山東某高大模板支架計算書扣件式

******中學(xué)教學(xué)樓Q區(qū)高支模板支架計算書目錄一、工程概況二、高支模板支架支設(shè)方式三、荷載計算（一）荷載標準值（二）荷載組合及其效應(yīng)四、傾覆驗算五、豎向承載力計算六、頂部支柱的強度驗算七、水平方向強度驗算八、剪刀撐計算立桿基礎(chǔ)承載力驗算時，應(yīng)滿足下式要求：Pk≤fa（-1）Pk=N/A（-2）式中Pk—相應(yīng)于正常使用極限狀態(tài)的標準組合，立桿基礎(chǔ)底面處的平均壓力值；N—相應(yīng)于正常使用極限狀態(tài)的標準組合，上部結(jié)構(gòu)傳到基礎(chǔ)頂面處的豎向力值；A—基礎(chǔ)底面面積；fa—地基承載力特征值。一、工程概況******教學(xué)樓位于******山頂，建筑面積38448.18m2，地上5層，局部有地下室，最高處38.28m，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。Q區(qū)門廊位于教學(xué)樓正門，為框架結(jié)構(gòu)，由兩排框架結(jié)構(gòu)組成，共7跨。軸線長89.6m，寬6m，設(shè)計地面標高-5.6m，框架梁頂部標高23.08m。柱縱向軸線間距為2×9.7m+4×9m+2×18.7m+16.2m，橫向間距為6m。柱下獨立柱基，底標高-7.3m?？蚣苤鶖嗝嫦虏?50mm×850mm，上部1.5m范圍內(nèi)為600mm×600mm；框架梁寬600mm，高1500mm，有通長線條；兩排框架柱頂部設(shè)拉梁，拉梁寬600mm，高900mm?；炷翉姸鹊燃塁30。二、高支模板支架支設(shè)方式高支模板的支設(shè)方式如附圖所示，腳手架采用鋼管扣件腳手架，模板采用竹膠合板木龍骨，現(xiàn)對該支設(shè)方式進行驗算。三、荷載計算（豎向方向計算時取長度方向豎向剪刀撐間距3.6m為計算單元）（一）荷載標準值1恒荷載混凝土自重：0.99×25=24.75kN/m；模板自重：4×0.012×9=0.432kN/m；龍骨自重：20×0.1×0.07×7=0.98kN/m；腳手架重量（取長度方向3.6m計算）：水平桿：（2.3×6＋9.2×3＋3.6×11）×24=1944m；立桿：（11×3＋4×6）×27.13=1546m；水平剪刀撐：5.8×2×8=93m；豎向剪刀撐（縱）：（6.5×2＋5.1×2＋5.7×2）×3=103.8m；豎向剪刀撐（橫）：12.3×6=73.8m；總計：3761m；查表.1得，鋼管φ48×3.5重量為38.4N/m；3761×0.0384=144.42kN；扣件（取長度方向3.6m寬計算）：扣件總數(shù)：（11×3＋4×6）×24＋14×3×3＋11×6＋10×8=1640個；15N/個；1640×15=24600N=24.6kN；腳手架與扣件自重：144.42＋24.6=169.02kN；2活荷載（1）施工人員及設(shè)備：1×9=9kN/m；（2）風(fēng)荷載：查附錄表E-2，離石地區(qū)基本風(fēng)壓w0=0.45kN/m2；查附錄表E-1，風(fēng)壓高度變化系數(shù)按B類考慮，μz=1.42；風(fēng)荷載體型系數(shù)：μs（支架）=1.2nφ=1.2×（0.163×2＋0.115×1＋0.144×6＋0.096×1）=1.2×1.401=1.68；μs（梁）=1.1；模板結(jié)構(gòu)總高度小于30m，風(fēng)振系數(shù)βz=1；風(fēng)荷載標準值：wk（支架）=0.7βzμsμzw0=0.7×1×1.68×1.42×0.45=0.75kN/m2；wk（梁）=0.7βzμsμzw0=0.7×1×1.1×1.42×0.45×2（梁的根數(shù)）=0.98kN/m2；（二）荷載組合及其效應(yīng)1由可變荷載效應(yīng)控制的組合（1）第一種：恒載與主要活載（風(fēng)荷載）的組合，S=γGSGk+γQ1SQ1k，恒載分項系數(shù)取1.2，活載分項系數(shù)取1.4。恒載：G=1.2×［（24.75＋0.432＋0.98）×2×3.6＋169.02］=428.86kN；風(fēng)荷載：支架：1.4×0.75×3.6×27.13=102.55kN；梁：1.4×0.98×1.5×3.6=7.41kN；風(fēng)荷載引起支架底部的彎矩：M=102.55×13.57＋7.41×27.88=1598kN·m；彎矩線性分配斜率：k=M/（2∑ai2）=M/（2∑bi2）=1598/［2×（1.52＋2.42＋3.12＋3.82＋4.52）］=15.27；彎矩作用引起的計算單元最外列每根立桿的軸向力：Nai=kai/m=15.27×4.5/6=11.45kN；豎向力作用引起的計算單元內(nèi)每根立桿的軸向力：NG=G/n=428.86/（8×3＋10×3）=7.94kN；n為計算單元受力立桿總數(shù)，不包括寬度方向中間立桿，因為此排立桿距離兩側(cè)梁較遠。0彎矩與豎向力共同作用下最外側(cè)立桿的軸向壓力：N=Nai＋NG=11.45＋7.94=19.39kN；（2）第二種：恒載與所有活載的組合，S=γGSGk+0.9∑1nγQiSQik，恒載分項系數(shù)取1.2，活載分項系數(shù)取1.4。G=428.86＋0.9×1.4×9×3.6（施工人員荷載）=469.68kN；風(fēng)荷載引起支架底部的彎矩：0.9×1598=1438.2kN·m；彎矩線性分配斜率：k=M/（2∑ai2）=M/（2∑bi2）=1438.2/［2×（1.52＋2.42＋3.12＋3.82＋4.52）］=13.75；彎矩作用引起的計算單元最外列每根立桿的軸向力：Nai=kai/m=13.75×4.5/6=10.31kN；豎向力作用引起的計算單元內(nèi)每根立桿的軸向力：NG=G/n=469.68/（8×3＋10×3）=8.70kN；n為計算單元受力立桿總數(shù)，不包括寬度方向中間立桿，因為此排立桿距離兩側(cè)梁較遠。彎矩與豎向力共同作用下最外側(cè)立桿的軸向壓力：N=Nai＋NG=10.31＋8.70=19.01kN；2由永久荷載效應(yīng)控制的組合，S=γGSGk+∑1nγQiψciSQik，恒載分項系數(shù)取1.35，活載分項系數(shù)取1.4，風(fēng)荷載組合系數(shù)取0.6，其他可變荷載組合系數(shù)取0.7。自重：G=1.35×［（24.75＋0.432＋0.98）×2×3.6＋169.02］=482.47kN；施工荷載：0.7×1.4×9×3.6=31.75kN；風(fēng)荷載引起支架底部的彎矩：M=0.6×1598=959kN·m；彎矩線性分配斜率：k=M/（2∑ai2）=M/（2∑bi2）=959/［2×（1.52＋2.42＋3.12＋3.82＋4.52）］=9.17；彎矩作用引起的計算單元最外列每根立桿的軸向力：Nai=kai/m=9.17×4.5/6=6.88kN；豎向力作用引起的計算單元內(nèi)每根立桿的軸向力：NG=G/n=（482.47＋31.75）/（8×3＋10×3）=9.52kN；n為計算單元受力立桿總數(shù)，不包括寬度方向中間立桿，因為此排立桿距離兩側(cè)梁較遠。彎矩與豎向力共同作用下最外側(cè)立桿的軸向壓力：N=Nai＋NG=6.88＋9.52=16.4kN；結(jié)論：根據(jù)以上三種荷載組合情況看，第一種組合引起的軸向力最大，風(fēng)荷載也最大，所以按第一種情況計算。四、傾覆驗算（因混凝土自重對抗傾覆有利，所以按未澆筑混凝土?xí)r驗算）計算簡圖如下所示：G=（0.432＋0.98）×2×3.6＋169.02=179.19kN；w（支架）=0.75×3.6×27.13=73.25kN；w（梁）=0.98×1.5×3.6=5.29kN；0.9Gb/（1.4w支架h支架+1.4w梁h梁）=0.9×179.19×4.5/（1.4×73.25×13.57+1.4×5.29×27.88）=0.45＜1.15；結(jié)論：抗傾覆不滿足要求。五、立桿豎向承載力計算Nai=11.45＞NG=7.94；因出現(xiàn)軸向拉力，應(yīng)重新分配。偏心矩：e=M/N=1598/428.86=3.73m；b=l/2－e=9/2-3.73=0.77m；ai=3b=2.31m；k=M/（∑ai2）=1598/（0.212＋0.912＋1.612＋2.312）=181.58；計算單元受壓邊最外列每根立桿的軸向力：Nai=kai/m=181.58×2.31/6=69.91kN；下部立桿計算長度l0=1.155×（h＋2a）=1.155×（1.2＋2×0.3）=2.08m；h為步距，a為掃地桿中心至地面的高度。查表.1得，鋼管φ48×3.5回轉(zhuǎn)半徑為15.8mm；λ=l0/i=2.08×103/15.8=131.65；查表A-4φ=0.388；σ=N/（φA）=69.91×103/（0.388×489）=368.47N/mm2＞f=205N/mm2；結(jié)論：強度不滿足要求。六、頂部立桿的強度驗算梁長度方向取3.6m計算，單梁下三排總共18根立桿。只考慮豎向荷載，不考慮風(fēng)荷載的作用。自重：G=1.2×［（24.75＋0.432＋0.98）×3.6］=428.86kN；施工荷載：1.4×1×1.4=1.96kN；每根立桿承受的豎向力：N=（428.86＋1.96）/18=23.93kN；計算長度：l0=1.155×（h＋2a）=1.155×（1.2＋2×0.3）=2.08m；h為步距，a為鋼管支柱伸出頂層橫向水平拉桿中心至模板支架支撐點的長度。查表.1得，鋼管φ48×3.5回轉(zhuǎn)半徑為15.8mm；λ=l0/i=2.08×103/15.8=131.65；查表A-4φ=0.388；σ=N/（φA）=23.93×103/（0.388×489）=126.13N/mm2＜f=205N/mm2；結(jié)論：強度滿足要求。七、水平方向強度驗算因抗傾覆驗算和考慮風(fēng)荷載作用時的強度驗算不滿要求，改按支架在框架柱處為支座，進行水平方向強度驗算。計算時只考慮水平方向荷載（風(fēng)荷載）的作用，不考慮豎向荷載的作用。（一）計算支架高度中間處水平剪刀撐，計算單元取水平剪刀撐上下各一半剪刀撐間距，高度為3.6m，柱距取9m，如下圖所示：荷載計算：q=1.4×ｗk（支架）×b=1.4×0.75×3.6=3.78kN/m；Mmax=ql2/10=3.78×92/10=30.62kN·m；k=M/（2∑ai2）=M/（2∑bi2）=30.62/［2×（1.52＋2.42＋3.12＋3.82＋4.52）］=0.2927；風(fēng)荷載作用引起的最外排每根橫桿的軸向力：Nai=kai/m=0.2927×4.5/3=0.439kN；計算長度l0=1.155×650；查表.1得，鋼管φ48×3.5回轉(zhuǎn)半徑為15.8mm；λ=l0/i=1.155×650/15.8=47.52；查表A-4φ=0.860；σ=N/（φA）=0.439×103/（0.860×489）=1.04N/mm2＜f=205N/mm2；結(jié)論：強度滿足要求。（二）計算18..7m柱距水水平剪刀撐，計計算簡圖同上上9m跨計算簡簡圖。Mmax=ql2//10=3.778×18..72/10=1332.18kN·m；k=M/（2∑ai2）=M/（2∑bi2）=132.18/［［2×（1.52＋2.42＋3.12＋3.82＋4.52）］=1.26634；由風(fēng)荷載作用引起起的最外排每每根橫桿的軸軸向力：Nai=kai//m=1.26334×4.55/3=1..895kN；查表.1得，鋼管管φ48×3..5回轉(zhuǎn)半徑徑為15.88mm；λ=l0/i=1..155×6600/155.8=433.86；查表A-4φ==0.8400；σ=N/（φA）=1.895×1103/（0.8400×489）=4.61N//mm2＜f=205NN/mm2；結(jié)論：強度滿足要要求。（三）計算最頂處處水平剪刀撐撐，計算單元元下部取水平平剪刀撐距離離的一半，上上部取梁的全全部風(fēng)荷載，柱柱距18.77m，如下圖圖所示：q=q（支架）＋qq（梁）=1..4×0.775×1.88＋1.4×00.98×11.5=3..95kNN/m；Mmax=ql2//10=3.995×18..72/10=1338.13kN·m；k=M/（2∑1mai2）=M/（2∑1nbi2）=1338.13//［2×（1.52＋2.42＋3.12＋3.82＋4.52）］=1.322；風(fēng)荷載作用引起的的最外排每根根橫桿的軸向向力：Nai=kai//m=1.32××4.5/33=1.988kN；σ=N/（φA）=1.98×1003/（0.8600×489）=4.711N/mmm2＜f=205NN/mm2；結(jié)論：強度滿足要要求。八、剪刀撐計算（一）9m跨剪刀刀撐桿件強度度計算以柱為支座計算支支座反力，如如下圖所示。P=ql/2=3.778×9/22=17.001kN；根據(jù)三角函數(shù)計算算N總=22.41kkN；N=22.41×00.75=116.81kkN；注：0.75為不均衡衡系數(shù)。查表.1得，鋼管管φ48×3..5回轉(zhuǎn)半徑徑為15.88mm；λ=l0/i=1..155×9955/155.8=699.81；查表A-4φ=00.776；σ=N/（φA）=16.81×1003/（0.7766×489）=44.330N/mmm2＜f=205NN/mm2；結(jié)論：強度滿足要要求。（二）18.7mm跨剪刀撐桿桿件強度計算算P=ql/2=3.778×18..7/2=335.34kN；N總=46.55kkN；N