1、XX工程墩柱系梁支架计算书XX公司XXXX年XX月目 录一、支架简介1二、计算依据1三、荷载计算13.1 材料特性23.2 荷载计算23.3荷载组合3四、支架验算34.1、木枋验算34.2、立杆承载力验算44.3、立杆稳定性验算54.4、支架整体稳定性验算54.5、地基承载力验算6五.结论及建议7墩柱系梁支架计算书一、支架简介本工程带系梁的墩柱有77号墩;78号墩;79号墩;80号墩;均为满堂支架。支架高度6m至8m,支架基础采用20cm厚C20砼。处理宽度为系梁宽度+3m。本工程墩身系梁统计见下表:表1.1 墩身系梁参数表墩柱编号系梁长度(mm)系梁宽度(mm)系梁高度(mm)单个系梁砼(m3)77#1310020001500300043.6278#1400022001500300050.9579#1300020001500300043.3280#1300020001500300043.32本工程77#80#墩墩身系梁截面高度一致,均为1.53m,取系梁跨度、宽度均最大的78#墩、支架高度按8m高进行计算。二、计算依据1、XX工程设计图纸等资料;2、建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规
2、范(JGJ166-2016);3、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ1302011);4、危险性较大的分部分项工程安全管理办法(住房城乡建设部令第37号);5、住房城乡建设部办公厅关于实施危险性较大的分部分项工程安全管理办法有关问题的通知(住建部建办质【2018】31号文);6、建筑结构荷载规范GB50009-2012。三、荷载计算支架型号为48*3.0mm的碗扣式脚手架。立杆底设置L=60cm可调底座,顶上设L60cm可调顶托,顶托上纵桥向铺设10*10cm木枋,木枋上为定型钢模。表2.1 脚手架布置形式表部位立杆纵距(cm)立杆横距(cm)步距(cm)梁高1.5m处6060120梁高1.53m处60301203.1 材料特性模板:模板选用定型钢模板,板厚6mm,模板每平方约0.75KN。木枋10*10,TC13-B,弯应力8.0MPa,E=9000N/mm2,木枋6kN/m3。钢管48*3.0mm,E=206GPa,=205MPa,自重38.4N/m。立杆48*3.0mm,步距120cm对应轴向承载力33.1kN。3.2 荷载计算1、系梁砼自重:梁高为1.5m处:q1=1
3、.5*25=37.5kN/m2梁高为1.53m处:=(1.5+3)/2*25=56.25kN/m22、模板自重:q2=0.75kN/m23、木枋自重:q3=(1m/0.2m)*0.1*0.1*1*6kN/m3/1m2=0.3kN/m24、支架体系自重:单根钢管自重按8m的支架高度计算钢管自重荷载(含配件、剪刀撑及水平拉杆等),48*3.0钢管单位重为5.875kg/m,每个碗扣节点水平横杆重2(0.3+0.6)5.875=10.575kg(此处按横距30cm,纵距60cm算),则立杆自重平均分配到底层的荷载为:g=8m/1.2m*10.575*10+8*5.875*10=1175N/根=1.175kN/根钢管支架体系自重根据支架设计图,梁高1.5处平均每平方米布置了1/(0.6*0.6)=2.778根立杆,梁高为1.53m时平均每平方米布置了1/(0.3*0.6)=5.556根立杆,则支架体系自重为:q4=1.175kN/根*2.778根=3.264kN/m2=1.175kN/根*5.556根=6.528kN/m25、施工机具及人员荷载:q5=2.5kN/m26、倾倒混凝土产生的荷载:
4、q6=2.0kN/m27、振捣砼产生的荷载:q7=2.0kN/m23.3荷载组合根据建筑施工模板安全技术规范JGJ 162-2008,对于新浇混凝土、模板及支架自重等永久荷载的分项系数取1.2,对于施工机具及人员荷载、倾倒混凝土产生的荷载、振捣砼产生的荷载等可变荷载的分项系数取1.4。则系梁支架荷载如下表所示:系梁高系梁荷载(kN/m2)模板(kN/m2)木枋(kN/m2)支架自重(kN/m2)机、人(kN/m2)倾倒(kN/m2)振捣(kN/m2)等效线荷载组合(kN/m)1.537.50.750.33.2642.52250.1551.53.056.250.750.36.5282.52273.672四、支架验算4.1、木枋验算木枋放置于顶托上,木枋规格100100mm。I=bh3/12=0.1*0.13/12=8.33*10-6m4W=bh2/6=0.1*0.12/6=1.67*10-4m3系梁高为1.5m处木枋验算:q=1.2(q1+q2+q3)*0.6+1.4(q5+q6+q7)*0.6=1.2(37.5+0.75+0.3)*0.6+1.4(2.5+2+2)*0.6=33.216
5、kN/m强度验算:M=0.1ql2=0.1*33.216*0.62=1.196kNm=M/W=1.196/1.67*10-4=7162kN/m2=7.2MPa8MPa,满足要求挠度验算:=3.9*10-4mL/400=0.6/400=1.5*10-3m,满足要求系梁高为1.53m处木枋验算:q=1.2(+q2+q3)*0.3+1.4(q5+q6+q7)*0.3=1.2(56.25+0.75+0.3)*0.3+1.4(2.5+2+2)*0.3=23.36kN/m强度验算:M=0.1ql2=0.1*23.36*0.62=0.84kNm=M/W=0.84/1.67*10-4=5030kN/m2=5MPa8MPa,满足要求挠度验算:=2.7*10-4mL/400=0.6/400=1.5*10-3m,满足要求4.2、立杆承载力验算当横杆步距为1.2m时,对接立杆的容许荷载N容=30kN,按3.0mm计算N容=22.32kN。系梁高为1.5m处立杆验算:q=1.2(q1+q2+q3+q4)+1.4(q5+q5+q7)=1.2(37.5+0.75+0.3+3.264)+1.4(2.5+2+2)=59
6、.28kN/m2N=0.6*0.6*59.28=21.34kNN容=22.32kN结论:单根立杆承受荷载满足容许荷载要求。系梁高为1.53m处立杆验算:q=1.2(+q2+q3+)+1.4(q5+q6+q7)=1.2(56.25+0.75+0.3+6.528)+1.4(2.5+2+2)=85.69kN/m2N=0.3*0.6*85.69=15.42kNN容=22.32kN结论:单根立杆承受荷载满足容许荷载要求。4.3、立杆稳定性验算立杆的计算长度L0 L0=120cm 截面积A A=(d2-(d-2t)2)/4=4.24cm2惯性矩I =(d4-(d-2t)4)/64=*(484-(48-23)4)/64=107831mm4=10.7831cm4截面回转半径I i=(I/A)0.5=(10.7831/4.24)0.5=1.59cm截面模量W W=I/(d/2)=10.7831/(4.8/2)=4.49cm3钢材的抗压设计强度 容许=205MPa长细比 =L0/i=120/1.59=75.5根据查得轴心受压构件的稳定系数=0.744系梁高为1.5m处立杆稳定验算:N/(*A)=21.34
7、/(0.744*4.24*10-4)/103 =67.6MPa容许=205MPa 满足要求系梁高为1.53m处立杆稳定验算:N/(*A)=15.42/(0.744*4.24*10-4)/103 =48.9MPa容许=205MPa,满足要求4.4、支架整体稳定性验算风力作用计算,支架高度按照8m计算。密目安全网抗风系数0=0.8(按建筑结构荷载规范取值)。求得风荷载标准值:风荷载:取单位(1m)长度计算(顺桥向)。风压计算k=0.7zs0,式中:0-基本风压值(Pa),查询建筑结构荷载规范(GB50009-2012)附录E,则W0=0.4KN/m2=400pa。z-风压高度变化系数,查询建筑结构荷载规范(GB50009-2012),地面粗糙度为C类,20m以下高度处取0.65;s-风载体型系数,s=1.30=1.30.8=1.04;k=0.70.651.040.4=0.189KN/m2。作用在立杆上的计算值:=ab0k=1.41.20.80.189=0.254kN/m2立杆跨中弯矩Mk=hkL02/10式中:h-立杆纵向间距; k-风荷载标准值; L0-立杆步距。Mk=h0L02/10=
8、0.60.1891.22/10=0.016 kN.m2计算立杆的压弯强度:=N/A+M/=21.34103/(0.744424)+0.016103/0.254=130.6 MPa205 MPa,满足要求4.5、地基承载力验算系梁满堂支架搭设,以单杆最大受力位置为最不利位置进行计算。地基土按50cm 厚回填黏土计算,整平压实后,分层回填,分层碾压密实,然后在支架分布区浇筑20cm 厚C20 砼。混凝土基础承载力验算支架基础采用20cm厚C20砼,轴心抗压强度标准值=9.6MPa。由以上立杆底座承载力计算得,按照最不利荷载,Nmax=21.34kN,则混凝土基础承受最大荷载N=21.34KN,立杆可调底座尺寸为1010cm,面积A=0.10.1=0.01m2,则=N/A=21.3410-/0.01m2=2.1MPa=9.6MPa,满足要求地基土承载力验算考虑到最大受力位置竖杆0.6m0.6m均布,混凝土内扩散角45,地基土受力面积Ag:Ag=CD=(c+2h0tan)(d+2h0tan)式中:C、D-立杆基础底面计算长度和宽度(m);c、d-立杆底座底面长度和宽度(m);c=d=0.1m;h0-立杆基础垫层厚度(m);h0=0.2mm;-垫层应力扩散角();=45; Ag=(0.1+20.2tan45)(0.1+20.2tan45)=0.25m20.3m2= Nmax /Ag =21.34kN/0.25m2=85.6kPa100KPa,满足要求经验算,此支
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