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1、江苏无锡国家粮食储存库仓储东区项目散装平房仓高支模专项施工方案华仁建设集团有限公司2010-3-18散装平房仓高支模专项施工方案一、工程概况江苏无锡国家粮食储备库仓储东区项目工程散装平房仓8#、9#、10#及21#仓 ；工程建设地点：新区城南路29号；属于砖混结构；地上1层；地下0层；建筑高度：12.4m；标准层层高：9m ；总建筑面积约：14000平方米；总工期：210天。本工程由江苏无锡国家粮食储备库投资建设，国家粮食储备局无锡科学研究设计院设计，无锡水文工程地质勘察院地质勘察，南通瑞达监理公司监理，华仁建设集团有限公司组织施工；由耿德启担任项目经理，丁伟担任技术负责人。高支撑架的计算依据
2、：建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）、混凝土结构设计规范GB50010-2002、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。因本工程梁支架高度大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了施工技术2002（3）：扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全中的部分内容。二、参数信息:1.模板支架参数横向间距或排距(m):1.00；纵距(m):1.00；步距(m):1.50；立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；模板支架搭设高度(m):6.00；采用的钢管(m
3、m):483.5 ；板底支撑连接方式:方木支撑；立杆承重连接方式:可调托座；2.荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000；施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500；4.材料参数面板采用胶合面板，厚度为18mm；板底支撑采用方木；面板弹性模量E(N/mm2):9500；面板抗弯强度设计值(N/mm2):13；木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400；木方的间隔距离(mm):250.000；木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；木方的截面宽度(mm):50.00；木方的截面高度(
4、mm):100.00；托梁材料为：12.6号槽钢；5.楼板参数楼板的计算厚度(mm):120.00； 图2 楼板支撑架荷载计算单元三、模板面板计算:面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度，取单位宽度1m的面板作为计算单元 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：W = 1001.82/6 = 54 cm3；I = 1001.83/12 = 48.6 cm4；模板面板的按照三跨连续梁计算。 面板计算简图1、荷载计算(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m)：q1 = 250.121+0.351 = 3.35 kN/m；(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m)：q2 = 2.5
5、1= 2.5 kN/m；2、强度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:其中：q=1.23.35+1.42.5= 7.52kN/m最大弯矩M=0.17.520.252= 0.047 kNm；面板最大应力计算值 = 47000/54000 = 0.87 N/mm2；面板的抗弯强度设计值 f=13 N/mm2；面板的最大应力计算值为 0.87 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!3、挠度计算挠度计算公式为其中q = 3.35kN/m面板最大挠度计算值 v = 0.6773.352504/(100950048.6104)=0.019 m
6、m； 面板最大允许挠度 V=250/ 250=1 mm；面板的最大挠度计算值 0.019 mm 小于 面板的最大允许挠度 1 mm,满足要求!四、模板支撑方木的计算:方木按照两跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=51010/6 = 83.33 cm3；I=5101010/12 = 416.67 cm4； 方木楞计算简图1.荷载的计算：(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q1= 250.250.12 = 0.75 kN/m；(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2= 0.350.25 = 0.088 kN/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/m)：p
7、1 = 2.50.25 = 0.625 kN/m；2.强度验算: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 = 1.2 (q1 + q2)+ 1.4 p1 = 1.2(0.75 + 0.088)+1.40.625 = 1.88 kN/m；最大弯矩 M = 0.125ql2 = 0.1251.8812 = 0.235 kNm；方木最大应力计算值 = M /W = 0.235106/83333.33 = 2.82 N/mm2；方木的抗弯强度设计值 f=13.000 N/mm2；方木的最大应力计算值为 2.82 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/
8、mm2,满足要求!3.抗剪验算：截面抗剪强度必须满足: = 3V/2bhn 其中最大剪力: V = 0.6251.881 = 1.175 kN；方木受剪应力计算值 = 3 1.175103/(2 50100) = 0.352 N/mm2；方木抗剪强度设计值 = 1.4 N/mm2；方木的受剪应力计算值 0.352 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2，满足要求!4.挠度验算: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: 均布荷载 q = q1 + q2 = 0.838 kN/m；最大挠度计算值 = 0.5210.83810004 /(100950
9、04166666.667)= 0.11 mm；最大允许挠度 V=1000/ 250=4 mm；方木的最大挠度计算值 0.11 mm 小于 方木的最大允许挠度 4 mm,满足要求!五、托梁材料计算:托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；托梁采用：12.6号槽钢；W=62.137 cm3；I=391.466 cm4；集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P = 2.35 kN； 托梁计算简图 托梁计算弯矩图(kNm) 托梁计算变形图(mm) 托梁计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.881 kNm ；最大变形 Vmax = 0.077 mm ；最大支座力 Qmax = 10.281 kN ；
10、最大应力 = 881390.986/62137 = 14.185 N/mm2；托梁的抗压强度设计值 f=205 N/mm2；托梁的最大应力计算值 14.185 N/mm2 小于 托梁的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!托梁的最大挠度为 0.077mm 小于 1000/150与10 mm,满足要求!六、模板支架立杆荷载标准值(轴力):作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。1.静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架的自重(kN)：NG1 = 0.1386 = 0.83 kN；钢管的自重计算参照扣件式规范附录A。(2)模板的自重(kN)：NG2 = 0.3511 = 0.35 kN；(
11、3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：NG3 = 250.1211 = 3 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 4.18 kN；2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值 NQ = (2.5+2 ) 11 = 4.5 kN；3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算N = 1.2NG + 1.4NQ = 11.316 kN；七、立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式: 其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 11.316 kN； - 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到； i - 计算立杆的截面回转半
12、径(cm) ：i = 1.58 cm； A - 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.89 cm2； W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3； - 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2)； f- 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2； L0- 计算长度 (m)；如果完全参照扣件式规范，按下式计算 l0 = h+2a k1- 计算长度附加系数，取值为1.155； u - 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3；u = 1.7； a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.1 m；上式的计算结果：立杆计算长度 L0 = h+2a =
13、1.5+0.12 = 1.7 m；L0/i = 1700 / 15.8 = 108 ；由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.53 ；钢管立杆的最大应力计算值 ；=11316.48/（0.53489） = 43.664 N/mm2；钢管立杆的最大应力计算值 = 43.664 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/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l0 = k1k2(h+2a) k1 - 计算长度附加系数按照表1取值1.185；k2 - 计算长度附加系数，h+2a = 1.7 按照表2取值1.007 ；上式的计算结果：立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.1851.007(1.5+0.12) = 2.029 m；Lo/i = 2028.602 / 15.8 = 128 ；由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.406 ；钢管立杆的最大应力计算值 ；=11316.48/（0.406489） = 57 N/mm2；钢管立杆的最大应力计算值 = 57 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/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
