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文档简介

1、外架搭设悬挑结构上加固施工方案1、 工程概况 宜昌三峡保税物流中心(B型)项目-综合服务楼由宜昌三峡鑫物保税物流中心建设,长江航运规划设计院设计,宜昌宏业工程项目管理有限公司监理,山东省路桥集团有限公司总承包。综合服务楼:总建筑面积17241.99平方米,其中地下3310.50平方米,地上13931.49平米(其中主楼9989.73平方米,附楼3941.76平方米)主楼建筑层数为地上10层,局部11层,地下一层,建筑消防高度45.00米;附楼建筑地上主导4层,局部5层,建筑消防高度18米。建筑单体的结构形式为框架剪力墙结构,抗震设防分类为丙类,设计使用年限为50年,抗震设防烈度为6度。由于二层

2、结构10轴到13轴之间有一块1.5米宽的悬挑板。外架在此位置无法断开,所以二层以上的外架搭设在此悬挑板上,板下需要采取加固方案。2、回撑搭设方案:由于二层结构外架落在悬挑板上,故需要在楼板下面设置钢管支撑,钢管支撑采用螺栓底座(钢定托)顶紧,按400mm纵横间距设置立杆,纵横向水平间距400,高度方向步距h=1000mm加设水平方向拉杆。3、回顶支撑架计算书:(1)计算依据: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)、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-20

3、03)等规范。扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全(2)设计选型:由于二层结构外架落在悬挑板上,故需要在楼板下面设置钢管支撑方式以保证板使用安全。钢管脚手架间距纵横为400×400mm,步距为1000mm,45mm×95mm方木,钢管顶托顶紧。考虑到悬挑板的使用安全,将二层以上外架位置的最大荷载放大至14.0 kN/m2进行验算。 落地平台支撑架立面简图落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元(3)、计算书;1)、参数信息:(1).基本参数立柱横向间距或排距la(m):0.40,脚手架步距h(m):1.00;立杆纵向间距lb(m):0.40,脚手架搭设高度H(m):7.68;立

4、杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):0.10,平台底钢管间距离(mm):400.00;钢管类型(mm):48×3.5(考虑到钢管的锈蚀等因素,计算时采用48×3.0)连接方式:顶托支撑,扣件抗滑承载力系数:0.80;(2) .荷载参数活荷载参数施工均布活荷载标准值:2.000 kN/m2;脚手架用途:装修脚手架;同时施工层数:2 层;风荷载参数本工程地处湖北宜昌市,基本风压0.3 kN/m2;风荷载高度变化系数z,计算连墙件强度时取0.92,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数s 为1.239;静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1248;脚手板

5、自重标准值(kN/m2):0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140;安全设施与安全网(kN/m2):0.005;脚手板类别:竹串片脚手板;栏杆挡板类别:竹串片脚手板挡板;每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.033;脚手板铺设总层数:2; 脚手板自重(kN/m2):0.300; 栏杆自重(kN/m2):0.150; 材料堆放最大荷载(kN/m2):12.000; 施工均布荷载标准值(kN/m2):2.000;2)、纵向支撑钢管计算:纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面力学参数为截面抵抗矩 W = 5.08 cm3; 截面惯性矩 I = 12.19cm4; 纵向钢管计算简图

6、(1).荷载的计算:脚手板与栏杆自重(kN/m):q11 = 0.150 + 0.300×0.400 = 0.270 kN/m;堆放材料的自重线荷载(kN/m):q12 = 12.000×0.400 = 4.800kN/m;活荷载为施工荷载标准值(kN/m):p1 = 1.000×0.400 = 0.400 kN/m(2).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。最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和;最大弯矩计算公式如下:最大支座力计算公式如下:均布恒载:q1 = 1.2 × q11+ 1.2 × q12 =

7、1.2×0.270+ 1.2×20.000 = 24.324 kN/m;均布活载:q2 = 1.4×0.400 = 0.560 kN/m;最大弯距 Mmax = 0.1×24.324×0.4002 + 0.117 ×0.560×0.4002 = 0.400 kN.m ;最大支座力 N = 1.1×24.324×0.400 + 1.2×0.560×0.400 = 10.971 kN;截面应力 = 0.400×106 / (5080.0) = 78.675 N/mm2;纵向钢管的

8、计算强度 78.675 小于 205.000 N/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:均布恒载:q = q11 + q12 = 20.270 kN/m;均布活载:p = 0.400 kN/m;V = (0.677 ×20.270+0.990×0.400)×400.04/(100×2.060×105×121900.0)=0.144mm纵向钢管的最大挠度小于 400.000 /250 与 10,满足要求!3)、横向支撑钢管计算:支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中荷载

9、P取纵向板底支撑传递力,P =10.971 kN;支撑钢管计算简图支撑钢管计算弯矩图(kN.m)支撑钢管计算变形图(kN.m)支撑钢管计算剪力图(kN)最大弯矩 Mmax = 0.001 kN.m ;最大变形 Vmax = 0.000 mm ;最大支座力 Qmax = 10.973 kN ;截面应力 = 0.216 N/mm2 ;横向钢管的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于400.000/150与10 mm,满足要求!4)、扣件抗滑移的计算:按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗

10、滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN;纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 10.973 kN;R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!5)、模板支架荷载标准值(轴力):作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值包括以下内容:脚手架的自重(kN):NG1 = 0.149×4.500 = 0.670 kN;钢管的自重计算参照扣件式规范附录A 双排架自重标准值,设计人员可根据情况修改。栏杆的自重(kN):NG2 = 0.1

11、50×0.400 = 0.060 kN;脚手板自重(kN):NG3 = 0.300×0.400×0.400 = 0.048 kN;堆放荷载(kN):NG4 = 12.000×0.400×0.400 = 1.92kN;经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 =2.698 kN;2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。经计算得到,活荷载标准值 NQ = 1.000×0.400×0.400 = 0.160 kN;3.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 = 1.2

12、×2.698+ 1.4×0.160 = 3.4616 kN;6)、立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式:其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 10.758 kN;- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 Lo/i 查表得到;i - 计算立杆的截面回转半径(cm) :i = 1.58 cm;A - 立杆净截面面积(cm2):A = 4.89 cm2;W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3;- 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2);f- 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205.00 N/mm2;Lo- 计算长度 (m);如果完全参照扣件

13、式规范,由公式(1)或(2)计算lo = k1uh (1)lo = (h+2a) (2)k1- 计算长度附加系数,取值为1.185;u - 计算长度系数,参照扣件式规范表5.3.3;u = 1.700;a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.100 m;公式(1)的计算结果:立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.185×1.700×1.000 = 2.015 m;Lo/i = 2014.500 / 15.800 = 128.000 ;由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.406 ;钢管立杆受压强度计算值 ; =1075

14、7.660 /( 0.406×489.000 )= 54.185 N/mm2;立杆稳定性计算 = 54.185 小于 f = 205.000满足要求!公式(2)的计算结果:Lo/i = 1200.000 / 15.800 = 76.000 ;由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.744 ;钢管立杆受压强度计算值 ; =10757.660 /( 0.744×489.000 )= 29.569 N/mm2;立杆稳定性计算 = 29.569 小于 f = 205.000满足要求!如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算lo = k1k2(h+2a) (3)k2 - 计算长度附加系数,按照表2取值1.004 ;

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