扣件检测不合格处理补充方案

1、前言

根据长兴和平广场工程原模板专项方案及脚手架专项施工方案，编制方案时扣件抗滑承载力按合格考虑编制取值，但根据长兴县兴合建设工程检测有限公司出具的编号：扣件字1319300028号《建筑用脚手架扣件检测报告》，检验结果，各扣件主要项目未达到标准要求，扣件力学性能抗滑移性能不合格，考虑工程实际情况经有关单位协商，我单位对扣件抗滑移性能降低系数验算，验算结果能达到本工程使用安全的要求，具体验算结果如下：

2、计算说明：

长兴和平广场工程原脚手架专项方案，扣件的抗滑承载力按8.00kN考虑，现按4.80kN考虑。

原模板专项施工方案中扣件抗滑系数按0.75计算，现调整按扣件抗滑系数按0.6,立杆连接处采用双扣件（保险扣）

3、板模板计算书

一、参数信息

1.模板支架参数

横向间距或排距(m):0.90；纵距(m):1.00；步距(m):1.50；

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；模板支架搭设高度(m):2.90；

采用的钢管(mm):Φ48×3.0 ；板底支撑连接方式:方木支撑；

立杆承重连接方式:双扣件，取扣件抗滑承载力系数:0.60；

2.荷载参数

模板与木板自重(kN/m2):0.500；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.500；

施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000；

3.材料参数

面板采用胶合面板，厚度为18mm；板底支撑采用方木；

面板弹性模量E(N/mm2):9500；面板抗弯强度设计值(N/mm2):13；

木方弹性模量E(N/mm2):9000.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；

木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400；木方的间隔距离(mm):300.000；

木方的截面宽度(mm):60.00；木方的截面高度(mm):80.00；

                   图2  楼板支撑架荷载计算单元

二、模板面板计算

模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度

模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

W = 100×1.82/6 = 54 cm3；

I = 100×1.83/12 = 48.6 cm4；

模板面板的按照三跨连续梁计算。

                     面板计算简图

1、荷载计算

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m)：

q1 = 25.5×0.12×1+0.5×1 = 3.56 kN/m；

(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m)：

q2 = 1×1= 1 kN/m；

2、强度计算

计算公式如下:

M=0.1ql2

其中：q=1.2×3.56+1.4×1= 5.672kN/m

最大弯矩M=0.1×5.672×3002= 51048 N·mm；

面板最大应力计算值  σ =M/W= 51048/54000 = 0.945 N/mm2；

面板的抗弯强度设计值  [f]=13 N/mm2；

面板的最大应力计算值为 0.945 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!

3、挠度计算

挠度计算公式为：

ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

其中q =q1= 3.56kN/m

面板最大挠度计算值 ν= 0.677×3.56×3004/(100×9500×48.6×104)=0.042 mm； 

面板最大允许挠度  [ν]=300/ 250=1.2 mm；

面板的最大挠度计算值 0.042 mm 小于 面板的最大允许挠度 1.2 mm,满足要求!

三、模板支撑方木的计算

方木按照三跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=b×h2/6=6×8×8/6 =  cm3；

I=b×h3/12=6×8×8×8/12 = 256 cm4；

             方木楞计算简图(mm)

1.荷载的计算

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m)：

q1= 25.5×0.3×0.12+0.5×0.3 = 1.068 kN/m ；

(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m)：

q2 = 1×0.3 = 0.3 kN/m；

2.强度验算

计算公式如下:

M=0.1ql2

均布荷载   q =  1.2 × q1+ 1.4 ×q2 = 1.2×1.068+1.4×0.3 = 1.702 kN/m；

最大弯矩   M = 0.1ql2 = 0.1×1.702×12 = 0.17 kN·m；

方木最大应力计算值  σ= M /W = 0.17×106/000 = 2.659 N/mm2；

方木的抗弯强度设计值  [f]=13.000 N/mm2；

方木的最大应力计算值为 2.659 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!

3.抗剪验算

截面抗剪强度必须满足:

τ = 3V/2bhn < [τ]

其中最大剪力: V = 0.6×1.702×1 = 1.021 kN；

方木受剪应力计算值 τ = 3 ×1.021×103/(2 ×60×80) = 0.319 N/mm2；

方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.4 N/mm2；

方木的受剪应力计算值 0.319 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2，满足要求!

4.挠度验算

计算公式如下:

ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

均布荷载   q = q1 = 1.068 kN/m；

最大挠度计算值   ν= 0.677×1.068×10004 /(100×9000×2560000)= 0.314 mm；

最大允许挠度  [ν]=1000/ 250=4 mm；

方木的最大挠度计算值 0.314 mm 小于 方木的最大允许挠度 4 mm,满足要求!

四、板底支撑钢管计算

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取纵向板底支撑传递力，P＝1.702kN;

                       支撑钢管计算简图   

                       支撑钢管计算弯矩图(kN·m) 

                       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 = 0.408 kN·m ；

最大变形 Vmax = 1.069 mm ；

最大支座力 Qmax = 5.559 kN ；

最大应力 σ= 408486.085/4490 = 90.977 N/mm2；

支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值 90.977 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度为 1.069mm 小于 900/150与10 mm,满足要求!

五、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0.60，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为9.60kN 。

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9.60 kN；

          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= 5.559 kN；

R < 9.60 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 

六、模板支架立杆荷载设计值(轴力)

作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容

(1)脚手架的自重(kN)：

NG1 = 0.129×2.9 = 0.374 kN；

(2)模板的自重(kN)：

NG2 = 0.5×1×0.9 = 0.45 kN；

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：

NG3 = 25.5×0.12×1×0.9 = 2.754 kN；

静荷载标准值 NG= NG1+NG2+NG3= 3.578kN；

2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载

活荷载标准值 NQ=(1+2)×0.9×1=2.7kN；

3.立杆的轴向压力设计值计算公式

         N=1.2NG + 1.4NQ=8.074kN；

七、立杆的稳定性计算

立杆的稳定性计算公式

σ =N/(φA)≤[f]

其中  N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 8.074 kN；

      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 = 1.59 cm；

      A ---- 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.24 cm2；

      W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.49 cm3；

      σ-------- 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2)；

     [f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2；

      L0---- 计算长度 (m)；

根据《扣件式规范》，立杆计算长度L0有两个计算公式L0=kuh和L0=h+2a，为安全计，取二者间的大值，即L0=max[1.155×1.7×1.5，1.5+2×0.1]=2.945；

      k ---- 计算长度附加系数，取1.155；

      μ ---- 考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，取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 = 0.1 m；

得到计算结果：

立杆计算长度 L0=2.945；

L0 / i = 2945.25 / 15.9=185 ；

由长细比 lo/i  的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.209 ；

钢管立杆受压应力计算值；σ=8074.068/(0.209×424) = 91.113 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ= 91.113 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205 N/mm2，满足要求！

4、脚手架单扣件

一、参数信息

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为 24 m，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：横距Lb为 0.8m，纵距La为1.5m，大小横杆的步距为1.8 m；

内排架距离墙长度为0.25m；

大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根；

采用的钢管类型为 Φ48×3.0； 

横杆与立杆连接方式为单扣件；

连墙件采用两步三跨，竖向间距 3.6 m，水平间距4.5 m，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

2.活荷载参数

施工均布活荷载标准值:2.000kN/m2；脚手架用途:装修脚手架；

同时施工层数:2 层；

3.风荷载参数

本工程地处浙江杭州市，基本风压0.4kN/m2；

风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs 为0.693；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1248；

脚手板自重标准值(kN/m2):0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150；

安全设施与安全网(kN/m2):0.005；

脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:竹笆片脚手板挡板；

每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.033；

脚手板铺设总层数:13；

5、扣件抗滑力的计算

按规范表5.1.7,直角、旋转双扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为4.80kN。

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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):

                         R ≤ Rc    

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取4.80kN；

R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

大横杆的自重标准值: P1=0.033×1.5×2/2=0.05kN；

小横杆的自重标准值: P2=0.033×0.8/2=0.013kN；

脚手板的自重标准值: P3=0.3×0.8×1.5/2=0.18kN；

活荷载标准值: Q=2×0.8×1.5 /2=1.2kN；

荷载的设计值: R=1.2×(0.05+0.013+0.18)+1.4×1.2=1.972kN；

R < 4.8kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！