悬挑构件加强措施施工方案

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悬挑构件加强措施施工方案

穿梁螺栓有效直径:9.85mm;

穿梁螺栓有效面积:A=76mm2;

穿梁螺栓所受的最大拉力:N=18×0.5×0.3=2.7kN。

新疆维吾尔自治区抗震加固工程计价定额穿梁螺栓最大容许拉力值:[N]=170×76/1000=12.92kN;

穿梁螺栓所受的最大拉力N=2.7kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN,满足要求!

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。

强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=1000×18×18/6=5.40×104mm3;

I=1000×18×18×18/12=4.86×105mm4;

按以下公式进行面板抗弯强度验算:

新浇混凝土及钢筋荷载设计值:

q1:1.2×(24.00+1.50)×1.00×0.70×0.90=19.28kN/m;

q2:1.2×0.35×1.00×0.90=0.38kN/m;

振捣混凝土时产生的荷载设计值:

q3:1.4×2.00×1.00×0.90=2.52kN/m;

q=q1+q2+q3=19.28+0.38+2.52=22.18kN/m;

跨中弯矩计算公式如下:

Mmax=0.10×22.176×0.0832=0.015kN.m;

σ=0.015×106/5.40×104=0.285N/mm2;

梁底模面板计算应力σ=0.285N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。

q=((24.0+1.50)×0.700+0.35)×1.00=18.20KN/m;

面板的最大允许挠度值:[ω]=83.33/250=0.333mm;

面板的最大挠度计算值:ω=0.677×18.2×83.34/(100×9500×4.86×105)=0.001mm;

面板的最大挠度计算值:ω=0.001mm小于面板的最大允许挠度值:[ω]=83.3/250=0.333mm,满足要求!

(七)、梁底支撑的计算

本工程梁底支撑采用方木。

强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):

q1=(24+1.5)×0.7×0.083=1.487kN/m;

(2)模板的自重线荷载(kN/m):

q2=0.35×0.083×(2×0.7+0.25)/0.25=0.192kN/m;

(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m):

经计算得到,活荷载标准值P1=(2.5+2)×0.083=0.375kN/m;

静荷载设计值q=1.2×1.487+1.2×0.192=2.016kN/m;

活荷载设计值P=1.4×0.375=0.525kN/m;

方木按照三跨连续梁计算。

本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5×10×10/6=83.33cm3;

I=5×10×10×10/12=416.67cm4;

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:

线荷载设计值q=2.016+0.525=2.541kN/m;

最大弯距M=0.1ql2=0.1×2.541×1×1=0.254kN.m;

最大应力σ=M/W=0.254×106/83333.3=3.049N/mm2;

抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;

方木的最大应力计算值3.049N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

最大剪力的计算公式如下:

截面抗剪强度必须满足:

其中最大剪力:V=0.6×2.541×1=1.525kN;

方木受剪应力计算值τ=3×1524.6/(2×50×100)=0.457N/mm2;

方木抗剪强度设计值[τ]=1.7N/mm2;

方木的受剪应力计算值0.457N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.7N/mm2,满足要求!

最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:

q=1.487+0.192=1.680kN/m;

方木最大挠度计算值ω=0.677×1.68×10004/(100×10000×416.667×104)=0.273mm;

方木的最大允许挠度[ω]=1.000×1000/250=4.000mm;

方木的最大挠度计算值ω=0.273mm小于方木的最大允许挠度[ω]=4mm,满足要求!

6.支撑钢管的强度验算

支撑钢管按照简支梁的计算如下

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2):

q1=(24.000+1.500)×0.700=17.850kN/m2;

(2)模板的自重(kN/m2):

q2=0.350kN/m2;

(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m2):

q3=(2.500+2.000)=4.500kN/m2;

q=1.2×(17.850+0.350)+1.4×4.500=28.140kN/m2;

梁底支撑根数为n,立杆梁跨度方向间距为a,梁宽为b,梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P,梁侧模板传给钢管的集中力为N。

支撑钢管变形图(mm)

支撑钢管弯矩图(kN.m)

经过连续梁的计算得到:

支座反力RA=RB=3.811kN;

最大弯矩Mmax=0.862kN.m;

最大挠度计算值Vmax=1.225mm;

支撑钢管的最大应力σ=0.862×106/5080=169.77N/mm2;

支撑钢管的抗压设计强度[f]=205.0N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值169.77N/mm2小于支撑钢管的抗压设计强度205.0N/mm2,满足要求!

(八)、梁底纵向钢管计算

纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。

(九)、扣件抗滑移的计算:

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0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

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):

计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到R=3.811kN;

R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

(十)、立杆的稳定性计算:

1.梁两侧立杆稳定性验算:

横杆的最大支座反力:N1=3.811kN;

脚手架钢管的自重:N2=1.2×0.129×4.2=0.651kN;

楼板钢筋混凝土自重荷载:

N=3.811+0.651+0.283+2.066=6.811kN;

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算

立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.7×1.5=2.945m;

Lo/i=2945.25/15.8=186;

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.207;

钢管立杆受压应力计算值;σ=6811.164/(0.207×489)=67.289N/mm2;

钢管立杆稳定性计算σ=67.289N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算

lo=k1k2(h+2a)(2)

立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.167×1.001×(1.5+0.1×2)=1.986m;

Lo/i=1985.884/15.8=126;

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.417;

钢管立杆受压应力计算值;σ=6811.164/(0.417×489)=33.402N/mm2;

钢管立杆稳定性计算σ=33.402N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

(十一)、梁模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]:

除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容

1.模板支架的构造要求:

a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;

b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;

c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。

a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置;

b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;

3.整体性构造层的设计:

a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层;

斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;

d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。

a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;

5.顶部支撑点的设计:

a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm;

b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;

c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。

6.支撑架搭设的要求:

a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置;

b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求;

d.地基支座的设计要满足承载力的要求。

a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;

b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;

c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。

从以上计算可知模板立杆传给斜撑平台的支座反力为:

N=1.2NG+1.4NQ=13.418kN;

三外挑平台水平梁计算:

按保守算法,参考卸料平台计算方法:

由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大,因此必须严格地进行设计和验算。

脚手板类别:木脚手板,脚手板自重(kN/m2):0.35;

栏杆、挡板类别:栏杆、冲压钢脚手板挡板,栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):0.11;

施工人员等活荷载(kN/m2):2.00,最大堆放材料荷载(kN):85.00。

内侧钢绳与墙的距离(m):2.20,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):4.20;

钢丝绳安全系数K:6.00,悬挑梁与墙的接点按铰支计算;

预埋件的直径(mm):20.00。

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:20b号工字钢;

次梁材料类型及型号:12.6号工字钢;

次梁水平间距ld(m):1.00,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):4.30,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):3.60;

平台计算宽度(m):1.00。

次梁选择12.6号工字钢,间距1m,其截面特性为:

面积A=18.1cm2;

惯性距Ix=488.592cm4;

截面抵抗矩Wx=77.529cm3;

回转半径ix=5.195cm;

截面尺寸:b=74mm,h=126mm,t=8.4mm。

(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=0.35×1.00=0.35kN/m;

(2)最大的材料器具堆放荷载为85.00kN,转化为线荷载:

Q2=85.00/4.30/1.00×1.00=19.77kN/m;

(3)工字钢自重荷载Q3=0.14kN/m;

经计算得到静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.35+19.77+0.14)=24.31kN;

经计算得到活荷载设计值P=1.4×2.00×1.00×1.00=2.80kN。

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M=24.31×1.002/8+2.80×1.00/4=3.74kN.m。

次梁工字钢的最大应力计算值σ=3.74×103/(1.05×77.53)=45.92N/mm2;

次梁工字钢的最大应力计算值σ=45.924N/mm2小于次梁工字钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

由于φb大于0.6,按照下面公式调整:

得到φb=0.929;

次梁槽钢的稳定性验算σ=3.74×103/(0.929×77.529)=51.91N/mm2;

次梁工字钢的稳定性验算σ=51.906N/mm2小于次梁工字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20b号工字钢,间距1m,其截面特性为:

面积A=39.5cm2;

惯性距Ix=2500cm4;

截面抵抗矩Wx=250cm3;

回转半径ix=7.96cm;

截面尺寸,b=102mm,h=200mm,t=11.4mm;

(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11kN/m;

Q1=0.11kN/m;

(2)工字钢自重荷载Q2=0.30kN/m

静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.11+0.30)=0.50kN/m;

次梁传递的集中荷载取次梁支座力P=(24.31×1.00+2.80)/2=13.55kN;

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)

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,由矩阵位移法,得到:

R[1]=38.208kN;

R[2]=45.256kN;

最大支座反力为Rmax=45.256kN;

最大弯矩Mmax=30.937kN.m;

最大挠度V=10.716mm。

主梁工字钢的最大应力计算值σ=3.09×107/1.05/250000.0+4.53×104/3950.000=129.313N/mm2;

主梁工字钢的最大应力计算值129.313N/mm2小于主梁工字钢的抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2,满足要求!

由于φb大于0.6,应按照下面公式调整:

可得φb=0.774;

主梁槽钢的稳定性验算σ=3.09×107/(0.774×250000.00)=159.93N/mm2;

主梁槽钢的稳定性验算σ=159.93N/mm2小于[f]=205.00,满足要求!

乐部公寓康乐中心工程施工组织设计(四)、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,配专人监督。

悬挑梁平面布置示意图(一)

DB31/T 213-2020 小型锅炉和常压热水锅炉技术要求及运行管理.pdf悬挑梁平面布置示意图(二)

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