型钢悬挑式脚手架在超高层建筑施工中的设计

型钢悬挑式脚手架在超高层建筑施工中的设计1.工程概况深圳国际商会中中心工程位于于深圳市福田田中心区，总总建筑面积1340881.38mm2，建筑高度度为216m，是集办公公与商业为一一体的超高层层民用建筑，地地上55层，其中四四层(24.000m)以下为裙楼,四层以上为为标准层（H=3.66m）及避难层(H=4..8m),顶层(214..5m)设置直升机机停机坪。外外墙装饰主要要采用玻璃幕幕墙。2.脚手架材质质要求钢管尺寸Φ488×3.5，材质Q235--A级钢（Q235钢抗拉、抗抗压和抗弯强强度设计值f为205N//mm2），符合《碳碳素结构钢》（GB/T700）规定，扣件符合《钢管脚手架扣件》（GB15831）规定，满足各种性能要求，安全网为密目式安全网。3.型钢悬挑挑式脚手架方方案3.1根据据工程要求悬悬挑式脚手架架方案按七层层划分为一段段，共需设置置八段，每段段高度分别为为：25.22m、26.4m、25.2m、26.4m、25.2m、25.2m、26.4m、15.6m，每段底部部设工字钢梁梁和双吊索为为承载装置，搭搭设上段脚手手架时，下段段脚手架逐渐渐拆卸，最后后拆除承载装装置工字钢、钢钢丝绳等，拆拆下来的材料料用为上段脚脚手架的搭设设，主体结构构施工完毕，将将最后一段挑挑架由上而下下逐渐拆除。3.2选用用型钢12.6工字钢作为为悬挑梁，长长1.5米，第一段段悬挑架先在在五层混凝土土梁中预埋Φ30的钢管作为为型钢穿墙螺螺栓使用，每每根型钢用两两根Φ20的螺栓与混混凝土梁连接接，型钢@15000，立杆纵向向间距1500mmm，横向间距1050mmm，内立杆与与建筑物间距距350mmm，步距1800mmm，在建筑物物外侧立面整整个长度和高高度上连续设设置剪刀撑。3.3钢梁梁承载装置技技术参数序号构配件名称尺寸、型号技术要求1工字钢钢梁I12.6长11..5mQ235A2钢梁连墙板250×1600××10钢板Q235A3钢梁连墙杆Φ20Q235A4吊索6×19Φ177光光面钢丝绳绳破断拉力1844000kg5花篮螺丝OO型3.0允许荷载≥300KKN6吊环Φ16圆钢热弯直径1200mmm7吊环连墙螺拴Φ22Q235A3.4脚手手架部件参数数钢管：388.4N//m扣件：155N/只钢笆片：1255N/m22七夹板：1200N/m22安全网：5NN/m24.设计计算算4.1脚手手架静载：沿沿纵向截取1.5m长，竖向30m高的一段外外脚手架为计计算单元。4.2脚手手架自身荷载载组合：承载体荷载分项内立杆杆(N))外立杆杆(N))立杆自重30×38.44==115221152大横杆1.5×(300÷÷1.8))××2×388..4=1992201920小横杆[1.5×(3300÷1.88))×38..44]÷22==480480扣件(30÷1.88)××4×155==900900钢笆片[1.5×1..005×(3300÷1.88))×1255]]÷2=116640.661640.6连墙件0.8×9×3388.4=22776.5内挡板0.5×1.55××(30÷÷11.8)××1120=115500剪刀撑×2×(1.55×30)÷÷÷(6×6)×388.4=88114.6安全网1.5×30××55=2255护栏杆1.5×(300÷÷1.8))××38.44==960踢脚板1.5×0.22××(30÷÷11.8)××1120=66000合计787086934.3脚手手架活载：脚手架计算施工工活载取2000NN/m2，按三步架架同时装修施施工时计算荷荷载：2000×1..5×3↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓BDA350011000qq2q1ΣM(D)=001.11q1=20000×1.5××3×1.11×1.1//2-20000×1.55×3×0..35×0..35/2得:q1=44499(N)ΣY=0q2=20000×1.5××3×(1..1+0.335)-44449=88601(NN)脚手架总荷载：：外立杆：P1==1.2×88693+11.4×44449=166.66(KKN)内立杆：P2==1.2×77870+11.4×86601=211.49(KKN)悬挑钢梁内力分分析：为了简简化计算,B点为完全铰铰接,计算简图如如下:S1、S2分别别为斜拉钢丝丝绳内力；PB为工字钢的的支座反力；；h为一个楼层层高度，本工工程标准层为为3.6m和4.8m，以下分别别取h=3.66m和h=4.88m进行内力分分析：h=3.6mm时，α=arcttg()=668.10，β=arcctg()==84.500ΣM(D)=00S1×1.1××Sinα-P1×1.1==0S1===177.91KNNΣM(A)=00S2×1.1××Sinβ-P2×1.1==0S2===211.59KNNΣX=0S1Cosα+S2Cosβ-PB=0PB=17.991×Coss68.100+21.559×Coss84.500=8.755KNh=4.88m时，α=arcttg()=774.30，β=arcctg()==85.800ΣM(D)=00S11==17.331KNΣM(A)=00S22==21.555KNΣX=0PB=17.331×Coss74.300+21.555×Coss85.800=6.266KN因楼层高度的变变化，在此选选用最不利荷荷载进行各构构件验算，即即层高为3.6m时：S1=17.991KN，S2=21.559KN，PB=8.755KN。构件验算：钢梁的验算：：钢梁型号拟选II12.6，各项技术术参数分别为为：h=126mmmb=74mmmt=5mmtw=8..4mmA=18810mm22Ix=488ccm4ωx=77..5cm3ix=5..20cmIy=46.99cm4ωy=12..68cm33iy=1..61cm由计算简图可知知：钢梁轴心心力为PB钢梁截面强度验验算：==4.83((N/mm22)<f=2215N/mmm2满足要求钢梁整体稳定性性验算：钢梁的的计算长度L0=1.5米λx===288.85<[[λ]=2000λy===933.17<[[λ]=2000λy>λx故只只对Y-Y轴进行验算算，查表得：：ψ=0.2112==22.800(N/mmm2)<f=2215N//mm2安全钢梁局部稳定定性验算：①腹板：≤((25+0..5λ)式中以构件两方方向长细比的的较大者，即即λy=180，λy>100，取λ=100代入上式得得：==25.2<<(25+00.5λ)=(25++0.5×1100)×==78.4安全②翼板：≤((10+0..1λ)代入数据得得：=8.8<100+0.1××100)××=20.99安全吊索验算钢丝绳强度验验算拟选用6×199Φ17光面钢丝绳绳，其破断拉拉力Pg=184000Kg钢丝绳允许拉力力：S=0.885×184400×100=156..4KN安全系数：K====7.244>6.0安全花篮螺丝强度度验算：花篮螺丝选用OOO型3.0，螺旋扣号号码为3.0，许用荷载载：f=30KN>>S2=211.59KNN安全节点验算：吊索连墙节点点验算：吊环用Φ16圆圆钢冷弯而成成，焊接在10mm厚的钢板上上，焊脚尺寸寸hf=6mm，焊缝长度Lw=1000mm(双面焊)，螺栓直径Φ22(如下图)：①吊环验算算：吊环受剪力：Nv=S1+SS2=17.991+21..59=399.5KNτ===98..26N/mmm2<[τ]=1255N/mmm2安全②焊缝强度度验算：焊缝受水平方向向拉应力及竖竖向剪应力共共同作用，应应满足下式：：≤式中中βƒ为强度增大大系数，静载载作用下取1.22为角焊缝强度度设计值，取取160NN/mm2Nt=S1Coosα+S2Cosβ=17.991×Coss68.100+21.559×Coss84.500=8.755KNNv=S1Siinα+S2Sinβ=17.991×Sinn68.100+21.559×Sinn84.500=38.112KNσƒ===5..79N//mm2τƒ===255.12NN/mm2==25.655N/mm22<=160NN/mm2安全③钢板强度验验算：钢板承受螺栓传传来的竖向反反力：N=Nv==38.122KN受力面积取与螺螺栓的有效接接触面积：A=3.114×11××10=3445.4mmm2σ===1110.36NN/mm2<[f]==215N//mm2安全④连墙螺栓验验算：螺栓直径为Φ222、截面积A=3800.1mm22，螺栓受水水平拉力及竖竖向剪力共同同作用，则要要满足：≤1式中：Nt、NNv分别为螺栓栓所受拉力、剪剪力；、分别为螺栓栓受拉、受剪剪承载力设计计值。Nt=Nc=88.75KNN、Nv=QC=38.1