W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算
lo = k1uh (1)
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; 上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.15531.731.6 = 3.142 m; Lo/i = 3141.6 / 15.8 = 199 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.182 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=5724.089/(0.182×489) = 64.317 N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 64.317 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [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
lo = k1k2(h+2a) (2)
k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.163;
k2 -- 计算长度附加系数,h+2a = 2.2 按照表2取值1.025 ;
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上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.16331.0253(1.6+0.332) = 2.623 m; Lo/i = 2622.565 / 15.8 = 166 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.256 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=5724.089/(0.256×489) = 45.725 N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 45.725 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算: 其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 梁底支撑最大支座反力: N1 =11.337 kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.230.1253(13.4-1.1)=2.007 kN; N =11.337+2.007=13.179 kN;
υ-- 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; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算
lo = k1uh (1)
k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.163 ;
u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.7;
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上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.16331.731.6 = 3.163 m; Lo/i = 3163.36 / 15.8 = 200 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.18 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=13179.373/(0.18×489) = 149.732 N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 149.732 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [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
lo = k1k2(h+2a) (2)
k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.163;
k2 -- 计算长度附加系数,h+2a = 2.2 按照表2取值1.025 ;
上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.16331.0253(1.6+0.332) = 2.623 m; Lo/i = 2622.565 / 15.8 = 166 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.256 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=13179.373/(0.256×489) = 105.28 N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 105.28 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [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,否则存在安全隐患。
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以上表参照 杜荣军:《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》
十一、梁模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]:
除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容
1.模板支架的构造要求:
a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;
b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;
c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。
2.立杆步距的设计:
a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置; b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;
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c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m。
3.整体性构造层的设计:
a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层; b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置
斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;
c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;
d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。
4.剪刀撑的设计:
a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;
b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置。
5.顶部支撑点的设计:
a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm; b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;
c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。
6.支撑架搭设的要求:
a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置; b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求; c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;
d.地基支座的设计要满足承载力的要求。
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