成都某高层住宅脚手架施工方案

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成都某高层住宅脚手架施工方案

R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;

横杆的自重标准值P1=0.038×1.800=0.069kN

J20J230 农村住宅标准设计图 集 冀南分册(DBJT 02-183-2020).pdf脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.000×1.800/2=0.135kN

活荷载标准值Q=2.000×1.000×1.800/2=1.800kN

荷载的计算值R=1.2×0.069+1.2×0.135+1.4×1.800=2.765kN

单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN;

11.1.4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0.1337

NG1=0.134×21.000=2.808kN

(2)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0.15

NG2=0.150×4×1.800×(1.000+0.300)/2=0.702kN

(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0.15

NG3=0.150×1.800×4/2=0.540kN

(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005

NG4=0.005×1.800×21.000=0.189kN

经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.239kN。

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=2.000×2×1.800×1.000/2=3.600kN

风荷载标准值应按照以下公式计算

Us——风荷载体型系数:Us=1.200

经计算得到,风荷载标准值Wk=0.7×0.300×2.090×1.200=0.527kN/m2。

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+0.85×1.4NQ

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式

MW=0.85×1.4Wklah2/10

其中Wk——风荷载基本风压标准值(kN/m2);

la——立杆的纵距(m);

h——立杆的步距(m)。

11.1.5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=10.13kN;

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19;

  i——计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;

  l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=3.12m;

  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=1.50;

  A——立杆净截面面积,A=4.89cm2;

  W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;

  ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到=111.47

  [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=9.37kN;

  ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19;

  i——计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;

  l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=3.12m;

  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=1.50

  A——立杆净截面面积,A=4.89cm2;

  W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;

  MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.366kN.m;

  ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到=175.10

  [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!

11.1.6连墙件的计算:

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:

其中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

wk——风荷载基本风压标准值,wk=0.527kN/m2;

Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw=3.60×5.40=19.440m2;

No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No=5.000

经计算得到Nlw=14.334kN,连墙件轴向力计算值Nl=19.334kN

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=180.00/1.58的结果查表得到=0.50;

A=4.89cm2;[f]=205.00N/mm2。

经过计算得到Nf=49.788kN

Nf>Nl,连墙件的设计计算满足要求!

连墙件采用扣件与墙体连接。

经过计算得到Nl=19.334kN大于扣件的抗滑力8.0kN,不满足要求!

11.1.7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。

本工程中,脚手架排距为1000mm,内侧脚手架距离墙体300mm,支拉斜杆的支点距离墙体=1300mm,

水平支撑梁的截面惯性矩I=712.00cm4,截面抵抗矩W=102.00cm3,截面积A=21.50cm2。

受脚手架集中荷载P=1.2×4.24+1.4×3.60=10.13kN

水平钢梁自重荷载q=1.2×21.50×0.0001×7.85×10=0.20kN/m

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)

悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为

最大弯矩Mmax=1.738kN.m

抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=1.738×106/(1.05×102000.0)+5.195×1000/2150.0=18.647N/mm2

水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

11.1.8悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用14号工字钢,计算公式如下

经过计算得到强度=1.74×106/(0.918×102000.00)=18.57N/mm2;

水平钢梁的稳定性计算<[f],满足要求!

11.1.9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=13.064kN

11.1.10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=13.064kN

如果上面采用钢丝绳,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8.000×13.064/0.850=122.959kN。

选择6×19+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径15.5mm。

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=13.064kN

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=[13064×4/(3.1416×50×2)]1/2=13mm

11.1.11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=9.127kN

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[f]=50N/mm2;

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[9127×4/(3.1416×50×2)]1/2=11mm

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:

其中N——锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N=9.13kN;

d——楼板螺栓的直径,d=20mm;

[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,经过计算得到h要大于9126.72/(3.1416×20×1.5)=96.8mm。

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=9.13kN;

d——楼板螺栓的直径,d=20mm;

b——楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=100mm;

fcc——混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.95fc=13.59N/mm2;

经过计算得到公式右边等于131.6kN

楼板混凝土局部承压计算满足要求!

11.2倒料平台的稳定承载计算

平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度3.50m,悬挑水平钢梁间距(平台宽度)2.50m。

次梁采用[14b号槽钢U口水平,主梁采用[16b号槽钢U口水平,次梁间距1.00m。

容许承载力均布荷载2.00kN/m2,最大堆放材料荷载10.00kN。

11.2.1次梁的计算

次梁选择[14b号槽钢U口水平槽钢,间距1.00m,其截面特性为

面积A=21.31cm2,惯性距Ix=609.40cm4,转动惯量Wx=87.10cm3,回转半径ix=5.35cm

截面尺寸b=60.0mm,h=140.0mm,t=9.5mm

(1)面板自重标准值:标准值为0.35kN/m2;

Q1=0.35×1.00=0.35kN/m

(2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2;

Q2=2.00×1.00=2.00kN/m

(3)槽钢自重荷载Q3=0.16kN/m

经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.35+2.00+0.16)=3.02kN/m

经计算得到,活荷载计算值P=1.4×10.00=14.00kN

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

最大弯矩M的计算公式为

经计算得到,最大弯矩计算值M=3.02×2.502/8+14.00×2.50/4=11.11kN.m

其中x——截面塑性发展系数,取1.05;

[f]——钢材抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;

经过计算得到强度=11.11×106/(1.05×87100.00)=121.45N/mm2;

次梁槽钢的抗弯强度计算<[f],满足要求!

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=570×9.5×60.0×235/(2500.0×140.0×235.0)=0.93

经过计算得到强度=11.11×106/(0.752×87100.00)=169.54N/mm2;

次梁槽钢的稳定性计算<[f],满足要求!

11.2.2主梁的计算

卸料平台的内钢绳按照《建筑施工安全检查标准》作为安全储备不参与内力的计算。

主梁选择[16b号槽钢U口水平槽钢,其截面特性为

面积A=25.15cm2,惯性距Ix=934.50cm4,转动惯量Wx=116.80cm3,回转半径ix=6.10cm

截面尺寸b=65.0mm,h=160.0mm,t=10.0mm

(1)栏杆自重标准值:标准值为0.30kN/m

Q1=0.30kN/m

(2)槽钢自重荷载Q2=0.19kN/m

经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.30+0.19)=0.59kN/m

经计算得到,各次梁集中荷载取次梁支座力,分别为

P1=(1.2×(0.35+2.00)×0.50×2.50/2+1.2×0.16×2.50/2)=2.01kN

P2=(1.2×(0.35+2.00)×1.00×2.50/2+1.2×0.16×2.50/2)=3.77kN

P3=(1.2×(0.35+2.00)×1.00×2.50/2+1.2×0.16×2.50/2)+14.00/2=10.77kN

P4=(1.2×(0.35+2.00)×1.00×2.50/2+1.2×0.16×2.50/2)=3.77kN

P5=(1.2×(0.35+2.00)×0.25×2.50/2+1.2×0.16×2.50/2)=1.13kN

卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算。

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)

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为

R1=11.051kN,R2=12.470kN

支座反力RA=12.470kN

最大弯矩Mmax=12.577kN.m

其中x——截面塑性发展系数,取1.05;

[f]——钢材抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;

经过计算得到强度=12.577×106/1.05/116800.0+12.709×1000/2515.0=107.607N/mm2

主梁的抗弯强度计算强度小于[f],满足要求!

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=570×10.0×65.0×235/(3500.0×160.0×235.0)=0.66

经过计算得到强度=12.58×106/(0.649×116800.00)=166.00N/mm2;

主梁槽钢的稳定性计算<[f],满足要求!

11.2.3钢丝拉绳的内力计算:

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=16.841kN

11.2.4钢丝拉绳的强度计算:

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算,为

RU=16.841kN

如果上面采用钢丝绳,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);

计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);

——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8.000×16.841/0.820=164.305kN。

选择6×37+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径19.5mm。

11.2.5钢丝拉绳吊环的强度计算:

钢丝拉绳(斜拉杆)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=16.841kN

钢板处吊环强度计算公式为

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[f]=50N/mm2;

所需要的吊环最小直径D=[16841×4/(3.1416×50×2)]1/2=15mm

11.2.6操作平台安全要求:

1.卸料平台的上部位结点,必须位于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上;

2.斜拉杆或钢丝绳,构造上宜两边各设置前后两道,并进行相应的受力计算;

3.卸料平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢水库除险加固工程2标段溢洪闸工程雨季施工方案.doc,建筑物锐角口围系钢丝绳处应加

补软垫物,平台外口应略高于内口;

4.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏;

5.卸料平台吊装,需要横梁支撑点电焊固定暖卫管道安装基本施工工艺标准,接好钢丝绳,经过检验才能松卸起重吊钩;

7.卸料平台使用时,应有专人负责检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复;

8.操作平台上应显著标明容许荷载,人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载,配专人监督。

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