资源描述
目 录
一、编制依据
二、工程概况及工程特点
三、脚手架搭设方案
四、落地脚手架搭设规定
五、悬挑脚手架搭设规定
六、外脚手架搭设的安全技术措施
七、脚手架拆除安全技术措施
八、防雷接地
九、悬挑脚手架的设计计算详见附页。
十、工具式卸料平台施工方案
十一、卸料平台计算书
一、编制依据
1、 香榭丽舍二期工程施工图纸及施工组织设计
2、 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2023
3、 《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
4、 施工计算手册2023版
二、工程概况及工程特点
工程概况
工程名称
香榭丽舍二期建设工程
建设单位
豫中实业有限公司
设计单位
北京蓝图工程设计有限公司
监理单位
河南省万安建筑工程建设有限公司
建设地点
郑州市嵩山北路东侧
占地面积
(m2)
1246
建筑面积
(m2)
27589 、 88
结构
类型
框剪
建筑高度(m)
93.45m
层数
地下一层
地上三十一层
抗震
等级
三级
总工期(天)
550
开工日期
2023年月 日
竣工
日期
2023年
月 日
总造价
(万元)
估
土建造价
(万元)
估
安装造价
(万元)
估
土
建
工
程
桩基础
基础成孔灌注砼桩,
主体结构
钢砼框剪体系,-0.75以下砼强度等级为C40,-0、75以上砼强度C40、C35、C30
砌体
⑴ ±0.000以下外墙采用MU10实心粘土砖,M7.5水泥砂浆,⑵地下室内墙及±0.000以上采用加气砼砌块,M5混合砂浆。
基础(地下室)
筏板基础板厚1800,砼强度等级C35、S6、S8抗渗砼。
屋面
⑴ 50厚挤塑板保温层、(2)二层3厚SBS防水卷材、(3)钢砼现浇板、1:8水泥珍珠膨胀岩2%找坡。
门窗
05系列铝合金门窗、防火门
其它
装饰工程
外墙
⑴ 乳胶漆⑵面砖(3)外保温系统
内墙
⑴ 面砖⑵混合砂浆⑶水泥砂浆(4)乳胶漆
楼地面
⑴ 防滑地砖⑵水泥砂浆
顶棚
⑴ 乳胶漆⑵混合砂浆⑶ 水泥砂浆
踢脚
(1)面砖 (2)水泥砂浆
其他
安
装
工
程
给排水
给水管与热水管采用PP-R冷热塑料管, PVC-U排水管
电气
低压配电系统为封闭式安全插接母线分段运营
暖通
⑴ 采用热镀锌钢管、PR管
⑵ 热互换站集中供热
高低配
高压配电柜、低压柜、低压配电屏、仪表柜
消防
消火栓给水管、自动喷水消防管采用加厚热浸镀锌钢管
综合布线
缆线敷设和终接,机柜、机架、配线架安装
其他
建设地点及环境特性
1、建设地点:本工程位于郑州市嵩山北路东侧。
2、场地地貌:场地自然地面标高105.10m,地基采用成孔灌注砼桩基础,基础持力层为第9层粉质粘土,承载力标准值270Kpa。实测稳定水位埋深23.5~24.7m。地下水对混凝土结构无腐蚀性。
3、水文与气象:
郑州属寒冷地区,年最高气温43℃, 年最低气温-17.9℃, 年平均气温14.2℃,年最大降水量189.4mm,年平均降水量640.9mm;年平均风速3.2m∕S,基本风压0.35KPa;每年11月份——次年3月份属封冬气候;最大雪压0.26KPa,最大积雪厚度300mm,最大冻土厚度180mm;每年6月份—9月份属主汛期,其间降水量较
三、脚手架搭设方案
1、根据本工程的特点:本工程最高点是94.45m,分四个阶段搭设,所以采用挑脚手架与落地脚手架。
2、落地脚手架从正负零到18m止六层为第一个阶段,悬挑脚手架从七层到十五层(架高27m)为第二个阶段,从十六层到二十四层(架高27m)为第三个阶段,从二十五层到三十一层(架高21m,为第四个阶段。
四、落地脚手架搭设规定
落地脚手架立杆横距1m,立扛杆纵距1.5m,大横杆步距1.8m。
1、 立杆
立杆各层各步接头必须采用对接扣件连接,立杆与大横杆采用直角扣件连接。立杆必须采用不同长度的钢管,立杆的连接必须交错布置,相邻立杆的连接不能在同一高度,错开高差2m,并置于不同的构架板内。
2、 大横杆
大横杆置于小横杆之上,在立杆的内侧,用直角扣件与立杆扣紧,其长度不小于三跨,即4.5m。
大横杆的连接采用对接扣件连接与搭设相结合的办法连接,对接扣件交错布置,相邻水平接口严禁设立在同步内,在接头中心距主节点的距离不大于纵距1/3,钢管搭接长度不小于1m,用2个旋转扣件固定,固定间距0.5m.并在两立杆之间等间距设立两根大横杆。
3、 小横杆
在脚手架主节点(立杆与大纵杆交点)位置上,必须设立一根横杆向水平拉杆,小横杆间距应与立杆柱距相同,用直角扣件扣紧,严禁拆除。小横杆靠墙一端的外色、伸长度不应大于0.4L,本工程内立杆至墙面距离为0.3m。
4、 纵、横向扫地干杆
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距座下皮20cm的立柱上,横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上。
5、 剪刀撑
本脚手架剪刀撑与横向斜撑相结合的方式,随立杆、纵横向水平杆同步搭设,用通长剪刀撑沿架体高度和长度连续布置。双立杆部位采用双杆通长剪刀撑,单立杆则采用通长剪刀撑。剪刀撑规定跨越立杆根数5根,与纵向水平杆成45-60度之间,搭接长度为1.5米,用三个旋转扣件连接,并涂成黄黑安全色。
剪刀撑设立在脚手架立杆外侧,并用旋转扣件固定在立杆横向水平的伸出端上,其交接点距主节点的距离不应大于150毫米,杆件接头采用搭接连接,其搭接长度1.5,不少于三个旋转扣件固定,固定间距500毫米
6、 脚手板(竹笆片)
本工程第一步距满铺竹笆片,以上每隔层也要满铺一层竹笆片,作业层用竹笆片铺设,离墙面150毫米,规定设立四根横向水平大横杆,对接平铺四个角用直径1.2米的镀锌钢丝固定在大横杆上。按GJ59-99标准规定从第二步开始每隔5步架高设立内挡防护网或防护板。
7、 连墙件
本工程连墙件按二步二跨设立,竖向间距3.6m,水平间距3.0m(如情况有异,可根据楼层设立),连墙件见下图:
8、 踢脚杆、防护栏杆
脚手架防护栏板设立在个操作层纵向立杆0.6m,于0.25m处设立第一道踢脚栏杆,并用双色踢脚板固定,第二道防护栏杆距第一道栏杆0.6m。
9、 防护措施
脚手架要满挂全封闭式的满目安全网,密目网采用1.8*6.0m的规格,用网绳绑扎在大横杆外立杆里侧。作业层网应高于平台1.2m,并在作业层下步架处设立一道水平兜网。脚手架搭设结束后要上报安全科验收合格,才干使用。
10、脚手架搭设注意事项
1)、脚手架距地面200mm处脚手架必须设立纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应用直角扣件固定在立杆上,横向扫地杆固定在紧靠纵向地杆下方的立杆上。脚手架第二步及以上各步均设踢脚板高600mm和扶手杆高1200mm。
脚手架步距为1.8m,立杆接长除顶层部可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接,对接搭接均应符合规定。立杆上的对接扣件交错布置,两根相邻立杆的街头不应设立在同步内,同步内隔一根立杆的2个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm,各接头中心至主接点的距离不宜大于步距的1/3。搭接时,长度不应小于1000mm,采用不小于2个螺旋扣件固定。立杆顶端高出结构顶端1.5m,钢管长度不应小于6m。立杆必须采用连墙件与建筑物可靠连接。
2)、纵向水平杆宜设立在立杆内侧,其长度不小于3跨;纵向水平杆接长采用对接扣件连接或搭设。纵向水平杆的对接扣件应交错布置;两根相邻纵向水平杆的街头不宜设立在同步或同跨内;不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm,各接头中心至最近节点的距离不大于总距的1/3。搭接长度不小于1M,应等间距设立3个旋转扣件固定。当使用竹笆脚手架时,纵向水平杆用直角扣件固定在横向水平杆上,并应等间距设立,间距不大于400mm。
3)、主节点处须设立一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。在双排脚手架中,靠墙一端的外伸长度不大于500mm;作业层上非主节点处的横向水平杆,根据支承脚手板的需要可在跨中设立一根;因使用竹笆脚手架,双排脚手架的横向水平杆两端应用直角扣件固定在立杆上;作业层脚手板应满铺、稳铺,离开墙面150mm,竹篱笆手板应按其主竹筋垂直与纵向水平方向铺设,且采用对接平铺,四个角应用直径1.2mm的 镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。自顶层作业的脚手板往下开始,每隔12m满铺一层脚手板。
4)、连墙件要靠近主节点设立,偏主节点的距离不大于300mm;从底层第一步纵向水平杆处开始 设立按照二步三跨的原则设立,当该设立有困难时,要采用其他可靠措施固定;优先采用菱形布置,也可采用方形布置;连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高。采用钢管预埋在建筑物的主体结构中(一般设在梁上),脚手架与建筑物的主体结构拉牢,同时在该处用钢管和两只扣件撑紧建筑物,与建筑物采用刚性连接,严禁使用仅有拉筋的柔性连接强件。连墙件定撑的设立可根据建筑物混凝土结构市局情况,在允许范围的适本地方,与拉接件配合设立。当脚手架下部暂不能社连墙件时应临时搭设抛撑。抛撑采用通长杆件与脚手架可靠连接,与地面的倾角之间;连接点中心至主节点的距离不大于300mm。拋撑必须在连墙件搭设后方可拆除。
5)、脚手架必须设剪刀撑与横向斜撑,没道剪刀撑跨越立杆的根数为5根,每道剪刀撑宽度为4跨,斜杆与地面的倾角在45o~60o之间;在外侧立面的两端设立一道剪刀撑,并应由底板至顶连续设立;各道剪刀撑之间的净距离不大于15m;剪刀撑斜杆的接长采用搭接,剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不大于150mm。剪刀撑斜杆搭接长度不小于1.5m,应等间距设立3个旋转扣件固定。
6)、斜腹杆宜采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上,旋转扣件中心线至主节点的剧院里不宜大于150mm。当斜腹杆在1跨内跨越2个距时,宜在相交的纵向水平杆处,增设一根横向水平杆,将斜腹杆固定在其伸出端上;斜腹杆宜采用通长杆件,当必须接长使用时,宜采用对接扣件连接,也可采用搭接;门洞椼架下的两侧立杆应为双管立杆,副立杆高度应高于门洞口1—2步;门洞椼架中伸出上下弦杆的杆件端头,均应增设一个防滑扣件,该扣件宜紧靠主节点处的扣件。
7)、当脚手架与井架相冲突时,脚手架绝对不可以断开。
8)、搭设脚手架时,同时要做好脚手架的接地,接地用的地极可采用三根L50×5的角钢,L=2023mm,埋入地下,再用40×4mm的扁钢引出与脚手架连接。接地电阻不大于4欧姆。
9)、脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不得超过相邻连墙件以上二步。脚手架工程搭设完毕后,必须及时告知有关部门和有关人员对脚手架进行验收,未经验收合格不得使用。
五、悬挑脚手架搭设规定
1、采用16#工字钢16 圆钢锚筋二道,悬挑脚手架立杆纵距1.5m,内立杆距离墙距离为0.3m,脚手架立杆横距1m,步高1.8m。其中建筑物最长外悬挑段长度3m,一般外悬挑段长度1.4m。
2、脚手架搭设的一般规定,《详见落地式脚手架的内容》
3、安装方法
1)、对脚手架所需施工部位结构状况及安拆的每道工序向施工人员进行具体交底,使整个搭拆及使用过程,在安全可靠状况下有序进行。
2)、搭设部序为:楼层内安放16 锚筋二道→固定16#工字钢→安装底部安全平网→架设立杆→纵横水平杆→扫地杆→拉结杆→铺设竹笆→外侧栏杆→剪刀撑→挡脚板→密目围护网。
3)、挑梁安放位置在楼面,在楼板层钢筋内预放二道U型16锚筋,锚筋与楼层内受力钢筋相连。第一道放置在外侧边梁内,以防挑架水平移动,第二道外调1.25m梁,离开外墙口1650mm。
4)、挑架所有安装完毕后,即在架体底部系扎安全平网,随后进行上部脚手架的搭设工作,底部立杆套入挑梁上25mm短钢筋内,同时在立杆下部距底座上部200mm出设立扫地杆。
5)、由于在挑梁上搭设第一步脚手架时,该层楼面砼强度尚未达成设计标号,挑脚手架的最下一道横杆宜用扣件与下部脚手架的立杆扣接,达成砼强度后可拆除。
6)、悬挑脚手架内侧立杆一般离墙距离为,立杆横距为1m,立杆纵距为1.5m,步距为1.8m搭设规定同落地脚手架。
7)、脚手架与建筑物等空隙处,采用四排一隔方式用竹笆和钢管封闭隔离。
六、外脚手架搭设的安全技术措施
1、在结构四周边线内50cm处设立全封闭式护身栏,使用材料均采用钢管、扣件,其高度大于1.2m、立杆间距不大于2.5m、竖向每隔0.6m设一道通长大横杆、每隔一道立杆设一道三角架。
2、沿钢管长度方向刷红白间隔的油漆、挂醒目的志牌;护身栏四周满挂密目安全网、白天设警告牌、夜间设红色标志灯;四周1m范围内不准堆料、停放机械。
3、楼梯间防护措施
楼梯的边运用脚手架做安全防护,架子立管从梯井内搭设,侧边沿楼梯坡度方向做一道1.2m搞得护身栏,侧边底部60cm高的踢脚板和挡脚板,
4、外脚手架不得搭设在距离外电架空线路的安全距离内,并做好可靠的安全接地解决。钢管架设应设立避雷针,分置于主楼外架四角立杆之上,并连通大横杆,形成避雷网络,并检测接的电阻不大于4欧姆。工地临时用电线不得架设在脚手架上。
5、高空作业必须戴好安全帽、系好安全带、穿防滑鞋。严格控制施工荷载,脚手板不得集中堆放材料,施工负载不得大于3KN/㎡,同时施工的作业层不得超过二层。不得在脚手架上装模板支架、缆风绳或泵送混凝土的输送管、卸料平台等固定在脚手架上,严禁在脚手架上悬挂起重设备。
6、当有六级及以上大风和雾、雨、雪天气时,必须停止脚手架的搭设和拆除作业;雨、雪后上脚手架作业要有防滑措施,并扫除积雪。
7、外脚手架搭设人员必须持证上岗,并对的使用安全帽、安全带穿防滑鞋。脚手架从第二步开始必须满挂安全网;在脚手架的试用期间,严禁拆除主节点的纵、横向水平杆、纵横向扫地杆、连墙件。
8、在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。
9、严禁脚手板存在挑头板,铺设脚手板以及多层作业时,应尽量使施工荷载内外传递平衡。保证脚手架体的整体性,不得与井架升降机一并拉结,不得截断架体。外脚手架严禁钢竹、钢木混搭,严禁扣件,绳索,铁丝、竹篾、塑料混用。外脚手架必须及时维修加固,以达成坚固稳定保证施工安全。
10、控制扣件螺栓,拧紧力矩,要用扭力扳手,扭力距应控制在40-65N·m范围内。
11、脚手架使用期间,必须派专人进行平常的保养和定期的全面检查和整修。保证脚手架的安全使用。
七、脚手架拆除安全技术措施
1、为保证脚手架拆除中的稳定性和安全,拆除钱颖全面检查脚手架,重点检查扣件、连墙件、支撑体系等是否符合安全规定并清除脚手架上留存的材料;进行脚手架拆除安全技术交底,交底双方在交底书上签字,并由安全员保存一份;技术交底作业计划一般涉及:拆架的环节和方法,安全措施、材料堆放地点、劳动力组织安排等。
2、拆架时应划分作业区,周边设绳绑围栏或竖立警戒标志,派专人看守,地面应设专人指挥,严禁非作业人员进入。
3、拆除脚手架有专人指挥,参与拆除的人员要注意动作的配合和协调。拆架的高出作业人员应戴安全帽,系安全带,扎裹腿,穿软底防滑鞋。在拆除过程中,半途不换人,不准担任拆除较重杆件等有危险的构配件;如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。
4、拆架的程序应遵守由上而下,先搭后拆的原则,即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,而后拆小横杆、大横杆、立杆等,并按一步一清的原则依次进行,严禁上下同时进行拆架作业。
5、连墙件的拆除,必须逐层进行,分段拆除高差不应大于2步,如高差大于两步,应增设连墙件加固;拆拋撑时,应用临时撑支柱,然后才干拆除。
6、拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣,拆除打横杆,斜撑,剪刀撑时,应先拆中间扣件,然后扎住中间,再解端头扣。剪刀撑和纵向水平杆拆除时,先拆中间扣件,后拆两端扣件,拆除扣件时要注意防止杆件坠落的措施;
7、脚手架的材料及时送达地面,不准从空中拋掷;钢管上所拆除的扣件应及时清理、归堆、放整齐。
8、拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一 人有关的结扣时,应先告知对方,以防坠落。拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线以防触电事故。
9、拆下的材料要渐渐下运,严禁抛掷,运至地面的材料应按指定地点随拆随运,分类堆放,当天拆当天清,拆下的扣件和铁丝要集中回收解决。
10、当脚手架拆至下部最后一根立杆的高度(约6.5m)时,应先在适当位置搭设临时拋撑加固后,再拆除连墙件。
八、防雷接地
采用避雷针与大横杆连通、接地线与整幢建筑物楼层内避雷系统连成一体的措施。
九、悬挑脚手架的设计计算详见附页。
型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2023)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2023)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2023)、《建筑施工安全检查评分标准》(JGJ59-99)、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91) 以及本工程的施工图纸。
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为 27 m,立杆采用单立杆;
搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5m,立杆的横距为1.m,立杆的步距为1.8 m;
内排架距离墙长度为0.30 m;
大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根;
采用的钢管类型为 Φ48×3.5;
横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数 1.00;
连墙件布置取两步两跨,竖向间距 3.6 m,水平间距3 m,采用扣件连接;
连墙件连接方式为双扣件;
2.活荷载参数
施工均布荷载(kN/m2):3.000;脚手架用途:结构脚手架;
同时施工层数:2 层;
3.风荷载参数
本工程地处河南郑州市,查荷载规范基本风压为0.450kN/m2,风荷载高度变化系数μz为1.000,风荷载体型系数μs为1.128;
计算中考虑风荷载作用;
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248;
脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150;
安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:8 层;
脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板;
5.水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.5m,建筑物内锚固段长度 2.3 m。
与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00;
楼板混凝土标号:C35;
6.拉绳与支杆参数
钢丝绳安全系数为:6.000;
钢丝绳与墙距离为(m):3.000;
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物1.2 m。
7、大横杆的计算:
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2023)第5.2.4条规定,大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
8、均布荷载值计算
大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105 kN/m ;
活荷载标准值: Q=3×1.05/(2+1)=1.05 kN/m;
静荷载的设计值: q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172 kN/m;
活荷载的设计值: q2=1.4×1.05=1.47 kN/m;
图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)
9、强度验算
跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。
跨中最大弯距计算公式如下:
跨中最大弯距为M1max=0.08×0.172×1.52+0.10×1.47×1.52 =0.362 kN.m;
支座最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.172×1.52-0.117×1.47×1.52 =-0.426 kN.m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.362×106,0.426×106)/5080=83.858 N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为 σ= 83.858 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足规定!
10、挠度验算:
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。
计算公式如下:
其中:静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.105=0.143 kN/m;
活荷载标准值: q2= Q =1.05 kN/m;
最大挠度计算值为:
ν= 0.677×0.143×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×1.05×15004/(100×2.06×105×121900) = 2.291 mm;
大横杆的最大挠度 2.291 mm 小于 大横杆的最大允许挠度 1500/150 mm与10 mm,满足规定!
11、小横杆的计算:
根据JGJ130-2023第5.2.4条规定,小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
12、荷载值计算
大横杆的自重标准值:p1= 0.038×1.5 = 0.058 kN;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05×1.5/(2+1)=0.158 kN;
活荷载标准值:Q=3×1.05×1.5/(2+1) =1.575 kN;
集中荷载的设计值: P=1.2×(0.058+0.158)+1.4 ×1.575 = 2.463 kN;
小横杆计算简图
13、强度验算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分派的弯矩和;
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
Mqmax = 1.2×0.038×1.052/8 = 0.006 kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax = 2.463×1.05/3 = 0.862 kN.m ;
最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.868 kN.m;
最大应力计算值 σ = M / W = 0.868×106/5080=170.953 N/mm2 ;
小横杆的最大弯曲应力 σ =170.953 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足规定!
14、挠度验算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分派的挠度和;
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:
νqmax=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900) = 0.024 mm ;
大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.158+1.575 = 1.79 kN;
集中荷载标准值最不利分派引起的最大挠度计算公式如下:
νpmax = 1790.1×1050×(3×10502-4×10502/9 ) /(72×2.06×105×121900) = 2.929 mm;
最大挠度和 ν = νqmax + νpmax = 0.024+2.929 = 2.953 mm;
小横杆的最大挠度为 2.953 mm 小于 小横杆的最大允许挠度 1050/150=7与10 mm,满足规定!
15、扣件抗滑力的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R ≤ Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 kN;
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
大横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.5×2/2=0.058 kN;
小横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.05/2=0.02 kN;
脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×1.05×1.5/2=0.236 kN;
活荷载标准值: Q = 3×1.05×1.5 /2 = 2.362 kN;
荷载的设计值: R=1.2×(0.058+0.02+0.236)+1.4×2.362=3.684 kN;
R < 8.00 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足规定!
16、脚手架立杆荷载的计算:
作用于脚手架的荷载涉及静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值涉及以下内容:
(1)每米立杆承受的结构自重标准值,为0.1248kN/m
NG1 = [0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×27.00 = 4.234kN;
(2)脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为0.3kN/m2
NG2= 0.3×8×1.5×(1.05+0.3)/2 = 2.43 kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/m
NG3 = 0.15×8×1.5/2 = 0.9 kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,涉及安全网;0.005 kN/m2
NG4 = 0.005×1.5×27 = 0.202 kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 7.766 kN;
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= 3×1.05×1.5×2/2 = 4.725 kN;
风荷载标准值按照以下公式计算
其中 Wo -- 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2023)的规定采用:
Wo = 0.45 kN/m2;
Uz -- 风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2023)的规定采用:
Uz= 1 ;
Us -- 风荷载体型系数:取值为1.128;
经计算得到,风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.45×1×1.128 = 0.355 kN/m2;
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×7.766+ 1.4×4.725= 15.934 kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×7.766+ 0.85×1.4×4.725= 14.942 kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为
Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.355×1.5×
1.82/10 = 0.205 kN.m;
17、立杆的稳定性计算:
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴向压力设计值 :N = 15.934 kN;
计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :k = 1.155 ;当验算杆件长细比时,取块1.0;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.5 ;
计算长度 ,由公式 lo = k×μ×h 拟定 :l0 = 3.118 m;
长细比 Lo/i = 197 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 :φ= 0.186 ;
立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;
钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2;
σ = 15934/(0.186×489)=175.191 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 175.191 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足规定!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
立杆的轴心压力设计值 :N = 14.942 kN;
计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 : k = 1.155 ;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.5 ;
计算长度 ,由公式 l0 = kuh 拟定:l0 = 3.118 m;
长细比: L0/i = 197 ;
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= 0.186
立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;
钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2;
σ = 14942.07/(0.186×489)+205495.769/5080 = 204.734 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 204.734 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足规定!
18、连墙件的计算:
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:
Nl = Nlw + N0
风荷载标准值 Wk = 0.355 kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.8 m2;
按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN;
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 = 5.372 kN;
连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 10.372 kN;
连墙件承载力设计值按下式计算:
Nf = φ·A·[f]
其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比 l/i = 300/15.8的结果查表得到 φ=0.949,l为内排架距离墙的长度;
又: A = 4.89 cm2;[f]=205 N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949×4.89×10-4×205×103 = 95.133 kN;
Nl = 10.372 < Nf = 95.133,连墙件的设计计算满足规定!
连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到 Nl = 10.372小于双扣件的抗滑力 16 kN,满足规定!
连墙件扣件连接示意图
19、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1050mm,内排脚手架距离墙体300mm,支拉斜杆的支点距离墙体为 1200mm,
水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130 cm4,截面抵抗矩W = 141 cm3,截面积A = 26.1 cm2。
受脚手架集中荷载 N=1.2×7.766 +1.4×4.725 = 15.934 kN;
水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.1×0.0001×78.5 = 0.246 kN/m;
悬挑脚手架示意图
悬挑脚手架计算简图
通过连续梁的计算得到
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] = 21.485 kN;
R[2] = 11.377 kN;
R[3] = -0.059 kN。
最大弯矩 Mmax= 2.429 kN.m;
最大应力 σ =M/1.05W+N/A= 2.429×106 /( 1.05 ×141000 )+
15.934×103 / 2610 = 22.509 N/mm2;
水平支撑梁的最大应力计算值 22.509 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足规定!
20、悬挑梁的整体稳定性计算:
水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下
其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
φb = 570 ×9.9×88× 235 /( 1200×160×235) = 2.59
由于φb大于0.6,查《钢结构设计规范》(GB50017-2023)附表B,得到 φb值为0.961。
通过计算得到最大应力 σ = 2.429×106 /( 0.961×141000 )= 17.924 N/mm2;
水平钢梁的稳定性计算 σ = 17.924 小于 [f] = 215 N/mm2 ,满足规定!
21、拉绳的受力计算:
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=23.14 kN;
21、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=23.14 kN
选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa,直径17mm。
其中[Fg]-- 钢丝绳的允许拉力(kN);
Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN),查表得Fg=184KN;
α -- 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。α=0.85;
K -- 钢丝绳使用安全系数。K=6。
得到:[Fg]=26.067KN>Ru=23.14KN。
经计算,选此型号钢丝绳可以满足规定。
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=23.14kN
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为
其中 [f] 为拉环受力的单肢抗剪强度,取[f] = 50N/mm2;
所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(23140×4/3.142×50) 1/2 =25mm;
22、锚固段与楼板连接的计算:
展开阅读全文