木耳公共租赁住房工程悬挑架施工方案

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木耳公共租赁住房工程悬挑架施工方案

悬挑水平钢梁上面采用钢丝绳、下面采用支杆与建筑物联结。

钢丝绳安全系数取:6.00;

钢丝绳与梁夹角为:60.0度;

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算中小型水库除险加固工程施工组织设计[水利工程精品],小横杆在大横杆的上面。

按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

小横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m;

脚手板的自重标准值:P2=0.300×1.500/(2+1)=0.150kN/m;

活荷载标准值:Q=2.000×1.500/(2+1)=1.000kN/m;

荷载的计算值:q1=1.2×0.038+1.2×0.1501.4×1.000=1.626kN/m;

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩,

最大弯矩M1max=1.626×1.0502/8=0.224kN.m;

最大应力计算值σ=Mqmax/W=44.119N/mm2;

小横杆的最大弯曲应力为σ=44.119N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2,满足要求!

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度

荷载标准值q=0.038+0.150+1.000=1.188kN/m

最大挠度V=5.0×1.188×1050.04/(384×2.060×105×121867.040255516)=0.749mm;

小横杆的最大挠度0.749mm小于小横杆的最大容许挠度1050.0/150=7.000与10mm,满足要求!

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。

小横杆的自重标准值:P1=0.038×1.050=0.040kN;

脚手板的自重标准值:P2=0.300×1.050×1.500/3=0.158kN;

活荷载标准值:Q=2.000×1.050×1.500/3=1.050kN;

荷载的设计值:P=(1.2×0.040+1.2×0.158+1.4×1.050)/2=0.853kN;

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。

均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.038×1.500×1.5002=0.010kN.m;

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×0.853×1.500=0.342kN.m;

M=M1max+M2max=0.010+0.342=0.352kN.m

最大应力计算值σ=0.352×106/5077.8=69.302N/mm2;

大横杆的最大应力计算值σ=69.302N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2,满足要求!

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm

均布荷载最大挠度计算公式如下:

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:

Vmax=0.677×0.038×1500.04/(100×2.060×105×121867.0)=0.052mm;

集中荷载最大挠度计算公式如下:

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:

小横杆传递荷载P=(0.040+0.158+1.050)/2=0.624kN

V=1.883×0.624×1500.03/(100×2.060×105×121867.0)=1.579mm;

最大挠度和:V=Vmax+Vpmax=0.052+1.579=1.631mm;

大横杆的最大挠度1.631mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0/150=10.000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16.00kN,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12.80kN。

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=0.038×1.050×2/2=0.040kN;

小横杆的自重标准值:P2=0.038×1.500=0.057kN;

脚手板的自重标准值:P3=0.300×1.050×1.500/2=0.236kN;

活荷载标准值:Q=2.000×1.050×1.500/2=1.575kN;

荷载的设计值:R=1.2×(0.040+0.057+0.236)+1.4×1.575=2.605kN;

R<12.80kN,双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+(1.05×2/2+1.50×2)×0.038/1.80]×21.00=4.416kN;

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用冲压钢脚手板,标准值为0.30

NG2=0.300×6×1.500×(1.050+0.30)/2=1.823kN;

(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0.150

NG3=0.150×6×1.500/2=0.675kN;

(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005

NG4=0.005×1.500×21.000=0.158kN;

经计算得到,静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.071kN;

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=2.000×1.050×1.500×2/2=3.150kN;

风荷载标准值按照以下公式计算

Wo=0.400kN/m2;

经计算得到,风荷载标准值

Wk=0.7×0.400×0.740×0.645=0.134kN/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=1.2×7.071+1.4×3.150=12.896kN;

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×7.071+0.85×1.4×3.150=12.234kN;

风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.134×1.500×1.8002/10=0.077kN.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=12.896kN;

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=1.163;

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:μ=1.500;

计算长度,由公式lo=k×μ×h确定:lo=3.140

长细比Lo/i=199

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=0.182;

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]=205.000N/mm2;

σ=12895.56/(0.182×489.30)=144.807N/mm2;

立杆稳定性计算σ=144.807N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/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=12.234kN;

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=1.163;

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:μ=1.500;

计算长度,由公式lo=k×μ×h确定:lo=3.140

长细比Lo/i=199

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=0.182;

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]=205.000N/mm2;

σ=12234.06/(0.182×489.30)+77300/5077.793=152.602N/mm2;

立杆稳定性计算σ=152.602N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/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=0.134kN/m2;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.200m2;

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:

N1w=1.4×Wk×Aw=3.030kN;

连墙件的轴向力设计值N1=N1w+N0=8.030kN;

连墙件承载力设计值按下式计算:

由长细比L/i=300.000/15.782的结果查表得到φ=0.949,L为内排架距离墙的长度;

又:A=4.893cm2;[f]=205.00N/mm2

N1=8.030

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到N1=8.030小于双扣件的抗滑力12.8kN,满足要求!

八、悬挑梁的受力计算:

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1050mm,内排脚手架距离墙体不大于200mm,支拉斜杆的支点距离墙体为1200mm,

水平支撑梁的截面惯性矩I=1780.40cm4,截面抵抗矩W=178.00cm3,截面积A=28.83cm2。

受脚手架集中荷载N=1.2×7.071+1.4×3.150=12.896kN;

水平钢梁自重荷载q=1.2×28.83×0.0001×78.500=0.272kN/m;

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

悬挑脚手架支撑梁变形图(kN)

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为

R[2]=16.381kN;

R[3]=10.966kN;

最大弯矩Mmax=1.853kN.m;

最大应力σ=M/1.05W+N/A=1.853×106/(1.05×178000.00)+12.896×103/2883.00=14.387N/mm2;

水平支撑梁的最大应力计算值14.387N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值205.000N/mm2,满足要求!

九、悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用20a号工字钢,计算公式如下

φb=570×11.0×73.0×235/(1800.0×200.0×235.0)=1.271

经过计算得到最大应力σ=1.853×106/(0.848×178000.000)=12.273N/mm2

水平钢梁的稳定性计算σ=12.273小于[f]=205.000N/mm2,满足要求!

十、拉绳与支杆的受力计算:

水平钢梁的轴力RAH和钢拉绳的轴力RUi、支杆的轴力RDi按照下面计算

其中Ruicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力;

RDicosθi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=RUisinθi+RDisinαi

且有RUicosθi=RDicosαi

按照以上公式计算得到由左至右各杆件力分别为:

十一、拉绳与支杆的强度计算:

钢丝拉绳(支杆)的内力计算:

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU与支杆的轴力RD均取最大值进行计算,分别为

RU=9.038kNRD=10.366kN

如果上面采用钢丝绳,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);

计算中[Fg]取9.038kN,α=0.820,K=6.000,得到:

经计算,钢丝绳最小直径必须大于12.000mm才能满足要求!

下面压杆以12.6号槽钢计算,斜压杆的容许压力按照下式计算:

受压斜杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为

N=RU=9.038kN

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为

其中[f]为拉环受力的单肢抗剪强度,取[f]=125N/mm2;

所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(903.807×4/3.142×125.000)1/2=10.000mm;

斜撑支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为斜撑支杆的轴向力,N=10.366kN;

lw为斜撑支杆件的周长,取453.000mm;

t为斜撑支杆焊缝的厚度,t=5.500mm;

ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度,取185.000N/mm2;

经过计算得到焊缝最大应力=10365.989/(453.000×5.500)=4.161N/mm2。

对接焊缝的最大应力4.161N/mm2小于185.000N/mm2,满足要求!

十二、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=0.530kN;

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=[529.842×4/(3.142×50×2)]1/2=2.597mm;

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:

529.842/(3.142×20.000×1.570)=5.371mm。

螺栓的轴向拉力N=0.530kN小于螺栓所能承受的最大拉力F=67.510kN,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161.75kN,大于锚固力N=10.97kN,楼板混凝土局部承压计算满足要求!

脚手架搭设必须按单项方案认真操作,搭设完毕后技术、安全、施工等各部门人员进行检查、验收,并填写报验单,验收合格后方可使用;架子未经检查、验收前除架子工外,严禁其他人员攀登,验收合格后任何人不得擅自拆改,需做局部拆改时须经项目技术负责人同意后由架子工操作;大风雨及增减荷载后,施工负责人要及时组织有关人员对架子进行检查;脚手架应定期进行沉降测量,发现问题及时采取措施。

1脚手架拆除前应由项目技术负责人召集有关人员对工程进行全面检查与签证,确认建筑物已施工完毕,确已不需要脚手架时,方可拆除。拆除脚手架前,应将脚手架上的存留材料、杂物等清除干净。拆除脚手架,应设置警戒区,并有专人负责警戒。脚手架拆除按自上而下、先装后拆、后装者先拆的顺序进行。即:跳板(安全网)→防护栏杆→剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆扬州市某公交停车场室外配套工程(投标)施工组织设计,自上而下逐步拆除,一步一清,不得采用踏步式拆除法,不准上下同时作业。拆除的钢管应由中间操作人员逐个往下传递,严禁抛掷。

(1)全面检查脚手架扣件连接、连墙件、支撑体系是否符合安全要求。

(2)必须采用气割的手段拆除悬挑梁,气割作业人员进行拆除悬挑梁时不得破坏悬挑梁自身结构。

拆除最后一道悬挑梁时,应设置可靠安全保护措施防止人员坠落与物体掉落,拆除下的物件应按要求及时清理堆码。

DB11/T 1684-2019标准下载(3)悬挑脚手架的拆除必须编写专项施工方案并对作业人员进行技术交底。

(4)搭拆脚手架期间,地面应设置围栏和警戒标志,严禁非操作人员入内

(5)拆除下的材料及时清理堆码。

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