一、搭设顺序:
底座布置→底座布置应依据图纸要求拉好定位线铺放,放横向扫地杆→自控制线起依次向两边竖立底立杆,底端与横扫地杆扣接固定后,装设纵向扫地杆并也与立杆固定,固定底杆端前,应吊线确保立杆垂直,每边立起4根立杆后,随即装设第一步纵向水平杆与立杆扣接固定。校核立杆和水平杆使其符合要求后,按40~65N²m力矩拧紧扣件螺栓,形成扣件的起始段→按上述要求依次向前延伸搭设,直至第一步架全部完成。第一步全部完成后,再全面检查一遍构件质量和地基情况,严格确保设计要求和构架质量→设置支撑杆→按第一步搭设要求和作业程序搭设第二步,第三步、第四步→随搭设进程及时装设剪刀撑→装设作业层间加强水平杆杆、铺设脚手板和装设作业层栏杆,档脚板等。
二、、操作架搭设操作要点
(1)、按操作架搭设要求向搭设和使用人员进行技术交底,按JGJ130-2011规定的要求对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收,不合格品不得使用。
(2)、清除搭设场地杂物,场地平整度控制在±15mm以内,并使排水畅通。
(3)、操作架基础底面验收合格后按要求放线定位。
(4)、立杆:采用Φ48×3.25钢管,脚手架平台排距为0.9 m,立杆间距1.5m,纵横向扫地杆应用直角扣件固定在距底座上表面不大于200mm的立杆上。立杆接长除顶层、顶步处可采用搭接外,其余各层、各步接头必须采用对接扣件连接。立杆上的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同步内。同步以内至少隔一根立杆,两根立杆接头位置在高度方向错开距离不少于500mm。立杆上对接扣件至节点的距离应≤1/3步高。
(5)、纵向、横向水平杆:采用Φ48×3.25钢管。脚手架平台布距为1.6m。接长宜采用对接扣件连接。对接扣件应交错布置,两根相邻水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内,错开距离不应小于500mm。对接扣件至节点的距离≤1/3立杆间距,搭接时,搭接长度不应小于1000mm,应等间距用3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至杆端距离不小于100mm。
(6)、剪刀撑:采用Φ48×3.25钢管。剪力撑与地面的倾角宜在45°~60°之间,剪力撑跨越立杆的最多为7根(6档)。剪刀撑用直角扣件与水平杆连接牢固,扣件中心至主节点距离≤150mm。
(7)、顶层构造:顶层为砼浇筑时的操作层,顶层水平杆采用Φ48×3.25钢管,间距≤300mm,水平杆上方满铺安全平网,安全平网上方满钢筋网片。
室外施工操作平台计算书
一、参数信息
1.基本参数
立杆横向间距或排距la(m):0.90,立杆步距h(m):1.60;
立杆纵向间距lb(m):1.50,平台支架计算高度H(m):6.00;
立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):0.10,平台底钢管间距离(mm):300.00;
钢管类型:Φ48Χ3.25,扣件连接方式:单扣件,取单扣件抗滑承载力调整系数:0.75;
2.荷载参数
脚手板自重(kN/m2):0.300;
栏杆自重(kN/m):0.150;
材料堆放最大荷载(kN/m2):2.000;
施工均布荷载(kN/m2):2.000;
3.地基参数
地基土类型:岩石;地基承载力标准值(kPa):120.00;
立杆基础底面面积(m2):0.25;地基承载力调整系数:1.00。
4.风荷载参数
本工程地处山东济南市,基本风压0.45 kN/m2;
荷载高度变化系数μz 为0.84,风荷载体型系数μs 为0.286;
施工操作平台计算中考虑风荷载作用。
二、纵向支撑钢管计算
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面几何参数为
截面抵抗矩 W = 4.79 cm3;
截面惯性矩 I = 11.5cm4;
纵向钢管计算简图
1.荷载的计算
(1)脚手板自重(kN/m):
q11 = 0.3×0.3 = 0.09 kN/m;
(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m):
q12 = 2×0.3 = 0.6 kN/m;
(3)施工荷载标准值(kN/m):
p1 = 2×0.3 = 0.6 kN/m
2.强度验算
依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)5.2.4规定,纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。
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;
最大弯矩计算公式如下:
M = 0.1q1l2+0.117q2l2
最大支座力计算公式如下:
N = 1.1q1l + 1.2q2l
均布恒载:q1 = 1.2 × q11 = 1.2×0.09 = 0.108 kN/m;
均布活载:q2 = 1.4×0.6+1.4×0.6 = 1.68 kN/m;
最大弯距 Mmax = 0.1×0.108×0.92 + 0.117 ×1.68×0.92 = 0.168 kN·m ;
最大支座力 N = 1.1×0.108×0.9 + 1.2×1.68×0.9 = 1.921 kN;
最大应力 σ = Mmax / W = 0.168Χ106 / (4790) = 35.065 N/mm2;
纵向钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;
纵向钢管的计算应力 35.065 N/mm2 小于 纵向钢管的抗压设计强度 205 N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
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:
ν = 0.667ql4/100EI
均布恒载:
qk = qll=0.09 kN/m;
ν = 0.677 Χ0.09Χ9004/(100×2.06×105×115000)=0.017 mm;
纵向钢管的最大挠度为 0.017 mm 小于 纵向钢管的最大容许挠度 900/150与10 mm,满足要求!
三、横向支撑钢管计算
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取板底纵向支撑钢管传递力,P =1.921 kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN·m)
支撑钢管计算变形图(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩 Mmax = 1.383 kN·m ;
最大变形 νmax = 9.173 mm ;
最大支座力 Qmax = 10.529 kN ;
最大应力 σ= 188.824 N/mm2 ;
横向钢管的计算应力 188.824 N/mm2 小于 横向钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2,不满足要求!
建议减少落地架立杆纵向间距。
支撑钢管的最大挠度为 9.173 mm 小于 支撑钢管的最大容许挠度 1500/150与10 mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,单扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.75,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为12.00kN 。
R ≤Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.00 kN;
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 10.529 kN;
R < 12.00 kN,所以单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、模板支架立杆荷载标准值(轴力)计算
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 = 0.134×6 = 0.807 kN;
(2)栏杆的自重(kN):
NG2 = 0.15×1.5 = 0.225 kN;
(3)脚手板自重(kN):
NG3 = 0.3×1.5×0.9 = 0.405 kN;
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 1.437 kN;
2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载
经计算得到,活荷载标准值 NQ = 2×1.5×0.9+2×1.5×0.9 = 5.4 kN;
3.立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ = 1.2×1.437+ 1.4×5.4 = 9.284 kN;
六、立杆的稳定性验算
立杆的稳定性计算公式:
组合风荷载:
σ = N/φAKH + Mw/W ≤ [f]
其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 9.284 kN;
φ ------- 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 = 1.59 cm;
A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.57 cm2;
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.79 cm3;
σ ------- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2);
[f] ---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2;
L0 ---- 计算长度 (m);
KH ---- 高度调整系数:KH=1/(1+0.005×(6-4))=0.99;
MW ---- 风荷载产生的弯矩值
Mw=0.85×1.4×Mwk=0.85×1.4×Wk×la×h2/10=0.85×1.4×0.076×1.5×1.62/10=0.035kN·m;
其中Wk为风荷载标准值
Wk=0.7μzμsWo=0.7Χ0.84Χ0.286Χ0.45=0.076kN/m2;
如果完全参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011),由公式(1)或(2)计算
l0 = k1μh (1)
l0 = h+2a (2)
k1---- 计算长度附加系数,取值为1.163;
μ ---- 计算长度系数,参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)表5.3.3;μ= 1.7;
a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.1 m;
公式(1)的计算结果:
立杆计算长度 L0 = k1μh = 1.163Χ1.7Χ1.6 = 3.163 m;
L0/i = 3163.36 / 15.9 = 199 ;
由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.182 ;
钢管立杆受压应力计算值 ; σ =9284.4 /( 0.182Χ457Χ0.99 )+0.035Χ106/4.79×103= 119.962 N/mm2;
钢管立杆稳定性验算 σ = 119.962 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
公式(2)的计算结果:
L0/i = 1800 / 15.9 = 113 ;
由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.496 ;
钢管立杆受压应力计算值 ; σ =9284.4 /( 0.496Χ457Χ0.99 )+0.035Χ106/4.79×103= 48.5 N/mm2;
钢管立杆稳定性验算 σ = 48.5 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,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1.007 ;
公式(3)的计算结果:
L0/i = 2108.054 / 15.9 = 133 ;
由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.381 ;
钢管立杆受压应力计算值 ; σ =9284.4 /( 0.381Χ457Χ0.99 )+0.035Χ106/4.79×103= 61.075 N/mm2;
钢管立杆稳定性验算 σ = 61.075 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,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,否则容易存在安全隐患。
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》
七、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
p ≤fg
地基承载力设计值:
fg = fgk×kc = 120 kPa;
其中,地基承载力标准值:fgk= 120 kPa ;
脚手架地基承载力调整系数:kc = 1 ;
立杆基础底面的平均压力:p = N/A =37.14 kPa ;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 9.28 kN;
基础底面面积 :A = 0.25 m2 。
p=37.14 kPa ≤ fg=120 kPa 。地基承载力满足要求!下载本文