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文档简介

1、第一章第一章 编制依据编制依据 类别名称编号 建筑结构荷载规范 GB50009-2012 钢结构设计规范 GB/500017-2014 建设工程文件归档整理规范 GB/T50328-2014 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130-2011 建筑施工计算手册(第三版) 建筑施工手册(第五版) 本工程设计图纸 国 家 本工程施工协议 第二章第二章 工程概况工程概况 第一节第一节 工程基本概况工程基本概况 项 目内 容 工程名称 侍郎房二期项目 5#、6#、8#、9#、S5、S6、E1、地下车库 及设备用房 A 轴-M 轴 工程地点常青东侧,光明西道北侧。 建设单位廊坊市元辰房地产开发

2、有限公司 设计单位北京维拓时代建筑设计股份有限公司 监理单位廊坊市置恒工程项目管理有限公司 施工总承包单 位 河北建设集团天辰建筑工程有限公司 资金来源自筹 招标范围参见施工图纸与施工合同 计划工期2016 年 10 月 1 日-2018 年 12 月 29 日 质量要求合格 第二节第二节 建筑设计概况建筑设计概况 廊坊侍郎房公寓项目位于河北省廊坊市银河路常青路东侧,光明西道北侧。 本项目为二期,总用地 24669.59,包含 5#9#住宅楼,配套商业 S5、S6, 幼儿园(E1)一座,地下车库(CK)一座,总建筑面积 80318.07, 其中地上 建筑面积 60138.54,地下建筑面积 2

3、0179.53;容积率 2.4,建筑高度均小 于 80m。其中 5#、6#、8#、9#楼地下室二层层高均为 3m,地下一层层高均为 3.04m,5#楼一层层高 5.98m,二层层高 4.72m。6#、8#、9#楼一层至标准层层 高均为 2.9m,顶层均为 3.03m。 本建筑设计使用年限为:50 年。建筑耐火等级为一级。其主要结构类型、 建筑高度、层数如下表: 序 号 项目名称 总建筑面积 () 结构类 型 层数地上/ 地下 建筑高度 m 1 5#11499.9 剪力墙 25/279.80 2 6#11749.41 剪力墙 27/2 79.40 3 8#16929.58 剪力墙 26/276.

4、60 4 9#17859.13 剪力墙 22+18/265.0/53.4 5S5 1354.12 框架 312.200 6 S6761.15 框架 16.45 7 E1359.73 框架 27.850 8车库 15961.34 框架地下 1 层 第三章第三章 脚手架的搭设脚手架的搭设 第一节第一节 施工准备施工准备 1、落地式脚手架、悬挑式脚手架搭设前由公司工程技术部组织项目部管理人 员向脚手架搭设和使用人员进行技术交底。 2、钢管、扣件、脚手板等进场需进行检查验收,不合格产品不得使用,合格 构配件按品种、规格分类堆放整齐,堆放场地不得有积水。 3、将外立杆、横杆刷上黄色防锈漆,剪刀撑及扶手用

5、杆刷上红白相间防锈漆, 按品种、规格分类堆放整齐备用。 第二节第二节 材料要求和选择材料要求和选择 1、钢管 (1)钢管选择48壁厚 3.50mm的焊接钢管,钢材强度等级Q235-A,钢 管截面积:A=4.89cm2;轴向抗压强度为18.55kN。钢管表面应平直光滑,不应 有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用的钢管要有出厂合格证。 (2)钢管表面锈蚀深度 0.5 mm。钢管弯曲变形控制在一定范围内,在 长度 1.5m 范围内, 端部弯曲应5 mm , 3mL4m , 弯曲变形 12mm,4mL 500 mm。 5)搭接长度不应 1m, 应等距设置 3 个旋转扣件固定。 (2)横向水平杆 1)双

6、排脚手架中靠墙端外伸长度 A,应 Lb/2,即 750 mm。使用松木板脚手板时, 横向 水平杆的两端应用直角扣件固定立杆上,且位于纵向水平杆的下方。 (3)脚手板铺设 1)松木板脚手板,应延纵向水平杆铺设,且采用对接平铺,在对接触,与其 下两侧支承横杆的距离控制在 100200mm;必要时两端用直径 1.2mm 的 16#镀 锌钢丝固定在横向水平杆上,每块脚手板绑扎不少于 2 点。 (4)立杆搭设 1)落地脚手架,底部应设置垫板。悬挑脚手架直接支承于槽钢上。 2)应设置纵横向扫地杆,扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不 200 mm 处的立杆上。 3)横向扫地杆应用直角扣件固定在紧靠纵向扫

7、地杆下方立杆上。 4)当立杆基础不在同一高度上时, 必须将高处扫地杆向低处延长两跨,与 立杆固定高低差应1m,靠边坡上方的立杆轴线到边坡距离应500 mm,高低扫 地杆可重叠一跨。 5)悬挑脚手架首层步距应1.5m。立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接。 立杆接长必须采用对接扣件连接, 顶层顶步可以采用搭接。 6)对接和搭接, 应交错布置, 两相邻立杆接头不应设置在同步内。同步内 隔一根立杆的两个接头,在高度方向错开距离不宜 h/3,即不宜 600 mm。接头搭接长度不应 300 mm。 2)外架应该从底层第一纵向水平杆处开始设置,当该处有困难时, 应采取 其它可靠措施固定。连墙件优先采用菱形布置

8、,也可采用方形,矩形布置,但只 能选其一种。 3)脚手架开口处的两端必须连续设置连墙件,相互垂直距离不应大于建筑 物层高,连墙杆采用刚性连墙件,连墙件中的连墙杆宜呈水平设置,当不能水平 设置时与脚手架连接的一端应下斜连接, 不能上翘连接。 4)脚手架下部暂时无连墙件时可设抛撑,抛撑用通长杆与架体连接,与地倾 角 45 60 之间, 连接点至主节点距离不 300mm ,待连墙件设置后方可拆 除。 (7)剪刀撑和横向斜撑 1)剪刀撑的斜杆与水平面的交角在 45 60 之间,每道剪刀撑跨越立杆 根数为 57 根,且最小距离不应小于 6m。 2)本工程根据规范要求在脚手架外侧两端、转角及中间间隔不超过

9、 15m 的 立面上各设置由底至顶连续剪刀撑。 3)剪刀撑在交接处应用旋转扣件相互连接,并且剪刀撑斜杆应用旋转扣件 与立杆或伸出的横向水平杆进行连接,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大 于 150mm;。剪刀撑搭接长度应 1m ,采用不少于 2 个旋转扣件搭接,连接 扣到杆端不小于 100mm。 4)一字形、开口形、脚手架的端部必须设置横向支撑;中间应每隔 6 根立 杆纵距设置一道,同时该位置设置连墙件;转角位置设置横向斜撑予以加固。 横向斜撑由底至顶层呈之字形连续布置。 4、门洞上脚手架处理 (1)门洞口抽取一根立杆时,在脚手架内、外两侧如图 3 设置人字形斜杆。 (2)门洞口抽取两根立杆时

10、,在脚手架内、外两侧如图 3 设置加设斜杆, 必要时门洞口上的内外杆纵向水平杆可用两根钢管加强。 5、脚手架搭设注意事项 (1)必须配合施工进度进行搭设,确保至少超出施工作业面一步,且一次 搭设不应超过相邻连墙件以上 2 步。 (2)每搭完一步脚手架后,应按规范规定及时校正步距、纵距、横距、及 立杆垂直度,以避免积重难返。 (3)底座底板应准确放在定位线上,放线要按施工方案进行,变更要有记 录。 (4)当架体搭至连墙件构造点时,在搭完该处立杆、纵横向水平杆后,应 即时设置连墙件,使用中严禁拆除。 (5)主节点处必须设置纵、横向水平杆各一根,用直角扣件固定立杆上, 在脚手架使用期间,主节点的纵、

11、横向水平杆和纵、横向扫地杆严禁拆除。 (6)当架体施工作业层超过连墙体 2 步时,应采取临时稳定措施,直至上 一层连墙体搭完后方可根据情况拆除临时稳定措施。 (7)剪刀撑、斜撑均应随立杆,纵、横向水平杆同步搭设。 (8)加强安全管理,确保人身安全。 (9)施工层以下外架每隔 3 步底部用密目网封闭。 第七章第七章 落地脚手架计算落地脚手架计算 第一节参数信息第一节参数信息 1、脚手架参数 双排脚手架搭设高度为 14.82 m,立杆采用单立管;立杆的横距为 0.85m,立杆的纵距为 1.5m,大横杆的步距为 1.45 m;内排架距离墙长度为 0.20m;采用的钢管类型为 483.25;横杆与立杆

12、连接方式为单扣件;取扣 件抗滑承载力系数为 0.80;连墙件采用三步三跨,竖向间距 3.6 m,水平间距 4.5 m,采用扣件连接;连墙件连接方式为单扣件; 2、活荷载参数 施工均布活荷载标准值为 3.000 kN/m2;脚手架用途为结构脚手架;同时施 工层数为 2 层; 3、风荷载参数 本工程地处河北省廊坊市,基本风压 0.450 kN/m2; 风荷载高度变化系数 z 为 1.000,风荷载体型系数 s 为 1.128; 脚手架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标准值(kN/m):0.1444; 脚手板自重标准值(kN/m2):0.346;栏杆、挡脚板自重标准值(

13、kN/m): 0.170; 安全设施与安全网(kN/m2):0.005; 脚手板类别:木脚手板; 脚手板铺设总层数:3; 栏杆挡板类别:栏杆、木脚手板挡板; 每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.036; 5、地基参数 地基土类型:黏土;地基承载力标准值(kPa):90.00; 立杆基础底面面积(m2):0.20;地基承载力调整系数:1.00。 第二节 大横杆的计算 按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)第 5.2.4 条规定, 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。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。

14、1、均布荷载值计算 大横杆的自重标准值:P1=0.036kN/m ; 脚手板的自重标准值:P2=0.3460.85/(2+1)=0.098 kN/m ; 活荷载标准值: Q=30.85/(2+1)=0.85 kN/m; 静荷载的设计值: q1=1.20.036+1.20.098=0.161kN/m; 活荷载的设计值: q2=1.40.85=1.19 kN/m; 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 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: 跨中最大弯距为 M1max=0.080.1611.52

15、+0.101.191.52 =0.297 kN.m; 支座最大弯距计算公式如下: 支座最大弯距为 M2max= -0.100.1611.52-0.1171.191.52 =-0.349 kN.m; 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =Max(0.297106,0.349106)/4790=88.727N/mm2; 大横杆的最大弯曲应力为 = 88.727 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计 值 f=205 N/mm2,满足要求! 3、挠度验算: 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: 其中:静荷载标准值: q1= P1+P2=0.036+0.098=0.

16、134 kN/m; 活荷载标准值: q2= Q =0.85 kN/m; 最大挠度计算值为: = 0.6770.13415004/(1002.06105115000)+0.9900.8515004/(100 2.06105115000) = 2.425 mm; 大横杆的最大挠度 2.425 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm 与 10 mm,满足要求! 第三节 小横杆的计算 根据 JGJ130-2011 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

17、和变形。 1、荷载值计算 大横杆的自重标准值: p1= 0.0361.5 = 0.054 kN; 脚手板的自重标准值:P2=0.3460.851.5/(2+1)=0.158 kN; 活荷载标准值:Q=30.851.5/(2+1) =1.575 kN; 集中荷载的设计值: P=1.2(0.054+0.158)+1.4 1.575 = 2.459 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: Mqmax = 1.20.0360.852/8 = 0.004 kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下

18、: Mpmax = 2.4590.85/3 = 0.697 kN.m ; 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.0.701 kN.m; 最大应力计算值 = M / W = 0.701106/4790=180.888 N/mm2 ; 小横杆的最大弯曲应力 =180.888 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计 值 205 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: qmax=50.03610504/(3842.06105115000) = 0.024 mm ;

19、 大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.054+0.158+1.575 = 1.786 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: pmax = 1786.351050(310502-410502/9 ) /(722.06105115000) = 3.098 mm; 最大挠度和 = qmax + pmax = 0.024+3.098 = 3.122 mm; 小横杆的最大挠度为 3.122 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7 与 10 mm,满足要求! 第四节 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 8.00k

20、N,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): R 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: P1 = 0.0361.52/2=0.054 kN; 小横杆的自重标准值: P2 = 0.0360.85/2=0.019 kN; 脚手板的自重标准值: P3 = 0.30.851.5/2=0.236 kN; 活荷载标准值: Q = 30.851.5 /2 = 2.362 kN;

21、荷载的设计值: R=1.2(0.054+0.019+0.236)+1.42.362=3.678 kN; R 6.40 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 第五节 脚手架立杆荷载计算 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,为 0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.502/2)0.036/1.8018.50 = 2.862kN; (2)脚手板的自重标准值;木脚手板,标准值为 0.3kN/m2 NG2= 0.3101.5(0.85+0.2)/2 = 2.812 kN; (3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采

22、用栏杆、木脚手板挡板,标准值为 0.14kN/m NG3 = 0.14101.5/2 = 0.85 kN; (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网;0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.518.5 = 0.139 kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.864 kN; 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,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= 30.851.52/2 = 4.725 kN; 风荷载标准值按照以下公式计算 其中 Wo - 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-

23、 2011)的规定采用: Wo = 0.35 kN/m2; Uz - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009- 2011)的规定采用: Uz= 0.81 ; Us - 风荷载体型系数:取值为 1.128; 经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.7 0.350.811.128 = 0.224 kN/m2; 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= 1.26.864+ 1.44.725= 14.851 kN; 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.26.864+ 0.851.44.725=

24、13.859 kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为; Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.2241.5 1.82/10 = 0.129 kN.m; 第六节 立杆的稳定性计算 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为; 立杆的轴向压力设计值 :N = 14.851 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm; 计算长度附加系数参照扣件式规范表 5.3.3 得 :k = 1.155 ;当验算 杆件长细比时,取块 1.0; 计算长度系数参照扣件式规范表 5.3.3 得 : = 1.5 ; 计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 :l0 = 3

25、.118 m; 长细比 Lo/i = 196 ; 轴心受压立杆的稳定系数 ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 := 0.188 ; 立杆净截面面积 : A = 4.57 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.79 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2; = 14851/(0.188457)=172.857 N/mm2; 立杆稳定性计算 = 172.857 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 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 = 13.859 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i

26、 = 1.59 cm; 计算长度附加系数参照扣件式规范表 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 : = 1.5 ; 计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 3.118 m; 长细比: L0/i = 196 ; 轴心受压立杆的稳定系数 ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 := 0.188 立杆净截面面积 : A = 4.57 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.79 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2; = 13858.96/(0.188457)+129462.334/4790 = 188

27、.336 N/mm2; 立杆稳定性计算 = 188.336 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求! 第七节 最大搭设高度的计算 按规范5.3.6 条不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封 闭的脚手架可搭设高度按照下式计算: 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为: NG2K = NG2+NG3+NG4 = 4.001 kN; 活荷载标准值 :NQ = 4.725 kN; 每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.125 kN/m; Hs =0.1884.5710-4205103-(1.24.001 +1.44.725)/(

28、1.20.125)=41.375 m; 按规范5.3.6 条脚手架搭设高度 Hs 等于或大于 26 米,按照下式调整 且不超过 50 米: H = 41.375 /(1+0.00141.375)=39.731 m; H= 39.731 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 H =39.731 m。 脚手架单立杆搭设高度为 18.5m,小于H,满足要求! 按规范5.3.6 条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭 的脚手架可搭设高度按照下式计算: 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为: NG2K = NG2+NG3+NG4 = 4.001 kN;

29、活荷载标准值 :NQ = 4.725 kN; 每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.125 kN/m; 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.129 /(1.4 0.85) = 0.109 kN.m; Hs =( 0.1884.5710-4205103- (1.24.001+0.851.4(4.725+0.1884.571000.109/4.79)/(1.20.1 25)=32.495 m; 按规范5.3.6 条脚手架搭设高度 Hs 等于或大于 26,按照下式调整且 不超过 50 米: H = 32.495 /(1+0.00132.495)

30、=31.472 m; H= 31.472 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 H =31.472 m。 脚手架单立杆搭设高度为 18.5m,小于H,满足要求! 第八节 连墙件的稳定性计算 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算: Nl = Nlw + N0 风荷载标准值 Wk = 0.224 kN/m2; 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 m2; 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), N0= 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: Nlw = 1.4WkAw = 5.077 kN

31、; 连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 10.077 kN; 连墙件承载力设计值按下式计算: Nf = Af 其中 - 轴心受压立杆的稳定系数; 由长细比 l/i = 200/15.9 的结果查表得到 =0.966,l 为内排 架 距离墙的长度; 又: A = 4.57 cm2;f=205 N/mm2; 连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9664.5710-4205103 = 90.5 kN; Nl = 10.077 Nf = 90.5,连墙件的设计计算满足要求! 连墙件采用双扣件与墙体连接。 由以上计算得到 Nl = 10.077小于双扣件的抗滑力 12.8 kN,满足

32、要求! 连墙件扣件连接示意图 第九节 立杆的地基承载力计算 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 地基承载力设计值: fg = fgkkc = 120 kPa; 其中,地基承载力标准值:fgk= 120 kPa ; 脚手架地基承载力调整系数:kc = 1 ; 立杆基础底面的平均压力:p = N/A =74.256 kPa ; 其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 14.851 kN; 基础底面面积 :A = 0.2 m2 。 p=74.256 fg=120 kPa 。地基承载力满足要求! 第八章、悬挑脚手架计算 型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据建筑施工扣件式钢管脚手

33、架安全 技术规范(JGJ130-2011)、 建筑结构荷载规范(GB 50009-2011)、 钢结构 设计规范(GB 50017-2014)、 建筑施工安全检查评分标准(JGJ59-2015)、 建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-2016) 以及本工程的施工图纸。 第一节 参数信息 1、脚手架参数 双排脚手架搭设高度为 18.5 m,立杆采用单立杆; 搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5m,立杆的横距为 0.85m,立杆的步距为 1.5 m; 内排架距离墙长度为 0.20 m; 采用的钢管类型为 483.25(未考虑钢管的负差,计算中取该类型钢管) 横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑

34、承载力系数 0.80; 连墙件布置取两步三跨,竖向间距 3.6 m,水平间距 4.5 m,采用扣件连 接; 连墙件连接方式为双扣件; 2、活荷载参数 施工均布荷载(kN/m2):3.000;脚手架用途:结构脚手架; 同时施工层数:2 层; 3、风荷载参数 本工程地处河北省廊坊市,查荷载规范基本风压为 0.450kN/m2,风荷载高 度变化系数 z 为 1.000,风荷载体型系数 s 为 1.128; 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/m):0.1248; 脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150; 安

35、全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:3 层; 脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板; 5、水平悬挑支撑梁 悬挑水平钢梁采用 16a 号槽钢,其中建筑物外悬挑段长度 1.25m,建筑物 内锚固段长度 3 m。 与楼板连接的螺栓直径(mm):16.00; 楼板混凝土标号:C35; 第二节 大横杆的计算 按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)第 5.2.4 条规定, 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。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

36、算 大横杆的自重标准值:P1=0.036 kN/m ; 脚手板的自重标准值:P2=0.30.85/(2+1)=0.098 kN/m ; 活荷载标准值: Q=30.85/(2+1)=0.85 kN/m; 静荷载的设计值: q1=1.20.036+1.20.098=0.169 kN/m; 活荷载的设计值: q2=1.40.85=1.47 kN/m; 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 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: 跨中最大弯距为 M1max=0.080.1691.52+0.101.

37、471.52 =0.361 kN.m; 支座最大弯距计算公式如下: 支座最大弯距为 M2max= -0.100.1691.52-0.1171.471.52 =-0.425 kN.m; 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =Max(0.361106,0.425106)/4790=88.727 N/mm2; 大横杆的最大弯曲应力为 = 88.727 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计 值 f=205 N/mm2,满足要求! 3、挠度验算 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: 其中:静荷载标准值: q1= P1+P2=0.036+0.098=0.134 kN/

38、m; 活荷载标准值: q2= Q =0.85 kN/m; 最大挠度计算值为: = 0.6770.13415004/(1002.06105115000)+0.9900.8515004/(100 2.06105115000) = 2.425 mm; 大横杆的最大挠度 2.425 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm 与 10 mm,满足要求! 第三节 小横杆的计算 根据 JGJ130-2011 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、

39、荷载值计算 大横杆的自重标准值:p1= 0.0361.5 = 0.054 kN; 脚手板的自重标准值:P2=0.30.851.5/(2+1)=0.158 kN; 活荷载标准值:Q=30.851.5/(2+1) =1.575 kN; 集中荷载的设计值: P=1.2(0.054+0.158)+1.4 1.575 = 2.459 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: Mqmax = 1.20.0360.852/8 = 0.004 kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax =

40、2.4590.85/3 = 0.861 kN.m ; 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.866 kN.m; 最大应力计算值 = M / W = 0.866106/4790=180.888 N/mm2 ; 小横杆的最大弯曲应力 =180.888 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计 值 205 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: qmax=50.03610504/(3842.06105115000) = 0.024 mm ; 大横杆传递荷载 P =

41、 p1 + p2 + Q = 0.054+0.158+1.575 = 1.786 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: pmax = 1786.351050(310502-410502/9 ) /(722.06105115000) = 3.098 mm; 最大挠度和 = qmax + pmax = 0.024+3.098 = 3.122 mm; 小横杆的最大挠度为 3.122 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7 与 10 mm,满足要求! 第四节 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

42、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): R 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: P1 = 0.0361.52/2=0.054 kN; 小横杆的自重标准值: P2 = 0.0360.85/2=0.019 kN; 脚手板的自重标准值: P3 = 0.30.851.5/2=0.236 kN; 活荷载标准值: Q = 30.851.5 /2 = 2.362 kN; 荷载的设计值: R=1.

43、2(0.054+0.019+0.236)+1.42.362=3.678 kN; R 6.40 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 第五节 脚手架立杆荷载的计算 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,为 0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.502/2)0.036/1.8018.50 = 2.862kN; (2)脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为 0.3kN/m2 NG2= 0.3101.5(0.85+0.2)/2 = 2.812 kN; (3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用栏杆、竹笆片

44、脚手板挡板,标准值为 0.15kN/m NG3 = 0.15101.5/2 = 1.125 kN; (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网;0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.518.5 = 0.139 kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.939 kN; 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,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= 30.851.52/2 = 4.725 kN; 风荷载标准值按照以下公式计算 其中 Wo - 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009- 200

45、1)的规定采用: Wo = 0.35 kN/m2; Uz - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009- 2011)的规定采用: Uz= 0.81 ; Us - 风荷载体型系数:取值为 1.128; 经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.7 0.350.811.128 = 0.224 kN/m2; 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= 1.26.939+ 1.44.725= 14.941 kN; 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.26.939+ 0.851.44.725= 13.9

46、49 kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.2241.5 1.82/10 = 0.129 kN.m; 第六节 立杆的稳定性计算 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为: 立杆的轴向压力设计值 :N = 14.941 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm; 计算长度附加系数参照扣件式规范表 5.3.3 得 :k = 1.155 ;当验算 杆件长细比时,取块 1.0; 计算长度系数参照扣件式规范表 5.3.3 得 : = 1.5 ; 计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 :l0 = 3.118

47、m; 长细比 Lo/i = 196 ; 轴心受压立杆的稳定系数 ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 := 0.188 ; 立杆净截面面积 : A = 4.57 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.79 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2; = 14941/(0.188457)=173.905 N/mm2; 立杆稳定性计算 = 173.905 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 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 = 13.949 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.5

48、9 cm; 计算长度附加系数参照扣件式规范表 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 : = 1.5 ; 计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 3.118 m; 长细比: L0/i = 196 ; 轴心受压立杆的稳定系数 ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 := 0.188 立杆净截面面积 : A = 4.57 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.79 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2; = 13948.96/(0.188457)+129462.334/4790 = 189.383 N

49、/mm2; 立杆稳定性计算 = 189.383 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求! 第七节 连墙件的计算 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算: Nl = Nlw + N0 风荷载标准值 Wk = 0.224 kN/m2; 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 m2; 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), N0= 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: Nlw = 1.4WkAw = 5.077 kN; 连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 1

50、0.077 kN; 连墙件承载力设计值按下式计算: Nf = Af 其中 - 轴心受压立杆的稳定系数; 由长细比 l/i = 200/15.9 的结果查表得到 =0.966,l 为内排 架距离墙的长度; 又: A = 4.57 cm2;f=205 N/mm2; 连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9664.5710-4205103 = 90.5 kN; Nl = 10.077 Nf = 90.5,连墙件的设计计算满足要求! 连墙件采用双扣件与墙体连接。 由以上计算得到 Nl = 10.077 小于双扣件的抗滑力 12.8 kN,满足要求! 连墙件扣件连接示意图 第八节 悬挑梁的受力计算 悬

51、挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。 悬臂部分受脚手架荷载 N 的作用,里端 B 为与楼板的锚固点,A 为墙支点。 本方案中,脚手架排距为 1050mm,内排脚手架距离墙体 200mm,支拉斜杆 的支点距离墙体为 1200mm, 水平支撑梁的截面惯性矩 I = 866.2 cm4,截面抵抗矩 W = 108.3 cm3,截 面积 A = 21.95 cm2。 受脚手架集中荷载 N=1.26.939 +1.44.725 = 14.941 kN; 水平钢梁自重荷载 q=1.221.950.000178.5 = 0.207 kN/m; 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

52、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 = 17.613 kN; R2 = 13.1 kN; R3 = 0.069 kN。 最大弯矩 Mmax= 1.787 kN.m; 最大应力 =M/0.85W+N/A= 1.787106 /( 0.85 108300 )+ 14.941103 / 2195 = 22.526 N/mm2; 水平支撑梁的最大应力计算值 22.526 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度 设计值 215 N/mm2,满足要求! 第九节 悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用 16 号槽钢

53、,计算公式如下 其中 b - 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: b = 570 1063 235 /( 1200160235) = 1.87 由于 b 大于 0.6,查钢结构设计规范(GB50017-2014)附表 B,得到 b 值为 0.919。 经过计算得到最大应力 = 1.787106 /( 0.919108300 )= 17.955 N/mm2; 水平钢梁的稳定性计算 = 17.955 小于 f = 215 N/mm2 ,满足要求! 第九节 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=0.069 k

54、N; 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,按照混凝土结构设计规范10.9.8 条 f = 50N/mm2; 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=69.4514/(3.142502)1/2 =0.94 mm; 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 以上锚固长度。 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 = 0.069kN; 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

55、取 1.57N/mm2; f- 钢材强度设计值,取 215N/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 69.451/(3.142161.57)=0.88mm。 螺栓所能承受的最大拉力 F=1/43.1416221510-3=43.21kN 螺栓的轴向拉力 N=0.069kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=43.206kN, 满足要求! 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压力,N = 13.1kN; d - 楼板螺栓的直径,d = 16mm; b

56、- 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=16.7N/mm2; 经过计算得到公式右边等于 103.52 kN,大于锚固力 N=13.10 kN ,楼板 混凝土局部承压计算满足要求! 第四章第四章 脚手架的检查与验收脚手架的检查与验收 1、脚手架必须由持有效上岗证的专业技术人员搭设。 2、进行分段验收和检查,每搭设三步脚手架验收一次,发现有不符合要求 的应迅速整改。 3、外脚手架分段验收严格按(JGJ59-2011)中“外脚手架检查评分表”所 列项目和施工方案要求的内容及上海市有关文件要求进行检查。由公司组织验 收,并填写验收记录表,并由项目经理、施工员、安全员签证方

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