施工组织设计下载简介
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东城阳光外墙脚手架施工方案最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
跨中最大弯矩计算公式如下:
M1=0.08q1L2+0.10q2L2
广西沿海铁路施工组织设计M1=(0.08×0.101+0.10×0.980)×1.5002=0.239KN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=MAX(0.239*106,0.281*106)/4250=66.117N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为σ=66.117N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/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
Vmax=0.677(q1l4/100EI)+0.990(q2l4/100EI)其中:静荷载标准值q1=0.031+0.0525=0.0835KN/m;
活荷载标准值q2=0.700KN/m;
钢管的弹性模量E=2.06×105N/mm2;
钢管的惯性矩I=101900.0mm4;
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.0835+0.990×0.700)×1500.04/(100×2.06×105×101900.0)=1.808mm
大横杆的最大挠度1.808mm小于大横杆的最大允许挠度1500.0/150和10mm,满足要求!
小横杆的自重标准值q=0.031kN/m;
大横杆的自重标准值Pl=0.031×1.500=0.047KN;
脚手板的荷载标准值P2=0.15×1.050×1.500/3=0.079KN;
活荷载标准值Q=2.000×1.050×1.500/3=1.050KN;
荷载的计算值P=1.2×0.047+1.2×0.079+1.4×1.050=1.621KN;
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:
Mqmax=ql2/8
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax
M=(1.2×0.031)×1.0502/8+1.621×1.050/3=0.572kN.m
σ=0.572×106/4250=134.58N/mm2
小横杆的最大弯曲应力为σ=134.58N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值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:
Vqmax=5ql4/384EI
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
Vl=5.0×0.031×1050.004/(384×2.060×105×101900.000)=0.023mm
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V=V1+V2=3.195mm
小横杆的最大挠度3.195mm小于小横杆的最大允许挠度1500.0/150和10mm,满足要求!
三、扣件抗滑力的计算:
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
小横杆的自重标准值P1=0.031×1.4/2=0.022kN
大横杆的自重标准值P1=0.031×1.500×4/2=0.093kN
脚手板的荷载标准值P2=0.15×1.050×1.500/2=0.118kN
活荷载标准值Q=2.000×1.050×1.500/2=1.575kN
荷载的计算值R=1.2×0.022+1.2×0.093+1.2×0.118+1.4×1.575=2.485kN
R=2.485kN〈8.00kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
四、脚手架荷载标准值:
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0.1016kN/m
NG1=0.1016×18.00=1.828kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m);铺设5层竹笆片脚手板,标准值为0.15
NG2=0.150×5×1.500×1.050/2=0.591kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值,采用栏杆竹笆片脚手板挡板,标准值为0.14kN/m
NG31.5×0.14=0.21kN
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN//m2);0.005
NG4=0.005×1.500×18.000=0.135kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NGl+NG2+NG3+NG4=2.764kN。
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=2.000×2×1.500×1.050/2=3.150kN
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=1.2×2.764+1.4×3.150=7.727KN
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计算公式
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×2.764+0.85×1.4×3.150=7.065KN
五、立杆的稳定性计算:
1、风荷载标准值按照以下公式计算:
WK=0.7UZ*US*WO
Us——风荷载体型系数:Us=0.839
经计算得到,计算连墙件强度时风荷载标准值Wk=0.7×0.350×1.536×0.839=0.316kN/m2;
计算立杆稳定性时风荷载标准值Wk=0.7×0.350×1.375×0.839=0.283kN/m2;
2、风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw计算公式
Mw=0.85×1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载基本风压标准值(kN/m2);
1a——立杆的纵距(m);
h——立杆的步距(m)。
经计算得到,Mw=0.85×1.4Wklah2/10=0.850*1.4*0.283*1.500*1.8002/10=0.164KN.m;
3、不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=7.727kN;
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
k——计算长度附加系数:k=1.155;
A——立杆净截面面积,A=3.98cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.25cm3;
l0——计算长度(m),由公式lo=kuh确定,l0=3.12m;
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i=195查表得到0.194;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205N/mm2;
钢管立杆受压强度经计算得到:
σ=N/φA=7727/(0.194*398)=100.08N/mm2;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
4、考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
σ=N/φA+Mw/W≤[f]
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=7.065kN;
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
k——计算长度附加系数:k=1.155;
A——立杆净截面面积,A=3.98cm2;;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.25cm3;
l0——计算长度(m),由公式lo=kuh确定,l0=3.12m;
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i=194查表得到0.194;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205N/mm2
Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,Mw=0.164kN.m
钢管立杆受压强度经计算得到:
σ=N/φA+Mw/W=7065/(0.194*398)+164000/4250=130.09N/mm2;
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K=0.72kN; 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=0.117kN.m
+0.117×0.186×4.24×100/5.08)]/(1.2×0.125)
经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度Hs=68.35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:[H]=Hs/(1+0.001Hs)=68.35/(1+0.06835)=63.98米;[H]与50米比较取小值
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。
3#楼落地脚手架高度为28.3米,为安全考虑,计划在底部9米高范围内采用双立杆脚手架,以确保脚手架的使用安全。七、连墙件的计算:
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=0.202kN/m2
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw=3.6×3=10.80m2
N0——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);N0=5.000
经计算得到Nlw=1.4×0.202×10.8=3.054kN,
连墙件轴向力计算值Nl=Nlw+N0=4.581+5.000=8.054kN
连墙件轴向力设计值Nf=φA[f]
其中φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比1/i=25/1.58=15.82的结果查表得到φ=0.958;
A=4.89cm2;[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到连墙件轴向力设计值Nf=φA[f]=0.958×489×205/1000=96.035kN
Nl=8.054kN 连墙件采用双扣件与墙体连接。 由以上计算得到Nl=8.054kN小于双扣件的抗滑力12kN,满足要求! 八、立杆的地基承载力计算: 本工程落地脚手架直接落在人防地下室的25CM的人防顶板上。经以上验算得出,本工程脚手架满足施工结构安全要求。 附:外墙脚手架的计算书 淮安市东城阳光公寓高层住宅楼工程,由淮安市新城投资控股有限公司有限公司投资兴建,淮安市淮工监理有限公司监理。根据本工程的具体情况,卸料平台拟采用钢梁组合定型卸料平台,周转使用,确保施工安全。 本卸料平台主要用途:在主体结构施工阶段作为模板工程拆除周转材料的转运平台。 1、卸料平台为型钢梁加钢丝绳拉索斜拉结构,钢管栏杆围护。平台挑出脚手架外3.8m,总长度为6.4m;平台宽度为2.2m;栏杆高度为1.1m。卸料平台允许堆放材料最大荷载为9.8KN。 3、防护措施:在型钢主梁向上1.15m高处设Φ48钢管防护栏杆,立杆也为Φ48钢管,间距为950mm;栏杆两侧设Φ10钢筋。立杆与型钢主梁、钢管防护栏杆、Φ10钢筋之间连接为焊接。 1、【16普通热扎槽钢:q=193.45N/m,截面积A=2515mm2,IX=934.50cm4,WX=116.80cm3。 2、100×100×4方钢管:q=122.3N/m,截面积A=1600m㎡,IX=213cm4,WX=37.7cm3。 3、钢丝绳16NAT6×37+FC1570ZS钢丝绳:直径16mm,截面积97.50mm2,公称抗拉强度1570Mpa,最小破断拉力总和128.0KN。 4、吊环:Q235级圆钢筋制作,直径22mm,截面积380m㎡。抗拉、抗弯强度设计值[f]=235N/mm2,抗剪强度设计值fv=125N/mm2 5、Φ48×3.5钢管自重:38.4N/m; Φ10钢筋自重:6.2N/m; 钢板网自重:31N/㎡。 6、卸料平台允许堆放材料最大荷载为9800N,施工人员等均布活荷载标准值为:300N/㎡。 中间部位100×100×4方钢管次梁受力最不利,以此构件进行验算。 钢板自重:q1=615.44×0.95=585N/m 角钢自重:q2=37.7N/m 施工人员等均部活荷载:q3=300×0.95=285N/m 允许堆放材料最大荷载:P=9800N 线荷载:q=1.2×(0.585+0.0377)+1.4×0.285=1.146KN/m 集中荷载:p=1.4×9.8=13.72KN 计算简图(受力最不利时)如下: 弯距Mmax=(1.146×2.2×2.2)/8+(13.72×2.2)/4=8.239KN.M σ=Mmax/W=(8.239×1000×1000)/37.7×1000=218N/mm2〈[f]=235N/mm2 假定所有的材料均堆放在从后向前第二排次梁上,此时主梁受力最为不利,产生的弯矩最大,荷载计算在此状态下进行。 槽钢自重:q1=193.45×2=386.9N/m 主梁上栏杆、钢板网自重:q2=(3.8+1.15×5)×38.4÷3.8+0.3×31+0.617×6=0.13KN/m 均布荷载:q=1.2×(0.3869+0.11)=0.60KN/m 中间次梁集中荷载:P1=0.5×(0.843×2.2+11.2)=6.53KN 前端次梁恒荷载:P2=0.11×1.2×1.2+0.843×0.5×1.1=0.62KN 后端次梁恒荷载:P3=0.843×0.5×1.1=0.46KN 其它次梁恒荷载:P4=0.843×1.1=0.93KN 计算简图(受力最不利时)如下: P1弯矩Mmax=6.53×3.05×2.85÷5.9=9.62KN·M P3弯矩Mmax=0.46×2.6×3.8÷5.9=0.77KN·M P4弯矩Mmax=0.93×4×1.9÷5.9=1.2KN·M P′4弯矩Mmax=0.93×4.95×0.95÷5.9=0.74KN·M q弯矩Mmax=0.60×3.8×3.8÷1.083×1.36=1.47KN·M 为了计算简化,将各力Mmax叠加 Mmax=9.62+0.77+1.2+0.74+1.47+0.22=14.02KN·M σ=Mmax/Wx=(14.02×1000×1000)/2×39.7×1000=176.57〈[f]=235N/m㎡ 假定所有的材料均堆放在从前向后第二排次梁上,此时钢丝绳受力最为不利,产生的拉力最大。荷载计算在此状态下进行。 (1)、钢丝绳荷载计算 槽钢自重:q1=193.45×2=386.9N/m 主梁上栏杆、钢板网自重:q2=(3.8+1.15×5)×38.4÷3.8+0.3×31+0.617×6=0.13KN/m 均布荷载:q=1.2×(0.3869+0.11)=0.596KN/m 中间次梁集中荷载:P1=0.5×(0.843×2.2+11.2)=6.53KN 前端次梁恒荷载:P2=0.11×1.2×1.2+0.843×0.5×1.1=0.62KN 后端次梁恒荷载:P3=0.843×0.5×1.1=0.46KN 其它次梁恒荷载:P4=0.843×1.1=0.93KN (2)、钢丝绳强度验算 计算简图(受力最不利时)如下: P1反力VB=6.5333×4.95÷5.9=5.48KN·M P2反力VB=0.62KN·M P3反力VB=0.46×2.1÷5.9=0.16KN·M P4反力VB=0.93×3.05÷5.9=0.48KN·M P′4反力VB=0.93×4÷5.9=0.63KN·M 反力VB=5.48+0.62+0.16+0.48+0.63+1.53+0.51=9.41KN·M 钢丝绳受力示意简图如下: F=9.41/Sin46.42º=12.99KN 选用钢丝绳16NAT6×37+FC1570ZS钢丝绳:直径16mm,截面积97.50m㎡,公称抗拉强度1570Mpa,最小破断拉力总和128.0KN。 钢丝绳的安全系数K=8,钢丝绳破断拉力换算系数a=0.82 钢丝绳的允许拉力:[Fg]=a·Fg/K=0.82×128÷8=13.12KN﹥12.99KN 六、型钢主梁前端部Φ22钢筋吊环强度验算 [T]=fv×A=125×380÷1000=47.5﹥F=13.09KN Φ22钢筋吊环强度符合要求。 七、卸料平台的制作、安装和使用 1、制作卸料平台的型钢管和各种构配件的材质和规格应符合要求。重要材料必须有合格证书,钢丝绳应经详细检查合格后方可使用。 NBT 34033-2016 家用太阳能热水器支架2、制作卸料平台电焊工必须是持证上岗。 3、在型钢梁上的吊环与槽钢必须四周满焊,焊角高度大于10mm。 4、卸料平台制作完成和吊装完毕后,必须经安全员、施工员检查验收合格后方可使用。 5、负责卸料平台吊装的人员必须是按标准考核合格的专业架子工。 6、卸料平台安装必须有专职安全员负责指挥,作业人员应佩带好安全带和安全帽。吊装作业时,吊装指挥人员与吊车工之间必须良好通信,使用对讲机联系。 7、六级及六级以上大风、雾、雨、雪天气应停止吊装作业。 8、卸料平台上的施工荷载应符合设计要求,严禁超载。 9、必须设专人负责对卸料平台进行经常检查和保修,发现异常及时处理。卸料平台上杂物等必须及时清除J12ZG604标准下载,严防坠落。