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梁模板扣件钢管高支撑架计算书【附图】梁模板扣件钢管高支撑架计算书主要用于建筑工程中对高大模板支撑体系的设计和安全验算。以下是对其内容的简要介绍(500字左右):
概述梁模板扣件钢管高支撑架计算书是建筑施工中用于确保高大模板支撑体系安全性和稳定性的技术文件。该计算书基于《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130)、《混凝土结构工程施工规范》(GB50666)等相关标准编制,旨在通过科学计算和分析,保证施工过程中模板支撑体系的安全性、可靠性和经济性。
计算内容1.基本参数确定首先明确工程的基本信息,包括梁的截面尺寸、混凝土强度等级、浇筑方式、荷载组合等。同时,根据现场条件选择钢管规格(如φ48×3.6mm)、扣件类型及立杆间距。
2.荷载计算荷载分为恒载和活载两部分:恒载:包括模板自重、钢筋自重、新浇筑混凝土自重等。活载:主要包括施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的侧压力等。根据规范要求进行荷载组合凤居隧道专项安全施工方案,通常取最不利工况下的荷载值。
3.构件承载力验算对立杆、水平杆、剪刀撑等关键构件进行承载力校核:立杆稳定性验算:考虑长细比、轴向力及抗压强度等因素,判断立杆是否满足稳定性要求。水平杆抗弯强度验算:计算水平杆的最大弯矩,并验证其抗弯能力是否符合设计要求。扣件抗滑移能力验算:检查扣件连接部位能否承受实际作用力。
4.整体稳定性分析分析整个支撑架的整体稳定性,包括抗倾覆能力、抗风能力以及剪刀撑设置合理性等。剪刀撑应按一定角度布置,增强架体刚度和抗侧向变形能力。
5.构造措施说明提出具体的构造要求,例如立杆间距、步距、扫地杆设置、剪刀撑布置规则等,确保施工过程中的安全性。
图纸附录计算书附有详细的平面布置图、剖面图及节点详图,清晰展示支撑架的布置形式和关键节点构造。这些图纸为施工提供直观指导,便于工人按照设计方案搭建支撑架。
总之,梁模板扣件钢管高支撑架计算书是保障高大模板工程安全的重要依据,贯穿从设计到实施的全过程。
N1=1.203kN
N2=4.794kN
N3=1.203kN
方木按照三跨连续梁计算,方木的截面力学参数为
本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 5.00×8.00×8.00/6 = 53.33cm3 ;
I = 5.00×8.00×8.00×8.00/12 = 213.33cm4 ;
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 = 4.794/0.800=5.993kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql 2 =0.1×5.99×0.80×0.80=0.384kN.m
截面应力 =0.384×10 6 /53333.3=7.19N/mm2
方木的计算强度小于13.0N/mm2 ,满足要求!
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/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=0.6×0.800×5.993=2.877kN
截面抗剪强度计算值 T=3×2877/(2×50×80)=1.079N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2
方木的抗剪强度计算满足要求!
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:
最大变形 v =0.677×4.994×800.0 4 /(100×9500.00×2133333.5)=0.683mm
方木的最大挠度小于800.0/250,满足要求!
3.支撑钢管的强度计算:
支撑钢管按照连续梁的计算如下
经过连续梁的计算得到
支座反力 R A = R B =0.04kN 中间支座最大反力R max =7.05kN
最大弯矩 M max =0.171kN.m
最大变形 v max =0.100mm
截面应力 =0.171×10 6 /5080.0=33.571N/mm2
支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2 ,满足要求!
二、梁底纵向钢管计算
纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。
三、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):
其中 R c —— 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;
计算中R取最大支座反力,R=7.05kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
四、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,它包括:
横杆的最大支座反力 N1 =1.00kN (已经包括组合系数1.4)
脚手架钢管的自重 N2 = 1.4×0.149×2.800=0.584kN
N = 7.048+0.584+0.000=7.631kN
φ—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/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
σ—— 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;
l0 —— 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1.167;
u —— 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.70
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.20m;
公式(1)的计算结果: σ= 50.67N/mm2, 立杆的稳定性计算 σ<[f],满足要求!
公式(2)的计算结果: σ= 26.87N/mm2, 立杆的稳定性计算 σ<[f],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
l0 = k1k2(h+2a) (3)
k2 —— 计算长度附加系数,按照表2取值为1.000;
公式(3)的计算结果: σ= 33.60N/mm2 , 立杆的稳定性计算σ<[f],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 模板支架计算长度附加系数 k1
表2 模板支架计算长度附加系数 k2
以上表参照 杜荣军:《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》
五、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
1.模板支架的构造要求:
a.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;
b.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;
c.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。
2.立杆步距的设计:
a.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;
b.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;
3.整体性构造层的设计:
a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层;
d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。
4.剪刀撑的设计:
t/cmes 35006-2021 增材制造 激光粉末床熔融in718合金技术要求 a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;
5.顶部支撑点的设计:
a.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;
b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;
c.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≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。
6.支撑架搭设的要求:
a.严格按照设计尺寸搭设安全施工组织设计(万人港),立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置;
b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求;