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文档简介
1、.wd.wd.wd.一、工程概况 2二、编制依据 2三、脚架选型与布置 2四、脚手架用途 4五、脚手架设材料与要求 4六、普通型钢悬挑脚手架 5七、普通型钢悬挑脚手架考虑阳角最不利因数计算 19 八、悬挑脚手架搭设本卷须知 37九、脚手架安全管理 43十、应急预案 45十一、悬挑脚手架平面布置图 63工程概况工程名称成都恒大御景主体及配套建设工程工程地点成都市温江区金马镇骑士大道北侧建设单位四川亚天瑞和投资设计单位成都基准方中建筑设计监理单位广州市恒合工程监理施工单位江苏中南建筑产业集团有限责任公司建筑面积一二期共325030平米层数地上/地下地上2640层,地下2层,裙房商业2层构造形式地下
2、室商业框架、主楼剪力墙构造本工程为商住楼,构造设计地下室和商业框架构造、主楼为剪力墙构造。高层区地下2层共9.05m,地上2640层,1#、8#、9#、10#、11#建筑高度为81.85m米,2#建筑高度为100米,3#、5#建筑高度为114m,4#、6#建筑高度为123m。二. 编制依据2.1 ?建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准?(JGJ130-2011)2.2 ?建筑构造荷载标准?(GB 50009-2012)2.3 ?钢管脚手架扣件标准?GB15831-20062.4 ?建筑构造静力计算手册?第二版2.5 ?钢构造设计标准?(GB 50017-2014)2.6 ?恒大御景施工图?三、
3、 脚手架选形与布置本工程脚手架根据建筑物设计特征、构造布置、高度及外墙施工要求,分别选择双排落地脚手架、普通型钢悬挑脚手架两种种形式,分段搭设,以满足建筑物施工过程中模板支撑、操作和安全防护的需要,其布置形式如下:3.1地下室区:地下室层区标高-9.05 -0.05m,采用双排钢管落地脚手架,搭设高度11m。3.2高层区:一1#、8#、9#、10#、11#楼标高-0.05 +9.8m1F3F,采用双排钢管落地脚手架,搭设高11.4m。有地下室局部直接在地下室面板上即地下室构造板上,标高-1.6m搭设外架至+9.8m,搭设高度12.95m;第一步悬挑架:标高+9.8m +27.5 m(4F9F)
4、,搭设高度17.7m;第二步悬挑架:标高+27.5m+45.2m(10F15F),搭设高度17.7m;第三步悬挑架:标高+45.2m+62.9m(16F21F),搭设高度17.7m;第四步悬挑架:标高+62.9m+80.86m(22F26F屋面),搭设高度17.96m二2#楼标高-0.05 +9.8m1F3F,采用双排钢管落地脚手架,搭设高11.4m。有地下室局部直接在地下室面板上即地下室构造板上,标高-1.6m搭设外架至+9.8m,搭设高度12.95m;第一步悬挑架:标高+9.8m +27.5 m(4F9F),搭设高度17.7m;第二步悬挑架:标高+27.5m+45.2m(10F15F),搭
5、设高度17.7m;第三步悬挑架:标高+45.2m+62.9m(16F21F),搭设高度17.7m;第四步悬挑架:标高+62.9m+80.6m(22F27F),搭设高度17.7m;第五步悬挑架:标高+80.6m+99.76m(28F32F屋面),搭设高度19.16m;三3#、5#楼标高-0.05 +7.4m1F2F,采用双排钢管落地脚手架,搭设高7.5m。有地下室局部直接在地下室面板上即地下室构造板上,标高-1.6m搭设外架至+7.4m,搭设高度9m;第一步悬挑架:标高+7.4m +25.1m(3F8F),搭设高度17.7m;第二步悬挑架:标高+25.1m+42.8m(9F14F),搭设高度17
6、.7m;第三步悬挑架:标高+42.8m+60.5m(15F20F),搭设高度17.7m;第四步悬挑架:标高+60.5m+78.2m(21F26F),搭设高度17.7m;第五步悬挑架:标高+78.2m+95.9m(27F32F),搭设高度19.16m;第六步悬挑架:标高+95.9m+114.5m(33F37F屋面),搭设高度18.6m;四4#、6#楼标高-0.05 +16.25m1F5F,采用双排钢管落地脚手架,搭设高16.3m。有地下室局部直接在地下室面板上即地下室构造板上,标高-1.6m搭设外架至+16.25m,搭设高度17.85m;第一步悬挑架:标高+16.25m +33.95m(6F11
7、F),搭设高度17.7m;第二步悬挑架:标高+33.95m+51.65m(12F17F),搭设高度17.7m;第三步悬挑架:标高+51.65m+69.35m(18F23F),搭设高度17.7m;第四步悬挑架:标高+69.35m+87.05m(24F29F),搭设高度17.7m;第五步悬挑架:标高+87.05m+104.75m(30F35F),搭设高度17.7m;第六步悬挑架:标高+104.75m+122.4m(36F40F屋面),搭设高度17.65m;四、 脚手架用途本工程外脚手架主要用于主体施工阶段的安全防护和构造边缘施工部位操作,按构造脚手架的搭设标准执行。五、脚手架搭设材料与要求5.1
8、材料准备:需要使用的材料:钢管外径为48,管壁厚度为3.0mm计算2.7,直角扣件,扳手,直径3.2mm的镀锌钢丝,16#工字钢、选择619钢丝绳钢丝绳钢丝绳公称抗拉强度1400MPa、卡紧钢丝绳用的卡子、直径20的圆钢搭设脚手架的主要材料采用:483.0计算2.7钢管、连墙杆的质量应符合国标?碳素构造钢?GB/T700中Q235-A级钢规定、扣件的材质应符合国标?钢管脚手架扣件?GB15831中的规定、钢笆脚手板、绿色密目安全网、型钢工字钢、槽钢、钢筋、钢丝绳以及配套构配件应符合?建筑施工扣件钢管脚手架安全技术标准?JGJ130-2001中的规定。5.2 所有脚手架外侧立杆设置防护栏杆,并满
9、挂密目式安全绿网,剪刀撑应涂刷蓝色油漆(或者黄白相间颜色),以保证脚手架外观颜色一致。普通型钢悬挑脚手架6.1 型钢悬挑架材料选择悬挑型钢水平梁选用16号热轧工字钢,斜拉杆采用619钢丝绳,搭设脚手架用料同双排落地脚手架。6.2 型钢悬挑架搭设尺寸悬挑脚手架立杆纵距La=1.50m、步距h=1.80m、立杆横距Lb=0.85m,连墙件采用2步2跨3.63.0m刚性连接,建筑物内锚固长度为悬挑段长度的1. 25倍,但最大锚固段长度不得大于5米,悬挑梁锚固采用16的压环钢筋。连墙杆件水平间距L1=3.0m,竖向间距H1=3.6m,连墙杆件使用483.0计算2.7钢管,一端用直角扣件与脚手架内外立杆
10、连接,另一端与建筑物预埋钢管使用双扣件连接;脚手架外侧满挂绿色密目安全立网。6.3 型钢悬挑架搭设顺序型钢挑梁制作 预埋铁件及锚环 挑梁所在楼层混凝土浇捣 安装型钢挑支构件按平面图 型钢挑梁固定按图 安装并焊接型钢纵向联梁按图 按脚手架纵横距及内排架距墙尺寸焊接立杆限位短柱纵向应拉通线 竖立杆 设置架体临时支撑 安装横向扫地杆 安装纵向扫地杆 安装第一步小横杆 安装第一步纵向水平杆 铺钢笆脚手板 设置连墙杆件 安装第二步小横杆 安装第二步纵向水平杆 预埋吊环浇捣上层混凝土 安装斜拉钢丝绳 脚手架搭至卸荷位置安装卸荷钢绳继续搭设脚手架至设计高度6.4悬挑型钢水平梁布置本工程型钢悬挑架布置在构造楼
11、面,采用上拉式挑支构造。6.5 悬挑型钢水平梁节点大样图及受力验算书本工程建筑物边梁向外凸出最大距离为650mm,为了确保外脚手架四周闭合及型钢水平梁锚固段能支承在构造受力部位;根据悬挑脚手架和型钢水平梁的实际工况及平面布置,选择承受荷载最不利的悬挑钢梁且具有代表性的节点构件作为验算对象,分别进展以下计算。6.5.1 型钢受力计算书6.5.1.1 荷载参数钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。双排脚手架,搭设高度18.0米,立杆采用单立管。立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.85米,内排架距离构造0.30米,立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为483.0,连墙件采用2
12、步2跨,竖向间距3.60米,水平间距3.00米。施工活荷载为2.0kN/m2,同时考虑2层施工。脚手板采用冲压钢板,荷载为0.30kN/m2,按照铺设4层计算。栏杆采用冲压钢板,荷载为0.16kN/m,安全网荷载取0.0100kN/m2。脚手板下大横杆在小横杆上面,且主结点间增加一根大横杆。 基本风压0.62kN/m2,高度变化系数1.0000,体型系数0.9600。悬挑水平钢梁采用16号工字钢,建筑物外悬挑段长度1.35米,建筑物内锚固段长度1.70米。悬挑水平钢梁采用悬臂式构造,没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。钢管惯性矩计算采用 I=(D4-d4)/64,抵抗距计算采用 W=(D4-d4)/
13、32D。一大横杆的计算大横杆按照三跨连续梁进展强度和挠度计算,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=0.3000.850/2=0.128kN/m 活荷载标准值 Q=2.0000.850/2=0.850kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.128=0.199kN/m 活荷载的计算值 q2=1.40.850=1.190kN/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
14、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=(0.080.199+0.101.190)1.5002=0.304kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为 M2=-(0.100.199+0.1171.190)1.5002=-0.358kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进展强度验算: =0.358106/4491.0=79.728N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!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+0.128=0.166kN/m活荷载标准值 q2
15、=0.850kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.166+0.9900.850)1500.04/(1002.06105107780.0)=2.175mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!二小横杆的计算小横杆按照简支梁进展强度和挠度计算,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=0.3000.8501.500/2=0.191kN 活荷载标准值 Q=2.0000.8501.500/2=1.
16、275kN 荷载的计算值 P=1.20.058+1.20.191+1.41.275=2.084kN 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)0.8502/8+2.0840.850/4=0.447kN.m =0.447106/4491.0=99.517N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!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
17、布荷载引起的最大挠度 V1=5.00.038850.004/(3842.060105107780.000)=0.01mm集中荷载标准值 P=0.058+0.191+1.275=1.524kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1523.850850.0850.0850.0/(482.06105107780.0)=0.878mm最大挠度和 V=V1+V2=0.890mm小横杆的最大挠度小于850.0/150与10mm,满足要求!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(标准5.2.5): R Rc其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.0kN,
18、双扣件取12.0kN; R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;横杆的自重标准值 P1=0.0380.850=0.033kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.8501.500/2=0.191kN 活荷载标准值 Q=2.0000.8501.500/2=1.275kN 荷载的计算值 R=1.20.033+1.20.191+1.41.275=2.054kN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,试验说明: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作用于
19、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)每米立杆承受的构造自重标准值(kN/m);本例为0.1072 NG1 = 0.10718.000=1.930kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用冲压钢脚手板,标准值为0.30 NG2 = 0.30041.500(0.850+0.300)/2=1.035kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.16 NG3 = 0.1601.5004=0.960kN(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010 NG4 = 0.0101.50018.000=0
20、.270kN经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.195kN。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 = 2.00021.5000.850/2=2.550kN风荷载标准值应按照以下公式计算其中 W0 基本风压(kN/m2),W0 = 0.620 Uz 风荷载高度变化系数,Uz = 1.000 Us 风荷载体型系数:Us = 0.960经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.6201.0000.960 = 0.595kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1
21、.2NG + 0.91.4NQ经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.24.195+0.91.42.550=8.248kN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经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.24.195+1.42.550=8.605kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.91.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2); la 立杆的纵距 (m); h 立杆的步距 (m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩: Mw=0.91.40.5951.5001.8001.800/10=0.364kN.m五立杆的稳
22、定性计算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=8.605kN; 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; 长细比,为3118/16=196 0 允许长细比(k取1),为2700/16=169 210 长细比验算满足要求! 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l
23、0/i 的结果查表得到0.190; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2); f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2;经计算得: =8605/(0.19424)=107.085N/mm2;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 f,满足要求! 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=8.248kN; 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
24、杆净截面面积,A=4.239cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3; 长细比,为3118/16=196 0 允许长细比(k取1),为2700/16=169 210 长细比验算满足要求! 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=0.364kN.m; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2;经计算得到 =8248/(0.19424)+364000/4491=183.799N/mm2;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 Nl,连墙件的设计计算满足强
25、度设计要求!经过计算得到 Nf2 = 300.110kNNf2Nl,连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!连墙件采用双扣件与墙体连接。经过计算得到 N1=11.999kN,小于双扣件的抗滑力12.0kN,连墙件双扣件满足要求!(七)悬挑梁的受力计算悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算悬出端C受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。 悬臂单跨梁计算简图支座反力计算公式支座弯矩计算公式C点最大挠度计算公式其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。本工程算例中,m = 1350mm,l = 1700mm,ml = 300mm,m2 = 1150mm;水平支撑梁的截面惯
26、性矩I = 1130.00cm4,截面模量(抵抗矩) W = 141.00cm3。受脚手架作用集中强度计算荷载 N=8.61kN水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.226.100.00017.8510=0.25kN/m k=1.35/1.70=0.79 kl=0.30/1.70=0.18 k2=1.15/1.70=0.68代入公式,经过计算得到支座反力 RA=25.221kN支座反力 RB=-7.262kN最大弯矩 MA=12.701kN.m抗弯计算强度 f=12.701106/(1.05141000.0)=85.786N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!受脚手
27、架作用集中计算荷载 N=4.20+2.55=6.75kN水平钢梁自重计算荷载 q=26.100.00017.8510=0.21kN/m最大挠度 Vmax=5.303mm按照?建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准?(JGJ 130-2011)表5.1.8规定:水平支撑梁的最大挠度小于2700.0/250,满足要求!(八)悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表?钢构造设计标准?(GB50017-2011)附录得到:b=2.00由于b大于0.6,按照?钢构造设计标准?(GB50017-2011)附录B其值b=1.07-0.282/b
28、=0.929经过计算得到强度 =12.70106/(0.929141000.00)=96.96N/mm2;水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求!(九)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 = 7.26kN; d 楼板螺栓的直径,d = 16mm; 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7261.96/(3.1416161.5)=96.3mm。2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算
29、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 = 7.26kN; d 楼板螺栓的直径,d = 16mm; b 楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=80mm; 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84.2kN楼板混凝土局部承压计算满足要求!4.水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下:锚固压点处楼板负弯矩数值为 M = 7.261.70/2 = 6.17kN.m根据?混凝土构造设计标准?GB50010-2010第6.2.10条其中 1系数,当混凝土强度不超过C50时,1取为1.0,
30、当混凝土强度等级为C80时, 1取为0.94,期间按线性内插法确定; fc混凝土抗压强度设计值; h0截面有效高度; fy钢筋受拉强度设计值。截面有效高度 h0 = 100-15 = 85mm;s = 6.17106/(1.00014.3001.5100085.02)=0.0400 = 1-(1-20.0400)1/2=0.0410s = 1-0.0410/2=0.9800楼板压点负弯矩配筋为 As = 6.17106 / (0.980085.0210.0) = 353.0 mm2悬挑脚手架计算满足要求!七、普通型钢悬挑脚手架考虑阳角最不利因数计算7.1 型钢悬挑架材料选择悬挑型钢水平梁选用1
31、6号热轧工字钢,斜拉杆采用619钢丝绳,搭设脚手架用料同双排落地脚手架。7.2 型钢悬挑架搭设尺寸悬挑脚手架立杆纵距La=1.50m、步距h=1.80m、立杆横距Lb=0.85m,连墙件采用2步2跨3.63.0m刚性连接,建筑物内锚固长度为悬挑段长度的1. 25倍,但最大锚固段长度不得大于5米,悬挑梁锚固采用20的压环钢筋。连墙杆件水平间距L1=3.0m,竖向间距H1=3.6m,连墙杆件使用483.0计算2.7钢管,一端用直角扣件与脚手架内外立杆连接,另一端与建筑物预埋钢管使用双扣件连接;脚手架外侧满挂绿色密目安全立网。7.3 型钢悬挑架搭设顺序型钢挑梁制作 预埋铁件及锚环 挑梁所在楼层混凝土
32、浇捣 安装型钢挑支构件按平面图 型钢挑梁固定按图 安装并焊接型钢纵向联梁按图 按脚手架纵横距及内排架距墙尺寸焊接立杆限位短柱纵向应拉通线 竖立杆 设置架体临时支撑 安装横向扫地杆 安装纵向扫地杆 安装第一步小横杆 安装第一步纵向水平杆 铺钢笆脚手板 设置连墙杆件 安装第二步小横杆 安装第二步纵向水平杆 预埋吊环浇捣上层混凝土 安装斜拉钢丝绳 脚手架搭至卸荷位置安装卸荷钢绳继续搭设脚手架至设计高度7.4悬挑型钢水平梁布置本工程型钢悬挑架布置在构造楼面,采用上拉式挑支构造。7.5 悬挑型钢水平梁节点大样图及受力验算书本工程建筑物边梁向外凸出最大距离为650mm,为了确保外脚手架四周闭合及型钢水平梁
33、锚固段能支承在构造受力部位;根据悬挑脚手架和型钢水平梁的实际工况及平面布置,选择承受荷载最不利的悬挑钢梁且具有代表性的节点构件作为验算对象,分别进展以下计算。7.5.1 详图一型钢A悬挑梁安装如图7-2、图7-3。7.5.2 型钢受力计算书7.5.2.1 荷载参数钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。双排脚手架,搭设高度18.0米,立杆采用单立管。立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.85米,内排架距离构造1.20米,立杆的步距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。施工活荷载为2.0kN/m2,同时考虑2层施工
34、。脚手板采用冲压钢板,荷载为0.30kN/m2,按照铺设4层计算。栏杆采用冲压钢板,荷载为0.16kN/m,安全网荷载取0.0100kN/m2。脚手板下大横杆在小横杆上面,且主结点间增加一根大横杆。 基本风压0.62kN/m2,高度变化系数1.0000,体型系数1.126。悬挑水平钢梁上面的联梁采用16号工字钢,相邻悬挑钢梁之间的联梁上最多布置2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2.50m。而拉杆采用钢丝绳。钢管惯性矩计算采用 I=(D4-d4)/64,抵抗距计算采用 W=(D4-d4)/32D。7.5.2.2 水平挑支构件选择悬挑水平钢梁按带悬臂的单跨梁计算选择1
35、6号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度3.0m,建筑物内锚固段长度1.50m;与楼板连接压环直径:20mm;楼板混凝土标号:C30;建筑物阳角悬挑工字钢不满足1.25倍锚固长度的工字钢上拉钢绳数量为2根,其中1根钢绳参加计算,其余1根钢绳作为安全储藏,其余满足1.25倍锚固长度的每道工字钢上斜拉1根钢绳,钢绳安全系数取0.8;钢绳采用骑马式卡扣固定端头,每个固定点不少于4个卡扣同向,钢绳自由端回扣至端头卡扣内,绳卡拧紧到钢绳压扁三分之一直径为宜,钢绳回扣尾部设置500mm长安全弯,高度要求为100mm,尾端自由长度不小于200mm(见以以下列图;钢绳与建筑构造拉结的吊环采用20mm的光圆钢筋,吊环
36、预埋锚固长度满足?混凝土构造设计标准?GB50010中钢筋锚固的规定;悬挑工字钢与建筑构造采用螺栓钢压板链接固定,钢压板的尺寸为100mmX10mm宽X厚。7.5.2.3大横杆的计算大横杆按照三跨连续梁进展强度和挠度计算,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=0.3000.850/2=0.128kN/m 活荷载标准值 Q=2.0000.850/2=0.850kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.128=0.199kN/m 活荷载的计算
37、值 q2=1.40.850=1.190kN/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=(0.080.199+0.101.190)1.5002=0.304kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为 M2=-(0.100.199+0.1171.190)1.5002=-0.358kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进展强度验算:=0.358106/4491.0=79.728N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要
38、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+0.128=0.166kN/m活荷载标准值 q2=0.850kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.166+0.9900.850)1500.04/(1002.06105107780.0)=2.175mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!7.5.2.4小横杆的计算小横杆按照简支梁进展强度和挠度计算,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=0.038
39、1.500=0.058kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.8501.500/2=0.191kN 活荷载标准值 Q=2.0000.8501.500/2=1.275kN 荷载的计算值 P=1.20.058+1.20.191+1.41.275=2.084kN 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)0.8502/8+2.0840.850/4=0.447kN.m=0.447106/4491.0=99.517N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,
40、满足要求!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=5.00.038850.004/(3842.060105107780.000)=0.01mm集中荷载标准值 P=0.058+0.191+1.275=1.524kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1523.850850.0850.0850.0/(482.06105107780.0)=0.878mm最大挠度和 V=V1+V2=0.890mm小横杆的最大挠度小于850.0/150与10mm,满足要求!7.
41、5.2.6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(标准5.2.5): R Rc其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.0kN,双扣件取12.0kN; R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;横杆的自重标准值 P1=0.0380.850=0.033kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.8501.500/2=0.191kN 活荷载标准值 Q=2.0000.8501.500/2=1.275kN 荷载的计算值 R=1.20.033+1.20.191+1.41.275=2.054kN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40-6
42、5N.m时,试验说明: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;6.5.2.7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)每米立杆承受的构造自重标准值(kN/m);本例为0.1072 NG1 = 0.10718.000=1.930kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用冲压钢脚手板,标准值为0.30 NG2 = 0.30041.500(0.850+1.200)/2=1.845kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,
43、标准值为0.16 NG3 = 0.1601.5004=0.960kN(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010 NG4 = 0.0101.50018.000=0.270kN经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.005kN。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 = 2.00021.5000.850/2=2.550kN风荷载标准值应按照以下公式计算其中 W0 基本风压(kN/m2),W0 = 0.620 Uz 风荷载高度变化系数,Uz = 1.000 Us 风荷
44、载体型系数:Us = 0.960经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.6201.0000.960 = 0.595kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.91.4NQ经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.25.005+0.91.42.550=9.220kN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经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.25.005+1.42.550=9.577kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.91.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2);
45、 la 立杆的纵距 (m); h 立杆的步距 (m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩: Mw=0.91.40.5951.5001.8001.800/10=0.364kN.m7.5.2.8立杆的稳定性计算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=9.577kN; 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
46、量(抵抗矩),W=4.491cm3; 长细比,为3118/16=1960 允许长细比(k取1),为2700/16=169 210 长细比验算满足要求! 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); f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2;经计算得: =9577/(0.19424)=119.181N/mm2;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 f,满足要求! 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=9.220kN; 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
47、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; 长细比,为3118/16=1960 允许长细比(k取1),为2700/16=169 210 长细比验算满足要求! 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=0.364kN.m; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);f 钢管立杆抗压强度设计值
48、,f=205.00N/mm2;经计算得到 =9220/(0.19424)+364000/4491=195.895N/mm2;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 Nl,连墙件的设计计算满足强度设计要求!经过计算得到 Nf2 = 236.136kNNf2Nl,连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!连墙件采用双扣件与墙体连接。经过计算得到 N1=11.999kN,小于双扣件的抗滑力12.0kN,连墙件双扣件满足要求!7.5.2.10联梁的计算按照集中荷载作用下的简支梁计算集中荷载P传递力,P=9.58kN计算简图如下支撑按照简支梁的计算公式其中 n=3.00/1.50=2经过简支梁的计算得到支座反力(考虑
49、到支撑的自重) RA = RB=(2-1)/29.58+9.58+3.000.20/2=14.67kN通过传递到支座的最大力为(考虑到支撑的自重) 24.79+9.58+3.000.20=19.76kN最大弯矩(考虑到支撑的自重) Mmax=2/89.583.00+0.203.003.00/8=7.41kN.m抗弯计算强度 f=7.41106/141000.0=52.54N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!7.5.2.11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。悬臂局部脚手架荷载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
50、排距为850mm,内侧脚手架距离墙体1200mm,支拉斜杆的支点距离墙体 = 2500mm,水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4,截面抵抗矩W = 141.00cm3,截面积A = 26.10cm2。受脚手架作用的联梁传递集中力 N=19.76kN水平钢梁自重荷载 q=1.226.100.00017.8510=0.25kN/m 悬挑脚手架示意图 悬挑钢梁穿墙构造 1木楔楔紧悬挑钢梁楼面构造 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) 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=22.65
51、3kN,R2=23.567kN,R3=-5.602kN最大弯矩 Mmax=12.258kN.m抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=12.258106/(1.05141000.0)+19.5281000/2610.0=90.280N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!7.5.2.12悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表?钢构造设计标准?(GB50017-2011)附录得到:b=1.65由于b大于0.6,按照?钢构造设计标准?(GB50017-2011)附录B其值b=1.07-0.282/b
52、=0.899经过计算得到强度 =12.26106/(0.899141000.00)=96.70N/mm2;水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求!7.5.2.13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RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力 RCi=RUisini按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为RU1=29.908kN7.5.2.14拉杆的强度计算拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进展计算,为RU=29.908kN 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
53、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。选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.00029.908/0.850=281.491kN。选择619钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径23.0mm。钢丝拉绳的吊环强度计算:钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进展计算作为吊环的拉力N,为N=RU=29.908kN 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 = 65N/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=299084/(3.1416652)1/2=1
54、8mm7.5.2.15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=23.567kN 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?混凝土构造设计标准?9.7.6 f = 65N/mm2;压点处采用1个 U 形钢筋拉环连接;所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=235674/(3.141665.002)1/2=16mm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
55、算公式其中 N 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 23.57kN; d 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23567.24/(3.1416201.5)=250.1mm。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 = 23.57kN; 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
56、算中取0.95fc=13.59N/mm2;经过计算得到公式右边等于131.6kN楼板混凝土局部承压计算满足要求!4水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下:锚固压点处楼板负弯矩数值为 M = 23.571.50/2 = 17.68kN.m根据?混凝土构造设计标准?GB50010-2010第6.2.10条其中 1系数,当混凝土强度不超过C50时,1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,1取为0.94,期间按线性内插法确定; fc混凝土抗压强度设计值; h0截面有效高度; fy钢筋受拉强度设计值。截面有效高度 h0 = 100-15 = 85mm;s = 17.68106/(1.0001
57、4.3001.5100085.02)=0.1140 = 1-(1-20.1140)1/2=0.1210s = 1-0.1210/2=0.9390楼板压点负弯矩配筋为 As = 17.68106 / (0.939085.0210.0) = 1054.2 mm2悬挑脚手架计算满足要求!八、悬挑脚手架搭拆本卷须知8.1悬挑脚手架搭设本卷须知8.1.1本工程悬挑脚手架由于受建筑物平面几何尺寸的影响,型钢支架纵向布距不尽相等,型钢最大间距控制在15001650 mm,安装允许偏差不得超过50mm,搭设时应特别注意纵横向水平杆件与立杆的连接方法按标准,确保主节点连接稳固,杆件交织布置合理,以保证脚手架的整
58、体稳定性,挑架搭设时第一步脚手架步距应从型钢挑梁底面算起;悬挑脚手架平面布置图详见附图。8.1.2 考虑阳角最不利因数卸荷方式可参照以以下列图通用图进展。8.1.3 根据型钢支架挑梁平面布置图及节点大样图,对每根榀型钢支架挑梁的固定及支拉杆件的位置,事先应进展各部件尺寸翻样,安装时对号入座。同时做好:在下层混凝土构造施工时,按斜撑下支点位置预埋铁件;在型钢安装层混凝土构造施工时,应严格按型钢桁架挑梁位置预埋铁件或压环压环弯脚应压在现浇楼板下层钢筋之下,两侧锚固长度大于300mm;在上层混凝土构造施工时,按下层型钢或脚手架卸荷主节点的对应位置上预埋钢筋吊环,并保证其在同一垂直面上(见以以下列图。
59、8.1.4 普通型钢悬挑梁长度主要以A型=3m、B型=4.5m、C型=6.0m、D型=7.0m四个规格为主,个别挑梁支架的长度按实际尺寸进展下料。用于固定型钢支架的预埋铁件、锚拉环应采用A3钢或Q235钢,焊条选用E43型;用于设置型钢挑架的材料必须具有产品合格证。8.1.5 型钢挑梁支架、支拉斜撑等挑架设施在安装时其所在楼层构造混凝土强度应满足强度要求。8.1.6 型钢挑梁支架安装就位后,应先行做好固定校正工作,钢梁支架外伸挑端应略高于尾部为梁长的35,然后按照立杆位置焊接长150mm200mm直径为20mm立杆限位短柱。U型钢筋拉环、锚固螺栓与工字钢的间隙用木楔楔紧。第一步脚手架底面从外立
60、杆至建筑物外墙面应用九层板封闭隔离为硬性防护,每隔十米设置一道硬性防护,硬性防护间每层设置水平兜网;悬挑脚手架外侧用绿色密目网全封闭。8.1.7 普悬型钢、支拉体系应按图纸放实样确定各杆件加工制作尺寸,所有联梁与型钢挑梁应进展焊接连接图中注明者除外。8.1.8 详图中未注明的连接焊缝按以下要求确定:对接焊缝沿型钢截面周长满焊,贴角焊缝按型钢接触面长度满焊,焊缝高度焊脚尺寸6mm。8.1.9 悬挑脚手架外立面设置剪刀撑,每道剪刀撑跨越立杆的根数为6根,每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面的倾角应在45-60之间;剪刀撑斜杆的接长应采用搭接或对接,搭接长度不应小于1m,并应采用不
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