施工组织设计下载简介
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外脚手架工程专项施工方案(带图)MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.273kN.m;
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到=165.65
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
考虑风荷载时GBT10002.1-2006《给水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材》.pdf,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!
六、最大搭设高度的计算:
不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照
其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K=1.301kN;
NQ——活荷载标准值,NQ=3.150kN;
gk——每米立杆承受的结构自重标准值,gk=0.125kN/m;
经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度Hs=84.486米。
脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
经计算得到,不考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。
考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式
其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K=1.301kN;
NQ——活荷载标准值,NQ=3.150kN;
gk——每米立杆承受的结构自重标准值,gk=0.125kN/m;
Mwk——计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,Mwk=0.230kN.m;
经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度Hs=56.273米。
脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
经计算得到,考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。
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=0.472kN/m2;
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw=3.60×4.50=16.200m2;
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=10.716kN,连墙件轴向力计算值Nl=15.716kN
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=30.00/1.58的结果查表得到=0.95;
A=4.89cm2;[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=95.411kN
Nf>Nl,连墙件的设计计算满足要求!
八、立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
其中p——立杆基础底面的平均压力(N/mm2),p=N/A;p=43.29
N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN);N=10.82
A——基础底面面积(m2);A=0.25
fg——地基承载力设计值(N/mm2);fg=54.00
地基承载力设计值应按下式计算
其中kc——脚手架地基承载力调整系数;kc=0.40
fgk——地基承载力标准值;fgk=135.00
地基承载力的计算满足要求!
(十)悬挑式扣件钢管脚手架计算
计算高度H=17.7m步距h=1.8m
立杆纵距la=1.5m立杆横距lb=1.05m
查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ30—2001):
钢管自重G1=0.0384KN/m挡脚板自重G2=0.0132KN/m
安全网自重G3=0.01KN/m外立杆至墙距ld=1.40m
施工活荷载qk=2KN/m2内立杆至墙距lc=0.35m
架体每米高度一个立杆纵距的自重gk1=0.1248KN/m
NG1K=H×gk1=38×0.1248=4.7424KN
2.1.3构配件自重(包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等)
①竹笆板,按2步设一层计,共4层,单位荷重按0.14kN/m2(按实)
=(4×1.05×1.5×0.14)/2×103=71.75N
②栏杆、挡脚板(按4层计,栏杆每步架1根)
=(2×4×1.5×0.0384+4×0.0132)×103=412.4N
NG2K=771.75+1412.4+587=2771.15N
=(11×1.05×1.5×0.14+11×0.35×1.5×0.14)/2×103
②纵向横杆(搁置悬挑部分的竹笆板用)
NG2K=1617+633.6=2250.6N
2.1.4施工均布活荷载
按规范要求,取最不利情况,按荷载最大的装修脚手架考虑,即同时3层作业层施工:
外立杆NQK外=3×la×lb×qk/2=3×1.5×1.05×2/2=4.725kN
内立杆NQK内=3×la×lb×qk/2+3×la×lc×qk
=4.725+0.3×1.5×2×3=7.425kN
2.1.5垂直荷载组合
N1=1.2×(NG1K+NG2K)+1.4×NQK外
=1.2×(4.4117+2.7142)+1.4×4.725=15.166kN
N2=1.2×(NG1K+NG2K)+1.4×NQK内
=1.2×(4.4117+2.2506)+1.4×7.425=18.390kN
本工程悬挑架采用钢丝绳张拉型钢悬臂式结构,水平悬挑型钢梁采用[18槽钢,长2.9m(局部4.4m),在六层楼面上预埋2ф16的圆钢对槽钢进行背焊固定,距外墙边1.3m。
根据《钢结构设计规范》(GB50017—2002)规定进行下列计算与验算:
计算模型:计算时不考虑槽钢末端斜拉钢丝绳的作用,钢丝绳的承载力作为安全储备。
⑴[18槽钢截面特性:
Wx=152.2×103mm3,I=1369.9×104mm4,自重q=0.2299kN/m,弹性模量E=206×103N/mm2,翼缘宽度b=70mm,翼缘平均厚度δ=10.5mm,高度h=180mm。
Mmax=N1×1.4+N2×0.35+q×1.52/2
=15.166×1.4+18.390×0.35+0.2299×1.52/2=27.928kNm
σ=Mmax/(γx×Wx)
σ=27.928×106/(1.05×152.2×103)=174.75N/mm2<f=215N/mm2
ψ=(570bδ/l1h)235/σs
=[570×70×10.5/(2800×180)]×235/215=0.9086
σ=Mmax/(Ψ×Wx)
=27.928×106/(0.9086×116.8×103)=210.88N/mm2<f=215N/mm2
ω=(15.166×103×14003)/(3×2.06×105×1369.9×104)
=5.428mm<L/250=1400/250=5.6mm,满足要求。
⑹[18号槽钢后部锚固钢筋设计
①锚固钢筋的承载力验算
锚固选用2ф16圆钢预埋在二层平板上,吊环承受的拉力为:
N3=Mmax/1.3=27.928/1.3=21.48KN
σ=N/A=21.48×103/(2×0.785×162)=53.45N/mm2<[σ]=215N/mm2
σ=21.48×103/(150×16)=8.95N/mm2<[σ]=160N/mm2
⑺由计算结果可知,当挑梁采用[18号槽钢时,其强度、挠度、稳定性均符合要求,为安全计本工程另设置钢丝绳拉索,作为安全储备。
3.1无风荷载时,立杆稳定性计算:
N——计算立杆最大垂直力设计值,取N=N2=18.390kN;
∮——轴心受压构件的稳定系数,根据长细比λ查(JGJ130—2001)附录C表C取值;
根据第5.3.3条规定:
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×180=312cm
长细比:λ=l0/i(钢管回转半径)=312/1.58=197.5,
查附录C,∮=0.185
A——立杆的截面面积,查本规范附录B表B采用:A=489mm2
N/(∮A)=18390/(0.185×489)=203.28N/mm2 3.2在风荷载作用下,立杆稳定性计算: N/(∮A)+MW/W≤f MW——由风荷载设计值产生的弯矩,按本规范(5.3.4)式计算; W——钢管立杆的截面模量,查附录B表B:W=5.08cm3; ⑴由风荷载产生的弯矩计算 ωk=0.7μzμsω0 μz——风压高度变化系数,查《建筑结构荷载规范》(GBJ9): B类地区,脚手架高38m,查表得:μz=1.495; μs——脚手架风荷载体型系数,按本规范4.2.4规定采用: 查表得:敞开式脚手架的挡风面积为1.8×1.5×0.089=0.2403m2 密目网的挡风系数取0.5,则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后, 脚手架综合挡风面积为: 其综合挡风系数为∮=1.47015/(1.8×1.5)=0.5455 查规范表4.2.4,背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数为1.3∮, 即:μs=1.3×0.5455=0.7092; ω0——基本风压。根据《建筑结构荷载规范》(GBJ9)规定:ω0=0.45。 ωk=0.7×0.45×1.495×0.7092=0.334KN/m ②由风荷载产生的弯矩计算 MW=0.85×1.4×ωklah2/10=0.85×1.4×0.334×1.5×1.82/10 =0.1932KN.m N/(∮A)+MW/W=18390/(0.185×489)+0.1932×106/(5.08×103) =241.31kN/mm2>f=215kN/mm2,不满足要求。 结论:经计算,架体稳定性不能满足要求,不能直接将脚手架搭设到顶,应采取卸荷措施。本工程拟在9层平面设置钢丝绳斜拉并钢管斜撑卸荷结构,卸荷高度:4×3.0+1.35+1.0=14.35m。因此,架体稳定性计算时最大垂直力设计值取:N=15.023KN(9层以下荷载)。 N/(∮A)+MW/W=15023/(0.185×489)+0.1932×106/(5.08×103) =204.09kN/mm2 连墙构造对外脚手架的安全至关重要,必须引起高度重视,确保架体稳固。连墙拉筋用Ф6.5钢筋拉到剪力墙上,顶撑用Ф48×3.5钢管,水平距离4.5m,竖向距离为3.6米,具体布置详后附图3。 4.1作用于脚手架上的水平风荷载标准值: ωk=0.334KN(同脚手架稳定计算数值) 由风荷载产生的连墙件轴向力设计值: N1w=1.4ωkAw=1.4×0.334×3.6×4.5=7.575KN 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0,对双排脚手架取5.0KN 连墙件轴向力设计值Nl=N1w+N0=7.575+5=12.575KN N=2[fy]s=2×210×3.14×3.252=13.93KN>N1w=12.575KN 所以连墙件拉筋用2Ф6筋满足要求。 4.2连墙设置的注意事项: ①确保杆件的连接可靠,扣件必须拧紧,垫木必须夹持稳固,避免脱出。 ②装设连杆时应保持立杆的垂直度要求,避免拉杆时产生变形。 ③连墙构造中的连墙杆或拉筋应垂直于墙面设置,并呈水平位置或稍可向脚手架一端倾斜,但不允许向上翘起。 3、斜拉钢丝绳并钢管斜撑卸荷计算 ⑴钢丝绳吊点水平间距以2个立杆纵距为准,即1.5×2=3.0m。 ⑶斜拉钢丝绳用手动葫辘拉紧后再固定,做到所有钢丝绳拉紧程度基本相同,避免钢丝绳受力不均匀。 ⑷吊点必须在立杆与大横杆、小横杆的交点处,钢丝绳必须由大横杆底部兜紧。 ⑸在吊点下方及内立杆与小横杆节点下附加斜撑杆,与钢丝绳共同受力。 ⑹每个斜拉点设水平杆支撑在建筑物水平梁上,抵消斜拉钢丝绳水平方向拉力,防止脚手架水平方向变形。 5.2荷载的取值与组合 计算高度H=14.35m步距h=1.8m 立杆纵距la=1.5m立杆横距lb=1.05m 查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ30—2001): 钢管自重G1=0.0384KN/m挡脚板自重G2=0.0132KN/m 安全网自重G3=0.01KN/m外立杆至墙距lc=1.40m 施工荷载qk=3KN/m2内立杆至墙距lc=0.35m 5.2.2脚手架结构自重(包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件); 架体每米高度一个立杆纵距的自重gk1=0.1284KN/m NG1K=H×gk1=14.35×0.1284=1.843KN 5.2.3构配件自重(包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等) ①竹笆板,按2步设一层计,共四层,单位荷重按0.14kN/m2计; =(4×1.05×1.5×0.14)/2×103=441N =(2×4×1.5×0.0384+4×0.0132)×103=513.6N NG2K=441+513.6+215.25=1169.85N =(4×1.05×1.5×0.14+4×0.35×1.5×0.14)/2×103 ②纵向横杆(搁置悬挑部分的竹笆板用) NG2K=588+230.4=818.4N 外立杆NQK外=2×la×lb×qk/2=2×1.5×1.05×3/2=4.725kN 内立杆NQK内=2×la×lb×qk/2+2×la×lc×qk =4.725+0.3×1.5×2×3=7.425kN 5.2.5垂直荷载组合 N1=1.2×(NG1K+NG2K)+1.4×NQK外 =1.2×(1.843+1.1699)+1.4×4.725=10.230kN N2=1.2×(NG1K+NG2K)+1.4×NQK内 =1.2×(1.843+0.8184)+1.4×7.425=13.589kN 计算时按脚手架外立杆卸荷点以上的荷载由钢丝绳承担,内立杆卸荷点以上的荷载由内斜撑钢管承担,不考虑外斜撑钢管的作用(作为安全储备)。小横杆支承于砼墙柱上及加上连墙件的拉结,脚手架基本无侧向位移,小横杆支座可按可动铰支座考虑。如下图所示: 5.3.2钢丝绳的承载力验算 tanα=3.6/1.4=2.571α=68.746°sinα=0.932 PX=10.230×1.05/(1.05×0.932) ⑵钢丝绳自身的极限承载力 采用ф16(6×19)的钢丝绳,按下式求出其理论承载力: P理=0.85×125.0/8=13.281KN>PX=10.976KN 5.3.3内斜撑钢管的承载力计算 Pn=13.589/sin75.965°=14.007KN ⑵斜撑钢管的承载力验算 GBT51091-2015 试听室工程技术规范ф48×3.5的钢管截面参数: 截面积A=489mm2;回转半径i=15.8mm;自重38.4N/m σ=Pn/A=14.007×103/489=28.6N/mm2<f=215N/mm2 λ=l0/i=(2500/sin75.965°)/15.8=163.1<[λ]=200(一般支撑) ∵钢丝绳、斜撑钢管的强度、刚度均满足规范规定要求。 ∴卸荷结构满足要求DB37/T 3593.2-2019标准下载,脚手架安全。