云南公路工程悬臂式挡土墙施工方案（附详细计算书）

'施工操作平台计算书施工操作平台的计算依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《建筑施工安全手册》等编制。9 一、参数信息1.基本参数立杆横向间距或排距la(m):0.90，立杆步距h(m)：1.50；立杆纵向间距lb(m):0.70，平台支架计算高度H(m)：6.00；立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):0.10，平台底钢管间距离(mm)：300.00；钢管类型:Φ48×3.5，扣件连接方式：双扣件，取双扣件抗滑承载力调整系数:0.75；2.荷载参数脚手板自重(kN/m2):0.300；栏杆自重(kN/m):0.150；材料堆放最大荷载(kN/m2):5.000；施工均布荷载(kN/m2):4.000；3.地基参数地基土类型:素填土；地基承载力标准值(kPa):180.00；立杆基础底面面积(m2):0.25；地基承载力调整系数:1.00。4.风荷载参数本工程地处云南景洪，基本风压0.4kN/m2；荷载高度变化系数μz为0.74，风荷载体型系数μs为0.325；施工操作平台计算中考虑风荷载作用。二、纵向支撑钢管计算纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面几何参数为截面抵抗矩W=5.08cm3；截面惯性矩I=12.19cm4；9 纵向钢管计算简图1.荷载的计算(1)脚手板自重(kN/m)：q11=0.3×0.3=0.09kN/m；(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：q12=5×0.3=1.5kN/m；(3)施工荷载标准值(kN/m)：p1=4×0.3=1.2kN/m2.强度验算依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.2.4规定，纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。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；最大弯矩计算公式如下:M=0.1q1l2+0.117q2l2最大支座力计算公式如下:N=1.1q1l+1.2q2l均布恒载：q1=1.2×q11=1.2×0.09=0.108kN/m；均布活载：q2=1.4×1.2+1.4×1.5=3.78kN/m；最大弯距Mmax=0.1×0.108×0.92+0.117×3.78×0.92=0.367kN·m；最大支座力N=1.1×0.108×0.9+1.2×3.78×0.9=4.189kN；最大应力σ=Mmax/W=0.367×106/(5080)=72.24N/mm2；纵向钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；纵向钢管的计算应力72.24N/mm2小于纵向钢管的抗压设计强度2059 N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度；计算公式如下:ν=0.667ql4/100EI均布恒载:qk=qll=0.09kN/m；ν=0.677×0.09×9004/(100×2.06×105×)=0.016mm；纵向钢管的最大挠度为0.016mm小于纵向钢管的最大容许挠度900/150与10mm，满足要求！三、横向支撑钢管计算支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中荷载P取板底纵向支撑钢管传递力，P=4.189kN；支撑钢管计算简图支撑钢管计算弯矩图(kN·m)9 支撑钢管计算变形图(mm)支撑钢管计算剪力图(kN)最大弯矩Mmax=0.698kN·m；最大变形νmax=0.815mm；最大支座力Qmax=10.573kN；最大应力σ=137.355N/mm2；横向钢管的计算应力137.355N/mm2小于横向钢管的抗弯强度设计值205N/mm2，满足要求！支撑钢管的最大挠度为0.815mm小于支撑钢管的最大容许挠度700/150与10mm，满足要求！四、扣件抗滑移的计算按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.75，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.00kN。R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.00kN；9 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=10.573kN；R<12.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!五、模板支架立杆荷载标准值(轴力)计算作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值包括以下内容(1)脚手架的自重(kN)：NG1=0.129×6=0.775kN；(2)栏杆的自重(kN)：NG2=0.15×0.7=0.105kN；(3)脚手板自重(kN)：NG3=0.3×0.7×0.9=0.189kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=1.069kN；2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载经计算得到，活荷载标准值NQ=4×0.7×0.9+5×0.7×0.9=5.67kN；3.立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ=1.2×1.069+1.4×5.67=9.22kN；六、立杆的稳定性验算立杆的稳定性计算公式:组合风荷载：σ=N/φAKH+Mw/W≤[f]其中N----立杆的轴心压力设计值(kN)：N=9.22kN；φ-------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=1.58cm；A----立杆净截面面积(cm2)：A=4.89cm2；W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08cm3；σ-------钢管立杆最大应力计算值(N/mm2)；9 [f]----钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；L0----计算长度(m)；KH----高度调整系数:KH=1/(1+0.005×(6-4))=0.99；MW----风荷载产生的弯矩值Mw=0.85×1.4×Mwk=0.85×1.4×Wk×la×h2/10=0.85×1.4×0.067×0.7×1.52/10=0.013kN·m；其中Wk为风荷载标准值Wk=0.7μzμsWo=0.7×0.74×0.325×0.4=0.067kN/m2；如果完全参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)，由公式(1)或(2)计算l0=k1μh(1)l0=h+2a(2)k1----计算长度附加系数，取值为1.167；μ----计算长度系数，参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3；μ=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=0.1m；公式(1)的计算结果：立杆计算长度L0=k1μh=1.167×1.7×1.5=2.976m；L0/i=2975.85/15.8=188；由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.203；钢管立杆受压应力计算值；σ=9220.32/(0.203×489×0.99)+0.013×106/5.08×103=96.297N/mm2；钢管立杆稳定性验算σ=96.297N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！公式(2)的计算结果：L0/i=1700/15.8=108；由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.53；9 钢管立杆受压应力计算值；σ=9220.32/(0.53×489×0.99)+0.013×106/5.08×103=38.417N/mm2；钢管立杆稳定性验算σ=38.417N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，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1.007；公式(3)的计算结果：L0/i=1997.787/15.8=126；由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.417；钢管立杆受压应力计算值；σ=9220.32/(0.417×489×0.99)+0.013×106/5.08×103=48.154N/mm2；钢管立杆稳定性验算σ=48.154N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/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，否则容易存在安全隐患。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》七、立杆的地基承载力计算9 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求p≤fg地基承载力设计值:fg=fgk×kc=180kPa；其中，地基承载力标准值：fgk=180kPa；脚手架地基承载力调整系数：kc=1；立杆基础底面的平均压力：p=N/A=36.88kPa；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：N=9.22kN；基础底面面积：A=0.25m2。p=36.88kPa≤fg=180kPa。地基承载力满足要求！9'