钟楼悬挑脚手架施工方案

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钟楼悬挑脚手架施工方案

Mmax=qL2/8+R中L/3=0.0376×0.50×0.50/8+0.57×0.17=0.10kN.mm=100000kN.m

横向杆的抗弯强度σ=Mmax/W=100000/5080=18.95N/mm2<f=205N/mm2,满足要求。

集中荷载产生的挠度为:

均布荷载产生的挠度为:υ2=5qL4/384EI=5×0.0376×5004/(384×206000×121900)=0mm

某路基高边坡工程安全专项施工方案-secretυmax=υ1+υ2=0.10+0=0.10mm

横向杆的最大挠度υmax=0.10mm<L/150=500/150=3.3mm与10mm,满足要求。

3)横向水平杆与立杆的连接扣件抗滑移验算

R=R中+R边+Gk1L/2=0.57+0.29+0.0376×0.50/2=0.87kN

横向水平杆与立杆连接扣件R=Rmax=0.87kN<Rc=8.00kN(Rc为单扣件抗滑承载力设计值),满足要求。

(1)立杆容许长细比验算

计算长度附加系数k=1.0

考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数μ=1.50

立杆步距h=1.80m

立杆计算长度Lo=kμh=1.00×1.50×1.80=2.70m=2700mm;

长细比λ=Lo/i=2700/15.80=170.89,

立杆长细比λ=170.89<[210],满足要求。

立杆所受荷载包括:脚手架结构自重、构配件自重及活荷。其中:

a.脚手架结构自重包括:立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重:gk=0.0831kN/m,脚手架结构自重:NGlk=gkH=0.0831×16.60=1.38kN。

b.构配件自重包括:脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等到防护设施的自重。

脚手板重量:2×0.60×0.50/2×0.30=0.09kN;

栏杆、挡脚板重量2×0.60×0.0684=0.08:kN;

安全网重量:16.60×0.60×0.0020=0.02kN;

构配件自重NG2k=0.09+0.08+0.02=0.19kN。

①施工荷载按2层作业计算(其中1层为结构施工,1层装修施工)得:

NGk=0.60×0.50/2×(3.00+2.00)=0.75kN

风荷载标准值ωk=0.45kN/m2;

由风荷载设计值产生的立杆段弯矩:

MW=0.85×1.4Mωk

=0.85×1.4ωkLah2/10

=0.85×1.4×0.45×0.60×1.802/10=0.10kN.m=100000N.mm

2)轴心受压稳定性系数

Lo=kμh=1.155×1.5×1.80=3.12m

λ=Lo/i=3119/15.8=197.37,=0.186。 3)立杆稳定性验算

N=1.2(NGlk+NG2k)+1.4ΣNQk

=1.2×(1.38+0.19)+1.4×0.75=2.93kN=2930N

N/(A)=2930/(0.186×489)=32.21N/mm2

N=1.2(NGlk+NG2k)+0.85×1.4ΣNQk

=1.2×(1.38+0.19)+0.85×1.4×0.75=2.78kN=2780N

N/(A)+MW/W=2780/(0.186×489)+100000/5080=50.25N/mm2

组合风荷载立杆稳定性50.25N/mm2<205N/mm2,满足要求。

连墙件采用φ20mm钢筋,截面积A连墙件=314.00mm2;fy=210N/mm2

按每个结构层花排设置,纵向间距取2跨,架体高度16.60m;

连墙件轴向力设计值NL=NLW+N0,其中:

风压高度变化系数μz=1.56(标高+40m),基本风压ωo=0.44kN/m2;

挡风系数=0.800,背靠建筑物按敞开、框架和开洞墙计算,则脚手架风荷载体型系数

μs=1.3=1.3×0.800=1.040,风荷载标准值ωk,=0.7×1.56×1.040×0.44=0.50kN/m2

NLW=1.4ωkAω=1.4×0.50×2×1.80×2×0.60=3.02kN

连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力,按双排脚手架,取No=5.00kN

NL=NLW+N0=3.02+5.00=8.02kN=8020N

L0=1.90+0.10=2.00m=2000mm,i=5.0mm,λ=L0/i=2000/5.0=400.0mm,1=0.046

σ=N1/1A连墙件=8020/(0.046×314)=25.54N/mm2

连墙件强度σ=25.54N/mm2<f=210N/mm2,满足要求。

焊缝抗拉强度σ=N/LWt=8.02×1000/(200.00×3.00)=13.37N/mm2。

钢筋焊缝的抗拉和抗压强度σ=13.37N/mm2<f=160N/mm2,满足要求。

悬挑材料选采用16号工字钢;H=160mm,b=88mm,tw=6.0mm,t=9.9mm,q=0.21kN/m,w=140900mm3,IX=11270000mm4,S=80800mm3,E=206000N/mm2,f=215.00N/mm2,fv=120.00N/mm2,fy=235N/mm2。

L=0.50m,a=1.90m,N1=N2=N=2.93kN=2930N,γx=1.05;

Mx=N[a+(L+a)]+q(L+a)2/2

=2.93×[1.90+(0.50+1.90)]+0.21×(0.50+1.90)2/2=13.20kN.m=13200000N.mm;

σ=Mx/γxWx=13200000/(1.05×140900)=89.22N/mm2;

悬挑型钢梁抗弯强度σ=89.22N/mm2<215.00N/mm2,满足要求。

V=2N+q(L+a)=2.93×2+0.21×(0.50+1.90)=6.36kN

τ=VS/Ixtw=6360×80800/11270000/6.0=4.61N/mm2

悬挑型钢梁抗剪强度τ=4.61N/mm2<120.00N/mm2,满足要求。

L1=2400mm=2.40m

b=2.00(查表得)b=2.00>0.6

Mx/b'Wx=13200000/(0.93×140900)=100.73N/mm2

悬挑型钢梁整体稳定性100.73N/mm2<215.00N/mm2,满足要求。

υ1=N1(L+a)3/3EI=2930×(500+1900)3/(3×206000×11270000)=5.82mm

υ3=q(L+a)4/8EI=0.21×(500+1900)4/(8×206000×11270000)=0.38mm

悬挑型钢梁挠度υmax=5.90mm<[υ]=6.00mm,满足要求。

6.验算悬挑梁锚固钢筋

L1=3.60mm,HPB235钢筋,fy=210N/mm2;

锚固点拉力Rmax=N(L+2a)/L1+q(L+a)=2930×4300/3600+0.21×(500+1900)=4004N;

预埋锚固钢筋按两个截面同时受力计算:取φ25钢筋;

As=2×490.63=981.25mm2,

Asfy/Rmax=981.25×210/4004=51.47

锚固钢筋Asfy/Rmax=51.47>2,满足要求。

扣件式钢管(拉吊卸荷)脚手架设计计算书(+22.50~+26.60m)段

(4)《钢结构设计规范》(GB50017—2003)

脚手架采用Φ48×3.0钢管,内立杆离墙1.90m,拉吊段高度4.10m;立杆步距h=1.80m,立杆纵距La=0.60m,立杆横距0.50m,拉吊段底标高+22.50m;纵向杆上有2条横向杆,平桥脚手板铺1层。

钢管类型Φ48×3.5mm,截面积A=489mm2,惯性矩I=121900mm4;截面模量W=5080mm3,回转半径i=15.8mm,每米长质量0.0376kN/m;Q235钢抗拉,抗压和抗弯强度设计值f=205.00N/mm2,弹性模量E=206000N/mm2。

每米立杆承受的结构自重标准值0.0799kN/m

脚手板采用竹串片脚手板,自重标准值为0.35kN/m2

栏杆与挡板采用栏杆、竹串片脚手板挡板,自重标准值为0.068kN/m

脚手架上吊挂的安全设施(安全网),自重标准值0.002kN/m2

2)施工均布活荷载标准值

装修脚手架2.00kN/m2,结构脚手架3.00kN/m2

3)作用于脚手架上的水平风荷截标准值ωk

拉吊段高度为4.10m,拉吊段底离地高度22.50m,地面粗糙度按B类风压高度变化系数μz=1.67

挡风系数=0.800,背靠建筑物按敞开,框架和开洞墙计算,则脚手架风荷载体型系数

μs=1.3=1.3×0.800=1.040,工程位于广东省广州市,基本风压ω0=0.44kN/m2

ωk=0.7μzμsωo=0.7×1.67×1.040×0.44=0.53kN/m2

横向杆按照简支梁进行强度和挠度计算,横向杆在纵向杆的上面。

横向杆的自重标准值q1=0.0376kN/m

脚手板的荷载标准值q2=0.35×0.20=0.07kN/m

活荷载标准值Q=3.00×0.20=0.60kN/m

荷载的计算值q=1.2×(0.0376+0.07)+1.4×0.60=0.97kN/m

Mmax=qL2/8=0.97×0.502/8=0.03kN.m=30313N.mm

=Mmax/W=30313/5080=5.97N/mm2

横向水平杆的抗弯强度σ=5.97N/mm2<f=205N/mm2,满足要求。

q=0.0376+0.07+0.60=0.71kN/m

υmax=5qL4/384EI=5×0.71×5004/(384EI)=0.02mm

横向水平杆的挠度υmax=0.02mm<[υ]=L/150=500/150=3.33mm与10mm,满足要求。

纵向杆按照五跨连续梁进行强度和挠度计算,横向杆在纵向杆的上面。

横向杆的自重标准值P11=0.0376×0.50=0.02kN

脚手板的荷载标准值P12=0.35×0.50×0.20=0.04kN

活荷载标准值Q=2×0.50×0.20=0.20kN

荷载的计算值P1=1.2×(0.02+0.04)=0.07kN

P2=1.4×0.20=0.28kN

Mmax=M1+M2+M3=0+0.01+0.05=0.06kN.m=60000N.mm

=Mmax/W=60000/5080=11.81N/mm2

纵向水平杆的抗弯强度σ=11.81N/mm2<f=205N/mm2,满足要求。

挠度系数Kυ1=0.644

υ1=Kυ1qL4/(100EI)=0.644×0.0376×6004/(100×206000×121900)=0mm

集中荷载标准值p1=0.02+0.04=0.06kN=60N,p2=0.20kN=200N

挠度系数Kυ2=1.795

υ2=Kυ2p1L3/(100EI)=1.795×60×6003/(100×206000×121900)=0.01mm

挠度系数Kυ3=2.672

υ3=Kυ3p2L3/(100EI)=2.672×200×6003/(100×206000×121900)=0.05mm

υ=υ1+υ2+υ3=0+0.01+0.05=0.06mm

纵向水平杆的挠度υmax=0.06mm<[υ]=L/150=600/150=4.00mm与10.00mm,满足要求。

支座反力系数:KR1=1.132

R1=1.132qL=1.132×0.0376×0.60=0.03kN

支座反力系数:KR2=2.351

R2=2.351p1=2.351×0.07=0.16kN

支座反力系数:KR3=2.581

R3=2.581p2=2.581×0.28=0.72kN

Rmax=R1+R2+R3=0.91kN

(3)纵向水平杆与立杆连接扣件抗滑移验算:

纵向水平杆与立杆连接扣件R=0.91kN

(1)立杆容许长细比验算

计算长度附加系数k=1.0

考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数μ=1.500

立杆步距h=1.80m

Lo=kμh=1.0×1.5×1.80=2.70m=2700mm

长细比λ=Lo/i=2700/15.80=170.89

立杆长细比λ=170.89<[210]满足要求

立杆所受荷载包括:脚手架结构自重、构配件自重及活荷。其中:

a.脚手架结构自重包括:立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重:gk=0.0799kN/m,脚手架结构自重:NGlk=gkH=0.0799×4.10=0.33kN

b.构配件自重包括:脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等到防护设施的自重

脚手板重量:1×0.60×0.25×0.35=0.05kN

栏杆、挡脚板重量:1×0.60×0.07=0.04kN

安全网重量:4.10×0.60×0.002=0kN

构配件自重  NG2k=0.05+0.04+0=0.09kN

①施工荷载2层作业计算(其中1层为结构施工,1层装修施工)得:NGk=0.60×0.50/2×(3.00+2.00)=0.75kN

风荷载标准值ωk=0.53kN/m2

由风荷载设计值产生的立杆段弯矩

MW=0.85×1.4Mωk=0.85×1.4ωkLah2/10

=0.85×1.4×0.53×0.60×1.802/10=0.12kN.m=122608N.mm

2)轴心受压稳定性系数

Lo=kμh=1.155×1.50×1.80=3.12m=3119mm

λ=Lo/i=3119/15.80=197.41=0.186 3)立杆稳定性验算

N=1.2(NGlk+NG2k)+1.4ΣNQk

=1.2×(0.33+0.09)+1.4×0.75=1.55kN=1550N

N/(A)=1550/0.186/489=17.04N/mm2

N=1.2(NGlk+NG2k)+0.85×1.4ΣNQk

=1.2×(0.33+0.09)+0.85×1.4×0.75=1.39kN=1390N

N/(A)+MW/W

=1390/0.186/489+122608/5080=39.42N/mm2

立杆稳定性为39.42N/mm2<f=205N/mm2,满足要求。

h=4m,L=0.50m,N=1.55kN

钢丝绳采用φ20mm,α=0.85,K=7.00

破断拉力总和F破=K'D2Ro/1000=1.08×0.330×202×1570/1000=223.82kN

钢丝绳允许拉力[P]=F破α/K=223.82×0.85/7.00=27.18kN

Toa=1.55×(2.402+4.102)0.5/4.10=1.80kN<[P]=27.18kN

Tob=1.55×(1.902+4.102)0.5/4.10=1.71kN<[P]=27.18kN

钢丝绳承受拉力Toa=1.80kN<[P]=27.18kN,Tob=1.71kN<[P]=27.18kN,钢丝绳强度满足要求。

吊环采用φ20mmHPB235级钢筋制作,As=314mm2,f=50N/mm2

每个吊环承受的拉力为:N拉=Toa+Tob=1.80+1.71=3.51

吊环可承受的拉力:fAs=50×2×314=31400N=31.40kN

吊环强度=31.40kN>N拉=3.51kN,满足要求。

连墙件采用φ20.00mm钢筋,截面积为314mm2;fy=210N/mm2

按每个结构层花排设置,纵向间距取2跨,脚手架最高26.60m

连墙件轴向力设计值N1=N1W+N0,其中:

风压高度变化系数μz=1.86(标高+30m),基本风压ωo=0.44kN/m2

挡风系数=0.800,背靠建筑物按敞开、框架和开洞墙计算,则脚手架风荷载体型系数:

μs=1.3=1.3×0.800=1.040,风荷载标准值ωk,=0.7μzμsωo=0.7×1.86×1.040×0.44=0.60kN/m2

建筑施工组织设计课件N1W=1.4ωkAω=1.4×0.60×4.10×2×0.60=4.13kN

连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力,按双排脚手架,取No=5.00kN

N1=NlW+N0=4.13+5.00=9.13kN=9130N

L0=1.90+0.10=2.00m=2000mm,i=5.0mm,λ=L0/i=2000/5.0=400.0mm,1=0.046

σ=N1/1A连墙件=9130/(0.046×1256)=29.08N/mm2

连墙件强度σ=29.08N/mm2<f=210N/mm2,满足要求。

钢模板专项施工方案焊缝抗拉强度σ=N/LWt=9.13×1000/(200.00×3.00)=15.22N/mm2。

钢筋焊缝的抗拉和抗压强度σ=15.22N/mm2<f=160N/mm2,满足要求。

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