悬挑式钢管扣件脚手架施工方案

悬挑式钢管扣件脚手架施工方案
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悬挑式钢管扣件脚手架施工方案

五、立杆的稳定性计算:

1、不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

其中 N ── 计算立杆段的轴心力设计值JJF(冀)185-2021 漆膜冲击试验器校准规范.pdf,N=7862.00N;

φ ── 轴心受压构件的稳定系数,根据长细比λ=164查表取值:0.117;

λ ── 长细比,λ=l0/i

λ=2599.000/15.8=164

  l0 ── 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,

l0= k×u×h =1.155×1.5×1.50=2.599m=2599.000mm;

 i ── 立杆的截面回转半径,i=15.8;

  k ── 计算长度附加系数,取1.155;

   u ── 计算长度系数,查表确定,u=1.50;

   A ── 立杆净截面面积,A=489mm2

   f ── 钢管立杆抗压强度设计值,f = 205.00N/mm2;

立杆的稳定性计算:

7862.00/(0.117×489)=137.42< f

不考虑风荷载时,立杆的稳定性符合要求。

2、考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式:

其中 N ── 计算立杆段的轴心力设计值,N=7862.00N;

φ ── 轴心受压构件的稳定系数,根据长细比λ=164,查表取值:0.117;

λ ── 长细比,λ=l0/i

λ=2599.000/15.8=164

  l0 ── 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,

l0= kuh =1.155×1.5×1.50=2.599m=2599.000mm;

 i ──立杆的截面回转半径,i=15.8 mm;

  k ── 计算长度附加系数,取1.155;

   u ── 计算长度系数,查表确定,u=1.50;

   A ── 立杆净截面面积,A=489 mm2;   

W ── 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5080mm3

   Mw ── 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,Mw=169.000 N.m;

   f ── 钢管立杆抗压强度设计值,f = 205.00N/mm2;

7862.00/(0.117×489)+169000.000/5080=161.44< f

考虑风荷载时,立杆的稳定性符合要求。

六、连墙件的计算:

连墙件的强度稳定性和连接强度应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJ8)、《钢结构设计规范》(GBJ17)、《混凝土结构设计规范》(GBJ10)等的规定计算。

连墙件的轴向力计算值应按下式计算:

Nl = Nlw + N0

式中 Nl ── 连墙件轴向力计算值(kN);

Nlw ── 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:

Nlw = 1.4 × Wk ×Aw

=1.4×0.525×7.200=5.292

Wk ── 风荷载基本风压值,Wk =0.525 kN/m2;

Aw ── 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw =3.00×2.40=7.200 m2;

N0 ── 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0 =5 ;(单排取3,双排取5)

经计算得: Nlw =5.292 kN,连墙件轴向力计算值 Nl = Nlw + N0 =10.292 kN

连墙件轴向力设计值 Nf = A[f]

其中 ── 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=500.0/15.8=31.65,查表得到=0.117;

A =489 mm2;[f] = 205.00N/mm2。

经计算得: Nf =11.73 kN

Nf>Nl,连墙件稳定性满足要求。

连墙件采用扣件与墙体连接。

经计算得: Nl =10.292大于单扣件的抗滑力8.0kN,但小于双扣件抗滑力12.0KN,建议选用双扣件。

连墙件扣件连接示意图

七、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。

脚手架横距为1050mm,内侧脚手架距离墙体500mm,支拉斜杆的支点距离墙体 = 2000mm,

水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130cm4,截面抵抗矩W = 141cm3,截面积A =26.163 cm2。

受脚手架集中荷载 P=1.2×3.612+1.4×2.520=7.862kN

水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.163×0.0001×7.85×10=0.246kN/m

经过连续梁的计算得到:

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为

最大弯矩 Mmax=3.12kN.m

抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=3.12×1000000/(1.05×141000)=21.1N/mm2

水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

八、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,按照下式计算:

经过计算得到 b=570×9.9×88×235/(2500.0×160×235)=1.24

经过计算得: =3.120×1000000/(0.819×1130000)=3.37N/mm2;

水平钢梁的稳定强度3.37<[f]=235,满足要求。

九、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=10.144kN

十、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=10.144kN

1、拉绳的强度计算:

拉杆采用采用6×37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6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;

K —— 钢丝绳使用安全系数,取8.0。

选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.0×10.144/0.82=98.966kN。

选择6×37+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径9.5mm。

2、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=10.144kN

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=[10144×4/(3.1416×50×2)]1/2=11.4mm

十一、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=3.120kN

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知:[f] = 50N/mm2;

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=6mm

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 = 3.120kN;

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,计算中取1.5N/mm2;

h —— 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度。

经计算得: h 要大于3.120×1000/(3.1416×16×1.5)=41.4mm。

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 = 3.120kN;

d —— 楼板螺栓的直径,d = 16mm;

b —— 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=9.12N/mm2;

经过计算得到公式右边等于56.534kN

住宅毛坯房全套交付标准 图文并茂.pdf 楼板混凝土局部承压计算满足要求。

扣件式钢管脚手架的杆配件备量需有一定的富余量,以适应构架时变化需要,因此可采用匡算方法,依据《建筑施工手册第四版P215页》:

小横杆数N1=1.1(H/2h +1)×n=17根数

直角扣件数N2=2.2(H/h +1)×n=59个

对接扣件数N3=L/l=245个

旋转扣件数N4=0.3×L/l=74个

北京市建设工程施工现场安全生产标准化管理图 集(2019版).pdf型钢长度=100×83.33×4.00=33333.333米

注:此计算包括立杆、纵向平杆和剪刀撑。

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