某中心大楼建设工程脚手架专项施工方案

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某中心大楼建设工程脚手架专项施工方案

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=23035.382N。

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;

GB/T 23920-2022标准下载所需要的拉环最小直径D=[23035.4×4/(3.142×50.00×2)]1/2=17.1mm。

实际拉环选用直径D=18mm的HPB235的钢筋制作即可。

7、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。

纯悬挑型钢悬挑脚手架计算书

双排脚手架搭设高度为19.5米,立杆采用单立杆;

搭设尺寸为:立杆的纵距为1.5米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.8米;

内排架距离墙长度为0.30米;

大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为2根;

脚手架沿墙纵向长度为150.00米;

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;

连墙件布置取两步三跨,竖向间距3.6米,水平间距4.5米,采用扣件连接;

连墙件连接方式为双扣件;

施工均布荷载(kN/m2):2.000;脚手架用途:装修脚手架;

本工程地处浙江省杭州市,查荷载规范基本风压为0.450,风荷载高度变化系数μz为1.000,风荷载体型系数μs为1.130;

计算中考虑风荷载作用;

每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):0.1394;

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:4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;

悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.5米,建筑物内锚固段长度2.3米。

与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00;

楼板混凝土标号:C30;

悬挑水平钢梁采用悬臂式结构,没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。

大横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m;

脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105kN/m;

活荷载标准值:Q=2×1.05/(2+1)=0.7kN/m;

静荷载的设计值:q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172kN/m;

活荷载的设计值:q2=1.4×0.7=0.98kN/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)

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+0.10×0.98×1.52=0.251kN.m;

支座最大弯距计算公式如下:

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:

σ=Max(0.251×106,0.297×106)/5080=58.465N/mm2;

大横杆的最大弯曲应力为σ=58.465N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。

静荷载标准值:q1=P1+P2=0.038+0.105=0.143kN/m;

活荷载标准值:q2=Q=0.7kN/m;

V=0.677×0.143×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.7×15004/(100×2.06×105×121900)=1.593mm;

大横杆的最大挠度1.593mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm,满足要求!

大横杆的自重标准值:p1=0.038×1.5=0.058kN;

脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05×1.5/(2+1)=0.158kN;

活荷载标准值:Q=2×1.05×1.5/(2+1)=1.050kN;

集中荷载的设计值:P=1.2×(0.058+0.158)+1.4×1.05=1.728kN;

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配的弯矩和;

均布荷载最大弯矩计算公式如下:

Mqmax=1.2×0.038×1.052/8=0.006kN.m;

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=1.728×1.05/3=0.605kN.m;

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.611kN.m;

最大应力计算值σ=M/W=0.611×106/5080=120.313N/mm2;

小横杆的最大弯曲应力σ=120.313N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!

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配的挠度和;

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

Vqmax=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900)=0.024mm;

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.158+1.05=1.265kN;

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:

×121900)=2.07mm;

最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.07=2.094mm;

小横杆的最大挠度为2.094mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求!

四、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):

大横杆的自重标准值:P1=0.038×1.5×2/2=0.058kN;

小横杆的自重标准值:P2=0.038×1.05/2=0.02kN;

脚手板的自重标准值:P3=0.3×1.05×1.5/2=0.236kN;

活荷载标准值:Q=2×1.05×1.5/2=1.575kN;

荷载的设计值:R=1.2×(0.058+0.02+0.236)+1.4×1.575=2.582kN;

R<8.00kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载的计算:

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),为0.1248

NG1=[0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×19.50=3.058;

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.3

NG2=0.3×4×1.5×(1.05+0.3)/2=1.215kN;

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

NG3=0.15×4×1.5/2=0.45kN;

(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005

NG4=0.005×1.5×19.5=0.146kN;

经计算得到,静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.869kN;

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=2×1.05×1.5×2/2=3.15kN;

风荷载标准值按照以下公式计算

Wo=0.45kN/m2;

经计算得到,风荷载标准值

Wk=0.7×0.45×1×1.13=0.356kN/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=1.2×4.869+1.4×3.15=10.253kN;

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.869+0.85×1.4×3.15=9.591kN;

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.356×1.5×

1.82/10=0.206kN.m;

六、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=10.253kN;

计算立杆的截面回转半径:i=1.58cm;

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确定:l0=3.118m;

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=4.89cm2;

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=10253/(0.186×489)=112.723N/mm2;

立杆稳定性计算σ=112.723N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

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=9.591kN;

计算立杆的截面回转半径:i=1.58cm;

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确定:l0=3.118m;

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=4.89cm2;

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=9591.12/(0.186×489)+205860.123/5080=145.974N/mm2;

立杆稳定性计算σ=145.974N/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:

风荷载标准值Wk=0.356kN/m2;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.2m2;

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=5.000kN;

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=8.073kN;

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=13.073kN;

连墙件承载力设计值按下式计算:

由长细比l0/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=4.89cm2;[f]=205N/mm2;

Nl=13.073

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=13.073小于双扣件的抗滑力16kN,满足要求!

八、悬挑梁的受力计算:

悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算

悬出端C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。

其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。

本方案算例中,m=1.5m,l=2.3m,m1=0.3m,m2=1.35m;

水平支撑梁的截面惯性矩I=1130cm4,截面模量(抵抗矩)W=141cm3。

受脚手架作用集中强度计算荷载P=4.869+3.15=8.019kN;

k=1.5/2.3=0.652

k1=0.3/2.3=0.13

k2=1.35/2.3=0.587

代入公式,经过计算得到

支座反力RA=22.126kN

最大弯矩MA=13.462kN.m

最大应力σ=13461598.125/(1.05×141000)=90.926N/mm2

水平支撑梁的最大应力计算值90.926N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求!

受脚手架作用集中计算荷载N=4.869+3.15=8.019kN

水平钢梁自重计算荷载q=0.003×78.5=0.205kN/m

最大挠度Vmax=7.741mm

悬伸长度的两倍,即2700mm

水平支撑梁的最大挠度7.741mm大于水平支撑梁的最大容许挠度2700/400mm,不满足要求!

建议减少脚手架搭设高度,增强悬挑梁截面,或增加支杆或拉绳数量。

九、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

φb=570×9.9×88×235/(2700×160×235)=1.15

经过计算得到最大应力σ=13.462×106/(0.825×141000)=115.77N/mm2;

水平钢梁的稳定性计算σ=115.77小于[f]=215N/mm2,满足要求!

十、锚固段与楼板连接的计算:

1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下:

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=5.617kN;

水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:

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条[f]=50N/mm2;

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[5617.251×4/(3.142×50×2)]1/2=8.457mm;

水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度。

2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度计算如下:

5617.251/(3.142×20×1.43)=62.518mm。

螺栓的轴向拉力N=5.617kN小于螺栓所能承受的最大拉力F=67.51kN江干渠下穿钱江路隧道工程竖向立柱施工方案,满足要求!

3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算如下:

混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:

经过计算得到公式右边等于138.51kN,大于锚固力N=22.13kN,楼板混凝土局部承压计算满足要求!

1.水平支撑梁的最大挠度7.741mm大于水平支撑梁的最大容许挠度2700/400mm,不满足要求!

DB31/T 1240.1-2020标准下载在离墙面1.2米处增加18mm钢丝绳斜拉至上层楼面梁侧面。具体计算见前普通悬挑计算书。

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