完整超高层脚手架施工方案

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完整超高层脚手架施工方案

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0.80,

该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

纵向或横向水平杆与立杆连接时某步行桥施工组织设计,扣件的抗滑承载力按照

横杆的自重标准值:P1=0.038×0.850=0.033kN;

脚手板的荷载标准值:P2=0.300×0.850×1.500/2=0.191kN;

活荷载标准值:Q=3.000×0.850×1.500/2=1.913kN;

荷载的计算值:R=1.2×(0.033+0.191)+1.4×1.913=2.946kN;

R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

1.5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(由于脚手架外侧比内侧多一防护栏杆,为简便计算立杆承受的荷载取大值,按外立杆计算):

(1)每米立杆承受的结构自重标准值为0.15kN/m

NG1=0.15×17.700=2.655kN;

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板,标准值为0.30

NG2=0.300×6×1.500×(0.850+0.3)/2=1.552kN;

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆木,标准值为0.11

NG3=0.140×6×1.500/2=0.630kN;

(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005

NG4=0.010×1.500×17.700=0.265kN;

经计算得到,静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.103kN;

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=3.000×0.850×1.500×1/2=1.913kN;

风荷载标准值应按照以下公式计算

Wo=0.500kN/m2;

经计算得到,风荷载标准值

Wk=0.7×0.500×1.700×1.200=0.714kN/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=1.2×5.103+1.4×1.913=8.801kN;

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.657+0.85×1.4×1.913=8.399kN;

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=0.850×1.4×0.714×1.500×

1.8002/10=0.413kN.m;

1.6立杆的稳定性计算:

不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:

立杆的轴心压力设计值:N=8.801kN;

计算立杆的截面回转半径:i=1.58cm;

计算长度附加系数:K=1.155;

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:U=1.500

计算长度,由公式lo=kuh确定:lo=3.119m;

Lo/i=197.000;

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:

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=8801.000/(0.186×489.000)=96.76N/mm2;

立杆稳定性计算σ=96.76小于[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=8.399kN;

计算立杆的截面回转半径:i=1.58cm;

计算长度附加系数:K=1.155;

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:U=1.500

计算长度,由公式lo=kuh确定:lo=3.119m;

Lo/i=197.000;

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:

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=8339.000/(0.186×489.000)+412934.760/5080.000=172.970N/mm2;

立杆稳定性计算σ=172.97小于[f]=205.000N/mm2满足要求!

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:

风荷载基本风压值Wk=0.714kN/m2;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.800m2;

连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),

No=5.000kN;

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=10.796kN;

连墙件的轴向力计算值NL=NLw+No=15.796kN;

由长细比l/i=250.000/15.800的结果查表得到0.958;

A=4.89cm2;[f]=205.00N/mm2;

Nl=15.796

连墙件采用双扣件与墙体连接。

经过计算得到Nl=15.796小于双扣件的抗滑力16.0kN,满足要求!

1.8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。

本工程中,脚手架排距为850mm,内侧脚手架距离墙体250mm,斜拉的支点距离墙体为250mm,

水平14号工字支撑梁的截面惯性矩I=712.00cm4,截面抵抗矩W=102.00cm3,截面积A=21.50cm2。

受脚手架集中荷载N=1.2×5.103+1.4×1.913=8.801kN;

水平钢梁自重荷载q=1.2×21.500×0.0001×78.500=0.203kN/m;

悬挑脚手架工字钢计算简图

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[1]=0.131kN;

R[2]=8.882kN;

R[3]=10.475kN;

最大弯矩Mmax=2.207kN.m;

截面应力σ=M/1.05W+N/A=2.207×106/(1.05×102000.0)+

0.000×103/2150.0=20.603N/mm2;

水平支撑梁的计算强度σ=20.603小于215.000N/mm2,满足要求!

1.9悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用14号工字钢,计算公式如下

φb=570×9.1×80.0×235/(1100.0×140.0×235.0)=2.69

σ=2.207×106/(0.965×102000.00)=22.410N/mm2;

水平钢梁的稳定性计算σ=22.410小于[f]=215.000N/mm2,满足要求!

1.10拉绳的受力计算:

悬挑脚手架接点受力分析图

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi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。

各支点的支撑力RCi=RUisinθi

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为

RU1=8.937kN

RU2=9.480kN

1.11拉绳的强度计算:

钢丝拉绳(支杆)的内力计算:

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算,为

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[Fg]取9.480kN,α=0.850,K=10.000,另由于本工程用的是旧钢丝绳,取折旧系数0.7,得到:

Fg=9.48x10/0.85x0.7=159.33KN

拟采用两道6x19直径12钢丝绳,则2xFg=2x80.6=161.2KN

故采用两道6x19直径12钢丝绳能满足要求!

钢丝拉绳(斜拉杆)的吊环强度计算

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N,为

N=RU=9.480kN

钢丝拉绳(斜拉杆)的吊环强度计算公式为

其中[f]为吊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)的吊环最小直径

D=(948.000×4/3.142×125.000)1/2=10.000mm;

本工程选用16钢筋做为吊环,完全满足要求。

1.12锚固段钢筋拉环的计算:

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=10.475kN;

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[f]=50N/mm2;

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[10474.590×4/(3.142×50×2)]1/2=11.548mm

本工程采用16钢筋做为拉环,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以上搭接长度。

1.13其它各层卸荷处支撑点计算

由于二层以上卸荷处支撑点构造与二层不同,因此需对支撑点进行计算:

(1)扣件抗滑力的计算:

直角单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,

该工程实际的单扣件承载力取值为6.40kN。

纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照

R=(ctg710+ctg800)x8.801=4.587KN

为有足够的安全储备,本工程采用双扣件。

支撑杆采用单钢管:A=4.89cm2;[f]=205.00N/mm2;

σ=N/A=4587/489=9.38<[f]

悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。

脚手板类别:木脚手板,脚手板自重标准值(kN/m2):0.40;

栏杆、挡杆类别:钢管栏杆、挡板脚手板自重标准值(kN/m2):0.11;

施工人员等活荷载(kN/m2):1.00,最大堆放材料荷载(kN):15.00。

内侧钢绳与墙的距离(m):2.20,

外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):1.00;

上部拉绳点与墙支点的距离(m):2.95;

钢丝绳安全系数K:10.00,计算条件:铰支;

预埋件的直径II级钢(mm):20.00。

主梁工字钢型号:14号工字钢I;

次梁槽钢型号:10号槽钢槽口水平[;

次梁槽钢距(m):1.00,最近次梁与墙的最大允许距离(m):1.20。

水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):4.20,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):1.80;

计算宽度(m):4.00。

次梁选择10号槽钢槽口水平[,间距1.00m,其截面特性为:

面积A=12.74cm2,惯性距Ix=198.30cm4,转动惯量Wx=39.70cm3,回转半径ix=3.95cm,

截面尺寸:b=48.0mm,h=100.0mm,t=8.5mm

(1)脚手板的自重标准值:本例采用木脚手板,标准值为0.40kN/m2;

Q1=0.40×1.00=0.40kN/m;

(2)最大的材料器具堆放荷载为15.00kN,转化为线荷载:

Q2=15.00/3.00/4.00×1.00=1.25kN/m;

(3)槽钢自重荷载Q3=0.14kN/m;

经计算得到,静荷载计算值

q1=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.40+1.25+0.14)=2.15kN/m;

经计算得到,活荷载计算值

q2=1.4×1.00×1.00×=1.4kN/m。

q=q1+q2=3.55kN/M

内力按照集均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下:

最大弯矩M的计算公式为:

DB41/T 1081-2015标准下载M=ql2/8=3.55x4/8=1.77KN·m

2.2.3抗弯强度计算

经过计算得到强度σ=1.77×103/(1.05×39.70)=42.46N/mm2;

次梁槽钢的抗弯强度计算σ<[f],满足要求!

2.2.4整体稳定性计算

φb=570×8.50×48.00×235/(4.00×100.00×235.0)=0.58;

经过计算得到强度σ=1.77×103/(0.58×39.700)=76.87N/mm2;

GB/T 41020-2021 建筑物财产保险火灾风险评估指南.pdf次梁槽钢的稳定性计算σ<[f],满足要求!

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