消防知识_消防连廊模板支撑架施工方案

滨州华滨新苑二期职工保障房住宅小区7#楼消防连廊模板支撑架施工方案一、工程概况滨州华滨新苑二期职工保障房住宅小区7#楼北立面十二层、十六层（结构层标高为32.87m、47.87）位置各设计了一道消防连廊。消防连廊为悬挑钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为C30，其中挑梁悬挑长度为2.0m，梁的截面尺寸大为200mm500mm，连梁截面尺寸为200mm500mm，连廊板厚100mm，连廊宽2000mm（连梁外侧距离）。二、编制依据：1、根据本工程施工图纸及有关标准图；2、根据国家有关规范、标准和地区的有关规程；3、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）4、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2015）；5、建筑工程质量验收统一标准（GB50300-2013）；6、建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ80-2016）；7、建筑施工安全检查标准（JGJ59-2011）；8、建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程（DB33/1035-2006）三、消防连廊模板支撑方案设计1、 由于本工程消防连廊设计为外部悬挑钢混凝土结构，连廊模板排架底部无支撑点，因此在连廊模板排架底部架设钢梁，以作为连廊模板排架支撑点之用。2、 连廊模板排架底部支撑钢梁设置在连廊层高的下一楼层位置，钢梁上架设F483.5mm钢管排架，以作为连廊模板的支撑。3、 钢梁拟采用16#工字钢，长6m，里端3.5m锚固在已浇筑好的十层楼板上，外端2.5m作为排架及施工脚手架的支撑点；外挑部位下面用斜撑加固。4、 工字钢钢梁水平间距1.4m，里端设置二道（局部三道）锚环（HPB235级F16钢筋）。5、 在工字钢钢梁上铺设三道通长12.6#槽钢横梁，作为排架立杆的支撑点，槽钢间距0.9m。6、 连廊模板支撑排架的立杆横距（垂直连廊方向）0.9m，纵距（沿连廊方向）0.7m；排架底部（距工字钢0.2m处）设置纵、横向扫地杆，排架中部（距工字钢1.4m处）设置纵、横向连杆，排架顶部设置纵、横向承重钢管；排架立杆与剪力墙模板拉结牢固。7、 连廊外侧施工脚手架横距0.95m，纵距1.4m，步距1.8m；脚手板采用木板封闭，上部脚手板高出连廊顶面0.2m；脚手架防护栏杆高度为1.2m。8、 为了使排架及脚手架立杆与工字钢钢梁和槽钢横梁有可靠的定位连接措施，以确保上部架体的稳定。故在工字钢和槽钢上焊接长度为150-200mm、直径为25mm的钢筋，将立杆套座其外。连廊模板支架侧立面四、消防连廊模板支架力学计算：4.1梁模板支撑架计算（按最不利工况梁的截面200mm500mm计算） 梁模板支架剖面图 梁模板支架平面图A、参数信息1、 模板支撑及构造参数(1) 梁截面宽度 B(m)：0.20；梁截面高度 D(m)：0.50；(2) 混凝土板厚度(mm)：120.00；立杆沿梁跨度方向间距La(m)：0.90；(3) 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m)：0.05；(4) 立杆步距h(m)：1.20；板底承重立杆横向间距或排距Lb(m)：0.90；(5) 梁支撑架搭设高度H(m)：2.56；梁两侧立杆间距(m)：0.70；(6) 承重架支撑形式：梁底支撑小楞垂直梁截面方向；(7) 采用的钢管类型为483.5；(8) 立杆承重连接方式：单扣件，考虑扣件质量及保养情况，取扣件抗滑承载力折减系数：0.85；2、 荷载参数(1) 新浇混凝土重力密度(kN/m3)：24.00；(2) 模板自重(kN/m2)：0.35；(3) 钢筋自重(kN/m3):1.50；(4) 施工均布荷载标准值(kN/m2)：3.0；(5) 新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2)：14.4；(6) 振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2)：2.0；(7) 振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2)：4.0；3、 材料参数(1) 木材品种：杉木；木材弹性模量E(N/mm2)：9000.0；(2) 木材抗压强度设计值fc(N/mm)：10.0；(3) 木材抗弯强度设计值fm(N/mm2)：13.0；木材抗剪强度设计值fv(N/mm2)：1.5；(4) 面板材质：胶合面板；面板厚度(mm)：18.00；(5) 面板弹性模量E(N/mm2)：9500.0；面板抗弯强度设计值fm(N/mm2)：13.0；4、 梁底模板参数(1) 梁底方木截面宽度b(mm)：40.0；梁底方木截面高度h(mm)：80.0；(2) 梁底纵向支撑根数：2；5、 梁侧模板参数(1) 主楞间距(mm)：700；次楞根数：3；(2) 主楞竖向支撑点数量：2；(3) 固定支撑水平间距(mm)：700；(4) 竖向支撑点到梁底距离依次是：0mm，245mm；(5) 主楞材料：圆钢管；(6) 直径(mm)：48.00；壁厚(mm)：3.50；(7) 主楞合并根数：2；(8) 次楞材料：木方；(9) 宽度(mm)：40.00；高度(mm)：80.00；B、梁侧模板荷载计算按施工手册，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值: F=0.22t12V1/2 F=H其中 - 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3； t - 新浇混凝土的初凝时间，取5.000h； T - 混凝土的入模温度，取25.000； V - 混凝土的浇筑速度，取1.500m/h； H - 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.600m； 1- 外加剂影响修正系数，取1.000； 2- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。分别计算得 37.183 kN/m2、14.400 kN/m2，取较小值14.400 kN/m2作为本工程计算荷载。C、梁侧模板面板的计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。次楞的根数为3根。面板按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。 面板计算简图(单位：mm)1、 强度计算材料抗弯强度验算公式如下： M/W f其中，W - 面板的净截面抵抗矩，W = 701.81.8/6=37.8cm3； M - 面板的最大弯矩(Nmm)； - 面板的弯曲应力计算值(N/mm2) f - 面板的抗弯强度设计值(N/mm2)；按照均布活荷载最不利布置下的两跨连续梁计算：M = 0.125ql2其中 ，q - 作用在模板上的侧压力，包括：新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.20.714.4=12.096kN/m；振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.40.74=3.92kN/m；计算跨度: l = (500-120)/(3-1)= 190mm；面板的最大弯矩 M= 0.125(12.096+3.92)(500-120)/(3-1)2 = 7.23104Nmm；面板的最大支座反力为: N=1.25ql=1.25(12.096+3.920)(500-120)/(3-1)/1000=3.804 kN；经计算得到，面板的受弯应力计算值: = 7.23104 / 3.78104=1.9N/mm2；面板的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2；面板的受弯应力计算值 =1.9N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2，满足要求！2、 挠度验算 = 0.521ql4/(100EI)=l/250 q-作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值: q = q1= 12.096N/mm； l-计算跨度: l = (500-120)/(3-1)=190mm； E-面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2； I-面板的截面惯性矩: I = 701.81.81.8/12=34.02cm4；面板的最大挠度计算值: = 0.52112.096(500-120)/(3-1)4/(10095003.40105) = 0.025 mm；面板的最大容许挠度值: = l/250 =(500-120)/(3-1)/250 = 0.76mm；面板的最大挠度计算值 =0.025mm 小于 面板的最大容许挠度值 =0.76mm，满足要求！D、梁侧模板支撑的计算1、 次楞计算次楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：q = 3.804/0.700= 5.434kN/m本工程中，次楞采用木方，宽度40mm，高度80mm，截面惯性矩I，截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W = 1488/6 = 42.67cm3；I = 14888/12 = 170.67cm4；E = 9000.00 N/mm2； 计算简图 剪力图(kN) 弯矩图(kNm) 变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M = 0.266 kNm，最大支座反力 R= 4.184 kN，最大变形 = 0.585 mm（1）次楞强度验算强度验算计算公式如下: = M/Wf经计算得到，次楞的最大受弯应力计算值 = 2.66105/4.27104 = 6.2 N/mm2；次楞的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2；次楞最大受弯应力计算值 = 6.2 N/mm2 小于次楞的抗弯强度设计值 f=13N/mm2，满足要求！（2）次楞的挠度验算次楞的最大容许挠度值: = 700/400=1.75mm；次楞的最大挠度计算值 =0.585mm 小于 次楞的最大容许挠度值 =1.75mm，满足要求！2、 主楞计算主楞承受次楞传递的集中力，取次楞的最大支座力4.184kN,按照集中荷载作用下的简支梁计算。本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3.5mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 25.078=10.16cm3；I = 212.187=24.37cm4；E = 206000.00 N/mm2； 主楞计算简图 主楞弯矩图(kNm) 主楞变形图(mm) 经过计算得到最大弯矩 M= 0.282 kNm，最大支座反力 R= 6.489 kN，最大变形 = 0.061 mm（1）主楞抗弯强度验算 = M/Wf经计算得到，主楞的受弯应力计算值: = 2.82105/1.02104 = 27.8 N/mm2；主楞的抗弯强度设计值： f =0.85205=174.25N/mm2（0.85为钢管强度折减系数）；主楞的受弯应力计算值 =27.8N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值f=174.25N/mm2，满足要求！（2）主楞的挠度验算根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0.061 mm主楞的最大容许挠度值: = 245/400=0.612mm；主楞的最大挠度计算值 =0.061mm 小于 主楞的最大容许挠度值 =0.612mm，满足要求！E、梁底模板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的简支梁计算。强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 9001818/6 = 4.86104mm3； I = 900181818/12 = 4.37105mm4；底模面板计算简图1、 抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算： = M/Wf钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m)：q1=1.2(24.00+1.50)0.50+0.350.90=14.148kN/m；施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m)：q2=1.4(2.00+3.00)0.90=6.300kN/m；q=14.148+6.300=20.448kN/m；最大弯矩及支座反力计算公式如下:Mmax=ql2/8 = 1/820.4482002=1.02105Nmm；RA=RB=0.5ql=0.520.4480.2=2.045kN =Mmax/W=1.02105/4.86104=2.1N/mm2；梁底模面板计算应力 =2.1 N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值f=13N/mm2，满足要求！2、 挠度验算根据建筑施工计算手册刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。最大挠度计算公式如下：= 5ql4/(384EI)=l/250其中，q-作用在模板上的压力线荷载:q =q1/1.2=11.790kN/m； l-计算跨度(梁底支撑间距): l =200.00mm； E-面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2；面板的最大允许挠度值: =200.00/250 = 0.800mm；面板的最大挠度计算值: = 514.1482004/(38495004.37105)=0.071mm；面板的最大挠度计算值: =0.071mm 小于 面板的最大允许挠度值: =0.8mm，满足要求！F、梁底支撑的计算本工程梁底支撑采用方木。强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。1、 荷载的计算：梁底支撑小楞的均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到：q=1.59/0.7=2.272kN/m2、 方木的支撑力验算方木计算简图方木按照三跨连续梁计算。本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=488/6 = 42.67 cm3；I=4888/12 = 170.67 cm4；(1) 方木强度验算:计算公式如下:最大弯矩 M =0.1ql2= 0.12.2720.92 = 0.184 kNm；最大应力 = M / W = 0.184106/42666.7 = 4.3 N/mm2；抗弯强度设计值 f =13 N/mm2；方木的最大应力计算值 4.3 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!(2) 方木抗剪验算：截面抗剪强度必须满足: = 3V/(2bh0)其中最大剪力: V =0.62.2720.9 = 1.227 kN；方木受剪应力计算值 = 31.2271000/(24080) = 0.575 N/mm2；方木抗剪强度设计值 = 1.5 N/mm2；方木的受剪应力计算值 0.575 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.5 N/mm2,满足要求!(3) 方木挠度验算:计算公式如下: = 0.677ql4/(100EI)=l/250方木最大挠度计算值 = 0.6772.2729004 /(1009000170.667104)=0.657mm；方木的最大允许挠度 =0.9001000/250=3.600 mm；方木的最大挠度计算值 = 0.657 mm 小于 方木的最大允许挠度 =3.6 mm，满足要求！3、 支撑小横杆的强度验算梁底模板边支撑传递的集中力：P1=RA=2.045kN梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力：P2=(0.700-0.200)/40.900(1.20.12024.000+1.43.000)+1.220.900(0.500-0.120)0.350=1.149kN 简图(kNm) 剪力图(kN) 弯矩图(kNm) 变形图(mm)经过连续梁的计算得到：支座力:N1=N2=3.193 kN；最大弯矩 Mmax=0.798 kNm；最大挠度计算值 Vmax=1.616 mm；最大应力 =0.798106/5080=157.1 N/mm2；支撑抗弯设计强度：f =0.85205=174.25N/mm2（0.85为钢管强度折减系数）；支撑小横杆的最大应力计算值 157.1 N/mm2 小于 支撑小横杆的抗弯设计强度174.25 N/mm2,满足要求!G、扣件抗滑移的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，扣件抗滑承载力系数0.85，该工程实际的单扣件承载力取值为6.80kN。纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取6.80 kN； R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；计算中R取最大支座反力，根据前面计算结果得到 R=3.193 kN；R 6.80 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! H、立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式 = N/(A)f梁两侧立杆稳定性验算：其中 N - 立杆的轴心压力设计值，它包括：横向支撑钢管的最大支座反力： N1 =3.193 kN ；脚手架钢管的自重： N2 = 1.20.1492.56=0.457 kN；楼板混凝土、模板及钢筋的自重：N3=1.2(0.90/2+(0.70-0.20)/4)0.900.35+(0.90/2+(0.70-0.20)/4)0.900.120(1.50+24.00)=2.118 kN；施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值：N4=1.4(3.000+2.000)0.900/2+(0.700-0.200)/40.900=3.622 kN；N =N1+N2+N3+N4=3.193+0.457+2.118+3.622=9.391 kN； - 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 lo/i 查表得到； i - 计算立杆的截面回转半径 (cm)：i = 1.58； A - 立杆净截面面积 (cm2)： A = 4.89； W - 立杆净截面抵抗矩(cm3)：W = 5.08； - 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2)； f - 钢管立杆抗压强度设计值：f =0.85205=174.25N/mm2（0.85为钢管强度折减系数）； lo - 计算长度 (m)； 根据扣件式规范，立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kh和lo=h+2a， 为安全计，取二者间的大值，即: lo = Max1.1551.71.2,1.2+20.05= 2.356 m； k - 计算长度附加系数，取值为：1.155 ； - 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3，=1.7； a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.05m; 得到计算结果: 立杆的计算长度 lo/i = 2356.2 / 15.8 = 149 ；由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.312 ；钢管立杆受压应力计算值 ；=9390.531/(0.312489) = 61.5 N/mm2；钢管立杆稳定性计算 = 43.5 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 f = 174.25 N/mm2，满足要求！4.2板模板支撑架计算A、参数信息:1、 模板支架参数横向间距或排距(m):0.70；纵距(m):0.90；步距(m):1.20；立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.05；模板支架搭设高度(m):2.42；采用的钢管(mm):483.5 ；板底支撑连接方式:方木支撑；立杆承重连接方式:单扣件，取扣件抗滑承载力系数:0.85；2、 荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000；（对于普通楼板钢筋密度未超过规范要求）施工均布荷载标准值(kN/m2):3.000；3、 材料参数面板采用胶合面板，厚度为18mm；板底支撑采用方木；面板弹性模量E(N/mm2):9500；面板抗弯强度设计值(N/mm2):13；木方弹性模量E(N/mm2):9000.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.500；木方的间隔距离(mm):300.000；木方的截面宽度(mm):40.00；木方的截面高度(mm):80.00； 板模板支架立面图 板支架荷载计算单元B、模板面板计算:模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：W = 901.82/6 = 48.6 cm3；I = 901.83/12 = 43.74 cm4；模板面板的按照三跨连续梁计算。面板计算简图1、荷载计算(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m)：q1 = 250.120.9+0.350.9 = 3.015 kN/m；(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m)：q2 = 30.9= 2.7 kN/m；2、强度计算计算公式如下:M=0.1ql2其中：q=1.23.015+1.42.7= 7.398kN/m最大弯矩M=0.17.3983002= 66582 Nmm；面板最大应力计算值 =M/W= 66582/48600 = 1.37 N/mm2；面板的抗弯强度设计值 f=13 N/mm2；面板的最大应力计算值为 1.37 N/mm2 f=13 N/mm2,满足要求!3、挠度计算挠度计算公式为：=0.677ql4/(100EI)=l/250其中q =q1= 3.015kN/m面板最大挠度计算值 = 0.6773.0153004/(100950043.74104)=0.04 mm； 面板最大允许挠度 =300/ 250=1.2 mm；面板的最大挠度计算值 0.04 mm 小于 面板的最大允许挠度 1.2 mm,满足要求!C、模板支撑方木的计算:方木按照三跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=bh2/6=488/6 = 42.67 cm3；I=bh3/12=4888/12 = 170.67 cm4；方木楞计算简图（mm）1、荷载的计算：(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m)：q1= 250.30.12+0.350.3 = 1.005 kN/m ；(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m)：q2 = 30.3 = 0.9 kN/m；2、强度验算:计算公式如下:M=0.1ql2均布荷载 q = 1.2 q1+ 1.4 q2 = 1.21.005+1.40.9 = 2.466 kN/m；最大弯矩 M = 0.1ql2 = 0.12.4660.92 = 0.2 kNm；方木最大应力计算值 = M /W = 0.2106/42666.67 = 4.682 N/mm2；方木的抗弯强度设计值 f=13.000 N/mm2；方木的最大应力计算值为 4.682 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!3、抗剪验算：截面抗剪强度必须满足: = 3V/2bhn 其中最大剪力: V = 0.62.4660.9 = 1.332 kN；方木受剪应力计算值 = 3 1.332103/(2 4080) = 0.624 N/mm2；方木抗剪强度设计值 = 1.5 N/mm2；方木的受剪应力计算值 0.624 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.5 N/mm2，满足要求!4、挠度验算:计算公式如下:=0.677ql4/(100EI)=l/250均布荷载 q = q1 = 1.005 kN/m；最大挠度计算值 = 0.6771.0059004 /(10090001706666.667)= 0.291 mm；最大允许挠度 =900/ 250=3.6 mm；方木的最大挠度计算值 0.291 mm 小于 方木的最大允许挠度 3.6 mm,满足要求!D、板底支撑钢管计算:支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P1.726kN; 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kNm) 支撑钢管计算变形图(mm) 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.37 kNm ；最大变形 Vmax = 0.432 mm ；最大支座力 Qmax = 5.601 kN ；最大应力 = 369657.225/5080 = 72.767 N/mm2；支撑钢管的抗压强度设计值：f =0.85205=174.25N/mm2（0.85为钢管强度折减系数）；支撑钢管的最大应力计算值 72.767 N/mm2 174.25N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度为 0.432mm 小于 700/150与10 mm,满足要求!E、扣件抗滑移的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，扣件抗滑承载力系数0.85，该工程实际的单扣件承载力取值为6.80kN。纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取6.80 kN； R-纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,R= 4.357 kN；R 6.80 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! F、模板支架立杆荷载设计值(轴力):作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。1、 静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架的自重(kN)：NG1 = 0.1492.42 = 0.36 kN；(2)模板的自重(kN)：NG2 = 0.350.90.7 = 0.22 kN；(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：NG3 = 250.120.90.7 = 1.89 kN；静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 2.471 kN；2、 活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。活荷载标准值 NQ = (3+2 ) 0.70.9 = 3.15 kN；3、 立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ = 7.375 kN；G、立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式 =N/(A)f其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 7.375kN； - 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 Lo/i 查表得到； i - 计算立杆的截面回转半径(cm) ：i = 1.58 cm； A - 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.89 cm2； W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3； - 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2)； f- 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =0.85205=174.25N/mm2（0.85为钢管强度折减系数）； L0- 计算长度 (m)；根据扣件式规范，立杆计算长度L0有两个计算公式L0=kuh和L0=h+2a，为安全计，取二者间的大值，即L0=max1.1551.71.2，1.2+20.05=2.356； k - 计算长度附加系数，取1.155； - 考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，取1.7； a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.05 m；得到计算结果：立杆计算长度 L0=2.356；L0 / i = 2356.2 / 15.8=149 ；由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.312 ；钢管立杆受压应力计算值；=7375.006/(0.312489) = 48.339 N/mm2；立杆稳定性计算 = 48.339 N/mm2 f= 174.25 N/mm2，满足要求！4.3施工脚手架计算A、参数信息:1、 脚手架参数(1) 双排脚手架搭设高度为 4 m，立杆采用单立杆；(2) 搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.4m，立杆的横距为0.95m，立杆的步距为1.8 m；(3) 内排架距离墙长度为2.95 m；(4) 大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根；(5) 采用的钢管类型为 483.5； (6) 横杆与立杆连接方式为单扣件；(7) 连墙件布置取两步两跨，竖向间距 3.6 m，水平间距2.8 m，采用焊缝连接；2、 活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):3.000；脚手架用途:结构脚手架；3、 风荷载参数(1) 本工程地处上海，基本风压0.55 kN/m2；(2) 风荷载高度变化系数z，计算连墙件强度时取1.25，计算立杆稳定性时取1.25；(3) 风荷载体型系数s 为0.78；4、 静荷载参数(1) 每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248；(2) 脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140；(3) 安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005； (4) 脚手板类别:木脚手板；栏杆挡板类别:木脚手板挡板；B、大横杆的计算:按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1、 均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ；脚手板的自重标准值:P2=0.350.95/(2+1)=0.111 kN/m ；活荷载标准值: Q=30.95/(2+1)=0.95 kN/m；静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.111=0.179 kN/m；活荷载的设计值: q2=1.40.95=1.33 kN/m； 图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)2、 强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大弯距为 M1max=0.080.1791.42+0.101.331.42 =0.289 kNm；支座最大弯距计算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大弯距为 M2max= -0.100.1791.42-0.1171.331.42 =-0.34 kNm；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =Max(0.289106,0.34106)/5080=66.929 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 66.929 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=174.25 N/mm2，满足要求！3、 挠度验算:最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。计算公式如下： max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.111=0.149 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.95 kN/m； 最大挠度计算值为： = 0.6770.14914004/(1002.06105121900)+0.9900.9514004/(1002.06105121900) = 1.593 mm；大横杆的最大挠度 1.593 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1400/150 mm与10 mm，满足要求！C、小横杆的计算:根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。1、 荷载值计算大横杆的自重标准值：p1= 0.0381.4 = 0.054 kN；脚手板的自重标准值：P2=0.350.951.4/(2+1)=0.155 kN；活荷载标准值：Q=30.951.4/(2+1) =1.330 kN；集中荷载的设计值: P=1.2(0.054+0.155)+1.4 1.33 = 2.113 kN；小横杆计算简图2、 强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax = ql2/8Mqmax = 1.20.0380.952/8 = 0.005 kNm；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 2.1130.95/3 = 0.669 kNm ；最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.674 kNm；最大应力计算值 = M / W = 0.674106/5080=132.721 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =132.721 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值174.25N/mm2，满足要求！3、 挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:qmax = 5ql4/384EIqmax=50.0389504/(3842.06105121900) = 0.016 mm ；大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.054+0.155+1.33 = 1.539 kN；集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax = 1538.927950(39502-49502/9 ) /(722.06105121900) = 1.865 mm；最大挠度和 = qmax + pmax = 0.016+1.865 = 1.881 mm；小横杆的最大挠度为 1.881 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 950/150=6.333与10 mm,满足要求！D、扣件抗滑力的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，扣件抗滑承载力系数0.85，该工程实际的单扣件承载力取值为6.80kN。纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取6.80 kN；R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；大横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.42/2=0.054 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0380.95/2=0.018 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.350.951.4/2=0.233 kN；活荷载标准值: Q = 30.951.4 /2 = 1.995 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.054+0.018+0.233)+1.41.995=3.159 kN；R 6.80 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! E、脚手架立杆荷载的计算: 作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：(1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1248kN/m NG1 = 0.12484.00 = 0.499kN；(2)脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2 NG2= 0.3521.4(0.95+2.95)/2 = 1.911 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m NG3 = 0.1421.4/2 = 0.196 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.44 = 0.028 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 2.634 kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值 NQ = 30.951.42/2 = 3.99 kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.22.634+ 0.851.43.99= 7.909 kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.22.634+1.43.99=8.747kN；F、立杆的稳定性计算: 风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：0 = 0.55 kN/m2； z - 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：z= 1.25； s - 风荷载体型系数：取值为0.78；经计算得到，风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.551.250.78 = 0.375 kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.3751.41.82/10 = 0.203 kNm；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) + MW/W f立杆的轴心压力设计值 ：N = 7.909 kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) f立杆的轴心压力设计值 ：N = N= 8.747kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；计算长度附加系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： k = 1.155 ；计算长度系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： = 1.5 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.118 m