扣件式脚手架支撑系统的设计.doc

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1、扣件式脚手架支撑系统的设计摘要:钢筋混凝土结构的施工,最可靠的安全保证是模板及其支撑要具有足够的承载力、刚度和稳定性。多、高层建筑的地下室及群楼用作公共活动场所日趋普遍。由于消防、空调安装、吊顶或建筑物造型的需要,其层高经常超过4.5m,有的局部达到8~10m。因此,其施工的难度增大,为确保安全,必须进行高支撑模板系统的设计计算。而用作支撑的,最常用的是门式脚手架、&4833.5mm钢管架。不论选用何种支撑工具都要首先选择支撑的计算单元模型,确定排布形式和间距。关键词:脚手架支撑系统钢筋混凝土结构的施工,最可靠的安全保证是模板及其支撑要具有足够的承载力、

2、刚度和稳定性。多、高层建筑的地下室及群楼用作公共活动场所日趋普遍。由于消防、空调安装、吊顶或建筑物造型的需要,其层高经常超过4.5m,有的局部达到8~10m。因此,其施工的难度增大,为确保安全,必须进行高支撑模板系统的设计计算。而用作支撑的,最常用的是门式脚手架、&4833.5mm钢管架。不论选用何种支撑工具都要首先选择支撑的计算单元模型,确定排布形式和间距。一般对于较大的荷载,多采用钢管支撑。下面以本人参与施工的广州摩托集团商住楼高支撑方案为例。一、工程概况:本工程地下室一层,层高5m,顶板厚200mm。主梁截面尺寸为4003900,次梁截面尺寸为40

3、03700,3503700,4003600,3503600。其荷载和高度都较大。此层的支模方案就要考虑计算,以确定在大荷载、高净空下合理安全地布置支撑系统,确保其承载力和稳定性满足要求。二、荷载说明:a.新浇筑的混凝土重量:25KN/m3b.木模板自重:0.5KN/m3c.钢筋用量:1.5KN/m3(每m3混凝土的钢筋用量)d.施工设备人员的荷载:1.5KN/㎡三、材料说明:支撑系统包括立柱和水平拉杆都采用&4833.5mm钢管,重量为3.33kg/m,相对其它荷载可忽略不考虑。模板采用胶合板,其中梁底模板及转换层模板用25mm厚,梁侧模板及-1层顶板钢

4、管。用20mm厚。梁模板下的小楞采用1003100mm松木枋,大楞采用&4833.5mm钢管。&4833.5mm钢管的截面积A=489mm2,设计抗压抗弯强度f=205N/mm2,抗剪强度fv=125N/mm2,弹性模量E=2.13105N/mm2,惯性矩I=12.193104。3四、模板支撑系统的设计及验算:地下室(-1层)顶板高支撑的设计及验算:1、当浇筑顶板混凝土时,梁的钢管支撑间距初设为800mm一道(梁两侧各设一支钢管),则取主梁进行验算,荷载q梁及楼板的荷载q板分别为:q梁=1.23(a+b+c)+1.43d=1.23(0.50+0.

5、430.9325+0.430.931.50)+1.431.5=14.14kN/mq板=1.23(a+b+c)+1.43d=1.23(0.50+0.2325+0.231.50)+1.431.5=9.06kN/m22、梁模支撑每支钢管得受力P梁及楼板模板支撑每支钢管的P板分别为:P梁=q梁3D/2=14.1430.8/2=5.66kNP板=q板3D2=9.06kN/m231.22=13.05kN则Pmax=P板=13.05kN3、强度(承载力)验算:s=Pmax/A=13.053103/489=26.69N/mm2mf=0.753205=153.75N/mm2s&l

6、t;mf(满足要求)4、稳定性验算:由于楼板的支撑钢管受的压力及高度都较大,故取其计算。又因为楼板的支撑系统为满堂红钢管脚手架,其横向及纵向刚度基本相同,固只要满足其局部稳定性,其整体稳定性也必满足要求。其计算数据查得为:E=2.13105i=15.78mmA=4.893102mm2l=mL/i=1/334.83103/15.78=101.39由欧拉公式得s=p2E/l2=3.14232.13105/101.392=201.4N/mm2根据《高层建筑施工手册》,其局部稳定公式为:N=A/K2﹛〔fy+(1+h)s〕/2-﹛﹛〔fy+(1+h)s〕/2﹜2-fys

7、﹜1/2﹜N----立柱的设计荷载K2----附加系数,取K2=2A----单根钢管的截面面积fy----钢管立柱设计强度取170N/mm2h=0.3(mL/100i)2=0.33(1/334.831033/100315.78)2=0.308则N=244.53(216.72–112.83)=25.4KNP板¢N(满足要求)五、梁模板大楞及小楞的验算:(一)、小楞的验算:(10310松木枋)q=q梁30.8/0.4=14.1432=28.28KN/m=28.28N/mm1、抗弯验算:M=1/8qa(2l-a)=1/8328.2834003(23800-4

8、00)=1.697310

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