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文档简介
1、目目 录录 1、工程概况、工程概况.1 2、 、设计设计依据依据.1 3、材、材质质要求要求.2 4、搭、搭设设参数参数.3 5、 、设计计设计计算算.4 6、脚手架、脚手架计计算算书书.4 I、悬挑脚手架 3500 长钢丝绳拉结计算书.4 一、大横杆的计算.5 二、小横杆的计算.7 三、扣件抗滑力的计算.8 四、脚手架荷载标准值.9 五、立杆的稳定性计算.11 六、连墙件的计算.14 七、悬挑梁的受力计算.15 八、悬挑梁的整体稳定性计算.17 九、拉杆的受力计算.18 十、拉杆的强度计算.18 十一、锚固段与楼板连接的计算.19 II、固接型钢悬挑脚手架 1150 长钢丝绳拉结计算书 .2
2、1 一、大横杆的计算.21 二、小横杆的计算.23 三、扣件抗滑力的计算.25 四、脚手架荷载标准值.25 五、立杆的稳定性计算.27 六、连墙件的计算.30 七、悬挑梁的受力计算.31 八、悬挑梁的整体稳定性计算.33 九、拉杆的受力计算.34 十、拉杆的强度计算.34 十一、锚固段与楼板连接的计算.35 、悬挑式脚手架 3500 长带联梁计算书.36 一、大横杆的计算.36 二、小横杆的计算.38 三、扣件抗滑力的计算.40 四、脚手架荷载标准值.41 五、立杆的稳定性计算.42 六、连墙件的计算.45 七、联梁的计算.46 八、悬挑梁的受力计算.47 九、悬挑梁的整体稳定性计算.49 十
3、、拉杆的受力计算.50 十一、拉杆的强度计算.50 十二、锚固段与楼板连接的计算.51 、阳台处悬挑脚手架 4500 长 14MM钢丝绳拉结计算书.52 一、大横杆的计算.53 二、小横杆的计算.55 三、扣件抗滑力的计算.57 四、脚手架荷载标准值.57 五、立杆的稳定性计算.59 六、连墙件的计算.62 七、悬挑梁的受力计算.63 八、悬挑梁的整体稳定性计算.65 九、拉杆的受力计算.65 十、拉杆的强度计算.66 十一、锚固段与楼板连接的计算.67 、北侧 700 处阳台 4500 长悬挑脚手架计算书.68 一、大横杆的计算.69 二、小横杆的计算.71 三、扣件抗滑力的计算.73 四、
4、脚手架荷载标准值.73 五、立杆的稳定性计算.75 六、连墙件的计算.78 七、悬挑梁的受力计算.79 八、悬挑梁的整体稳定性计算.81 九、拉杆的受力计算.82 十、拉杆的强度计算.82 十一、锚固段与楼板连接的计算.83 、1600 长阳角型钢计算.85 7、构造要求、构造要求.89 I、主杆构造要求.89 II、纵向水平杆构造要 .90 III、横向水平杆的构造要求.90 IV、脚手板的构造要求.91 V、连墙件的构造要求.92 VI、剪刀撑及横向斜撑的设置.93 VII、斜道的设置要求 .94 V、安全撑网的设置.95 X、脚手架防雷设置.96 XI、其他注意事项.96 8、搭、搭设设
5、的技的技术术要求与容要求与容许许偏差偏差.97 9、拆除要求、拆除要求.98 10、安全管理、安全管理.99 11、工程建、工程建设标设标准准强强制性条文制性条文.100 1、工程概况、工程概况 本工程位于学前东路南侧 DG200456 号地块,DA3 号楼单体 占地面积为 675.16,单体总建筑面积 21305;DA5 号楼单体占地 面积 642.4,单体总建筑面积 19856.93;地上 34 层、地下 2 层,建筑 高度为 99.7m(最高点为 104.2m),属 一类高层住宅。 本工程耐火等级为一级;抗震设防烈度为 6 度;主要结构类型为剪力 墙结构;结构基础形式为桩筏基础。 室内外
6、高差为 300,0.000 相当于黄海绝对标高 4.10 米。 本工程 DA3、A5 号楼地下两层地上 34 层,顶面标高为 104M 左 右,地下室施工及地上下部(6 层以下)施工采用落地脚手架,上部采用型 钢悬挑钢管脚手架(每 6 层悬挑一次、共挑 5 次)。 2、 、设计设计依据依据 编制建筑施工脚手架安全技术标准的统一规定(修订)。 建筑施工脚手架实用手册(1994 .5)。 国家行业标准建筑施工安全检查标准(JGJ5999)。 建筑工程安全技术管理手册(1997 .7)。 建筑结构荷载规范(GB50009-2001) 冷弯薄壁型钢结构 4 技术规范(JG1887)。 建筑施工手册第四
7、版 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)。 本工程施工图纸及强制性规范。 3、材、材质质要求要求 (1)钢管采用外径为 48mm、壁厚 3.0 mm 的钢材,并应符合国家标 准 3 号钢的技术条件。 (2)钢管脚手架连接所用扣件,应符合部标钢管脚手架扣件 (TGJ2285)的要求。 (3)定货采购的钢管、扣件等零配件,必须规格统一,材质优良,并 应有出厂证明书,不允许采用次品。 (4)严禁使用严重锈蚀、弯曲变形或有裂纹的管材,钢管壁厚应定期 测定。严禁使用脆裂、变型或滑丝的扣件,扣件的规格型号必须与钢管匹 配。 (5)钢管质量检验要求 a.对新钢管的要求: 必须具备产
8、品质量合格证和材质检验报告。 表面质量:表面应平整光滑,不应有裂纹、分层压痕、划道和硬 弯: 端部弯曲: L1.5m 允许偏差5mm 立柱弯曲:3mL4m 允许偏差12mm 4mL6m 允许偏差20mm 外径:允许偏差-0.5mm 壁厚:允许偏差-0.35mm 端面应平整,端面切斜允许偏差1.7mm 钢管防锈处理后,必须刷二度防锈漆,钢管油漆面第一步为黄色 与黑色相间(间距 30),其他色面一律为丹红色。 b.旧钢管的要求: 钢管锈蚀程度;每年检查一次,锈蚀严重部位应将管子截断进行 检查。 其他同新钢管第(2)、(3)、(4)、(5)项。 (6)2000 密目安全网应符合国定标准的技术条件,必
9、须有出厂合格 证或出厂证明书,须经安全管理部门检验合格后方可使用。 (7)安全撑网采用直径 9mm 的麻绳、棕绳或尼龙绳编织,一般规格 为 3m6m,网眼 5cm 左右,每块支好的安全撑网应能承受不小于 1600N 的冲击荷载。不得使用次品,必须有出厂合格证明。 4、搭、搭设设参数参数 本工程设计采用如下搭设参数: 立杆纵距 La=1.5m; 立杆横距 Lb=1.05(0.85)m; 脚手架步距 h=1.8m; 双排悬挑式脚手架里立杆离主体结构外墙面 0.25m; 小横杆挑出里、外立杆的长度分别为 20cm 和 15cm; 脚手架与主体结构间的连墙件,必须从底步第一根纵向水平杆处开 始设置;按
10、竖向二步,横向二跨设置。 脚手板的设置,总计按铺设四层考虑,并可 2 层同时施工。 外立杆的里侧,应满张挂 2000 目密目式安全网;在脚手架板层开始 应在 1.2m 高处设一防护栏杆,在 0.6m 高处设一踢脚杆,并在下部设 18cm 高挡脚板(木板厚 2cm)。挡脚板外侧油漆面采用桔黄色与黑色,间 距为 O.4m 分色。 5、 、设计计设计计算算 51 结构计算采用以概率理论为基础的极限状态方法进行。荷载的 设计值等于标准值乘以荷载的分项系数。永久荷载(结构自重)的分项系 数为 1.2,可变荷载(风载、施工活荷载等)的分项系数为 1.4,组合系数为 0.85。 52 脚手架施工活荷载为 3
11、KN(300) 基本风压为 0.45KN(45) 53 钢管的设计强度按冷弯薄壁型钢结构技术规范(GBJl887) 并考虑材料强度附加系数。 54 按第 4 节所列搭设参数与上述计算原则和设计荷载进行计算, 其结论是本脚手架搭设是安全的。 6、脚手架、脚手架计计算算书书 I、 、悬悬挑脚手架挑脚手架 3500 长钢丝绳长钢丝绳拉拉结计结计算算书书 钢管脚手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)。 计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为 18.4 米,立杆采用单立管。 搭设尺寸为:立杆的纵距 1.50 米,立杆的横距 0.80 米,步距 1.80 米。 采用的
12、钢管类型为 483.0,连墙件采用 2 步 3 跨,竖向间距 3.60 米,水平间距 4.50 米。 施工均布荷载为 3.0kN/m2,同时施工 2 层,脚手板共铺设 4 层。 卸荷钢丝绳采取 1 段卸荷,吊点卸荷水平距离 1 倍立杆间距。 卸荷钢丝绳的换算系数为 0.82,安全系数 K=10.0,上吊点与下吊点 距离 2.9m。 悬挑水平钢梁采用16a 号槽钢 U 口水平,其中建筑物外悬挑段长 度 1.15 米,建筑物内锚固段长度 2.35 米。 悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结,最外面支点距离建筑物 1.05m。拉杆采用钢丝绳。 一、大横杆的计算一、大横杆的计算 大横杆按照三跨连续梁进行强
13、度和挠度计算,大横杆在小横杆的 上面。 按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大 弯矩和变形。 1.均布荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.800/3=0.093kN/m 活荷载标准值 Q=3.0000.800/3=0.800kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.093=0.158kN/m 活荷载的计算值 q2=1.40.800=1.120kN/m 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩) 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作
14、用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为 M1=(0.080.158+0.101.120)1.5002=0.280kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.100.158+0.1171.120)1.5002=- 0.330kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =0.330106/4491.0=73.571N/mm2 大横杆的大横杆的计计算算强强度小于度小于 205.0N/mm2,满满足要求足要求! 3.挠度计算 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: 静荷载标准值 q1=0.038+0.093=0.132kN/
15、m 活荷载标准值 q2=0.800kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.132+0.9900.800)1500.04/(1002.06105.0)=2.009mm 大横杆的最大大横杆的最大挠挠度小于度小于 1500.0/150 与与 10mm,满满足要求足要求! 二、小横杆的计算二、小横杆的计算 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。 用大横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆 的最大弯矩和变形。 1.荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1=0.0381.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.8001.50
16、0/3=0.140kN 活荷载标准值 Q=3.0000.8001.500/3=1.200kN 荷载的计算值 P=1.20.058+1.20.140+1.41.200=1.917kN 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的 弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=(1.20.038)0.8002/8+1.9170.800/3=0.515kN.m =0.515106/4491.0=114.656N/mm2 小横杆的小横杆的计计算算强强度小于度小于 205.0N/mm2,满满足要求足要求! 3.挠度计算 最大挠度
17、考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的 挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=5.00.038800.004/(3842.060105. 0)=0.01mm 集中荷载标准值 P=0.058+0.140+1.200=1.398kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1397.600800.0(3800.02- 4800.02/9)/(722.06105.0)=1.144mm 最大挠度和 V=V1+V2=1.153mm 小横杆的最大小横杆的最大挠挠度小于度小于 800.0/150 与与 10mm,满满
18、足要求足要求! 三、扣件抗滑力的计算三、扣件抗滑力的计算 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; 1.荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.0380.800=0.031kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.8001.500/2=0.210kN 活荷载标准值 Q=3.0000.8001.500/2=1.800kN 荷载的计算值 R=1.20.031+1.20.210+1.41.800=2.809kN 单单扣件抗滑承扣件抗滑承载载力的
19、力的设计计设计计算算满满足要求足要求! 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; 四、脚手架荷载标准值四、脚手架荷载标准值 作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 静荷载标准值包括以下内容: (1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为 0.1070 NG1 = 0.10718.400=1.968kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板,标准值为 0.35 NG2 = 0.35041.500(0.80
20、0+0.250)/2=1.102kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、竹笆片脚手 板挡板,标准值为 0.15 NG3 = 0.1501.5004/2=0.450kN (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.50018.400=0.138kN 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.659kN。 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距 内施工荷载总和的 1/2 取值。 经计算得到,活荷载标准值 NQ = 3.00021.5000.800/2=3.600kN 风荷载标
21、准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范 (GB50009-2001)附录表 D.4 的规定采用:W0 = 0.450 Uz 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范 (GB50009-2001)附录表 7.2.1 的规定采用:Uz = 1.250 Us 风荷载体型系数:Us = 1.134 经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.70.4501.2501.134 = 0.447kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 考虑到分段卸荷作用,经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力 N=(1.23.6
22、59+0.851.43.600)/21.50=6.506kN 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 考虑到分段卸荷作用,经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力 N=(1.23.659+1.43.600)/21.50=7.073kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 计算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2); la 立杆的纵距 (m); h 步距 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.851.40.4471.5001.8001.800/10=0.258kN.m 五、五、立立 杆杆的的 稳稳
23、定定 性性计计 算算 0.卸荷计算规范外内容,供参考 卸荷吊点按照完全卸荷计算方法。 在脚手架全高范围内增加 1 吊点;吊点选择在立杆、小横杆、大横杆 的交点位置;以吊点分段计算。 计算中脚手架的竖向荷载按照吊点数平均分配。 经过计算得到 1=arctg2.90/(0.80+0.25)=1.223 2=arctg2.90/0.25=1.485 最下面的立杆轴向力在考虑风荷载时为 6.506kN 和 6.506kN。 最下面的立杆轴向力在不考虑风荷载时为 7.073kN 和 7.073kN。 考虑荷载组合,各吊点位置处内力计算为(kN) T1=7.52 T2=7.10 F1=2.56 F2=0.
24、61 其中 T 钢丝绳拉力,F 钢丝绳水平分力。 所有卸荷钢丝绳的最大拉力为 7.522kN。 选择卸荷钢丝绳的破断拉力要大于 10.0007.522/0.820=91.735kN。 选择选择 619+1 钢丝绳钢丝绳, ,钢丝绳钢丝绳公称抗拉公称抗拉强强度度 1700MPa,直径,直径 12.5mm。 。满满足要求足要求! 吊环强度计算公式为 = T / A f 其中f 吊环钢筋抗拉强度,混凝土结构设计规范规定f = 50N/mm2; A 吊环截面积,每个吊环按照两个截面计算。 经过计算得到,选择吊环的直径要至少(15044.4624/3.1416/50/2) 1/2=14mm。 1.不考虑
25、风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N=7.073kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; k 计算长度附加系数,取 1.155; u 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500; l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定, l0=1.1551.5001.800=3.118m; A 立杆净截面面积,A=4.239cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3; 由长细比,为 3118/16=196; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到 0.190; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到
26、 =7073/(0.19424)=88.023N/mm2; f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2; 不考不考虑风虑风荷荷载时载时,立杆的,立杆的稳稳定性定性计计算算 f,满满足要求足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N=6.506kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; k 计算长度附加系数,取 1.155; u 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500; l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定, l0=1.1551.5001.800=3.118m; A 立杆净截面面积,A=4.239cm2; W
27、 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3; 由长细比,为 3118/16=196; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到 0.190; MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩, MW=0.258kN.m; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 =6506/(0.19424)+/4491=138.468N/mm2; f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2; 考考虑风虑风荷荷载时载时,立杆的,立杆的稳稳定性定性计计算算 Nl, ,连墙连墙件的件的设计计设计计算算满满足要求足要求! 七、悬挑梁的受力计算七、悬挑梁的受力计算 悬挑脚手架的水
28、平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。 悬臂部分脚手架荷载 N 的作用,里端 B 为与楼板的锚固点,A 为墙 支点。 本工程中,脚手架排距为 800mm,内侧脚手架距离墙体 250mm,支 拉斜杆的支点距离墙体 = 1050mm, 水平支撑梁的截面惯性矩 I = 866.20cm4,截面抵抗矩 W = 108.30cm3,截面积 A = 21.95cm2。 受脚手架集中荷载 P=7.07kN 水平钢梁自重荷载 q=1.221.950.00017.8510=0.21kN/m 悬挑脚手架示意图 1 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得 悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
29、悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=8.436kN,R2=6.392kN,R3=0.041kN 最大弯矩 Mmax=1.007kN.m 抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=1.007106/(1.05.0) 0.000.02 1.341.18 5.90 5.95 0.44 0.04 1.007 0.474 10010502350 7.07kN 7.07kN 0.21kN/m AB 0.047 0.052 +3.0541000/2195.0=10.244N/mm2 水平支撑梁的抗弯水平支撑梁的抗弯计计算算强强度小于度小于 215.0N/mm2,满满
30、足要求足要求! 八、悬挑梁的整体稳定性计算八、悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用16a 号槽钢 U 口水平,计算公式如下 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: 经过计算得到 b=57010.063.0235/(1050.0160.0235.0)=2.14 由于 b 大于 0.6,按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录 B 其 值 b=1.07-0.282/ b=0.938 经过计算得到强度 =1.01106/(0.938.00)=9.91N/mm2; 水平水平钢钢梁的梁的稳稳定性定性计计算算 f,满满足要求足要求! 九、拉杆的受力计算九、拉杆的受力计算 水平钢
31、梁的轴力 RAH 和拉钢绳的轴力 RUi 按照下面计算 其中 RUicos i 为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisin i 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=8.972kN 十、拉杆的强度计算十、拉杆的强度计算 拉绳或拉杆的轴力 RU 我们均取最大值进行计算,为 RU=8.972kN 拉绳的强度计算: 如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算: 其中Fg 钢丝绳的容许拉力(kN); Fg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN); 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对 619、637、661 钢丝 绳分别取 0.85、0.82 和 0.8; K
32、钢丝绳使用安全系数,取 8.0。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于 8.0008.972/0.850=84.441kN。 选择 619+1 钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度 1700MPa,直径 12.5mm。 钢丝拉绳的吊环强度计算: 钢丝拉绳的轴力 RU 我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力 N, 为 N=RU=8.972kN 钢丝拉绳的吊环强度计算公式为 其中 f 为吊环抗拉强度,取f = 50N/mm2,每个吊环按照两个截 面计算; 所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=89724/(3.1416502) 1/2=11mm 十一、锚固段与楼板连接的计算十一、锚固段与楼板连接的计算 1.水平钢梁与楼
33、板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下: 水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=6.392kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为 其中f为拉环钢筋抗拉强度,每个拉环按照两个截面计算,按照混 凝土结构设计规范10.9.8f = 50N/mm2; 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=63924/(3.1416502)1/2=10mm 水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保 证两侧 30cm 以上搭接长度。 2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度计算如 下: 锚固深度计算公式 其中 N 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 6.39kN; d
34、楼板螺栓的直径,d = 20mm; fb 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取 1.5N/mm2; h 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度,经过计算得到 h 要 大于 6392.28/(3.1416201.5)=67.8mm。 3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算如下: 混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式 其中 N 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 6.39kN; d 楼板螺栓的直径,d = 20mm; b 楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=100mm; fcc 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取 0.95fc=13.59N/mm2; 经过计算得到公式右边等于 1
35、31.6kN 楼板混凝土局部承楼板混凝土局部承压计压计算算满满足要求足要求! II、 、固接型固接型钢悬钢悬挑脚手架挑脚手架 1150 长钢丝绳长钢丝绳拉拉结计结计算算书书 钢管脚手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)。 计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为 18.4 米,立杆采用单立管。 搭设尺寸为:立杆的纵距 1.50 米,立杆的横距 0.80 米,步距 1.80 米。采 用的钢管类型为 483.0,连墙件采用 2 步 3 跨,竖向间距 3.60 米,水平 间距 4.50 米。 施工均布荷载为 3.0kN/m2,同时施工 2 层,脚手板共铺设 4 层
36、。 卸荷钢丝绳采取 1 段卸荷,吊点卸荷水平距离 1 倍立杆间距。 卸荷钢丝绳的换算系数为 0.85,安全系数 K=10.0,上吊点与下吊点 距离 2.9m。 悬挑水平钢梁采用16a 号槽钢 U 口水平,其中建筑物外悬挑段长 度 1.15 米,建筑物内锚固段长度 0.00 米。 悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结,最外面支点距离建筑物 1.05m。拉杆采用钢丝绳。 一、大横杆的计算一、大横杆的计算 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上 面。 按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大 弯矩和变形。 1.均布荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1=0.038kN
37、/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.800/3=0.093kN/m 活荷载标准值 Q=3.0000.800/3=0.800kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.093=0.158kN/m 活荷载的计算值 q2=1.40.800=1.120kN/m 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩) 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为 M1=(0.080.158+0.101.120)1.5002=0.280kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大
38、弯矩为 M2=-(0.100.158+0.1171.120)1.5002=-0.330kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =0.330106/4491.0=73.571N/mm2 大横杆的大横杆的计计算算强强度小于度小于 205.0N/mm2,满满足要求足要求! 3.挠度计算 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: 静荷载标准值 q1=0.038+0.093=0.132kN/m 活荷载标准值 q2=0.800kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.132+0.9900.800)1500.04/(1002.06105.0)=
39、2.009mm 大横杆的最大大横杆的最大挠挠度小于度小于 1500.0/150 与与 10mm,满满足要求足要求! 二、小横杆的计算二、小横杆的计算 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。 用大横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆 的最大弯矩和变形。 1.荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1=0.0381.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.8001.500/3=0.140kN 活荷载标准值 Q=3.0000.8001.500/3=1.200kN 荷载的计算值 P=1.20.058+1.20.140+1.41.200=1.917
40、kN 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的 弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最加?大弯矩计算公式如下: M=(1.20.038)0.8002/8+1.9170.800/3=0.515kN.m =0.515106/4491.0=114.656N/mm2 小横杆的小横杆的计计算算强强度小于度小于 205.0N/mm2,满满足要求足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的 挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=5.00.
41、038800.004/(3842.060105.000)=0.01mm 集中荷载标准值 P=0.058+0.140+1.200=1.398kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1397.600800.0(3800.02- 4800.02/9)/(722.06105.0)=1.144mm 最大挠度和 V=V1+V2=1.153mm 小横杆的最大小横杆的最大挠挠度小于度小于 800.0/150 与与 10mm,满满足要求足要求! 三、扣件抗滑力的计算三、扣件抗滑力的计算 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
42、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; 1.荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.0380.800=0.031kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.8001.500/2=0.210kN 活荷载标准值 Q=3.0000.8001.500/2=1.800kN 荷载的计算值 R=1.20.031+1.20.210+1.41.800=2.809kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 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
43、载力可取 12.0kN; 四、脚手架荷载标准值四、脚手架荷载标准值 作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 静荷载标准值包括以下内容: (1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为 0.1070 NG1 = 0.10718.400=1.968kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板,标准值为 0.35 NG2 = 0.35041.500(0.800+0.250)/2=1.102kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、竹笆片脚手 板挡板,标准值为 0.15 NG3 = 0.1501.5004/2=0.450kN (4)吊挂的安全
44、设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.50018.400=0.138kN 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.659kN。 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距 内施工荷载总和的 1/2 取值。 经计算得到,活荷载标准值 NQ = 3.00021.5000.800/2=3.600kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范 (GB50009-2001)附录表 D.4 的规定采用:W0 = 0.450 Uz 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范
45、(GB50009-2001)附录表 7.2.1 的规定采用:Uz = 1.250 Us 风荷载体型系数:Us = 1.134 经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.70.4501.2501.134 = 0.447kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 考虑到分段卸荷作用,经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力 N=(1.23.659+0.851.43.600)/21.50=6.506kN 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 考虑到分段卸荷作用,经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力 N=(
46、1.23.659+1.43.600)/21.50=7.073kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 计算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2); la 立杆的纵距 (m); h 步距 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.851.40.4471.5001.8001.800/10=0.258kN.m 五、立杆的稳定性计算五、立杆的稳定性计算 0.卸荷计算规范外内容,供参考 卸荷吊点按照完全卸荷计算方法。 在脚手架全高范围内增加 1 吊点;吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的 交点位置;以吊点分段计算。 计算中脚手架的竖向荷载按照吊点数平
47、均分配。 经过计算得到 1=arctg2.90/(0.80+0.25)=1.223 2=arctg2.90/0.25=1.485 最下面的立杆轴向力在考虑风荷载时为 6.506kN 和 6.506kN。 最下面的立杆轴向力在不考虑风荷载时为 7.073kN 和 7.073kN。 考虑荷载组合,各吊点位置处内力计算为(kN) T1=7.52 T2=7.10 F1=2.56 F2=0.61 其中 T 钢丝绳拉力,F 钢丝绳水平分力。 所有卸荷钢丝绳的最大拉力为 7.522kN。 选择卸荷钢丝绳的破断拉力要大于 10.0007.522/0.850=88.497kN。 选择选择 619+1 钢丝绳钢丝
48、绳, ,钢丝绳钢丝绳公称抗拉公称抗拉强强度度 1700MPa,直径,直径 12.5mm。 。满满足要求足要求! 吊环强度计算公式为 = T / A f 其中f 吊环钢筋抗拉强度, 混凝土结构设计规范规定f = 50N/mm2; A 吊环截面积,每个吊环按照两个截面计算。 经过计算得到,选择吊环的直径要至少(15044.4624/3.1416/50/2) 1/2=14mm。 1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N=7.073kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; k 计算长度附加系数,取 1.155; u 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1
49、.500; l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定, l0=1.1551.5001.800=3.118m; A 立杆净截面面积,A=4.239cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3; 由长细比,为 3118/16=196; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到 0.190; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 =7073/(0.19424)=88.023N/mm2; f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2; 不考不考虑风虑风荷荷载时载时,立杆的,立杆的稳稳定性定性计计算算 f,满满足要求足要求! 2.考
50、虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N=6.506kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; k 计算长度附加系数,取 1.155; u 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500; l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定, l0=1.1551.5001.800=3.118m; A 立杆净截面面积,A=4.239cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3; 由长细比,为 3118/16=196; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到 0.190; MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩, MW
51、=0.258kN.m; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 =6506/(0.19424)+/4491=138.468N/mm2; f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2; 考考虑风虑风荷荷载时载时,立杆的,立杆的稳稳定性定性计计算算 Nl, ,连墙连墙件的件的设计计设计计算算满满足要求足要求! 七、悬挑梁的受力计算七、悬挑梁的受力计算 悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。 悬臂部分脚手架荷载 N 的作用,里端 B 为与楼板的锚固点,A 为墙 支点。 本工程中,脚手架排距为 800mm,内侧脚手架距离墙体 250mm,支 拉斜杆的支点距离墙体 = 105
52、0mm, 水平支撑梁的截面惯性矩 I = 866.20cm4,截面抵抗矩 W = 108.30cm3,截面积 A = 21.95cm2。 受脚手架集中荷载 P=7.07kN 水平钢梁自重荷载 q=1.221.950.00017.8510=0.21kN/m 悬挑脚手架示意图 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN) 1 1001050 7.07kN 7.07kN 0.21kN/m AB 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=7.730kN,R2=6.653kN 最大弯矩 Mmax=1.215
53、kN.m 抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=1.215106/(1.05.0) +2.7991000/2195.0=11.958N/mm2 水平支撑梁的抗弯水平支撑梁的抗弯计计算算强强度小于度小于 215.0N/mm2,满满足要求足要求! 八、悬挑梁的整体稳定性计算八、悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用16a 号槽钢 U 口水平,计算公式如下 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: 经过计算得到 b=57010.063.0235/(1050.0160.0235.0)=2.14 0.000.02 0.640.47 6.606.65 0.000 0.017 0.442
54、1.215 由于 b 大于 0.6,按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录 B 其 值 b=1.07-0.282/ b=0.938 经过计算得到强度 =1.22106/(0.938.00)=11.96N/mm2; 水平水平钢钢梁的梁的稳稳定性定性计计算算 f,满满足要求足要求! 九、拉杆的受力计算九、拉杆的受力计算 水平钢梁的轴力 RAH 和拉钢绳的轴力 RUi 按照下面计算 其中 RUicos i 为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisin i 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=8.221kN 十、拉杆的强度计算十、拉杆的强度计算
55、 拉绳或拉杆的轴力 RU 我们均取最大值进行计算,为 RU=8.221kN 拉绳的强度计算: 如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算: 其中Fg 钢丝绳的容许拉力(kN); Fg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN); 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对 619、637、661 钢丝 绳分别取 0.85、0.82 和 0.8; K 钢丝绳使用安全系数,取 8.0。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于 8.0008.221/0.850=77.377kN。 选择 619+1 钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度 1700MPa,直径 12.5mm。 钢丝拉绳的吊环强度计算: 钢丝拉绳的轴力 RU 我们均取最大值
56、进行计算作为吊环的拉力 N, 为 N=RU=8.221kN 钢丝拉绳的吊环强度计算公式为 其中 f 为吊环抗拉强度,取f = 50N/mm2,每个吊环按照两个截 面计算;所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=82214/(3.1416502) 1/2=11mm 十一、锚固段与楼板连接的计算十一、锚固段与楼板连接的计算 水平钢梁与楼板采用对接焊缝,弯矩和剪力共同作用的对接焊缝计 算如下: 对接焊缝在正应力与剪应力作用计算公式为 经过计算得到满足上式的最小对接焊缝面积 A =70mm2; 其中 N 对接焊缝轴向力,N=2.799kN; F 对接焊缝切向力,F=6.653kN; A 水平钢梁满焊的截面
57、积,A=70mm2; ft 对接焊缝的抗拉或抗压强度,取 185.0N/mm2; 经过计算得到焊缝正应力强度 = 2798.86/70.00 = 39.98N/mm2; 焊缝剪应力强度 f = 6653.41/70.00 = 95.05N/mm2; 焊缝总强度为 169.42N/mm2; 对对接接焊缝焊缝的的强强度度计计算算满满足要求足要求! 、悬挑式脚手架、悬挑式脚手架 3500 长带联梁计算书长带联梁计算书 钢管脚手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)。 计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为 18.4 米,立杆采用单立管。 搭设尺寸为:立杆的纵距 1
58、.50 米,立杆的横距 0.80 米,步距 1.80 米。 采用的钢管类型为 483.0,连墙件采用 2 步 2 跨,竖向间距 3.60 米,水平间距 3.00 米。 施工均布荷载为 3.0kN/m2,同时施工 2 层,脚手板共铺设 4 层。 卸荷钢丝绳采取 1 段卸荷,吊点卸荷水平距离 1 倍立杆间距。 卸荷钢丝绳的换算系数为 0.85,安全系数 K=10.0,上吊点与下吊点 距离 2.9m。 悬挑水平钢梁采用16a 号槽钢 U 口水平,其中建筑物外悬挑段长 度 1.15 米,建筑物内锚固段长度 2.35 米。 悬挑水平钢梁上面的联梁采用10 号槽钢 U 口水平,相邻悬挑钢梁 之间的联梁上最
59、多布置 1 根立杆。 悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结,最外面支点距离建筑物 1.05m。拉杆采用钢丝绳。 一、大横杆的计算一、大横杆的计算 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上 面。 按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大 弯矩和变形。 1.均布荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.800/3=0.093kN/m 活荷载标准值 Q=3.0000.800/3=0.800kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.093=0.158kN/m 活荷载的计算值 q2=1.40.800
60、=1.120kN/m 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩) 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为 M1=(0.080.158+0.101.120)1.5002=0.280kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.100.158+0.1171.120)1.5002=-0.330kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =0.330106/4491.0=73.571N/mm2 大横杆的大横杆的计计算算强强度小于度小于 205.0N
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