悬挑脚手架专项方案

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祥云宾馆改造项目 钢悬挑脚手架方案

编 制:

审 核:

审 定:

东方建工集团有限公司

2014年5月18日

祥云宾馆钢悬挑脚手架施工方案

目录

一、编制依据 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 二、工程概况 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 三、总体筹划及施工部署 ------------------------------------------------------------------------------------------- 2 四、搭设流程及施工工艺 ------------------------------------------------------------------------------------------- 3

工字钢悬挑脚手架 ------------------------------------------------------------------- 错误!未定义书签。 五、材料选择及构造要求 ------------------------------------------------------------------------------------------- 4

工字钢悬挑脚手架 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 5 六、劳动力安排 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 七、脚手架检查与验收 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 6 八、脚手架搭设安全技术措施 ------------------------------------------------------------------------------------- 6

工字钢悬挑普通脚手架 ---------------------------------------------------------------------------------------- 6 九、脚手架拆除安全技术措施 ------------------------------------------------------------------------------------- 7 十、设计计算 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 十一、附图

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祥云宾馆钢悬挑脚手架施工方案

工字钢悬挑双排钢管脚手架 专项施工方案

一、编制依据

1、依据施工设计图纸; 2、依据《施工组织设计》; 3、各类参考规范、图书:

《建筑施工计算手册》江正荣著 中国建筑工业出版社; 《建筑施工手册》第四版 中国建筑工业出版社;

《钢结构设计规范》GB50017-2003 中国建筑工业出版社; 《建筑施工脚手架实用手册(含垂直运输设施)》中国建筑工业出版社; 《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社; 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011; 《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011中国建筑工业出版社; 《建筑施工安全技术统一规范》GB50870-2013

二、工程概况

翔云宾馆改造项目,位于唐山市路北区建华西道3号,钢筋混凝土框架—核心筒结构,总建筑面积40053.06平方米,建筑总高度???米,地下2层,地上25层,六层以上主体施工采用型钢悬挑脚手架。型钢悬挑梁锚固于楼板上,每次悬挑架搭设高度为五层,共3.6×5+1.2=19.2米。

三、总体筹划及施工部署

(一)、总体筹划

本工程考虑到施工工期、质量、安全和合同要求,故在选择方案时,应充分考虑以下几点:

1、架体的结构设计,力求做到结构要安全可靠,造价经济合理。

2、在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性。 3、选用材料时,力求做到常见通用、可周转利用,便于保养维修。

4、结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,升降搭拆方便,便于检查验收; 5、综合以上几点,脚手架的搭设,还必须符合JCJ59-2011等检查标准要求,要符合相关文明标化工地的有关标准。

6、结合以上脚手架设计原则,同时结合本工程的实际情况,综合考虑了以往的施工经验,决定采用以下脚手架方案:

7、悬挑脚手架从五层顶板开始,采用工字钢悬挑双排钢管脚手架。悬挑双排钢管脚手架分每次挑四层,悬挑垂直高度4.8*4+1.2=20.4米。

(二)、安全领导小组

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搭设过程中,因处在施工高峰期,各施工班组在交叉作业中,故应加强安全监控力度,现场设定若干名安全监控员。水平和垂直材料运输必须设置临时警戒区域,用红白三角小旗围栏。谨防非施工人员进入。同时成立以项目经理为组长的安全领导小组以加强现场安全防护工作,本小组机构组成、人员编制及责任分工如下:

***(项目经理)———组长,负责协调指挥工作;

***(施工员)——组员,负责现场施工指挥,技术交底; ***安全员)——组员,负责现场安全检查工作; ***架子工班长)——组员,负责现场具体施工;

四、搭设流程及施工工艺

工字钢悬挑脚手架搭设的工艺流程为:水平悬挑梁→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→设防护栏杆→铺平网→扎安全网。

搭设参数表: 搭设参数 立杆横向间距或排距lb (m) 立杆纵向间距或跨距la(m) 立杆步距h(m) 脚手架计算高度H(m) 内排架距离墙长度a(m) 连墙件设置 0.8 最大不超过1.2 1.2 19.2 0.3 二步二跨,双扣件连接 工字钢悬挑脚手架 1、水平悬挑梁 由于楼板为现浇空心楼板,因此钢梁锚固吊环设于板肋上。楼板的悬挑部分不做为锚固段,为此当遇到悬挑结构时,在框架梁上加30mm钢板将挑梁垫起。本工程中上于立面变化复杂,悬挑梁悬挑长度各处不等,其中,最大悬挑长度为3米。

水平悬挑梁必须保证有足够的锚固强度和截面抗屈曲能力,水平悬挑梁的纵向间距与上部脚手架立杆的纵向间距相同,立杆直接支承在悬挑梁上。在挑梁或纵向钢粱上焊接150-200mm、外径φ40mm的钢管,立杆套座其外。

为了确保悬挑梁的安全和减轻挑梁的负担,挑梁端设拉接钢丝绳加强处理。拉绳的预埋吊环采用Φ20(一级钢)制作,上吊环设于上层框架梁底,下部焊于悬挑梁端部。

角柱处悬挑钢梁焊在预先设于柱上的预埋件上,另一端用钢丝绳拉在上一层柱根上(钢丝绳穿楼板加套管)。为保证脚手架在转角处的立杆间距,采取在悬挑梁上再加设次梁的方式,次梁一侧支设在悬挑主梁上,另一侧与两道悬挑梁焊接,立杆座落在次梁上。

以上做法详见十一附图。

当悬挑梁位于楼梯间时,其锚固方式为,将挑梁穿过两道剪力墙,墙两侧在梁端部焊防止梁移动的防滑挡板。其他做法同前述。

水平悬挑梁下料时及预埋吊环时,要注意其锚固长度不小于悬挑长度的1.25倍, 2、立杆设置

立杆采用对接接头连接,立杆与大横杆采用直角扣件连接。接头位置交错布置,两个相邻立杆接头避免出现在同步同跨内,并在高度方向错开的距离不小于50cm;各接头中心距主节点的距离不大于60cm,采用搭接连接时,搭接部位结扎不少于2道。

立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1/400。 3、大横杆、小横杆设置

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(1)大横杆在脚手架高度方向的间距按上表步距取值,以便立网挂设,大横杆置于立杆里面,每侧外伸长度为150mm左右。

(2)外架子按立杆与大横杆交点处设置小横杆,两端固定在立杆,以形成空间结构整体受力。

脚手架外侧立面的两端各设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置;中间各道剪刀撑之间的净距离不应大于15m。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm。

4、脚手板、脚手片的铺设要求

(1)脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木板:板宽为200mm,里外立杆间应满铺脚手板,无探头板。

(2)满铺层脚手片必须垂直墙面横向铺设,满铺到位,不留空位,不能满铺处必须采取有效的防护措施。

(3)脚手片须用12-14#铅丝双股并联绑扎,不少于4点,要求绑扎牢固,交接处平整,铺设时要选用完好无损的脚手片,发现有破损的要及时更换。

5、防护栏杆

(1)脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目式安全网封闭,且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。

(2)选用18铅丝张挂安全网,要求严密、平整。

(3)脚手架外侧必须设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆,顶排防护栏杆不少于2道,高度分别为0.9m和1.3m。

(4)脚手架内侧形成临边的(如遇大开间门窗洞等),在脚手架内侧设1.2m的防护栏杆和30cm高踢脚杆。

6、连墙件

按二步二跨设置,遇柱时,采取抱柱连接方式,在柱间时,与预埋的钢管相连接(预埋钢管埋在框架内)。拉结点应保证牢固,防止其移动变形,且尽量设置在外架大小横杆接点处,采用双扣件连接方式。

五、材料选择及构造要求

l、脚手架钢材强度等级Q235-A,钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用的钢管要有出厂合格证。脚手架施工前必须将入场钢管取样,送有相关国家资质的试验单位,进行钢管抗弯、抗拉等力学试验,试验结果满足设计要求后,方可在施工中使用。

2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件,应符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的要求,由有扣件生产许可证的生产厂家提供,不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷,扣件的规格应与钢管相匹配,贴和面应平整,活动部位灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧力矩达65N.m时不得破坏。如使用旧扣件时,扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位,进行扣件抗滑力等试验,试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。

3、搭设架子前应进行保养,除锈并统一涂色,颜色力求环境美观。脚手架立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色,剪力撑统一漆桔红色。底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。

4、脚手板、脚手片采用符合有关要求。

5、安全网采用密目式安全网,网目应满足2000目/100cm2,做耐贯穿试验不穿透,1.6×1.8m的单张网重量在3kg以上,颜色应满足环境效果要求,选用绿色。要求阻燃,使

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用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证,以及由相关建筑安全监督管理部门发放的准用证。

6、连墙件材料采用钢管,其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》(GB 700-88)中Q235A钢的要求。

工字钢悬挑脚手架

水平悬挑梁是此类型脚手架的重要材料,其钢材强度等级为Q235-A,型号见材料表,水平梁悬挑梁所使用的钢材必须表面平整,无锈蚀。截面有足够的抗弯抵抗距,在满载条件下其挠度变形应满足相应设计要求。

搭设脚手架的钢管钢材强度等级为Q235-A,钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用的钢管要有出厂合格证。脚手架施工前必须将入场钢管取样,送有相关国家资质的试验单位,进行钢管抗弯、抗拉等力学试验,试CC验结果满足设计要求后,方可在施工中使用。

扣件为可锻铸造扣件,应符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的要求,由有扣件生产许可证的生产厂家提供,不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷,扣件的规格应与钢管相匹配,贴和面应平整,活动部位灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧力矩达65N.m时不得破坏。如使用旧扣件时,扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位,进行扣件抗滑力等试验,试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。

搭设架子前应进行保养,除锈并统一涂色,颜色力求环境美观。脚手架立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色,剪力撑统一漆桔红色。底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。

主要材料参数表:

材料名称 钢管 扣件 水平悬挑梁 拉绳 脚手扳 安全网

Φ48 × 3.5 配套 20a号工字钢, 拉绳(钢丝绳型号):6×19+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径21.5mm。 木脚手板 密目安全网 工字钢悬挑脚手架 六、劳动力安排

1、为确保工程进度的需要,同时根据本工程的结构特征和外脚手架的工程量,确定本工程外脚手架搭设按下表配置人力资源,操作工均有上岗作业证书。

2、建立由项目经理、施工员、安全员、搭设技术员组成的管理机构,搭设负责人负有指挥、调配、检查的直接责任。

3、外脚手架的搭设和拆除,均应有项目技术负责人的认可,方可进行施工作业,并必须配备有足够的辅助人员和必要的工具。

(一)、劳动力安排表

工种

技术管理

2

人数

5

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安全监督 质量检查 测量放线 架子工 (二)、机具配备

机具名称

架子扳手 力矩扳手 倒 链

1 1 3 18 数量

备注

架子工搭设和拆除架子用

检查架子扣件拧紧力度是否达到要求 调整架子水平弯曲度

40把 4把 5把

七、脚手架检查与验收

1、脚手架搭设完毕或分段搭设完毕,应按规定对脚手架工程的质量进行检查,经检查合格后方可交付使用。

2、高度在20m及20m以下的脚手架,应由单位工程负责人组织技术安全人员进行检查验收。高度大于20m的脚手架,应由上一级技术负责人随工程进行分阶段组织单位工程负责人及有关的技术人员进行检查验收。

3、验收时应具备下列文件:

(1)根据编制依据相关文件法规要求所形成的施工组织设计文件; (2)脚手架构配件的出厂合格证或质量分类合格标志; (3)脚手架工程的施工记录及质量检查记录;

(4)脚手架搭设过程中出现的重要问题及处理记录, (5)脚手架工程的施工验收报告。

4、脚手架工程的验收,除查验有关文件外,还应进行现场检查,检查应着重以下各项,井记人施工验收报告。

(1)构配件和加固件是否齐全,质量是否合格,连接和挂扣是否紧固可靠; (2)安全网的张挂及扶手的设置是否齐全; (3)基础是否平整坚实、支垫是否符合规定; (4)连墙件的数量、位置和设置是否符合要求; (5)垂直度及水平度是否合格。

八、脚手架搭设安全技术措施

工字钢悬挑钢管脚手架

1、钢管架应设置避雷针,分置于主楼外架四角立杆之上,并联通大横杆,形成避雷网络,并检测接地电阻不大于30Ω。

2、外脚手架不得搭设在距离外架空线路的安全距离内,并做好可靠的安全接地处理。

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3、定期检查脚手架,发现问题和隐患,在施工作业前及时维修加固,以达到坚固稳定,确保施工安全。

4、外脚手架严禁钢竹、钢木混搭,禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料篾混用。 5、外脚手架搭设人员必须持证上岗,并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。

6、严禁脚手板存在探头板,铺设脚手板以及多层作业时,应尽量使施工荷载内、外传递平衡。

7、保证脚手架体的整体性,不得与井架、升降机一并拉结,不得截断架体。

8、结构外脚手架每支搭一层,支搭完毕后,经项目部安全员验收合格后方可使用。任何班组长和个人,未经同意不得任意拆除脚手架部件。

9、严格控制施工荷载,脚手板不得集中堆料施荷,施工荷载不得大于3kN/m2,确保较大安全储备。

10、结构施工时不允许多层同时作业,装修施工时同时作业层数不超过两层,临时性用的悬挑架的同时作业层数不超过两层。

11、当作业层高出其下连墙件3.6m以上、且其上尚无连墙件时,应采取适当的临时撑拉措施。

12、各作业层之间设置可靠的防护栅栏,防止坠落物体伤人。

九、脚手架拆除安全技术措施

1、拆架前,全面检查拟拆脚手架,根据检查结果,拟订出作业计划,报请批准,进行技术交底后才准工作。作业计划一般包括:拆架的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。

2、拆架时应划分作业区,周围设绳绑围栏或竖立警戒标志,地面应设专人指挥,禁止非作业人员进入。

3、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。

4、拆架程序应遵守“由上而下,先搭后拆”的原则,即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,而后拆小横杆、大横杆、立杆等,并按“一步一清”原则依次进行。严禁上下同时进行拆架作业。

5、拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣,拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆除中间扣件,然后托住中间,再解端头扣。

6、连墙杆(拉结点)应随拆除进度逐层拆除,拆抛撑时,应用临时撑支住,然后才能拆除。

7、拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关的结扣时,应先通知对方,以防坠落。

8、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电事故。

9、在拆架时,不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。 10、拆下的材料要徐徐下运,严禁抛掷。运至地面的材料应按指定地点随拆随运,分类堆放,“当天拆当天清”,拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。

11、高层建筑脚手架拆除,应配备良好的通讯装置。 12、输送至地面的杆件,应及时按类堆放,整理保养。

13、当天离岗时,应及时加固尚未拆除部分,防止存留隐患造成复岗后的人为事故。 14、如遇强风、大雨、雪等特殊气候,不应进行脚手架的拆除,严禁夜间拆除。 15、翻掀垫铺竹笆应注意站立位置,并应自外向里翻起竖立,防止外翻将竹笆内未清除的残留物从高处坠落伤人。

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十、设计计算

(一) 一般悬挑式扣件钢管脚手架计算书

为安全计,以最大悬挑处做计算。

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20.4米,立杆采用单立管。

立杆的纵距1.20米,立杆的横距0.80米,内排架距离结构2.00米,立杆的步距1.20米。 采用的钢管类型为48×3.5,

连墙件采用2步2跨,竖向间距2.40米,水平间距2.40米。 施工活荷载为3.0kN/m2,同时考虑2层施工。

脚手板采用木板,荷载为0.35kN/m2,按照铺设4层计算。 栏杆采用木板,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,且主结点间增加两根小横杆。 基本风压0.35kN/m2,高度变化系数1.7000,体型系数1.1340。

悬挑水平钢梁采用20a号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度3.00米,建筑物内锚固段长度4.00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2.90m。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=0.350×1.200/3=0.140kN/m 活荷载标准值 Q=3.000×1.200/3=1.200kN/m

荷载的计算值 q=1.2×0.038+1.2×0.140+1.4×1.200=1.894kN/m

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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:

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:

=0.152×106/5080.0=29.828N/mm2

M=1.894×0.8002/8=0.152kN.m

小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

荷载标准值q=0.038+0.140+1.200=1.378kN/m

简支梁均布荷载作用下的最大挠度

V=5.0×1.378×800.04/(384×2.06×105×121900.0)=0.293mm

小横杆的最大挠度小于800.0/150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=0.038×0.800=0.031kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.800×1.200/3=0.112kN 活荷载标准值 Q=3.000×0.800×1.200/3=0.960kN

荷载的计算值 P=(1.2×0.031+1.2×0.112+1.4×0.960)/2=0.758kN

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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:

=0.248×106/5080.0=48.829N/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:

M=0.08×(1.2×0.038)×1.2002+0.267×0.758×1.200=0.248kN.m

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=0.677×0.038×1200.004/(100×2.060×105×121900.000)=0.02mm

集中荷载标准值P=0.031+0.112+0.960=1.103kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V1=1.883×1102.720×1200.003/(100×2.060×105×121900.000)=1.43mm

最大挠度和

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V=V1+V2=1.450mm

大横杆的最大挠度小于1200.0/150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=0.038×1.200=0.046kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.800×1.200/2=0.168kN 活荷载标准值 Q=3.000×0.800×1.200/2=1.440kN

荷载的计算值 R=1.2×0.046+1.2×0.168+1.4×1.440=2.273kN 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0.1486 NG1 = 0.149×20.400=3.031kN

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用木脚手板,标准值为0.35 NG2 = 0.350×4×1.200×(0.800+2.000)/2=2.352kN

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、木脚手板标挡板,准值为0.17 NG3 = 0.170×1.200×4/2=0.408kN

(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010 NG4 = 0.010×1.200×20.400=0.245kN

经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.036kN。

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 = 3.000×2×1.200×0.800/2=2.880kN

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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 = 0.350

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 = 1.700

Us —— 风荷载体型系数:Us = 1.134

经计算得到,风荷载标准值Wk = 0.350×1.700×1.134 = 0.675kN/m2。

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.9×1.4NQ

经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×6.036+0.9×1.4×2.880=10.872kN

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=1.2×6.036+1.4×2.880=11.275kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式

MW = 0.9×1.4Wklah2/10

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=0.9×1.4×0.675×1.200×1.200×1.200/10=0.147kN.m

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

12

祥云宾馆钢悬挑脚手架施工方案

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=11.275kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm; 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=1.500;

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.155×1.500×1.200=2.079m; A —— 立杆净截面面积,A=4.890cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3;

—— 由长细比,为2079/16=132;

—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.391;

—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到

=11275/(0.39×

489)=58.939N/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

2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

< [f],满足要求!

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=10.872kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm; 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=1.500;

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.155×1.500×1.200=2.079m;

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祥云宾馆钢悬挑脚手架施工方案

A —— 立杆净截面面积,A=4.890cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3;

—— 由长细比,为2079/16=132;

—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.391; MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.147kN.m;

—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到

=10872/(0.39×

489)+147000/5080=85.750N/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

六、连墙件的计算

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:

Nl = Nlw + No

其中 Nlw —— 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

wk —— 风荷载标准值,wk = 0.675kN/m2;

Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw = 2.40×2.40 = 5.760m2;

No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No = 3.000

经计算得到 Nlw = 5.441kN,连墙件轴向力计算值 Nl = 8.441kN 根据连墙件杆件强度要求,轴向力设计值 Nf1 = 0.85Ac[f] 根据连墙件杆件稳定性要求,轴向力设计值 Nf2 = 0.85A[f]

其中 —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=200.00/1.58的结果查表得到=0.42;

< [f],满足要求!

14

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净截面面积Ac = 4.89cm2;毛截面面积 A = 35.50cm2;[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf1 = 85.208kN

Nf1>Nl,连墙件的设计计算满足强度设计要求! 经过计算得到 Nf2 = 258.570kN

Nf>Nl,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、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800mm,内侧脚手架距离墙体2000mm,支拉斜杆的支点距离墙体 = 2900mm,

水平支撑梁的截面惯性矩I = 2370.00cm4,截面抵抗矩W = 237.00cm3,截面积A = 35.50cm2。

受脚手架集中荷载 P=11.28kN

水平钢梁自重荷载 q=1.2×35.50×0.0001×7.85×10=0.33kN/m

1

悬挑脚手架示意图

15

祥云宾馆钢悬挑脚手架施工方案

11.28kN11.28kNA 100 0.33kN/m29004000B

悬挑脚手架计算简图

经过连续梁的计算得到

18.2218.186.910.000.036.641.345.300.01

4.63

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

2.6997.238

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)

0.3570.875

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=18.251kN,R2=6.647kN,R3=-0.006kN

最大弯矩 Mmax=7.238kN.m

抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=7.238×106/(1.05×237000.0)+11.027×1000/3550.0=32.194N/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

16

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水平钢梁采用20a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=1.37

由于b大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值

b'=1.07-0.282/b=0.864

经过计算得到强度 =7.24×106/(0.864×237000.00)=35.34N/mm2;

< [f],满足要求!

水平钢梁的稳定性计算

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RUicos

各支点的支撑力 RCi=RUisin

i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

i

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=21.323kN

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=21.323kN

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:

17

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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6×19、6×37、6×61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8.000×21.323/0.850=200.691kN。 选择6×19+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径20.0mm。

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=21.323kN

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=[21323×4/(3.1416×50×2)]1/2=17mm

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=6.647kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

范》10.9.8 [f] = 50N/mm2;

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 压点处采用1个 U 形钢筋拉环连接;

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[6647×4/(3.1416×50.00×2)]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,螺栓粘结力锚固强度计算如下: 锚固深度计算公式

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其中 N —— 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 6.65kN; d —— 楼板螺栓的直径,d = 20mm;

[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6646.63/(3.1416×20×1.5)=70.5mm。

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 = 6.65kN; d —— 楼板螺栓的直径,d = 20mm;

b —— 楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=100mm;

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131.6kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!

4.水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下: 锚固压点处楼板负弯矩数值为 M = 6.65×4.00/2 = 13.29kN.m 根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条

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祥云宾馆钢悬挑脚手架施工方案

其中 时,

1──系数,当混凝土强度不超过C50时,1取为1.0,当混凝土强度等级为C80

1取为0.94,期间按线性内插法确定;

fc──混凝土抗压强度设计值; h0──截面有效高度; fy──钢筋受拉强度设计值。

截面有效高度 h0 = 100-15 = 85mm;

= 1-(1-2×0.1070)1/2=0.1140

楼板压点负弯矩配筋为

As = 13.29×10^6 / (0.9430×85.0×210.0) = 789.6 mm2

s = 1-0.1140/2=0.9430

s = 13.29×106/(1.000×14.300×1.2×1000×85.02)=0.1070

(二) 带联梁悬挑式扣件钢管脚手架计算书

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20.4米,立杆采用单立管。

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立杆的纵距1.20米,立杆的横距0.80米,内排架距离结构2.10米,立杆的步距1.20米。 采用的钢管类型为48×3.5,

连墙件采用2步2跨,竖向间距2.40米,水平间距2.40米。 施工活荷载为3.0kN/m2,同时考虑2层施工。

脚手板采用木板,荷载为0.35kN/m2,按照铺设4层计算。 栏杆采用木板,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0.35kN/m2,高度变化系数1.7000,体型系数1.1340。

悬挑水平钢梁采用20a号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度3.00米,建筑物内锚固段长度4.00米。

悬挑水平钢梁上面的联梁采用20a号工字钢,相邻悬挑钢梁之间的联梁上最多布置1根立杆。

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2.90m。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=0.350×1.200/2=0.210kN/m 活荷载标准值 Q=3.000×1.200/2=1.800kN/m

荷载的计算值 q=1.2×0.038+1.2×0.210+1.4×1.800=2.818kN/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:

21

M=2.818×0.8002/8=0.225kN.m

=0.225×106/5080.0=44.379N/mm2

祥云宾馆钢悬挑脚手架施工方案

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+0.210+1.800=2.048kN/m

简支梁均布荷载作用下的最大挠度

V=5.0×2.048×800.04/(384×2.06×105×121900.0)=0.435mm

小横杆的最大挠度小于800.0/150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=0.038×0.800=0.031kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.800×1.200/2=0.168kN 活荷载标准值 Q=3.000×0.800×1.200/2=1.440kN

荷载的计算值 P=(1.2×0.031+1.2×0.168+1.4×1.440)/2=1.127kN

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:

22

祥云宾馆钢悬挑脚手架施工方案

M=0.08×(1.2×0.038)×1.2002+0.175×1.127×1.200=0.242kN.m =0.242×106/5080.0=47.643N/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=0.677×0.038×1200.004/(100×2.060×105×121900.000)=0.02mm

集中荷载标准值P=0.031+0.168+1.440=1.639kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V1=1.146×1638.720×1200.003/(100×2.060×105×121900.000)=1.29mm

最大挠度和 V=V1+V2=1.314mm

大横杆的最大挠度小于1200.0/150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=0.038×1.200=0.046kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.800×1.200/2=0.168kN

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活荷载标准值 Q=3.000×0.800×1.200/2=1.440kN

荷载的计算值 R=1.2×0.046+1.2×0.168+1.4×1.440=2.273kN 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0.1486 NG1 = 0.149×20.400=3.031kN

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用木脚手板,标准值为0.35 NG2 = 0.350×4×1.200×(0.800+2.100)/2=2.436kN

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、木脚手板标挡板,准值为0.17 NG3 = 0.170×1.200×4/2=0.408kN

(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010 NG4 = 0.010×1.200×20.400=0.245kN

经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.120kN。

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 = 3.000×2×1.200×0.800/2=2.880kN

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 = 0.350

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 = 1.700

Us —— 风荷载体型系数:Us = 1.134

24

祥云宾馆钢悬挑脚手架施工方案

经计算得到,风荷载标准值Wk = 0.350×1.700×1.134 = 0.675kN/m2。

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.9×1.4NQ

经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×6.120+0.9×1.4×2.880=10.973kN

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=1.2×6.120+1.4×2.880=11.376kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式

MW = 0.9×1.4Wklah2/10

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=0.9×1.4×0.675×1.200×1.200×1.200/10=0.147kN.m

五、立杆的稳定性计算

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=11.376kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm; 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=1.500;

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.155×1.500×1.200=2.079m; A —— 立杆净截面面积,A=4.890cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3;

25

祥云宾馆钢悬挑脚手架施工方案

—— 由长细比,为2079/16=132;

—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.391;

—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到

=11376/(0.39×

489)=59.466N/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

2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

< [f],满足要求!

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=10.973kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm; 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=1.500;

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.155×1.500×1.200=2.079m; A —— 立杆净截面面积,A=4.890cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3;

—— 由长细比,为2079/16=132;

—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.391; MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.147kN.m;

—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到

=10973/(0.39×

489)+147000/5080=86.277N/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

六、连墙件的计算

26

< [f],满足要求!

祥云宾馆钢悬挑脚手架施工方案

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:

Nl = Nlw + No

其中 Nlw —— 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

wk —— 风荷载标准值,wk = 0.675kN/m2;

Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw = 2.40×2.40 = 5.760m2;

No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No = 3.000

经计算得到 Nlw = 5.441kN,连墙件轴向力计算值 Nl = 8.441kN 根据连墙件杆件强度要求,轴向力设计值 Nf1 = 0.85Ac[f] 根据连墙件杆件稳定性要求,轴向力设计值 Nf2 = 0.85A[f]

其中 —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=210.00/1.58的结果查表得到=0.39;

净截面面积Ac = 4.89cm2;毛截面面积 A = 35.50cm2;[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf1 = 85.208kN

Nf1>Nl,连墙件的设计计算满足强度设计要求! 经过计算得到 Nf2 = 239.050kN

Nf>Nl,连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!

27

祥云宾馆钢悬挑脚手架施工方案

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=11.38kN 计算简图如下

支撑按照简支梁的计算公式

其中 n=1.20/1.20=1

经过简支梁的计算得到

支座反力(考虑到支撑的自重) RA = RB=(1-1)/2×11.38+11.38+1.20×0.27/2=11.54kN 通过传递到支座的最大力为(考虑到支撑的自重) 2×0.00+11.38+1.20×0.27=11.70kN

最大弯矩(考虑到支撑的自重) Mmax=(1×1-1)/(8×1)×11.38×1.20+0.27×1.20×1.20/8=0.05kN.m

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抗弯计算强度 f=0.05×106/237000.0=0.21N/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,A为墙支点。

本工程中,脚手架排距为800mm,内侧脚手架距离墙体2100mm,支拉斜杆的支点距离墙体 = 2900mm,

水平支撑梁的截面惯性矩I = 2370.00cm4,截面抵抗矩W = 237.00cm3,截面积A = 35.50cm2。

受脚手架作用的联梁传递集中力 N=11.70kN

水平钢梁自重荷载 q=1.2×35.50×0.0001×7.85×10=0.33kN/m

1

悬挑脚手架示意图

11.70kN11.70kNA 100 0.33kN/m29004000B

悬挑脚手架计算简图

经过连续梁的计算得到

8.157.881.260.000.033.824.520.08

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

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2.3536.411

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)

0.2860.740

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=19.887kN,R2=5.782kN,R3=0.081kN

最大弯矩 Mmax=6.411kN.m

抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=6.411×106/(1.05×237000.0)+12.015×1000/3550.0=29.147N/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20a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=1.37

由于b大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值

b'=1.07-0.282/b=0.864

经过计算得到强度 =6.41×106/(0.864×237000.00)=31.30N/mm2;

< [f],满足要求!

水平钢梁的稳定性计算

十、拉杆的受力计算

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水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

其中RUicos

各支点的支撑力 RCi=RUisin

i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

i

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=23.235kN

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=23.235kN

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6×19、6×37、6×61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8.000×23.235/0.850=218.685kN。 选择6×19+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径21.5mm。

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=23.235kN

钢丝拉绳的吊环强度计算公式为

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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=[23235×4/(3.1416×50×2)]1/2=18mm

十二、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=5.782kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

范》10.9.8 [f] = 50N/mm2;

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 压点处采用1个 U 形钢筋拉环连接;

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[5782×4/(3.1416×50.00×2)]1/2=9mm

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 = 5.78kN; d —— 楼板螺栓的直径,d = 20mm;

[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5781.60/(3.1416×20×1.5)=61.3mm。

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

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其中 N —— 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 5.78kN; d —— 楼板螺栓的直径,d = 20mm;

b —— 楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=100mm;

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131.6kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!

4.水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下: 锚固压点处楼板负弯矩数值为 M = 5.78×4.00/2 = 11.56kN.m 根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条

其中 时,

1取为1.0,当混凝土强度等级为C80

1──系数,当混凝土强度不超过C50时,

1取为0.94,期间按线性内插法确定;

fc──混凝土抗压强度设计值; h0──截面有效高度; fy──钢筋受拉强度设计值。

截面有效高度 h0 = 100-15 = 85mm;

= 1-(1-2×0.0930)1/2=0.0980

楼板压点负弯矩配筋为

As = 11.56×10^6 / (0.9510×85.0×210.0) = 681.2 mm2 33

s = 1-0.0980/2=0.9510

s = 11.56×106/(1.000×14.300×1.2×1000×85.02)=0.0930

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十一、附图

1、 五层悬挑梁平面布置示意图

2、 挑梁悬预埋吊环制作、安装示意图 3、 角柱埋件制作、安装图示意图 4、 拉绳上下吊环制作安装示意图 5、 连墙示意图

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/uv4.html

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