调压井承重脚手架稳定性验算(修改3m)

木里河俄公堡水电站调压井土建及金属结构制作安装工程 【合同编号：MLH-EGB-JJ/C4- 5】 中国水利水电第七工程局有限公司 1 目 录 1. 工程概述 .1 1.1 编制依据 .1 1.2 脚手架搭设方案 .1 2. 调压井承重脚手架稳定性验算 .1 2.1 拉杆梁承重脚手架稳定性验算 .1 2.2 井壁承重脚手架稳定性验算 .5 3. 调压井承重脚手架搭设注意事项 .9 木里河俄公堡水电站调压井土建及金属结构制作安装工程 【合同编号：MLH-EGB-JJ/C4- 5】 中国水利水电第七工程局有限公司 1 调压井承重脚手架稳定性验算调压井承重脚手架稳定性验算 1.1. 工程概述工程概述 1.11.1 编制依据编制依据 根据调压井施工措施中关于调压井井身和拉杆梁砼衬砌脚手架搭设方案； 根据监理要求进行调压井井身和拉杆梁砼衬砌脚手架稳定性安全验算； 参考建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 （JGJ130-2001） 、 混凝土结构 设计规范GB50010-2002、 建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、 钢结构设计规范 (GB 50017-2003)、 简明施工计算手册等进行编制。 1.21.2 脚手架搭设方案脚手架搭设方案 1、调压井拉杆梁脚手架搭设 调压井拉杆梁为钢筋砼结构，断面 1.2m（宽）3.0m（高） ，跨度 11.0m，拉杆梁 最大支撑高度 6m。采用 483.5 钢管搭设承重脚手架，脚手架横向间距 0.6m，纵距 0.5m，最大步距 0.7m。脚手架上铺设 10cm10cm 方木，方木间距 25cm，方木作为模 版底部支撑，方木上铺设普通组合钢模版。见调压井施工措施附图。 2、调压井拉杆梁脚手架搭设 调压井井身为钢筋砼结构，衬砌厚度为 1.2m 和 1.5m，井身砼最大支撑高度 3.5m。采用 483.5 钢管搭设承重脚手架，脚手架横向间距 0.5m，纵距 0.5m，最大 步距 0.7m。脚手架上铺设 10cm10cm 方木，方木间距 25cm，方木作为模版底部支撑， 方木上铺设普通组合钢模版。见调压井施工措施附图。 2.2. 调压井承重脚手架稳定性验算调压井承重脚手架稳定性验算 2.12.1 拉杆梁承重脚手架稳定性验算拉杆梁承重脚手架稳定性验算 一、参数信息一、参数信息 1 1、脚手架参数、脚手架参数 脚手架横向间距或排距(m):0.6；纵距(m):0.5；步距(m):0.7； 立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.15；脚手架搭设高度(m):6.0； 采用的钢管(mm):483.5 ； 扣件连接方式:双扣件，取扣件抗滑承载力系数:0.80； 板底支撑连接方式:方木支撑； 2 2、荷载参数、荷载参数 木里河俄公堡水电站调压井土建及金属结构制作安装工程 【合同编号：MLH-EGB-JJ/C4- 5】 中国水利水电第七工程局有限公司 2 模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.0； 拉杆梁浇筑厚度(m):3.0； 施工均布荷载标准值(kN/m2):1.0； 3 3、方木参数、方木参数 方木弹性模量E(N/mm2):9500.0；方木抗弯强度设计值(N/mm2):13.0； 方木抗剪强度设计值(N/mm2):1.40；方木的间隔距离(mm):250.0； 方木的截面宽度(mm):100.0；方木的截面高度(mm):100.0； 二、模板支撑方木的验算二、模板支撑方木的验算 方木按照简支梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=10.010.010.0/6 = 166.67 cm3； 6 2 bh I=10.010.010.010.0/12 = 833.33 cm4； 12 3 bh 1 1、荷载的计算、荷载的计算 (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q1= 25.00.253.0 = 18.75kN/m； (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2= 0.3500.25 = 0.088kN/m ； (3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN)： p1 = (1.000 + 2.000)1.0000.25 = 0.75kN； 2 2、强度计算、强度计算 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 84 2 max qlpl M+= 均布荷载 q = 1.2 (q1 + q2) = 1.2(18.75 + 0.088) = 22.61 kN/m； 集中荷载 p = 1.40.75=1.05 kN； 最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 1.050.6 /4 + 22.610.62/8 = 1.175 kN； 最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 1.05/2 +22.610.6/2 = 7.31 kN ； 方木最大应力计算值 = M /W = 1.175106/.66 =7.05N/mm2； 方木的抗弯强度设计值 f=13.0 N/mm2； 方木的最大应力计算值为 7.05N/mm2 木里河俄公堡水电站调压井土建及金属结构制作安装工程 【合同编号：MLH-EGB-JJ/C4- 5】 中国水利水电第七工程局有限公司 3 小于方木的抗弯强度设计值 13.0 N/mm2,满足要求! 3 3、抗剪计算、抗剪计算 最大剪力的计算公式如下: Q = ql/2 + P/2 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 其中最大剪力: Q = 22.610.6/2+1.05/2 = 7.31 kN； 方木受剪应力计算值 T = 3 7.31103/(2 100.0100.0) = 1.097 N/mm2； 方木抗剪强度设计值 T = 1.40 N/mm2； 方木的受剪应力计算值 1.097 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.400 N/mm2， 满足要求! 4 4、扰度计算、扰度计算 最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下: EI ql EI pl V 384 5 48 43 max += 均布荷载 q = q1 + q2 =18.75+0.088= 18.838 kN/m； 集中荷载 p = 0.75 kN； 最大挠度计算值 V= 518.8386004 /(3849500.0.33) +750.06003 /( 489500.000.33) = 0.445 mm； 最大允许挠度 V=600/ 250=3.4 mm； 方木的最大挠度计算值 0.445 mm 小于 方木的最大允许挠度 3.4 mm,满足要求! 三、脚手架横杆稳定性验算三、脚手架横杆稳定性验算 脚手架横杆按照集中荷载作用下的四跨连续梁计算； 横杆上节点跨度为 0.5m，在跨中和节点处分别承受来自方木传递的集中荷载， 集中荷载 P 取纵向板底支撑传递力，P = 22.610.5/2+ 1.05/2= 6.18 kN； 最大弯矩 Mmax =0.216.180.5=0.649 kN.m ；FLKm 最大变形 max =1.58161805003 /1009500.33= 0.15 mm ； EI FL K 100 3 最大支座力 Vmax =0.6816.18= 4.21 kN ；FKV 木里河俄公堡水电站调压井土建及金属结构制作安装工程 【合同编号：MLH-EGB-JJ/C4- 5】 中国水利水电第七工程局有限公司 4 脚手架横杆最大应力 = =0.649106/5.08103=127.8 N/mm2； W Mmax 支撑钢管的抗压强度设计值 f=205.0 N/mm2； 支撑横杆的最大应力计算值 127.8 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯强度设计值 205.0 N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于 500.0/150=3.3 mm,满足要求! 四、扣件抗滑移验算四、扣件抗滑移验算 按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座，双扣件承载力设计 值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，脚手架的旋转双扣件承载力取值为 12.80kN 。 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12.80 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= 4.21 kN； R 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、脚手架立杆的稳定性验算五、脚手架立杆的稳定性验算: : 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容： (1)脚手架的自重(kN)： NG1 = 0.1296.0 = 0.774 kN； (2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.3500.50.6 = 0.105 kN； (3)钢筋砼浇筑厚度自重(kN)： NG3 = 25.03.00.50.6 = 22.5 kN； 静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 23.379 kN； 2.活荷载为施工荷载标准值与振捣砼时产生的荷载。 活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000 ) 0.50.6 = 0.9 kN； 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ =1.223.3791.40.9 =29.31 kN； 木里河俄公堡水电站调压井土建及金属结构制作安装工程 【合同编号：MLH-EGB-JJ/C4- 5】 中国水利水电第七工程局有限公司 5 立杆的稳定性计算公式： f= A N 其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 29.31 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 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 =205.0 N/mm2； L0- 计算长度 (m)； 参照扣件式规范，由下式计算 l0 = h+2a a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.15 m； 得到计算结果： 立杆计算长度 L0 = h + 2a = 0.7（立杆步距）+20.15 = 1.000 m ； L0 / i = 1000.0/ 15.80=63.3 ； 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.837 ； 钢管立杆受压应力计算值；=29310/(0.837489.0) = 71.611 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 71.611 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 f= 205.000 N/mm2，满足要求！ 2.22.2 井壁承重脚手架稳定性验算井壁承重脚手架稳定性验算 一、参数信息一、参数信息 1 1、脚手架参数、脚手架参数 脚手架横向间距或排距(m):0.5；纵距(m):0.5；步距(m):0.7； 立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.15；脚手架搭设高度(m):3.5； 采用的钢管(mm):483.5 ； 扣件连接方式:双扣件，取扣件抗滑承载力系数:0.80； 板底支撑连接方式:方木支撑； 2 2、荷载参数、荷载参数 木里河俄公堡水电站调压井土建及金属结构制作安装工程 【合同编号：MLH-EGB-JJ/C4- 5】 中国水利水电第七工程局有限公司 6 模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.0； 井壁一次最大浇筑厚度(m):3.5； 施工均布荷载标准值(kN/m2):1.0； 3 3、方木参数、方木参数 方木弹性模量E(N/mm2):9500.0；方木抗弯强度设计值(N/mm2):13.0； 方木抗剪强度设计值(N/mm2):1.40；方木的间隔距离(mm):250.0； 方木的截面宽度(mm):100.0；方木的截面高度(mm):100.0； 二、模板支撑方木的验算二、模板支撑方木的验算 方木按照简支梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=10.010.010.0/6 = 166.67 cm3； 6 2 bh I=10.010.010.010.0/12 = 833.33 cm4； 12 3 bh 1 1、荷载的计算、荷载的计算 取区格独立体：0.25m0.5m (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q1= 25.00.253.5 = 21.88kN/m； (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2= 0.3500.25 = 0.088kN/m ； (3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN)： p1 = (1.000 + 2.000)1.0000.25 = 0.75kN； 2 2、强度计算、强度计算 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 84 2 max qlpl M+= 均布荷载 q = 1.2 (q1 + q2) = 1.2(21.88 + 0.088) = 26.36 kN/m； 集中荷载 p = 1.40.75=1.05 kN； 最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 1.050.5 /4 + 26.360.52/8 = 0.955 kN； 最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 1.05/2 +26.360.5/2 = 7.115 kN ； 方木最大应力计算值 = M /W = 0.955106/.66 =5.73N/mm2； 方木的抗弯强度设计值 f=13.0 N/mm2； 木里河俄公堡水电站调压井土建及金属结构制作安装工程 【合同编号：MLH-EGB-JJ/C4- 5】 中国水利水电第七工程局有限公司 7 方木的最大应力计算值为 5.73N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13.0 N/mm2,满 足要求! 3 3、抗剪计算、抗剪计算 最大剪力的计算公式如下: Q = ql/2 + P/2 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 其中最大剪力: Q = 26.360.5/2+1.05/2 = 7.115 kN； 方木受剪应力计算值 T = 3 7.115103/(2 100.0100.0) = 1.07 N/mm2； 方木抗剪强度设计值 T = 1.40 N/mm2； 方木的受剪应力计算值 1.07 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.400 N/mm2， 满足要求! 4 4、扰度计算、扰度计算 最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下: EI ql EI pl V 384 5 48 43 max += 均布荷载 q = q1 + q2 =21.88+0.088= 21.968 kN/m； 集中荷载 p = 0.75 kN； 最大挠度计算值 V= 521.9685004 /(3849500.0.33) +750.05003 /( 489500.0.33) = 0.26 mm； 最大允许挠度 V=500/ 250=2.0 mm； 方木的最大挠度计算值 0.26 mm 小于 方木的最大允许挠度 2.0 mm,满足要求! 三、脚手架横杆稳定性验算三、脚手架横杆稳定性验算 脚手架横杆按照集中荷载作用下的四跨连续梁计算； 横杆上节点跨度为 0.5m，在跨中和节点处分别承受来自方木传递的集中荷载， 集中荷载 P 取纵向板底支撑传递力，P = 26.360.5/2 + 1.05/2 = 7.115 kN； 最大弯矩 Mmax =0.217.1150.5=0.747 kN.m ；FLKm 最大变形 max =1.58171155003 /1009500.33= 0.18 mm ； EI FL K 100 3 最大支座力 Vmax =0.6817.115= 4.85 kN ；FKV 木里河俄公堡水电站调压井土建及金属结构制作安装工程 【合同编号：MLH-EGB-JJ/C4- 5】 中国水利水电第七工程局有限公司 8 脚手架横杆最大应力 = =0.747106/5.08103=147.0 N/mm2； W Mmax 支撑钢管的抗压强度设计值 f=205.0 N/mm2； 支撑横杆的最大应力计算值 147.0 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯强度设计值 205.0 N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于 500.0/150=3.3 mm,满足要求! 四、扣件抗滑移验算四、扣件抗滑移验算 按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座，双扣件承载力设计 值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，脚手架的旋转双扣件承载力取值为 12.80kN 。 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12.80 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= 4.85 kN； R 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、脚手架立杆的稳定性验算五、脚手架立杆的稳定性验算: : 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容： (1)脚手架的自重(kN)： NG1 = 0.1293.5 = 0.452 kN； (2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.3500.50.5 = 0.088 kN； (3)钢筋砼浇筑厚度自重(kN)： NG3 = 25.03.50.50.5 = 21.875 kN； 静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 22.415 kN； 2.活荷载为施工荷载标准值与振捣砼时产生的荷载。 活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000 ) 0.50.5 = 0.75 kN； 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ =1.222.4151.40.75 =27.948 kN； 木里河俄公堡水电站调压井土建及金属结构制作安装工程 【合同编号：MLH-EGB-JJ/C4- 5】 中国水利水电第七工程局有限公司 9 立杆的稳定性计算公式： f= A N 其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 27.948 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 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 =205.0 N/mm2； L0- 计算长度 (m)； 参照扣件式规范，由下式计算 l0 = h+2a a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.15 m； 得到计算结果： 立杆计算长度 L0 = h + 2a = 0.7（立杆步距）+20.15 = 1.000 m ； L0 / i = 1000.0/ 15.80=63.3 ； 由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.837 ； 钢管立杆受压应力计算值；=27948/(0.837489.0)