高度超过24米挑架方案.doc
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1、悬挑式脚手架施工方案编制:河南华都建设发展集团有限公司 焦作市口岸物流服务设施建设项目 二0一一年五月十一日河南华都建设发展集团有限公司焦作市口岸物流服务设施建设项目悬挑式脚手架施工方案审 批 页编制: 日期: 审核:日期:审批:日期:目 录第一节 计算书4一、参数信息4二、小横杆的计算6三、大横杆的计算7四、扣件抗滑力的计算9五、脚手架荷载标准值9六、立杆的稳定性计算10七、连墙件的计算11八、悬挑梁的受力计算12九、悬挑梁的整体稳定性计算13十、拉绳与支杆的受力计算13十一、拉绳与支杆的强度计算14十二、锚固段与楼板连接的计算15第二节 脚手架施工方法16一、脚手架的支固方式16二、搭设技
2、术要求17三、架子的验收、使用及管理19四、架子搭设安全注意事项20五、架子拆除安全事项21第一节 计算书本项目位于焦作市人民路东段,北临恩达路,东临规划建设中的焦作市检察院,西临翁涧河,南临人民路。建设综合楼一栋,框架结构,建筑层数地下一层,地上九层;地上建筑面积约11900平方米,地下建筑面积约1877平方米(其中人防工程约1527.9平方米)。建设走私罚没私货仓库一座,建筑层数一层、贴建问询室部分两层,建筑面积约1711.3平方米(详见图纸)。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(JGJ130-2001)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范
3、(GB 50017-2003)等规范。一、参数信息1.脚手架参数 搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.50米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.80 米;计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为 15.0 米,立杆采用单立管;内排架距离墙长度为0.30米;大横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为 2;采用的钢管类型为 483.5; 横杆与立杆连接方式为单扣件;扣件抗滑承载力系数为 0.80;连墙件采用两步两跨,竖向间距 3.00 米,水平间距3.60 米,采用扣件连接;连墙件连接方式为双扣件;2.活荷载参数 施工荷载均布参数(kN/m2):3.000;脚手架用途:结构脚手架;同时施工层数:2;3.风
4、荷载参数河南省焦作市,基本风压为0.40,风荷载高度变化系数z为2.0,风荷载体型系数s为88.6/136.55=0.649;考虑风荷载; 4.静荷载参数每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):0.1161;脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.110;安全设施与安全网(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:1;脚手板类别:木脚手板;栏杆挡板类别:木挡板片;5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用20号工字钢 ,其中建筑物外悬挑段长度1.50米,建筑物内锚固段长度 3.00 米。与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00;楼板混凝土标号:C30;6
5、.拉绳与支杆参数 支撑数量为:1; 悬挑水平钢梁上面采用钢丝绳、下面采用支杆与建筑物拉结。钢丝绳安全系数为:6.000;钢丝绳与墙距离为(m):1.200;支杆与墙距离为(m):1.350;最里面支点距离建筑物 1.20 m,支杆采用 5.6号角钢5636.0mm钢管。 二、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.荷载值计算小横杆的自重标准值:p1= 0.0381.500 = 0.057kN;脚手板的荷载标准值:P2=0.3001.0501.500/(2+1)=0.1575 kN;活荷载
6、标准值:Q=3.0001.0501.500/(2+1) =1.575 kN;荷载的计算值: P=1.2(0.057+0.1575)+1.4 1.575 = 2.462 kN; 小横杆计算简图2.强度计算 最大弯矩考虑为小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: Mqmax = 1.20.0381.0502/8 = 0.006 kN.m;集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 2.4621.050/3 = 0.690 kN.m ; 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.862kN.m; = M / W = 0.868106/5080.0
7、00=170.87 N/mm2 ; 小横杆的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下: Vqmax=50.0381050.04/(3842.060105.000) = 0.024 mm P2 = p1 + p2 + Q = 0.057+0.1575+1.575 = 1.7895 kN;集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下: Vpmax = 1789.51050.0(31050.02-41050.02/9 ) /(722.060105.0) = 2.9
8、28mm;最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+2.928 = 2.952 mm;小横杆的最大挠度小于 (1050.000/150)=7.000 与 10 mm,满足要求!;三、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。按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算 大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ;脚手板的荷载标准值:P2=0.3001.050/(2+1)=0.105 kN/m ;活荷载标准值: Q=3.0001.050/(2+1)=1.050 kN/m;静荷载的计算值: q1
9、=1.20.038+1.20.105=0.172 kN/m;活荷载的计算值: q2=1.41.050=1.470 kN/m; 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2.强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯距计算公式如下: 跨中最大弯距为M1max=0.080.1721.5002+0.101.4701.5002 =0.362kN.m;支座最大弯距计算公式如下: 支座最大弯距为 M2max= -0.100.1721.5002-0.1171.4701.5002 =-0.426kN.m;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行
10、强度验算:=Max(0.362106,0.426106)/5080.0=83.86 N/mm2;大横杆的抗弯强度:=83.86 N/mm2 小于 f=205.0 N/mm2。满足要求!3.挠度计算:最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下: 静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.105=0.143 kN/m;活荷载标准值: q2= Q =1.050 kN/m;三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V= 0.6770.1431500.04/(1002.06105.0)+0.9901.050 1500.04/(1002.06105.0) = 2.291 mm;脚手板,纵向
11、、受弯构件的容许挠度为 l/150与10 mm 请参考规范表5.1.8。大横杆的最大挠度小于 1200.0/150 mm 或者 10 mm,满足要求!四、扣件抗滑力的计算 按规范表5.1.7,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,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8.00kN; R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.050=0.040 kN;脚手板的荷载标准值
12、: P2 = 0.3001.0501.500/2=0.23625 kN;活荷载标准值: Q = 3.0001.0501.500 /2 = 2.3625 kN;荷载的计算值: R=1.2(0.040+0.23625)+1.42.3625=3.639 kN;R 8.00kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、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0.1161 NG1 = 0.11615.000 = 1.742 kN; (2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用木脚手板,标准
13、值为0.35 NG2= 0.3541.500(1.050+0.3)/2 = 1.4175 (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用木脚手板挡板,标准值为0.35 NG3 = 0.3541.500/2 = 1.05 kN; (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.20015.000 = 0.090 kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 =7.4201.41751.050.09=4.2995 kN;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
14、标准值 NQ= 4.29951.0501.52002/2 = 6.772 kN;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)的规定采用: W0 = 0.40 kN/m2; z - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范GB50009-2001)的规定采用: z= 2.00; s - 风荷载体型系数:s =0.649 ; 经计算得到,风荷载标准值 Wk= 0.7 0.4020.649 = 0.363 kN/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= 1.24.23+ 1.46
15、.72= 14.484 kN; 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.24.23+ 0.851.46.72= 13.073 kN; 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 1.40.3631.5001.8002/10 =0.21 kN.m;六、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 =14.484 kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;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.
16、3得 :U = 1.500计算长度 ,由公式L0 = kuh 确定 L0 = 3.119 m;L0/i = 197.000 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比L0 /i 的结果查表得到 := 0.186 ;立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;钢管立杆抗压强度设计值 :f =205.000 N/mm2; = 14484.000/(0.186489.000)=159.245 N/mm2;立杆稳定性计算 = 159.245 小于 f = 205.000 N/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
17、 =13.073 kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;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L0 = kuh 确定:L0 = 3.119 m; L0 /i = 197.000 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比L0 /i 的结果查表得到 := 0.186立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;钢管立杆抗压强度设计值 :f =205.000 N/mm2; = 13073.00/(0.186489.000)+.42/5080.000
18、= 185.058 N/mm2;立杆稳定性计算 = 185.058小于 f = 205.000 N/mm2 满足要求!七、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 + N0 风荷载基本风压值 Wk = 0.363 kN/m2; 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw =1.81.522=10.8 m2; 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算: NLw = 1.4WkAw = 1.40.36310.8=5.489 kN; 连墙件的轴向力计算值 NL= NLw +
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