聯(lián)合廣場超高(8m以上)支撐設(shè)計

1、聯(lián)合廣場 高層排架設(shè)計計算高層排架設(shè)計計算方案一、工程概況聯(lián)合廣場工程位于邗江路東側(cè)、文匯西路北側(cè)。建設(shè)單位為揚(yáng)州市邗江安廈房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，設(shè)計單位揚(yáng)州市建筑設(shè)計研究院，質(zhì)量監(jiān)督單位揚(yáng)州市邗江區(qū)質(zhì)量監(jiān)督站。本工程集辦公及配套用房為一體化的綜合樓，總建筑面積41268.6m2。本工程為了增加觀賞效果在A、B區(qū)設(shè)觀光層，標(biāo)高為8.8米、6.8米，在A區(qū)屋面部位有8.6米高的框架梁，屋面大會議室標(biāo)高6.8米梁高為1500。排架高度較高，梁體較重，鋼管支撐易發(fā)生傾斜，影響到結(jié)構(gòu)搭設(shè)稍有不慎，將可能發(fā)生安全事故，現(xiàn)對高排架進(jìn)行設(shè)計計算，在確保安全的前提下，以最簡便的施工方法完成施工。二、模板設(shè)計依據(jù)

2、高支撐架的計算依據(jù)建筑施工扣件鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ1302001）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB500102002、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB500092001、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB500172003等。因本工程梁支架高度大于4m，根據(jù)有關(guān)規(guī)定建議，如果僅按規(guī)范計算，架體安全性仍不能得到完全保證。所以計算中還參考了施工技術(shù)2002（3）：扣件式鋼管模板支撐架設(shè)計和使用安全中的部分內(nèi)容。三、參考信息1、腳手架參數(shù)橫向間距或排距（m）：1.00；縱距（m）：1.00；步距（m）：1.5；主梁底均居中增加一排承重立桿間距600×600,步距600mm第一步步距均為1500mm,立桿上端伸至模板支

3、撐點(diǎn)長度（m）：0.10；腳手架搭設(shè)高度（m）：8.8、8.6、6.8;采用的鋼管（mm）：48*3.5；扣件連接方式：雙扣件，考慮扣件的保養(yǎng)情況，扣件抗滑承載力系數(shù)：0.85；板底支撐連接方式：方木支撐；2、荷載參數(shù)模板與木板的自重（KN/m2）：0.350；砼與鋼筋自重（KN/m2）：25.000；樓板澆筑厚度為120厚；施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m2）：1.500；3、木方參數(shù)木方彈性模量E（KN/m2）：9500；木方抗彎強(qiáng)度設(shè)計值（KN/m2）：13.000；木方抗剪強(qiáng)度設(shè)計值（KN/m2）：1.400；木方的間隔距離（m m）：250.000；木方的截面寬度（m m）：50.00；

4、木方的截面高度（m m）：100.00；hla 模板支架立面圖模板支撐架荷載計算單元二、模板支撐方木的計算：方木按照簡支梁計算，其慣性矩和截面抵抗矩W分別為：W=5.000*10.000*10.000/6=83.33cm3；I=5.000*10.000*10.000*10.000/12=416.67 cm4方木楞計算簡圖1、 荷載的計算：1）、鋼筋砼板自重（KN/m）：q1=25.000*0.250*0.120=0.75KN/m2）、模板的自重線荷載KN/m：q2=0.350*0.250=0.088KN/m3）、活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗砼時產(chǎn)生的荷載KN/m：p1=（1.500+2.000

5、）*1.000*0.25=0.875KN；2、 方木抗彎強(qiáng)度驗算： 最大彎距考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎距和，計算公式如下：Mmax=pL/4+qL2/8均布荷載 q=1.2*（0.75+0.088）=1.01KN/m；集中荷載 p=1.4*0.875=1.225KN最大彎距 M=PL/4+ qL2/8=1.225*1.000/4+1.01*1.0002/8=0.43KN.m；最大支座力N=P/2+qL/2=1.225/2+1.01*1.000/2=1.12KN；方木的最大應(yīng)力值 =M/W=0.43*106/83.333*103=5.16N/mm2；f=13.0N/mm2;方木的

6、最大應(yīng)力計算值為5.16N/mm 2小于方木的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值13.0 N/mm2，滿足要求。3、 方木抗剪驗算：最大剪力的計算公式如下：Q=qL/2+p/2截面抗剪強(qiáng)度必須滿足：T=3Q/2bhT其中最大剪力：V=1.000*1.01/2+1.225/2=1.12KN；方木受剪應(yīng)力計算值T=3*1120/（2*50.000*100.000）=0.336N/mm 2；方木的抗剪強(qiáng)度設(shè)計值T=1.400N/mm 2方木受剪應(yīng)力計算值為0.336 N/m m 2小于方木的抗剪強(qiáng)度設(shè)計值1.400 N/mm 2，滿足要求。4、 方木的驗算：最大彎距考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的和，計算公式如

7、下：Vmax=pL3/48EL+5qL4/384EI均布荷載q=qL+q2=0.75+0.088=0.838KN/m；集中荷載p=0.875KN；方木最大撓度計算值V=5*0.838*10004/（384*9500*4166666.67）+875*10003/（48*9500*4166666.67）=0.652 mm；方木最大允許撓度值V=1000*0.25=4.000 mm；方木的最大撓度計算值0.652 mm小于方木最大允許撓度值4.000，滿足要求。三、木方支撐鋼管計算支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算：集中荷載p取縱向板底支撐傳遞力，p=1.01*1.000+1.225=2.2

8、35KN；支撐鋼管計算簡圖0.8660.866支撐鋼管計算彎距圖2.469鋼管支撐計算變形圖最大彎距Mmax=0.866KN.m；最大變形Vmax=2.469mm；最大支座力Qmax=10.631 KN；鋼管最大應(yīng)力=0.866*106/5080.000=170.47N/ mm2；鋼管抗彎強(qiáng)度設(shè)計值f=205.000 N/ mm2；支撐鋼管的計算最大應(yīng)力計算值170.47N/ m小于m2小于鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值205.000 N/ mm2，滿足要求。支撐鋼管的最大撓度小于1000.000/150與10 mm，滿足要求。四、扣件抗滑移計算：按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范培訓(xùn)講座雙扣件承

9、載力設(shè)計值取16.00KN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)雙扣件承載力取值為12.8KN。縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值R=10.631KN小于12.8KN，符合要求。五、對1500*450大梁進(jìn)行驗算：木方間距為10 cm，其余同上1、底模驗算抗彎強(qiáng)度驗算按簡支梁驗算，Mmax= ql2/8模板支撐方木的計算：方木按照簡支梁計算，其慣性矩和截面抵抗矩W分別為：W=5.000*10.000*10.000/6=83.33cm3；I=5.000*10.000*10.000*10.000/12=416.67 cm4方木楞計算簡圖5、 荷載的計算：1）、鋼筋砼梁自重（KN

10、/m）：q1=25.000*0.1*1.50=3.75KN/m2）、模板的自重線荷載KN/m：q2=0.350*0.1=0.035KN/m3）、活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗砼時產(chǎn)生的荷載KN：p1=（1.500+2.000+2.000）*1.000*0.1=0.55KN；6、 方木抗彎強(qiáng)度驗算： 最大彎距考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎距和，計算公式如下：Mmax=pL/4+qL2/8均布荷載 q=1.2*（3.75+0.035）=4.542KN/m；集中荷載 p=1.4*0.55=0.77KN最大彎距 M=PL/4+ qL2/8=0.77*0.600/4+4.542*0.62/8=

11、0.32KN.m；最大支座力N=P/2+qL/2=0.77/2+4.452*0.6000/2=1.72KN；方木的最大應(yīng)力值 =M/W=0.32*106/83.333*103=3.84N/mm2；f=13.0N/mm2;方木的最大應(yīng)力計算值為3.84N/mm 2小于方木的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值13.0 N/mm2，滿足要求。7、 方木抗剪驗算：最大剪力的計算公式如下：Q=qL/2+p/2截面抗剪強(qiáng)度必須滿足：T=3Q/2bhT其中最大剪力：V=0.6*3.785/2+0.77/2=1.52KN；方木受剪應(yīng)力計算值T=3*1520/（2*50.000*100.000）=0.456N/mm 2；方木的抗剪

12、強(qiáng)度設(shè)計值T=1.400N/mm 2方木受剪應(yīng)力計算值為0.456N/mm 2小于方木的抗剪強(qiáng)度設(shè)計值1.400 N/mm 2，滿足要求。8、 方木的驗算：最大彎距考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的和，計算公式如下：Vmax=pL3/48EI+5qL4/384EI均布荷載q=q1+q2=3.785KN/m；集中荷載p=0.55KN；方木最大撓度計算值V=5*3.785*6004/（384*9500*4166666.67）+0.55*6003/（48*9500*4166666.67）=0.162 mm；方木最大允許撓度值V=600/250=2.400 mm；方木的最大撓度計算值0.162

13、mm小于方木最大允許撓度值2.400，滿足要求。六、木方支撐鋼管計算支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算：集中荷載p取縱向板底支撐傳遞力，p=3.785*0.600+0.55=2.821KN；L為梁底小橫愣的間距，考慮大梁問題，在梁底均加設(shè)一道立桿L=0.45最大彎距Mmax=1/8PL(2-/L)0.159KN.m；W=5080鋼管最大應(yīng)力=0.159*106/5080.000=31.3N/ mm2；鋼管抗彎強(qiáng)度設(shè)計值f=205.000 N/ mm2；支撐鋼管的計算最大應(yīng)力計算值31.3N/ m2小于鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值205.000 N/ mm2，滿足要求。其模板支架立桿荷載標(biāo)準(zhǔn)（軸

14、力）：作用于模板的荷載包括靜荷載、活荷載，不考慮風(fēng)荷載。1、 靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下方面：1）、腳手架的自重（KN）：NG1=0.129*8.8=1.14KN；N1G1=0.129*6.8=0.88KN；NG1=0.129*8.6=1.11KN；鋼管的自重計算參照扣件式規(guī)范附錄A2）、模板的自重（KN）：NG2=0.25*0.6*0.6=0.09KN；N1G2=0.45*0.6*0.6=0.162KN；鋼筋砼梁自重（KN）：NG3=25*1.5*0.45*0.6*0.6=6.075KN；N1G3=25*0.65*0.25*0.6*0.6=5.69KN；N2G3=25*1*0.25*0.6*0.6

15、=2.25KN；經(jīng)計算得到，靜荷載表準(zhǔn)值NG= NG1+NG2+NG3=8.8m高7.92KN；8.6高6.89KN；6.8高7.117 KN。2、 活荷載為施工標(biāo)準(zhǔn)值與振倒砼時產(chǎn)生的荷載。經(jīng)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=（1.5+2.000）*0.6*0.6=1.26KN；3、 不考慮風(fēng)荷載時，立桿的軸向壓力設(shè)計值計算：8.8m高N=1.2NG+1.4NQ=11.27KN；8.6m高N=1.2NG+1.4NQ=10.032KN；6.8m高N=1.2NG+1.4NQ=10.3KN八、立桿的穩(wěn)定性計算：立桿的穩(wěn)定性計算公式：=N/Af其中N立桿的軸心壓力設(shè)計值（KN）：8.8m高N=11.27KN

16、；8.6m高10.032KN；6.8m高N=10.3KN；均小于12.8KN,所以使用雙扣件符合要求。軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細(xì)比1o/i查表得到；i計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑（cm）：i =1.58A立桿凈截面面積（cm2）A=4.89 cm2；W立桿凈截面模量（抵抗彎距）（cm3）：W=5.08 cm3鋼管立桿最大應(yīng)力計算值（N/mm2）；f鋼管立桿抗彎強(qiáng)度設(shè)計值：f =205.00 N/mm2；Lo計算長度（m）如果完全參照扣件式規(guī)范，按下式：Lo=h+2aK1計算長度附加系數(shù)，取值為1.155；U計算長度系數(shù)，參照扣件式規(guī)范表U=1.700；a 立桿上端伸入頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的

17、長度：a=0.100 m上式的計算結(jié)果：立桿計算長度Lo= h+2a=1.5+0.1*2=1.7 m；1o/ i =1700/15.8=108由長細(xì)比1o/ i 的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)=0.530；鋼管立桿的最大應(yīng)力計算值：=11270/（0.53*489）=43.48N/mm2；1=10032/（0.53*489）=38.7N/mm2；2=10300/（0.53*489）=39.74N/mm2鋼管立桿的最大計算值43.48N /m m2和38.7N/m m2和39.74N/m m2均小于鋼管立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值f=205.000 N /mm2，滿足要求。如果考慮到高支撐架的安全

18、因素，適宜由下式計算lo= k1k2（h+2a）k1計算長度附加系數(shù)按照表一取值1.185；k2計算長度附加系數(shù)，（h+2a）=1.7按照表2取值1.003；上式的計算結(jié)果：立桿計算長度LO= k1k2（h+2a）=1.185*1.003*（1.5+0.1*2）=2.021m；1o/ i =2020.544/15.8=128；由長細(xì)比1o/ i 的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)=0.406；鋼管立桿的最大應(yīng)力計算值：=11270/（0.406*489）=56.77N/mm2；1=10032/（0.406*489）=50.53N/mm22=10300/（0.406*489）=51.88N/m

19、m2鋼管立桿的最大計算應(yīng)力值 =56.77N/m m2和50.53N/mm2和51.88N/mm2均小于鋼管立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值f=205.000 N /mm2，滿足要求。梁模支撐圖板模示意圖九、梁和樓板模板高支撐的構(gòu)造和施工要求：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) 梁板模板高支架可以根據(jù)設(shè)計荷載采用單立桿；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)計剛度；c) 梁和樓板荷載相差不大采用相同的立桿間距； 2、 立桿步距的設(shè)計：a) 本工程架體構(gòu)造荷載在立桿不同高度軸力變化不大，可以采用等步距設(shè)置；b) 高支撐架步距為1.50m，不宜

20、超過1.50m；3、 整體性構(gòu)造層的設(shè)計：a) 水平結(jié)構(gòu)層設(shè)置一道水平斜桿或剪刀撐，且須與立桿連接；b) 排架必須與已澆筑砼的柱、墻互相連接，使其具有較大剛度和變形約束的空間結(jié)構(gòu)層；c) 高支撐架的頂部和底部掃地桿的設(shè)置層；d) 排架使用時的施工荷載按不大于3kN/m2 考慮,因此架子上不準(zhǔn)堆放成批材料,不得超載,不得將模板,泵送混凝土輸送管等支撐固定在腳手架上,嚴(yán)禁任意懸掛起重設(shè)備,零星材料可適當(dāng)堆放。剪刀撐的設(shè)計a) 沿支架四周外立面應(yīng)滿足立面滿設(shè)剪刀撐；b) 中部縱橫沿柱梁設(shè)計剪刀撐；4、 頂部支撐的設(shè)計：a) 在立桿頂部設(shè)置支托板，其距離支架頂層橫桿的不宜大于400mm；b) 頂部支撐

21、點(diǎn)位于頂層橫桿時，應(yīng)靠近立桿，且不宜大于200 mm；c) 支撐橫桿與立桿的連接扣件，應(yīng)進(jìn)行抗滑驗算，當(dāng)設(shè)計荷載N12KN時，可用雙扣件；砼施工前派專人負(fù)責(zé)檢查和擰緊扣件的螺帽；5、 支撐架搭設(shè)的要求：a) 嚴(yán)格按照設(shè)計尺寸搭設(shè)，立桿和水平桿的接頭均應(yīng)錯開在不同的框架格層中設(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，每個扣件的擰緊力距都要控制在4560N. m，鋼管不能選用已經(jīng)長期使用發(fā)生變形的；d) 地基支座的設(shè)計要滿足承載力的要求；施工使用的要求：a) 精心設(shè)計砼的澆筑方案，確保模板支架施工過程中均衡受載，最好采用由中部向兩邊的澆筑方式；b) 嚴(yán)格控制實(shí)際施工荷載不超過設(shè)計荷載，對出現(xiàn)的超過最大荷載要有相應(yīng)的控制措施，鋼筋的材料不能在支架上堆放；c) 澆筑過程中，派人檢查支架和支承情況，發(fā)現(xiàn)下