悬挑脚手架施工方案

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1、目 录 一、工程概况 . 2 二、悬挑架构造形式 . 2 三、结构验算 . 2 四、施工 方案 . 3 五、脚手架架体构造 . 6 六、 检查验收 . 7 七、 安全管理 制度 . 8 八、文明施工管理制度 . 10 九、附件计算书 . 11 1 一、工程概况 *城 *栋土建总包工程 悬挑式扣件钢管脚手架方案 2本工程位于*市*港内由 10、11 共 2 栋高层住宅楼组成层数为 22+1层建筑高度为 66.15m。本工程建筑抗震设防类别为丙类建筑结构安全等级为二级。结构抗震等级剪力墙为三级框架为三级。基本风压 W=0.35KN/。 二、悬挑架构造形式 脚手架为双排钢管悬挑脚手架每五层一挑立杆采

2、用单立管。搭设尺寸为立杆的纵距1.50米立杆的横距0.90米立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为483.5连墙件采用2步2跨竖向间距3.60米水平间距3.60米。施工均布荷载为3.0kN/m 。悬挑水平钢梁采用14号工字钢其中在一般位置建筑物外悬挑段长度1.30米建筑物内锚固段长度1.90米。 最外面支点距离建筑物1.20m支杆采用钢管48.03.5mm拉杆采用钢丝绳。具体见图1 14工字钢16锚卡图1 在阳台等降板位置悬挑水平钢梁采用14号工字钢其中建筑物外最大悬挑段长度3.70m建筑物内锚固段长度2.30m。最外面支点距离建筑物3.70m。具体见图2 悬挑脚手架剖面图见图3、图4。 三、

3、结构验算见附件一、附件二悬挑式扣件钢管脚手架计算书 2 16锚卡14工字钢四、施工方案 1、悬挑架楼层布置分布图 图2 悬挑按照每五层一挑的原则悬挑高度为 14.5m具体设置楼层分别在 4 层、9 层、14 层、19 层。 2、安装工艺拆除与安装工艺相反 安装 16 的锚固钢筋安装挑梁工字钢放置纵向扫地杆立杆横向扫地杆第一步纵向水平杆第一步横向水平杆连墙件斜拉钢丝绳第二步纵向水平杆第二步横向水平杆扫地杆满铺竹跳板外口栏杆、挡脚板密目网上部架体随层搭设。 3、锚环按平面尺寸正确埋置锚环锚固尺寸与设计相吻合。 4、在悬挑楼层同步预埋钢筋锚卡上部架体继续上升,并加设可靠临 时支撑安放工字钢以保证不影

4、响安全防护和主体工程进度。 5、钢丝绳做为悬挑架安全储备直径按照计算书采用 14 钢丝绳。满足安 全储备要求钢丝绳与悬挑梁角度不小于 45上部锚卡采用 16 钢筋预埋至上层梁或剪力墙上钢丝绳利用调节螺栓控制受力钢丝绳每边采用不少于 3道绳卡固定。 6、底层架采用 50mm 厚胶合板或竹胶板水平封闭施工层满铺脚手板并设 180mm 高挡脚板与墙体间隙缝用竹笆封闭严密以防掉物伤人。脚手架隔层满铺脚手板与墙体间隙缝用胶合板或竹胶板封闭外加四周密目网封闭。 3 图3 十 九 层十 四 层九 层四 层1 4 工 字 钢 1 6 锚 卡1 4 钢 丝 绳普通外墙位置脚手架剖面图 4 图4 14钢丝绳14钢

5、丝绳十九层十四层九层四层16锚卡14工字钢阳台等降板位置脚手架剖面图 5 锚固钢筋制作安装详图 五、脚手架架体构造 1、纵向水平杆设置在立杆内侧每根长度小于 3 跨搭接应用对接扣件 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距离不应小于 50mm。 2、横向水平杆在主节点处必须设一根用直角扣件扣接严禁随意拆除 内侧靠墙端伸 250mm外侧伸出 150mm脚手板下横杆根据需要设置。 3、脚手板作业层应铺满、铺稳离开墙 120150mm木跳板或竹串片应放置 于三根横杆上并固定可靠防止倾翻对接和搭接构造应符合要求。端部脚手板探头长度不超过

6、 150mm两端与支撑横杆可靠固定。 4、立杆放置在工字钢上并稳定纵向扫地杆应采用直角扣件固定立杆上 立杆接头必须采用对接扣件连接对接扣件应交错布置两根相邻立杆接头不应设置在同步内同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于 500mm各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的 1/3。 5、本工程高层施工连墙体设置水平间距 5m竖直间距 3.9m菱形布置 用予埋钢管与脚手架体拉结宜靠近主节点设置偏离主节点的距离不应大于300mm或者在门窗洞口处用钢管与脚手架体拉结。 6、在外架设置剪刀撑由底至顶宽度不小于 4 跨中间剪刀撑净距不大 于 15m 设置一道。剪刀撑采用搭接搭接长度不应小

7、于 1m应采用不少于 2 个旋转扣件固定端部扣件盖板边缘至杆端距离不应小于 100mm斜杆固定在立杆上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主杆上6 旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于 150mm横向斜撑应在同一节间由底至顶层呈之字型连续布置斜撑与地面的倾角控制在 60。 六、检查验收 1. 工字钢及钢管应有出厂合格证、质保书及质量检验报告。壁厚等偏差均 应小于 0.5mm管件表面应平直光滑不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道钢管必须涂刷防锈漆。 2. 扣件的验收应符合下列规定 1) 新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格 证。当对

8、扣件质量有怀疑时应按国家标准钢管脚手架扣件GBL5831的规定抽样检测 2) 旧扣件使用前应进行质量检查有裂缝、变形的严禁使用出现滑 丝的螺栓必须更换 3) 新旧扣件均应进行防锈处理。 3. 木板脚手板宽度不宜小于 200mm厚度不小于 50mm腐朽及严重变形破 坏的脚手板禁止使用竹脚手板宜用毛竹或楠竹制作竹片板、竹笆板。架体内不得随意放置钢筋、模板、木方等杂物除操作人员和模板安装人员外其他工种不得在架体上施工或走动。 4. 所有杆件端头伸出扣件盖板边沿的长度不应小于 100mm对接扣件开口 朝上。 5. 脚手架应在下列阶段进行检查与验收 1) 作业层上施加荷载前 2) 每搭设一层高度后 3)

9、 达到设计高度后 4) 遇到六级大风或大雨后 5) 停用超过一个月。 6. 脚手架使用中应定期检查下列项目 1) 杆件的设置荷连接连墙件等的构造是否符合要求 2) 立杆是否悬空 3) 锚环及扣件螺栓是否松动 7 4) 5) 6) 安全防护措施是否符合要求 是否超载 每周均应对每个架上的杂物清理干净保证安全和文明施工。 7. 允许偏差项目 挑梁外端相邻高差20mm 连结工字钢周圈高差50mm 上拉钢丝绳吊环水平偏差100mm 立杆总体垂直度偏差50mm 同根纵向水平杆两端高差20mm 同跨纵向水平杆两根高差10mm 小横杆外伸长度偏差50mm 脚手板对接及搭接按相关标准检查 8. 安装后的扣件螺

10、栓拧紧扭力距应采用扭力扳手检查随即抽样不合 格的必须重新拧紧直至合格检查标准如下表 扣件拧紧抽样检查数目及质量判定标准 项次检查项目安装扣件数量抽查数量允许 的 不合 格数1连接立杆与纵横向水平杆或剪刀撑的扣件接长立杆、纵向水平杆或剪刀撑的扣件51909115015128028150050112001201320058132032500112352连接横向水平杆与纵向水平杆的扣件非主节点处51909115015128028150050112001201320058132032501235710七、安全管理制度 一、项目部安全教育培训制度 a) 贯彻国家和建设部有关安全工作的方针、政策、法令、标

11、准和企业的安 全生产规章制度要落实到每个职工的思想上和行动中按求要求要反复讲天天讲 8 b) c) d) 每月举办一次安全讲座 每周进行一次班组安全活动 每月对操作人员进行一次安全教育和技术业务培训。 二、项目安全技术交底制度 1、为正确执行安全生产方针切实加强项目管理认真组织实施安全技术 措施预防安全事故发生必须建立安全技术交底制度对不安全因素和高空等危险作业要采取预防措施避免冒险作业严禁声音指挥防止安全事故的发生。 2、挑架在搭设安装 要对班组进行书面安全技术交底明确关键部位的技术要求。 3、挑架在每次拆卸前要对班组进行书面安全技术交底。 4、针对现场施工的不安全因素必须明确注意事项交代相

12、应措施作出 书面安全技术交底。 5、班组有权拒绝没有针对性的安全技术交底措施的危险作业避免违章作业。 6、对施工作业中不进行安全技术交底或无针对性而发生安全事故造成重 大伤亡和经济损失由交底人负应有的责任。 7、项目安全员加强定期不定期安全检查落实交底实施。发现问题立即解 决。 三、项目特种人员上岗制度 1、从事架体操作的电工、架子工属于特种作业必须持证上岗。 2、严禁无证人员从事脚手架的施工。 四、安全检查制度 1、挑架搭设完毕后、施工前要认真组织有关人员按照国家有关规范和搭设、 验收检查表要求进行检查验收并认真履行签字手续对检查出来的问题要经过整改合格后方能进行下道工序施工。 2、拆装前后

13、要认真组织有关人员按照安全检查表要求进行检查验收并认 真履行签字手续对检查出来的问题要立即组织整改。 3、架搭到顶后要进行一次全面的检查并加固同时做好记录对架体要 在楼顶上停留一段时间时定期进行检查。 9 4、架每升高一层和加施工荷载较大时均须测量挑梁外口挠度值做好记录 超过标准立即停止施工。 五、防火安全制度 1、脚手架防火要以预防为主应及时清理脚手架上的易燃物品。 2、在脚手架上一定部位设置灭火器材。 3、限制在脚手架上动用明火动用明火时要经过有关领导审批并要有专 人监护采取相应的防火措施。 4、其他工种在建筑施工层脚手架上从事钢筋等其他结构焊接时要在焊接 部位下面设置阻燃挡板不允许焊渣直

14、接掉在脚手架上面引起火灾。 六、项目班前安全活动制度 1、操作人员要认真学习安全技术操作规程和有关管理制度。积极参加班组安全活动。 2、要认真听取项目部负责人有关安全技术交底内容作到服从领导听取 指挥坚守岗位不违章作业。 3、工前要对设备、防护用品及作业环境进行安全检查发现问题及时整改 符合安全要求方能进行施工。 七、挑架的安全使用制度 1、六级以上大风、大雨以及夜晚不能进行安拆操作。 2、架子应有可靠的避雷措施。 3、拆脚手架时底部建筑物周围环境要设警戒区。任何人员不得在警戒区 范围停留和走动。 4、专业人员经技术负责人同意外任何人员不得动用挑拉杆件不得拆 除钢管、扣件以及架体与建筑物的拉结

15、、支顶、卸荷杆件等。 5、施工荷载不允许超过额定荷载安拆时不得有施工荷载。 6、挑梁及拉结钢丝绳每次组装前都应认真检查如有损坏应及时更换。 八、文明施工管理制度 根据脚手架施工的特殊性结合职业安全卫生的贯标精神要求施工时做到 如下 e) 进入施工现场的人员戴好安全帽高空作业系好安全带穿好防滑鞋等 10 现场严禁吸烟。 f) 进入施工现场的人员要爱护场内的各种警示牌不得随意拆除和移动警 示牌。 g) 严禁酒后人员上架作业施工操作时要求精力集中、严禁开玩笑和打闹。 h) 上架子作业人员上下均应走人行梯道不准攀爬架子。 i) 脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改如需做局部拆改时须经工程 部同意后由架子

16、工操作。 j) 不准利用脚手架吊运重物作业人员不准攀爬架子上下作业面塔吊起 吊物时不能碰撞和拖动脚手架。 k) 在架子上不得随意拆动脚手架的所有拉接点以及扣件等所有架子部分。 l) 要保证脚手架体的整体性不得与施工电梯一并拉接不得截断架体。 m) 使用的工具要放在工具袋内防止掉落伤人登高要穿防滑鞋袖口及 裤口要扎紧。 n) 架体定期维护检查挑梁变形锚固、钢丝绳松紧、附墙杆牢固、密目 网严密性。 o) 对密目网上污染的砼浆等及时清理干净若污染严重时及时更换。 九、附件计算书。 11 附件一悬挑式扣件钢管脚手架计算书 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。

17、 计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为15.0米立杆采用单立管。 搭设尺寸为立杆的纵距1.80米立杆的横距0.90米立杆的步距1.80米。 采用的钢管类型为 483.5 连墙件采用2步2跨竖向间距3.60米水平间距3.60米。 施工均布荷载为3.0kN/m 同时施工2层脚手板共铺设4层。 2悬挑水平钢梁采用14号工字钢其中建筑物外悬挑段长度1.30米建筑物 内锚固段长度1.90米。 最外面支点距离建筑物1.20m支杆采用钢管48.0 3.5mm拉杆采用 14钢丝绳。 一、小横杆的计算: 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。 按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆

18、的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.800/3=0.210kN/m 活荷载标准值 Q=3.0001.800/3=1.800kN/m 荷载的计算值 q=1.20.038+1.20.210+1.41.800=2.818kN/m 2.抗弯强度计算 小横杆计算简图 最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 计算公式如下: 2M=2.8180.900 /8=0.285kN.m 622=0.28510 /5080.0=56.102N/mm 小横杆的计算强度小于205.0N/mm ,满足要求! 12 3.挠度计算 最大挠

19、度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下: 荷载标准值q=0.038+0.210+1.800=2.048kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度 V=5.02.048900.0 /(3842.0610 121900.0)=0.697mm 4 5小横杆的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求! 二、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小横杆在大横杆的上面。 用小横杆支座的最大反力计算值在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。 1.荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.0380.900=0.035kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.9001

20、.800/3=0.189kN 活荷载标准值 Q=3.0000.9001.800/3=1.620kN 荷载的计算值 P=(1.20.035+1.20.189+1.41.620)/2=1.268kN 2.抗弯强度计算 大横杆计算简图 最大弯矩考虑为大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: 13 26 22M=0.08(1.20.038)1.800 +0.2671.2681.800=0.621kN.m =0.62110 /5080.0=122.325N/mm 大横杆的计算强度小于205.0N/mm ,满足要求! 3.挠度计算

21、最大挠度考虑为大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: 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度 45V1=0.6770.0381800.00 /(1002.06010 121900.000)=0.11mm 集中荷载标准值P=0.035+0.189+1.620=1.844kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V1=1.8831843.5601800.00 /(1002.06010 121900.000)=8.06mm 3 5最大挠度和 V=V1+V2=8.171mm 大横杆的最大挠度小于1800.0/150与10mm,满

22、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(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=0.0381.800=0.069kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.9001.800/2=0.283kN 活荷载标准值 Q=3.0000.9001.800/2=2.430kN 荷载的计算值 R=1.20.069+1.20.283+1.42.430=3.825kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 14 2四、脚手架荷载标准值:

23、 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0.1337 NG1 = 0.13415.000=2.006kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m )本例采用木脚手板标准值为0.35 NG2 = 0.35041.800(0.900+0.300)/2=1.512kN (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 = 0.1501.8004/2=0.540kN (4)吊挂的安全设施荷载包括安全网(kN/m )0.005 2NG4 = 0.0051.80015.000

24、=0.135kN 经计算得到静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.193kN。 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 = 3.00021.8000.900/2=4.860kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m )按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定2采用W0 = 0.300 Uz 风荷载高度变化系数按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用Uz = 1.140 Us 风荷载体型系数Us = 1.560 经计算得到风荷载标准值Wk

25、 = 0.70.3001.1401.560 = 0.373kN/m 。 2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 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.851.4Wklah /10 2其中 Wk 风荷载基本风压标准值(kN/m ) 2la 立杆的纵距 (m) h 立杆的步距 (m)。 15 五、立杆的稳定性计算: 卸荷吊点按照构造考虑不进行计算。 1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 2其中 N 立杆的轴心压力设计值N=11.84kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.19 i 计算立杆的截面回转半

26、径i=1.58cm l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定l0=3.12m 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=1.50 A 立杆净截面面积A=4.89cm 2W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm 3 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm )经计算得到 = 130.28 f 钢管立杆抗压强度设计值f = 205.00N/mm 2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=10.81kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.19 i 计算

27、立杆的截面回转半径i=1.58cm l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定l0=3.12m 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 = 1.50 A 立杆净截面面积A=4.89cm 2W 立杆净截面模量(抵抗矩)W=5.08cm 3MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩MW = 0.259kN.m 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm )经计算得到 2 = 170.06 f 钢管立杆抗压强度设计值f = 205.00N/mm 216 考虑风荷载时立杆的稳定性计算 六、连墙件的计算: Nl连墙件的设计计算满足要求! 七、悬挑梁的受力计算: 连墙件扣

28、件连接示意图 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900mm内侧脚手架距离墙体300mm支拉斜杆的支点距离墙体 = 1200mm 17 432水平支撑梁的截面惯性矩I = 712.00cm 截面抵抗矩W = 102.00cm 截面积A = 21.50cm 。 受脚手架集中荷载 P=1.24.19+1.44.86=11.84kN 水平钢梁自重荷载 q=1.221.500.00017.8510=0.20kN/m 11悬挑脚手架示意图 A11.84kN10011.84kN12000.20kN/m1900B经过

29、连续梁的计算得到 悬挑脚手架计算简图 2.270.000.022.090.700.329.759.81悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN) 18 0.9721.961悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) 0.1310.146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=14.126kN,R2=10.511kN,R3=-0.319kN 最大弯矩 Mmax=1.961kN.m 抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=1.96110 /(1.05102000.0)+0.00061000/2150.0=18.311N/mm 2水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm ,

30、满足要求! 2八、悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用14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结构设计规范(GB50017-2003)附录B得到 b=2.00 由于 b大于0.6按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值用值为0.929 经过计算得到强度 =1.9610 /(0.929102000.00)=20.70N/mm 6 2水平钢梁的稳定性计算 0时水平钢梁受压当RAH0时水平钢梁受拉当RAH=0时水平钢梁不受力。 各支点的支撑力 RCi=RUisin i+RDisin i 且有 RUicos i=RDicos i 可以得到 按照以上公

31、式计算得到由左至右各杆件力分别为 RU1=7.607kN RD1=7.607kN 十、拉杆与支杆的强度计算: 拉绳的轴力RU与支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算分别为RU=7.607kNRD=7.607kN 拉绳的强度计算 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8.0007.607/0.850=71.598kN。 20 选择619+1钢丝绳钢丝绳公称抗拉强度14

32、00MPa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=7.607kN钢丝拉绳的吊环强度计算公式为 1/2其中 f 为吊环抗拉强度取f = 50N/mm 每个吊环按照两个截面计算 2所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=76074/(3.1416502) =10mm 下面压杆以钢管48.0 3.5mm计算斜压杆的容许压力按照下式计算 其中 N 受压斜杆的轴心压力设计值N = 7.61kN 轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到i 计算受压斜杆的截面回转半径i = 1.64cm l 受最大压力斜杆计算长度l = 3.23m

33、 A 受压斜杆净截面面积A =5.09cm 2= 0.19 2 受压斜杆受压强度计算值经计算得到结果是 80.52 N/mm f 受压斜杆抗压强度设计值f = 215N/mm 2受压斜杆的稳定性计算 f,满足要求! 十一、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=10.511kN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/mm 2所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=105114/(3.1416502)1/2=12mm 水

34、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。 21 附件二 悬挑式扣件钢管脚手架计算书2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15.0米立杆采用单立管。 搭设尺寸为立杆的纵距1.50米立杆的纵距0.90m米立杆的步距1.80米。 采用的钢管类型为 483.5 连墙件采用2步2跨竖向间距3.60米水平间距3.60米。 施工均布荷载为3.0kN/m 同时施工2层脚手板共铺设4层。 悬挑水平钢梁采用14号工字钢其中建筑物外悬挑段长度3.70米建筑物内锚固段长度2.30米。 悬挑水平钢梁

35、采用钢丝绳与建筑物拉结最外面钢丝绳距离建筑物3.70m。 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=0.3500.000/3=0.000kN/m 活荷载标准值 Q=3.0000.000/3=0.000kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.000=0.046kN/m 活荷载的计算值 q2=1.40.000=0.000kN/m 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠

36、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 2M1=(0.080.046+0.100.000)1.500 =0.008kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 22 支座最大弯矩为 2M2=-(0.100.046+0.1170.000)1.500 =-0.010kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算 =0.01010 /5080.0=2.041N/mm 6 2大横杆的计算强度小于205.0N/mm ,满足要求! 23.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

37、 计算公式如下: 静荷载标准值q1=0.038+0.000=0.038kN/m 活荷载标准值q2=0.000kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 45V=(0.6770.038+0.9900.000)1500.0 /(1002.0610 121900.0)=0.052mm 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行强度和挠度计算脚手板铺设在小横杆的上面。 按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.350

38、1.500/3=0.175kN/m 活荷载标准值 Q=3.0001.500/3=1.500kN/m 荷载的计算值 q=1.20.038+1.20.175+1.41.500=2.356kN/m 2.抗弯强度计算 小横杆计算简图 最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 计算公式如下: 2M=2.3560.900 /8=0.239kN.m 23 622=0.23910 /5080.0=47.05N/mm 小横杆的计算强度小于205.0N/mm ,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下: 4 5荷载标准值q=0.038+0.175+1.500=1.713kN

39、/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度 V=5.01.713900.0 /(3842.0610 121900.0)=0.583mm 小横杆的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求! 二、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 大横杆的自重标准值 P1=0.0381.500=0.57kN 小横杆的自重标准值 P1=0.0380.9/2=0.017kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.91.500/2=

40、0.236kN 活荷载标准值 Q=3.0000.91.500/2=2.025kN 荷载的计算值 R=1.20.57+1.20.017+1.20.236+1.42.025=3.823kN 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 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 三、 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0.1248 NG1 = 0.12515.000=1

41、.872kN 0.15 22(2)脚手板的自重标准值(kN/m )本例采用木脚手板标准值为0.35 NG2 = 0.35041.5000.9/2=0.945kN (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NG3 = 0.1501.5004/2=0.450kN (4)吊挂的安全设施荷载包括安全网(kN/m )0.005 NG4 = 0.0051.50015.000=0.112kN 经计算得到静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.379kN。 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1/224 取值。

42、经计算得到活荷载标准值 NQ = 3.00021.5000.9/2=4.05kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 222其中 W0 基本风压(kN/m )按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用W0 = 0.35 Uz 风荷载高度变化系数按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用Uz = 1.140 Us 风荷载体型系数Us = 1.200 经计算得到风荷载标准值Wk = 0.70.351.1401.200 = 0.335kN/m 。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ1.23.3790.851.44.058

43、.87kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.851.4Wklah /10= 0.851.40.351.51.8 /100.202 kNm 2 2其中 Wk 风荷载基本风压标准值(kN/m ) la 立杆的纵距 (m) h 立杆的步距 (m)。 四、立杆的稳定性计算: 卸荷吊点按照构造考虑不进行计算。 1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 3其中 N 立杆的轴心压力设计值N=3.3794.05=7.429kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.19 i 计算立杆的截面回转半径i=1.58cm l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh

44、确定l0=3.12m 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=1.50 A 立杆净截面面积A=4.89cm 2W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm 222 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm )经计算得到 f 钢管立杆抗压强度设计值f = 205.00N/mm 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 = 123.56 N/mm 其中 N 立杆的轴心压力设计值N=7.429kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.19 25 3i 计算立杆的截面回转半径i=1.58cm l0 计算长度

45、 (m),由公式 l0 = kuh 确定l0=3.12m 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 = 1.50 A 立杆净截面面积A=4.89cm 2W 立杆净截面模量(抵抗矩)W=5.08cm MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩MW = 0.202kN.m 222 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm )经计算得到 f 钢管立杆抗压强度设计值f = 205.00N/mm 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要求!六、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。 本工程中脚手架排距为900mm内侧距离墙体2700mm拉绳

46、的锚点距离墙体 = 3700mm 水平支撑梁的截面惯性矩I = 712.00cm 截面抵抗矩W = 102.00cm 截面积A = 21.50cm 。 4 3 2受脚手架集中荷载 P=13.694kN 水平钢梁自重荷载 q=1.221.500.00017.8510=0.20kN/m 26 结构、荷载简图变形(mm)弯矩(kN.m)剪力(kN)6各支座的支座反力由左至右分别为 R1=0.2kN,R2=30.6kN,R3=34.5kN,R4=12kN 最大弯矩 Mmax=5.2kN.m 抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=5.210 /(1.05102000.0)+9.5531000/215

47、0.0=53.0N/mm 2水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm ,满足要求! 2七、悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用14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结构设计规范(GB50017-2003)附录B得到 b=1.08 由于值为0.793 b大于0.6按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值用6 2b 查表得到其经过计算得到强度 =5.210 /(0.793102000.00)=65N/mm 水平钢梁的稳定性计算 八、 拉杆的受力计算: f,满足要求! 27 水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算 其中RUic

48、osi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=18.200kN 九、拉杆的强度计算: 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8.00018.200/0.850=171.291kN。 选择619+1钢丝绳钢丝绳公称抗拉强度1400MPa直径14mm分两次卸荷。 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=18.200kN钢丝拉绳的吊环强度计算公式为 1/2其中 f 为吊环抗拉强度取f = 50N/mm 每个吊环按照两个截面计算 2所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=182004/(3.1416502) =16mm 十、锚固段与楼板连接的计算: 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=22.2