施工组织设计下载简介
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高桥墩施工方案地基承载力设计值应按下式计算
其中kc──脚手架地基承载力调整系数；kc=0.40
fgk──地基承载力标准值；fgk=115.00
DBJ50T-321-2019 气泡混合轻质土应用技术标准地基承载力的计算满足要求!
悬挑架计算书(高27.2m)
计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为27.2m，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：立杆的纵距1.30m，立杆的横距0.80m，立杆的步距1.80m。
采用的钢管类型为48×3.5，
连墙件采用4步3跨，竖向间距7.20m，水平间距3.90m。
施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设6层。
悬挑水平钢梁采用10号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度2.50m，建筑物内锚固段长度1.50m。
悬挑水平钢梁上面的联梁采用10号工字钢，相邻悬挑钢梁之间的联梁上最多布置3根立杆。
悬挑水平钢梁采用支杆与建筑物拉结，最外面支杆距离建筑物1.10m，支杆采用钢管100.0×10.0mm。
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
大横杆的自重标准值P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.300×0.800/3=0.080kN/m
活荷载标准值Q=3.000×0.800/3=0.800kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.080=0.142kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×0.800=1.120kN/m
大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
跨中最大弯矩计算公式如下:
M1=(0.08×0.142+0.10×1.120)×1.3002=0.208kN·m
支座最大弯矩计算公式如下:
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
=0.245×106/5080.0=48.321N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
静荷载标准值q1=0.038+0.080=0.118kN/m
活荷载标准值q2=0.800kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.118+0.990×0.800)×1300.04/(100×2.06×105×121900.0)=0.992mm
大横杆的最大挠度小于1300.0/150与10mm,满足要求!
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
大横杆的自重标准值P1=0.038×1.300=0.050kN
脚手板的荷载标准值P2=0.300×0.800×1.300/3=0.104kN
活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.300/3=1.040kN
荷载的计算值P=1.2×0.050+1.2×0.104+1.4×1.040=1.641kN
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=(1.2×0.038)×0.8002/8+1.641×0.800/3=0.441kN·m
=0.441×106/5080.0=86.852N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和
均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=5.0×0.038×800.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.01mm
集中荷载标准值P=0.050+0.104+1.040=1.194kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V=V1+V2=0.872mm
小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
其中Rc──扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；
R──纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
横杆的自重标准值P1=0.038×0.800=0.031kN
脚手板的荷载标准值P2=0.300×0.800×1.300/2=0.156kN
活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.300/2=1.560kN
荷载的计算值R=1.2×0.031+1.2×0.156+1.4×1.560=2.408kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40～65N·m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN；
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
静荷载标准值包括以下内容：
(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本例为0.1161
NG1=0.116×27.220=3.160kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用冲压钢脚手板，标准值为0.30
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11
NG3=0.110×1.300×6/2=0.429kN
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005
NG4=0.005×1.300×27.220=0.177kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.883kN。
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到，活荷载标准值NQ=3.000×2×1.300×0.800/2=3.120kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
Us──风荷载体型系数：Us=1.250
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.450×1.250×1.250=0.492kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.85×1.4NQ
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=0.85×1.4Wklah2/10
其中Wk──风荷载基本风压值(kN/m2)；
la──立杆的纵距(m)；
h──立杆的步距(m)。
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中N──立杆的轴心压力设计值，N=9.03kN；
──轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.12；
i──计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
l0──计算长度(m),由公式l0=kuh确定，l0=3.95m；
k──计算长度附加系数，取1.155；
u──计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.90；
A──立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W──立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3；
──钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到=157.64
[f]──钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算<[f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中N──立杆的轴心压力设计值，N=8.37kN；
──轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.12；
i──计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
l0──计算长度(m),由公式l0=kuh确定，l0=3.95m；
k──计算长度附加系数，取1.155；
u──计算长度系数，由脚手架的高度确定；u=1.90
A──立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W──立杆净截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3；
MW──计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.247kN·m；
──钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到=194.76
[f]──钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算<[f],满足要求!
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：
其中Nlw──风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：
Nlw=1.4×wk×Aw
wk──风荷载基本风压值，wk=0.492kN/m2；
Aw──每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=7.20×3.90=28.080m2；
No──连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No=5.000
经计算得到Nlw=19.349kN，连墙件轴向力计算值Nl=24.349kN
连墙件轴向力设计值Nf=A[f]
A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=112.007kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用焊接方式与墙体连接，对接焊缝强度计算公式如下
其中N为连墙件的轴向拉力，N=24.349kN；
lw为连墙件的周长，取3.1416×48.0=150.80mm；
t为连墙件的周长，t=3.50mm；
ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；
经过焊缝抗拉强度=24348.87/(150.80×3.50)=46.13N/mm2。
对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!
连墙件对接焊缝连接示意图
按照集中荷载作用下的简支梁计算
集中荷载P传递力，P=9.03kN
支撑按照简支梁的计算公式
其中n=3.90/1.30=3
通过传递到支座的最大力为(考虑到支撑的自重)2×9.03+9.03+3.90×0.11=27.51kN
截面应力=11.95×106/49000.0=243.77N/mm2
水平支撑梁的计算强度大于205.0N/mm2,不满足要求!
(建议改用较大截面的型钢再用软件试算一次)
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。
水平支撑梁的截面惯性矩I=245.00cm4，截面抵抗矩W=49.00cm3，截面积A=14.30cm2。
受脚手架作用的联梁传递集中力N=27.51kN
水平钢梁自重荷载q=1.2×14.30×0.0001×7.85×10=0.14kN/m
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN·m)
悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为
最大弯矩Mmax=7.018kN·m
截面应力=M/1.05W+N/A=7.018×106/(1.05×49000.0)+0.999×1000/1430.0=137.108N/mm2
水平支撑梁的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
九、悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用10号工字钢,计算公式如下
经过计算得到强度=7.02×106/(0.918×49000.00)=156.10N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算<[f],满足要求!
水平钢梁的轴力RAH和支杆的轴力RDi按照下面计算
其中RDicosi为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。
各支点的支撑力RCi=RDisini
按照以上公式计算得到由左至右各支杆力分别为：
RD1=5.194kN
RD2=10.818kN
钢丝拉绳(支杆)的内力计算：
斜压支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算，为：
RD=10.818kN
下面压杆以钢管100.0×10.0mm计算，斜压杆的容许压力按照下式计算：
其中N──受压斜杆的轴心压力设计值，N=10.82kN；
──轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到=0.65；
i──计算受压斜杆的截面回转半径，i=3.36cm；
l──受最大压力斜杆计算长度，l=3.11m；
A──受压斜杆净截面面积，A=29.85cm2；
──受压斜杆受压强度计算值，经计算得到结果是5.61N/mm2；
[f]──受压斜杆抗压强度设计值，f=205N/mm2；
受压斜杆的稳定性计算<[f],满足要求!
斜撑支杆采用焊接方式与墙体预埋件连接，对接焊缝强度计算公式如下
其中N为斜撑支杆的轴向力，N=10.818kN；
lw为斜撑支杆件的周长，取314.16mm；
t为斜撑支杆的厚度，t=10.00mm；
ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；
经过计算得到焊缝抗拉强度=10817.76/(314.16×10.00)=3.44N/mm2。
对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!
十二、锚固段与楼板连接的计算
水平钢梁与楼板压点的计算应该采用无支点悬臂形式计算结果,其结果如下:
1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=10.825kN
水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为
其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2；
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[10825×4/(3.1416×50×2)]1/2=12mm
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。
2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：
其中N──锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=10.82kN；
d──楼板螺栓的直径，d=20mm；
[fb]──楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/mm2；
h──楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度变压器基础施工工艺保证措施，经过计算得到h要大于10824.99/(3.1416×20×1.5)=114.9mm。
3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：
混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式
其中N──锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=10.82kN；
d──楼板螺栓的直径，d=20mm；
b──楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm；
fcc──混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fcc=13.59N/mm2；
成都二绕城高速西段钢栈桥专项施工方案经过计算得到公式右边等于131.6kN
楼板混凝土局部承压计算满足要求!