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文档简介
1、 TOC o 1-5 h z 项目介绍1研究成果1 HYPERLINK l bookmark0 o Current Document PKPM辅助设计基坑降水计算书2 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 基坑中心点水位降深计算书2 HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 基坑涌水量计算书2过滤器长度计算书3 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document PKPM辅助设计基础工程计算书3土钉墙设计计算书3 HYPERLINK l bookmark19 o Current
2、Document 水泥土墙计算书5 HYPERLINK l bookmark29 o Current Document 放坡设计计算书9 HYPERLINK l bookmark33 o Current Document PKPMffi助设计一一落地式扣件钢管脚手架计算书10 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document PKPM辅助设计模板工程计算书17 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 梁模板扣件钢管高支撑架计算书17 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document
3、梁侧模板计算书24 HYPERLINK l bookmark72 o Current Document 楼板模板扣件钢管高支撑架计算书29 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 柱模板支撑计算书35 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document PKPMffi助设计-混凝土冬期施工39济南重汽山大路6#住宅楼施工技术方案1项目介绍本项目为济南重汽山大路6#住宅楼施工技术方案的选择与确定,工程建筑面积5218m2,建筑高度31.65m,地上为11层为住宅,地下一层为储藏室,本栋楼共两个单元,每个单元均为一梯两户,
4、共44户。基础形式为钢筋混凝土筏板基础,主体结构形式为框架剪力墙结构。本课题的主要任务是以基坑开挖、基坑降水、基础施工、模板工程、脚手架工程、混凝土工程、冬雨季施工等各分部工程的施工技术为研究对象,分析各分部工程的施工特点、施工方法、施工流程,以施工方案为核心,结合具体工程的特点,选择该分部工程最合理的施工方案,并运用PKPM计算机辅助软件进行方案的设计。研究成果通过对本工程各分部工程的具体分析,确定了重汽山大路宿舍区6#住宅楼各分部、分项工程最合理的施工技术方案:基础施工采用一级放坡的方式,基坑降水采用环状轻型井点降水的形式,混凝土工程采用钢管扣件式脚手架;模板工程采用组合钢模板和竹胶模板相
5、结合的方式;我们又利用PKPM施工技术软件对已确定的施工技术方案进行计算机辅助设计,确定了基坑放坡的坡度的大小,合理设计了井点降水中井点管的数量、间距、高程,组合模板中模板的组合方式、布置形式,脚手架中立杆、横杆的间距的大小,也对模板、脚手架的强度、刚度及稳定性作了验算,并生成了相对应的各分部分项工程的计算书,培养了学生的计算机辅助设计能力,这些研究成果对于建筑施工具有一定的参考和指导意义。通过本课题的实施,可使学生较全面掌握专业理论知识,增强对专业知识的理解,提高学习施工技术的兴趣、积极性和主动性,在此基础上,了解施工现场技术流程、设施安装的技术要求,并能掌握资料的收集、规范的查阅和使用,具
6、备一般施工技术方案比较、论证的能力,一定的理论分析与设计运算能力,一定的应用计算机进行辅助设计的能力,从而学生可具有一般施工技术人员的操作技能,为今后直接从事施工技术的管理工作创造条件。PKPM辅助设计一一基坑降水计算书.基坑类型:.基坑简图:基坑涌水量计算书基坑属于均质含水层7f水完整井基坑,且基坑远离边界gR/7/Q3牛暇lg1+一其中Q基坑涌水量;k渗透系数,k=7.00H潸水含水层厚度,H=5.00m;S基坑水位降深,S=6.00m;R降水影响半径,R=70.99m;r0基坑等效半径,r0=14.50m。基坑涌水量Q=1297.82m3/d基坑中心点水位降深计算书.基坑类型:.计算公式
7、:基坑属于块状基坑,且属于潸水完整井稳定流炉一冬卜/一:尼o其中r0基坑的等效半径。r0=11.89H潸水含水层厚度,H=10.00mk渗透系数,k=7.00R降水影响半径,R=83.67mR0基坑等效半径与降水井影响半径之和,R0=95.56mQ基坑涌水量,Q=1297.82m3/dn降水井的数量,n=52r1,r2,rn各井距基坑中心或各井中心处的距离。基坑中心点水位降深S=5.5m过滤器长度计算书.基坑类型:基坑属于潸水完整井.计算公式:07328f为二丹-一1g4一一1g同为。VknJ氏口=7+五其中r0基坑的等效半径。r0=14.50rw管井半径,rw=2.00H潸水含水层厚度,H=
8、5.00mR降水影响半径,R=70.99mR0基坑等效半径与降水井影响半径之和,R0=85.49mQ基坑涌水量,Q=794.46m3/dn降水井的数量,n=58.计算结果:单井井管进水长度y0=1.08mPKPM辅助设计一一基础工程计算书土钉墙设计计算书本计算依据建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)一、基本计算参数.地质勘探数据如下:jT# h(m)J(kN/m3) C(kPa)步(。)极限摩阻(kPa)计算方法13.0019.0012.0018.0020.0水土合算23.0017.0012.0012.0015.0水土合算36.0019.0022.0025.0050.0水土合算土类型填土
9、淤泥粘性土表中:h为土层厚度(m),尸为土重度(kN/m3),C为内聚力(kPa),步为内摩擦角()基坑外侧水标高-0.50m,基坑内侧水标高-10.30m。.基本计算参数:地面标高0.00m,基坑坑底标高-5.00m。.地面超载:无.土钉墙布置数据:放坡级数为1级坡。坡高:5.00m坡宽0.00m坡角90.00平台宽1.80m123456789123456789土钉数据:孔径(mm)长度(m)入射角(度)竖向间距(m)水平间距(m)120.005.0010.000.501.00120.005.0010.000.501.00120.005.0010.000.501.00200.005.0010
10、.000.601.00200.005.0010.000.601.00200.005.0010.000.601.00200.005.0010.000.601.00200.005.0010.000.501.00200.005.0010.000.501.00(含锚杆)抗拉承载力的计算有效长度(m)抗拉承载力(kN)受拉荷载标准值(kN)初算长度(m)安全系数1.9411.250.163.0911.25/(1.25X0.90X0.16)=62.32=1.0满足!2.2813.231.282.9713.23/(1.25X0.90X1.28)=9.16=1.0满足!2.6215.202.902.9415.
11、20/(1.25X0.90X2.90)=4.67=1.0满足!3.0329.274.932.5529.27/(1.25X0.90X4.93)=5.28=1.0满足!3.4425.316.782.5625.31/(1.25X0.90X6.78)=3.32=1.0满足!3.8427.8712.973.1727.87/(1.25X0.90X12.97)=1.91=1.0满足!4.2530.8315.463.1530.83/(1.25X0.90X15.46)=1.77=1.0满足!4.5933.2917.033.0533.29/(1.25X0.90X17.03)=1.74=1.0满足!4.9335.7
12、613.602.1835.76/(1.25X0.90X13.60)=2.34=1.0满足!,按2级钢筋设计强度(fy=300MPa)计算土钉钢筋的直径第1层土钉的直径至少应取1mm;第2层土钉的直径至少应取3mm第3层土钉的直径至少应取4mm;第4层土钉的直径至少应取5mm第5层土钉的直径至少应取6mm;第6层土钉的直径至少应取8mm第7层土钉的直径至少应取9mm;第9层土钉的直径至少应取9mm局部稳定计算结果如下:土钉的抗拉承载力为222.00kN;土钉的受拉荷载标准值为75.12kN;第8层土钉的直径至少应取10mm土钉的安全系数为K=222.00/(1.25X0.90X75.12)=2.
13、63=1.0满足要求三、土钉墙整体稳定性的计算安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)1步3.6354.001.501.002.34第2步3.7554.000.800.001.53第3步3.4454.000.100.003.80第4步2.5954.000.100.003.90第5步2.1454.000.101.006.00第6步1.8251.000.100.505.60第7步1.5951.000.100.005.70第8步1.4851.000.100.506.20第9步1.4651.000.100.005.95第10步1.5651.000.101.007.00计算结论如下:第1
14、步开挖内部整体稳定性安全系数=3.631.30满足要求!标高-0.80m未加土钉第2步开挖内部整体稳定性安全系数=3.751.30满足要求!标高-1.30m第3步开挖内部整体稳定性安全系数=3.441.30满足要求!标高-1.80m第4步开挖内部整体稳定性安全系数=2.591.30满足要求!标高-2.40m第5步开挖内部整体稳定性安全系数=2.141.30满足要求!标高-3.00m第6步开挖内部整体稳定性安全系数=1.821.30满足要求!标高-3.60m第7步开挖内部整体稳定性安全系数=1.591.30满足要求!标高-4.20m第8步开挖内部整体稳定性安全系数=1.481.30满足要求!标高
15、-4.70m第9步开挖内部整体稳定性安全系数=1.461.30满足要求!标高-4.95m第10步开挖内部整体稳定性安全系数=1.551.30满足要求!标高-5.00m2.1.2水泥土墙计算书本计算依据建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)一、基本计算参数.地质勘探数据如下:序号h(m)Z(kN/m3)C(kPa)步(。)计算方法土类型13.0019.0012.0018.00水土合算填土23.0017.0012.0012.00水土合算淤泥36.0019.0022.0025.00水土合算粘性土表中:h为土层厚度(m),尸为土重度(kN/m3),C为内聚力(kPa),为内摩擦角()。基坑外侧水标
16、高-0.50m,基坑内侧水标高-5.00m。2.基本计算参数:地面标高0.00m,基坑坑底标高-5.00m,侧壁重要性系数0.90。墙顶标高0.00m,墙体总高度10.70m,顶部宽0.50m,底部宽0.50m。水泥土墙底的摩擦系数0.50。水泥土墙截面呈格栅状布置时,每个格子周长10.00m。墙顶标高以上放坡级数为0级坡。3.地面超载:无二、水土压力的计算1.作用在桩(墙)的主动土压力分布:第1层土上部标高0.00m,下部标高-0.50mEa1上= (19.00= -17.44kN/mEa1下= (19.00= -12.42kN/mX 0.00) Xtg 2(45-18.00/2)-22(
17、取 0.0)X 0.50) Xtg 2(45-18.00/2)-22( 取 0.0)X 12.00 Xtg(45-18.00/2)X 12.00 Xtg(45-18.00/2)第2层土上部标高-0.50m,下部标高-3.00mEa2上= (19.00= -12.42kN/mEa2下= (19.00= 12.65kN/mX 0.50+19.00 X 0.00)2( 取 0.0)X 0.50+19.00 X2.50)2tg 2(45-18.00/2)-2tg 2(45-18.00/2)-2X 12.00 Xtg(45-18/2)X 12.00 Xtg(45-18/2)第3层土上部标高-3.00m,
18、下部标高-5.00mEa3上=(19.00X0.50+19.00X2.50+17.00X0.00)Xtg2(45-12.00/2)-2X12.00Xtg(45-12/2)=17.94kN/m2Ea3下=(19X0.50+19X2.50+17X2)Xtg2(45-12/2)-2X12.00Xtg(45-12/2)=40.24kN/m2第 4层土上部标高-5.00m ,下部标高Ea4上=(19.00 X 0.50+19.00tg(45-12.00/2) = 40.24kN/m2Ea4下=(19.00 X 0.50+19.00tg(45-12.00/2) = 40.24kN/m2第 5层土上部标高-
19、6.00m ,下部标高Ea5上=(19.00 x 0.50+19.00tg(45-25.00/2) = 8.90kN/m2Ea5下=(19.00 x 0.50+19.00tg(45-25.00/2) = 8.90kN/m22. 作用在桩( 墙 ) 的被动土压力分布:第 4层土上部标高-5.00m ,下部标高-6.00mX 2.50+17.00 X 2.00) Xtg 2(45-12.00/2)-2X 2.50+17.00 X 2.00) Xtg 2(45-12.00/2)-2-10.70mX 2.50+17.00 X 2.00) X tg 2(45-25.00/2)-2X 2.50+17.00
20、 X 2.00) X tg 2(45-25.00/2)-2-6.00mX 12.00 XX 12.00 XX 22.00 XX 22.00 XEp4上=(17.00X0.00)Xtg2(45+12.00/2)+2X12.00Xtg(45+12.00/2)=29.64kN/m2Ep4下=(17.00X1.00)Xtg2(45+12.00/2)+2X12.00Xtg(45+12.00/2)=55.56kN/m2第5层土上部标高600m,下部标高-10.70mEp5上=(17.00X1.00+19.00X0.00)Xtg2(45+25.00/2)+2X22.00Xtg(45+25.00/2)=110
21、.96kN/m2Ep5下=(17.00X1.00+19.00X4.70)Xtg2(45+25.00/2)+2X22.00Xtg(45+25.00/2)=330.98kN/m2.主动土、被动土压力合力:EA=(0.00+0.00)X0.50/2.0+(0.00+12.65)X2.50/2.0+(17.94+40.24)X2.00/2.0+(40.24+40.24)X1.00/2.0+(8.90+8.90)X4.70/2.0=156.06kN/mEP=(29.64+55.56)X1.00/2.0+(110.96+330.98)X4.70/2.0=1081.09kN/m.主动土、被动土压力对水泥土墙
22、底的平衡力矩与力臂:MA=0.00X0.50/2.0X10.45+(0.00-0.00)X0.50/2.0X10.37+0.00X2.50/2.0X8.95+(12.65-0.00)X2.50/2.0X8.53+17.94X2.00/2.0X6.70+(40.24-17.94)X2.00/2.0X6.37+40.24X1.00/2.0X5.20+(40.24-40.24)X1.00/2.0X5.03+8.90X4.70/2.0X2.35+(8.90-8.90)X4.70/2.0X1.57=550.82kN.m/mMP=29.64X1.00/2.0X5.20+(55.56-29.64)X1.00
23、/2.0X5.03+110.96X4.70/2.0X2.35+(330.98-110.96)X4.70/2.0X1.57=1565.02kN.m/mha=550.82/156.06=3.53mhp=1565.02/1081.09=1.45m三、整体稳定性计算见水泥土墙计算滑移线图。四、抗渗透稳定性计算规范5.1.2条当基坑底为碎石或砂土、基坑内排水且作用有渗透水压时,嵌固深度设计值应满足抗渗透稳定条件hd1.2y0(h-hwa)其中hd嵌固深度设计值,取5.70m;了0侧壁重要性系数,取0.90;h基坑开挖深度,取5.00m;hwa基坑外侧水位深度,取0.50m;嵌固深度设计值满足抗渗透稳定条
24、件!五、水泥土墙体厚度计算规范5.2条当墙底位于碎石或砂土时墙体厚度按照(5.2.1-1)计算要求I10 x(12尸-血名)V5及3+同)-2/犷式2人+30-%-2%)其中Ea水泥土墙底以上基坑外侧水平荷载标准值合力,取156.06kN/m;ha合力Ea作用点至水泥土墙底的距离,取3.53m;Ep水泥土墙底以上基坑内侧水平荷载标准值合力,取1081.09kN/m;hp合力Ep乍用点至水泥土墙底的距离,取1.45m;Vcs水泥土墙的平均重度,取18.00kN/m3;W水的重度,取10.00kN/m3;hwa基坑外侧水位深度,取0.00m;hwp基坑内侧水位深度,取0.50m。经过计算得到墙体厚
25、度b要大于0.00m!墙体厚度b实际取0.50m,满足抗倾覆要求当墙底位于粘性土或粉土时墙体厚度按照(5.2.1-2)计算要求6户(127也鼻-空了-V5y二出工而经过计算得到墙体厚度b要大于0.00m!墙体厚度b实际取0.50m,满足抗倾覆要求墙体厚度按照(5.2.1-3)计算要求要大于0.4h经过计算得到墙体厚度b要大于0.4x5.00m!墙体厚度b实际取0.50m,满足构造要求!六、正截面承载力验算规范5.3条墙截面正应力计算:120了金理+RM丁*,rr其中尸cs水泥土墙的平均重度,取18.00kN/m3;z墙顶至计算截面的深度,取最大弯矩处,z=7.20m;M单位长度水泥土墙截面弯矩
26、设计值,取最大弯矩224.76kN.m/m;W单位长度水泥土墙截面模量,W=1.0X0.50X0.50/6=0.04m3/m;fcs水泥土开挖龄期抗压强度设计值。经过计算得到上式左边=1.25X0.90X18.00X7.20+224.76/0.04=5540.06kN/m2=5.54N/mm2墙体正压力验算必须满足5.54&fcs,fcs由用户根据水泥土墙材料、施工工艺等自行确定拉应力验算:M-rio.06W经过计算得到上式左边二224.76/0.04-18.00X7.20=5264.66kN/m2=5.26N/mm2墙体拉力验算必须满足5.26&0.06fcs,fcs由用户根据水泥土墙材料、
27、施工工艺等自行确定2.1.3放坡设计计算书一、基本计算参数.地质勘探数据如下:序号h(m)/(kN/m3)C(kPa)岁(0)计算方法土类型13.0019.0012.0018.00水土合算填土23.0017.0012.0012.00水土合算淤泥36.0019.0022.0025.00水土合算粘性土表中:h为土层厚度(m),产为土重度(kN/m3),C为内聚力(kPa),。为内摩擦角()。基坑外侧水标高-0.50m,基坑内侧水标高-10.30m。.基本计算参数:地面标高0.00m,基坑坑底标高-5.00m。.地面超载:无.放坡参数:放坡级数为3级坡。序号坡局m坡宽m坡角。平台宽m13.001.5
28、063.431.8021.000.5063.431.8031.000.5063.431.80、整体稳定性的计算计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心丫(m)半径R(m)第1步1.5340.72-4.500.003.00第2步1.4437.72-4.300.004.47第3步1.3737.72-2.002.507.76计算结论如下:第1步开挖内部整体稳定性安全系数=1.531.30满足要求!第2步开挖内部整体稳定性安全系数=1.441.30满足要求!第3步开挖内部整体稳定性安全系数=1.371.30满足要求!2.3PKPM助设计一一落地式扣件钢管脚手架计算书钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件
29、式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)。计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为30.0米,立杆采用单立管。搭设尺寸为:立杆的纵距1.20米,立杆的横距1.20米,立杆的步距1.20米。采用的钢管类型为小48X3.5,连墙件采用2步2跨,竖向间距2.40米,水平间距2.40米。施工均布荷载为3.0kN/m2,同时施工2层,脚手板共铺设4层。脚手架平面布置图为:一、大横杆的计算: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。按照大横杆上面的脚手板和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=0.038kN/m脚手板的荷载标准值P
30、2=0.300X1.200/3=0.120kN/m活荷载标准值Q=3.000 x1.200/3=1.200kN/m静荷载的计算值q1=1.2X0.038+1.2x0.120=0.190kN/m活荷载的计算值q2=1.4x1.200=1.680kN/m大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下0,0劭+0.104跨中最大弯矩为M1=(0.08X0.190+0.10X1.680)X1.2002=0.264kN.m支座最大弯矩计算公式如下一。,10打尸-0.117的产支
31、座最大弯矩为M2=-(0.10X0.190+0.117X1.680)X1.2002=-0.310kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:仃=0.310 x106/5080.0=61.106N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计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-0.677+0.990-lOOZ100成静荷载标准值q1=0.038+0.120=0.158kN/m;活荷载标准值q2=1.200kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677X0.158+0.990X1.200)X1200.04/(100X2.06X
32、105X121900.0)=1.070mm大横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!、小横杆的计算: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,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脚手板的荷载标准值活荷载标准值荷载的计算值P1=0.038X1.200=0.046kNP2=0.300X1.200X1.200/3=0.144kNQ=3.000X1.200X1.200/3=1.440kNP=1.2X0.046+1.2X0.144+1.4X1.440=2.244kNPP2.小横杆计算简图抗弯强度计
33、算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:MPi集中荷载最大弯矩计算公式如下:.::;M=(1.2X0.038)X1.2002/8+2.244X1.200/3=0.906kN.m#=0.906X106/5080.0=178.333N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最内挠度计算朝我如下:a/血集中荷载聚大挠度计算邰如耳尸=12E1一小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=5.0X0.038X1200.004/(384X2.060X10
34、5X121900.000)=0.04mm集中荷载标准值P=0.046+0.144+1.440=1.630kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=1630.080X1200.0X(3X1200.02-4X1200.02/9)/(72X2.06X105X121900.0)=3.981mm最大挠度和V=V1+V2=4.023mm小横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!三、扣件抗滑力的计算: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8.0kN;R纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;荷载值计
35、算横杆的自重标准值P1=0.038X1.200=0.046kN脚手板的荷载标准值P2=0.300X1.200X1.200/2=0.216kN活荷载标准值Q=3.000X1.200X1.200/2=2.160kN荷载的计算值R=1.2X0.046+1.2X0.216+1.4X2.160=3.338kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明:单扣彳在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;双扣彳在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。四、脚手架荷载标准值: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
36、容:每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1489NG1=0.149X30.000=4.467kN脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用冲压钢脚手板,标准值为0.30NG2=0.300X4X1.200X(1.200+0.300)/2=1.080kN栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11NG3=0.110X1.200X4/2=0.264kN吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005NG4=0.005X1.200X30.000=0.180kN经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.991kN。
37、活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外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=3.000X2X1.200X1.200/2=4.320kN风荷载标准值应按照以下公式计算,:.!其中W0基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用:W0=0.350Uz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:Uz=1.000Us风荷载体型系数:Us=1.200经计算得到,风荷载标准值Wk=0.7X0.350X1.000X1.200=0.294kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1
38、.2NG+0.85X1.4NQ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风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW十算公式MW=0.85x1.4Wklah2/10其中Wk风荷载基本风压标准值(kN/m2);la立杆的纵距(m);立杆的步距(m)。五、立杆的稳定性计算:.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中N 立杆的轴心压力设计值,轴心受压立杆的稳定系数 i 计算立杆的截面回转半径,N=13.24kN;,由长细比10/i的结果查表得到0.37 ;i=1.58cm ;10 计算长度(m),由公式10 = kuh 确定,l0=2.15m ;k 计算长度附加系数,取1.155;u 计
39、算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.55;A立杆净截面面积, A=4.89cm2;W立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3 ; 钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到b = 72.75f 钢管立杆抗压强度设计值,f = 205.00N/mm2;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算了 f,满足要求!其中N 立杆的轴心压力设计值,N=12.33kN;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比10/i的结果查表得到0.37 ;计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm ;10 计算长度(m),由公式10 = kuh 确定,l0=2.15m ;k 计算长度附加系数,取1.155;u 计算长度系数,
40、由脚手架的高度确定;u = 1.55A立杆净截面面积,A=4.89cm2;W立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW = 0.060kN.m ; 钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到 b = 79.66f 钢管立杆抗压强度设计值,f = 205.00N/mm2 ;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 疗 f, 满足要求!六、最大搭设高度的计算:不考虑风荷载时,踪用单立管祸敞开限 全%闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:14其中NG2K 构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K = 1.524kN;NQ活荷载标准值,NQ = 4.320
41、kN ;gk每米立杆承受的结构自重标准值,gk=0.149kN/m;经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度Hs=164.683米。脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:固二经计算得到,不考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值H=50.000米考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:凡二阖#-口2%就+0.85x14(+/印)12g其中NG2K构配件自重标准值产生的轴向力,Ng2k=1.524kNNq活荷载标准值,Nq=4.320kN;gk每米立杆承受的结构自重标准值,gk=0.149kN/m;Mwk计算立杆段由风荷载标准
42、值产生的弯矩,MWk=0.051kN.m;经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度Hs=157.640米。脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:兄1+0,00以经计算得到,考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值H=50.000米。七、连墙件的计算:连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:Nl=Nlw+No其中Nlw风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:Nlw=1.4XwkXAwwk风荷载基本风压标准值,wk=0.294kN/m2;Aw每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw=2.40X2.40=5.760m2;No连墙件约束脚手架平面外变形所
43、产生的轴向力(kN);No=5.000经计算得到Nlw=2.371kN,连墙件轴向力计算值Nl=7.371kN连墙件轴向力设计值Nf=Af其中轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.58的结果查表得到=0.95;A=4.89cm2;f=205.00N/mm2。经过计算得到Nf=95.411kNNfN,连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用扣件与墙体连接。经过计算得到Ni=7.371kN小于扣件的抗滑力8.0kN,满足要求连墙件扣件连接示意图八、立杆的地基承载力计算:立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求PWfg其中p立杆基础底面的平均压力(kN/m2),p=N/A;p=52.95
44、N上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN);N=13.24A基础底面面积(m2);A=0.25fg地基承载力设计值(kN/m2);fg=85.00地基承载力设计值应按下式计算fg=kcxfgk其中kc脚手架地基承载力调整系数;kc=0.50fgk地基承载力标准值;fgk=170.00地基承载力的计算满足要求!2002.3.扣件式钢管模板高支撑架本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩V时别为2.4PKPM辅助设计一一模板工程计算书梁模板扣件钢管高支撑架计算书JGJ130-2001 )。高支撑架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架,对于
45、高支撑架的计算规范存在重要疏漏,使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。本计算书还参照施工技术设计和使用安全,供脚手架设计人员参考模板支架搭设高度为20.0米,基本尺寸为:梁截面BxD=1000m你1000mm梁支撑立杆的横距(跨度方向)1=1.20米,立杆的步距h=1.50米,梁底增加2道承重立杆。采用的钢管类型为嫉48X3.5.图1梁模板支撑架立面简图如右所示一、模板面板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算。作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。荷载的计算:钢筋混凝土梁自重(kN/m):q1=25.000X1.000 x0.400=10.00
46、0kN/m模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.350X0.400X(2X1.000+1.000)/1.000=0.420kN/m活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):经计算得到,活荷载标准值P1=(1.000+1.000)X1.000 x0.400=0.800kN均布荷载q=1.2X10.000+1.2X0.420=12.504kN/m集中荷载P=1.4X0.800=1.120kN面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩情另J为:W = 40.00I = 40.00X1.80X1.80/6=21.60cm3X1.80X1.80X1.80/12=19.44cm41.12kN12.50
47、kN/m.rqrririai,rr,r1ra*titjiSISI3I333333.333计算简图弯矩图(kN.m)剪力图(kN)变形图(mm)经过计算得到从左到右各支座力分别为i=1.583kN,N2=5.229kN;Nh=5.229kN;N=1.583kN最大弯矩M=0.166kN.m;最大变形V=0.7mm抗弯强度计算经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.166X1000 x1000/21600=7.685N/mm2面板的抗弯强度设计值f,取15.00N/mm2;面板的抗弯强度验算ff,满足要求!抗剪计算截面抗剪强度计算值T=3X2644.0/(2X400.000X18.000)=0.551
48、N/mm2截面抗剪强度设计值T=1.40N/mm2抗剪强度验算TT挠度计算面板最大挠度计算值v=0.736mm面板的最大挠度小于333.3/250,满足要求!、梁底支撑木方的计算(一)梁底木方计算按照三跨连续梁计算,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,计算公式如下均布荷载q=5.229/0.400=13.072kN/m最大弯矩M=0.1ql2=0.1X13.07X0.40X0.40=0.209kN.m最大剪力Q=0.6X0.400X13.072=3.137kN最大支座力N=1.1X0.400X13.072=5.752kN木方的截面力学参数为本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩
49、帆别为:W=5.00X10.00X10.00/6=83.33cm3;I=5.00X10.00X10.00X10.00/12=416.67cm4;木方抗弯强度计算抗弯计算强度f=0.209X106/83333.3=2.51N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!木方抗剪计算最大剪力的计算公式如下:Q=0.6ql截面抗剪强度必须满足:T=3Q/2bhT截面抗剪强度计算值T=3X3137/(2X50X100)=0.941N/mm2截面抗剪强度设计值T=1.30N/mm2木方的抗剪强度at算满足要求!木方挠度计算最大变形v=0.677X10.893X400.04/(100X950
50、0.00X4166666.8)=0.048mm木方的最大挠度小于400.0/250,满足要求!三、梁底支撑钢管计算(一)梁底支撑横向钢管计算横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取木方支撑传递力。1.58kN5.23kN5.23kN1.58kNAA_iBB-iB433,333433支撑钢管计算简图0.035支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管变形图(mm)1.141.140.450.450.000.000.450.451.141.14支撑钢管剪力图(kN)经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=0.114kN.m最大变形vmax=0.055mm最大支座力Qmax=5.674kN抗弯
51、计算强度f=0.114X106/5080.0=22.39N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于433.3/150与10mm,满足要求!(二)梁底支撑纵向钢管计算纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取横向支撑钢管传递力。5.67kN5.67kN5.67kN5.67kN5.67kN5.67kN5.67kN5.67kN5.67kN5.67kNA11itJ:s1:BBf、BBBB1200j1200j1200支撑钢管计算简图1.816支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管变形图(mm)4.16 4.165.67 5.677.19 7.19
52、0.00 0.001.51 1.51&1.51 1.515.67 5.674.16 4.17.19 7.19支撑钢管剪力图(kN)经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=1.816kN.m最大变形vmax=7.473mm最大支座力Qmax=18.537kN抗弯计算强度f=1.816X106/5080.0=357.45N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度大于205.0N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于1200.0/150与10mm满足要求四、扣件抗滑移的计算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=U其中N立杆的轴心压力设计值,它包括:横杆的最大支座反
53、力N1=18.54kN(已经包括组合系数1.4)脚手架钢管的自重N2=1.2X0.129X20.000=3.098kNN=18.537+3.098=21.635kN轴心受压立杆的稳定系数,由长细比10/i查表得到;i计算立杆的截面回转半径(cm);i=1.58A立杆净截面面积(cm2);A=4.89W立杆净截面抵抗矩(cm3);W=5.08钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);f钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2;10计算长度(m);如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架,由公式(1)或(2)计算l0=k1uh(1);l0=(h+2a)(2)k1计算长度附加系数,按照表1取值为1
54、.185;u计算长度系数,参照扣件式规范表5.3.3;u=1.75a立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.30m;公式(1)的计算结果:b=235.75N/mm2,立杆的稳定性计算bf,满足要求公式(2)的计算结果:b=114.49N/mm2,立杆的稳定性计算bf,满足要求如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算 TOC o 1-5 h z 10=k1k2(h+2a)(3)k2计算长度附加系数,按照表2取值为1.042;公式(3)的计算结果:D=168.58N/mm2,立杆的稳定性计算bf,满足要求模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。表1模
55、板支架计算长度附加系数k1步距h(m)h0.90.9h1.21.2h1.51.5h2.1k11.1631.1671.1851.243表2模板支架计算长度附加系数k2H(m)46810121416182025303540h+2a或u1h(m)1.351.01.0141.0261.0391.0421.0541.0611.0811.0921.1131.1371.1551.1731.441.01.0121.0221.0311.0391.0471.0561.0641.0721.0921.1111.1291.1491.531.01.0071.0151.0241.0311.0391.0471.0551.06
56、21.0791.0971.1141.1321.621.01.0071.0141.0211.0291.0361.0431.0511.0561.0741.0901.1061.1231.801.01.0071.0141.0201.0261.0331.0401.0461.0521.0671.0811.0961.1111.921.01.0071.0121.0181.0241.0301.0351.0421.0481.0621.0761.0901.1042.041.01.0071.0121.0181.0221.0291.0351.0391.0441.0601.0731.0871.1012.251.01.00
57、71.0101.0161.0201.0271.0321.0371.0421.0571.0701.0811.0942.701.01.0071.0101.0161.0201.0271.0321.0371.0421.0531.0661.0781.091杜荣军:扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全六、梁模板高支撑架的构造和施工要求工程经验除了要遵守扣件架规范的相关要求外,还要考虑以下内容模板支架的构造要求:梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变
58、。立杆步距的设计:当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置;当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;高支撑架步距以0.9-1.5m为宜,不宜超过1.5m。整体性构造层的设计:当支撑架高度n20m或横向高宽比n6时,需要设置整体性单或双水平加强层;单水平加强层可以每4-6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10-15m设置,四周和中部每10-15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;在任何情况下,高支撑架的顶部和底
59、部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。剪刀撑的设计:沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10-15m设置。顶部支撑点的设计:最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm;顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N f,满足要求!抗剪计算截面抗剪强度计算值T=3 X 8824.0/(2 X 500.000 X 18.000)=1.471N/mm2截面抗剪强度设计值T=1.40N/mm2抗剪强度验算TT挠度计算面板最大挠度计算值v = 4.855mm面板的最大挠度大
60、于425.0/250, 满足要求!四、梁侧模板内龙骨的计算内龙骨直接承受模板传递的荷载,通常按照均布荷载连续梁计算。内龙骨均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到oq=16.611/0.500=33.223kN/m按照三跨连续梁计算,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,计算公式如下均布荷载q=16.611/0.500=33.223kN/m最大弯矩M=0.1ql2=0.1X33.223X0.50X0.50=0.831kN.m最大剪力Q=0.6X0.500X33.223=9.967kN最大支座力N=1.1X0.500X33.223=18.273kN截面力学参数为截面抵抗矩
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