碗扣式脚手架计算书

1、一、工程概况本工程位于福建仙游抽水蓄能电站下库 500KV 开关站左侧（ 300.00 平台 上）。本工程占地面积： 1183.93m2本工程建筑面积：地上 5281.126m2,地下283.99 m2建筑层数为地下局部 1 层，地上 5 层，建筑总高度 23.88 m 基础形式为独立柱承台基础建筑功能：专业用房与办公用房 结构体系：框架结构、按六度抗震设防结构平面的轴网尺寸如下 一 71.9mx 15.8m 本工程各层梁板混凝土结构工程施工才采用碗扣式脚手架。二、编制依据 根据工程建设标准强制性条文 电力工程部分（施工及验收）中水工 混凝土施工规范 DL/T5162-2002 第 4.2.5

2、 、4.2.8 、4.2.9 等条文要求严格 实行。根据工程建设标准强制性条文 电力工程部分（施工及验收）中水工 混凝土施工规范 DL/T5162-2002 第 10.2.1 及 10.4.1 要求严格实行。1 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范 JGJ166-2008；2. 组织设计及施工图纸。3. 建筑地基结构规范 GB50007-2002；4. 建筑结构荷载规范 GB50009-2002；5. 钢结构设计规范 GB50017-2003；6. 混凝土结构设计规范 GB50010-2002。三、碗扣式脚手架计算书（一）、综合说明 由于其中模板支撑架高在 4.5 米范围内,按 25米高计算,

3、为确保施工安全,编制本专项施工方案。设计范围：现浇板，长乂宽= 71.9 m x 15.8 m（二）、搭设方案1 、基本搭设参数模板支架高H为7m立杆步距h （上下水平杆轴线间的距离）取1.5m,立杆 纵距la取0.9m，横距lb取0.3m。立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点 的自由长度a取0.1m。整个支架的简图如下所示。模板支架立面图（mrh 图表12.材料及荷载取值说明本支撑架使用 48 X 2.75钢管，钢管壁厚不得小于3mm钢管上严禁打 孔；采用的扣件，不得发生破坏。模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重，以 及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载

4、等。（三）、板模板支架的强度、刚度及稳定性验算荷载首先作用在板底模板上，按照"底模一底模方木/钢管一横向水平钢管- 可调托座f立杆f基础"的传力顺序，分别进行强度、刚度和稳定性验算。其中， 取与底模方木平行的方向为纵向。1.板底模板的强度和刚度验算模板按三跨连续梁计算，如图所示：1C J 1C | 1C（1）荷载计算，按单位宽度折算为线荷载。此时，模板的截面抵抗矩为： w= 1000X 182/6=5.40 X 104mm3 模板自重标准值：x1 = 0.3 X 1 =0.3kN/m ;新浇混凝土自重标准值：x2= 0.15 X 24X 1 = 3.60kN/m； 板中钢筋

5、自重标准值：x3= 0.5 X 1.1 X 1 =0.55kN/m ;施工人员及设备活荷载标准值：x4= 1 X 1 =1kN/m；振捣混凝土时产生的荷载标准值：x5 = 2X仁2kN/m以上1、2、3项为恒载，取分项系数1.35 , 4、5项为活载，取分项系数 1.4，则底模的荷载设计值为：g1 =(x1+x2+x3 ) X 1.35=(0.3+ 3.6+0.55) X 1.35= 6.008kN/m； q1 =(x4+x5 ) X 1.4=(1+2) X 1.4 =4.2kN/m ;对荷载分布进行最不利布置，最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。跨中最大弯矩计算简图跨中最大弯矩计算公式如下

6、：M1max = 0.08g1lc2+0.1q1lc2 =0.08 X 6.008 X 0.3 2+0.1 X 4.2 X 0.3 2=0.081kN m支座最大弯矩计算简图支座最大弯矩计算公式如下：M2max= -0.1g1lc2-0.117q1lc2= -0.1 X 6.008 X 0.32-0.117 X4.2 X 0.3 2=-0.098 kN m经比较可知，荷载按照图2进行组合，产生的支座弯矩最大。Mmax=0.09&N m(2) 底模抗弯强度验算取Max(M1max M2max进行底模抗弯验算，即CF = 一 整丁(T =0. 098 X 106 /(5.40 X 104)

7、=1.815N/mm2底模面板的受弯强度计算值(7 =1.815N/mm2小于抗弯强度设计值fm =15N/mm2满足要求。荷载对模板产生的剪力为Q=0.6g1lc+0.617q1lc =0.6 X 6.008 X 0.3+0.617 X 4.2 X 0.3= 1.859kN ;按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算:T =3 X 1859/(2 X 1000X 18)= 0.349N/mm2所以，底模的抗剪强度 t = 0.349N/mm2小于 抗剪强度设计值fv =1.4N/mm2 满足要求。(4)底模挠度验算模板弹性模量E=6000 N/mm2模板惯性矩1=1000 X 183/12=4.

8、86 X 105 mm4根据JGJ130- 2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此，底模的总的变形按照下面的公式计算:=°声喘許"啟镒晴0瞌脑v = 1.00069mm底模面板的挠度计算值 v = 1.00069mm小于挠度设计值v =Min(300/150 ， 10)mm，满足要求。2.底模方木的强度和刚度验算按三跨连续梁计算(1)荷载计算模板自重标准值：x1=0.3 X 0.3=0.09kN/m ;新浇混凝土自重标准值：x2=0.5 X 24X 0.3=3.6kN/m ;板中钢筋自重标准值：x3=0.5 X 1.1 X 0.3=0

9、.165kN/m ;施工人员及设备活荷载标准值：x4=1 X 0.3=0.3kN/m ;振捣混凝土时产生的荷载标准值：x5=2X 0.3=0.6kN/m ;以上1、2、3项为恒载，取分项系数1.35，4、5项为活载，取分项系数1.4，则底模的荷载设计值为：g2 =(x1+x2+x3 ) X 1.35=(0.09+3.6+0.165) X 1.35=5.204kN/m ;q2 =(x4+x5 ) X 1.4=(0.3+0.6) X 1.4=1.26kN/m ;1“ 1AAI .I “I II 1 I1 1a1141iinA>支座最大弯矩计算简图支座最大弯矩计算公式如下：Mmax= O1 x

10、g2X la 2-0.117 Xq2X la 2= - 0.1 x 5.204 x 0.9 20.117 X 1.26 X 0.9 2=-0.541kN m(2) 方木抗弯强度验算方木截面抵抗矩 W=bh26=200 X 1002/6=33.333 X 104 mm3CF = 一 玉 gW(T =0.541 X 106/(33.333 X 104)=1.623N/mm2;底模方木的受弯强度计算值(7 =1.623N/mm2小于抗弯强度设计值fm =13N/mm2,满足要求。(3) 底模方木抗剪强度计算荷载对方木产生的剪力为Q=0.6g2la+0.617q2la =0.6 X 5.204 X 0

11、.9+0.617 X 1.26 X 0.9 =3.51kN;按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算:t =0.263N/mm2;所以，底模方木的抗剪强度 t =0.263N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.3N/mm2满足要求。(4) 底模方木挠度验算方木弹性模量E=9000 N/mm2方木惯性矩1=200 X 1003/12=16.667 X 106 mm4根据JGJ130- 2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计 算，不乘分项系数，因此，方木的总的变形按照下面的公式计算：V = 0.521 X (x 1+x2+x3) X la 4/(100 X EX I)+0.192

12、 X (x 4+x5) X la 4/(100 X EX I)=0.095 mm ;底模方木的挠度计算值 V =0.095mm小于 挠度设计值v =Min(900/150 , 10)mm，满足要求。3.托梁材料计算根据JGJ130- 2001，板底托梁按二跨连续梁验算，承受本身自重及上部方木小楞传来的双重荷载，如图所示马因勿國园勿国丄7p FF F【iLzXJ1(1)荷载计算材料自重：0.0384kN/m；(材料自重，近似取钢管的自重，此时，偏于保守 方木所传集中荷载：取(二)中方木内力计算的中间支座反力值，即p=1.1g2la+1.2q2 la=1.1 x 5.204 x 0.9+1.2 x

13、 1.26 x 0.9=6.513kN ;按叠加原理简化计算，钢管的内力和挠度为上述两荷载分别作用之和' (2)强度与刚度验算托梁计算简图、内力图、变形图如下：托梁采用：木方：200 x 100mmW=333.333 x 103mm31=1666.667 x 104mm4支撑钢管计算简图156T支撑钢管计算弯矩图(kN m)0二 -0807支撑钢管计算变形图(mm)中间支座的最大支座力 钢管的最大应力计算值钢管的最大挠度 v max = 0.607 mm ； 支撑钢管的抗弯强度设计值支撑钢管计算剪力图（kN）Rmax = 21.314 kN ;（T = 1.567 X 106/333.

14、333 X 103=4.7 N/mm2;fm=205 N/mm2;支撑钢管的最大应力计算值fm=205 N/mm2满足要求！(T =4.7 N/mm2小于钢管抗弯强度设计值支撑钢管的最大挠度计算值v =0.607小于最大允许挠度v=min(900/150,10) mm, 满足要求！4.立杆稳定性验算立杆计算简图(1)、不组合风荷载时，立杆稳定性计算、立杆荷载。根据规程，支架立杆的轴向力设计值N应按下式计算:N = 1.35 刀 NGK + 1.4 刀 NQK其中NGK为模板及支架自重，显然，最底部立杆所受的轴压力最大。将其分 成模板(通过顶托)传来的荷载和下部钢管自重两部分，分别计算后相加而得

15、。模 板所传荷载就是顶部可调托座传力，根据 3.1.4节，此值为F仁21.314kN。除此之外，根据规程条文说明 4.2.1条，支架自重按模板支架高度乘以 0.15kN/m取值。故支架自重部分荷载可取为F2=0.15 X 2.25=0.0.338kN ;立杆受压荷载总设计值为：Nut=F1+F2X 1.35=21.314+0. 338X 1.35= 21.77kN;其中1.35为下部钢管自重荷载的分项系数，F1因为已经是设计值，不再乘 分项系数。、立杆稳定性验算。按下式验算© -轴心受压立杆的稳定系数，根据长细比入按规程附录C采用；A -立杆的截面面积，取 4.24 X 102mm2

16、KH -高度调整系数，建筑物层高超过 4m时，按规程5.3.4采 用；计算长度10按下式计算的结果取大值:10 =h+2a=1.5+2X 0.1=1.7m;10 =ky h=1.167 X 1.427 X 1.5=2.498m;式中：h-支架立杆的步距，取1.5m；a -模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度，取 0.1m；卩-模板支架等效计算长度系数，参照规程附表D- 1,取1.427 ；k -计算长度附加系数，按规程附表 D 2取值为1.167 ；故 l0 取 2.498m；入=l0/i=2.498 X 103 /15.9=158 ；查规程附录C得© = 0.28

17、1 ；KH=1(T =1.05 X N/( © AKi=1.05 X 21.77 X 103/(0.281 X4.24 X 102X 1)=191.856N/mm2立杆的受压强度计算值(T =191.856N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205 N/mm2，满足要求。(2)、组合风荷载时，立杆稳定性计算(1)立杆荷载。根据规程，支架立杆的轴向力设计值Nut取不组合风荷载时立杆受压荷载总设计值计算。由前面的计算可知：Nut = 21.77kN；风荷载标准值按下式计算:W=0.7 卩 z 卩 sWo=0.7X 0.74 X 0.273 X 0.9=0.127kN/m 2；其中 w0

18、 - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001) 的规定采用：w0 = 0.9 kN/m2 ；卩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：卩 z= 0.74 ;卩s -风荷载体型系数：取值为0.273 ;Mv=0.85 X 1.4 XMwk=0.85 X 1.4 XWkXI aXh2/10=0.85 X 1.4 X 0.127 X 0.9 XI .52 /10=0.031kN m(2)立杆稳定性验算一 1.0巩临妙gWCT=1.05 X N/( © AKH)+MWW=1.05X 21.77 X 103/(0.281 X4.24 X 102X 1)+0.031 X 106 /(4.49 X 103)=198.76N/mm2;立杆的受压强度计算值 t = 198. 76N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f =20