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固始湖畔春天三期T21、25、29#楼及地下车库工程 脚手架施工方案 目录第一章 、编制依据第二章 、工程概况 第三章 、脚手架的材质要求第四章 、脚手架方案选择第五章 、脚手架的搭设流程及要求第六章 、脚手架计算书第七章、脚手架搭设示意图第八章 、脚手架搭设的劳动力安排第九章、脚手架的检查与验收第十章、 脚手架搭设安全技术措施第十一章、脚手架拆除安全技术措施第十二章、应急预案第一章 编制依据一、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ-130-2011中国建筑工业出版社二、建筑施工安全检查标淮JGJ59-99中国建筑工业出版社三、建筑施工手册第四版 中国建筑工业出版社四、建筑材料手册第二版 中国建筑工业出版社五、建筑施工计算手册中国建筑工业出版社六、建筑地基基础设计规范JGJ50007-2002中国建筑工业出版社七、钢结构设计规范50017-2003中国建筑工业出版社八、建筑结构荷载规范5000-2001中国建筑工业出版社九、钢管脚手架扣件15831-2006中国建筑工业出版社十、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ8091十一、本工程施工图第二章 工程概况工程名称:湖畔春天三期T21、T25、T29及地下车库工程;建设单位:河南信和建设投资集团有限公司;设计单位:机械工业第六设计研究院有限公司;施工单位:盛亚建设集团有限公司;监理单位:河南建科建设监理有限公司;勘察单位:安徽省城建设计研究院;建筑面积:约10万平方米;计划工期:760日历天;结构形式:框架剪力墙结构,地下一层,地上三十三层;建设地点:固始县红苏路雨季潘国大道交叉口;第三章 脚手架的材质要求1钢管1.1、脚手架钢管应采用现行国家标准直缝电焊钢管(GBT13793),其质量符合现行国家标准碳素结构钢(GB/T700) 中Q235-A级钢的规定。1.2、脚手架钢管每根钢管的最大重量不大于25.8,采用483.25mm钢管。1.3、钢管的尺寸和表面质量应符合下列规定:新旧钢管的尺寸表面质量和外形应分别符合规范规定;钢管上严禁打孔。2、扣件2.1、扣件采用可锻铸铁制作的扣件,其材质符合现行国家标准钢管脚手架扣件(GB15831)的规定;2.2、脚手架采用的扣件,螺栓拧紧力矩达65N.m时,不得发生破坏。3、脚手板 脚手板采用毛竹材料制作,每块质量不大于30;4连墙件连墙件的材质符合现行国家标准碳素结构钢(GB/T700)Q235-A级钢的规定。5安全网应有合格证,安全网要封闭严密,不得破损,符合安检部门要求。6悬挑脚手架用型钢1、悬挑脚手架所用型钢为16号工字钢,材质符合现行国家标准碳素结构钢GB/T700的规定。2、用于固定型钢悬挑梁U型钢筋拉环和锚固钢筋为直径20mm圆钢,材质符合现行国家标准钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋GB1499.1中HPB235 级钢筋的规定。第四章 脚手架方案选择根据本工程结构形式、实际施工特点,建筑物四周搭设全封闭式的扣件式、钢管脚手架。此架为一架三用,悬挑层采用两层循环悬挑。既用于结构施工操作、装修施工操作,同时兼作安全防护。内立杆离结构外沿0.20m,横距为0.8m,纵距为1.5m,步距为1.8m。本建筑物脚手架从四层屋面起先进行第一次悬挑脚手架,斜拉钢丝绳至上一层预埋吊环上。在第十层屋面进行第二次悬挑,型钢预埋在十层屋面,斜拉钢丝绳至上一层预埋吊环上。在第十六层屋面进行第三次悬挑,型钢预埋在十六层屋面,斜拉钢丝绳至上一层预埋吊环上。在第二十二层屋面进行第三次悬挑,型钢预埋在二十二层屋面,斜拉钢丝绳至上一层预埋吊环上。在第二十八层屋面进行第四次悬挑,型钢预埋在二十八层屋面,斜拉钢丝绳至上一层预埋吊环上。第五章 脚手架的搭设流程及要求1、悬挑脚手架搭设的工艺流程架设水平悬挑焊立杆底座立立杆横向扫地杆小横杆大横杆(搁栅)剪刀撑连墙件铺脚手板扎防护栏杆扎安全网。2、型钢悬挑梁的设置工字钢一端悬挑,另一端固定在楼面结构上(用20钢筋),悬挑端用钢丝绳悬挂在上一层的楼面结构边梁上。上一层的楼面结构边梁上予埋20钢筋拉环。钢丝绳和钢梁应基本在同一垂直平面内。工字钢用20钢筋固定在楼面结构;,其中一点固定在梁上。另一端固定在板上时,当固定点板厚小于12mm时,增加810mmR的钢筋(板的跨度内通长)。工字钢采用16号(主梁)和16号(次梁)。钢丝绳采用14#(6*19+1)。16号工字钢用作横梁,与悬挑工字钢焊接连接。在内转角处搁置在梁上和悬挑工字钢上。无阳台处悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.10米,建筑物内锚固段长度1.90米(总长度为3.00米)。有阳台处悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度2.60米,建筑物内锚固段长度3.30米(总长度为5.90米)。无阳台处工字钢布置示意图阳台处工字钢布置示意图3、立杆间距 (1)脚手架立杆纵距1.5m,横距0.80m,里立杆距建筑物0.2m。其它见附图。4、大横杆、小横杆设置 (1)大横杆在脚手架高度方向的间距1.8m,以便立网挂设,大横杆置于立杆里侧,每侧外伸长度为100mm。填心杆层层设置,且为2根。 (2)外脚手架按立杆与大横杆交点处设置小横杆,两端固定在立杆上,以形成空间结构整体受力。5、剪刀撑脚手架外侧立面的剪刀撑,采取架底至顶连续设置;剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不小于1m,采用3个旋转扣件等距离固定。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,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。悬挑脚手架将采取连续设置.6、脚手片的铺设要求满铺层脚手片必须垂直墙面横向铺设,满铺到位,不留空位,不能满铺处必须采取有效的防护措施。交接处平整,铺设时要选用完好无损的脚手片,发现有破损的要及时更换。7、安全网与防护栏杆(1)脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格密目式安全网封闭,且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。 (2)选用与安全网网绳相同的绳索张挂安全网,要求严密、平整。(3)脚手架外侧设二道防护栏杆,顶排防护栏杆不少于3道。(4)脚手架内侧形成临边的(如遇大开间门窗洞等),在脚手架内侧设防护栏杆。8、连墙件(1)脚手架与建筑物按水平方向3.0m(具体根据楼层层高确定),垂直方向2.90m,设一连墙点。(2)拉结点在转角范围内和顶部处加密,即在转角l米以内范围按垂直方向每楼层设一拉结点。(3)拉结点应保证牢固,防止其移动变形,且尽量设置在外架大、小横杆接点处。(4)外墙装饰阶段拉结点,也须满足上述要求,确因施工需要除去原连墙点时,必须重新补设有效可靠的临时拉结,以确保外脚手架的安全。9、架体内封闭(1)脚手架的架体里立杆距墙体净距为200mm,如因结构设计的限制大于200mm的必须铺设站人片,站人片设置平整牢固。(2) 悬挑架底层内立杆与建筑物之间将采用脚手片或木板进行封闭,以防物体下落。(3)施工层以下外架每隔3步以及底部用密目网或其他措施进行封闭。第六章 脚手架计算书一、悬挑式扣件钢管脚手架计算书(建筑物外悬挑段长度1.10米)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(JGJ130-2011)。计算参数:双排脚手架,搭设高度20.0米,立杆采用单立管。立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.80米,内排架距离结构0.20米,立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为483.25,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3.0kN/m2,同时考虑2层施工。脚手板采用竹笆片,荷载为0.10kN/m2,按照铺设4层计算。栏杆采用竹笆片,荷载为0.17kN/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0.35kN/m2,高度变化系数1.7700,体型系数1.1340。悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.10米,建筑物内锚固段长度1.90米。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1.00m。拉杆采用钢丝绳。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,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=0.1000.800/2=0.040kN/m 活荷载标准值 Q=3.0000.800/2=1.200kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.040=0.094kN/m 活荷载的计算值 q2=1.41.200=1.680kN/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=(0.080.094+0.101.680)1.5002=0.395kN.m支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.100.094+0.1171.680)1.5002=-0.463kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:=0.463106/4788.0=96.789N/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+0.040=0.078kN/m活荷载标准值q2=1.200kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.6770.078+0.9901.200)1500.04/(1002.06105114920.0)=2.654mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!三、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=0.1000.8001.500/2=0.060kN活荷载标准值 Q=3.0000.8001.500/2=1.800kN荷载的计算值 P=1.20.058+1.20.060+1.41.800=2.661kN 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+2.6610.800/4=0.536kN.m=0.536106/4788.0=111.928N/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: 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=5.00.038800.004/(3842.060105114920.000)=0.01mm集中荷载标准值P=0.058+0.060+1.800=1.918kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=1917.600800.0800.0800.0/(482.06105114920.0)=0.864mm最大挠度和 V=V1+V2=0.873mm小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!四、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=0.1000.8001.500/2=0.060kN活荷载标准值 Q=3.0000.8001.500/2=1.800kN荷载的计算值 R=1.20.031+1.20.060+1.41.800=2.629kN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,其抗滑承载力可取12.0kN;五、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0.1162 NG1 = 0.11620.000=2.324kN(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0.10NG2 = 0.10041.500(0.800+0.200)/2=0.300kN(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0.17NG3 = 0.1701.5004/2=0.510kN(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010 NG4 = 0.0101.50020.000=0.300kN经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.434kN。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 = 0.350Uz 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 = 1.770Us 风荷载体型系数:Us = 1.134经计算得到,风荷载标准值Wk = 0.3501.7701.134 = 0.703kN/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=1.23.434+0.91.43.600=8.656kN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=1.23.434+1.43.600=9.160kN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=0.91.40.7031.5001.8001.800/10=0.430kN.m六、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=9.160kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm; 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=4.567cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.788cm3; 由长细比,为3118/16=197; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.188; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 =9160/(0.19457)=106.880N/mm2; f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2;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=8.656kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm; 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=4.567cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.788cm3; 由长细比,为3118/16=197; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.188; MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.430kN.m; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 =8656/(0.19457)+430000/4788=190.847N/mm2; f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/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 = 440.441kNNfNl,连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!连墙件拉结楼板预埋钢管示意图八、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=9.16kN计算简图如下:支撑按照简支梁的计算公式 其中 n=1.50/1.50=1经过简支梁的计算得到支座反力(考虑到支撑的自重) RA = RB=(1-1)/29.16+9.16+1.500.20/2=9.31kN通过传递到支座的最大力为(考虑到支撑的自重) 20.00+9.16+1.500.20=9.46kN最大弯矩(考虑到支撑的自重) Mmax=(11-1)/(81)9.161.50+0.201.501.50/8=0.06kN.m抗弯计算强度 f=0.06106/141000.0=0.40N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!九、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200mm,支拉斜杆的支点距离墙体 = 1000mm,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=9.46kN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=10.950kN,R2=8.769kN,R3=-0.057kN最大弯矩 Mmax=1.091kN.m抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=1.091106/(1.05141000.0)+3.7761000/2610.0=8.816N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!十、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b=1.07-0.282/b=0.929经过计算得到强度 =1.09106/(0.929141000.00)=8.33N/mm2;水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求!十一、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=11.583kN十二、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=11.583kN 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。选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.00011.583/0.850=109.013kN。选择619+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径15.5mm。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=11.583kN 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=115834/(3.1416502)1/2=13mm十二、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=8.769kN 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10.9.8 f = 50N/mm2; 压点处采用2个 U 形钢筋拉环连接,承载能力乘以0.85的折减系数;钢筋拉环抗拉强度为85.00N/mm2;所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=87694/(3.141685.002)1/2=9mm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 = 8.77kN; 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8768.57/(3.1416201.5)=93.0mm。 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 = 8.77kN; 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=9.12N/mm2;经过计算得到公式右边等于88.3kN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 = 8.771.90/2 = 8.33kN.m 根据混凝土结构设计规程GB50010-2002第7.2.1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 = 120-15 = 105mm; s = 8.33106/(1.0009.6001.51000105.02)=0.0520 = 1-(1-20.0520)1/2=0.0540 s = 1-0.0540/2=0.9730楼板压点负弯矩配筋为 As = 8.33106 / (0.9730105.0210.0) = 388.3 mm2悬挑式扣件钢管脚手架计算书(建筑物外悬挑段长度2.60米)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(JGJ130-2011)。计算参数:双排脚手架,搭设高度20.0米,立杆采用单立管。立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.80米,内排架距离结构1.70米,立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为483.25,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3.0kN/m2,同时考虑2层施工。脚手板采用竹笆片,荷载为0.10kN/m2,按照铺设4层计算。栏杆采用竹笆片,荷载为0.17kN/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0.35kN/m2,高度变化系数1.7700,体型系数1.1340。悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度2.60米,建筑物内锚固段长度3.30米。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2.50m。拉杆采用钢丝绳。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=0.1000.800/2=0.040kN/m活荷载标准值 Q=3.0000.800/2=1.200kN/m静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.040=0.094kN/m活荷载的计算值 q2=1.41.200=1.680kN/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=(0.080.094+0.101.680)1.5002=0.395kN.m支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.100.094+0.1171.680)1.5002=-0.463kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =0.463106/4788.0=96.789N/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+0.040=0.078kN/m活荷载标准值q2=1.200kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.078+0.9901.200)1500.04/(1002.06105114920.0)=2.654mm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,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=0.1000.8001.500/2=0.060kN活荷载标准值 Q=3.0000.8001.500/2=1.800kN 荷载的计算值 P=1.20.058+1.20.060+1.41.800=2.661kN 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+2.6610.800/4=0.536kN.m =0.536106/4788.0=111.928N/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: 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=5.00.038800.004/(3842.060105114920.000)=0.01mm集中荷载标准值P=0.058+0.060+1.800=1.918kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1917.600800.0800.0800.0/(482.06105114920.0)=0.864mm最大挠度和 V=V1+V2=0.873mm小横杆的最大挠度小于800.0/150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(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=0.1000.8001.500/2=0.060kN活荷载标准值 Q=3.0000.8001.500/2=1.800kN荷载的计算值 R=1.20.031+1.20.060+1.41.800=2.629kN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,其抗滑承载力可取12.0kN;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0.1162 NG1 = 0.11620.000=2.324kN(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0.10 NG2 = 0.10041.500(0.800+1.700)/2=0.750kN(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0.17 NG3 = 0.1701.5004/2=0.510kN(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010 NG4 = 0.0101.50020.000=0.300kN经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.884kN。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 = 0.350 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 = 1.770 Us 风荷载体型系数:Us = 1.134经计算得到,风荷载标准值Wk = 0.3501.7701.134 = 0.703kN/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=1.23.884+0.91.43.600=9.196kN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=1.23.884+1.43.600=9.700kN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=0.91.40.7031.5001.8001.800/10=0.430kN.m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 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N=9.700kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm; 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=4.567cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.788cm3; 由长细比,为3118/16=197; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.188; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 =9700/(0.19457)=113.181N/mm2; f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/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=9.196kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm; 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=4.567cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.788cm3; 由长细比,为3118/16=197; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.188; MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.430kN.m; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 =9196/(0.19457)+430000/4788=197.148N/mm2; f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/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 = 244.426kNNfNl,连墙件的设计计算满足稳定性设计要求! 连墙件拉结楼板预埋钢管示意图七、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=9.70kN 计算简图如下 支撑按照简支梁的计算公式 其中 n=1.50/1.50=1经过简支梁的计算得到支座反力(考虑到支撑的自重) RA = RB=(1-1)/29.70+9.70+1.500.20/2=9.85kN通过传递到支座的最大力为(考虑到支撑的自重) 20.00+9.70+1.500.20=10.00kN最大弯矩(考虑到支撑的自重) Mmax=(11-1)/(81)9.701.50+0.201.501.50/8=0.06kN

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