某大楼悬挑脚手架专项施工方案

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某大楼悬挑脚手架专项施工方案

荷载的计算值P=1.2×0.0**+1.2×0.0*3+1.*×1.2*=1.**5kN

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和

均布荷载最大弯矩计算公式如下:

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

第一商业**室外景观工程施工组织设计方案(商业**)M=(1.2×0.03*)×1.052/*+1.**5×1.05/3=0.*7kN.m

=0.*7×10*/50*0=131.**N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和

均布荷载最大挠度计算公式如下:

集中荷载最大挠度计算公式如下:

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度

V1=5.0×0.03*×1050*/(3**×2.0*0×105×121*00)=0.02*mm

集中荷载标准值P=0.0**+0.0*3+1.2*=1.3**kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V=V1+V2=2.2**mm

小横杆的最大挠度小于1050/150与10mm,满足要求!

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):

其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取*.0kN;

R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;

横杆的自重标准值P1=0.03*×1.05=0.0*kN

脚手板的荷载标准值P2=0.15×1.05×1.20/2=0.0*5kN

活荷载标准值Q=3×1.05×1.20/2=1.**kN

荷载的计算值R=1.2×0.0*+1.2×0.0*5+1.*×1.**=2.*0*kN

单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN;

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

静荷载标准值包括以下内容:

(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1***

NG1=0.1***×1*.*0=2.77kN

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板,标准值为0.15

NG2=0.15×*×1.20×(1.05+1.55)/2=0.*3*kN

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15

NG3=0.15×1.20×*/2=0.3*kN

(*)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005

NG*=0.005×1.20×1*.*0=0.112kN

经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG*=*.17*kN。

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外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=3×2×1.20×1.05/2=3.7*kN

风荷载标准值应按照以下公式计算

Us——风荷载体型系数:Us=1.2

经计算得到,风荷载标准值Wk=0.7×0.35×1.25×1.2=0.3**kN/m2。

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+0.*5×1.*NQ

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式

MW=0.*5×1.*Wklah2/10

其中Wk——风荷载基本风压值(kN/m2);

la——立杆的纵距(m);

h——立杆的步距(m)。

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

其中N——立杆的轴心压力设计值,N=10.31kN;

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.3*1;

  i——计算立杆的截面回转半径,i=1.5*cm;

  l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=2.0*m;

  k——计算长度附加系数,取1.155;

  u——计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.5;

  A——立杆净截面面积,A=*.**cm2;

  W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.0*cm3;

  ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到=53.*23

  [f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

其中N——立杆的轴心压力设计值,N=*.512kN;

  ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.3*1;

  i——计算立杆的截面回转半径,i=1.5*cm;

  l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=2.0*m;

  k——计算长度附加系数,取1.155;

  u——计算长度系数,由脚手架的高度确定;u=1.5

  A——立杆净截面面积,A=*.**cm2;

  W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.0*cm3;

  MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.07*kN.m;

  ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到=**.71

  [f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!

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.*×wk×Aw

wk——风荷载基本风压值,wk=0.37kN/m2;

Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw=2.*×2.*=5.7*m2;

No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No=5

经计算得到Nlw=2.***kN,连墙件轴向力计算值Nl=7.***kN

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=50/1.5*的结果查表得到=0.*15;

A=*.**cm2;[f]=205.00N/mm2。

经过计算得到Nf=*1.72kN

Nf>Nl,连墙件的设计计算满足要求!

连墙件采用扣件与墙体连接。

经过计算得到Nl=7.***kN小于扣件的抗滑力*kN,满足要求!

连墙件扣件连接示意图钢丝绳卸载示意图

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。

本工程中,脚手架排距为1050mm,内侧脚手架距离墙体500mm,支拉斜杆的支点距离墙体=2000mm,

水平支撑梁的截面惯性矩I=*35cm*,截面抵抗矩W=117cm3,截面积A=25.1*cm2。

受脚手架集中荷载P=1.2×*.17*+1.*×3.7*=*.*5kN

水平钢梁自重荷载q=1.2×25.1*×0.0001×7.*5×10=0.2*kN/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

最大弯矩Mmax=2.*72kN.m

截面应力=M/1.05W+N/A=2.*72×10*/(1.05×117000)+0×1000/251*=23.3*N/mm2

水平支撑梁的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用1*号工字钢,计算公式如下

其中b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:

经过计算得到b=570×10×*5×235/(2000×1*0×235.0)=1.1*

经过计算得到强度=2.*72×10*/(0.*27×117000)=2*.**N/mm2;

水平钢梁的稳定性计算<[f]=205,满足要求!

拉杆与支杆的受力计算:

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi、支杆的轴力RDi按照下面计算

其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力;

RDicosi为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。

当RAH>0时,水平钢梁受压;当RAH<0时,水平钢梁受拉;当RAH=0时,水平钢梁不受力。

各支点的支撑力RCi=RUisini+RDisini

且有RUicosi=RDicosi

按照以上公式计算得到由左至右各杆件力分别为

拉杆与支杆的强度计算:

拉绳或拉杆的轴力RU与支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算,分别为

RU=5.2*kNRD=5.2*kN

上面拉杆以钢管100.0×10.0mm计算,斜拉杆的容许压力按照下式计算:

其中N——斜拉杆的轴心压力设计值,N=5.2*kN;

A——斜拉杆净截面面积,A=2*.2*cm2;

——斜拉杆受拉强度计算值,经计算得到结果是1.*7N/mm2;

[f]——斜拉杆抗拉强度设计值,f=215N/mm2;

受拉斜杆的稳定性计算<[f],满足要求!

斜撑杆采用焊接方式与墙体预埋件连接,对接焊缝强度计算公式如下

其中N为斜撑杆的轴向力,N=5.2*kN;

lw为斜撑杆件的周长,取31*.1*mm;

t为斜撑杆的厚度,t=10mm;

ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度,取1*5.0N/mm2;

经过计算得到焊缝抗拉强度=52*0/(31*.1*×10)=1.**N/mm2。

对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!

下面压杆以钢管100.0×10.0mm计算,斜压杆的容许压力按照下式计算:

其中N——受压斜杆的轴心压力设计值,N=5.2*kN;

——轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到=0.251;

i——计算受压斜杆的截面回转半径,i=3.202cm;

l——受最大压力斜杆计算长度,l=5.3*m;

A——受压斜杆净截面面积,A=2*.2*cm2;

——受压斜杆受压强度计算值,经计算得到结果是5.2*N/mm2;

[f]——受压斜杆抗压强度设计值,f=215N/mm2;

受压斜杆的稳定性计算<[f],满足要求!

斜撑杆采用焊接方式与墙体预埋件连接,对接焊缝强度计算公式如下

其中N为斜撑杆的轴向力,N=5.2*kN;

lw为斜撑杆件的周长,取31*.1*mm;

t为斜撑杆的厚度,t=10mm;

ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度,取1*5.0N/mm2;

经过计算得到焊缝抗拉强度=52*0/(31*.1*×10)=1.**N/mm2。

对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!

锚固段与楼板连接的计算:

水平钢梁与楼板压点的计算应该采用无支点悬臂形式计算结果。

(十二)悬挑钢梁及钢丝绳卸荷计算

钢丝绳每跨斜拉,间距1.5m,工字钢每跨悬挑,间距1.5m。

⑴.先计算架子每一个卸荷段荷载设计值:

N=1.2(NGIK+NG2K)+1.*NQK=1.2×(3.02+0.**)+1.*×3.15=*.07KN。

⑵.求每个吊点所承受的荷载,吊索拉力及吊点位置小横杆所受压力。

所卸荷载,宜考虑架子全部荷载由卸荷点承受,这样即使架子要下塌,钢丝绳也能把它吊起来。实际架子处于被吊状态,这是很安全的。

每个斜拉点由两根钢丝绳承担。每个吊点所受荷载P1按下式计算:

式中K1——荷载不均匀系数,取1.5。

P1=*.07×1.5=13.*KN

因为C点没有垂直反力,因此A、B两点斜拉钢丝绳的垂直分力与该点作用荷载P1相等。

TAO==1.02P1=13.*7KN,

单独考虑使用工字钢也必须安全,由平衡条件可知道:

P3×0.5=13.*×0.3+13.*×1.5—P*×1.25

P3+3P*=*3.52

P3+P*=P1+P2

P3=*.7KN;P*=12.3KN

(3)验算工字钢及钢丝绳的抗拉强度

式中:Pg——钢丝绳计算拉力,Px=TAO=13.*7KN;

PG——钢丝绳的钢丝破断拉力总和(KN);

a——考虑钢丝受力不均匀的钢丝坡断拉力换算系数,取0.*5;

K——钢丝绳使用安全系数,取*。

若采用*×1*纲丝绳:

=*×13.*7/0.*5=130.5*KN

选用1*#的钢丝绳,抗拉强度极限1*00MPa,Pg=211.*>130.5*KN。安全。出于安全考虑,施工时斜拉钢丝绳使用1*#。

吊筋面积Ag===13*.7mm2。

型钢梁箍环面积Ag===272.0mm2。

选ф20,则Ag=31*>272.00mm2。安全。

由于出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。

一、出料平台尺寸方案设计

1、出料平台尺寸及构造要求

出料平台平面尺寸统一为长×宽=5000×3000mm,采用梁板式结构。挑梁采用1*#槽钢,长5000mm。

出料平台两侧各设置3个吊环,其中2个吊环作钢丝绳拉接用,另外1个作吊装用。吊环采用φ20圆钢加工制作。出料平台尺寸见图。

受力分析:承受传递的荷载:

P1=ql/2=3372N以及主梁自重,1*工字钢自重q=200N/m

由图上可知弯矩最大点在跨中。受集中力最大弯矩为:

Mmax2=ql2/*=200×52/*=*25N.m

则Mmax=Mmax1+Mmax2=**30+*25=*051N.m

将计算的弯矩按下列公式计算主梁的弯曲强度验算:

采用1*#槽钢,截面尺寸为H×B×b=1*0×*5×*.5mm

则:Mmax/Wn=*055/105.2=**.03N/mm2<ƒ=210N/mm2

式中ƒ—主梁的抗弯强度设计值(ƒ=210N/mm2)。

①为安全计,出料平台每侧两道钢丝绳以外侧作受力绳,里侧为备用绳。钢丝绳按下式计算其所受拉力:

式中T—钢丝绳所受拉力(N);

P总—主梁上荷载值(N);

α—钢丝绳与出料平台面的夹角;取α=45o

则:Tsinαl=P总l=ql2/2++P1l/4+P1l/2+3P1l/4+P1l

Tsinα=ql/2+P1/4+P1/2+3P1/4+P1

=200×5/2+3372(0.25+0.5+0.75+1)

T=8930/0.707=12630N=12.63KN

φ20钢心钢丝绳,抗拉强度为1670Mpa时,其最小破断拉力

以钢丝绳拉力按下试验算钢丝绳的安全系数K:

K=F/T=239/12.63=18.9≥[K]=10

式中F—钢丝绳的破断拉力;

[K]—作吊索用的钢丝绳的法定安全系数,定为10。

3、出料平台搭设安全要求

(1)出料平台必须搁在建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上。出料平台的一端搭在窗台或阳台板上,另一端用4φ20的钢丝绳与上层结构墙体设置的拉环连接。

(2)斜拉钢丝绳两边各设前后两道,(两道中的每一道均应作单道受力计算)钢丝绳接头处应设置卡扣4个。卡扣的开口方向应朝向

主绳配套管网系统连接工程施工方案,间距200cm。钢丝绳与型钢、结构接触处应加衬软垫物,防止钢丝绳被剪切破坏。

钢丝绳绳卡设置方向及间距如下图

(3)出料平台上满铺50mm厚木脚手板,(脚手板与次梁方向垂直铺设)并在外侧三边设置150mm高的挡脚板。

(4)平台三面焊接1500mm高的护身栏,设三道护身栏杆,护身栏杆与工字钢焊接,用竹编板作围护。

DGJ32TJ 217-2017标准下载(5)出料平台外口应略高于内口。

(6)出料平台上吊装就位时,应由专业架子工安装固定,并应将容许荷载值显著地挂在出料平台上。初次安装完毕使用前应由公司安全部、技术部核验合格后方可使用,之后每次安装就位后由现场安全员和技术员共同验收即可。

(7)出料平台使用时,应有专人进行检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复。

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