板高支撐施工技術(shù)計(jì)算書

1、施工技術(shù)計(jì)算書目 錄會議中心頂板模板扣件鋼管高支撐架計(jì)算書23.1支撐方木的計(jì)算33.2 橫向支撐鋼管計(jì)算43.3 扣件抗滑移的計(jì)算:53.4 立桿的穩(wěn)定性計(jì)算荷載標(biāo)準(zhǔn)值63.5 立桿的穩(wěn)定性計(jì)算73.6 樓板模板高支撐架的構(gòu)造和施工要求工程經(jīng)驗(yàn):8會議中心頂板模板扣件鋼管高支撐架計(jì)算書 高支撐架的計(jì)算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2001）。 根據(jù)本工程的特點(diǎn)，會議中心部分樓面梁板支撐超過10m，在此做專項(xiàng)設(shè)計(jì)。 支撐高度在4米以上的模板支架被稱為扣件式鋼管高支撐架，對于高支撐架的計(jì)算規(guī)范存在重要疏漏，使計(jì)算極容 易出現(xiàn)不能完全確保安全的計(jì)算結(jié)果。本計(jì)算書還參照施工

2、技術(shù)2002.3.扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計(jì)和使用安全，供腳手架設(shè)計(jì)人員參考。 模板支架搭設(shè)高度為10.0米， 搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距 b=1.00米，立桿的橫距 l=1.00米，立桿的步距 h=1.50米。 圖 樓板支撐架立面簡圖 圖 樓板支撐架立桿穩(wěn)定性荷載計(jì)算單元 采用的鋼管類型為48×3.5。3.1支撐方木的計(jì)算 方木按照簡支梁計(jì)算，方木的截面力學(xué)參數(shù)為 本算例中，面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = 8.00×10.00×10.00/6 = 133.33cm3； I = 8.00×10.00×10.00×10.0

3、0/12 = 666.67cm4； 方木楞計(jì)算簡圖 1.荷載的計(jì)算： (1)鋼筋混凝土板自重(kN/m)： q1 = 25.000×0.120×0.400=1.200kN/m (2)模板的自重線荷載(kN/m)： q2 = 0.350×0.400=0.140kN/m (3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN)： 經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P1 = (1.000+1.000)×1.000×0.400=0.800kN 2.強(qiáng)度計(jì)算 最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和，計(jì)算如下: 均布荷載 q = 1.2

4、5;1.200+1.2×0.140=1.608kN/m 集中荷載 P = 1.4×0.800=1.120kN 最大彎矩 M = 1.120×1.00/4+1.61×1.00×1.00/8=0.481kN.m 最大支座力 N = 1.120/2+1.61×1.00/2=1.364kN 截面應(yīng)力 =0.481×106/133333.3=3.61N/mm2 方木的計(jì)算強(qiáng)度小于13.0N/mm2,滿足要求! 3.抗剪計(jì)算 最大剪力的計(jì)算公式如下: Q = ql/2 + P/2 截面抗剪強(qiáng)度必須滿足: T = 3Q/2bh <

5、T 其中最大剪力 Q=1.000×1.608/2+1.120/2=1.364kN 截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值 T=3×1364/(2×80×100)=0.256N/mm2 截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 T=1.30N/mm2 方木的抗剪強(qiáng)度計(jì)算滿足要求! 4.撓度計(jì)算 最大撓度考慮為靜荷載與活荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和，計(jì)算公式如下: 均布荷載 q = 1.200+0.140=1.340kN/m 集中荷載 P = 0.800kN 最大變形 v =5×1.340×1000.04/(384×9500.00×6666667.0)+80

6、0.0 ×1000.03/(48×9500.00×6666667.0)=0.539mm 方木的最大撓度小于1000.0/250,滿足要求!3.2 橫向支撐鋼管計(jì)算 支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算 集中荷載P取縱向板底支撐傳遞力，P=2.73kN 支撐鋼管計(jì)算簡圖 支撐鋼管彎矩圖(kN.m) 支撐鋼管變形圖(mm) 支撐鋼管剪力圖(kN) 經(jīng)過連續(xù)梁的計(jì)算得到 最大彎矩 Mmax=0.698kN.m 最大變形 vmax=1.931mm 最大支座力 Qmax=7.617kN 截面應(yīng)力 =0.70×106/5080.0=137.47N/mm2 支撐

7、鋼管的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求! 支撐鋼管的最大撓度小于1000.0/150與10mm,滿足要求!3.3 扣件抗滑移的計(jì)算: 縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取8.0kN； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值； 計(jì)算中R取最大支座反力，R=7.62kN 單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求! 當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40-65N.m時,試驗(yàn)表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN； 雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN。3.4 立

8、桿的穩(wěn)定性計(jì)算荷載標(biāo)準(zhǔn)值 作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。 1.靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容： (1)腳手架鋼管的自重(kN)： NG1 = 0.129×10.000=1.291kN 鋼管的自重計(jì)算參照扣件式規(guī)范附錄A 雙排架自重標(biāo)準(zhǔn)值，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)情況修改。 (2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.350×1.000×1.000=0.350kN (3)鋼筋混凝土樓板自重(kN)： NG3 = 25.000×0.120×1.000×1.000=3.000kN 經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3

9、 = 4.641kN。 2.活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載。 經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = (1.000+1.000)×1.000×1.000=2.000kN 3.不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ3.5 立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N = 8.37kN； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 查表得到； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 (cm)；i = 1.58 A 立桿凈截面面積 (cm2)； A = 4.89 W 立桿凈截面抵抗矩(cm3)；W = 5.0

10、8 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2)； f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205.00N/mm2； l0 計(jì)算長度 (m)； 如果完全參照扣件式規(guī)范不考慮高支撐架，由公式(1)或(2)計(jì)算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 計(jì)算長度附加系數(shù)，按照表1取值為1.163； u 計(jì)算長度系數(shù)，參照扣件式規(guī)范表5.3.3；u = 1.70 a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長度；a = 0.10m； 公式(1)的計(jì)算結(jié)果： = 83.40N/mm2，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求! 公式(2)的計(jì)算結(jié)果： = 31.85N/mm2，立桿的穩(wěn)定

11、性計(jì)算 < f,滿足要求! 如果考慮到高支撐架的安全因素，適宜由公式(3)計(jì)算 l0 = k1k2(h+2a) (3) k2 計(jì)算長度附加系數(shù)，按照表2取值為1.020； 公式(3)的計(jì)算結(jié)果： = 41.51N/mm2，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求! 模板承重架應(yīng)盡量利用剪力墻或柱作為連接連墻件，否則存在安全隱患。 表1 模板支架計(jì)算長度附加系數(shù) k1 步距 h(m) h0.9 0.9<h1.2 1.2<h1.5 1.5<h2.1 k1 1.243 1.185 1.167 1.163 以上表參照 杜榮軍：扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計(jì)和使用安全3.6 樓板模板

12、高支撐架的構(gòu)造和施工要求工程經(jīng)驗(yàn): 除了要遵守扣件架規(guī)范的相關(guān)要求外，還要考慮以下內(nèi)容 1.模板支架的構(gòu)造要求： a.梁板模板高支撐架可以根據(jù)設(shè)計(jì)荷載采用單立桿或雙立桿； b.立桿之間必須按步距滿設(shè)雙向水平桿，確保兩方向足夠的設(shè)計(jì)剛度； c.梁和樓板荷載相差較大時，可以采用不同的立桿間距，但只宜在一個方向變距、而另一個方向不變。 2.立桿步距的設(shè)計(jì)： a.當(dāng)架體構(gòu)造荷載在立桿不同高度軸力變化不大時，可以采用等步距設(shè)置； b.當(dāng)中部有加強(qiáng)層或支架很高，軸力沿高度分布變化較大，可采用下小上大的變步距設(shè)置，但變化不要過多； c.高支撐架步距以0.9-1.5m為宜，不宜超過1.5m。 3.整體性構(gòu)造層

13、的設(shè)計(jì)： a.當(dāng)支撐架高度20m或橫向高寬比6時，需要設(shè)置整體性單或雙水平加強(qiáng)層； b.單水平加強(qiáng)層可以每4-6米沿水平結(jié)構(gòu)層設(shè)置水平斜桿或剪刀撐，且須與立桿連接，設(shè)置斜桿層數(shù)要大于水平框格總數(shù)的1/3； c.雙水平加強(qiáng)層在支撐架的頂部和中部每隔10-15m設(shè)置，四周和中部每10-15m設(shè)豎向斜桿，使其具有較大剛度和變形約束的空間結(jié)構(gòu)層； d.在任何情況下，高支撐架的頂部和底部（掃地桿的設(shè)置層）必須設(shè)水平加強(qiáng)層。 4.剪刀撐的設(shè)計(jì)： a.沿支架四周外立面應(yīng)滿足立面滿設(shè)剪刀撐； b.中部可根據(jù)需要并依構(gòu)架框格的大小，每隔10-15m設(shè)置。 5.頂部支撐點(diǎn)的設(shè)計(jì)： a.最好在立桿頂部設(shè)置支托板，其距離支架頂層橫桿的高度不宜大于400mm； b.頂部支撐點(diǎn)位于頂層橫桿時，應(yīng)靠近立桿，且不宜大于200mm； c.支撐橫桿與立桿的連接扣件應(yīng)進(jìn)行抗滑驗(yàn)算，當(dāng)設(shè)計(jì)荷載N12kN時，可用雙扣件；大于12kN時應(yīng)用頂托方式。 6.支撐架搭設(shè)的要求： a.嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)尺寸搭設(shè)，立桿和水平桿的接頭均應(yīng)錯開在不同的框格層中設(shè)置； b.確保立桿的垂直偏差和橫桿的水平偏差小于扣件架規(guī)范的要求； c.確保每個扣件和鋼管的質(zhì)量是滿足要求的，