015主厂房框架施工作业指导书(3)

柱箍间距为400mm，柱子间设对拉螺栓，（对拉螺栓间距与长边为400×2250mm，短边400×1250mm）

线荷载q＝F×0.4＝22.85kN/m

单个对拉螺栓的最大拉力：

N＝ql/2＝22.85×2.250/2＝25.7 kN<Nt=42.2kN（φ16），螺栓抗拉满足要求。

刚度验算

采用［16槽钢作围檩，2块槽钢背靠背，组成工字钢截面形式。截面惯性矩I=1870cm4 。长边的最大挠度为：

ω＝5ql4/（384EI） =5×22.85×22504/（384×2.06×105×1870×104）

=0.2mm<[ω]=2450/400＝5.625mm

抗弯满足要求。

b) 梁围檩计算

（按主厂房最大框架梁计算）

模板支架搭设高度为15.0米，

梁截面基本尺寸为：梁截面 B×D=700mm×2850mm，梁支撑立杆的横距(跨度方向) l=0.50米，梁两侧立杆间距1.2m，中间梁底增加2道承重立杆。立杆的步距 h=1.50米。对拉螺栓采用φ16间距600mm，梁内侧龙骨采用方木及钢管间距200mm，外侧采用两层外龙骨间距300mm。 b

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15000

1500285

图1 梁模板支撑架立面简图

采用的钢管类型为48×3.5。

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一、模板面板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算。 作用荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。

1.荷载的计算：

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：

q1 = 25.000×2.850×0.250=17.813kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m)：

q2 = 0.350×0.250×(2×2.850+0.700)/0.700=0.800kN/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 = (1.000+2.000)×0.700×0.250=0.525kN 均布荷载 q = 1.2×17.813+1.2×0.800=22.335kN/m

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集中荷载 P = 1.4×0.525=0.735kN

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 = 25.00×1.80×1.80/6 = 13.50cm3；

I = 25.00×1.80×1.80×1.80/12 = 12.15cm4；

A

计算简图

0.165

弯矩图(kN.m)

剪力图(kN)

0.042

变形图(mm)

经过计算得到从左到右各支座力分别为

N1=2.316kN

N2=6.886kN

N3=5.417kN

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N4=1.751kN

最大弯矩 M = 0.165kN.m

最大变形 V = 0.9mm

(1)抗弯强度计算

经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.165×1000×1000/13500=12.189N/mm2 面板的抗弯强度设计值 [f]，取15.00N/mm2；

面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!

(2)抗剪计算

截面抗剪强度计算值 T=3×3566.0/(2×250.000×18.000)=1.189N/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!

(3)挠度计算

面板最大挠度计算值 v = 0.943mm

面板的最大挠度小于263.3/250,满足要求!

二、梁底支撑方木的计算

（一）梁底方木计算

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 = 6.886/0.250=27.543kN/m

最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×27.54×0.25×0.25=0.172kN.m

最大剪力 Q=0.6×0.250×27.543=4.131kN

最大支座力 N=1.1×0.250×27.543=7.574kN

方木的截面力学参数为

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 10.00×5.00×5.00/6 = 41.67cm3；

I = 10.00×5.00×5.00×5.00/12 = 104.17cm4；

(1)方木抗弯强度计算

抗弯计算强度 f=0.172×106/41666.7=4.13N/mm2

方木的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

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(2)方木抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

Q = 0.6ql

截面抗剪强度必须满足:

T = 3Q/2bh < [T]

截面抗剪强度计算值 T=3×4131/(2×100×50)=1.239N/mm2

截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2

方木的抗剪强度计算满足要求!

(3)方木挠度计算

最大变形 v =0.677×22.952×250.04/(100×9500.00×1041666.7)=0.061mm 方木的最大挠度小于250.0/250,满足要求!

三、梁底支撑钢管计算

(一) 梁底支撑横向钢管计算

横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。

集中荷载P取方木支撑传递力。

2.32kN

A 6.89kN 5.42kN 1.75kN

支撑钢管计算简图 0.214

支撑钢管弯矩图(kN.m)

0.025

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支撑钢管变形图(mm)

支撑钢管剪力图(kN)

经过连续梁的计算得到

最大弯矩 Mmax=0.214kN.m

最大变形 vmax=0.13mm

最大支座力 Qmax=7.535kN

抗弯计算强度 f=0.21×106/5080.0=42.18N/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483.3/150与10mm,满足要求!

(二) 梁底支撑纵向钢管计算

纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。

集中荷载P取横向支撑钢管传递力。

7.53kN

7.53kN 7.53kN 7.53kN 7.53kN 7.53kN 7.53kN

支撑钢管计算简图

0.565

支撑钢管弯矩图(kN.m)

0.023

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支撑钢管变形图(mm)

支撑钢管剪力图(kN)

经过连续梁的计算得到

最大弯矩 Mmax=0.659kN.m

最大变形 vmax=0.43mm

最大支座力 Qmax=16.200kN

抗弯计算强度 f=0.66×106/5080.0=129.78N/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500.0/150与10mm,满足要求!

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四、扣件抗滑移的计算

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): R ≤ Rc

其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；

R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

计算中R取最大支座反力，R=16.20kN

单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时

,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；

双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。

五、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，它包括：

横杆的最大支座反力 N1=16.20kN (已经包括组合系数1.4)

脚手架钢管的自重 N2 = 1.2×0.129×15.000=2.324kN

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N = 16.200+2.324+0.000=18.524kN

—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到；

i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.58

A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.89

W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 5.08

—— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；

l0 —— 计算长度 (m)；

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算

l0 = k1uh (1)

l0 = (h+2a) (2)

k1 —— 计算长度附加系数，按照表1取值为1.163；

u —— 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u = 1.70

a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.00m； 公式(1)的计算结果： = 184.59N/mm2，立杆的稳定性计算

< [f],满足要求! 公式(2)的计算结果： = 59.97N/mm2，立杆的稳定性计算

< [f],满足要求! 如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算

l0 = k1k2(h+2a) (3)

k2 —— 计算长度附加系数，按照表2取值为1.047；

公式(3)的计算结果： = 78.30N/mm2，立杆的稳定性计算

< [f],满足要求! 模板承重架应利用剪力墙或柱作为连接连墙件，保证结构的安全稳定。

1. 梁侧支撑验算

以700*2850㎜的梁为例：每小时浇筑速度为：v＝1.5m/h ，初凝时间t0=5小时，则：

F = 0.22γct0β1β2V1/2

= 0.22×25×5×1.2×1.15×1.51/2

=46.5kN/m2

F =γc H＝25×2.85＝71.25kN/m2

取较小值F=46.5kN/m2

考虑到混凝土浇筑时，振捣和倾倒混凝土对模板产生侧压力4kN/m2

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2.梁侧模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,

按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。

33.47kN/m

面板计算简图

1.抗弯强度计算

f = M/W < [f]

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,W = 60.00×1.50×1.50/6=22.50cm3；

[f] —— 面板的抗弯强度设计值(N/mm2)。

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