钢管三角悬挑支撑架方案

1、××××小区工程屋面挑檐钢管三角支撑架方案一、工程概况：本工程位于××××××，本工程地下一层，地上17层，由13幢17层高层住宅及6幢3层住宅组成；13幢高层采用框架剪力墙结构，采用钻孔灌注桩基础；6幢3层住宅，框架结构，采用预应力方桩基础；拟建场地设地下室一层，基坑开挖深度约3m。总建筑面积：88398平方米；总工期：720天。0.000相对于黄海标高8.200 室内外高差100mm, 建筑物高度(室外地面至主要屋面板的板顶):49.95m。建筑抗震设防类别为丙类,建筑结构安全等级为二级,所

2、在地区的抗震设防烈度为六度,剪力墙抗震等级为四级。本工程砌体施工质量控制等级为B级。本工程结构设计正常使用年限为50年。 本工程标准层高2.9m，共17层，屋面挑檐檐口高49.850m,挑檐跨度1.0m（从轴线至最外悬挑距离），如图1所示。 图1 屋面挑檐剖面图 图2 屋面挑檐支撑体系的受力二、方案确定根据工程情况，如采用槽钢悬挑架作支撑，造价高，不经济，经反复论证，决定采用48钢管三角悬挑支撑架作为屋面挑檐的支撑体系。为避免斜撑角度太大，斜撑设置在16层、17层。17层设置垂直支撑。每榀三角形悬挑架纵向间距1.2m，上口垂直支撑横向间距0.8m。三、 技术要求 1）、14层，15层楼梁板混凝

3、土浇筑时，必须沿建筑四周结构梁预埋48钢管，钢管埋深20cm，上部30cm，并要求14层，15层预埋位置上下对应。 2）、内脚手架的纵横扫地杆及大横杆与悬挑架水平杆相连。所有水平杆均采用旋转扣件连接，不得采用对接扣件。所有扣件使用前必须进行检查，不得采用有裂纹、滑扣等缺陷的扣件；扣件必须拧紧，不脱扣。 3）、搭设必须严格按照方案要求进行，钢管间距、角度必须符合设计计算要求。 4)、在17层设置一排斜撑杆，起到卸荷作用，减轻16层斜撑系统荷载，以增大整体支撑系统的稳定性，5）、遇边柱墙时，设置钢管抱箍，与悬挑架连接。 6）、16层楼面标高处外架满铺脚手板，17层钢管悬挑平台满铺脚手片，悬挑架外侧

4、立面满挂密目网，水平向张挂水平兜网。四、 混凝土浇筑的注意事项 1）浇筑屋面梁板混凝土时应采用先里后外的顺序进行。 2）混凝土卸料时，不宜堆放在挑檐处，应在框架边梁的内侧卸料，然后采用人工铲料到挑檐处，避免荷载集中，分布不均匀。 3）操作人员不得在悬挑部位集中作业，尽量减少人员在悬挑部位作业。 4）混凝土浇筑过程中需有专人看护支撑体系，时刻关注支撑体系的变化情况。五、悬挑架受力计算 1、计算模型的建立挑檐板厚100mm,梁截面300mm×500mm。根据钢管三角支撑架的受力情况，建立如图3的计算模型（假定为一次超静定结构），按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范及建筑结构荷载规范，

5、施工荷载按2kN/m2计，先计算P1、P2；再依据力法及图乘法求得其他杆件受力；最后根据计算的内力进行水平杆及斜支撑杆的受弯、受压验算（按照图3简图进行计算）。图3 悬挑架各构件的受力 2、计算书 1）求P1、P2值 300X500mm梁模板（扣件式）计算书一、工程属性新浇混凝土梁名称KL新浇混凝土梁计算跨度(m)8混凝土梁截面尺寸(mm×mm)300×500新浇混凝土结构层高(m)2.9梁侧楼板厚度(mm)100二、荷载设计模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)面板0.1面板及小梁0.3模板面板0.5模板及其支架0.75新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m3)24钢

6、筋自重标准值G3k(kN/m3)梁1.5板1.1施工人员及设备荷载标准值Q1k当计算支架立柱及其他支承结构构件时(kN/m2)1振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k(kN/m2)对水平面模板取值2风荷载标准值k(kN/m2)基本风压0(kN/m2)0.3非自定义:0.22风压高度变化系数z0.9风荷载体型系数s0.8三、模板体系设计新浇混凝土梁支撑方式梁两侧有板，梁板立柱共用(A)梁跨度方向立柱间距la(mm)1200梁两侧立柱间距lb(mm)800步距h(mm)1500新浇混凝土楼板立柱间距l'a(mm)、l'b(mm)1200、800混凝土梁居梁两侧立柱中的位置居中梁左侧立柱

7、距梁中心线距离(mm)400梁底增加立柱根数0梁底支撑小梁根数3每纵距内附加梁底支撑主梁根数2梁底支撑小梁一端悬挑长度(mm)50 设计简图如下：平面图立面图四、面板验算面板类型覆面木胶合板面板厚度(mm)15面板抗弯强度设计值f(N/mm2)15面板弹性模量E(N/mm2)10000 取单位宽度1000mm，按二等跨连续梁计算，计算简图如下： Wbh2/6=1000×15×15/637500mm3，Ibh3/12=1000×15×15×15/12281250mm4 q10.9max1.2(G1k+ (G2k+G3k)×h)+1.4Q

8、1k，1.35(G1k+ (G2k+G3k)×h)+1.4×0.7Q1k×b=0.9max1.2×(0.1+(24+1.5)×0.5)+1.4×2，1.35×(0.1+(24+1.5)×0.5)+1.4×0.7×2×117.38kN/m q1静0.9×1.35×G1k+(G2k+G3k)×h×b0.9×1.35×0.1+(24+1.5)×0.5×115.61kN/m q1活0.9×1.4×

9、;0.7×Q2k×b0.9×1.4×0.7×2×11.76kN/m q2(G1k+ (G2k+G3k)×h)×b=0.1+(24+1.5)×0.5×112.85kN/m 1、强度验算 Mmax0.125q1L20.125q1l20.125×17.38×0.1520.05kN·m Mmax/W0.05×106/375001.3N/mm2f15N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 max0.521qL4/(100EI)=0.521×12.85

10、5;1504/(100×10000×281250)0.012mml/400150/4000.38mm 满足要求！ 3、支座反力计算 设计值(承载能力极限状态) R1=R3=0.375 q1静l +0.437 q1活l=0.375×15.61×0.15+0.437×1.76×0.150.99kN R2=1.25q1l=1.25×17.38×0.153.26kN 标准值(正常使用极限状态) R1'=R3'=0.375 q2l=0.375×12.85×0.150.72kN R2'

11、;=1.25q2l=1.25×12.85×0.152.41kN五、小梁验算小梁类型方木小梁材料规格(mm)60×80小梁抗弯强度设计值f(N/mm2)15.44小梁抗剪强度设计值(N/mm2)1.78小梁弹性模量E(N/mm2)9350小梁截面抵抗矩W(cm3)64小梁截面惯性矩I(cm4)256 为简化计算，按四等跨连续梁和悬臂梁分别计算，如下图： q1max0.99+0.9×1.35×(0.3-0.1)×0.3/2+0.5×(0.5-0.1)+0.9max1.2×(0.5+(24+1.1)×0.1)+

12、1.4×1，1.35×(0.5+(24+1.1)×0.1)+1.4×0.7×1×max0.4-0.3/2，(0.8-0.4)-0.3/2/2×1，3.26+0.9×1.35×(0.3-0.1)×0.3/2=3.29kN/m q2max0.72+(0.3-0.1)×0.3/2+0.5×(0.5-0.1)+(0.5+(24+1.1)×0.1)×max0.4-0.3/2，(0.8-0.4)-0.3/2/2×1，2.41+(0.3-0.1)×0

13、.3/22.44kN/m 1、抗弯验算 Mmaxmax0.107q1l12，0.5q1l22max0.107×3.29×0.42，0.5×3.29×0.420.26kN·m Mmax/W0.26×106/640004.12N/mm2f15.44N/mm2 满足要求！ 2、抗剪验算 Vmaxmax0.607q1l1，q1l2max0.607×3.29×0.4，3.29×0.41.318kN max3Vmax/(2bh0)=3×1.318×1000/(2×60×80)0

14、.41N/mm21.78N/mm2 满足要求！ 3、挠度验算 10.632q2l14/(100EI)0.632×2.44×4004/(100×9350×2560000)0.02mml/400400/4001mm 2q2l24/(8EI)2.44×4004/(8×9350×2560000)0.33mml/400400/4001mm 满足要求！ 4、支座反力计算 梁头处(即梁底支撑小梁悬挑段根部) 承载能力极限状态 Rmaxmax1.143q1l1，0.393q1l1+q1l2max1.143×3.29×0.

15、4，0.393×3.29×0.4+3.29×0.41.84kN 同理可得，梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1R31.03kN，R21.84kN 正常使用极限状态 R'maxmax1.143q2l1，0.393q2l1+q2l2max1.143×2.44×0.4，0.393×2.44×0.4+2.44×0.41.36kN 同理可得，梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R'1R'30.87kN，R'21.36kN六、主梁验算主梁类型钢管主梁材料规格(mm)48×3.2主梁弹性

16、模量E(N/mm2)206000主梁抗弯强度设计值f(N/mm2)205主梁抗剪强度设计值(N/mm2)125主梁截面惯性矩I(cm4)11.36主梁截面抵抗矩W(cm3)4.73 主梁自重忽略不计，计算简图如下： 1、抗弯验算 主梁弯矩图(kN·m) Mmax/W0.623×106/4730131.81N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、抗剪验算 主梁剪力图(kN) Vmax1.95kN max2Vmax/A=2×1.95×1000/4508.67N/mm2125N/mm2 满足要求！ 3、挠度验算 主梁变形图(mm) max1.26mml

17、/400800/4002mm 满足要求！ 4、扣件抗滑计算 RmaxR1,R21.95kN8kN 单扣件在扭矩达到4065N·m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！ 同理可知，左侧立柱扣件受力R1.95kN8kN 单扣件在扭矩达到4065N·m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！七、纵向水平钢管验算钢管类型48×3.5钢管截面面积A(mm2)489钢管截面回转半径i(mm)15.8钢管弹性模量E(N/mm2)206000钢管截面惯性矩I(cm4)12.19钢管截面抵抗矩W(cm3)5.08钢管抗剪强度设计值(N/mm2)125钢管抗压、弯强度设计值(N/m

18、m2)215 计算简图如下： RmaxR1，R2=1.95kN，R'maxR1'，R2'1.55kN 1、抗弯验算 纵向水平钢管弯矩图(kN·m) Mmax/W0.66×106/4730138.83N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、抗剪验算 纵向水平钢管剪力图(kN) Vmax3.353kN max2Vmax/A=2×3.353×1000/45014.9N/mm2170N/mm2 满足要求！ 3、挠度验算 纵向水平钢管变形图(mm) max2.06mml/4001200/4003mm 满足要求！ 4、扣件计算 R6.

19、55kN8kN 单扣件在扭矩达到4065N·m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！ 同理可知，左侧立柱扣件受力R6.55kN8kN 单扣件在扭矩达到4065N·m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！八、立柱验算立杆稳定性计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011剪刀撑设置普通型立杆顶部步距hd(mm)1500立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(mm)200顶部立杆计算长度系数11.386非顶部立杆计算长度系数21.755钢管类型48×3.2立柱截面面积A(mm2)450回转半径i(mm)15.9立柱截面抵抗矩W(cm3)4.7

20、3抗压强度设计值f(N/mm2)205 长细比验算 顶部立杆段：l01=k1(hd+2a)=1×1.386×(1500+2×200)=2633.4mm 非顶部立杆段：l02=k2h =1×1.755×1500=2632.5mm =l0/i=2633.4/15.9=165.62=210 长细比满足要求！ 1、风荷载计算 Mw0.92×1.4×k×la×h2/100.92×1.4×0.22×1.2×1.52/100.07kN·m 2、稳定性计算 根据建筑施工模

21、板安全技术规范公式-14，荷载设计值q1有所不同： 1)面板验算 q10.9×1.2×(0.1+(24+1.5)×0.5)+0.9×1.4×2×116.15kN/m 2)小梁验算 q1max0.93+(0.3-0.1)×0.3/2+0.9×1.2×(0.5+(24+1.1)×0.1)+0.9×1.4×1×max0.4-0.3/2，(0.8-0.4)-0.3/2/2×1，3.03+(0.3-0.1)×0.3/2=3.06kN/m 同上四七计算过程，

22、可得： R15.07kN，R25.07kN 顶部立杆段：l01=k1(hd+2a)=1.115×1.386×(1500+2×200)=2936.241mm 1l01/i2936.241/15.9184.669，查表得，10.211 立柱最大受力NwmaxR1+N边1，R2+N边2+Mw/lbmax5.07+0.9×1.2×(0.5+(24+1.1)×0.1)+0.9×1.4×1×(0.8+0.4-0.3/2)/2×1.2，5.07+0.9×1.2×(0.5+(24+1.1)&

23、#215;0.1)+0.9×1.4×1×(0.8+0.8-0.4-0.3/2)/2×1.2+0.07/0.87.92kN fN/(A)7.92×103/(0.21×450)83.37N/mm2f205N/mm2 满足要求！ 非顶部立杆段：l02=k2h =1.115×1.755×1500=2935.237mm 2l02/i2935.237/15.9184.606，查表得，20.211 立柱最大受力NwmaxR1+N边1，R2+N边2+Mw/lbmax5.07+0.9×1.2×(0.75+(24+

24、1.1)×0.1)+0.9×1.4×1×(0.8+0.4-0.3/2)/2×1.2，5.07+0.9×1.2×(0.75+(24+1.1)×0.1)+0.9×1.4×1×(0.8+0.8-0.4-0.3/2)/2×1.2+0.07/0.88.09kN fN/(A)+Mw/W8086.07/(0.21×450)+0.07×106/473099.4N/mm2f205N/mm2 满足要求！200X300mm梁模板（扣件式）计算书一、工程属性新浇混凝土梁名称KL新

25、浇混凝土梁计算跨度(m)8混凝土梁截面尺寸(mm×mm)200×300新浇混凝土结构层高(m)2.9梁侧楼板厚度(mm)100二、荷载设计模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)面板0.1面板及小梁0.3模板面板0.5模板及其支架0.75新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m3)24钢筋自重标准值G3k(kN/m3)梁1.5板1.1施工人员及设备荷载标准值Q1k当计算支架立柱及其他支承结构构件时(kN/m2)1振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k(kN/m2)对水平面模板取值2风荷载标准值k(kN/m2)基本风压0(kN/m2)0.3非自定义:0.22风压高度变化系数z0.

26、9风荷载体型系数s0.8三、模板体系设计新浇混凝土梁支撑方式梁两侧有板，梁板立柱共用(A)梁跨度方向立柱间距la(mm)1200梁两侧立柱间距lb(mm)800步距h(mm)1500新浇混凝土楼板立柱间距l'a(mm)、l'b(mm)1200、800混凝土梁居梁两侧立柱中的位置居中梁左侧立柱距梁中心线距离(mm)400梁底增加立柱根数0梁底支撑小梁根数2每纵距内附加梁底支撑主梁根数2梁底支撑小梁一端悬挑长度(mm)50 设计简图如下：平面图立面图四、面板验算面板类型覆面木胶合板面板厚度(mm)15面板抗弯强度设计值f(N/mm2)15面板弹性模量E(N/mm2)10000 取单

27、位宽度1000mm，按简支梁计算，计算简图如下： Wbh2/6=1000×15×15/637500mm3，Ibh3/12=1000×15×15×15/12281250mm4 q10.9max1.2(G1k+ (G2k+G3k)×h)+1.4Q1k，1.35(G1k+ (G2k+G3k)×h)+1.4×0.7Q1k×b=0.9max1.2×(0.1+(24+1.5)×0.3)+1.4×2，1.35×(0.1+(24+1.5)×0.3)+1.4×0.

28、7×2×111.18kN/m q2(G1k+ (G2k+G3k)×h)×b=0.1+(24+1.5)×0.3×17.75kN/m 1、强度验算 Mmaxq1l2/811.18×0.22/80.06kN·m Mmax/W0.06×106/375001.49N/mm2f15N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 max5qL4/(384EI)=5×7.75×2004/(384×10000×281250)0.057mml/400200/4000.5mm 满足要求！ 3、支座

29、反力计算 设计值(承载能力极限状态) R1=R2=0.5q1l=0.5×11.18×0.21.12kN 标准值(正常使用极限状态) R1'=R2'=0.5q2l=0.5×7.75×0.20.77kN五、小梁验算小梁类型方木小梁材料规格(mm)60×80小梁抗弯强度设计值f(N/mm2)15.44小梁抗剪强度设计值(N/mm2)1.78小梁弹性模量E(N/mm2)9350小梁截面抵抗矩W(cm3)64小梁截面惯性矩I(cm4)256 为简化计算，按四等跨连续梁和悬臂梁分别计算，如下图： q1max1.12+0.9×1.3

30、5×(0.3-0.1)×0.2/2+0.5×(0.3-0.1)+0.9max1.2×(0.5+(24+1.1)×0.1)+1.4×1，1.35×(0.5+(24+1.1)×0.1)+1.4×0.7×1×max0.4-0.2/2，(0.8-0.4)-0.2/2/2×1，1.12+0.9×1.35×(0.3-0.1)×0.2/2=1.94kN/m q2max0.77+(0.3-0.1)×0.2/2+0.5×(0.3-0.1)+(0

31、.5+(24+1.1)×0.1)×max0.4-0.2/2，(0.8-0.4)-0.2/2/2×1，0.77+(0.3-0.1)×0.2/21.35kN/m 1、抗弯验算 Mmaxmax0.107q1l12，0.5q1l22max0.107×1.94×0.42，0.5×1.94×0.420.16kN·m Mmax/W0.16×106/640002.43N/mm2f15.44N/mm2 满足要求！ 2、抗剪验算 Vmaxmax0.607q1l1，q1l2max0.607×1.94

32、5;0.4，1.94×0.40.778kN max3Vmax/(2bh0)=3×0.778×1000/(2×60×80)0.24N/mm21.78N/mm2 满足要求！ 3、挠度验算 10.632q2l14/(100EI)0.632×1.35×4004/(100×9350×2560000)0.01mml/400400/4001mm 2q2l24/(8EI)1.35×4004/(8×9350×2560000)0.18mml/400400/4001mm 满足要求！ 4、支座反力计

33、算 梁头处(即梁底支撑小梁悬挑段根部) 承载能力极限状态 Rmaxmax1.143q1l1，0.393q1l1+q1l2max1.143×1.94×0.4，0.393×1.94×0.4+1.94×0.41.08kN 同理可得，梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1R21.08kN 正常使用极限状态 R'maxmax1.143q2l1，0.393q2l1+q2l2max1.143×1.35×0.4，0.393×1.35×0.4+1.35×0.40.75kN 同理可得，梁底支撑小梁所受最大支

34、座反力依次为R'1R'20.75kN六、主梁验算主梁类型钢管主梁材料规格(mm)48×3.2主梁弹性模量E(N/mm2)206000主梁抗弯强度设计值f(N/mm2)205主梁抗剪强度设计值(N/mm2)125主梁截面惯性矩I(cm4)11.36主梁截面抵抗矩W(cm3)4.73 主梁自重忽略不计，计算简图如下： 1、抗弯验算 主梁弯矩图(kN·m) Mmax/W0.328×106/473069.41N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、抗剪验算 主梁剪力图(kN) Vmax1.08kN max2Vmax/A=2×1.08

35、15;1000/4504.8N/mm2125N/mm2 满足要求！ 3、挠度验算 主梁变形图(mm) max0.63mml/400800/4002mm 满足要求！ 4、扣件抗滑计算 RmaxR1,R21.08kN8kN 单扣件在扭矩达到4065N·m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！ 同理可知，左侧立柱扣件受力R1.08kN8kN 单扣件在扭矩达到4065N·m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！七、纵向水平钢管验算钢管类型48×3.5钢管截面面积A(mm2)489钢管截面回转半径i(mm)15.8钢管弹性模量E(N/mm2)206000钢管截面惯性矩I

36、(cm4)12.19钢管截面抵抗矩W(cm3)5.08钢管抗剪强度设计值(N/mm2)125钢管抗压、弯强度设计值(N/mm2)215 计算简图如下： RmaxR1，R2=1.08kN，R'maxR1'，R2'0.75kN 1、抗弯验算 纵向水平钢管弯矩图(kN·m) Mmax/W0.36×106/473076.89N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、抗剪验算 纵向水平钢管剪力图(kN) Vmax1.857kN max2Vmax/A=2×1.857×1000/4508.25N/mm2170N/mm2 满足要求！ 3、挠

37、度验算 纵向水平钢管变形图(mm) max1mml/4001200/4003mm 满足要求！ 4、扣件计算 R3.63kN8kN 单扣件在扭矩达到4065N·m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！ 同理可知，左侧立柱扣件受力R3.63kN8kN 单扣件在扭矩达到4065N·m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！八、立柱验算立杆稳定性计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011剪刀撑设置普通型立杆顶部步距hd(mm)1500立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(mm)200顶部立杆计算长度系数11.386非顶部立杆计算长度系数21.755钢管

38、类型48×3.2立柱截面面积A(mm2)450回转半径i(mm)15.9立柱截面抵抗矩W(cm3)4.73抗压强度设计值f(N/mm2)205 长细比验算 顶部立杆段：l01=k1(hd+2a)=1×1.386×(1500+2×200)=2633.4mm 非顶部立杆段：l02=k2h =1×1.755×1500=2632.5mm =l0/i=2633.4/15.9=165.62=210 长细比满足要求！ 1、风荷载计算 Mw0.92×1.4×k×la×h2/100.92×1.4

39、5;0.22×1.2×1.52/100.07kN·m 2、稳定性计算 根据建筑施工模板安全技术规范公式-14，荷载设计值q1有所不同： 1)面板验算 q10.9×1.2×(0.1+(24+1.5)×0.3)+0.9×1.4×2×110.64kN/m 2)小梁验算 q1max1.06+(0.3-0.1)×0.2/2+0.9×1.2×(0.5+(24+1.1)×0.1)+0.9×1.4×1×max0.4-0.2/2，(0.8-0.4)-0.2/2/2×1，1.06+(0.3-0.1)×0.2/2=1.74kN/m 同上四七计算过程，可得： R12.69kN，R22.69kN 顶部立杆段：l01=k1(hd+2a)=1.115×1.386×(1500+2×200)=2936.241mm 1l01/i2936.241/15.9184.669，查表得，10.211 立柱最大受力NwmaxR1+N边1，R2+N边2+Mw/lbmax2.69+0.9×1.2×(0.5+(24+1.1)×0.1)+0.9×1.