支架验算

支架验算

一、支架设计

本下穿通道顶板至地面最大高度为6m，拟采用满堂式ø48*3.5碗扣支架作为全通道支架的基本构件。横距为60cm、纵距为90cm；所有横杆步距均为

1.2m。满堂支架顶横向木枋采用10#槽钢单层布置，横向槽钢上铺设纵向木枋，

纵向木枋采用5*10cm木枋单层按间距15cm布置，纵向木枋上铺设15mm厚竹

胶板。

结构计算采用允许应力法，地基因架设在钢筋混凝土底板上，不存在强

度不足及沉降现象，故不另行计算。

二、计算参数

1、混凝土容重：26.0KN/m3

2、混凝土超重系数：1.2

3、施工临时荷载：2.5KN/m2

4、倾倒混凝土产生荷载：2.0KN/m2

5、振捣混凝土产生荷载：2.0KN/m2

6、满堂脚手钢管应力安全系数取1.4

槽钢件应力安全系数1.3

稳定安全系数1.5

7、材料应力取值：

A3钢：[σ轴]= 140MPa、 [σ弯]= 145MPa、[τ]= 85MPa

方木：[σ弯]= 13MPa、[τ]= 2.0MPa

竹胶板：[σ弯]= 12MPa、[τ]=12MPa

8、材料弹性模量取值：

钢材弹性模量： 2.1×105 MPa

方木（杉木）弹性模量： 9×103 MPa

竹胶板弹性模量： 3.1×103 MPa

9、杆件允许最大挠度为L/400

三、荷载计算

1、荷载分析

⑴钢筋混凝土自重

箱梁钢筋混凝土自重属均布荷载，直接作用于底模及侧模，根据通道设计图纸，中通道各部分自重荷载为：

底板处：q1 =15.7*1.2*26*1.2=587.81KN/m

⑵竹胶板底模（板厚δ=1.5cm，容重γ=7.5KN/m3）

q2=1*1*0.015*7.5KN/m3=0.11KN/m2

⑶纵向木枋（5*10cm@15cm）

q3=（1/0.15）*0.05*0.1*7.5=0.25KN/m2

⑷横向槽钢（10#）

q4=（1/0.6）*12.74*10-4*10*9.8=0.139KN/m2

⑸钢管支架体系自重

①单根钢管自重

按6m的支架高度计算钢管自重荷载（含配件、剪刀撑及水平拉杆等），ø48*3.5钢管单位重为3.84kg/m，加配件乘以系数2.0,则立杆自重平均分配到底层的荷载为:

g=6m*3.84kg/m*2*9.8N/1000

=0.452KN/根

②钢管支架体系自重

根据支架设计图，支架为横向间距0.6m，纵向间距0.9m，平均每平方米布置了1.852根钢管，则支架体系自重为：

q5 =0.452*1.852=0.837KN/m2

2、荷载组合

⑴竹胶板底模承受荷载（宽15.7m）

q竹胶板=q1底板/15.7 +q倾倒砼+q砼振捣

=587.81/15.7+2.5+2.0+2.0

=43.94KN/m2

⑵纵向木枋承受荷载

q纵向木枋=q竹胶板+ q2=43.94+0.11=44.05KN/m2

⑶横向槽钢承受荷载

q横向木枋= q纵向木枋+ q3=44.05+0.25=44.3KN/m2

⑷立杆承受荷载

q立杆= q横向木枋+ q4=44.3+0.139=44.439KN/m2

⑸立杆对地基产生的荷载

q地基= q立杆+ q5=44.439+0.54=44.979KN/m2

四、满堂脚手架结构验算

1、竹胶板底模验算

竹胶板钉在纵向木枋（5*10cm@15cm）上，直接承受上部荷载,取承受最大

荷载处进行验算,截取1m宽的竹胶板按简支梁偏于安全验算。

⑴1m宽*0.015m厚竹胶板截面特性

I=bh3/12=100*1.53/12=28.1cm4=0.281*10-6m4

W= bh2/6=100*1.52/6=37.5cm3=3.75*10-5m3

A=100*1.5=150 cm2

⑵强度验算

Mmax=1/10*q*L2=0.1*43.94*0.152=0.0989KN.m

Q max=1/2*q*L=0.5*43.94*0.15=3.2955KN

σmax=1.4*Mmax/W=1.4*0.0989/(3.75*10-5)=3.7Mpa<[σ弯]=12Mpa τ=1.4*Q max/A=1.4*3.2955/(1. 5*10-2)=0.307Mpa<[τ]=12Mpa

（均满足要求）

⑶挠度验算

fmax=q L4/(128EI)= 43.94*0.154/(128*9*103*2.81*10-7)

=0.007cm<[f]=15/400=0.0375cm （满足要求）

2、纵向木枋验算

纵向木枋采用5*10cm松木单层布设，直接承受底模传递下来的荷载，跨径均为0.6m，间距为15cm。取承受最大荷载处进行验算,按简支梁偏于安全计算。

⑴5*10cm松木枋截面特性

I=bh3/12=5*103/12=416.7cm4=4.167*10-6m4

W=bh2/6=5*102/6=83.3cm3=0.83*10-4m3

A=5*10=50 cm2

⑵强度验算

q =0.15*q纵向木枋=0.15*44.05=6.6075KN/m

Mmax=1/8*q*L2=0.125*6.6075*0.62=0.297KN.m

Q max=1/2*q*L=0.5*6.6075*0.6=1.982KN

σmax=1.4*Mmax/W=1.4*0.297/(0.83*10-4)=5.01Mpa<[σ弯]=13Mpa τ=1.4*Q max/A=1.4*1.982/(5*10-3)=0.555Mpa<[τ]=2Mpa

（均满足要求）

⑶挠度验算

fmax=5q L4/(384EI)=5*6.6075*0.64/(384*2.1*105*4.167*10-6)

=0.012cm<[f]=60/400=0.15cm （满足要求）

3、横向槽钢验算

横向木枋采用10#槽钢纵向间距90cm单层布置，直接承受纵向木枋传递

下来的荷载。按简支梁计算。

①10#槽钢截面特性

I=bh3/12=1.983*10-6m4

W=bh2/6=3.94*10-5m3

A=12.74 cm2

②强度验算

q =0.9*q横向木枋=0.9*44.3=39.87KN/m

Mmax=1/8*q*L2=0.125*39.87*0.92=4.037KN.m

Q max=1/2*q*L=0.5*39.87*0.9=17.97KN

σmax=1.3*Mmax/W=1.3*4.037/(3.94*10-5)=133.2Mpa<[σ弯]=140Mpa