施工组织设计下载简介
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春江花园高层住宅小区悬挑脚手架施工方案本工程地处广东省阳江市,查荷载规范基本风压为0.700kN/m2,风荷载高度变化系数μz为1.000,风荷载体型系数μs为1.300;
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/m):0.1248;
脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;
GB/T 39282-2020 无损检测 电磁声换能器(EMAT)技术脉冲回波检测方法.pdf安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:9层;
脚手板类别:冲压钢脚手板;栏杆挡板类别:钢管栏杆、木脚手板挡板;
悬挑水平钢梁采用18号槽钢,其中建筑物外悬挑段长度1.2m,建筑物内锚固段长度1.8m。
与楼板连接的螺栓直径(mm):18.00圆钢;
楼板混凝土标号:C30;
吊环采用直径18mm圆钢。
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,钢丝绳距离建筑物1.1m。
大横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.8/(1+1)=0.12kN/m;
活荷载标准值:Q=3×0.8/(1+1)=1.2kN/m;
静荷载的设计值:q1=1.2×0.038+1.2×0.12=0.184kN/m;
活荷载的设计值:q2=1.4×1.2=1.68kN/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=0.08×0.184×1.22+0.10×1.68×1.22=0.26kN.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=0.31×106/4490=68.5N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为σ=68.5N/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。
其中:静荷载标准值:q1=P1+P2=0.038+0.12=0.153kN/m;
活荷载标准值:q2=Q=1.2kN/m;
ν=0.677×0.153×12004/(100×2.06×105×107800)+0.990×1.2×12004/(100×2.06×105×107800)=1.3mm;
大横杆的最大挠度1.3mm小于大横杆的最大容许挠度1200/150mm与8mm,满足要求!
大横杆的自重标准值:p1=0.038×1.2=0.04kN;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.8×1.2/(1+1)=0.15kN;
活荷载标准值:Q=3×0.8×1.2/(1+1)=1.5kN;
集中荷载的设计值:P=1.2×(0.04+0.15)+1.4×1.5=2.3kN;
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=1.2×0.038×0.82/8=0.003kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=2.3×0.8/4=0.46kN.m;
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.463kN.m;
最大应力计算值σ=M/W=0.463×106/4490=101N/mm2;
小横杆的最大弯曲应力σ=101N/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:
νqmax=5×0.038×8004/(384×2.06×105×107800)=0.008mm;
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.05+0.18+1.8=1.69kN;
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:
νpmax=1690×8003/(48×2.06×105×107800)=0.78mm;
最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.008+0.975=0.788mm;
小横杆的最大挠度为0.788mm小于小横杆的最大容许挠度800/150=5.333mm,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=0.038×1.5×1/2=0.023kN;
小横杆的自重标准值:P2=0.038×0.8/2=0.015kN;
脚手板的自重标准值:P3=0.3×0.8×1.5/2=0.15kN;
活荷载标准值:Q=3×0.8×1.5/2=1.5kN;
荷载的设计值:R=1.2×(0.022+0.015+0.15)+1.4×1.5=2.32kN;
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,为0.1248kN/m
NG1=0.1248×33.00=4.12kN;
(2)脚手板的自重标准值;采用竹笆脚手板,每层铺一道,标准值为0.3kN/m2
NG2=0.3×9×1.2×(0.8+0.3)/2=1.8kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用钢管栏杆(每一步加一道)标准值为0.038kN/m;木脚手板挡板(每一层设一道),1cm厚,18cm宽,标准值为0.014kN/m,
NG3=0.014×9×1.5+0.038×33/1.8×1.5=0.99kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网;0.005kN/m2
NG4=0.005×1.5×33=0.25kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.16kN;
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=3×0.8×1.5×2/2=3.6kN;
风荷载标准值按照以下公式计算
Wo=0.7kN/m2;
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7×0.7×1×1.3=0.637kN/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=1.2×7.16+1.4×3.6=13.63kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×7.16+0.85×1.4×3.6=12.707kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.637×1.2×
1.82/10=0.298kN.m;
钢丝绳卸荷按照完全卸荷计算方法。
在悬挑脚手架全高范围内卸荷3次;吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置;以卸荷吊点分段计算。
卸荷吊点高度为槽钢以上5.8m处;具体见上图
a=arctg[6.00/1.1]=79.6度
P=2×13.63=27.26kN;
根据建筑施工手册说明,在确定脚手架卸荷层及其位置时,按能承受卸荷层以上全部荷载的1/3来计算,
吊点位置处内力计算为(kN):
第二道钢丝绳承受荷载为P6/(11*3)=0.182P
T1=0.273P/sina1=0.273*27.26/0.939=7.56kN
钢丝绳的容许拉力按照下式计算:
计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);
Fg=6×7.56/0.82=56
选择卸荷钢丝绳的最小直径为:d=560.5=8mm。
钢丝绳采用6×19φ14,满足要求。
吊环强度计算公式为:σ=N/A≤[f]
选择吊环的最小直径要为:d=(2×[Fg]/[f]/π)0.5=(2×7.56×103/50/3.142)0.5=10mm。
考虑安全性能,采用18mm的圆钢,满足要求。圆钢需锚固到梁内,做弯钩锚入主梁钢筋。
七、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=13.62kN;
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=3.11m;
长细比Lo/i=195;
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=0.189;
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=13620/(0.189×4.89×100)=133.2N/mm2;
立杆稳定性计算σ=133.2N/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=12.707kN;Mw=0.298kN.m
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=3.11m;
长细比:L0/i=195;
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=0.189
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=12707/(0.189×489)+298000/5080=185.4N/mm2;
立杆稳定性计算σ=185.4N/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=0.7kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=4.5*3=13.5m2;
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×1.77=23.42N;
连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=28.42kN;
连墙件承载力设计值按下式计算:
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=4.89cm2;[f]=205N/mm2;
Nl=28.42 九、悬挑梁的受力计算: 悬挑脚手架的水平钢梁按照悬臂梁计算。 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800mm,内排脚手架距离墙体300mm,支拉斜杆的支点距离墙体为1100mm, 水平支撑梁的截面惯性矩I=1272.7cm4,截面抵抗矩W=141.4cm3,截面积A=25.69cm2。 根据建筑施工手册说明,在确定脚手架卸荷层及其位置时,按能承受卸荷层以上全部荷载的1/3来计算, 第二道钢丝绳承受荷载为P6/(11*3)=0.182P P=2×13.62=27.24kN; Mmax=1.1N+0.3N=1.4×7.34=10.29kN.m 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为: R[1]=20.72kN; 最大弯矩Mmax=10.29kN.m; 最大应力σ=M/1.05W+N/A=10.29×106/(1.05×141400)+ 20.72×103/2569=77.37N/mm2; 水平支撑梁的最大应力计算值77.37N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值210N/mm2,满足要求! 十、悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用18号槽钢,计算公式如下 经过计算得到最大应力σ=10.29×106/(0.929×141400)=78.33N/mm2; 水平钢梁的稳定性计算σ=78.33小于[f]=210N/mm2,满足要求! 十一、锚固段与楼板连接的计算: 水平钢梁与楼板压点采用钢筋拉环,拉环强度计算如下: 水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=6.05kN; 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=[6050×4/(3.142×50×2)]1/2=9mm; 采用18mm圆钢,满足要求。 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以上锚固长度。 十二、转角处悬挑梁的计算: 悬挑脚手架的水平钢梁按照悬臂梁计算。 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800mm,内排脚手架距离墙体300mm,支拉斜杆的支点距离墙体为1100mm, 水平支撑梁的截面惯性矩I=1272.7cm4,截面抵抗矩W=141.4cm3,截面积A=25.69cm2。 根据建筑施工手册说明,在确定脚手架卸荷层及其位置时,按能承受卸荷层以上全部荷载的1/3来计算, 第二道钢丝绳承受荷载为P6/(11*3)=0.182P P=2×13.62=27.24kN; N=10.391×2/3=7.35kN; N=7.35×1.5=11.03 Mmax=1.554N+0.423N=1.97×11.03=21.72kN.m 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为: R[1]=34.88kN; 最大弯矩Mmax=21.72kN.m; 最大应力σ=M/1.05W+N/A=21.72×106/(1.05×141400)+ 34.88×103/2569=159.87N/mm2; 水平支撑梁的最大应力计算值159.87N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值210N/mm2,满足要求! 水平钢梁与楼板压点采用钢筋拉环西安华曦园林绿化工程景观铺装工程施工组织设计,拉环强度计算如下: 水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=12.82kN; 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昌化路旧城改造北区块工程施工组织设计,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=[1282×4/(3.142×50×2)]1/2=14mm; 采用18mm圆钢,满足要求。