高层别墅外落地式悬挑式脚手架布置拆除专项施工方案38页.doc
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2024-09-20
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1、编号:SJHN.JZY-XX高层别墅外落地式悬挑式脚手架布置拆除专项施工方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月目 录第1章 工程概况4第2章 外脚手架选型42.1脚手架搭设说明42.2脚手架材料选择5(1)钢管5(2)扣件5(3)脚手板6(4)安全网6(5)工字钢6第3章 落地式外脚手架施工63.1落地式脚手架布置63.2 落地式脚手架施工工艺流程83.3 落地式脚手架搭设要求9第4章 悬挑式脚手架施工104.1 悬挑式外脚手架布置104.2 悬挑式外脚手架施工工艺流程134.3悬挑脚手架搭设要求14(4)2、悬挑外脚手架的其它要求同落地双排外脚手架。14第5章 脚手架拆除14第6章 脚手架维护与保养15(1)检查脚手架基础有无不均匀下沉,脚手架底部有无堆放杂物;15第7章 安全文明施工16(2)每一楼层外架搭设完毕后,必须验收合格后方可使用。16(6)外架上不得堆放钢筋,模板等材料。16第8章 型钢悬挑式扣件钢管脚手架计算书16一、小横杆的计算17二、大横杆的计算18三、扣件抗滑力的计算19四、脚手架荷载标准值20五、立杆的稳定性计算21六、连墙件的计算22七、悬挑梁的受力计算23八、悬挑梁的整体稳定性计算24九、拉杆的受力计算25十、拉杆的强度计算25十一、锚固段与楼板连接的计算26楼板混凝土局3、部承压计算满足要求!27第9章 型钢悬挑式扣件钢管脚手架带联梁计算书27一、小横杆的计算27二、大横杆的计算29三、扣件抗滑力的计算30四、脚手架荷载标准值30五、立杆的稳定性计算32六、连墙件的计算33七、联梁的计算34八、悬挑梁的受力计算34九、悬挑梁的整体稳定性计算36十、拉杆的受力计算36十一、拉杆的强度计算37十二、锚固段与楼板连接的计算37第1章 工程概况 本工程位于XX市XX湖东岸,XX路以北,西邻XX路,东临XX道,北靠XX路。31#-36#楼为别墅,结构为框架结构,地上4层地下1层,总建筑面积为5395.124m2。6#-8#为高层,结构为框架剪力墙结构,建筑高度99.1米,4、地上28层地下2层,总建筑面积为77092.00m2。第2章 外脚手架选型2.1脚手架搭设说明考虑配合业主销售展示要求,3栋高层的外脚手架均从4层开始悬挑。需搭设脚手架的部位概况脚手架形式地下部分A区地下部分地下室二层,基底底板顶标高-3.00m,搭设高度10.2米,形式采用双排落地式脚手架搭设,主要材料为483.0钢管和铸铁扣件。落地式双排钢管脚手架B区地下部分地下室一层,基底底板顶标高1.05m,搭设高度4.45米,形式采用双排落地式脚手架搭设,主要材料为483.0钢管和铸铁扣件。落地式双排钢管脚手架地上部分6#7#8#楼13层搭设高度为10.4米(局部13.77米),搭设于地下室顶板上。5、形式采用双排落地式脚手架搭设,主要材料为483.0钢管和铸铁扣件。落地式双排钢管脚手架48层搭设高度为17米,形式采用悬挑脚手架搭设,主要材料为483.0钢管、铸铁扣件、16号工字钢。悬挑脚手架913层搭设高度为17米,形式采用悬挑脚手架搭设,主要材料为483.0钢管、铸铁扣件、16号工字钢。悬挑脚手架1418层搭设高度为17米,形式采用悬挑脚手架搭设,主要材料为483.0钢管、铸铁扣件、16号工字钢。悬挑脚手架1923层搭设高度为17米,形式采用悬挑脚手架搭设,主要材料为483.0钢管、铸铁扣件、16号工字钢。悬挑脚手架2428层搭设高度为17米,形式采用悬挑脚手架搭设,主要材料为483.06、钢管、铸铁扣件、16号工字钢。悬挑脚手架屋面层-电梯机房搭设高度为4.2米,形式采用双排落地式脚手架搭设,主要材料为483.0钢管和铸铁扣件落地式双排钢管脚手架3136#楼31、33、35#楼搭设高度为16米,搭设于地下室顶板上。形式采用双排落地式脚手架搭设,主要材料为483.0钢管和铸铁扣件。落地式双排钢管脚手架32、36#楼搭设高度为17米,搭设于地下室顶板上。形式采用双排落地式脚手架搭设,主要材料为483.0钢管和铸铁扣件。落地式双排钢管脚手架2.2脚手架材料选择(1)钢管脚手架钢管应采用国家现行标准直缝电焊钢管(GB/T13793)或低压流体输送用焊接钢管(GB/T 3092)中规定的7、3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准碳素结构钢(GB/T 700)中Q23F-A级钢管的规定;弯曲变形及锈蚀的钢管不得使用。脚手架钢管采用外径为48mm,壁厚3.0mm的钢管,其横向水平杆最大长度不应大于1.5m,其它杆最大长度不应超出6m,且每根钢管的最大质量控制在25kg。脚手架钢管的表面质量及外形应符合下列要求:序号脚手架钢管的表面质量及外形要求1新钢管应有产品质量合格证及质量检验报告,钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划痕。钢管壁厚及外径偏差不应大于-0.5mm,端面偏差不应大于1.7mm。2旧钢管表面锈蚀深度应小于0.5mm,弯曲变形各种杆件钢8、管的端部弯曲l1.5m时,不应大于5mm。立杆钢管弯曲当3ml4m时,不应大于12mm;当4ml6m时,不应大于20mm;水平杆斜杆的弯曲l6m,不应大于30mm。3所用钢管应符合CI形象要求,外架立杆及水平杆刷成黄色;剪刀撑刷成黑黄相间颜色。 (2)扣件1)扣件包括直角扣件、旋转扣件、对接扣件及其附件、T型螺栓、螺母、垫圈等。2)扣件式钢管脚手架应采用可锻铁制作的扣件,其材质应符合现行国家标准钢管脚手架扣件(GB 15831)的规定,其附件的制造材料应符合GB700-79中A3钢的规定,螺纹应符合GB196-81普通螺纹的规定,垫圈应符合GB95-76垫圈的规定。扣件与钢管的贴合面必须完好不9、变形,扣件扣紧钢管时接触良好,扣件活动部位应能灵活转动,旋转扣件的旋转面间小于1mm,扣件表面应进行防锈处理。3)脚手架采用的扣件,在螺栓拧紧扭力矩达65Nm时,不得发生破坏。4)扣件验收应符合下列规定:新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证;旧扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑动的螺栓必须更换;新旧扣件均应进行防锈处理。(3)脚手板采用竹串片脚手板,施工层挡脚板高度为200mm。(4)安全网本工程安全网全部采用绿色阻燃密目式安全网,兜网采用尼龙网。(5)工字钢悬挑钢梁采用16号工字钢,钢材应满足相关要求;第3章 落地式外脚手架施工3.1落地式脚手架10、布置地下部分落地式脚手架:沿地下室结构边线采用483.0钢管进行搭设,脚手架立杆纵距为1.5m;横距为0.9m;内立杆距建筑物为0.3m;大横杆步距为1.8m;扫地杆离地面200mm;脚手架的固定采用内顶混凝土墙体,外顶支护系统的方式固定,采用二步三跨的形式布置;脚手架首层满铺脚手板,然后每隔一步满铺一次;脚手板对接铺设时,设置踩脚杆。脚手架外侧采用密目安全网封闭。具体布置见下图:A区地下室外架搭设B区地下室外架搭设地上部分落地式脚手架:68#楼沿地上主体结构边线采用483.0钢管进行搭设,脚手架立杆纵距为1.5m;横距为0.9m;内立杆距建筑物为0.3m;大横杆步距为1.7m;扫地杆离地面211、00mm;脚手架连墙件与楼板上预埋件拉接,以二步三跨的形式布置,架空层部位还采用型钢柱沿柱高方向每隔一步距拉接一道。3136#楼沿地上主体结构边线采用483.0钢管进行搭设,脚手架立杆纵距为1.5m;横距为1.05m;内立杆距建筑物为0.3m;大横杆步距为1.8m;扫地杆离地面200mm;连墙件采用二步三跨的形式布置。脚手架首层满铺脚手板,然后每两步满铺一次;脚手板对接铺设时,设置踩脚杆,脚手架外侧采用密目安全网封闭。3.2 落地式脚手架施工工艺流程3.3 落地式脚手架搭设要求项次项 目技术要求允许偏差检查方法与工具(mm)1地基基础表面坚实平整观察排水不积水垫板不晃动底座不滑动不沉降-10212、立杆垂直度30经纬仪3纵向水平杆高差20水平仪4双排脚手架横向水平杆外伸长度偏差外伸150mm-20钢板尺5扣件安装同步立杆上两个相隔对接扣件的高差A500mm钢卷尺立杆上的对接扣件置主节点的距离ah/3钢卷尺600mm 纵向水平杆的对接扣件至主节点的距离ala/3钢卷尺500mm 纵向水平杆相邻接头水平距离a500mm钢卷尺主节点处各扣件中心点相互距离a150mm钢卷尺螺栓拧紧扭力矩4060Nm扭力扳手6剪刀撑斜杆与地面的倾角4560角尺7脚手板外伸长度对接a=130150mm钢卷尺L300mm搭接a100mm钢卷尺l200mm第4章 悬挑式脚手架施工4.1 悬挑式外脚手架布置68#楼悬挑式13、外脚手架由四层开始悬挑,共悬挑5次,悬挑段最大高度为17m;沿68#楼主体结构边线采用483.0钢管进行搭设,脚手架立杆最大纵距为1.5m;横距为0.9m;内立杆距建筑物为0.3m;大横杆步距为1.7m;扫地杆离型钢顶面200mm;型钢采用16号工字钢作为脚手架搭设平台,型钢悬挑最大长度为2.2米,锚固长度为3.8米。特殊部位的处理:转角处采用型钢钢焊接于悬挑16工字钢上作为脚手架搭设平台;在建筑物有剪力墙位置,悬挑工字钢布置是采用埋入板内的方法固定型钢。脚手架首层满铺脚手板,然后每隔四步满铺一次,且漏空面积较大部位均加设脚手板;脚手板对接铺设时,设置踩脚杆;脚手架外侧采用密目安全网封闭。具体14、布置见下图:6#、7#、8#楼外脚手架剖面图4.2 悬挑式外脚手架施工工艺流程4.3悬挑脚手架搭设要求(1)预埋锚固钢筋环采用216的圆钢进行制作,每根型钢设两个,第一个距结构边300mm,第二个距结构边1300mm,钢筋环埋在板内,锚固长度不少于为400mm。(2)采用钢丝绳进行卸载,钢丝绳型号选用619、转角处钢丝绳直径为18.5,其他为15.5,钢丝绳斜拉垂直高度为6米,每吊点钢丝绳需绕过大横杆与扣件两道兜底,钢丝绳从型钢柱对拉螺杆孔洞穿过由一根16钢筋套挂在柱内侧面。(3)悬挑外脚手架的拉接采用与型钢柱拉接以及与楼板上预埋件拉接,型钢柱沿柱高方向每隔一步距拉接一道,楼板预埋件与外架拉接15、间距为3400mm。(4)悬挑外脚手架的其它要求同落地双排外脚手架。第5章 脚手架拆除 脚手架使用完毕后立即拆除,在脚手架拆除前应作好以下工作:(1)对脚手架进行安全检查,确认不存在严重隐患。如存在影响拆除脚手架安全的隐患,应先对脚手架进行修整和加固,以保证脚手架在拆除过程中不发生危险。(2)在拆除脚手架时,应先清除脚手板上的垃圾杂物,清除时严禁高空向下抛掷,大块的装入容器内由垂直运输设备向下运送,能用扫帚集中的要集中装入容器内运下。(3)脚手架在拆除前,应先明确拆除范围、数量、时间和拆除顺序、方法、物件垂直运输设备的数量,脚手架上的水平运输、人员组织,指挥联络的方法和用语,拆除的安全措施和警16、戒区域。(4)严格遵循拆除顺序,由上而下、后搭者先拆、先搭者后拆,同一部位拆除顺序是:栏杆脚手板剪刀撑大横杆小横杆立杆。(5)外脚手架的拆除一般严禁在垂直方向上同时作业,因此要事先做好其他垂直方向工作的安排。(6)拆除脚手架时,下部的出入口必须停止使用,对此除监护人员要特别注意外,还应在出入口处设置明显的停用标志和围栏,此警示标志必须内外双面都加以设置。(7)在拆除的脚手架周围,明显标示“禁止入内”字样的标志,并有专人监护,以保证拆脚手架时无其他人员入内。(8)拆下的脚手架钢管、扣件及其他材料运至地面后,应及时清理,将合格的,需要整修后重复使用的和应报废的加以区分,按规格堆放。对合格件应及时进17、行保养,保养后送仓库保管以备今后使用。(9)本工程脚手架拆除时遇大风、大雨、大雾天应停止作业。(10)拆除时操作人员要系好安全带,穿软底防滑鞋、扎裹腿。(11)脚手架拆除过程中,中途不得换人,如必须换人,则应该在安全技术交底中交代清楚。第6章 脚手架维护与保养脚手架在验收合格通过投入使用后,必须对其进行日常的保养和定期的全面检查和整修,才能保证其安全使用。脚手架日常的保养和维修必须每天进行一次,定期的维护保养一般每月进行一次。所以要求作业队对外脚手架进行日常的和定期的保养和维修,尤其是每次强风、暴雨过后都要认真检查整修后方可使用。脚手架保养整修的主要内容有:(1)检查脚手架基础有无不均匀下沉,18、脚手架底部有无堆放杂物;(2)检查脚手架的整体和局部的垂直偏差,特别要注意脚手架的转角处和断口处的垂直度。如发现垂直度有异常现象,应及时加固和消除隐患。(3)各类扣件的涂油和紧固。检查扣件时先检查扣件的外观,而后将扣件上的螺栓逆时针方向松几牙螺纹,再涂油紧固螺栓至规定的力矩范围内。(4)检查脚手板有否松动、悬挑,还要检查四周是否用铁丝扎牢,如发现问题应及时纠正。(5)要对外包安全网、外挑安全网、安全隔离设施、外侧挡板、栏杆和接地防雷等安全设施进行检查,保证这些安全设施完整、牢固,能正常发挥安全作用。如果有损坏者要及时调换,如有松动者应及时紧固,如发现松动和开口要及时连通。(6)如脚手架有开口、19、断口和出入口,应对该部位进行重点检查,使这些部位始终符合安全规定。(7)检查脚手架的荷载情况,使其不超过设计荷载,如有超载应及时卸荷至设计荷载。还要检查脚手架上堆物是否处于安全位置和稳定状态,如发现有处于不安全位置和不稳定状态应及时纠正。此外还要逐日清理脚手板上的垃圾。(8)脚手架使用中必须经常检查,清除架子上的杂物,严禁在架子上堆积过多的施工材料,或多人挤在一起,以免架子发生超载,造成事故。(9)脚手架上施工材料应随用随运,施工荷载不得大于3kN/m2,使用机具、材料等尽量放在脚手架里侧,以减小倾覆力矩。第7章 安全文明施工(1)所有操作人员应持证上岗,操作人员进入现场后,应做好进场三级教育20、,并做好会议记录,进行详细的安全技术交底。(2)每一楼层外架搭设完毕后,必须验收合格后方可使用。(3)高空作业要正确使用“三宝”,遇六级以上大风时,应停止高空作业。(4)及时收集气象资料,并通知全体施工人员,便于安排工作和进一步采取措施。(5)焊接作业时,要注意防火,遇风时,应设置挡风板,避免火花飞溅。(6)外架上不得堆放钢筋,模板等材料。(7)脚手架拆除程序与安装程序相反,拆除时,先将脚手架板逐一传递至楼层或转料平台上,再按步骤为横杆立杆剪刀撑,拆除时,严禁乱丢及高空坠物。(8)本脚手架搭设主要由项目工程部负责实施,安全部与技术部负责对现场施工进行检查与指导。第8章 型钢悬挑式扣件钢管脚手架21、计算书 钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)。 计算参数: 双排脚手架,搭设高度17.0米,立杆采用单立管。 立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.90米,内排架距离结构1.20米,立杆的步距1.70米。 采用的钢管类型为483.0, 连墙件采用3步3跨,竖向间距5.10米,水平间距4.50米。 施工活荷载为2.0kN/m2,同时考虑2层施工。 脚手板采用竹笆片,荷载为0.10kN/m2,按照铺设4层计算。 栏杆采用竹笆片,荷载为0.17kN/m,安全网荷载取0.0100kN/m2。 脚手板下小横杆在大横杆上面,且主结点间增加一根小横杆。 基本风压022、.80kN/m2,高度变化系数2.4000,体型系数0.1250。 悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度2.20米,建筑物内锚固段长度3.80米。 悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结,最外面支点距离建筑物2.10m。拉杆采用钢丝绳。 一、小横杆的计算 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,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。 1.均布荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.1001.500/2=0.075kN/m 活荷载标准值 Q=2.0001.500/2=1.500kN/m 23、荷载的计算值 q=1.20.038+1.20.075+1.41.500=2.236kN/m 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 计算公式如下: M=2.2360.9002 =0.226106/4491.0=50.413N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下: 荷载标准值q=0.038+0.075+1.500=1.613kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度 V=5.01.613900.04/(3842.06105107780.0)=0.621mm 小横杆的最24、大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求! 二、大横杆的计算 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。 用小横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。 1.荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.0380.900=0.035kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.1000.9001.500/2=0.068kN 活荷载标准值 Q=2.0000.9001.500/2=1.350kN 荷载的计算值 P=(1.20.035+1.20.068+1.41.350)/2=1.006kN 大横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷25、载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=0.08(1.20.038)1.5002+0.1751.006 =0.272106/4491.0=60.662N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中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 V1=0.6770.0381500.004/(1002.060105107780.000)=0.06mm 集中荷载标准值P=0.035+0.026、68+1.350=1.452kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V1=1.1461452.0601500.003/(1002.060105107780.000)=2.53mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.589mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求! 三、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(规范5.2.5): R Rc 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; 1.荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.0381.500=0.058kN 脚手板的荷载标准27、值 P2=0.1000.9001.500/2=0.068kN 活荷载标准值 Q=2.0000.9001.500/2=1.350kN 荷载的计算值 R=1.20.058+1.20.068+1.41.350=2.040kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 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; 双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN; 四、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: (1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.107228、 NG1 = 0.10717.000=1.823kN (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0.10 NG2 = 0.10041.500(0.900+1.200)/2=0.630kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.17 NG3 = 0.1701.5004/2=0.510kN (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010 NG4 = 0.0101.50017.000=0.255kN 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.218kN。 活荷载为施工荷载标29、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 = 2.00021.5000.900/2=2.700kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用:W0 = 0.800 Uz 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用:Uz = 2.400 Us 风荷载体型系数:Us = 0.125 经计算得到,风荷载标准值Wk = 0.8002.4000.125 = 0.240kN/m2。 考虑风荷载时,立30、杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.91.4NQ 经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.23.218+0.91.42.700=7.264kN 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 经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.23.218+1.42.700=7.642kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.91.4Wklah2/10 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)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.91.40.2401.5001.7031、0 五、立杆的稳定性计算 卸荷吊点按照构造考虑,不进行计算。 1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N=7.642kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; k 计算长度附加系数,取1.155; u 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.700; l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.1551.7001.700=3.338m; A 立杆净截面面积,A=4.239cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3; 由长细比,为3338/16=209; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到32、0.166; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 =7642/(0.17424)=108.599N/mm2; f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2; 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 f,满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N=7.264kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; k 计算长度附加系数,取1.155; u 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.700; l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.1551.7001.700=3.338m; A 立杆净截面面积,A=33、4.239cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3; 由长细比,为3338/16=209; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.166; MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.131kN.m; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 =7264/(0.17424)+131000/4491=132.417N/mm2; f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2; 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 Nl,连墙件的设计计算满足强度设计要求! 经过计算得到 Nf2 = 164.888kN NfNl,连墙件的设计计算满足稳34、定性设计要求! 连墙件双扣件连接示意图 七、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900mm,内侧脚手架距离墙体1200mm,支拉斜杆的支点距离墙体 = 2100mm, 水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4,截面抵抗矩W = 141.00cm3,截面积A = 26.10cm2。 受脚手架集中荷载 P=7.64kN 水平钢梁自重荷载 q=1.226.100.00017.8510=0.25kN/m 悬挑脚手架示意图 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 悬挑脚手架支撑35、梁剪力图(kN) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=11.657kN,R2=4.985kN,R3=0.116kN 最大弯矩 Mmax 抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=3.491106/(1.05141000.0)+4.0801000/2610.0=25.142N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! 八、悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B得到: b=136、.93 由于b大于0.6,按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值bb=0.924 经过计算得到强度 =3.49106/(0.924141000.00)=26.80N/mm2; 水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求! 九、拉杆的受力计算 水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算 其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisini 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=12.351kN 十、拉杆的强度计算 拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算,为RU=12.351kN 拉绳的强度计算: 如果上面采用钢丝绳,37、钢丝绳的容许拉力按照下式计算: 其中Fg 钢丝绳的容许拉力(kN); Fg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN); 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对619、637、661钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8; K 钢丝绳使用安全系数。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于6.00012.351/0.850=87.180kN。 选择619+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa,直径12.5mm。 钢丝拉绳的吊环强度计算: 钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N,为 N=RU=12.351kN 钢丝拉绳的吊环强度计算公式为 其中 f 为吊环抗拉强度,取f = 50N/mm2,每个吊环按38、照两个截面计算; 所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=123514/(3.1416502)1/2=13mm 十一、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=4.985kN 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,每个拉环按照两个截面计算,按照混凝土结构设计规范10.9.8 f = 50N/mm2; 压点处采用2个 U 形钢筋拉环连接,承载能力乘以0.85的折减系数;钢筋拉环抗拉强度为85.00N/mm2; 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=49854/(3.141685.002)1/39、2=7mm 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: 锚固深度计算公式 其中 N 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 4.99kN; d 楼板螺栓的直径,d = 22mm; fb 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.5N/mm2; h 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度,经过计算得到 h 要大于4985.34/(3.1416221.5)=48.1mm。 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 其中 N 锚固力,即40、作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 4.99kN; d 楼板螺栓的直径,d = 22mm; b 楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=110mm; fcc 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.95fc=13.59N/mm2; 经过计算得到公式右边等于159.2kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!第9章 型钢悬挑式扣件钢管脚手架带联梁计算书 钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)。 计算参数: 双排脚手架,搭设高度17.0米,立杆采用单立管。 立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.90米,内排架距离结构0.30米,立杆的步距1.50米。 采用的钢管类型为441、83.0, 连墙件采用3步3跨,竖向间距4.50米,水平间距4.50米。 施工活荷载为2.0kN/m2,同时考虑2层施工。 脚手板采用竹笆片,荷载为0.10kN/m2,按照铺设4层计算。 栏杆采用竹笆片,荷载为0.17kN/m,安全网荷载取0.0100kN/m2。 脚手板下小横杆在大横杆上面,且主结点间增加一根小横杆。 基本风压0.80kN/m2,高度变化系数2.4000,体型系数0.1250。 悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.30米,建筑物内锚固段长度3.20米。 悬挑水平钢梁上面的联梁采用10号槽钢U口水平,相邻悬挑钢梁之间的联梁上最多布置2根立杆。 悬挑水平钢梁采42、用拉杆与建筑物拉结,最外面支点距离建筑物1.20m。拉杆采用钢丝绳。 一、小横杆的计算 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,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。 1.均布荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.1001.500/2=0.075kN/m 活荷载标准值 Q=2.0001.500/2=1.500kN/m 荷载的计算值 q=1.20.038+1.20.075+1.41.500=2.236kN/m 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 计算公式如43、下: M=2.2360.9002 =0.226106/4491.0=50.413N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下: 荷载标准值q=0.038+0.075+1.500=1.613kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度 V=5.01.613900.04/(3842.06105107780.0)=0.621mm 小横杆的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求! 二、大横杆的计算 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。 用小横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布44、置下计算大横杆的最大弯矩和变形。 1.荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.0380.900=0.035kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.1000.9001.500/2=0.068kN 活荷载标准值 Q=2.0000.9001.500/2=1.350kN 荷载的计算值 P=(1.20.035+1.20.068+1.41.350)/2=1.006kN 大横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=0.08(1.20.038)1.5002+0.1751.006 =0.2745、2106/4491.0=60.662N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中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 V1=0.6770.0381500.004/(1002.060105107780.000)=0.06mm 集中荷载标准值P=0.035+0.068+1.350=1.452kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V1=1.1461452.0601500.003/(1002.060105107780.000)=2.546、3mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.589mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求! 三、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(规范5.2.5): R Rc 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; 1.荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.0381.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.1000.9001.500/2=0.068kN 活荷载标准值 Q=2.0000.9001.500/2=1.350kN 荷载的计算值 R=1.20.058+1.20.47、068+1.41.350=2.040kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 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; 双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN; 四、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: (1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1196 NG1 = 0.12017.000=2.033kN (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0.10 NG2 = 0.10041.500(0.9048、0+0.300)/2=0.360kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本工程采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.17 NG3 = 0.1701.5004/2=0.510kN (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010 NG4 = 0.0101.50017.000=0.255kN 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.158kN。 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 = 2.00021.5000.900/2=2.700kN 风荷载标准值应按49、照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用:W0 = 0.800 Uz 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用:Uz = 2.400 Us 风荷载体型系数:Us = 0.125 经计算得到,风荷载标准值Wk = 0.8002.4000.125 = 0.240kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.91.4NQ 经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.23.158+0.91.42.700=7.192kN 不考虑风50、荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ 经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.23.158+1.42.700=7.570kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.91.4Wklah2/10 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)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.91.40.2401.5001.500 五、立杆的稳定性计算 卸荷吊点按照构造考虑,不进行计算。 1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N=7.570kN; i 计算立杆的截面回转51、半径,i=1.60cm; k 计算长度附加系数,取1.155; u 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.700; l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.1551.7001.500=2.945m; A 立杆净截面面积,A=4.239cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3; 由长细比,为2945/16=185; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.212; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 =7570/(0.21424)=84.408N/mm2; f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm52、2; 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 f,满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N=7.192kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; k 计算长度附加系数,取1.155; u 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.700; l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.1551.7001.500=2.945m; A 立杆净截面面积,A=4.239cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3; 由长细比,为2945/16=185; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.2153、2; MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.102kN.m; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 =7192/(0.21424)+102000/4491=102.918N/mm2; f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2; 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 Nl,连墙件的设计计算满足强度设计要求! 经过计算得到 Nf2 = 432.861kN NfNl,连墙件的设计计算满足稳定性设计要求! 连墙件双扣件连接示意图 七、联梁的计算 按照集中荷载作用下的简支梁计算 集中荷载P传递力,P=7.57kN 计算简图如下 支撑按照简支梁的计算公式 其中 n=3.54、00/1.50=2 经过简支梁的计算得到 支座反力(考虑到支撑的自重) RA = RB=(2-1)/27.57+7.57+3.000.10/2=11.50kN 通过传递到支座的最大力为(考虑到支撑的自重) 23.79+7.57+3.000.10=15.43kN 最大弯矩(考虑到支撑的自重) Mmax=2/87.573.00+0.103.00 抗弯计算强度 f=5.79106/39700.0=145.78N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,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。 悬臂部分脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,55、A为墙支点。 本工程中,脚手架排距为900mm,内侧脚手架距离墙体300mm,支拉斜杆的支点距离墙体 = 1200mm, 水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4,截面抵抗矩W = 141.00cm3,截面积A = 26.10cm2。 受脚手架作用的联梁传递集中力 N=15.43kN 水平钢梁自重荷载 q=1.226.100.00017.8510=0.25kN/m 悬挑脚手架示意图 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=18.573kN56、,R2=13.340kN,R3=0.059kN 最大弯矩 Mmax 抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=2.703106/(1.05141000.0)+3.7151000/2610.0=19.682N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! 九、悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B得到: b=2.00 由于b大于0.6,按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值bb=0.929 经过计算得到强度 =2.70106/(0.9257、9141000.00)=20.64N/mm2; 水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求! 十、拉杆的受力计算 水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算 其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisini 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=18.941kN 十一、拉杆的强度计算 拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算,为RU=18.941kN 拉绳的强度计算: 如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算: 其中Fg 钢丝绳的容许拉力(kN); Fg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN); 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对658、19、637、661钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8; K 钢丝绳使用安全系数。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.00018.941/0.850=178.270kN。 选择619+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa,直径18.5mm。 钢丝拉绳的吊环强度计算: 钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N,为 N=RU=18.941kN 钢丝拉绳的吊环强度计算公式为 其中 f 为吊环抗拉强度,取f = 50N/mm2,每个吊环按照两个截面计算; 所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=189414/(3.1416502)1/2=16mm 十二、锚固段与楼板连接的计算 1.59、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=13.340kN 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,每个拉环按照两个截面计算,按照混凝土结构设计规范10.9.8 f = 50N/mm2; 压点处采用2个 U 形钢筋拉环连接,承载能力乘以0.85的折减系数;钢筋拉环抗拉强度为85.00N/mm2; 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=133404/(3.141685.002)1/2=10mm 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,60、螺栓粘结力锚固强度计算如下: 锚固深度计算公式 其中 N 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 13.34kN; d 楼板螺栓的直径,d = 22mm; fb 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.5N/mm2; h 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度,经过计算得到 h 要大于13340.09/(3.1416221.5)=128.7mm。 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 其中 N 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 13.34kN; d 楼板螺栓的直径,d = 22mm; b 楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=110mm; fcc 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.95fc=13.59N/mm2; 经过计算得到公式右边等于159.2kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!