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文档简介
1、 外悬挑脚手架施工方案(高层)一、编制依据:郑州市阳光花苑二期*#住宅楼工程施工图2、建筑施工手册3、国家现行有关规范、规程、标准,建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范等。 4、类型与本工程相似工程的施工技术经验及资料。二、工程概况:项目工程为郑州市*#楼高层建筑,占地面积*平方米,总建筑面积为*平方米,其中地下建筑面积*平方米.地上建筑面积为*平方米,建筑高度72.6米。本工程为钢筋混凝土剪力墙结构,地下2层,地上部分24层。全部为单元式公寓。本工程抗震设防分类为丙类,抗震等级为三级。抗震设防烈度为七度,本建筑结构安全等级二级。结构设计使用年限50年。三、外部脚手架:地上六层以下采用钢管扣件
2、落地式脚手架,六层以上采用型钢挑梁悬挑式脚手架。(一)脚手架材料要求及施工准备:1、型钢水平悬挑梁采用16号工字钢,工字钢与现浇板的连接卡环及脚手架钢管扣件的材质均应符合现行普通碳素结构钢技术条件中规定的Q235钢制作要求。2、吊环及卡环采用一级钢筋制作,直径详计算书。3、钢管扣件式脚手架的钢管为无缝钢管,直径均为48壁厚3.5mm,它们的力学性能均应符合冷弯薄壁型钢结构技术规范。4、扣件均为锻铸铁铸成的扣件其重量及容许荷载和材质均应符合规范要求。扣件的形式有三种:旋转扣件、十字扣件、对接扣件。5、木质脚手板应采用优质杉木或松木,厚度为5cm,宽度为30cm,长度3m。竹架板采用毛竹或楠竹竹片
3、制作,厚度50mm,用10800mm的对穿螺栓编制,板宽300mm长3m,无虫蛀、弯曲破损。(二)悬挑式脚手架的搭设流程及要求1、搭设工艺流程: 悬挑脚手架搭设的工艺流程为:工字钢梁水平悬挑(卡环) 立杆(套桩) 纵向扫地杆横向扫地杆大横杆小横杆(搁栅)底层密封挡脚板剪刀撑连墙件铺作业层脚手板扎防护栏杆扎安全网工字钢梁端部与建筑物拉结卸荷钢丝绳架间平网及外挑平网。2、搭设方法:(1)挑架纵距为1.5m,工字钢一端悬挑另一端用圆钢制作卡环(形状详见后图)一个16(前端),一个18(后端)相距600-800mm固定在楼面结构筋的底部(用14钢筋400mm长一根做加强筋压卡环脚。)。 (2
4、)钢梁悬挑外端用14钢丝绳套住悬挂在上一至两层的楼层结构阳台内梁上或板墙上。楼面结构内梁上予埋钢筋拉环120套挂,钢丝绳和工字钢梁相连接。(3)当卸载钢丝绳固定在竖向墙板上时,固定点板的上部增加配筋410(板的跨度内通长),斜拉绳紧贴内墙板面连续上三个绳扣,不得错开形成空隙。(4)钢丝绳如固定在门窗边缘部位可将绳头穿过墙壁弯绕成绳套,接头处扣接三个绳扣(间距100mm)螺帽扣在主绳部位即可。(5)挑梁悬挑端长度大于1.6米时和出现立杆悬空部位均应采用214钢丝绳相距800mm,与悬挑工字钢和建筑物进行相互拉接。3、搭设间距脚手架立杆纵距1.5m,架宽0.80m,步距1.8m;连墙杆间距竖向3.
5、6m,水平4.5m:内立杆距建筑物0.35m,立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层、各步接头必须采用对接扣件连接。立杆底层应立在工字钢表面焊接的钢筋套桩上。4、搭设施工4.1对钢管、工字钢、卡环、扣件、脚手板、连墙杆、密目网、安全平网卸荷钢丝绳等进行验收,不合格产品严禁使用。检验合格材料的构配件应按品种、规格分类堆放整齐,堆放场地不得有积水。清除搭设场地杂物,平整搭设场地。4.2立杆上的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相邻接头在高度方向上错开的距离不宜小于500mm,各接头中心至节点的距离不宜大于步距的1/3。4.3 剪刀撑搭接长度不应小于1m
6、,应采用不少于2个扣件固定。斜杆用旋转扣件固定。端部扣件盖板的边缘至杆端部距离不应小于100mm。4.4开始搭设立杆时,每隔5根设置一根抛撑,直至连墙件安装稳定后,方可根据情况拆除。4.5当搭至有连墙件的构造点时,在搭设完该处的立杆、纵向水平杆横向水平杆后,应立即设置连墙件,以确保搭设过程中的安全与架体稳定。4.6第一悬挑段立杆搭设总高度为27m(七层至十五层)。第二悬挑段立杆搭设总高度为27m(十六层至二十四层),屋面以上局部搭设一层花架和两层电梯机房脚手架。4.7纵向水平杆(大横杆)搭设:4.7.1纵向水平杆设置在立杆内侧,其长度不宜小于3跨。4.7.2纵向水平杆接长:采用对接扣件连接时,
7、对接扣件应交错布置,两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内,不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm,各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3;当采用搭接方式连接时,搭接长度不应小于1m,应等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆的距离不应小于100mm。4.7.3在脚手架的同一步中,纵向水平杆应四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。4.8横向水平杆小横杆搭设:4.8.1主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件两端扣紧在大横杆上部且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距离不应大于150mm。4.8.2横向水平杆两端伸出大横杆边缘不
8、应小于100mm。4.8.3可在两主节点间加设横向水平杆,但横向水平杆间距不应大于1500mm,以方便搭设作业面脚手板。4.9连墙件设置:4.9.1采用刚性连墙件,两步三跨布置,可在阳台梁面埋置短钢管拉结也可与门窗边和墙壁设置钢管扣接。4.9.2连墙件应靠近主节点,偏离主节点的距离不应大于300mm。4.9.3连墙件应呈水平设置,当不能水平设置时,与脚手架连接的一端应下斜连接,严禁采用上斜连接。4.9.4每道连墙杆应与内外立杆相连再与建筑物拉接牢固。4.10剪刀撑搭设:4.10.1外侧立面纵向整体设置的剪刀撑,由底部到顶从右至左满堂连续设置,斜杆倾角为4560度。4.10.2剪刀撑斜杆的接长采
9、用搭接,搭接长度应不小于一米。4.10.3剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心至主节点的距离不宜大于150mm。4.10.4剪刀撑应随立杆、纵向、横向水平杆等同步搭设。4.11作业层、栏杆和挡脚板的搭设:4.11.1栏杆、挡脚板均应搭设在外立杆的内侧。4.11.2顶层防护架上栏杆上皮高度为1.2m,下皮高度为0.6m,作业层栏杆高度为0.9m,挡脚板高度不应小于180mm。4.12脚手板的铺设:4.12.1作业层脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120mm。4.12.2脚手板采用搭接铺设,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度大于200mm,其伸出水平杆的长度不
10、应小于100mm。如对头铺设则架板均应支搭在横向水平杆上。4.12.3拐角、平台口处的脚手板应与横向水平杆可靠连接,防止滑动。4.12.4脚手板端部必须用封绳与横向水平杆绑牢。4.13安全防护设置:4.13.1安全平网:首层架体底部采用在大横杆上绑小方木竹胶板加设密目网封闭严实,中间每隔10m或三层楼设置一道安全平网,且施工层脚手板下也要加一道安全网,网应铺满至墙面,其封闭和连接均应严密。4.13.2密目网:脚手架外立杆内侧应立挂密目网,网与架体及网与网之间用5mm尼龙绳固定封闭严密。其它同落地式脚手架。4.13.3在第一和第二道挑架部位按项目部搭设规定要求在架体外侧搭设一道3m宽的外挑平网。
11、四、脚手架拆除:拆除工艺流程与搭设工艺流程相反。1、拆除准备:1.1全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系是否符合构造要求。1.2应由楼号负责人及专职安全员进行拆除安全技术交底。1.3清除脚手架上的杂物及地面障碍物。2、拆除作业:2.1划出工作区标志,严禁非施工人员进入现场。2.2拆除顺序:自上而下逐层进行,严禁上下同时作业,后绑者先拆,一般应先拆安全网、脚手板、剪刀撑,后拆小横杆、大横杆、立杆、连墙杆、工字钢等。2.3连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架,分段拆除高度不应大于2步架子,如高差大于2步,应增设连墙件进行加固。2.4统一指挥、上下呼应、动作协调
12、,当解开与另一人有关的扣件时,应先告知对方,以防坠落。2.5当脚手架拆除至下部最后一根长立杆的高度时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件。2.6材料、工具应用滑轮和绳索运送或集中用塔吊运送,严禁往地面抛扔。2.7拆卸后的各种材料构件应运出分类码放整齐。五、脚手架搭设质量要求:1、立杆垂直偏差:纵向偏差不大于H/200,且不大于100mm,横向偏差不大于H/400,且不大于50mm。2、单根大横杆水平偏差不大于20mm,小横杆水平偏差不大于10mm。3、脚手架的步距、立杆横距偏差不大于20mm,立杆纵距偏差不大于50mm。4、扣件连接时螺栓的松紧程度必须适度,紧固力矩宜为 4065N
13、.m,螺栓根部要放正。六、安全管理:1、脚手架搭设人员必须身体健康无高血压、心脏病等不适应症经过有关部门专业培训,合格者持证上岗。2、搭拆架子操作人员必须戴好安全帽,高空作业系好安全带,穿好防滑鞋。3、脚手架的构配件质量与搭设质量,应按有关规定进行检验,合格后方可使用。4、作业层上的施工荷载按结构3KN/m2;装饰2KN/m2的要求,不得超载。不得将模板支架、缆风绳等固定在脚手架上;严禁悬挂起吊设备。5、六级及六级以上大风和雪、雨,大雾天气禁止脚手架搭设和拆除作业。雪后冰冻上架作业应有防滑措施,并应及时清除积雪。6、脚手架使用期间,严禁拆除下列杆件:6.1主节点处的纵、横向扫地杆,纵、横向水平
14、杆。6.2连墙件。7、搭设脚手架时,地面应设围挡及警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。8、工地临时用电线路架设及脚手架接地、避雷措施应按(施工现场临时用电安全技术规范)(JGJ46-2005)的有关规定执行。9、脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。10、架面上严禁堆放重物材料,严禁上架人员在架面上奔跑或退行。11、工人在架上作业时,应注意自我保护和他人安全,避免发生碰撞,闪失和人身坠与落物料坠落,严禁在架上嬉闹和坐在栏杆等不安全处休息。12、人员上下应走楼梯,严禁攀援脚手架上下。13、每班工作人员上架前应先行检查有无影响安全作业的隐患存在,排除解决后方可开始作业。14
15、、根据工程实际情况应对脚手架定期进行检查。大风、雨、雪后应对脚手架进行检查加固。七、脚手架力学验算:脚手架计算书(一)、参数信息:1.脚手架参数从第六层楼面开始悬挑,悬挑楼层为六层、十六层,每十层楼悬挑一次,每挑层为30米。屋面以上局部再增设花架与电梯机房的架体。凡超过8层楼高的悬挑架在架体的中段内外排杆与大横杆的交汇处各加一道斜拉卸载钢丝绳,通过卸载以减轻该悬挑段架体的自重荷载,同时减少对钢挑梁的荷载压力。搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.50米,立杆的横距为0.800米,大横杆的步距为1.80 米;内排架距离墙面为0.35米;大横杆在下,搭接在小横杆下面的大横杆根数为 2 根(均扣在立杆的内侧
16、);采用的钢管类型为 48×3.5; 横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数 0.80;连墙件布置取两步三跨,竖向间距 3.60 米,水平间距5.4 米,采用扣件连接;连墙件连接方式为采用单扣件与里外立杆和建筑物相连接;在阴角凹部和有阳台飘窗形成凹凸部位的架体,要确保架体内立杆与墙面的距离不大于400mm,又要做到外排立杆一致,因此必须在该部位搭设三排立杆,采用大横杆及小横杆将架体相连形成整体。立杆均应设置在挑梁上不得悬空,个别阳角处因斜挑梁间距较大而造成立杆悬空的底部应加设斜支撑固定在建筑物上。2.活荷载参数施工均布荷载标准值(kN/m2):3.000;装饰脚手架:同时施
17、工层数:3层,荷载标准值为2KN/m2,脚手架用途:结构脚手架,同时施工层数:2 层。3.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):0.1248;脚手板自重标准值(kN/m2):0.150;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.110;安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板类别:竹脚手板;栏杆挡脚板类别:钢管、栏杆、厚18mm模板做挡脚板;4.水平悬挑钢梁1、根据楼层结构状况搭设脚手架的需要,工字钢加工长度一般为3m、4.5m和6m.仅有剪力墙的墙外伸出长度为1.15m,有悬挑板的(如阳台和空调板等)应另加其宽度,在阳角部位设置四根斜挑梁成扇形布置,尾部
18、不得相碰。在电梯间侧面及阳角、阴角处等拐角处的挑梁均应根据现场的实际需要将挑梁伸出尺寸加长。2、挑梁后端在楼面处应抬高50mm以上,防止前端悬挑板受力。3、前后卡环均应用木楔楔紧并钉圆钉固定牢固,防止松动或人为取出。4、在挑梁穿过剪力墙处要用木盒保护,防止混凝土将挑梁包裹,不利于拆卸。5、架体上的建筑垃圾及杂物应经常清除,防止增加架体自重或杂物坠落伤人。悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度分别为:一般墙面1.15m、凸窗600处1.75m、凸窗720处1.87m、阳台处2.87m,建筑物内锚固段长度 1.800 米以上。每支挑梁设置卡环两个。5.卸荷斜拉绳与钢梁支杆参数钢梁支撑
19、数量为:2个挑层,每个悬挑层上下共2道; (二)、大横杆的计算:按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)(以下简称扣规)第5.2.4条规定,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。将大
20、横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大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=0.038 kN/m ;脚手板的自重标准值:P2=0.150×0.800/(2+1)=0.040 kN/m ;活荷载标准值: Q=3.000×0.800/(2+1)=0.800 kN/m;静荷载的设计值: q1=1.2×0.038+1.2×0.040=0.094 kN/m;活荷载的设计值: q2=1.4×0.800=1.120 kN/m;
21、 图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)2.强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下:
22、60; 跨中最大弯距为M1max=0.08×0.094×1.5002+0.10×1.120×1.5002 =0.269 kN.m;支座最大弯距计算公式如下: M2max= -0.10×0.094
23、5;1.5002-0.117×1.120×1.5002 =-0.316 kN.m;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:=M÷W = 0.316×106/5080.0=62.203 N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为 = 62.203 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205.0 N/mm2,满足要求!3.挠度验算: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:
24、0; 其中: 静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.040=0.078 kN/m; 活荷载标准值: q2= Q =0.800 kN/m;最大挠度计算值为:V= 0.677×0.078×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)+0.990×0.800×1500.04/(100×2.06×105×121900.0) = 1.702 mm;大横杆的最大挠度 1.702 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 15
25、00.0/150 mm=10 mm,满足要求!(三)、小横杆的计算:根据扣规第5.2.4条规定,小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载,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= 0.038×1.500 = 0.057 kN;脚手板的自重标准值:P2=0.150×0.800×1.500/(2+1)=0.060 kN;活荷载标准值:Q=3.000×0.800×1.500/(2+1) =1.200 kN;集中荷载的设计值: P=1.2
26、15;(0.057+0.060)+1.4 ×1.200 = 1.820 kN; 小横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下:
27、60; Mqmax = 1.2×0.038×0.8002/8 = 0.004 kN.m;集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 1.820×0.800/3 = 0.485 kN.m ;最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.004 + 0.485 = 0.489 kN.m;最大应力计算值 = M / W = 0.489&
28、#215;106/5080.000=96.325 N/mm2 ;截面模量 W=5.08cm³(扣规)小横杆的最大应力计算值 =96.325 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205.000 N/mm2,满足要求!3.挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和. 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下: Vqmax=5×0.038
29、215;800.04/(384×2.060×105×121900.000) = 0.008 mm ;大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.057+0.060+1.200 = 1.317 kN;集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下: Vpmax = 1317.000×800.0×(3×800.02-4×800.02/9
30、 ) /(72×2.060×105 ×121900.0) = 0.953 mm;最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.008 + 0.853 = 0.961 mm;小横杆的最大挠度和 0.961 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 800.000/150=5.333与10 mm,满足要求! (四)、扣件抗滑力的计算: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
31、动,其抗滑承载力可取12.0kN;按扣规表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。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(扣规5.2.5): R Rc 其中 Rc
32、 - 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 kN;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 = 0.038×1.500×2/2=0.057 kN;小横杆的自重标准值: P2 = 0.038×(0.800+0.1+0.2)/2=0.021 kN;脚手板的自重标准值: P3 = 0.150×0.800×1.500/2=0.090 kN;活荷载标准值: Q = 3.000×0.800×1.500 /2 = 1.800 kN;荷载的设计值: R=1.2×(0.057+0.021+0.090
33、)+1.4×1.800=2.722 kN;R < 6.40 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! (五)、脚手架立杆荷载的计算: 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为0.1248 (查扣规表A-1)(29.3m为每个悬挑段立杆全高) NG1 = 0.1248×29.30 = 3.532 kN;(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.15 NG2= 0.150
34、5;14×1.500×(0.800+0.2)/2 = 1.575 kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11 NG3 = 0.110×14×1.500/2 = 1.155 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.005×1.500×28.300 = 0.212 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.532+1.575+1.155+0.212 = 6.476 k
35、N;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= 3.000×0.800×1.500×2/2 = 3.600 kN;风荷载标准值按照以下公式计算 其中 - 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用:本工程按河南省郑州市金水区,基本风压为
36、 = 0.550 kN/m2; - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)第7.2节的规定采用:按C类考虑 = 0.840 ; - 风荷载体型系数:查扣规取值 1.128;经计算得到,风荷载标准值 = 0.7×0.840×1.128×0.550 = 0.365 kN/m2;不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
37、60; N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×6.476+ 1.4×3.600= 12.811 kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×6.476+ 0.85×1.4×3.600= 12.055 kN;风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 = 0.850 ×1.4×0.365×1.500×1.8002/10 = 0.211 kN.m;(六)、立杆的稳
38、定性计算: 不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为: (扣规5.3.1-1)立杆的轴向压力设计值 :N =12.811 kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;计算长度附加系数按扣规第5.3.3条 :k = 1.155 ;计算长度系数参照扣规表5.3.3取 : = 1.500 ;计算长度 , lo = kh = 1.155×1.50
39、0×1.800 = 3.119 m;长细比 Lo/i = 311.9/1.58 = 197.000 ;轴心受压立杆的稳定系数, 由长细比查扣规附录C得到:= 0.186 ;立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;钢管立杆抗压强度设计值 :f =205.000 N/mm2; = 12811.000/(0.186×489.000)=140.851 N/mm2;立杆稳定性计算 = 140.851 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205.000 N/mm2,满足要求!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
40、公式 (扣规5.3.1-2)立杆的轴心压力设计值 :N =12.055 kN; = 12055.000/(0.186×489.000)+211000.000/5080.000 = 174.075 N/mm2;考虑风荷载时,立杆稳定性计算 = 174.075 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205.000 N/mm2,满足要求!(七)、连墙件的计算:
41、0;连墙件的轴向力设计值应按照下式计算: Nl = Nlw + N0 (扣规5.4.1)风荷载标准值 (按顶标高41.1m查= 1.25) = 0.7×1.25×1.128×0.550 = 0.543 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内,脚手架外侧的迎风面积 Aw = 1.8×2步×1.5×2跨 = 10.800 m2;A
42、w = 3.0(层高)×1.5×3(跨) = 13.50 m2;按扣规5.4.1条 N0= 5.000 kN;风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:Nlw = 1.4×Wk×Aw = 1.4×0.543×13.50 = 10.263 kN;连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 15.263 kN;连墙件承载力设计值按下式计算: Nf = ·A·f其中 - 轴心受压立杆的稳定系数;
43、 由长细比 = 200.000/15.800 = 12.658 的结果查表得到 =0.966,为内排架距离墙的长度;又: A = 4.89 cm2;f=205.00 N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.966×4.890×10-4×205.000×103 = 96.837 kN;Nl = 15.263 < Nf = 96.837,连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用单扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl =15.263kN 均
44、大于单扣件及双扣件的抗滑力,不满足要求!连墙杆应采用双连杆,或焊接等措施。 连墙件采用钢管与墙体连接 (八)、悬挑梁的受力计算:悬挑脚手架的水平钢梁是一个带悬臂的连续梁。出于安全的考虑,悬挑水平钢梁,既用锚环固定,同时又用钢丝绳斜拉保护。 在计算钢丝绳强度时, 不考虑型钢悬挑的作用;在验算悬挑型钢的强度时, 对于悬挑小于1.7m的,不考虑钢丝绳受力,对于悬挑大于1.7m的,按不考虑悬挑作用的情况计算。悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度分别为:一般墙面1.15m、凸窗600处
45、1.75m、凸窗720处1.87m、阳台处2.87m,(1)、悬挑m的计算脚手架排距为mm,内排脚手架距离墙体mm,支拉斜杆的支点距离墙体为mm,锚固长度,总长3.0m水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00 cm4,截面抵抗矩W = 141.00 cm3,截面积A = 26.10 cm2 , 20.50 kg/m受脚手架集中荷载 P = 12.811 kN;水平钢梁自重荷载 q=1.2×0.205 = 0.246 kN/m;悬挑脚手架示意图
46、0; 悬挑脚手架计算简图 最大弯矩 12.811×0.20012.811×1.000.5×0.246×1.15215.536 kN.m 支座反力 (15.5360.5×
47、;0.246×1.7002)/1.7008.930 kN最大应力 =M/1.05W+N/A= 15.536×106 /( 1.05 ×141000.0 )+ 0 / 2610.0 = 104.938 N/mm2;水平支撑梁的最大应力计算值 101.054 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215.000 N/mm2,满足要求!(2)、悬挑m的计算,(悬挑1.75m的用本况结果)mm,mm,mm,= 58.16
48、o,总长4 .0m或4.5m或5.m或6.0m最大弯矩 ,按下式简化计算12.811×0.92/1.77×(2×0.05+0.8)+0.246×1.772/86.089 kN.m 支座反力(12.811×0.9212.811×1.720.5×0.246×1.8702)/1.77019.351 kN水平钢梁的轴力 FHR1/tg19.351/tg58.16o11.573 kN最大应力 M/1.05WN/A= 6.089×106 /( 1.05
49、215;141000.0 ) 11.573×103 / 2610.0 = 45.562 N/mm2;水平支撑梁的最大应力计算值 45.562 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215.000 N/mm2,满足要求!(3)、悬挑m的计算, mm,mm,mm,= 45.82o,总长6m最大弯矩 ,按下式简化计算12.811×1.92/2.77×(2×0.05+0.8)+0.246×2.772/88.228 kN.m&
50、#160; 支座反力(12.811×1.9212.811×2.720.5×0.246×2.8702)/2.77021.825 kN水平钢梁的轴力 FHR1/tg21.825/tg45.82o21.218 kN最大应力 M/1.05WN/A= 8.228×106 /( 1.05×141000.0 ) 21.218×103 / 2610.0 = 63.
51、705 N/mm2;水平支撑梁的最大应力计算值 63.705 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215.000 N/mm2,满足要求!(九)、悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下 (钢规GB50017-2003第4.2.2)其中 - 整体稳定系数,查钢规GB50017-2003附录B:.大于0.6时,应用代替值:
52、60; (钢规GB50017-2003附录B,B.1-1)经过计算得到最大应力 N/mm2;满足要求!(十)、卸荷、斜拉绳的受力计算:(1)、悬挑m的计算脚手架排距为mm,内排脚手架距离墙体mm,支拉斜杆的支点距离墙体为mm,锚固长度,总长3.0m= 69.8o N = 12.811 kN水平钢梁的轴力 FH 和拉钢绳的轴力 F 按照下面计算 F=【Nla+N(la+lb)+0.5qlt²】/lcsin=12.811X0
53、.200+12.811X(0.200+0.800)+0.5X0.246X1.15²/1.05sin69.8 o =15.766KNFH = Fcos = 15.766cos69.8o = 5.444 kN (2)、悬挑m的计算,(悬挑1.75m的用本况结果)= 58.16oF = R1/sin = 19.351/sin58.16o = 21.779 kN(3)、悬挑m的计算,= 45.82oF = R1/sin = 21.218/sin45.82o = 29.586 kN(十一)、拉绳的强度计算: 钢丝拉绳(支杆)的内力计算:(1)、悬挑m的计算F = 15.766 kN
54、钢丝绳的容许拉力按照下式计算: (建筑施工计算手册13-3)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), 计算中可以近似计算Fg=0.5d2
55、,d为钢丝绳直径(mm); - 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;采用6×19钢丝绳 K - 钢丝绳使用安全系数。计算中,=0.850,K=6.000,得到:Fg=KFg/a=6x15.766/0.85=111.289KN查建筑施工计算手册表13-4,选取 1 根直径14的6股19丝的钢丝绳,当钢丝绳的公称抗拉强度为1550 N/mm2时
56、,Fg=112kN>111.289KN,能满足要求! (2)、悬挑m的计算,(悬挑1.75m的用本况结果)F = 21.779 kN Fg=KFg/a=6x21.779/0.85=153.734KN为了安全起见,选取 2 根直径14的6股19丝的钢丝绳Fg=224kN>153.734KN,能满足要求.(3)、悬挑m的计算, F = 29.586 kNFg=KFg/a=6x29.586/0.85=208.842KN为了安全起见,选取 2 根直径14的6股19丝的钢丝绳Fg=224kN>208.842KN,能满足要求。 (十二)钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度
57、计算(一)、悬挑m的计算, N=15.182kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为 当按抗剪验算时 f 为拉环受力的单肢抗剪强度,f = 120N/mm2;当按抗拉验算时,按照混凝土结构设计规范10.9.8条f = 50N/mm2;综合取f = 50N/mm2×2双肢 = 100 N/mm2所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 故选取16的吊环。(二)、悬挑m的计算,F =
58、 21.937 kN 故选取18的吊环(三)、悬挑m的计算, F = 28.562 kN故选取20的吊环均符合要求。(十三)、锚固段与楼板连接的计算: 1.水平钢梁与楼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=8.591 kN;其它悬挑大于1.7m的情况,考虑综合受力作用,电算R0.5kN水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为: f = 50N/mm2;所需要的水平钢梁与
59、楼板压点的拉环最小直径,为了安全要两根10的,采用116钢筋,满足要求。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。(十四)、卸料平台计算书卸料平台由主梁20-和次梁12.5槽钢相互焊接而成,为确保平台安全性和稳定性,在平台内部采用10槽钢水平杆连接,平台面满铺木架板,在卸料平台朝外三面采用安全栏杆,最外一面有活动安全门。并用保险钢丝绳悬挂于钢牛腿上,确保整个平台的安全。二、悬挑钢卸料平台受力计算 计算依据建筑施工高处作业安全技术规范 (1)次梁计算12.5槽钢
60、 荷载计算: 12.5自重 120 N/m 铺板
61、160; 400×1=400 N/m 施工活荷载 1500×1=1500 N/m 总计 Q=2020 N/m 弯矩计算M=QL2/8=2020×32/8=2273Nm 次梁弯曲强度f=M/WN=2273×103/62.1×103=36.6N/mm2 12.5槽钢设计强度f=215N/mm2f=36.6N/mm2 故12.5槽钢强度符合要求。
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