水利工程施工过程中，如何去计算满堂红脚手架的承载力。我没有财富值了，请高人指导。5

高支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

基本信息：

支架搭设高度为5.42米，

搭设尺寸为：立杆的纵距b=0.8米，立杆的横距l=0.8米，立杆的步距h=1.5米。

支撑架立面简图

支撑架立杆稳定性荷载计算单元简图

采用的钢管类型为φ48×3.5。

（一）、模板验算

1、模板验算

强度验算Mmax=0.15q12=0.105×8.55×0.252=0.0561KN.M

W=bh2/6=1000×182/6=54000mm3

则σmax=Mmax/W=0.056×106/54000=1.04N/mm22＜13N/㎜2满足要求

刚度验算: ω=Kwq14/100EI式中取KW=0.967 I=bh3/12=1000×183/12

=4.86×105㎜4代入上式有

ω=0.967×8.55×2504/100×9.5×103×4.86×105=0.070＜

[ω]=250/400=0.625I满足要求

2、木楞验算

强度验算：q=8.55×0.25=2.14 KN.m

W=50×1002/6=83333 mm3

Mmax/W=0.1252＜13N/㎜2满足要求

（二）、纵向支撑钢管的计算

纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为：

截面抵抗矩 W = 5.08cm3；

截面惯性矩 I = 12.19cm4；

(1)面板自重(kN/m)：

q11 =77.50×0.004×0.20x2.74=0.170kN/m

(2)活荷载为设计荷载标准值与振动时产生的荷载(kN/m)：

经计算得：活荷载标准值 q2 =(2.00×5)×0.20=1.400kN/m

静荷载 q1 =1.2×0.170 =0.204kN/m

活荷载 q2 =1.4×1.400=1.960kN/m

2、抗弯强度计算

最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×2.164×0.8×0.8=0.138kN.m

最大剪力 Q=0.625×0.8×2.164=1.082kN

最大支座力 N=1.1×0.8×2.164=1.904kN

抗弯计算强度 f=0.138×1000000/5080=0.03N/mm2

纵向钢管的抗弯计算强度小于205N/mm2,满足要求。

3、挠度计算

三跨连续梁均布荷载作用下得最大挠度

v =(0.677×1.570+0.990×1.400)×800.0×800.0×800.0×800.0/(100×2.06×100000×121900)=0.399mm

纵向钢管的最大挠度小于250N/mm2,所以满足要求。

（三）、横向支撑钢管计算

横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。

集中荷载P取木方支撑传递力，P=1.904kN

支撑钢管计算简图

经过连续梁的计算得到

最大弯矩 Mmax=0.571kN.m

最大变形 vmax=1.009mm

最大支座力 Qmax=8.330kN

抗弯计算强度 f=0.571×1000000/5080=112.40N/mm2

支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求。

支撑钢管的最大挠度小于800/150与10mm,满足要求。

（四）、扣件抗滑移的计算

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8.0kN；

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=6.220kN

单扣件抗滑承载力满足要求。

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；

双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。

（五）、立杆的稳定性计算荷载标准值

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)脚手架钢管的自重(kN)：查《建筑施工手册》P194页，标准值取0.1007；

NG1 = 0.1007×6.2＝0.624kN

(2)模板的自重(kN)：

NG2 = 0.1×0.8×0.8=0.064kN

(3)钢面板自重(kN)：

NG3 = 77.50×0.004×0.8×0.8x2.42=0.480kN

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 1.168kN。

2、活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值 NQ = (5+2.00)×0.8×0.8=4.480kN

3、不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.2NG + 1.4NQ=1.2×1.168+1.4×4.480=7.674

（六）、立杆的稳定性计算

立杆的稳定性计算公式

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N = 7.674kN；

—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/I=197 查表得：0.186；

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

—— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；

l0 —— 计算长度 (m)；

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，由公式计算

l0 = k1uh=1.185×1.75×1.5＝3.111m＝3111.000mm

k1 —— 计算长度附加系数，按照表1取值为1.185；

u —— 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u = 1.75

经计算得： = 84.37N/mm2。

由此可知：立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!

承重架应严格做到每层设置水平剪刀撑、每榀设置垂直剪刀撑至地面。

（七）、基础承载力计算

钢管基础面基本采用同一水平面，多余的土开挖后，对原土进行压实，并分层回填400mm厚、宽度为12米的2-4碎石层，上铺8%水泥石屑200厚，用压路机进行压实。水泥石屑层顶满铺方木，两侧设排水沟。

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p ≤ fg

其中 p —— 立杆基础底面的平均压力 (kN/m2)，p = N/A；p = 47.963

N —— 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N = 7.674

A —— 基础底面面积 (m2)；A = 0.16

fg —— 地基承载力设计值 (kN/m2)；fg = 90.000

地基承载力设计值应按下式计算

fg = kc × fgk

其中 kc —— 脚手架地基承载力调整系数；kc = 0.6

fgk —— 地基承载力标准值；fgk = 150

由计算得：P≤fg 地基承载力满足要求

模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]

施工方法及技术措施

1.支撑架的构造要求：

a.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；

2.立杆步距的要求：

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；

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要求：

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.剪刀撑的要求：

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.顶部支撑点的要求：

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。

7.使用的要求：

a..严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢筋等材料不能在支架上方堆放；

b.使用过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。