枯河满堂脚手架计算3

枯河倒虹吸管身段顶板混凝土支架安全技术方案一、工程概况枯河渠道倒虹吸为荥阳 2 标大型河渠交叉建筑物，位于荥阳市高村乡前真村东北约 500m枯河倒虹吸管身段横向共 4 孔，分为两联，每联由 2 孔箱形钢筋混凝土结构组成，左右对称布置，单孔过水断面为 6.9m×6.9m（宽×高） ，底板厚 1.45m，顶板厚 1.35m，边墙厚 1.3m，中隔墙厚 1.2m根据施工规划，管身段左右联分别施工，单联分底板、边墙、顶板三层浇筑成形，均为现浇钢筋混凝土结构顶板浇筑时，需在过水道内搭设支架，承受混凝土浇筑期间的荷载二、支架型式和参数2.1 支架型式管身段支架设计型式采用类比法，参照类似倒虹吸工程支架设计确定初步型式为：⑴ 各联施工时布置两个支架，分别布置在管身单孔过水道底板上，长 15m，宽5.4m，由下部型钢台车和满堂碗扣架、上部托架及钢围檩三部分组成⑵ 型钢台车：高 1.9m，宽 5.4m，长 8m（6.4m），一个过水道内布置 2 台台车上部使用Ⅰ16 工字钢作为主梁，台车下部使用［22 槽钢作为主梁，配装 8 个走行轮⑶ 满堂碗扣架：高 4.6m，宽 5.4m立杆横距为 0.6m，纵距 0.9m，步距分0.6m 和 1.2m 两种。

⑷ 上部托架及钢围檩：每个钢管上部安装一个螺旋顶托，并布置纵向工字钢，横向槽钢，工字钢为Ⅰ10工字钢，槽钢规格为［10 槽钢支架具体布置见附图 1“枯河倒虹吸管身段顶板混凝土支架图”2.2 支架主要材料和参数支架材料为 A3 钢，其强度和弹性模量见表 2-1支架用碗扣件及型钢特性见表 2-2表 2-1 钢材的强度设计值与弹性模量1抗拉、抗弯 f（N/ mm2） 抗压 fc（N/ mm2） 弹性模量 E（N/ mm2）205 205 2.1×105表 2-2 主要构件截面特性规格 截面积A（ mm2） 惯性矩I（mm 4） 抵抗矩W（mm 3） 回转半径 i（ mm） 每米重量（kg/m ）φ48×3.5 4.89×102 12.19×104 5.08×103 15.78 3.84Ⅰ16 工字钢 26.131×102 1130×104 141×103 65.8 20.513［10 槽钢 12.748×102 198×104（25.6×10 4）39.7×103（16.8×10 3）39.5（14.1 ） 10.007Ⅰ10 工字钢 14.345×102 245×104 49.0×103 41.4 11.261注：括弧内数据为［10 槽钢在 Y 轴方向截面特性。

三、荷载计算1、顶板荷载：计算单孔过水道顶板的钢筋砼自重，安全系数 K=1.2，并计算支架单位面积所承受压力G=6.9×1.35×15×25×1.2 =4192KNF1= 4192KN÷（6m×15m）=46.6KN/m 22、施工荷载：取 F2=1.5KN/m23、顶板钢模、围檩：取 F3=1.5KN/m2三项合计：F1+F2+F3=46.6+1.5+1.5=49.6 KN/m2四、钢围檩验算4.1 横围檩⑴ 荷载横围檩承受荷载为均布荷载：q=49.6×0.9=44.6KN/m⑵ 弯矩计算2按四跨等跨连续梁计算弯矩： mKNqlKMm 72.16.0417.02⑶ 应力校核＜［σ］=205Mpa，符合要求；MPaW.2108.63⑷ 挠度计算： m5.1407.106.2501.41044w lEIqlKp满足要求横围檩满足要求4.2 纵围檩⑴ 荷载纵围檩承受荷载为横围檩传递的集中荷载：F=49.6×0.5×0.6=14.88KN⑵ 弯矩计算按四跨等跨连续梁计算弯矩： mKNFlKMm 83.90.14286.0⑶ 应力校核＜［σ］=205Mpa，符合要求；MPaW710493.6⑷ 挠度计算： m25.40.1024501.9861033w lEIFlKf满足要求。

纵围檩满足要求五、支架受力计算5.1 立杆承重计算碗扣支架立杆设计承重为：30KN/根, 碗扣支架受力最不利位置在立杆的底部，每区格面积：A=0.6×0.9 =0.54m23⑴ 每根立杆承受荷载 Q：Q=49.6×0.54=26.8KN5.2 支架稳定性验算根据《实用建筑施工手册》轴心受压构件的稳定性计算： 0.9cmfNAN —轴心压力；--轴心受压构件的稳定系数；A— 构件的毛截面面积；—钢材的抗压强度设计值，取 205 N/ mm2；cf--材料强度附加分项系数，根据有关规定当支架搭设高度小于 25m 时取值m1.35⑴ 立杆长细比计算:钢管断面示意图见下图竖向每隔 h=1.2m 设置纵横向钢管长细比 λ计算：λ= = =76＜［λ］=150Li78.1520⑵ 稳定系数由长细比可查得，轴心受压构件的纵向弯曲系数 =0.707⑶ 稳定性验算4= =69.8N/ mm2≤ = =152 N/ mm20.9NA4897.10263cmf051.3支架稳定性满足要求5.3 掖角处斜杆支架受力计算⑴ 荷载计算：垂直荷载计算如下：① 掖角钢筋砼自重：G=1.6m×0.5m×15m×25KN/m 3=300KN偏安全考虑，取安全系数 K=1.2，计算单位面积压力：F1=G×K÷S=300×1.2÷（ 0.7m×15m）=34.3KN/m 2② 施工荷载：取 F2=1.5KN/m2③ 顶板钢模：取 F3=1.5KN/m2三项合计：34.3+1.5+1.5=37.3 KN/m2水平荷载计算： 22/11 /8.50.825.0mKNF2/46mKN取两者中小值，则水平荷载为 40KN/m2则每根斜杆承受荷载 Q：Q=37.3×0.7×0.9×sin450/2+40×0.7×0.9×sin450/2=8.31+8.91=17.22KN斜杆使用转向卡固定在立杆上，单个转向卡抗滑承载力为 8~9KN，因此，每个斜杆应至少由 2 个转向卡固定。

⑵ 斜杆稳定性验算钢管利用 φ48×2.5，长约 0.9m① 长细比计算:回转半径计算： = = =16.11mmi241Dd248315长细比 λ计算：λ= = =68＜［λ］=150Li1.60② 由长细比可查得，轴心受压构件的纵向弯曲系数 =0.75③ 立杆钢管的截面积：Am= = =357mm22()4Dd4382④ 稳定性验算= =57.9 N/ mm2≤ = =152 N/ mm20.9N357.120cmf051.3支架稳定性满足要求六、型钢台车计算6.1 荷载计算混凝土浇筑期间的单位面积荷载为：49.6 KN/m2碗扣支架单位面积荷载为：2 KN/m2混凝土浇筑期间，型钢台车承受荷载为：51.6 KN/m2模板拆除后，型钢台车移动式承受荷载为：3.5 KN/m2（含模板重量）6.2 型钢台车上部钢梁计算⑴ 混凝土浇筑工况① 钢梁承受碗扣架传递的集中荷载：F=51.6×6×0.9/10=27.86KN② 弯矩计算按三跨等跨连续梁计算弯矩： mKNFlKMm 13.49.8627.0③ 应力校核＜［σ］=205Mpa，符合要求；MPaW.1043.16④ 挠度计算： m75.401.0130.21986730853w lEIFlKp6满足要求⑵ 混凝土行走工况① 钢梁承受碗扣架传递的集中荷载：F=3.5×6×0.9/3=6.3KN② 弯矩计算：拆除中间的方木后，成为单跨梁，考虑斜支撑作用，跨度按 3.5m 计算。

mKNFlKMm03.15.6.0③ 应力校核＜［σ］=205Mpa，符合要求；MPaW781043.6④ 挠度计算： m75.8409.510301.23846945 lEIFlwp满足要求6.3 方木支撑计算采用 100×100mm 方木，长 1.8m，方木纵向间距 0.9m，横向间距 1.9m方木为红松，承压能力（f c）为 10N/mm2⑴ 每根方木承受荷载 Q：Q=51.6×1.9×0.9=88.2KN⑵ 方木稳定性验算：① 立杆长细比计算:长细比 λ计算：λ= = =18＜［λ］=150bL108② 稳定系数：木材类别为 TC13，计算轴心受压构件的纵向稳定系数 =0.93③ 方木的截面积：Am=h×b =100×100=10000mm2④ 稳定性验算7= =9.48N/ mm2≤fc=10 N/ mm2AN1093.82稳定性满足要求6.4 行走轮底部承压计算一个型钢台车行走时承受荷载为：6×8×3.5=168KN台车布置 4 个行走轮，则每个行走轮承受荷载为：168/4=42KN行走轮接地面积为：100×50=5000mm 2单位面积承受压力为：42000/5000=8.4 N/mm2底板为 C30 混凝土，顶板浇筑时可按 3~4d 估算，则混凝土承压能力估算为：10N/mm2。

满足要求；九、结论⑴ 支架设计满足使用要求，强度、刚度、稳定性均合格⑵ 顶部掖角处斜撑杆固定应至少使用 2 个转向卡，可考虑使用连杆将撑杆连接为一体⑶ 碗扣架应设纵横向连接杆及剪刀撑，纵横向连接杆高度方向上宜不少于 3 道，其它方向间距不大于 4m；剪刀撑宜沿顺水流方向，每 4~5m 设置 1 道⑷ 混凝土浇筑前，方木应全部顶紧，每个横断面上不少于 4 根方木分布应均布，不合格材料不得使用。