多层建筑扣件式钢管脚手架施工方案

多层建筑扣件式钢管脚手架施工方案
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多层建筑扣件式钢管脚手架施工方案

材料堆放最大荷载(kN/m2):5.000;

施工均布荷载(kN/m2):4.000;

地基土类型:素填土;地基承载力标准值(kPa):120.00;

ZJM-002-3622-2020 盾构法隧道管片用橡胶密封垫.pdf立杆基础底面面积(m2):0.25;地基承载力调整系数:1.00。

纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面几何参数为

截面抵抗矩W=5.08cm3;

截面惯性矩I=12.19cm4;

(1)脚手板自重(kN/m):

q11=0.3×0.3=0.09kN/m;

(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m):

q12=5×0.3=1.5kN/m;

(3)施工荷载标准值(kN/m):

p1=4×0.3=1.2kN/m

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:

M=0.1q1l2+0.117q2l2

最大支座力计算公式如下:

N=1.1q1l+1.2q2l

均布恒载:q1=1.2×q11=1.2×0.09=0.108kN/m;

均布活载:q2=1.4×1.2+1.4×1.5=3.78kN/m;

最大弯距Mmax=0.1×0.108×0.92+0.117×3.78×0.92=0.367kN·m;

最大支座力N=1.1×0.108×0.9+1.2×3.78×0.9=4.189kN;

最大应力σ=Mmax/W=0.367×106/(5080)=72.24N/mm2;

纵向钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;

计算结果:纵向钢管的计算应力72.24N/mm2小于纵向钢管的抗压设计强度205N/mm2,满足要求!

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度;

ν=0.667ql4/100EI

qk=qll=0.09kN/m;

ν=0.677×0.09×9004/(100×2.06×105×121900)=0.016mm;

计算结果:纵向钢管的最大挠度为0.016mm小于纵向钢管的最大容许挠度900/150与10mm,满足要求!

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P取板底纵向支撑钢管传递力,P=4.189kN;

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm)

支撑钢管计算剪力图(kN)

最大弯矩Mmax=1.006kN·m;

最大变形νmax=2.327mm;

最大支座力Qmax=13.685kN;

最大应力σ=197.97N/mm2;

计算结果:横向钢管的计算应力197.97N/mm2小于横向钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!

计算结果:支撑钢管的最大挠度为2.327mm小于支撑钢管的最大容许挠度900/150与10mm,满足要求!

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN。

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=13.685kN;

计算结果:R<16.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

模板支架立杆荷载标准值(轴力)计算

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

(1)脚手架的自重(kN):

NG1=0.129×4=0.516kN;

(2)栏杆的自重(kN):

NG2=0.15×0.9=0.135kN;

(3)脚手板自重(kN):

NG3=0.3×0.9×0.9=0.243kN;

经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=0.894kN;

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=4×0.9×0.9+5×0.9×0.9=7.29kN;

3.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×0.894+1.4×7.29=11.279kN;

立杆的稳定性计算公式:

σ=N/φAKH≤[f]

公式(1)的计算结果:

立杆计算长度L0=k1μh=1.167×1.7×1.5=2.976m;

L0/i=2975.85/15.8=188;

由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.203;

钢管立杆受压应力计算值;σ=11279.28/(0.203×489)=113.626N/mm2;

计算结果:钢管立杆稳定性验算σ=113.626N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

公式(2)的计算结果:

L0/i=1700/15.8=108;

由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.53;

钢管立杆受压应力计算值;σ=11279.28/(0.53×489)=43.521N/mm2;

计算结果:钢管立杆稳定性验算σ=43.521N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

fg=fgk×kc=120kPa;

其中,地基承载力标准值:fgk=120kPa;

脚手架地基承载力调整系数:kc=1;

立杆基础底面的平均压力:p=N/A=45.12kPa;

其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:N=11.28kN;

基础底面面积:A=0.25m2。

计算结果:p=45.12kPa≤fg=120kPa。地基承载力满足要求!

型钢悬挑卸料平台计算书

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):4.00,最大堆放材料荷载(kN):6.00。

内侧钢绳与墙的距离(m):2.00,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):2.00;

上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):3.20;

钢丝绳安全系数K:5.50,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:18a号槽钢槽口水平[;

次梁材料类型及型号:12.6号槽钢槽口水平[;

次梁水平间距ld(m):0.50,建筑物与次梁的最大允许距离le(m):0.20。

水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):4.50,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):2.40。

次梁选择12.6号槽钢槽口水平[,间距0.5m,其截面特性为:

面积A=15.69cm2;

惯性距Ix=391.466cm4;

转动惯量Wx=62.137cm3;

回转半径ix=4.953cm;

截面尺寸:b=53mm,h=126mm,t=9mm。

(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=0.35×0.50=0.18kN/m;

(2)、型钢自重标准值:本例采用12.6号槽钢槽口水平[,标准值为0.12kN/m

Q2=0.12kN/m

1)施工荷载标准值:取4.00kN/m2

Q3=4.00kN/m2

2)最大堆放材料荷载P:6.00kN

Q=1.2×(0.18+0.12)+1.4×4.00×0.50=3.16kN/m

P=1.4×6.00=8.40kN

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=(8.40+3.16×(2.40+2×0.00))/2=7.99kN

σ=M/γxWx≤[f]

次梁槽钢的最大应力计算值σ=7.31×103/(1.05×62.14)=112.07N/mm2;

次梁槽钢的最大应力计算值σ=112.071N/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=570×9.00×53.00×235/(2400.00×126.00×235.0)=0.90;

由于φb大于0.6,按照下面公式调整:

得到φb'=0.756;

次梁槽钢的稳定性验算σ=7.31×103/(0.756×62.137)=155.58N/mm2;

次梁槽钢的稳定性验算σ=155.581N/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18a号槽钢槽口水平[,其截面特性为:

面积A=25.69cm2;

惯性距Ix=1272.7cm4;

转动惯量Wx=141.4cm3;

回转半径ix=7.04cm;

截面尺寸,b=68mm,h=180mm,t=10.5mm;

(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=0.20kN/m

静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.14+0.20)=0.41kN/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]=20.122kN;

R[2]=26.266kN;

最大支座反力为Rmax=26.266kN;

最大弯矩Mmax=13.504kN·m;

最大挠度ν=0.067mm。

σ=M/(γxWx)+N/A≤[f]

主梁槽钢的最大应力计算值σ=13.504×106/1.05/141400.0+3.28×104/2569.000=103.737N/mm2;

主梁槽钢的最大应力计算值103.737N/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=570×10.5×68.0×235/(4000.0×180.0×235.0)=0.565;

主梁槽钢的稳定性验算σ=13.504×106/(0.565×141400.00)=168.96N/mm2;

主梁槽钢的稳定性验算σ=168.96N/mm2小于[f]=205.00,满足要求!

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/(2+2))=0.625;

根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:RUi=RCi/sinθi;

RUi=20.122/0.625=32.21kN;

选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa,直径20mm。

得到:[Fg]=36.164KN>Ru=32.21KN。

经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。

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=32210.376N。

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=[32210.4×4/(3.142×50.00×2)]1/2=20.3mm。

实际拉环选用直径D=22mm的HPB235的钢筋制作即可。

1.卸料平台的上部拉结点黑龙江2020公建节能标准-报批稿-20210101执行.pdf,必须设于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上;

2.卸料平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,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;

3.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏;

4.卸料平台吊装,需要横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,经过检验后才能松卸起重吊钩;

5.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;

6.操作平台上应显著标明容许荷载DB11/T 641-2018标准下载,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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