施工组织设计下载简介
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新力龙湾04地块1#~5#楼全钢附着升降脚手架专项施工方案6mm钢板及8mm钢板
恒荷载Gk=20618N
活荷载的计算应根据施工具体情况,按使用、升降及坠落三种工况来确定控制荷载标准值。
某园林工程施工方案3.0×2×6×0.7=25.2KN
2×3.0×6×0.7=25.2KN
2×0.5×6×0.7=4.2KN
3.0×2×6×0.7=25.2KN
0.5×2×6×0.7=4.2KN
2.0×3.0×6×0.7=25.2KN
0.5×3×6×0.7=6.3KN
活荷载Qk=25.2KN
ωk=βz·μz·μs·ω0
ωk=1×2.1×0.78×0.35=0.57KN/m2
因此风荷载F=0.57×13.5×6=46170N。
依据规范取:恒荷载分项系数γG=1.2;活荷载分项系数γQ=1.4;使用工况荷载不均匀系数γ2=1.3,升降、坠落工况荷载不均匀系数γ2=2。
S=1.3×(γGSGK+γQSQK)=1.3×(1.2×25719+1.4×25200)=85.96KN
S=2×(γGSGK+γQSQK)=2×(1.2×25719+1.4×4200)=73.5KN
坠落工况(使用工况):
S=2×(γGSGK+γQSQK)=2×(1.2×25719+1.4×25200)=132.3KN
坠落工况(升降工况):
S=2×(γGSGK+γQSQK)=2×(1.2×25719+1.4×6300)=79.4KN
四、导轨及其连接件强度计验算
导轨采用6.3#槽钢加φ25mm圆钢对接焊制作成定型框架,主要承受垂向荷载,依据规范,导轨的承受力应依据荷载效应组合值最不利情况计算。
各槽钢承受力P=F/2=85.96/2=42.98KN(导轨由两根槽钢组成)
σ=P/A=42980/845.1=50.9N/mm2<[f]=215N/mm2。满足使用要求。
4.2防坠挡杆抗剪计算:
防坠挡杆为φ25mm圆钢,焊接在两根槽钢之间,主要承受剪力。
使用工况防坠落时为最不利情况,P=132.2KN,
τ=P/A=132200/(2×490.6)=134.7N/mm2>[fv]=170.19N/mm2。满足使用要求。
4.3防坠挡杆焊缝抗剪计算:
防坠挡杆采用直角圆周焊,焊缝高度hf≥6mm,由《钢结构设计规范》中“直角角焊缝的强度应按下列公式计算:在通过焊缝形心的拉力、压力或剪力作用下,当力垂直于焊缝长度方向时,σf=Nv/helw≤βfffw;当力平行于焊缝长度方向时,τf=Nv/helw≤ffw,另由《钢结构设计规范》自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊,Q235钢的角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度:ffw=160N/mm2。
实际在使用工况下,每个机位都设有三个限位卸荷支顶器起卸荷作用。
总焊缝长度:L=2×3.14×25=157mm
焊缝有效高度:he=0.7hf=0.7×6=4.2mm
按最不利情况计算,使用工况防坠落时为最不利情况,Nv=132.2KN。
τf=Nv/helw=132200/(4.2×157)=200.5N/mm2<ffw=160N/mm2*3=480N/mm²
由计算可知,承载完全满足要求。
4.4导轨与架体连接螺栓抗剪验算:
每个导轨通过10个M16螺栓与架体连接,螺栓抗剪截面积为201mm2,使用工况连接螺栓抗剪验算为:
τ=S/(10×201)=85960/(10×201)=42.8N/mm2<[fv]=125N/mm2
导向支座主要在使用和升降防坠落工况下起保护作用,在架体正常升降工况下主要起导向的作用。架体承受的荷载作用在截面形心处,导向支座不仅承受垂直向下的荷载,还要承受附加弯矩。
使用工况防坠落时为最不利情况,垂直向下的荷载G=132.2KN,产生的附加弯矩M=132200×652=86194400N.mm。
导向支座为两根8#槽钢通过连接板焊接为一体,则该组合体的极惯性矩
I=2×[101+10.248×62]=939.9cm4;截面抗弯模量W=I/y=939.9/4=235cm3。
槽钢抗弯强度σ=M/W=86194400/235000=366.8N/mm2。
实际在使用工况下,共有三道支座同时作用,[fv]=215N/mm2*3=645N/mm2
σ=366.8N/mm2<[fv]=645N/mm2
已知槽钢的回转半径i=24.5mm,则槽钢的长细比λ=l/i=430.5/24.5=18,
查表得:=0.952
132200/(0.952×845.1)=158.8N/mm2<[f]=645N/mm2。满足使用要求。
由计算结果知,完全满足使用要求。
5.2导向支座焊缝强度计验算
导向支座采用直角焊,焊缝高度hf≥6mm,由《钢结构设计规范》中“直角角焊缝的强度应按下列公式计算:在通过焊缝形心的拉力、压力或剪力作用下,当力垂直于焊缝长度方向时,σf=Nv/helw≤βfffw;当力平行于焊缝长度方向时,τf=Nv/helw≤ffw,另由《钢结构设计规范》自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊,Q235钢的角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度:ffw=160N/mm2。
总焊缝长度:L=2×326=652mm
焊缝有效高度:he=0.7hf=0.7×6=4.2mm
按最不利情况计算,使用工况防坠落时为最不利情况,Nv=132.2KN。
τf=Nv/helw=132200/(4.2×652)=48.3N/mm2 6.1提升支座焊缝计验算 提升支座采用直角焊,焊缝高度hf≥6mm,由《钢结构设计规范》中“直角角焊缝的强度应按下列公式计算:在通过焊缝形心的拉力、压力或剪力作用下,当力垂直于焊缝长度方向时,σf=Nv/helw≤βfffw;当力平行于焊缝长度方向时,τf=Nv/helw≤ffw,另由《钢结构设计规范》自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊,Q235钢的角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度:ffw=160N/mm2。 总焊缝长度:L=2×370×2=1480mm 焊缝有效高度:he=0.7hf=0.7×6=4.2mm 架体提升时,荷载组合效应值S=73.5KN。 τf=Nv/helw=73500/4.2×1480=11.82N/mm2 6.2下吊挂件焊缝计验算 下吊挂件采用直角焊,总焊缝长度:L=123×2=246mm 焊缝有效高度:he=0.7hf=0.7×6=4.2mm 架体提升时,荷载组合效应值S=73.5KN。 τf=Nv/helw=73500/4.2×246=71.14N/mm2 7.1导向防倾支座计验算 M30螺栓经计算:,; 按最不利情况计算,使用工况防坠落时为最不利情况,F使=132200N。 R=132200×0.652/2.9=29722N(以层高2.9米为例计算)。F=132200N。 对于M30螺栓剪力:Nv=98900N,拉力:Nt=120100N 实际在使用工况下,共有三道支座同时作用。 提升支座采用M30螺栓,数量为上下各一个,螺栓在使用时承受剪力和轴向拉力。 架体在升降工况时,荷载效应组合值S=73.5N。 Nv=73500N;Nt=73500×0.2/2.9=5069N M30螺栓经计算:,; 则,最不利螺栓强度验算:;则满足使用要求。 8.1三支座工况下计验算 在正常使用状态下,主框架承受的垂向荷载作用在架体截面形心处,三道防倾导向支座作用受力分析简图如图所示。 在使用工况且考虑风荷载作用下,架体内外立杆(80×40×3矩形管)不仅要承受恒荷载和活荷载,还要承受风荷载产生的剪力和弯矩影响。 由受力分析图可知,在使用工况下,架体上的荷载为85.96KN,风荷载产生的最大剪力值为9.62KN,风荷载产生的弯矩最大值为23.81KN.m。 架体的垂向荷载由内、外两根立杆承受,则单根立杆承受的荷载为F=85.96/2=42.98KN。 立杆采用80×40×3的矩形管,最大长度=6m,惯性矩IX=52.246cm4,IY=17.552cm4,截面模量WX=13.061cm3,WY=8.776cm4,截面积A=6.608cm2。 立杆抗剪强度τ=F/A=9620/660.8=14.5N/mm2<[fv]=125N/mm2。 立杆稳定性N/mm2<[f]=215N/mm2。 8.2两支座工况下计验算 架体在提升完毕后,由于要将墙体上最下端的导向支座拆下来向上转移使其成为最上端的导向支座,在转移的过程中,架体实际上只有两个导向支座在起作用,因此需对该情况进行计验算。 架体在提升过程中,主要承受恒荷载和较大的风荷载,还有部分活荷载,这里以使用工况下架体承受的全部荷载来计算。 由受力分析图可知,在使用工况下,架体上的荷载为85.96KN,风荷载产生的最大剪力值为17.31KN,风荷载产生的弯矩最大值为58.43KN.m。 立杆抗剪强度τ=F/A=17310/660.8=26.2N/mm2<[fv]=125N/mm2。 立杆稳定性N/mm2<[f]=215N/mm2。 升降工况下,架体的提升力F=73.5KN,下吊点担在辅助立杆和内立杆上,则辅助立杆承受的荷载F=73.5/2=36.75KN。 辅助立杆采用的也是80×40×3矩形管,长度为6m,由前面的计算可知, 辅助立杆的稳定性36750/0.889×660.8=62.59N/mm2<[f]=215N/mm2。 九、防滑钢走道板计验算 防滑钢走道板由两根60×30×3的矩形管构成,外侧防护钢板网及网框架,计算时简化为矩形管承受最大线荷载。防滑钢走道板共有2米、3米和4米三种规格,宽度均为0.6米,计算4米时的最不利情况。 4米走道板自重70.9Kg,即P1=709N。走道板上活荷载为2000N/mm2,则走道板上的线荷载q=709/0.6+2000×0.6=2382N/m。 N/mm2<[f]=215N/mm2。满足使用要求。 其中,E=206000N/mm(Q235A钢弹性模量) IX=20.496cm4(60×30×3矩形管的截面惯性矩) 11.1Z字撑采用60×30×3的矩形管,其中斜杆承受较大的压应力。 使用工况下,G总=85.96KN,斜杆的压力F=128.5KN, 已知60×30×3方钢回转半径i=20.64mm,截面积A=4.808cm2 则槽钢的长细比λ=l/i=645/20.64=31.25, 查表得:=0.915 128500/0.915×480.8=292.6N/mm2。 由计算结果知,单个Z字撑难以满足使用要求,实际在使用工况下,共有8个Z字撑共同作用,因此合理布置好Z字撑位置可满足使用要求。 11.2Z字撑焊缝计验算 Z字撑横杆采用直角焊,总焊缝长度:L=80×2=160mm 焊缝有效高度:he=0.7hf=0.7×6=4.2mm 架体在使用工况下,荷载组合效应值S=85.96KN。 τf=Nv/helw=85960/4.2×2×160=64N/mm2 M1=79000×0.22=17380N.m 单个M30螺栓抗拉承载力P=136600N 两个固定导向座距离为一层楼高,取H=2.9m 可计算架体附着连接的穿墙螺栓单独一处防止向外倾翻的弯矩为: M2=PH=136600×2.9=396140N.m 从上述计算知,架体附着连接的穿墙螺栓单独一处防止向外倾翻的弯矩远远大于架体提升时向外倾翻所产生的弯矩,所以架体完全不会向外倾翻,支承框架、主框架等构配件也不会产生变形,提升时安全可靠。 十二、穿墙螺栓孔处混凝土承载力验算 穿墙螺栓孔处混凝土其承载力应按下式验算: 架体提升时,提升支座穿墙螺栓孔处混凝土承受的荷载Nv=60KN,d=30mm ,Nv=60KN<。 导向支座在架体使用工况防坠落时最不利,此时穿墙螺栓孔处混凝土承受的荷载Nv=65KN,d=38mm,,Nv=65KN<。 十三、悬挑梁处受力计算 取最大跨度6m计算,计算过程如下: G1=0.2×0.48×25×0.8=1.92KN G2=0.2×0.60×25×6=18KN G3=1.6×6×0.12×25=28.8KN V总=G1+G2+G3+F=161.15KN V==161.16/3=53.7KN M总=18×1.5+1.92×0.8+28.8×1.5+112.43×1.6=251.626KN·m M==251.626/3=83.875KN·m Vu=0.7ftbh0+fyvh0+0.8fyvAsbsinα=0.7×1.43×480×200+360××480=145KN>V,满足要求。 Vu=0.7ftbh0+fyvh0+0.8fyvAsbsinα=0.7×1.43×600×200+360××600=229KN>V,满足要求。 十四.附墙支座加长斜拉杆手里计算。 本工程在加长导座和提升支座处采用钢拉杆卸荷加固处理。 钢拉杆的实际受力根据吊点位置、钢拉杆数量以及钢拉杆与构件的夹角等因素进行计算。钢拉杆的实际受力小于许用拉力则表示钢拉杆安全。 本工程按6m跨度计算,架体重2.06t,即G=20618N,选取最不利位置18#机位进行验算: 则钢拉杆受拉力F=G/COS27°/3=20618/0.88/3=25773N/3=7809.8N。 钢拉杆使用直径20的厚度2.5的钢管进行计算,DN=20MM,壁厚为δ=2.5mm. 设材料的抗拉强度为σ,压力为PTBT3060-2016标准下载,管子外径D; 管子壁厚δ=(P*D)/(2*σ/S) 因为P小于7MPa,S选S=8;P小于17.5MPa,S选S=6;P大于17.5MPa,S选S=4; 我们选安全系数为S=4;选20钢抗拉强度为410MPa, 故管子可承受的压力P=(2*σ/S*δ)/D=(2*410/4*2.5)/20=25625N F<P,且在实际施工中,每个机位有三个钢拉杆进行卸荷加固广东省综合定额(2018) 第一册 通用项目 ,故完全满足安全要求。 附表:架体所使用的材料规格及截面特征参数