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文档简介
1、浙 江 省 建 工 集 团 有 限 责 任 公 司 中国(舟山)大宗商品交易中心项目部ZHE JIANG CONSTRUCTION ENGINEERING GROUP CORPORTION LTD 中国(舟山)大宗商品交易中心工程钢管外脚手架施工专项方案编制:审核:审定:浙江省建工集团有限责任公司中国(舟山)大宗商品交易中心工程项目部200年11月目 录一 、编制依据3二 、工程简况3三、外架设计4四、外架搭设与拆除施工方法5五、外架搭、拆安全管理措施12附图 落地式脚手架立面图及节点详图附图 悬挑式脚手架构造图及节点详图附件一 落地式脚手架设计计算书附件二 悬挑式脚手架设计计算书44中国(舟
2、山)大宗商品交易中心大楼钢管外脚手架施工专项方案一、编制依据本脚手架安全专项施工方案主要参考以下规范和标准:建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 (JGJ130-2011)钢结构设计规范 (GB50017-2003)建筑结构荷载规范 (GB50009-2001)混凝土结构设计规范 (GB50010-2002) 建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002) 建筑施工安全检查标准 (JGJ59-99) 大宗商品交易中心大楼施工文件二、工程概况1、中国(舟山)大宗商品交易中心位于舟山市本岛临城新区。东邻星岛路,西靠规划道路带,南至翁山路,北面为规划中的商务广场用地。中国(舟山)大宗商品交易中心
3、的商品交易中心大楼,其东西长136.8米,南北宽77.4米,地上建筑面积52900平方米,地下建筑面积11860.45平方米;建筑高30.5米,层高5.1米,建筑形体高35.1米,6层框架结构。±0.00相当于黄海高程3.6米。地下室基坑围护采用混凝土搅拌桩支撑及混凝土冠梁围护形式,现地下室部分南面已基本完成,上部结构即将开始。北面与B区块大楼交接,目前刚开始基坑围护施工。2、基本信息工 程 名 称: 中国(舟山)大宗商品交易中心 建 设 单 位: 舟山港投资发展有限公司设 计 单 位: 舟山市规划建筑设计研究院地 质 勘 察: 宁波大学地基处理中心项目管理公司: 舟山宏宇置业有限公
4、司监 理 单 位: 浙江工程建设监理公司施 工 单 位: 浙江建工集团有限责任公司三、外架设计本工程采用落地式钢管脚手架与悬挑式脚手架相结合的搭设方法:在东、南、西三面采用落地钢管脚手架;北面因与B区施工影响,采用悬挑式脚手架。3.1落地式脚手架设计东、南、西外脚手架采用落地式钢管脚手架,总高度40米(立杆落地在围护冠梁上-3.5米),下部24米立杆为双立杆,上部16米为单立杆。落地式钢管脚手架采用48×3.5钢管搭设,立杆纵向间距1.5m,横向间距1.05m,步距为1.80m,考虑到今后外墙装饰,内排立杆距墙面400mm。转角处和直线距离9m设置一道45度角剪刀撑,并在架体垂直面形
5、成网格,保证架体稳定,脚手架底部立杆采用不同长度钢管参差布置,使相邻两立杆的上下杆连接处相互错开50%,以保证脚手架的整体性。外脚手架的立面图详见附图,落地式脚手架设计计算过程详见附件一。3.2悬挑式脚手架设计交易中心北面因与B区施工影响,采用悬挑式钢管脚手架,上部按18 m挑一次,悬挑结构的悬臂梁采用16a槽钢,长4.0米,悬挑臂长1.5米,伸入现浇楼板部分长度为2.50m。伸入现浇楼板部分的槽钢通过在楼面结构框架梁和楼面上预埋两处20圆钢抱箍,预埋完成后将放置在楼面上的槽钢与预埋的20圆钢抱箍连接,槽钢与螺栓抱箍利用木楔塞牢固。同时在每根槽钢悬挑端设置16#钢丝斜拉绳(不作为受力计算构件)
6、。(1)斜拉钢丝绳作为辅助保险受力构件考虑,避免因个别U型锚固环松动导致悬挑构件受力超载;(2)避免在悬挑架初始搭设期间锚固楼板部位混凝土强度未达标受过多荷载产生楼板裂缝。同时在上层框架梁上预埋16吊钩,吊钩伸入砼结构35d。悬挑外脚手架构造及固定节点详见附图,悬挑式脚手架设计计算详见附件二。3.3、使用材料情况、脚手架搭设杆件均采用48×3.5(计算按48×3.2)建筑钢管,其质量应符合现行国家标准直缝电焊钢管(GB/T13793)或低压流体输送用焊接钢管(GB/T3092)中规定的3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准碳素结构钢(GB/T700)中Q235-A级钢的规定
7、。钢管表面平整、无锈蚀、无裂缝和硬弯。钢管必须有检验报告和出场合格证,钢管进场后项目将对其进行抽样复试。钢管扣件采用可锻铸铁制作的扣件,其质量应符合钢管脚手架扣件(GB15831)的规定,脚手架采用的扣件,在螺栓拧紧你扭力矩达65N·m时,不得发生破坏。并有检验报告和出厂合格证,扣件进场后项目将对其进行抽样复试。脚手板采用木、竹材料制作,每块质量30kg。竹脚手板宜采用毛竹或楠竹制作的竹串片板、竹笆板。 用于悬挑架搭设的型钢采用16a型槽钢,型钢构件部分全部又专业技术人员制作、安装。地基处理落地式脚手架的基础均搭设在混凝土地面上,所以地坪硬化满足施工要求。在大门圆弧处的搭设,由于往里
8、收缩,在底层下部进行钢管加固,不留悬挑形式。四、外架搭设与拆除施工方法4.1、施工方法(1)脚手架搭设前,项目部必须对班组进行技术交底和安全交底。 熟悉施工图纸,了解建筑物立面构造情况。(2)搭设脚手架的施工人员必须经过专门培训,持证上岗。(3)脚手架搭设完毕后,必须经验收合格后方可投入使用,并进行分段搭设验收,定期维修检查。(4)施工进度:脚手架必须满足施工进度要求,随结构升高而增加,架子的高度高于施工层一步架。4.1.1、落地式脚手架施工方法脚手架搭设顺序为:逐根树立杆装大横杆并与立杆扣紧装第一步小横杆安第二步大横杆安第二步小横杆加设临时斜撑杆,上部与第二步大横杆扣紧安第三、四步大横杆和小
9、横杆,安连墙杆及拉结点接立杆加设剪刀撑铺脚手片安防护栏杆,踢脚杆,挂安全防护安装下一步。除搁栅与小横杆用双股18铅丝绑扎外,所有杆件连接都用扣件连接。外架自主体工程开始即进行搭设,确保每层安全。外架始终应比施工楼层高出二排,外侧二排以上设30cm踢脚杆和1.2m高的扶手栏杆,在除通道口处外满设阻燃型安全网。4.1.2、悬挑式脚手架施工方案采用悬挑式钢管脚手架,制作严格按照外脚手架设计施工方案进行加工、制作,16#槽钢外挑为1500, A点设计采用20圆钢抱箍预埋在主体结构框架梁内,外露高度200mm,在楼面砼完成后砼达到设计强度后安装槽钢。B点设计采用20圆钢抱箍预埋在主体结构板内,外露高度2
10、00mm,20圆钢抱箍与板下皮钢筋电弧焊焊牢,与抱箍垂直方向增设两根16长度500mm加强钢筋(详见附图)。现场电焊采用三级电弧焊,焊条为E502X。焊缝高度、长度满足设计要求。转角处及外架架体中设钢丝绳拉接,钢丝绳选用20钢丝绳,在悬挑梁上一层楼面梁侧埋设吊环,吊环取d=16圆钢。型钢吊装完毕经项目部验收后,方可进行外架的搭设。外架搭设的顺序和要点同落地式脚手架搭设要点。4.2、外架搭设4.2.1、纵向水平杆 (1)纵向水平杆设置在立杆内侧,其长度不宜小于3跨; (2)纵向水平杆接长采用对接扣件连接,对接扣件交错布置,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
11、在水平方向错开的距离不应小于500mm;各接头中心至最近主节点的距离不能大于 0.40m; (3)纵向水平杆采用直角扣件固定在横向水平杆上,并应等间距设置,间距不应大于400mm;4.2.2、横向水平杆 (1)主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm,内排脚手架的外伸长度 300mm; (2)作业层上非主节点处的横向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距1/2;(3)使用竹笆脚手板时,双排脚手架的横向水平杆两端,应用直角扣件固定在立杆上;4.2.3、脚手板 (1)作业层脚手板应铺满,铺稳,离开墙面12015
12、0mm; (2)竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设,且采用对接平铺,四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上;(3)作业层端部脚手板探头长度应取150mm,其板长两端均应与支承杆可靠地固定;4.2.4、立杆 (1)每根立杆底部设置木板垫板大于150×150; (2)脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不小于500mm;(3
13、)脚手架底层步距不大于2m; (4) 立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接,连墙件布置方式为2步2跨 (5)立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。对接,搭接应符合下列规定: a. 立杆上的对接扣件应交错布置:两根相邻立杆的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;各接头中心在主节点的距离不宜大于步距的1/3; b.搭接长度不小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘距离不小于100mm。 (6)立杆顶端高出女儿墙上皮1m,高出檐口上皮1.5m; (7) 扣件式双管的高度 35100mm,钢管长度351
14、00mm;4.2.5、连接杆采用刚性连接,靠近主节点设置,偏离主节点的距离不大于300mm; 优先采用菱形布置,也可采用方形,矩形布置;连接杆水平不大于7米,垂直不大于4米,在层面处与建筑物每层拉结。连接杆在转角和顶部处按规定加密。 图1 连墙件的布置图 图2 窗洞口刚性连接 4.2.6、门洞处构造 (1)门洞采用上升斜杆,平行弦杆桁架结构型式,斜杆与地面的倾角在45度60之间。门洞桁架的型式采用B型 ;(2)双排脚手架门洞处的空间桁架,除下弦平面外,应在其余5个平面内的图示节间设置一根斜腹杆(图中的1-1,2-2,3-3剖面);斜腹杆宜采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上,旋转扣
15、件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。当斜腹杆在1跨内跨越2个步距时,宜在相交的纵向水平杆处增设一根横向水平杆,将斜腹杆固定在其伸出端上;斜腹杆宜采用通长杆件,当必须接长使用时,宜采用对接扣件连接,也可采用搭接; (3)门洞桁架下的两侧立杆应为双管立杆,副立杆高度应高于门洞口12步;(4)门洞桁架中伸出上下弦杆的杆件端头,均应增设一个防滑扣件,该扣件宜紧靠主节点处的扣件。4.2.7、剪刀撑与横向斜撑 (1)每道剪刀撑跨越立杆的根数 6,每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面的倾角宜在45度60度之间; (2)外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑; (3)剪刀撑斜杆的接长宜
16、采用搭接,搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘距离不应小于100mm; (4)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;(5)横向斜撑的设置应在同一节间,由底至顶层呈之字型连续布置,斜撑采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。当斜撑在1跨内跨越2个步距时,宜在相交的纵向水平杆处增设一根横向水平杆,将斜撑固定在其伸出端上;斜撑采用通长杆件,接长使用时采用对接扣件连接或搭接;(6) 脚手架的两端均必须设置横向斜撑,中间宜每隔6跨设置一道
17、;4.2.8、斜道: (1)为便于施工人员上下,在中厅设置上人脚手架之字型斜道; (2)斜道宜附着外脚手架或建筑物设置;人行斜道宽度不宜小于1m,坡度宜采用1:3; (3)拐弯处应设置平台,其宽度不应小于斜道宽度; (4)斜道两侧及平台外围均应设置栏杆及挡脚板。栏杆高度应为1.2m,挡脚板高度不应小于180mm; (5)运料斜道两侧,平台外围和端部均设置连墙件;每两步应加设水平斜杆,设置剪刀撑和横向斜撑。 (6)人行斜道和运料斜道的脚手板上应每隔250300mm设置一根防滑木条,木条厚度宜为2030mm。4.2.9、护栏及防护棚脚手架必须满铺脚手片,按规范要求设置围栏、踢脚杆。栏杆扶手高度为1
18、.2m,踢脚杆高度为0.3m,杆件搭接长度不少于0.4m,搭接处不少于两只转扣件。顶排的扶手栏杆不得少于二道,高度分别为1.3m和0.9m。通道口、脚手架通道口上部满铺脚手片,通道口外侧应搭设防护棚,棚宽大于道口,棚顶铺满脚手片。脚手架封顶,里立杆应低于檐口50cm,外立杆应高出檐口120cm。4.1.10、外架防雷接地外脚手架防雷接地按建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规程必须设置可靠的防雷接地点,并与主体结构接地系统连接。根据本工程情况,防雷接地点控制在水平长度10米,垂直高度8米内设置外架防雷点,与大楼避雷接地系统有效连接,采用10圆钢跨焊接到主体避雷环网内。4.3、验收复核对完成型钢构件连
19、接点焊接、螺栓连接、槽钢水平、标高、尺寸进行检查、复核,符合设计要求及建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001要求后方可搭设悬挑式外架。脚手架搭设前应对架子工进行安全技术交底。脚手架搭设经分段验收后(一般不超过3步架),并挂合格牌后方可使用。4.4、脚手架拆除4.4.1、外架拆除的准备工作外装饰已施工完毕,并经验收。对脚手架全面检查,确认不存在严重安全隐患,以保证脚手架拆除过程中不发生危险。对参与脚手架拆除的操作人员、管理人员、检查人员、监护人员进行施工方案、安全、质量和外装饰保护等措施的交底。分工负责,责任明确,交底要以书面形式,双方均应在交底书上签字。在拆除的脚手架周围,于
20、坠落范围四周设置明显“禁止入内”的标志,并有专人监护。上述一些工作经检查符合要求后,并确认建筑施工再也需用脚手架时方可进行脚手架的拆除。4.4.2、外架拆除施工要点脚手架的拆除与搭设顺序正好相反,即后搭设的先拆,先搭设的后拆除。一般脚手架的拆除顺序是:安全网挡脚板扶手栏杆剪刀撑搁栅大横杆小横杆立柱拆除脚手架应一步步进行,由上而下,一步一清地进行拆除。分段拆除时,高差不应大于两步。如施工要求,高差需要在于两步时应按脚手架开口进行加固处理。与建筑物结构的连接应与脚手架同步进行拆除,不可在脚手架拆除前先行拆除。避开强风、雨天、雪天拆除脚手架。用气割连接件时,要有防止溶渣、火星、金属物件下落的措施,要
21、有切实可靠的监护组织和消防器材。每日拆除脚手架告一段落时,对末拆除的安全状况进行检查,还要对周围环境进行检查。如有异常情况应及时处理,确认一切安全后才能离岗。切不可疏忽大意,留有隐患。五、外架搭、拆安全管理措施1、操作人员应持特种作业上岗证,并在接受本工程项目部的安全技术交底后方可上岗。2、操作人员上岗应佩带安全帽、安全带,脚穿软底防滑鞋。3、严禁高空抛掷钢管、扣件、脚手片等材料,上部施工时,地面上设置警戒区,应有专人警戒守护。4、严禁雨雪天悬空作业,强风高处作业及夜间高空作业。5、高处作业材料堆放平稳,不可放置在临边或洞口附近防坠落,凡有坠落可能的任何物件,都要一律撤除或加以固定。6、施工过
22、程中应边搭设边铺脚手片,并将脚手片用铁丝绑扎稳固,以防滑脱,安全有效的围护设施应同步跟上,随着高度的增加应设爬梯式施工通道,并设护栏。连接杆设置应通步上。7、施工过程中若发现安全设施有隐患或缺陷,务必及时处理或停工,并向上级汇报,班前班后均应检查已施工部分的质量、安全情况,并按查验情况逐次予以记录。8、拆脚手架时应做到“先搭后拆、后搭先拆”的原则,施工人员相互配合,统一指挥,不得有我行我素的施工态度。9、拆脚手架时对有可能坠落物品的地段进行封闭式围护并设专人警戒。10、脚手架拆除,必须按搭设的逆顺序自上而下进行,做到一步一清。拆脚手架应有专人指挥,上下呼应,动作协调;脚手架的部件应用塔吊及人工
23、运送,不得从高空抛掷,材料必须分类整齐堆放。11、塔吊在配合型钢挑架的槽钢吊装和拆除时,必须有专人指挥浙江省建工集团舟山大宗商品交易中心工程项目部20011年11月附 脚手架示意图纵向立面图 横向立面图 脚手架入口图附件一落地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(JGJ130-2011)。 计算参数: 双排脚手架,搭设高度40.0米,24.0米以下采用双管立杆,24.0米以上采用单管立杆。 立杆的纵距1.50米,立杆的横距1.00米,内排架距离结构0.40米,立杆的步距1.80米。 钢管类型为48×3.25,连墙件采用2步3跨,竖向间距3.
24、60米,水平间距4.50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21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,且主结点间增加两根大横杆。 基本风压0.50kN/m2,高度变化系数1.5600,体型系数0.1170。地基承载力标准值170kN/m2,基础底面扩展面积0.250m2,地基承载力调整系数1.00。 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
25、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=0.100×1.000/3=0.033kN/m 活荷载标准值 Q=3.000×1.000/3=1.000kN/m 静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.033=0.086kN/m 活荷载的计算值 q2=1.4×1.000=1.400kN/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
26、大弯矩为 M1=(0.08×0.086+0.10×1.400)×1.5002=0.330kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.10×0.086+0.117×1.400)×1.5002=-0.388kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =0.388×106/4788.0=81.019N/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+0.033=0.072k
27、N/m 活荷载标准值q2=1.000kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.677×0.072+0.990×1.000)×1500.04/(100×2.06×105×114920.0)=2.221mm 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=0.038×1.500=0.058kN 脚手板的
28、荷载标准值 P2=0.100×1.000×1.500/3=0.050kN 活荷载标准值 Q=3.000×1.000×1.500/3=1.500kN 荷载的计算值 P=1.2×0.058+1.2×0.050+1.4×1.500=2.229kN 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=(1.2×0.038)×1.0002/8+2.229×1.000/3=0.749kN.m
29、=0.749×106/4788.0=156.391N/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=5.0×0.038×1000.004/(384×2.060×105×114920.000)=0.02mm 集中荷载标准值P=0.058+0.050+1.500=1.608kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1607.600&
30、#215;1000.0×(3×1000.02-4×1000.02/9)/(72×2.06×105×114920.0)=2.410mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.431mm 小横杆的最大挠度小于1000.0/150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=0.038×1.000=0.038
31、kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.100×1.000×1.500/2=0.075kN 活荷载标准值 Q=3.000×1.000×1.500/2=2.250kN 荷载的计算值 R=1.2×0.038+1.2×0.075+1.4×2.250=3.286kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 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 = 0.116×40.000=4.647kN (2
32、)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 = 0.100×21×1.500×(1.000+0.400)/2=2.205kN (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 = 0.170×1.500×21/2=2.678kN (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010 NG4 = 0.010×1.500×40.000=0.600kN 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 10.
33、130kN。 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 = 3.000×1×1.500×1.000/2=2.250kN 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 = 0.500 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 = 1.560 Us 风荷载体型系数:Us = 0.117 经计算得到,风荷载标准值Wk = 0.50
34、0×1.560×0.117 = 0.091kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.9×1.4NQ 经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×10.130+0.9×1.4×2.250=14.991kN 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=1.2×10.130+1.4×2.250=15.306kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.9×1.4Wkla
35、h2/10 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=0.9×1.4×0.091×1.500×1.800×1.800/10=0.056kN.m 五、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=15.306kN; 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,
36、l0=1.155×1.500×1.800=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 =15306/(0.19×457)=178.582N/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
37、=14.991kN; 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=1.155×1.500×1.800=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=0.056kN.m; 钢管立杆受压强度计算值
38、(N/mm2);经计算得到 =14991/(0.19×457)+56000/4788=186.579N/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! 六、最大搭设高度的计算: 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: 其中 NG2K 构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K = 5.483kN; NQ 活荷载标准值,NQ = 2.250kN; gk 每米立杆承受的结构自重标准值,gk = 0.116kN/m; 经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度 H
39、 = 56.240米。 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: 其中 NG2K 构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K = 5.483kN; NQ 活荷载标准值,NQ = 2.250kN; gk 每米立杆承受的结构自重标准值,gk = 0.116kN/m; Mwk 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,Mwk = 0.044kN.m; 经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度 H = 51.324米。 七、连墙件的计算: 连墙件的轴向力计算值应按照下式计算: Nl = Nlw + No 其中 Nlw 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按
40、照下式计算: Nlw = 1.4 × wk × Aw wk 风荷载标准值,wk = 0.091kN/m2; Aw 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw = 3.60×4.50 = 16.200m2; No 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No = 3.000 经计算得到 Nlw = 2.070kN,连墙件轴向力计算值 Nl = 5.070kN 根据连墙件杆件强度要求,轴向力设计值 Nf1 = 0.85Acf 根据连墙件杆件稳定性要求,轴向力设计值 Nf2 = 0.85Af 其中 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=40.00/1
41、.59的结果查表得到=0.93; 净截面面积 Ac = 4.57cm2;毛截面面积 A = 18.10cm2;f = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf1 = 79.580kN Nf1>Nl,连墙件的设计计算满足强度设计要求! 经过计算得到 Nf2 = 294.049kN Nf2>Nl,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、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 其中 p 立杆基础底面的平均压力 (kN/m2),p = N/A;p = 61.22 N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN);N =
42、15.31 A 基础底面面积 (m2);A = 0.25 fg 地基承载力设计值 (kN/m2);fg = 170.00 地基承载力设计值应按下式计算 fg = kc × fgk 其中 kc 脚手架地基承载力调整系数;kc = 1.00 fgk 地基承载力标准值;fgk = 170.00 地基承载力的计算满足要求!附件二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JGJ130-2011)。 计算参数: 双排脚手架,搭设高度18.0米,立杆采用单立管。 立杆的纵距1.50米,立杆的横距1.05米,内排架距离结构0.40米,立杆的步距1.80米。
43、采用的钢管类型为48×3.25, 连墙件采用2步3跨,竖向间距5.4米,水平间距3.0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9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,且主结点间增加两根大横杆。 基本风压0.50kN/m2,高度变化系数1.6300,体型系数0.1170。 悬挑水平钢梁采用16b号槽钢U口水平,其中建筑物外悬挑段长度1.50米,建筑物内锚固段长度2.50米。 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1.40m。拉
44、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=0.100×1.050/3=0.035kN/m 活荷载标准值 Q=3.000×1.050/3=1.050kN/m 静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.035=0.088kN/m 活荷载的计算值 q2=1.4×1.050=1.470kN/m 大横杆计算荷载组合简图(跨中最
45、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=(0.08×0.088+0.10×1.470)×1.5002=0.347kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.10×0.088+0.117×1.470)×1.5002=-0.407kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =0.407×106/4788.0=84.961N/mm2 大横杆的计算强度小于2
46、05.0N/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+0.035=0.073kN/m 活荷载标准值q2=1.050kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.677×0.073+0.990×1.050)×1500.04/(100×2.06×105×114920.0)=2.329mm 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
47、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=0.038×1.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.100×1.050×1.500/3=0.052kN 活荷载标准值 Q=3.000×1.050×1.500/3=1.575kN 荷载的计算值 P=1.2×0.058+1.2×0.052+1.4×1.575=2.337kN 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=(1.2×0.038)×1.0502/8+2.337×1.050/3=0.824kN.m =0.824×106/4788.0=172.168N/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=5.0×0.038×1050.004/(384×
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