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唐山三友热电有限责任公司热电联产项目翻车机房脚手架工程施工方案

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。

最大挠度计算公式如下:

q=（(24.0+2.00)×2.56+0.50）×0.90=60.354N/mm；

面板的最大允许挠度值:[ω]=300.00/200=1.500mm；

硬质阻燃塑料（PVC）导管敷设安装施工工艺标准（QB-CNCEC J060201-2004）面板的最大挠度计算值:

ω=5×60.354×120.04/(384×9500.0×4.37×105)=0.6mm；

面板的最大挠度计算值:ω=1.5mm等于面板的最大允许挠度值:[ω]=300.0/200=1.500mm，满足要求！

本工程梁底支撑采用方木。

强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：

q1=(24.000+2.000)×2.56×0.900=59.904kN/m；

(2)模板的自重线荷载(kN/m)：

q2=0.500×0.900×(2×2.56+0.300)/0.300=8.130kN/m；

(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)：

经计算得到，活荷载标准值P1=(2.500+2.000)×0.300×0.900=1.215kN；

均布荷载q=1.2×59.904+1.2×8.13=81.641kN/m；

集中荷载P=1.4×1.215=1.701kN；

经过计算得到从左到右各方木传递集中力[即支座力]分别为：

N1=5.740kN；

N2=5.740kN；

方木按照三跨连续梁计算。

本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=4.000×8.000×8.000/6=42.67cm3；

I=4.000×8.000×8.000×8.000/12=170.67cm4；

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

均布荷载q=5.740/0.900=6.378kN/m；

最大弯距M=0.1ql2=0.1×6.378×0.900×0.900=0.517kN.m；

抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2；

方木的最大应力计算值12.108N/mm2小于方木抗弯强度设计值13.0N/mm2,满足要求!

最大剪力的计算公式如下:

截面抗剪强度必须满足:

其中最大剪力:V=0.6×6.378×0.900=3.444kN；

圆木的截面面积矩S=0.785×50.00×50.00=1962.50N/mm2；

圆木方受剪应力计算值T=3.44×1962.50/(170.67×50.00)=0.79N/mm2；

方木抗剪强度设计值[T]=1.400N/mm2；

方木的受剪应力计算值0.792N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.400N/mm2,满足要求!

最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:

ω=0.677×5.315×224.0004/(100×9000.000×170.667×104)=0.382mm；

方木的最大允许挠度[ω]=0.900×1000/250=3.600mm；

方木的最大挠度计算值ω=0.382mm小于方木的最大允许挠度[ω]=3.600mm，满足要求！

3.支撑钢管的强度验算

支撑钢管按照简支梁的计算如下

支撑钢管变形图(kN.m)

支撑钢管弯矩图(kN.m)

经过连续梁的计算得到：

支座反力RA=RB=5.740kN；

最大弯矩Mmax=0.861kN.m；

最大挠度计算值Vmax=1.599mm；

支撑钢管的最大应力σ=0.861×106/4490.0=191.766N/mm2；

支撑钢管的抗压设计强度[f]=205.0N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值191.766N/mm2小于支撑钢管的抗压设计强度205.0N/mm2,满足要求!

纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。

九、扣件抗滑移的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

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):

计算中R取最大支座反力，根据前面计算结果得到R=5.74kN；

R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

十、立杆的稳定性计算:

横杆的最大支座反力：N1=5.740kN；

脚手架钢管的自重：N2=1.2×0.129×10.300=1.594kN；

楼板钢筋混凝土自重荷载:

N=5.740+1.594+0.324+3.370=11.028kN；

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算

立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.700×1.500=2.945m；

Lo/i=2945.250/15.900=185.000；

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.209；

钢管立杆受压应力计算值：σ=9852.048/(0.209×424.000)=111.177N/mm2；

钢管立杆稳定性计算σ=111.177N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205.00N/mm2，满足要求！

如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算

lo=k1k2(h+2a)(2)

立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.167×1.026×(1.500+0.100×2)=2.035m；

Lo/i=2035.481/15.900=128.000；

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.406；钢管立杆受压应力计算值；σ=9852.048/(0.406×424.000)=57.231N/mm2；

钢管立杆稳定性计算σ=57.231N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205.00N/mm2，满足要求！

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。

模板支架搭设高度为10.3米，

基本尺寸为：梁截面B×D=850mm×2560mm，梁支撑立杆的纵距(跨度方向)l=0.50米，立杆的步距h=1.50米，梁底增加1道承重立杆。梁顶托采用双钢管48×3.0mm。

10.4柱模板计算书(柱截面尺寸1000×1000)

柱模板的截面宽度B=1000mm，B方向对拉螺栓1道，

柱模板的截面高度H=1000mm，H方向对拉螺栓1道，

柱模板的计算高度L=4350mm，

柱箍间距计算跨度d=450mm。

柱箍采用双钢管48mm×3.0mm。

柱模板竖楞截面宽度80mm，高度80mm。

B方向竖楞4根，H方向竖楞4根。

二、柱模板荷载标准值计算

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。

新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

其中
c——混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

　　　t——新浇混凝土的初凝时间，为0时(表示无资料)取200/(T+15)，取5.700h；

T——混凝土的入模温度，取20.000℃；

V——混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；

H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取6.350m；

1——外加剂影响修正系数，取1.200；

2——混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。

根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=65.660kN/m2

实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=65.670kN/m2

倒混凝土时产生的荷载标准值F2=4.000kN/m2。

面板直接承受模板传递的荷载，应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算，计算如下

面板的计算宽度取柱箍间距0.45m。

荷载计算值q=1.2×65.670×0.450+1.4×4.000×0.450=37.982kN/m

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=45.00×1.80×1.80/6=24.30cm3；

I=45.00×1.80×1.80×1.80/12=21.87cm4；

其中f——面板的抗弯强度计算值(N/mm2)；

　　M——面板的最大弯距(N.mm)；

　　W——面板的净截面抵抗矩；

[f]——面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；

其中q——荷载设计值(kN/m)；

经计算得到M=0.100×(1.2×29.552+1.4×1.800)×0.173×0.173=0.114kN.m

经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.114×1000×1000/24300=4.696N/mm2

面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!

(2)抗剪计算[可以不计算]

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力Q=0.600×(1.2×29.552+1.4×1.800)×0.173=3.950kN

　　截面抗剪强度计算值T=3×3950.0/(2×450.000×18.000)=0.732N/mm2

　　截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2

抗剪强度验算T<[T]，满足要求!

v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250

面板最大挠度计算值v=0.677×29.552×1734/(100×6000×218700)=0.138mm

面板的最大挠度小于173.3/250,满足要求!

竖楞木方直接承受模板传递的荷载，应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算，计算如下

竖楞木方的计算宽度取BH两方向最大间距0.173m。

荷载计算值q=1.2×65.670×0.173+1.4×4.000×0.173=14.630kN/m

按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

均布荷载q=6.584/0.450=14.630kN/m

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×14.630×0.45×0.45=0.296kN.m

最大剪力Q=0.6×0.450×14.630=3.950kN

最大支座力N=1.1×0.450×14.630=7.242kN

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=8.00×8.00×8.00/6=85.33cm3；

I=8.00×8.00×8.00×8.00/12=341.33cm4；

抗弯计算强度f=0.296×106/85333.3=3.47N/mm2

抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

(2)抗剪计算[可以不计算]

最大剪力的计算公式如下:

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

截面抗剪强度计算值T=3×3950/(2×80×80)=0.926N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2

抗剪强度计算满足要求!

最大变形v=0.677×12.192×450.04/(100×9500.00×3413333.5)=0.104mm

最大挠度小于450.0/250,满足要求!

竖楞木方传递到柱箍的集中荷载P：

P=(1.2×65.67+1.4×4.00)×0.173×0.450=6.58kN

柱箍按照集中荷载作用下的连续梁计算。

集中荷载P取木方传递力。

支撑钢管弯矩图(kN.m)

支撑钢管变形图(mm)

支撑钢管剪力图(kN)

最大弯矩Mmax=0.616kN.m

最大变形vmax=0.070mm

最大支座力Qmax=15.798kN

抗弯计算强度f=0.616×106/10160000.0=60.63N/mm2

支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于410.0/150与10mm,满足要求!

六、B方向对拉螺栓的计算

其中N——对拉螺栓所受的拉力；

　　A——对拉螺栓有效面积(mm2)；

　　f——对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

对拉螺栓的直径(mm):14

对拉螺栓有效直径(mm):12

对拉螺栓有效面积(mm2):A=105.000

对拉螺栓最大容许拉力值(kN):[N]=17.850

对拉螺栓所受的最大拉力(kN):N=15.798

对拉螺栓强度验算满足要求!

竖楞木方传递到柱箍的集中荷载P：

P=(1.2×65.67+1.4×4.00)×0.173×0.450=6.58kN

柱箍按照集中荷载作用下的连续梁计算。

集中荷载P取木方传递力。

支撑钢管弯矩图(kN.m)

支撑钢管变形图(mm)

支撑钢管剪力图(kN)

最大弯矩Mmax=0.616kN.m

最大变形vmax=0.070mm

最大支座力Qmax=15.798kN

抗弯计算强度f=0.616×106/10160000.0=60.63N/mm2

支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于410.0/150与10mm,满足要求!

八、H方向对拉螺栓的计算

其中N——对拉螺栓所受的拉力；

中国中铁企业标准QCREC JS001-2018 桥梁工程绿色施工标准　　A——对拉螺栓有效面积(mm2)；

　　f——对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

对拉螺栓的直径(mm):14

对拉螺栓有效直径(mm):12

对拉螺栓有效面积(mm2):A=105.000

对拉螺栓最大容许拉力值(kN):[N]=17.850

对拉螺栓所受的最大拉力(kN):N=15.798

[天津]办公楼冬季施工方案（混凝土、砌筑、防水）对拉螺栓强度验算满足要求!