脚手架设计计算.doc

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1、5-3-2脚手架结构模板支撑架的设计计算5-3-2-1脚手架结构模板支撑架的设计计算要求1.模板支撑架的结构工作特点无论是梁模板、楼板模板或梁板模板支撑架,当采用脚手架杆件搭设,即采用脚手架结构时,一般都具有以下结构工作特点:(1)模板支架以承受竖向荷载的压力作用为主,支架的工作安全主要受其整体或单肢立杆的稳定承载能力控制;(2)在各种结构和构造的模板支架中,无论是显形的受压柱(钢管柱、格构柱等)或是隐形的受压柱(即将单元支架或支架段就视为一轴心受压杆件),其稳定承载能力取决于压杆的柔度(即杆件的计算长细比λ)和结构

2、的约束条件;(3)计算压杆的柔度λ随立杆步距h,立杆顶端的自由长度h1、支架的高度H及高宽比H/B的增大而增大,而约束条件则介于两端铰支(μ=1.0)与一端固定、一端自由(μ=2.0)之间,受构架尺寸、杆件线刚度、斜杆和附着拉结杆件设置以及杆件连接(结)的紧固程度(如扣件的拧紧程度)等因素的影响;(4)不考虑支架各立杆(柱)之间的帮忙(即应力重分布)作用。试验表明,下部采用双立杆的脚手架,主立杆荷载自单、双立杆的交接处往下传7步后才能完全达到平均受力,双立杆的间距只有0.2m左右,而支架立杆的间距为0.6~1.5m,

3、虽也会有些帮忙作用,但难以量定,因此不予考虑。当需要调整相差过大的立杆荷载时,可采用变杆距或合理确定模板荷载传力点(即模板支架的支承点)的办法加以解决。2.模板支撑架的设计计算要求(1)设计计算项目1)受压杆件稳定性验算(包括支柱、单肢立杆和支架整体稳定性,其中支架的整体稳定性一般都转化为对其长度为步距h的立杆段的稳定性验算);2)直接承受模板荷载并将其传给立杆的水平杆件和构造(组合梁、桁架梁等)及其连接件的验算(承压、受弯、受弯以及扣件抗滑等);3)支座、基础和地基验算。(2)荷载计算梁、板和梁板模板支架参与计算的

4、荷载项及其取值见表5-85。梁板模板支架参与计算的荷载项及其取值表5-85荷载项目编号名称荷载标准值1模板及支架自重按设计图纸实算。肋形楼板模板的自重可取:0.5kN/m2(木模);0.75kN/m2(组合钢模)2新浇混凝土自重普通混凝土取24kN/m2,其他混凝土取其实际的重力密度。当混凝土堆料高度超过100mm时,按实际高度计算3钢筋自重按设计图纸实算。一般梁板结构可取:1.1kN/m2(楼板);1.5kN/m2(梁)4施工荷载(人员及设备自重)计算支架立柱及其他支承结构构件时取1kN/m25振捣混凝土荷载荷载组

5、合对水平模板可取2kN/m2梁模板支架组合1、2、3、5;板和梁板模板支架组合1、2、3、4、5(3)设计计算要求总的要求为:构造合理、受力明确、荷载算够、验算合格。其中应特别注意以下几点:1)模板荷载的作用点应尽量布置在立杆之上(通过使用立杆顶托撑或其他构造措施)或尽量靠近立杆,以消除或减小偏心作用;2)强度和稳定验算,应分别达到相当于单一系数法设计中安全系数K≥1.5和K≥2.0的要求;3)立杆的基础(地)应有足够的承载能力,且在受载后不得出现超过10mm(或设计限定值)的沉降。基地的楼板时,其下应视需要设置支撑

6、;4)支架的结构和构造中不得出现低于验算条件的薄弱部位。否则,应按薄弱部位(即最不利受力条件)的荷载和构造参数进行验算;5)确保节点构造、斜杆和其他整体性、加强性杆件的设置符合设计要求,使支架具有稳定的结构;6)严格控制和确保施工中的实施荷载及其分布不超过设计值。5-3-2-2扣件式钢管梁板模板支撑架的稳定性计算采用扣件式钢管脚手架材料搭设的梁板模板支撑架(以下简称“扣件梁板模板支架”)的工作受其稳定承载能力控制。1.《扣件架规范》对模板支架计算的规定“模板支架计算”是《扣件架规范》后增加的一节,共作了3条4款规定,

7、包括要求模板支架的荷载、压缩变形和抗倾覆计算应符合《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)(注:这是该规范的规定,而所用标准现已改为《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002)的规定,支架立杆轴向力设计值N和立杆计算长度l0的计算式。将《扣件架规范》中式(5.6.2-3)所确定的l0以l01表示,则有:l01=h+2a(5-83)式中h——支架立杆步距;a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度。《扣件架规范》给出的模板支架轴向力设计值N的计算式(5.6.2)与用于脚手架计算的

8、式(5.3.2)是相同的,前者取l01=2h+a,而后者取l01=k1μh。当支架的构造和约束条件与双排脚手架相同时,则l01应当与l0相同,即l01=l0,则有:h+2a=k2μha=h(k1μ-1)/2(5-84)当l01≥l0时,其K≥2.0,可满足安全要求;当l01<l0时,其K<2.0,则安全度不够。当将kμ=1.155×(1.5~1

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