钢管脚手架方案计算书.docx
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钢管脚手架方案计算书
4.支撑系统稳定性验算
4.1刚性砼柱
4.1.1平面布置
主要设置在主框架梁SL2的后浇带断梁的端部,按设计要求该工程的后浇带为南北方向,布置在有筒且无预应力的垮,按规要求一般位于垮端1/3围,由于后浇带的分割,将SL1多垮连续梁,变成临时性的悬臂梁,支撑系统的强度、刚度和稳定性至关重要。
计划采用钢筋砼柱(由于尚未出图,暂按最不利条件进行验算)
4.1.2计算简图
4.1.3荷载和力计算
荷载q暂按三层连续自重荷载叠加,梁下其余支撑系统在未补浇注前,不得拆除,严禁先拆后顶,确保后浇带处梁板结构的安全。
q=3×1×2.75×25=206.25KN/m
Rcmax=0.5×16×206.25=1650KN
Rbmax=0.5×9×206.25=928KN
4.1.4砼刚性柱设计
①砼柱C设计设计承载轴向力按170T验算,经向咨询确定,柱断面300×500配筋率暂按构造要求,不小于0.6%,计划配8Φ22箍筋Φ8@150
②砼柱B设计承载轴向力按100T验算,经向咨询确定,柱断面300×300,配筋率暂按构造要求,不小于0.6%,计划配8Φ20,箍筋Φ8@150。
③对应为双梁,刚性砼柱为双柱,双柱中间每隔2.5~3米加一块120厚的砼板,配双层双向钢筋,配筋为Φ12@120,当高度大于6米时,中间增加一道200厚的连板,配Φ12@120双层双向将四根柱连成一个整体。
④构造措施
砼柱应让柱的下端成为固定端,柱子钢筋全部锚入楼层梁的混凝土中,柱底端与楼层混凝土之间按施工缝处理,而上端设计成简支座,在柱顶部增加一块模板,让柱子与楼顶混凝土分开,但钢筋必须斜向锚入上层梁板混凝土中,详见附图所示,使得刚性柱既可承受轴向压力,又可承受由于荷载的不均而形成的抗倾弯矩。
4.2脚手钢管、顶撑的各项技术参数
4.2.1钢管
选用Φ48×3.5普通脚手焊接钢管。
截面积:
A=489mm2
回转半径:
i=15.78mm
惯性距:
I=12.19×104mm4
截面抵抗距:
W=5.08×103mm3
钢管自重:
R=3.8kg/m
强度设计值:
f=205N/mm2
4.2.2立杆的稳定性验算
钢管脚手架的设计主要是验算立杆的稳定性,可接两端铰接的受压扣件来简化计算。
长细比λ=L/i=L/1.59式中L为计算长度,取横杆的步距。
[N]=ΦAf
接上述式计算出不同步距、不同节点形式的[N]值。
Φ48×3.5钢管立杆容许荷载表[KN]
横杆步距
(mm)
对接立杆
搭接立杆
备注
和托撑节点
或扣件节点
1000
35.7KN
13.9KN
同时采用对接立杆和托撑节点时,本设计最大允许承载力为20KN。
采用搭接立杆或扣件节点时,最多考虑为双扣件,允许承载力应不得超过12KN。
1250
33.1KN
13.0KN
1500
30.3KN
12.4KN
1800
27.2KN
11.6KN
4.2.3扣件
主要采用直角扣件,旋转扣件和对接扣件三种,自重:
直角扣件每只1.25kg、旋转扣件每只1.5kg、对接扣件每只1.6kg,抗滑移按6KN验算。
4.2.4钢管顶撑
采用YJ型,插管外径Φ48,套管外径Φ60,插销直径Φ12
4.2.5托撑
选用立杆可调托撑,型号KTF-60,单根托撑自重8.46kg,长度60cm,可调节围0~60mm,使用时必须保证不小于1/3要插入钢管,以减少和控制偏心距。
4.3刚性钢管组合柱稳定性验算
4.3.1设计载荷
SL1、SL2梁的断面均为1000×2750,双梁布置,按一层梁的自重增加50%为验算依据。
q=1×2.75×25×1.5=103KN/M
4.3.2计算简图
4.3.3力计算
求B、C点的最大支座反力,偏于安全地忽略A、D的柱端约束,仅按简支计算
Nmax=0.5×(7+12)×103=978.5KN
按100T设计组合钢管柱
4.3.4平面布置形式
沿梁宽方向间距250每排布置6根。
沿梁长横向布置9排、共54根立杆
纵横向水平杆、步距1~1.25m均匀布置,首部距地面250,顶端距梁底不大于300
4.3.5承载力验算
组合钢管立杆纵横向间距均为250,横杆纵横向正交布置。
横杆步距取1m,组合图形为6×9排,试取15m为验算依据,最不利的惯性矩为IY
IY=∑(Ii+Abi2)=54I+18A×6252+18A×3752+18A×1252
=54×12.19×104+18×489(6252+3752+1252)
=482017cm4
λ=L0/iy=1500/42.7=35.1
表格Φ=0.87
钢管自重G=3.8×15×54×2=6156kg
施工荷载N=100T钢管截面积A=54×489=26406mm2
σ=(N+G)/(ΦA)=(1.0×106+61560)/(0.87×26406)
=46N/mm2<205N/mm2
经验算,平均每根立杆受力约为2T,当采用对接接头和支撑托节点的措施时,整个组合钢管柱体系,满足强度安全系数大于1.5,稳定性安全系数大于2的规要求,故安全
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