[山西]办公楼落地式钢管脚手架及悬挑脚手架施工方案

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[山西]办公楼落地式钢管脚手架及悬挑脚手架施工方案

3×1.5/2=2.250

10.2.2.3强度计算

消防应急照明及疏散指示系统技术标准(GB 51309-2018)解读最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩

M=ql2/8=3.512×1.2002/8=0.632KN.m

σ=M/A=0.632×106/5080

=124.409N/mm2

<205.0N/mm2,小横杆强度满足要求!

10.2.2.4挠度计算

荷载标准值q0=0.038+0.263+2.250=2.551KN/m

ω=5×q0l4/384(EI)

=5×2.551×1200.04/(384×2.06×105×121900.0)

<1200/150=8mm与10mm,小横杆挠度满足要求!

10.2.3大横杆计算

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆、脚手板以及活荷载以集中力作用在大横杆上。

10.2.3.1荷载值计算

小横杆传来荷载P=0.5×3.512×1.2×(1+0.3/1.2)2=3.295KN

大横杆自重q=0.038×1.2=0.046KN/m

10.2.3.2强度计算

Mmax=0.08qL2+0.175PL

=0.08×0.046×1.5×1.5+0.175×3.295×1.5

σ=M/A=0.873×106/5080

=171.850N/mm2<205N/mm2,大横杆强度满足要求!

10.2.3.3挠度计算

ω=0.677q0l4/(100EI)+1.146Pl3/(100EI)

=0.677×0.046×15004/(100×2.060×105×121900)

+1.146×3.259×1000×15003/(100×2.060×105×121900)

<1500.0/150与10mm,大横杆挠度满足要求!

10.2.4扣件抗滑力的计算

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:

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;

当直角扣件的拧紧力矩达40~65N.m时,试验表明:单扣件在12KN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0KN,双扣件抗滑承载力可取16.0KN。

0.038×(1.5+3×1.5/2)=0.143

0.350×(1.2+0.3)×1.5/2=0.394

3×(1.2+0.3)×1.5/2=3.375

荷载组合值=4.694KN<8KN

故使用单扣件,抗滑承载力即满足要求!

10.2.5立杆的稳定性计算

在计算时,本工程参照刘群主编的《建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算》第89页试验结果:双立杆高度范围以上的脚手架结构自重的35%由副立杆承受,双立杆部分的脚手架结构自重由主、副立杆均分。

在计算稳定性时,计算双立杆底部及双立杆以上的第一步单立杆。

10.2.5.1主立杆底部

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

每m立杆承受自重NG1

0.350×4×1.500×(1.200+0.300)/2

栏杆与挡脚手板自重NG3

0.140×1.500×4/2

吊挂的安全设施荷载NG4

0.005×1.500×78.600

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。活荷载标准值NQ=2.0×2×1.500×(1.200+0.300)/2=4.500KN

其中W0—基本风压(KN/m2),北京地区取W0=0.450;

的规定,Uz=0.740;

Us—风荷载体型系数,Us=1.3Ψ,Ψ为挡风系数。参照刘群主编的

《建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算》第91页,考虑密目网和

双排双立杆挡风情况,取Ψ=0.887,Us=1.3×0.887=1.153

经计算得到,风荷载标准值Wk=0.7×0.450×0.740×1.153=0.269KN/m2。

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值:

N=1.2NG+1.4NQ

=1.2×11.658+1.4×4.500=20.290KN

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值:

N=1.2NG+0.85×1.4NQ

=1.2×11.658+0.85×1.4×4.500=19.345KN

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW:

MW=0.85×1.4Wklah2/10

=0.85×1.4×0.269×1.5×1.52/10=0.108KN.m

其中Wk—风荷载标准值(KN/m2);

la—立杆的纵距(m);

h—立杆的步距(m)。

(2)不考虑风荷载立杆稳定性计算

不考虑风荷载时,立杆的稳定性按下式验算:

其中σ—钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);

N—立杆的轴心压力设计值,N=20.290KN;

φ—轴心受压立杆的稳定系数,l0/i=26.85/1.58=170,查《建筑施工扣

i—计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;

l0—计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=2.685m;

k—计算长度附加系数,取1.155;

μ—立杆计算长度系数,查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》

A—立杆净截面面积,A=4.89cm2;

W—立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;

[f]—钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;

因此,σ=20.290×10/(0.245×4.89)

=169.359N/mm2<[f]=205N/mm2,立杆稳定性满足要求!

(3)考虑风荷载时立杆稳定性计算

考虑风荷载时,立杆的稳定性按下式验算:

其中MW—计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.108KN.m;

W—立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;

因此,σ=19.345×10/(0.245×4.89)+0.108×1000×1000/(5.08×1000)

=182.731N/mm2<[f]=205N/mm2,立杆稳定性满足要求!

10.2.5.2双立杆以上第一步立杆

每m立杆承受自重NG1

0.350×2×1.500×(1.200+0.300)/2

栏杆与挡脚手板自重NG3

0.140×1.500×2/2

吊挂的安全设施荷载NG4

0.005×1.500×38.600

W0=0.450;Uz=1.130;Us=1.153

Wk=0.7×0.450×1.130×1.153=0.410KN/m2。

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值:

N=1.2×6.669+1.4×4.500=14.303KN

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值:

N=1.2×6.669+0.85×1.4×4.500=13.358KN

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW:

MW=0.85×1.4×0.410×1.5×1.52/10=0.165KN.m

(2)不考虑风荷载立杆稳定性计算

σ=14.303×10/(0.245×4.89)

=119.386N/mm2<[f]=205N/mm2,立杆稳定性满足要求!

(3)考虑风荷载时立杆稳定性计算

σ=13.358×10/(0.245×4.89)+0.165×1000×1000/(5.08×1000)

=143.978N/mm2<[f]=205N/mm2,立杆稳定性满足要求!

10.2.6连墙件计算

10.2.6.1连墙杆件强度计算

连墙件采用扣件与墙体连接,其轴向力按照下式计算:

其中Nlw—风荷载产生的连墙件轴向力设计值(KN),Nlw=1.4×wk×Aw;

Wk—风荷载基本风压值,Wk=0.559KN/m2;

Aw—每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,两步三跨:

本工程密目网按2300目/100cm2考虑,每目孔隙面积按1.3mm2考虑,

N0—连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(KN),取5KN;

Nlw=1.4×0.559×4.037=3.160KN

Nl=3.160+5=8.160KN

连墙件轴向力设计值按下式计算:

l0/i=0.45×100/1.58=28.5<[150],查表得φ=0.923;

10.2.6.2连墙件端部扣件抗滑计算

Nl=8.158KN<8.0×2=16KN,故选用双扣件即满足要求!

10.2.7沉降缝处工字钢底座计算

在A座脚手架中有部分立杆落在沉降缝上,此处垫10#工字钢。偏安全考虑,计算时,按78.6m架体高度的立杆传递的竖向荷载计算,即取N=20.290KN,对其进行强度及挠度计算。

按简支梁考虑,M=Pl/4=20.290×1000×1000/4=5072500N.mm

查表得10#工字钢相关参数:W=49000mm3,I=245×104mm4

σ=M/W=5072500/49000

=103.520N.mm<205N.mm,故强度满足要求

f=Pl3/(48EI)

=20.290×103×10003/(48×2.05×105×245×104)

=0.842mm<10mm(底座沉降允许值),故挠度满足要求。

10.3单排悬挑脚手架

10.3.1脚手架类型

脚手架形式:搭设高度为16.8米。

悬挑水平构件:φ48×3.5钢管,悬挑段长度250mm,锚固段长度1.5米。

施工荷载:脚手板共铺设2层;

抱梁件:两步三跨,穿墙后与钢管采双扣件连接;

10.3.2立杆的稳定性计算

此脚手架架体高度较小,立杆的稳定性以及连墙件不再进行计算。

每m立杆承受自重NG1

0.1394×11.4

0.350×2×1.500×(1.200+0.300)/2

栏杆与挡脚手板自重NG3

0.140×1.500×2/2

吊挂的安全设施荷载NG4

0.005×1.500×11.4

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值:

N=1.2×3.443+1.4×3.375=8.857KN

10.3.3悬挑支撑体系内力计算

脚手架悬挑及支撑的计算模型如下:

根据立杆稳定性计算,立杆传递给大横杆的力N=8.857KN

水平悬挑杆受力(受拉):NBC=8.857×1.243=11.09KN

NCD=8.857×0.946=8.379KN

内侧悬挑斜撑杆(受压):NCE=8.857×1.043=9.238KN

外侧悬挑斜撑杆(受压):NDE=8.857×1.377=12.196KN

上述三种杆件中,LDH=(1.752+1.852)0.5/2=1.273m,其长细比最大,受力也最大,故对DH杆件进行稳定性计算。

LDH/i=1.273×102/1.58=80.6,查表得φ=0.719

σ=NDH/(φA)=12.196×1000/(0.719×4.89×100)

=34.688N/mm2

<205N/mm2,故满足要求

本工程双排落地式脚手架高度20m以上每六步卸荷一次,卸荷点水平间距6m,即每9m×6m=54m2范围内布置一卸荷点。

本工程中,卸荷作为构造措施,故计算时不考虑施工荷载的作用。

每m立杆承受自重NG1

0.1394×6×1.5

0.350×6×(1.200+0.300)×2/2

银川恒大御景施工组织设计(220P).doc栏杆与挡脚手板自重NG3

0.140×1.500/2

吊挂的安全设施荷载NG4

0.005×1.500×9

10.4.2卸荷钢丝绳内力计算

LAC=2.0m时,经计算NCD=1.30NG=1.3×4.578=5.951KN

根据本方案“11.5.4.3上拉钢丝绳计算”,φ=12.5mm钢丝绳允许拉力为6.641KN

DB37/T 4413.1-2021 生态环境数据共享技术规范 第1部分:城市空气.pdf故钢丝绳强度满足要求!

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