脚手架验算过程

1、材料选用

4.1竹笆板

模板采用2440×1220×18木胶合板，100×50木枋，100×100

木枋。

4.2支架

4.2.1支架选型

支架采用钢管支架，外径为48mm，壁厚为3.5mm。扣件选用万能扣件。

4.2.2支架要求

1、钢管采用力学性能适中的Q235A(3号)钢，其力学性能应符合国家现行标准《炭素结构钢》中Q235A级钢的规定。每批钢材进场时，应有材质检验合格证。

2、钢管选用焊接钢管。钢管严禁打孔，立杆、横杆和斜杆的最大长度为6m。

3、扣件材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB15831

规定。铸件不得有裂纹、气孔，不宜有缩松、砂眼、浇冒口残余披缝，毛刺、氧化皮等要求清除干净。

4、扣件与钢管的贴合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好，当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。

5、扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。

6、扣件表面应进行防锈处理。

7、钢管及扣件报废标准：

钢管出现弯曲、压扁、有裂纹或严重锈蚀等情况；扣件脆裂、变形、滑扣等应报废和禁止使用。

脚手架验算

采用竹笆板作为脚手架承重面，施工荷载通过横向水平杆通过扣件传递给立杆，纵向水平杆按受力均布荷载的三跨连续梁计算，应该验算弯曲正应力、挠度；横杆按照受力集中荷载的简支梁计算，验算其正应力及挠度；立杆受力的稳定性等。根据规范及技术方案要求，竹笆板的平均荷载为3KN/m 2.

5.1.5 支架稳定性验算

支撑系统整体结构分析所得的支撑立杆最大的内力设计值，可按照一般轴心受压构件进行验算。支架采用Φ48×3.0焊接钢管，鉴于市场上Φ48×3.0钢管的壁厚基本都在2.7mm ，为确保计算的准确性钢管的相关力学特性按照壁厚2.7mm 的钢管取值。由于本工程模板支撑系统主要应用基坑内部，故在计算时可不考虑风荷载对系统的影响，及按下式验算：

σ=f A N ≤ϕ

Φ48×2.7钢管：A=（482-42.62）×π÷4=3.84cm2, i=226.4248+/4=1.6cm 。

模板支架立杆的计算长度h l =0

式中 h —支架立杆的步距，取1.4m ；

5.8716/1400/0 i l

本工程钢管为Q235钢，按轴心受压构件查表得稳定系数ϕ=0.638

σ=MPa A N 65.5810*84.3*638.010*37.1423

==ϕ<ƒ=215MPa

单肢立杆承载力满足要求。

5.2 侧墙模板

侧墙采用木模板，背楞纵向分配梁为5*10cm 木枋，竖向背楞为10*10cm 木枋间距为700，竖向木枋设置在可调顶托上，顶托竖向间距为700。

考虑最不利荷载情况，按照主通道考虑。

5.2.1、水平荷载：

采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力，可按下列二式计算，并取二式中的较小值：

V t F 。C 2122.0ββγ=

H F C γ=

式中 F —新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kN/㎡）；

γc —混凝土的重力密度（kN/m3）,取25 kN/m3；

t 。—新浇筑混凝土的初凝时间（h ），取5h ；

V —混凝土的浇灌速度（m/h ），取1.5 m/h ；

H —混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度，以端头井下二层衬墙为例，为3.5m ；

β1—外加剂影响修正系数，不掺时取1.0；

β2—混凝土坍落度影响修正系数，取1.15。

221/73.385.1*15.1*1*5*25*22.022.0m kN V t F 。C ===ββγ

F=γcH=25*5=125kN/㎡

按较小值取，最大侧压力为38.73 kN/㎡。

5.2.2 纵向木枋验算

本方案采用的木材为东北落叶松，根据《建筑施工计算手册》查得东北落叶松抗弯强度为ƒm =17Mpa,顺纹抗剪强度为：ƒv =1.6Mpa ，弹性模量为E=10×103Mpa 。

根据顶板底模设计方案，横向方木的受力模型如下图：

q

横梁方木受力模型图（单位mm ）

则每根方木承受荷载转化为均布线荷载为：

q=38.73×0.3=11.62KN/m

截面抵抗矩：W=61 bh 2= 6

1×5×102=83.3cm 3 惯性矩：I=121bh 3=12

1×5×103= 417cm 4 弯矩：M max = 8

1ql 2=0.71 KN.m 剪力为：V max =2

1ql=0.5*11.62*0.7=4.07 KN （1） 抗弯承载力验算 W M ＝

σ=0.71*103 /83.3＝8.5MPa<0.9[f]= 15.3 MPa （2） 抗剪承载力验算

τmax =23. V max /A=2

3×100*5010*06.43=1.22Mpa< [f v ]= 1.6 Mpa (3) 刚度验算

mm l mm EI ql 75.1400/][87.010

417101038470062.1153845434

4==<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==ωω

通过以上验算得知，背肋纵向采用50×100mm 东北落叶松方木可以满足要求。

P P P P P P P P P 5.2.3 竖向方木验算（主楞）

竖向采用10*10cm 方木，间距为0.7m ，每根立杆上布置一根方木，可调支托竖向间距为0.7m 。抗弯强度为ƒm =17Mpa,顺纹抗剪强度为：ƒv =1.6Mpa ，弹性模

量为E=10×103Mpa 。

纵向方木分配梁所受的力为其上横向间距为30cm 的5*10cm 方木传下的力。根据主楞的受力特点，其受力模型见下图：

竖梁方木受力模型图（单位mm ）

截面抵抗矩：W=

61 bh 2= 6

1×10×102=166.7cm 3 惯性矩：I=121bh 3=121×10×103= 833.3cm 4

作用在纵向方木上的均布载为：q=38.73×0.7=27.11KN/m

将结构受力模型简化为受均布载的三跨连续梁，受力简图如下：

700700q=27.11KN/m

700A B C D （单位：mm ）

跨内最大弯矩：M max = 0.08ql 2=1.06KN.m

跨内最大剪力为：V max =0.4ql=0.4*27.11*0.7=7.59KN

（1） 抗弯承载力验算

W

M ＝ =1.06*103 /167.7＝6.3 MPa<0.9[f]= 15.3MPa （2） 抗剪承载力验算

τmax =23. V max /A=2

3×100*10010*59.73=1.14Mpa<[f v ]= 1.6 Mpa （3） 刚度验算