繁茂大厦悬挑脚手架专项施工方案

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繁茂大厦悬挑脚手架专项施工方案

立杆的轴心压力设计值:N=13.500kN;

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/(φA)≤[f]

DL/T 1472.2-2015标准下载立杆的轴心压力设计值:N=N'=14.596kN;

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=3.181m;

长细比:L0/i=201;

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=0.179

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=13499.64/(0.179×489)+21690.599/5080=158.497N/mm2;

立杆稳定性计算σ=158.497N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

σ=14595.84/(0.179×489)=166.751N/mm2;

立杆稳定性计算σ=166.751N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

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=0.35,

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.35=0.048kN/m2;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.44m2;

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=0.705kN;

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=5.705kN;

连墙件承载力设计值按下式计算:

由长细比l/i=2050/15.8的结果查表得到φ=0.396,l为内排架距离墙的长度;

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

Nl=5.705

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=5.705小于双扣件的抗滑力12kN,满足要求!

八、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。

悬臂部分受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。

本方案中,脚手架排距为1200mm,内排脚手架距离墙体2050mm,支拉斜杆的支点距离墙体为2050mm,

水平支撑梁的截面惯性矩I=563.7cm4,截面抵抗矩W=80.5cm3,截面积A=18.51cm2。

受脚手架集中荷载N=1.2×6.073+1.4×5.22=14.596kN;

水平钢梁自重荷载q=1.2×18.51×0.0001×78.5=0.174kN/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:

R[1]=14.681kN;

R[2]=14.899kN;

R[3]=0.408kN;

R[4]=0.135kN。

最大弯矩Mmax=0.078kN·m;

最大应力σ=M/1.05W+N/A=0.078×106/(1.05×80500)+8.602×103/1851=5.57N/mm2;

水平支撑梁的最大应力计算值5.57N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求!

九、悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用14a号槽钢,计算公式如下

σ=M/φbWx≤[f]

φb=(570tb/lh)×(235/fy)

经过计算得到最大应力φb=(570tb/lh)×(235/fy)=570×9.5×58×235/(6700×140×235)=0.33

经过计算得到最大应力σ=0.078×106/(0.33×80500)=2.893N/mm2;

水平钢梁的稳定性计算σ=2.893小于[f]=215N/mm2,满足要求!

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

RAH=ΣRUicosθi

其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力RCi=RUisinθi

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为:

RU1=16.952kN;

RU2=17.204kN;

十一、拉绳的强度计算:

钢丝拉绳(支杆)的内力计算:

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算,为

RU=17.204kN

选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa,直径15.5mm。

得到:[Fg]=18.457KN>Ru=17.204KN。

经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为

N=RU=17.204kN

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》10.9.8每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2;

所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(17204×4/(3.142×50×2))1/2=14.8mm;

实际拉环选用直径D=16mm的HPB235的钢筋制作即可。

十二、锚固段与楼板连接的计算:

水平钢梁与楼板压点如果采用压环,拉环强度计算如下:

拉环未受拉力,无需计算,节点按构造做法即可。

脚手板类别:竹串片脚手板,脚手板自重(kN/m2):0.35;

栏杆、挡板类别:竹串片脚手板挡板,栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):0.14;

施工人员等活荷载(kN/m2):2.00,最大堆放材料荷载(kN):10.00。

内侧钢绳与墙的距离(m):2.30,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):1.90;

上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):6.00;

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:14号工字钢;

次梁材料类型及型号:14a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):1.80。

水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):4.30,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):2.00,次梁悬臂Mc(m):0.00;

平台计算宽度(m):2.90。

次梁选择14a号槽钢槽口水平[,间距0.5m,其截面特性为:

面积A=21.31cm2;

惯性距Ix=609.4cm4;

转动惯量Wx=87.1cm3;

回转半径ix=5.35cm;

截面尺寸:b=60mm,h=140mm,t=9.5mm。

(1)、脚手板的自重标准值:本例采用竹串片脚手板,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14b号槽钢槽口水平[,标准值为0.16kN/m

Q2=0.16kN/m

1)施工荷载标准值:取2.00kN/m2

Q3=2.00kN/m2

2)最大堆放材料荷载P:10.00kN

Q=1.2×(0.18+0.16)+1.4×2.00×0.50=1.81kN/m

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:

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

经计算得出:R=(14.00+1.81×(2.90+2×0.00))/2=9.62kN

σ=M/γxWx≤[f]

次梁槽钢的最大应力计算值σ=1.20×104/(1.05×87.10)=131.75N/mm2;

次梁槽钢的最大应力计算值σ=131.752N/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=570×9.50×60.00×235/(2900.00×140.00×235.0)=0.80;

由于φb大于0.6,按照下面公式调整:

得到φb'=0.718;

次梁槽钢的稳定性验算σ=1.20×104/(0.718×87.100)=192.78N/mm2;

次梁槽钢的稳定性验算σ=192.778N/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14号工字钢,间距0.5m,其截面特性为:

面积A=21.5cm2;

惯性距Ix=712cm4;

截面抵抗矩Wx=102cm3;

回转半径ix=5.76cm;

截面尺寸,b=80mm,h=140mm,t=9.1mm;

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

Q1=0.14kN/m;

(2)槽钢自重荷载Q2=0.17kN/m

静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.14+0.17)=0.37kN/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]=13.345kN;

R[2]=12.948kN;

最大支座反力为Rmax=12.948kN;

最大弯矩Mmax=12.133kN·m;

最大挠度ν=0.106mm。

σ=M/(γxWx)+N/A≤[f]

主梁14号工字钢的最大应力计算值σ=12.133×106/1.05/102000.0+9.06×103/2150.000=117.503N/mm2;

主梁14号工字钢的最大应力计算值117.503N/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]

由于φb大于0.6,应按照下面公式调整:

可得φb'=0.670;

主梁14号工字钢的稳定性验算σ=12.133×106/(0.670×102000.00)=177.43N/mm2;

主梁14号工字钢的稳定性验算σ=177.43N/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(6/(1.9+2.3))=0.819;

根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:RUi=RCi/sinθi;

RUi=13.345/0.819=16.29kN;

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1700MPa,直径14mm。

得到:[Fg]=19.009KN>Ru=16.29KN。

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=16290.186N。

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=[16290.2×4/(3.142×50.00×2)]1/2=14.4mm。

实际拉环选用直径D=16mm的HPB235的钢筋制作即可。

GBT15788-2005土工布及其有关产品宽条拉伸试验.pdf七、操作平台安全要求:

1.卸料平台的上部拉结点,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,人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载地源热泵系统设计、施工、调试要点讲解,138页可下载.pdf,配专人监督。

1、操作层上设护栏高1.5m,挡脚板可采用脚手板用铁丝牢于立杆上。

2、主体脚手架外采用密目立网随架逐层上升,实行全封闭施工。

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