挡土墙施工操作平台及模板计算书.docx

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1、路基支挡结构施工安全技术措施挡土墙施工操作平台及模板计算书、材料性质及其他参数说明(一)扣件式脚手架(1)脚手管根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)中的扣件式钢管脚手架钢管规格，同时考虑脚手管使用的为旧材料, 故其截面尺寸取为048x3mm,其截面特性见表IL L 1T。表11.1. 1扣件式脚手管截面特性表/mm/mm48壁厚t/mm截面面积A/cm24. 24截面惯性矩I/cm410. 78截面模量W/cm34. 49截面回转半径i/cm1.59脚手管钢材采用Q235普通钢管，其强度设计值与弹性模量见表11. 1. l-2o表IL L-2钢材的强度设计值与弹性

2、模量表序号项目单位数值1Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值fMPa2052弹性模量EMPa2. 06X105150水平杆变形允许挠度：3 = min,10mm(L立杆允许长细比：刃=210(2)扣件、底座、可调托撑扣件、底座、可调托撑的承载力设计值见表ILL-3。表ILL 1-3扣件、底座、可调托撑的承载力设计值表第1页共13页N5kN 0.004kN - m1 -二1(pA W 0.227 x 4.24cm24.49cm3=51.95MPa 12m ,满足要求。(五)连墙件承载能力计算(1)由风荷载产生的连墙件的轴向力设计值计算第10页共13页Nw=L4xWkXAv式中：单个连墙件所覆盖的

3、脚手架外侧面的迎风面积，按 二步三跨布置时，4=3.0111x3.6111=10.81112。故有：Ng =1.4 x % - 4 =1.4 x 0.011kN/m2xl 0.8m2=0.167kN连墙件轴力设计值为：N=Nw+N式中：人风荷载产生的连墙件轴向力设计值，Mw=0.167kN；N。一一连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，单排架 取2kN,双排架取3kN。故有：N尸 N1w +No=O.167kN + 3kN=3.167kN连墙件承载力设计值：做=0.85介源式中：连墙件的稳定系数，采用普通脚手管作为连墙件，连墙件外露长度计0. 3m,加黑L=18.9,按b类截面计算，根据钢

4、1.59cm结构设计标准(GB 50017-2017)中附录D. 0. 2,可得稳定系数9=0.973 ；故：Nv =0.85/ x(pA=O.S5 x 205MPa x 0.973x 4.24cm2 =71.9kN?/l =3.167kN，满 足要求。四、四、地基承载力验算基础为10cm厚C25混凝土，底托尺寸为15cmX 15cm。(1)局部压应力第11页共13页N 5kNcr = =222.2kPa 11.9MPaA 0.15mx0.15m（2）混凝土基础抗拉强度M = i x ql? = xx （1.2m）2 =0.75kN - m88 1.2m 7= = -?=0.75MPa/； =

5、 1.78MPa , 满足要求。W （0.1m） x0.6m五、木模板计算（一）竹胶板计算木方中心距离为15cll1,取1m宽竹胶板做为计算单元，该处竹胶合板线荷载设计值为:9=1.35 x 53.54kPa x lm=72.28kN/mIql2 1 x 72.28kN/m x（0.15m）2=- =L =02 IkN-m弯曲应力:弯曲应力:M M 0.21xl06N-mmx61000mm x （15mm）2=5.6MPa10cni方木，方木纵向间距为15cm, 2X 648钢管间距为40cm。单根木方上承受的设计线荷载为：=1.35 x 53.54kPa x 0.15m=10.84kN/m弯

6、矩：加皿弯矩：加皿二9 JxlO.84kN/mx（。.7mL.66kN.m第12页共13页_ r11到力：V=-ql = -x 10.84kN/mx0.7m=3.8kN 22, MM 0.66xl06xN-mmx6 rccc 一、e弯曲应力：= -r=:丁 =7.92MPa 矶=UMPaW bh / 650mm x (100mm)最大剪应力为平均剪应力1. 5倍：%- =1 与平均=1 .5x 50m2mm =1 8MPa 7J9kN x0.15=O.95kN- m U.oM 0.95xl06N-mm、.弯曲应力为：。=/二0,八/一 =93.5MPa 10cm方木，根据木结构 设计规范（GB

7、50005-2003）, TC11B级杉木抗弯强度设计值/m 1 IMPa , 顺纹抗剪强度设计值 1.2MPa。（四）荷载组合（1）操作支架纵向、横向水平杆弯矩设计值：M = 1.2MGk+1.4YMQk式中：MGk脚手板自重产生的弯矩标准值；施工荷载产生的弯矩标准值。立杆轴力设计值：.2x（NGlk + NG2k） +1.4x NQk （不组合风荷载时）第2页共13页1.2x/VGlk+7VG2k) + 1.4xO.9x7VQk (组合风荷载时)式中：Nm脚手架结构自重产生的轴向力标准值；腌2k构配件自重产生的轴向力标准值；心11施工荷载产生的轴向力标准值总和，内、外立杆各按 一纵距内施工

8、荷载总和的1 / 2取值。(2)模板计算按极限状态法计算，根据建筑结构荷载规范(GB 50009-2012) 中3. 2节，基本组合：Sd%匕Sq/j=l，=2一m标准组合：Sd =ZSgja+Sq水+Z匕Sq水 j=li=2由永久荷载控制的效应组合，同时本工程使用年限W5年，永久 荷载分项系数由可变荷载控制时几=1-2，由永久荷载控制时汽=1.35； 可变荷载分项系数=1.4。二、荷载分析(一)静荷载(1)脚手管自重：gz =O.O33kN/m纵距1.2m,横距1.2m,步距1. 5m,单根立杆故每米高度所受支 架自重为：gk=(1.2m + 0.6m+1.5m) x gz = (1.2m+

9、0.6m+1.5m) x O.O33kN/m=O. 109kN(2)脚手板自重取：jk=O.35kN/m2第3页共13页（3）栏杆与挡脚板自重取：lk=0.17kN/m2（4）其余安全设施自重取：qk=0.01kN/m2（二）施工荷载施工荷载取：D=3kN/m2（三）风荷载根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）, 作用于脚手架上的水平风荷载按下式计算：式中：唯一一风荷载标准值（kN/m2）；%基本风压值（kN/n?）,按现行国家标准建筑结构荷载规 范（GB50009-2012）的规定采用，取重现期n=10对应的风荷载。因此，根据该规范附录E. 5,基本风压可按0.2

10、5kN/m2取值；“一一风压高度变化系数,按现行国家标准建筑结构荷载规范 （GB50009-2012）的规定中的表8.2. 1,这里取值1. 12 （地面B类粗 糙度，离地最大高度按约12m考虑）；4一一风荷载体型系数，按表1L2.3T的规定采用。表1L2.3-L脚手架的风荷载体型系数4注:背靠建筑物的状况全封闭墙敞开、框架和开洞墙脚手架状况全封闭、半封闭1.061.34)敞开式st 或 stw第4页共13页为脚手架挡风系数，=1.24/4,其中：4为脚手架迎风面 挡风面积（疔），4为脚手架迎风面轮廓面积（疔）；当采用密目安全网全封闭时，取中=0.8,其最大值取1.0；“为单根桁架荷载体型系数

11、，为多根平行桁架整体风荷载 体型系数，/和丹w应按现行国家标准建筑结构荷载规范（GB 50009-2012）的相关规定计算，当单根桁架挡风系数小于或等于0. 1 时，应取系数 =0.97；这里，以100m为一段进行计算,立杆数目为83根,长度为100m, 高度为12m,故挡风系数：中= A = 83xl2mx4.8cm=0 04A100m x 12m故：=1.0x0=0.04因此，风荷载标准值为：wk =1.12x0.04x0.25 = 0.01 IkN / m2（四）模板侧向压力本工程挡墙最大高度为12m, 一次性浇筑为4. 5m,混凝土浇筑对 侧模的侧压力计算公式为：4=622 八F2=K

12、hjp=min（耳，7s）式中：F凝土对模板最大侧压力（MPa）；九素混凝土重度（24kN/n）3）；第5页共13页片混凝土初凝时间（6h）；V混凝土浇筑速度（1.5m/h）；h混凝土浇筑高度4. 5m；A考虑外加剂影响修正系数，取1. 2；A混凝土坍落度影响修正系数，取1.15。故有：F、二。22”屈册3 =0.22 x24x6xl.2xl.15x VL5=53.54kPaK=/=72kPaF= min （耳 B ） = min（53.54,72）=53.54kPa三、结构内力计算施工操作脚手架采用扣件式脚手架进行搭设，步距150cm,横距 120cm,纵距120cm,架体坡度与边坡坡度相同

13、，连墙件“二步三跨” 一设，操作平台“二步”一设，剪刀撑跨越长度为7. 2m,连续设置， 如图n. 3-1所示。图操作脚手架布置图（单位：mm）（一）横向水平杆计算第6页共13页横向水平杆所受均布荷载为:q=L2 X (gjk + g|k + gqk + gz) x Im +1.4 X Id x Im= 1.2x(0.35kN / m2 + 0.17kN / m2 + 0.0 lkN/m2+ 0.033kN /m)xlm + 1.4x3kN/m2 xlm=4.88kN/m最大弯矩为Ii9Mgx = _ X= _ x 4.88kN / m x (1.2m)- =0.877kN m88(T=(T=

14、“max最大弯曲应力为J877kN.m=i95 4Mpa勺.=205MPa ,满足要求。4.49cm最大挠度为:v=5q384EZ5 x 4.88kN / m x (1.2m)4384 x 2.06 x 105 MPa x 10.78cm4=5.93mm F=2.93kN , 满足要求。（三）立杆计算（1）立杆长细比计算第7页共13页I。= k/Lih式中：k立杆计算长度附加系数，其值取1.155；4考虑单、双排脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,按表1L3. 3-1进行取值；h 步是巨，h= .5m o表11.3.3-1单、双排脚手架立杆的计算长度系数表类别立杆横距(m)连墙件布置二步三跨

15、三步三跨双排架1.051. 501. 701.301.551. 751.551.601.80单排架W1.501.802.00立杆横距为L2m,连墙件按“二步三跨”的间距布置时,L3-L21.3-1.05L3-L21.3-1.05x(1.55-1.5)=1.53故有：I。=左人=1 . 155 x 1.53 x 1.5m=2.65m4=6=竺空=166.7根=210长细比，满足要求。i 1.59cm(2)立杆由风荷载产生的弯矩设计值Afw=0.9xl.4xMwk0.9xl.4wk/z2K dio式中：风荷载产生的弯矩标准值(kN.m);%风荷载标准值(kN/n?)；la立杆纵距，Za=l .2m

16、h 步总巨，h= .5m o第8页共13页故有：0.9xl.4wk/z2 0.9xl.4x0.011kN/m2xl.2mx(1.5m)2二=-=0.004kN m1010(3)立杆轴力设计值计算脚手板考虑为二步一设，操作层只考虑一层，故有：N = 1.2x(Glk+G2k) + 0.9xl.4xQk式中：Glk脚手架结构自重产生的轴向力标准值；M2k构配件自重产生的轴向力标准值；心11施工荷载产生的轴向力标准值总和，内、外立杆各按一纵距内施工荷载总和的-取值。2故有： = 1.2x(2VGlk + 2VG2k) + O.9xl.4x7VQk= 1.2x 且卜 xl2 + (gjk+g】k+gqk)x4x0.6mxl.0m + 0.9x 1.4xx0.6mx 1.0m= 1.2x0.109kNxl2 +(0.35kN/m2+0.17kN/m2+0.01kN/m2)x4x0.6mxlm+ 0.9 xl.4x 3kN /m2 x 0.6m x 1 m=5kN(4)立杆稳定性计算a+j(pA W式中：N计算立杆段的轴向力设计值，N=5kN;cp轴心受压构件的稳定系数，长细比日66.7,按b类截面计 算，根据钢结构设计标准(GB 50017-2017)中附录D. 0.2,可得 稳定系数9=0.227；Mw计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，Mw=0.004kN.m。故有:第9页共13页