金融街G4号地脚手架工程施工方案(长城杯)

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金融街G4号地脚手架工程施工方案(长城杯)

用于结构作业时,Nˊ=1.2×(7.22+2.7)=11.904kN;

用于装修作业时,Nˊ=1.2×(7.74+3.6)=13.608kN。

《危大工程安全专项施工方案编制指南》,359页 .docx验算Hi=16.5m截面:

用于结构作业时,Nˊ=1.2×(3.61+2.7)=7.572kN;

用于装修作业时,Nˊ=1.2×(3.87+3.6)=8.964kN。

4.3计算风荷载弯矩Mw

Mw=1.2Mwk=1.2×0.1qwkh2=0.12qwkh2

式中qwkh2即Wk,H为布距,则

Mw=0.12×0.23×1.52=0.06KN•m=60KN•mm

验算Hi=16.5m截面时:

Mw=0.12×0.20×1.52=0.05KN•m=50KN•mm

4.4确定稳定性系数(

Nˊ/(A+Mw/W≤fc/0.9γmˊ

将Nˊ、Mw、fc和γmˊ等的数值带入上式,得到验算结果,列入下表中。

W=5.08×103mm3

脚手架整体稳定,满足要求。

小横杆的间距C=1.2m,按下式计算小横杆所受的最大弯矩:

脚手板、钢管自重标准值产生的最大弯矩值:

MGK=(0.35×1.2+0.038)×1.22/8=0.088244KN•m=88.244N•mm

施工荷载标准值产生的最大弯矩值:

MQK=3.0×1.22/8=0.54KN•m=540N•mm

GK:脚手板重量,为0.35kN/m2

gK:钢管单位长度重量,gK=0.038kN/m

QK:施工荷载标准值,取3.0kN/m2

q=1.2×(1.2×0.35+gK)+1.4×QK×la

q=1.2×(1.2×350+38)+1.4×3000×1.2=549.6+5040=5590N/m

1.1(MGK+1.15MQK)/W≤f/γm、

1.1×(88.244+1.15×540)×1000/5080=107≤f/γm、=205/1.360=150.74N/m2

式中W—平杆或脚手板的毛截面抵抗矩;

MGK—由脚手板自重标准值产生的最大弯矩值;

MQK—由施工荷载标准值产生的最大弯矩值;

f—杆件材料的抗弯强度设计值。

ω=5ql3/384EI

=5×5590×12003/(384×2.06×102×1.219)

=3mm<1200/150=8mm

由于小横杆间距为1.1m,小横杆连接在双立杆中间,单立杆附近,大横杆跨中基本没有作用荷载。故不需对大横杆进行验算。

7扣件抗滑移承载力计算

式中R—扣件节点处的支座反力的计算值(计算时,取结构的重要性系数γ0=1.0,荷载分项系数依前规定);

Rc—扣件抗滑移承载力设计值,每个直角扣件和旋转扣件取8.5kN。

最不利的扣件为作业层大横杆与立杆连接的十字扣件。作用力为小横杆作用的集中力和大横杆自重。

R=1.2(1.2×1.2×0.35+0.038×1.2×2)+1.4×1.2×1.2×3.0

=6.76kN≤Rc=8.5kN

连墙件所受的轴力按下式确定:

式中NW—为风荷载引起的连墙件轴压力设计值,按下式计算:

NW=1.4Sw(ωk

Sw—为连墙件的作用(覆盖)面积:

NS—为由脚手架平面外变形在连墙件中引起的轴压力,取NS=3kN

NW=1.4×4.5×3×0.23=4.347kN

Nl=4.347+3=7.347kN

σ=Nι/A=7.347/489=0.02≤0.205kN/mm2

9立杆底座和地基承载力验算

式中N—为上部结构传至立杆底部的轴心力设计值

Rd—为底座承载力设计值,取Rd=40kN

N=7.74+3.6+4.52=15.86kN≤Rd=40kN

式中N—上部结构传至立杆底部的轴心力设计值;

Ad—为立杆基础的计算底面积,可按以下情况确定:

fk—为地基承载力标准值,由于该脚手架的地基为结构的钢筋混凝土,故不考虑地基承载力问题,按10Mpa。

K—为调整系数,混凝土取1.0。

15.86/1/n×a×b=2×0.2×0.25×0.001=0.6344Mpa≤10Mpa

11.1恒荷载的标准值Gk

Gk=Hi(gk1+gk3)+n1lagk2

用于结构作业时,Gk=23×(0.1262+0.0768)+1.5×0.3484

用于装修作业时,Gk=23×(0.1262+0.0768)+2×1.5×0.3484

11.2活载(作业层施工荷载)的标准值Qk

用于结构作业时,Qk=1.5×1.8=2.7kN;

用于装修作业时,Qk=2×1.5×1.2=3.6kN

11.3风荷载的标准值ωk

ωk=0.7µsµzωO

(=An/Aw=1.67/2.25=0.74

ωk=0.7×0.962×0.84×0.35=0.20kN/m2

qwk=1.5×0.74×0.20=0.22kN/m

悬挑梁采用20#工字钢,楼面预埋钢环采用φ22圆钢。悬挑脚手架二层开始至十层,其中二层以下为双立杆,二层以上为单立杆。卸荷钢丝绳直径φ14,每行立杆纵距设置。

根据以上得N=9.31KN,NGk=5.71kN,NQk=3.60KN

N×l2/1.05×237=9.31×0.95/1.05×237=35.54≤f=215N/mm2

τ=VS/Itw≤fv=125N/mm2

=(89.8×6.4×1000)/(2370×7)=34.64N/mm2≤125N/mm2符合要求。

V=Af/85fy/235=89.8A=35.5cm2

地锚采用φ22圆钢,预埋在混凝土顶板内

按锚固点反力选择钢筋截面

锚固点拉力R×l1=N×(l2+0.2)

R=N×l2/l1+0.2=9.31×0.95/(2.4+0.2)=3.4

式中R—锚固点拉应力;

l1—锚固点距建筑物边沿距离;

l2—脚手架轴力距建筑物边沿距离;

0.2—支撑点与墙边沿距离。

预埋锚固钢筋吊环按两个截面同时受力计算,每根钢筋截面承受R/2

校核安全度,满足A•бs/(R/2)=628×240/(3.4/2)=88.7>2的要求。

式中A—选择的锚固钢筋截面积;

бs—钢材强度标准值。

13采光井工字钢承载能力计算

13.1采光井最大跨度为4.5m,计算内力按最大跨度考虑,立杆间距1.5m,故有三根立杆,各立杆的承载能力相同,受力方式按均布荷载计算。

13.2已知b×h=10×20cm,L跨度4.5m,弯曲容许应力б=235N/mm2,根据9.4.2.1条N=34.82KN,内侧一排架采用工字钢,N值应为34.82/2=17.41KN。

Mmax=1/8qL2=1/8×17.41×4.52=44.07KN·M

13.3工字钢需要立放,在采光井隔墙上预埋钢板,工字钢放在预埋钢板上,在工字钢两侧用Φ25钢筋45°斜向焊接支撑。做法如下:

1.2每层搭设,一层用完后再用塔吊吊至其它层使用。

1.3A、C区平台宽度2100mm,B区平台宽度2400mm。

2.1出料平台的形式为用工字钢加工成一个方形的平台,在工字钢上焊接拉环挂钢丝绳拉接于上部墙体,上部满铺5cm厚的脚手板,两侧及端部用钢筋焊上护拦。

2.2根据以往的施工经验和对材料的验算,考虑使用20a工字钢作为出料平台的平台主支撑,用20a短工字钢相连。20#钢丝绳作为与主体结构拉接的材料。出料平台的制作详见后附图。

3.出料平台的安装使用

3.1出料平台加工好后,挂好安全网。经项目工程室和技术室统一检查验收通过后开始安装。

3.2先将塔吊的吊环安装在出料平台的吊钩上,将出料平台水平提起,吊至需安装的部位,先将出料平台的工字钢后部穿进顶板预留的钢筋环内,再将钢筋环焊在工字钢上,以防出料平台向内发生滑动。然后由架子工将出料平台的钢丝绳上端锁在上层墙体的螺栓孔上,下端锁在出料平台的吊钩上。每一处钢丝绳接头的位置的钢丝绳卡的数量不少于3个,且要卡牢。

3.3钢丝绳与墙体连接牢固后,慢慢将塔吊的吊钩下落直至完全松开。这时出料平台的全部重量就由钢丝绳承担,仔细检查出料平台的安全性能,确定没有问题后将塔吊的吊钩卸掉。(平台端头略向上翘10°)

4.1出料平台加工完毕必须经过项目安全、工程、技术共同检查验收合格后方可使用。

4.2出料平台上堆放货物的重量不得超过2.7吨,即1.8米的碗扣架钢管正方形码放不得超过1米高;方木不得超过3立方;竹胶板码放不超过50张。

4.3每次出料平台安装、挪动必须由正式的架子工和信号工配合操作施工。在钢丝绳没有固定牢固以前,架子工必须挂好安全带施工。施工队的安全员和项目的安全员必须跟班作业。

4.4每次在出料平台上的操作人员应不超过两人,且安全带必须系在主体结构的可靠处,采取有效的安全防护措施。材料随码随吊,不得在出料平台上长期堆放。

4.5平台就位安装完后,要仔细检查钢丝绳有无连接好;拉接点是否真正可靠;钢丝绳卡的卡环是否卡牢;螺丝有没有滑丝等,保证万无一失才能松塔吊吊钩。安全员必须亲自到现场跟班、把关。

4.6材料堆放时尽量轻拿轻放,严禁大的冲击力作用在平台上。

4.7严禁由出料平台上向下直接投抛材料。

4.8出料平台安装完毕,任何人不得私自改动钢丝绳上的钢丝卡,以防止发生危险,安全员定期巡查。

4.9使用中应加强安全检查,确保安全使用。

4.10悬挂用钢丝绳必须从底部兜住出料平台,另外拉接点必须与出料平台隔一层设置。

5.1.1工字钢自重:都采用20a工字钢,共8根。

20a工字钢:(4.2×2+4×4+6×2)×27.93×9.8=9.95KN

5.1.2脚手板自重:

4×3.8×0.35=6.3KN

5.1.3围栏钢管自重:钢管围护共32m

重量24.4×3.84×9.8=0.918KN

5.1.4平台自重为G:G1+G2+G3=17.17KN

5.1.5平台活荷载Q:按1.5KN/㎡计

重量为1.5×17=27KN

5.1.6荷载组合:G×1.2+Q×1.4=58.40KN

5.2钢丝绳的受力计算:

5.2.1钢平台两侧两道钢丝绳均以一道受力作强度验算,钢丝绳所受的拉力按下式计算:

式中T——钢丝绳所受的拉力;

q——主梁上的均布荷载标准值;q=58.40÷(4.5×4)=3.24KN/㎡

α——钢丝绳与平台面的夹角;当夹角为45°时,sinα=0.707;当夹角为60°时,sinα=0.866,当夹角为51°时,sinα=0.777

5.2.2钢丝绳拉力按下式验算其安全系数K:

钢丝绳选用6×19,直径D=18.5mm,公称抗拉强度为1400N/mm2。

式中F——钢丝绳的破断拉力,取钢丝绳的破断拉力总和乘以换算系数N=128.87KN

F=128.87×1400=180.4KN

5.2.3结论:通过验算,当出料平台上堆放货物重量为1.5KN/㎡时,出料平台的钢丝绳的抗拉强度能符合要求。

5.3工字钢抗弯验算:

5.3.1只考虑其中与钢丝绳相连的工字钢,按最不利何在考虑,将所有动荷载集中到一点,其荷载组合为:

自重荷载为:F1=8.6KN,

动荷载为:F2=27KN

M1=8.6×1.2×0.8=8.26KN.m

M2=27×1.4×0.8×3.2/4=24.2KN.m

其最不利荷载的最大弯矩为:M=M1+M2=32.46KN.m

20a#工字钢的惯性矩为W=237cm3

所受应力为:σ=M/W=139N/mm2≤[f]=215N/mm2

5.3.2结论:通过验算,工字钢的抗弯强度能符合要求。

5.4焊缝水平应力验算:

5.4.1考虑最大水平力和最不利位置汾灌高速公路槽形钢-混凝土叠合梁施工方案,只按两处焊接来计算。工字钢采用双面焊,焊缝宽tw=7mm,长度为=100mm。

焊缝水平受力为:Tx=T×sinα=37.58×0.777=29.20KN

焊缝所受应力为:σ=Tx/(tw.ls)=29.2/(100×7×2)×103=20.85N/mm2≤[f]=160N/mm2

5.4.2结论:通过验算,工字钢的焊缝所抵抗的水平应力能符合要求。

5.5焊缝抗倾覆验算:

5.5.1考虑最不利受力位置和工字钢焊缝抵抗自身倾覆能力,假设焊缝单边受力,焊缝宽tw=7mm,长度为=100mm。

综合楼、宿舍楼工程施工组织设计焊缝所受弯矩为:M=Tx×h=29.2×0.2=5.84KN.m

焊缝所受应力为:σ=M/(tw.ls.b)=5.84/(7×100×100)×106=83.29N/mm2≤[f]=160N/mm2

5.5.2结论:通过验算,工字钢的焊缝所抵抗自身倾覆的能力符合要求。

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