型钢悬挑外脚手架施工方案(范本)

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型钢悬挑外脚手架施工方案(范本)

压环钢筋直径d(mm)

主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)

梁/楼板混凝土强度等级

锚固点压环钢筋受力:N/2=3.3kN

DB36/T 1050-2018标准下载σ=N/(4A)=N/πd2=6.6×103/(3.14×222)=4.34N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/mm2

注:[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2

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

脚手板类别:木脚手板,脚手板自重(kN/m2):0.35;

栏杆、挡板类别:木脚手板挡板,栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):0.14;

施工人员等活荷载(kN/m2):3.60(施工人员荷载按照2.0kN/m2,堆放材料荷载按照1.6kN/m2,最大堆放材料荷载(kN):1.6*2.5*2.6=10.4KN,即1吨。)

内侧钢绳与墙的距离(m):1.35,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):2.25;

上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):3.00;

钢丝绳安全系数K:8.00,悬挑梁与墙的节点按铰支计算;

只对外侧钢绳进行计算;内侧钢绳只是起到保险作用,不进行计算。

主梁材料类型及型号:20号槽钢槽口水平[;

次梁材料类型及型号:10号槽钢槽口水平[;

次梁水平间距ld(m):0.87,建筑物与次梁的最大允许距离le(m):1.20。

水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):3.80,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):1.50,次梁悬臂Mc(m):0.00;

平台计算宽度(m):2.50。

次梁选择10号槽钢槽口水平[,间距0.867m,其截面特性为:

面积A=12.74cm2;

惯性距Ix=198.3cm4;

转动惯量Wx=39.7cm3;

回转半径ix=3.95cm;

截面尺寸:b=48mm,h=100mm,t=8.5mm。

1)脚手板的自重标准值:本例采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2;

Q1=0.35×0.87=0.30kN/m;

2)型钢自重标准值:本例采用10号槽钢槽口水平[,标准值为0.10kN/m

Q2=0.10kN/m

(1)施工荷载标准值:取3.60kN/m2

Q3=3.60kN/m2

Q=1.2×(0.30+0.10)+1.4×3.60×0.87=4.85kN/m

内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下:

R=[P+q(l+2m)]/2

经计算得出:R=(0.00+4.85×(2.50+2×0.00))/2=6.06kN

σ=M/γxWx≤[f]

次梁槽钢的最大应力计算值σ=3.79×103/(1.05×39.70)=90.92N/mm2;

次梁槽钢的最大应力计算值σ=90.924N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

σ=M/φbWx≤[f]

φb=(570tb/lh)×(235/fy)

经过计算得到φb=570×8.50×48.00×235/(2500.00×100.00×235.0)=0.93;

由于φb大于0.6,按照下面公式调整:

得到φb'=0.767;

次梁槽钢的稳定性验算σ=3.79×103/(0.767×39.700)=124.50N/mm2;

次梁槽钢的稳定性验算σ=124.496N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

根据现场实际情况和一般做法,卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。

主梁选择20号槽钢槽口水平[,其截面特性为:

面积A=32.83cm2;

惯性距Ix=1913.7cm4;

转动惯量Wx=191.4cm3;

回转半径ix=7.64cm;

截面尺寸,b=75mm,h=200mm,t=11mm;

(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用木脚手板挡板,标准值为0.14kN/m;

Q1=0.14kN/m;

(2)槽钢自重荷载Q2=0.25kN/m

静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.14+0.25)=0.47kN/m;

次梁传递的集中荷载取次梁支座力R;

悬挑卸料平台水平钢梁计算简图

悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)

悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN·m)

悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)

R[1]=12.628kN;

R[2]=12.877kN;

最大支座反力为Rmax=12.877kN;

最大弯矩Mmax=7.404kN·m;

最大挠度ν=0.019mm。

σ=M/(γxWx)+N/A≤[f]

主梁槽钢的最大应力计算值

σ=7.404×106/1.05/191400.0+1.55×104/3283.000=41.550N/mm2;

主梁槽钢的最大应力计算值41.550N/mm2小于主梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2,满足要求!

σ=M/(φbWx)≤[f]

φb=(570tb/lh)×(235/fy)

φb=570×11.0×75.0×235/(3600.0×200.0×235.0)=0.653;

由于φb大于0.6,应按照下面公式调整:

可得φb'=0.638;

主梁槽钢的稳定性验算σ=7.404×106/(0.638×191400.00)=60.61N/mm2;

主梁槽钢的稳定性验算σ=60.61N/mm2小于[f]=205.00,满足要求!

(四)钢丝拉绳的内力验算:

水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算,

RCi=RUisinθi

sinθi=Sin(ArcTan(3/(2.25+1.35))=0.64;

根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:RUi=RCi/sinθi;

RUi=12.628/0.64=19.73kN;

(五)钢丝拉绳的强度验算:

选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa,直径18.5mm。

得到:[Fg]=21.197KN>Ru=19.726KN。

经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。

(六)钢丝拉绳拉环的强度验算:

取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为:

N=RU=19726.090N。

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/mm2,故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2;

所需要的拉环最小直径D=[19726.1×4/(3.142×50.00×2)]1/2=15.8mm。

实际拉环选用直径D=16mm的HPB235的钢筋制作即可。

六、落地式人行楼梯验算

1、人行楼梯的构造及搭设:斜道附着外脚手架设置,斜道立杆纵距同脚手架立杆纵距La=1.5m,宽度1.1m,坡度1:1.25;平台宽度1.5m.高度为立杆步距=1.8m。搭设高度26米(落地时),立杆采用双立杆或是立杆纵距设为0.75M。 

1、楼梯斜道板承载力验算

 铺板通长铺设,按三跨连续梁计算,计算简图如图1。

(1)计算参数及荷载:

自重荷载标准值50mm厚木板 0.35×1.1=0.385kN/m

0.35×0.18=0.063kN/m

将斜板线荷载换算成平板线荷载:

按照坡度1:1.25搭设,q平=q斜/cosα,cosα=3/3.163=0.948,

 qk1=(0.385+0.063)/0.948=0.473kN/m

 qk2=(2×1.1)/0.948=2.321kN/m

 q1=1.2×0.473=0.568kN/m

 q2=1.4×2.32=3.248kN/m

活荷载按不利荷载分布计算,有关不利内力由《建筑结构静力计算手册》中查得。      

Mmax=0.1×0.568×1.52+0.117×3.248×1.82=1.36kN. V=0.6×0.568×1.5+0.617×3.248×1.5=3.52kN

(3)抗弯、挠度验算 σ=M跨/W=1.36×106/4.17×103=3.26N/mm2

计算变形采用荷载标准值。

w=0.667×qk1×l4/100×0.85EI+0.99×qk2×l4/100×0.85EI

=0.667×0.473×15003/(100×0.85×1000×1042×104)+0.99×2.321×15003/(100×0.85×1000×1042×104)=0.01mm<[w]=1500/250mm=6mm    

2、人行楼梯钢管立杆承载力验算

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+0.038+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×59.00=5.1kN;

2)脚手板的自重标准值;采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2

NG2=0.35×14×1.5×(1.1+0.3)/2=5.145kN;

3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用木脚手板挡板,标准值为0.14kN/m

NG3=0.14×14×1.5/2=1.89kN;

4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005kN/m2

NG4=0.005×1.5×26=0.212kN;

经计算得到,静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=12.35kN;

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=2×1.1×1.5×4/2=6.6kN;

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

Ns=1.2NGS+0.85×1.4NQ=1.2×12.35+0.85×1.4×6.6=22.67kN;

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N's=1.2NGS+1.4NQ=1.2×12.35+1.4×6.6=24.1kN;

外脚手架采用双立杆搭设,按照均匀受力计算稳定性。

稳定性计算考虑风荷载,按立杆变截面处和架体底部不同高度分别计算风荷载标准值。风荷载标准值按照以下公式计算

Wk=0.7μz·μs·ω0

规定采用:μz=1.34,0.74;

经计算得到,立杆上部和架体底部风荷载标准值分别为:

Wk1=0.7×0.5×1.34×0.214=0.1kN/m2;

Wk2=0.7×0.5×0.74×0.214=0.055kN/m2;

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW分别为:

Mw1=0.85×1.4Wk1Lah2/10=0.85×1.4×0.1×1.5×1.82/10=0.058kN·m;

Mw2=0.85×1.4Wk2Lah2/10=0.85×1.4×0.055×1.5×1.82/10=0.032kN·m;

1.架体底部立杆稳定性计算。

考虑风荷载时,双立杆的稳定性计算公式

σ=N/(φA)+MW/W≤[f]

立杆的轴心压力设计值:N=[1.2×(NGD+NGS)+0.85×1.4×NQ]/2=11.34kN;

不考虑风荷载时,双立杆的稳定性计算公式

σ=N/(φA)≤[f]

立杆的轴心压力设计值:N=[1.2×(NGD+NGS)+1.4×NQ]/2=12.05kN;

计算立杆的截面回转半径:i=1.58cm;

计算长度,由公式l0=kuh确定:l0=3.139m;

长细比:L0/i=199;

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到:φ=0.182

立杆净截面面积:A=4.89cm2;

立杆净截面模量(抵抗矩):W=5.08cm3;

钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;

σ=11350.58/(0.182×489)+32055.073/5080=128.5N/mm2;

立杆稳定性计算σ=128.5N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

σ=12050/(0.182×489)=135.4N/mm2;

立杆稳定性计算σ=135.4N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

2、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:

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz=0.92,μs=0.214,ω0=0.5,

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.5=0.069kN/m2;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.8m2;

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:

Nlw=1.4×Wk×Aw=1.042kN;

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=6.042kN;

连墙件承载力设计值按下式计算:

由长细比l/i=300/15.8的结果查表得到φ=0.949某溶洞处理施工方案-secret,l为内排架距离墙的长度;

A=4.89cm2;[f]=205N/mm2;

Nl=6.042

某广场施工组织设计(园林工程)连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=6.042小于双扣件的抗滑力16kN,满足要求!

立杆采用双立杆,或者间距为0.75米。

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