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1、第一章 编制说明与依据31.1编制说明31.2编制依据3第二章 工程概况32.1工程概况32.2 总体安排3第三章 施工组织43.1人员选择43.2检查监督5第四章 脚手架设计54.1脚手架构架设计54.2连墙构造的设置64.3整体性拉结杆件的设置74.4悬挑底座及高层卸荷装置设置74.5安全网、脚手板74.6护栏和挡脚板设置84.7人梯设置84.8杆件连接构造要求84.9悬挑式卸料平台的设计84.9.1操作平台安全要求:84.9.2材料一次性堆放的重量及数量要求9第五章 设计计算95.1 悬挑脚手架安全计算95.2悬挑卸料平台安全验算及安全要求255.2.1次梁的计算255.2.2主梁的计算
2、265.2.3钢丝拉绳的内力计算:285.2.4 钢丝拉绳的强度计算:285.2.5钢丝拉绳吊环的强度计算:295.3人梯安全验算及安全要求295.31参数信息:295.3.2 立杆的稳定性验算:305.33立杆的地基承载力计算:31第六章、脚手架搭设质量要求和管理326.1材料准备326.2搭设作业336.3搭设质量检查、维护及验收34第七章 安全注意事项347.1脚手架安全技术措347.2钢管落地脚手架、普通型钢悬挑脚手架的安装367.3型钢悬挑卸料平台的安装37第八章 扣件式钢管脚手架的拆除378.1钢管落地脚手架、普通型钢悬挑脚手架的拆除378.2型钢悬挑卸料平台的拆除38第九章 脚手
3、架施工应急救援预案399.1发生高处坠落事故应急预案409.2发生坍塌事故应急预案41第十章 附图4210.1防护棚搭设示意图42102人梯搭设示意图42103外架悬挑示意图44104连墙件示意图45105门洞口搭设示意图46106剪力墙预留洞示意图47107施工电梯处外架搭设示意图48108施工电梯处外架搭平面图49109钢梁与结构锚固大样501010钢丝绳卸荷大样511011钢丝绳卸荷大样5210.12 转角处工字钢及四立杆布置平面图5310.13 悬挑卸料平台大样图5410.14 人梯搭设立面、平面图55第一章 编制说明与依据1.1编制说明为了确保在安全的环境下施工,结合莱芜市、及我公司
4、的安全文明施工的规定编制本施工方案。1.2编制依据 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; 建筑结构荷载规范(GB50009-2001)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; 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)中国建筑工业出版社; 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)中国建筑工业出版社; 建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)中国建筑工业出版社。 混凝土结构设计规范(GB50010-2002)中
5、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;第二章 工程概况2.1工程概况莱芜市博雅新苑工程1住宅楼工程;属于剪力墙结构;1#楼地上18层;地下2层;建筑高度:56.70m;标准层层高:2.90m ;总建筑面积:11817.39平方米;2#楼地上18层;地下2层;建筑高度:56.70m;标准层层高:2.90m ;总建筑面积:10743.48平方米;总工期:517天;施工单位:北京首钢建设集团有限公司。 本工程由莱芜广厦集团有限公司投资建设,北京东方华脉工程设计有限公司设计,山东开元勘察施工总公司地质勘察,山东诚信项目建设管理有限公司监理,北京首钢建设集团有
6、限公司组织施工;由李伟波担任项目经理,原武昌担任技术负责人。2.2 总体安排-2层至1层为落体式脚手架。2层至18.5层为悬挑架,总搭设高度为51.3m,分三段工字钢悬挑搭设,悬挑工字钢分别设置于2层、8层、14层。第一次悬挑架体高度为17.4米,第二次悬挑架体高度为17.4米。第三次悬挑架体高度为16.5米。第三次悬挑的槽钢及钢丝绳,采用第一次悬挑材料的周转。第三章 施工组织3.1人员选择组织一支有多年同类建筑脚手架施工经验的队伍施工,所有脚手架操作人员持证上岗,工程组和技术组具体执行项目部对安全的各项规定。安全全员参与是我们项目部对安全方面总的指导思想。3.2检查监督每施工完一层外脚手架,
7、由项目总工、生产经理及安全员组织检查验收,验收依据主要有建设工程项目安全管理资料汇编之扣件式外脚手架检查验收表、建筑施工安全检查标准之外脚手架检查评分表,以及建筑施工高处作业安全技术规范有关要求。每次检查验收完毕,由安全员组织填报有关验收资料,并经项目经理签字认可后,方能进入下道工序施工,由安全员负责外脚手架安全资料的收集和存放,并按规定报项目部资料室存档备查。第四章 脚手架设计4.1脚手架构架设计4.1.1 落地脚手架从垫层高度搭设至地上一层。双排脚手架搭设高度为 9 米,立杆采用单立管;搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5米,立杆的横距为1.05米,大小横杆的步距为1.8 米;内排架距离墙长度
8、为0.30米;大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根;采用的钢管类型为 483.5; 横杆与立杆连接方式为单扣件;取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 3.6 米,水平间距3 米,采用扣件连接;连墙件连接方式为双扣件;4.1.2、悬挑脚手架从2.8m(塔楼2层楼面)处开始搭设,采用分段搭设,悬挑工字钢分别设置于2层、8层、14层。第一次悬挑架体高度为17.4米,第二次悬挑架体高度为17.4米。第三次悬挑架体高度为16.5米。采用483.5的钢管双排搭设, 16#工字钢做挑臂,18钢丝绳斜拉。4.1.3、在悬挑楼面,按1.5m间距埋20钢筋环箍。根据施工需要,
9、脚手架里立杆离墙面0.15m, 16#工字钢挑出1.5m,工字钢总长4.5m。4.1.4、在悬挑槽钢的端头下部焊接25短钢筋,斜拉索绕过短钢筋预埋吊环用钢丝绳固定。在工字钢上,按悬挑架立杆0.8m位置,将两根25长300mm短钢筋焊接在工字钢上表面,作为双排挑脚手架的立杆定位杆,然后按要求搭设纵向和横向的大小横杆。4.1.5、大横杆竖向间距1.8m,小横杆纵向间距0.75m。脚手架内立杆距外墙面150mm,脚手架外侧面在一个布局内增加一道水平防护杆,横杆接长采用对接,上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距内中,错开距离不小于500mm,与相近立杆的距离不大于立杆纵距的三分之一。两大横杆之
10、间增设2条通常大横杆,用做满铺脚手板。4.1.6、脚手架内立杆与外墙之间,每隔标准层三层架设一道隔离层。脚手架按楼层高度每层设置连墙件,水平方向4.5m,设一道与结构的刚性连结。4.1.7、脚手架搭设交圈进行,同时要满挂、满铺脚手板后用密目式安全网围护。脚手架上的荷载不得大于3KN/m2。4.1.8、安全通道及层间封闭设置。在物料提升机入口处搭设双层安全防护棚。宽度两边各宽于通道口不少于0.5米,长度不少于5米,高度3.5米。棚顶设置两层满铺的竹笆,再在面上铺一层安全网。在顶棚顶的四周边搭设1.0米高的防护栏(防护栏侧立面满挂安全网)以防物料掉到顶棚后再弹下地面伤人。4.2连墙构造的设置为确保
11、脚手架的稳定承载能力和使用安全,在框架梁或楼板附近等具有较好抗水平拉力作用的结构部位应设置连墙件,连墙点上下左右错开设置。沿水平方向4.5m(每隔2根立杆),从转角开始在楼面上外侧梁中预埋钢管伸出板面200mm,再用一根短钢管双扣件与脚手架内立杆连接形成刚性连接。沿高度方向连墙点间距按每一层拉一次。连墙构造设置的注意事项:1)确保杆件间的连接可靠,扣件必须拧紧,扭紧力矩不小于40N.M,且不应大于65N.M;2)装设连墙件时,应保持立杆的垂直度要求,避免拉固时产生变形;3)连墙杆应垂直于墙面设置,呈水平位置或稍可向脚手架一端倾斜,不允许向上翘起;4)如果小横杆没有与楼面平,可另外增加小横杆作为
12、连墙件,进行局部加强处理。5)连墙件小横杆必须同时与外立杆和内立杆相拉结。6)在施工层搭设脚手架,无处固定时,可采取抛撑临时固定.4.3整体性拉结杆件的设置4.3.1、沿脚手架两端和转角处起,满设剪刀撑,剪刀撑的斜杆与水平面的交角必须控制在40-60度之间,剪刀撑跨越6条立杆,剪刀撑的斜杆两端与脚手架的立杆或大横杆扣紧外,在其中间应增加2-4个扣结点。4.3.2、在脚手架的底端之上200mm,设纵向扫地杆。4.4悬挑底座及高层卸荷装置设置4.4.1、悬挑脚手架从标高2.770m开始悬挑,避开外立面上水平线条的楼层,悬挑架底座采用16号热扎普通工字钢,水平间距1500mm,即每排立杆下都需有工字
13、钢进行悬挑。在二层楼面结构砼浇筑时必须事先预埋20钢筋吊环,吊环预埋位置准确。工字钢与吊环之间固定牢靠,为了便于立杆搭设,在工字钢相应位置焊上25高度为300mm的短钢筋头,将立杆插在短钢筋头上。底座的工字钢端部全部采用钢丝绳进行斜拉,以保证悬挑架底座的平衡与安全。4.4.2、 根据建筑施工扣件式脚手架安全技术规范的要求,双排扣件式钢管脚手架一般搭设高度不宜超过50m,超过50m时,应采取分段搭设或分段卸荷措施。高层卸荷装置主要是为了脚手架荷载而设计的一种构件,每标准层5层卸荷一次。脚手架的除在五层的底座的工字钢端部采用钢丝绳斜拉外,必须再按下述要求进行分段卸荷,选择619+1钢丝绳,直径18
14、mm。每五层采用钢丝绳分段卸荷,在楼面上外侧梁中预埋f20钢筋套环,外架最底部的一道卸荷钢丝绳(3层、9层、15层)的水平间距为每隔1.5m设置一个(即每个立杆均设置),上部的卸荷钢丝绳(7层、13层、18层)的水平间距为每隔3.0m设置一个(即每二根立杆设置),上下二道相邻的卸荷钢丝绳必须错开立杆进行梅花形布置。但在建筑平面转角处必须设置一个,一端与立杆连接,另一端与套环连接,方法如后面附图所示。卸荷层要设置水平廊道斜杆,以增强水平框架刚度,另外,应用钢管同建筑物顶紧,以平衡水平力,并且上下两层增设连墙撑。4.5安全网、脚手板脚手架外侧挂草绿色密目阻燃型安全网,采用专用的结扎编织带或铁丝绑扎
15、,使用前应取得项目部质量安全部的批准。电梯井道和每三层楼面做一道水平防护网、上人通道每步设水平防护网。脚手架作业层满铺脚手板,铺放平稳,用铁丝绑扎固定牢靠。 4.6护栏和挡脚板设置在铺脚手板的操作层上必须设两道护栏和挡脚板。上栏杆高度不小于1.1m,挡脚板高0.20m,刷红白相间油漆。4.7人梯设置在双排脚手架中搭设人梯供操作人员上下,在1#楼南侧外架内搭设安全斜道以供行人上下,梯宽900,坡度为1:3,用短钢管搭设,在一个楼层高度内折线布置,踏步板用0.20m宽模板绑牢(由外架班组负责施工),人梯按照活荷载4.0KN/m设计,搭设方法如后附图所示。4.8杆件连接构造要求4.8.1、上下左右相
16、邻立杆的接头应相互错开并置于不同的构架框格内。4.8.2、同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/250,且不大于50mm。相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧,以减小立杆偏心受力4.8.3、钢管之间应采用对接扣,如采用搭接(立杆不能搭接),其搭接长度不小于800mm,并用三个扣件紧扣。4.9悬挑式卸料平台的设计根据现场要求,所有塔楼卸料平台必须采用悬挑式卸料平台。平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度4 m,悬挑水平钢梁间距(平台宽度)3 m。主梁采用16号槽钢,次梁采用16号槽钢。容许承载力均布荷载2kN/m2,最大堆放材料荷载20kN。采用619钢丝绳(钢丝绳直径20mm)进行
17、斜拉,选用20钢筋吊环。4.9.1操作平台安全要求: 1、卸料平台的上部位结点,必须位于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上; 2、斜拉杆或钢丝绳,构造上宜两边各设置前后两道,并进行相应的受力计算; 3、卸料平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,建筑物锐角口围系钢丝绳处应加补软垫物,平台外口应略高于内口; 4、卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏; 5、卸料平台吊装,需要横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,经过检验才能松卸起重吊钩; 6、钢丝绳与水平钢梁的夹角最好在45-60度; 7、卸料平台使用时,应有专人负责检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复; 8、操作平台上应显著标
18、明容许荷载,人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载,配专人监督。9、卸料平台每次安装完以后,进行专项验收,验收合格后方能使用。4.9.2材料一次性堆放的重量及数量要求1、木方80*80*2000 5KN/M3 0.0064T/条 限重1T 80条;2、模板1830*915 0.04KN/M2 0.011T/张 40张;3、门架0.224KN/榀 0.0224T/榀 60个;4、顶托10kg/个 0.01T/个 80个;5、钢管 160m;第五章 设计计算5.1 悬挑脚手架安全计算5.1.1、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 18 米,立杆采用单立杆;搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5米
19、,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.8 米;内排架距离墙长度为0.30米;小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根;脚手架沿墙纵向长度为 150 米;采用的钢管类型为 483.5; 横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数 0.80;连墙件布置取两步两跨,竖向间距 3.6 米,水平间距3 米,采用扣件连接;连墙件连接方式为双扣件连接;2.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):3.000;脚手架用途:结构脚手架;同时施工层数:2 层;3.风荷载参数本工程地处山东省莱芜市,查荷载规范基本风压为0.850,风荷载高度变化系数z为1.000,风荷载体型系数s为0.645;计算中考
20、虑风荷载作用;4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):0.1248;脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150;安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:4 层;脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板;5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16a号槽钢,其中建筑物外悬挑段长度1.5米,建筑物内锚固段长度 2.3 米。与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00;楼板混凝土标号:C35;6.拉绳与支杆参数支撑数量为:1; 钢丝绳安全系数为:8.000;钢丝绳与墙距离为(m):3.000
21、;悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物 1.2 m。 5.1.2、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= 0.038 kN/m ;脚手板的荷载标准值: P2= 0.31.5/3=0.15 kN/m ;活荷载标准值: Q=31.5/3=1.5 kN/m;荷载的计算值: q=1.20.038+1.20.15+1.41.5 = 2.326 kN/m; 小横杆计算简图2.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
22、如下: 最大弯矩 Mqmax =2.3261.052/8 = 0.321 kN.m;最大应力计算值 = Mqmax/W =63.103 N/mm2;小横杆的最大弯曲应力 =63.103 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 f=205 N/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荷载标准值q=0.038+0.15+1.5 = 1.688 kN/m ; 最大挠度 V = 5.01.68810504/(3842.06105)=1.064 mm;小横杆的最大挠度 1.064 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050 / 150=7 与10 mm,满足要求!5.1
23、.3、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。1.荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.0381.05=0.04 kN;脚手板的荷载标准值: P2= 0.31.051.5/3=0.158 kN;活荷载标准值: Q= 31.051.5/3=1.575 kN;荷载的设计值: P=(1.20.04+1.20.158+1.41.575)/2=1.221 kN; 大横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。 均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.080.0381.51.5=0.007 kN.m; 集中荷载
24、最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2671.2211.5= 0.489 kN.m;M = M1max + M2max = 0.007+0.489=0.496 kN.m最大应力计算值 = 0.496106/5080=97.638 N/mm2;大横杆的最大应力计算值 = 97.638 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2,满足要求!3.挠度验算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm均布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: Vmax= 0.6770.03815004 /(
25、1002.06105) = 0.052 mm;集中荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:小横杆传递荷载 P=(0.04+0.158+1.575)/2=0.886kN V= 1.8830.88615003/ ( 100 2.06105) = 2.243 mm;最大挠度和:V= Vmax + Vpmax = 0.052+2.243=2.296 mm;大横杆的最大挠度 2.296 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500 / 150=10与10 mm,满足要求! 5.1.4、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
26、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6.40 kN;R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;小横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.052/2=0.04 kN;大横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.5=0.058 kN;脚手板的自重标准值: P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN;活荷载标准值: Q = 31.051.5 /2 = 2.362 kN;荷载的设计值: R=1.2(0.04+0.058
27、+0.236)+1.42.362=3.709 kN;R 6.40 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 5.1.5、脚手架立杆荷载的计算: 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),为0.1248 NG1 = 0.1248+(1.052/2)0.038/1.8018.00 = 2.650;(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.3 NG2= 0.341.5(1.05+0.3)/2 = 1.215 kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0
28、.15 NG3 = 0.1541.5/2 = 0.45 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.518 = 0.135 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.45 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,活荷载标准值 NQ= 31.051.52/2 = 4.725 kN;风荷载标准值按照以下公式计算 其中 Wo - 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用: Wo = 0.85 kN/m2;
29、Uz - 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: Uz= 1 ; Us - 风荷载体型系数:取值为0.645;经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.7 0.8510.645 = 0.384 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= 1.24.45+ 1.44.725= 11.955 kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.24.45+ 0.851.44.725= 10.962 kN;风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw = 0.85 1.4
30、WkLah2/10 =0.850 1.40.3841.5 1.82/10 = 0.222 kN.m; 5.1.6、立杆的稳定性计算: 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为: 立杆的轴向压力设计值 :N = 11.955 kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;计算长度附加系数参照扣件式规范表5.3.3得 :k = 1.155 ;当验算杆件长细比时,取块1.0;计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 : = 1.5 ;计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 :l0 = 3.118 m;长细比 Lo/i = 197 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的计算结果查表
31、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 N/mm2; = 11955/(0.186489)=131.435 N/mm2;立杆稳定性计算 = 131.435 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 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 = 10.962 kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;计算长度附加系数参照扣件式规范表5.3.3得 : k = 1.155 ;计算长度系数参照扣件式规范表5
32、.3.3得 : = 1.5 ;计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 3.118 m;长细比: L0/i = 197 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/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 N/mm2; = 10962.27/(0.186489)+.433/5080 = 164.217 N/mm2;立杆稳定性计算 = 164.217 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求! 5.1.7、连墙件的计算
33、: 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算: Nl = Nlw + N0风荷载标准值 Wk = 0.384 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.8 m2;按规范5.4.1条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),按照下式计算:Nlw = 1.4WkAw = 5.803 kN;连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 10.803 kN;连墙件承载力设计值按下式计算: Nf = Af其中 - 轴心受压立杆的稳定系数; 由长细比 l0/i = 300/15.8的结果查表得到 =0
34、.949,l为内排架距离墙的长度;又: A = 4.89 cm2;f=205 N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9494.8910-4205103 = 95.133 kN;Nl = 10.803 Nf = 95.133,连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl = 10.803小于双扣件的抗滑力 12.8 kN,满足要求! 连墙件扣件连接示意图 5.1.8、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。悬臂部分受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。 本方案中,脚手架排距为1050mm,内排脚手架距离墙体30
35、0mm,支拉斜杆的支点距离墙体为 1200mm,水平支撑梁的截面惯性矩I = 866.2 cm4,截面抵抗矩W = 108.3 cm3,截面积A = 21.95 cm2。受脚手架集中荷载 N=1.24.45 +1.44.725 = 11.955 kN;水平钢梁自重荷载 q=1.221.950.000178.5 = 0.207 kN/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) 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 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R1 = 16.131 kN; R2 = 8.587 kN; R3
36、 = -0.023 kN。 最大弯矩 Mmax= 1.817 kN.m;最大应力 =M/1.05W+N/A= 1.817106 /( 1.05 )+ 0103 / 2195 = 15.975 N/mm2;水平支撑梁的最大应力计算值 15.975 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求!5.1.9、悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用16a号槽钢,计算公式如下 其中b - 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: b = 570 1063 235 /( 1200160235) = 1.87由于b大于0.6,查钢结构设计规范(GB50017-2003)附
37、表B,得到 b值为0.919。经过计算得到最大应力 = 1.817106 /( 0.919 )= 18.248 N/mm2;水平钢梁的稳定性计算 = 18.248 小于 f = 215 N/mm2 ,满足要求! 5.1.10、拉绳的受力计算: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=17.373 kN; 5.1.11、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均取最大值进行计算,为RU=17.373 kN
38、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), 计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm); - 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。计算中Fg取17.373kN,=0.82,K=8,得到:经计算,钢丝绳最小直径必须大于19mm才能满足要求! 钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为N=RU=17.373kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为
39、其中 f 为拉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)的拉环最小直径 D=(1737.3474/3.142125) 1/2 =14mm; 5.1.12、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=0.023 kN; 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条f = 50N/mm2;所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=23.3214/(3.142502)1/2 =0.545 mm;水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压
40、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 = 0.023kN; 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1.57N/mm2; f- 钢材强度设计值,取215N/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 23.321/(3.142201.57)=0.236mm。螺栓所能承受的最大拉力 F=1/43.1420221510-3=67.51kN螺栓的轴向拉力N=0.
41、023kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=67.51kN,满足要求!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压力,N = 8.587kN; 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=16.7N/mm2;经过计算得到公式右边等于161.75 kN,大于锚固力 N=8.59 kN ,楼板混凝土局部承压计算满足要求!5.2悬挑卸料平台安全验算及安全要求计算依据建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)和钢结构设计规范(GB50017-2003)。悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大,因此必须严格地进行设计和验算。平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度4 m,悬挑水平钢梁间距(平台宽度)3 m。 主梁采用16a号槽钢,次梁采用16号槽钢。 容许承载力均布荷载2kN/m2,最大堆放材料荷载20kN。5.2.1次梁的计算 次梁选择16a号槽钢,间距1m,其截面特性为: 面积A=21.962cm2,截面抵抗距W108cm3 ,回转半径ix=6.28cm。 1、荷载计算 (1)脚手板自重标准值:标准值为0.3501kN/m2; Q1
限制150内