悬挑脚手架(钢丝绳卸荷)

1、时需Sr彳脚手架专项施工方案金色港湾小区2#楼工程，建筑面积为11772.47川，框架结构， 主体十八层，地下一层，该工程采用直接用型钢悬挑式钢管脚手架进 行防护，采用斜拉钢丝绳进行卸荷。悬挑的阶段是，二至六层，七至 十二层、十三至十八层。一、悬挑脚手架相关参数1. 脚手架参数悬挑脚手架因为是分段搭设，按搭设的最高高度进行验算，悬挑 脚手架搭设最高的高度为21米，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：立杆的纵距为1.50米，立杆的横距为0.90米，立 杆的步距为1.80米；内排架距离墙长度为0.20米；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；采用的钢管类型为 48X 3.5横杆与立杆连接方式为单扣

2、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4.50米, 采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件连接。 35W*7- 16m光面钢 丝绳。梁上固定钢丝绳的吊环采用直径25的圆钢拉环，水平钢梁与楼 板压点采用直径18圆钢拉环。2. 活荷载参数施工均布荷载标准值（kN/m2）:3.000 ;脚手架用途：防护脚手架。3. 风荷载参数布磊Sn/ 本工程地处乌鲁木齐市，查荷载规范基本风压为0.450，风荷载高度变化系数戌为0.740 ,风荷载体型系数 卩为0.653 ;计算中考虑风荷载作用。4. 静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):0.124

3、8 ；脚手板自重标准值(kN/m2):0.300 ;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.150 ；安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.010 ;脚手板铺设层数：2层;O预埋直径25冈筋5.水平悬挑支撑梁脚手板类别：木板脚手板J预埋钢筋大样图钢丝绳悬挑水平钢梁采用16a号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.20米，建筑物内锚固段长度1.80米。-内排架距离墙的长度一立杆的横距I -悬挑梁锚固长度-悬挑梁悬挑长度悬挑脚手架侧面图la L la -iff纵距h立杆出距悬挑架正立面图二、大横杆的计算：按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)第524 条规定，大横杆按照三跨

4、连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。将大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. 均布荷载值计算大横杆的自重标准值：Pi=0.038 kN/m ;脚手板的自重标准值：P2=0.300 X 0.900/(2+1)=0.090 kN/m ;活荷载标准值：Q=3.000 X 0.900/(2+1)=0.900 kN/m ;静荷载的设计值:q 1=1.2 X 0.038+1.2 X 0.090=0.154 kN/m ;活荷载的设计值:q 2=1.4 X 0.900=1.260 kN/m ;(21.:AIi14*图1大横杆设计荷载组合简图（跨中最大弯矩和

5、跨中最大挠度）q址图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：% =o./ 十 ag畀跨中最大弯距为 Mmax=0.08 X 0.154 X 1.500 2+0.10 X 1.260 X21.500 =0.311 kN.m ;支座最大弯距计算公式如下：M论=-040-0,ll7?2r支座最大弯距为 M2max= -0.10 X 0.154 X 1.5002-0.117 X 1.260 X1.5002 =-0.366 kN.m ;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：a=Max(0.311 X106Q.366 1

6、500.04/(100 2.06 10545121900.0)+0.990 X 0.900 X 1500.0 /(100 X 2.06 X 10 X 121900.0)= 1.972 mm;大横杆的最大挠度1.972 mm小于 大横杆的最大容许挠度1500.0/150 mm与 10 mm,满足要求！三、小横杆的计算：根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，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 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：pi= 0.038 X 1.500 = 0.

7、058 kN ;脚手板的自重标准值：P2=0.300 X 0.900 X 1.500/(2+1)=0.135 kN;活荷载标准值：Q=3.000X 0.900 X 1.500/(2+1) =1.350 kN ; 集中荷载的设计值:P=1.2 X (0.058+0.135)+1.4 X 1.350 = 2.121 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：Mmax = 1.2 X 0.038 X 0.9002/8 = 0.005 kN.m ;集中荷载最大弯矩计算公式如下MPmax = 2.121 x

8、 0.900/3 = 0.636 kN.m ;最大弯矩M= M|max + M pmax = 0.641 kN.m ;最大应力计算值 。二 M / W = 0.641 X06/5080.000=126.181N/mm2;小横杆的最大应力计算值(t=126.181 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：45Vqmax=5X 0.038 x 900.0 /(384 x 2.060 x 10 x 121900.000)=0.013

9、 mm ；大横杆传递荷载 P = p 1 + P2 + Q = 0.058+0.135+1.350 = 1.543 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rr-4/3/9)Si遊725；时器忖呎时需Sr彳VPmax = 1542.600 X 900.0 X (3 X 900.0 2-4 X 900.0 2/9 )/(72 X 2.060 X 105X 121900.0) = 1.590 mm ;最大挠度和 V 二 V qmax + Vpmax = 0.013+1.590 = 1.603 mm ；小横杆的最大挠度和1.603 mm小于小横杆的最大容许挠度 900.000/150

10、=6.000 与 10 mm满足要求！四、扣件抗滑力的计算：按规范表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(规范5.2.5):Rw Rc其中Rc -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:P 1 = 0.038 X 1.500 X 2/2=0.058 kN ;小横杆的自重标准值:P 2 = 0.038 X 0.900=0.035 kN ;脚手板的自重标准值:P 3

11、= 0.300 X0.900 X 1.500/2=0.203 kN ;活荷载标准值：Q = 3.000 X 0.900 X 1.500 /2 = 2.025 kN ; 荷载的设计值:R=1.2 X (0.035+0.203)+1.4 X 2.025=3.119 kN ;R 489.000)=130.886 N/mm2 ;立杆稳定性计算 。二130.886 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，立杆的稳定性计算公式立杆的轴心压力设计值 ：N =11.054 kN ;计算立杆的截面回转半径：i二1.58 cm ;计算长度附加系数参照扣件式规

12、范表5.3.3得：k = 1.155 ;计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得：卩=1500 ;计算长度，由公式I 0二kuh 确定：I。= 3.119 m ;长细比:L 0/i = 197.000: 时器 忖呎 轴心受压立杆的稳定系数由长细比I o/i的结果查表得到：(|)= 0.186立杆净截面面积：A = 4.89 cm 2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W = 5.08 cm 3；钢管立杆抗压强度设计值f =205.000 N/mm卢 11054.124/(0.186489.000)+88031.618/5080.000 =138.864 N/mm2;立杆稳定性计算(T = 138.86

13、4 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：连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：N i = N lw + N 02风荷载标准值 W = 0.152 kN/m ;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw = 16.2002m;按规范5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N 0= 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：NW = 1.4 A = 3.452 kN ;连墙件的轴向力设计值 Ni = Niw + N 0二8.452 kN ;连墙件承载力设计值按下式计算： A f

14、时磊5右其中0 -轴心受压立杆的稳定系数；由长细比10 /i = 200.000/15.800 的结果查表得到0 =0.966, I为内排架距离墙的长度；又： A = 4.89 cm 2; f=205.00 N/mm 2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.966 X 4.890 X 10-4 X 205.000 X 103 = 96.837 kN ;Nl = 8.452 = 1.365 kN.m ;最大应力(T =M/1.05W+N/A=1.365 X06 /( 1.05 X108300.0 )+0.000X 103 / 2195.0 = 12.002 N/mm2 ;水平支撑梁的最大应力

15、计算值12.002 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16a号工字钢，计算公式如下其中晶-均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算:忙=570 X10.0 X33.0 X235 /( 1100.0X160.0 X235.0) = 2.04由于拓大于0.6，查钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B, 得到帕值为0.932。经过计算得到最大应力(r= 1.365 X06 /( 0.932 X08300.00 )= 13.524 N/mm2;水平钢梁的稳定性计算(r= 13.524小于f = 215.0

16、00 N/mm2,满足要求!十、拉绳的受力计算：水平钢梁的轴力Rh和拉钢绳的轴力FUi按照下面计算时需Sr彳 其中RUiCOS 6为钢绳的 拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力 R。二RUiSn 6i按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：FUi=18.362 kN ；十一钢丝绳及吊环计算书1、荷载计算(1)恒荷载 1 根 I16 工字钢 23.0Kg/m x 1.1m=23.0Kg 二层硬防护脚手板 300 x 1.1mx 1.5mx 2=990N 钢管 48x 3.5 38.4N/m x (2.9m x 12+1.5mx 24+1.2mX 12)=3270N 扣件1.3Kgx 5

17、4=70.2Kg 安全网60Kg挑架本身重量 Qk=(23.0 x 10+990+3270+70.2 x 10+60 x 10) x 1.2=6950N(2)活动荷载挑架每跨考虑两人的重量200Kg,堆载200Kg则活动荷载为(分项系数取1.4):Qn=1.4x (2000+2000)=5600N总荷载 Qz=6950N+5600N=21248N每根钢梁所承重量P1= 21248N3、内力分析计算时，工字钢按简支梁计算，两根钢丝绳一根作为一支点，另布磊5彳 一根计算时忽略，钢丝绳一端固定在平台上一层主体结构上， 每层层 高 2.9m。钢丝绳所受拉力为Pt计算简图如下：Ta na=2.9/1.仁

18、 2.636a=69.23Sin69.23=0.9354、钢丝绳的验算每根钢梁所承重量P1= 21248N钢丝绳所受拉力为Pt根据0点力矩平衡，则Pt X 1.1 x Sin69.23=P1 x 0.65钢丝绳所受拉力为时需Sr彳Pt=21248 X 0.65/1.1/0.935=13428N=13.43KN选用35W*7 16mm光面钢丝绳钢丝绳的破坏拉断力F=154KN作吊索用钢丝绳的法定安全系数k=10钢丝绳的安全系数 K=F/ Pt=154/13.43=11.47k=1035W*7 16mn光面钢丝绳满足要求。5、钢丝绳拉环的强度验算取钢丝绳的轴力最大值Pt=13.43KN作为拉环的拉力N拉环的强度计算公式a呼心其中，f为拉环钢筋抗拉强度，按照混凝土结构设计规范10.9.8所述在物件的自重标准值作用下，每个拉环按2个截面计算的。 拉环的应力不应大于50N/mrh故拉环钢筋的抗拉强度设计值2f=50.0N/mm ;(T =13430/ (1/4 n d2X 2) =13430/ (1/4 n 252X 2