钢管三角悬挑支撑架方案.doc

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2ABCDEO OABC D EP1P2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 Φ48 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 层楼梁板混凝土浇筑时，必须沿建筑四周结构梁预埋Φ48 钢管，钢管埋深 20cm，上部 30cm，并要求 14 层，15 层3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4工扣件式钢管脚手架安全技术规范及建筑结构荷载规范，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） XAYAABCDEP1P2NBONEO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、荷载设计面板0.1模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2) 面板及小梁0.35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梁1.5钢筋自重标准值G3k(kN/m3) 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基本风压ω0(kN/m2)0.3风压高度变化系数μz0.9风荷载标准值ωk(kN/m2)风荷载体型系数μs0.8非自定义:0.22三、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3每纵距内附加梁底支撑主梁根数26梁底支撑小梁一端悬挑长度(mm)50设计简图如下：平面图7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：8W＝bh2/6=1000×15×15/6＝37500mm3，I＝bh3/12=1000×15×15×15/12＝281250mm4q1＝0.9max[1.2(G1k+ (G2k+G3k)×h)+1.4Q1k，1.35(G1k+ (G2k+G3k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.1+(24+1.5)×0.5)+1.4×2，1.35×(0.1+(24+1.5)×0.5)+1.4×0.7×2]×1＝17.38kN/mq1静＝0.9×1.35×[G1k+(G2k+G3k)×h]×b＝0.9×1.35×[0.1+(24+1.5)×0.5]×1＝15.61kN/mq1活＝0.9×1.4×0.7×Q2k×b＝0.9×1.4×0.7×2×1＝1.76kN/mq2＝(G1k+ (G2k+G3k)×h)×b=[0.1+(24+1.5)×0.5]×1＝12.85kN/m1、强度验算Mmax＝0.125q1L2＝0.125q1l2＝0.125×17.38×0.152＝0.05kN·mσ＝Mmax/W＝0.05×106/37500＝1.3N/mm2≤[f]＝15N/mm2满足要求！2、挠度验算νmax＝0.521qL4/(100EI)=0.521×12.85×1504/(100×10000×281250)＝0.012mm≤[ν]＝l/400＝150/400＝0.38mm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+0.437×1.76×0.15＝0.99kNR2=1.25q1l=1.25×17.38×0.15＝3.26kN标准值(正常使用极限状态)R1'=R3'=0.375 q2l=0.375×12.85×0.15＝0.72kN9R2'=1.25q2l=1.25×12.85×0.15＝2.41kN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[τ](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：q1＝max{0.99+0.9×1.35×[(0.3-0.1)×0.3/2+0.5×(0.5-0.1)]+0.9max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.1)+1.4×1，1.35×(0.5+(24+1.1)×0.1)+1.4×0.7×1]×max[0.4-0.3/2，(0.8-0.4)-0.3/2]/2×1，3.26+0.9×1.35×(0.3-0.1)×0.3/2}=3.29kN/mq2＝max[0.72+(0.3-0.1)×0.3/2+0.5×(0.5-0.1)+(0.5+(24+1.1)×0.1)×max[0.4-100.3/2，(0.8-0.4)-0.3/2]/2×1，2.41+(0.3-0.1)×0.3/2]＝2.44kN/m1、抗弯验算Mmax＝max[0.107q1l12，0.5q1l22]＝max[0.107×3.29×0.42，0.5×3.29×0.42]＝0.26kN·mσ＝Mmax/W＝0.26×106/64000＝4.12N/mm2≤[f]＝15.44N/mm2满足要求！2、抗剪验算Vmax＝max[0.607q1l1，q1l2]＝max[0.607×3.29×0.4，3.29×0.4]＝1.318kNτmax＝3Vmax/(2bh0)=3×1.318×1000/(2×60×80)＝0.41N/mm2≤[τ]＝1.78N/mm2满足要求！3、挠度验算ν1＝0.632q2l14/(100EI)＝0.632×2.44×4004/(100×9350×2560000)＝0.02mm≤[ν]＝l/400＝400/400＝1mmν2＝q2l24/(8EI)＝2.44×4004/(8×9350×2560000)＝0.33mm≤[ν]＝l/400＝400/400＝1mm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Rmax＝max[1.143q1l1，0.393q1l1+q1l2]＝max[1.143×3.29×0.4，0.393×3.29×0.4+3.29×0.4]＝1.84kN同理可得，梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1＝R3＝1.03kN，R2＝1.84kN正常使用极限状态11R'max＝max[1.143q2l1，0.393q2l1+q2l2]＝max[1.143×2.44×0.4，0.393×2.44×0.4+2.44×0.4]＝1.36kN同理可得，梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R'1＝R'3＝0.87kN，R'2＝1.36kN六、主梁验算主梁类型钢管主梁材料规格(mm)Ф48×3.2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[τ](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)σ＝Mmax/W＝0.623×106/4730＝131.81N/mm2≤[f]=205N/mm212满足要求！2、抗剪验算主梁剪力图(kN)Vmax＝1.95kNτmax＝2Vmax/A=2×1.95×1000/450＝8.67N/mm2≤[τ]＝125N/mm2满足要求！3、挠度验算主梁变形图(mm)νmax＝1.26mm≤[ν]＝l/400＝800/400＝2mm满足要求！4、扣件抗滑计算R＝max[R1,R2]＝1.95kN≤8kN单扣件在扭矩达到40～65N·m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！13同理可知，左侧立柱扣件受力R＝1.95kN≤8kN单扣件在扭矩达到40～65N·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Ф48×3.5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[τ](N/mm2)125钢管抗压、弯强度设计值[σ](N/mm2)215计算简图如下：R＝max[R1，R2]=1.95kN，R'＝max[R1'，R2']＝1.55kN1、抗弯验算纵向水平钢管弯矩图(kN·m)σ＝Mmax/W＝0.66×106/4730＝138.83N/mm2≤[f]=205N/mm214满足要求！2、抗剪验算纵向水平钢管剪力图(kN)Vmax＝3.353kNτmax＝2Vmax/A=2×3.353×1000/450＝14.9N/mm2≤[τ]＝170N/mm2满足要求！3、挠度验算纵向水平钢管变形图(mm)νmax＝2.06mm≤[ν]＝l/400＝1200/400＝3mm满足要求！4、扣件计算R＝6.55kN≤8kN单扣件在扭矩达到40～65N·m且。