年產40萬噸二氧化碳項目高低壓配電室工程腳手架施工方案(37頁).doc
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編號:713287
2023-07-19
37頁
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1、xx氣體高低壓配電室腳手架專項施工方案編制:審核:施工單位:xxx建筑公司 年 6 月 15 日腳手架施工組織設計xxx科技有限公司年產40萬噸二氧化碳項目高低壓配電室工程位于xx,建筑面積391.55.層高為4.5米。該工程抗震級別為八級,防火級別為二級。防水為一級防水,采用聚氯乙烯卷材與聚氯乙烯涂抹組合。本工程采用落地式雙排鋼管腳手架,搭設高度7.4米。一、 重要參數:1、 落地架:材料:鋼管483.5,可鍛鑄鐵扣件(對接、直角、旋轉),腳手板為竹笆片腳手板,欄桿擋板為竹笆片腳手板擋板; 搭設:雙排腳手架,搭設高度22.4m,立桿采用單立桿,縱距1.5m,橫距為1.05m,步距1.8m; 2、小橫桿在上,搭接在大橫桿上小橫桿根數為 2 根;內排架離墻300mm; 連墻件采用兩步三跨,雙扣件連接; 腳手板鋪設2層(底層、作業層);2、 懸挑架:材料:鋼管483.5,可鍛鑄鐵扣件(對接、直角、旋轉),腳手板為竹笆片腳手板,欄桿擋板為竹笆片腳手板擋板; 搭設:雙排腳手架,搭設高度15m,立桿采用單立管,縱距1.5m,橫距為1.05m,步距1.8m; 小橫桿在上,搭接在大橫桿上小橫桿根數為 2 根,內排架離墻300mm; 連墻件采用兩步三跨,連墻件連接方式為雙扣件連接;腳手板鋪設2層(底層、作業層及其上下層)懸挑主梁采用16號工字鋼,其中建筑物外懸挑段長度1.5m,建筑物內錨固段長度 2.3、3 m。主梁間距為立桿間距2倍,水平聯梁采用12.6號槽鋼;拉繩為619+1型,最小直徑15.5mm,拉點離墻距離800mm,拉環最小直徑20mm,錨固壓點螺栓直徑12mm。二、腳手架安裝示意圖1、落地式 2、懸挑式三、施工工藝流程1、落地式:立桿基本夯實和硬化解決排水溝定位墊板立兩邊立桿,扣掃地桿、小橫桿、大橫桿(或暫時大、小橫桿)立拋撐樹中間立桿小橫桿、大橫桿、防護欄桿以此類推、形成一步閉合架體搭第二步架拉連墻件拆拋撐轉角處設立“之”剪刀撐掛密目安全網、鋪腳手版接立桿架體外立面設立剪刀撐搭第三步架(剪刀撐與安全網同步上)完畢。2、懸挑式:型鋼懸挑梁、預埋件制作預埋件安裝砼澆筑穿主型鋼梁拉線4、調節鋼梁固定主型鋼梁固定聯梁立兩頭立桿扣掃地桿、小橫桿、大橫桿(或暫時大、小橫桿)立拋撐樹中間立桿小橫桿、大橫桿、防護欄桿以此類推、形成一步閉合架體鋪腳手板(隔離防墜)搭第二步架拉連墻件轉角處設立“之”剪刀撐、立桿外側剪刀撐掛密目安全網、鋪腳手版接立桿搭第三步架拉鋼絲繩。四、腳手架搭設質量規定:腳手架搭設技術規定與容許偏差序號項目普通質量規定1構架尺寸(立桿縱距、立桿橫距、步距)誤差20mm2立桿垂直偏差架高25m50mm25m100mm3縱向水平桿水平偏差20mm4橫向水平桿水平偏差10mm5節點處相交桿件軸線距節點中心距離150 mm6相鄰立桿接頭位置互相錯開,設在不同步距內,相鄰接頭高度5、差應500mm7上下相鄰縱向水平桿接頭位置互相錯開,設在不同立桿縱距內,相鄰接頭水平距離應500mm,接頭距立桿應不大于立桿縱距1/38桿件搭接1)搭接部位應跨過與其相接縱向水平桿或立桿,并與其連接(綁扎)固定2)搭接長度和連接規定應符合如下規定:類別桿別搭接長度連接規定扣件式鋼管腳手架立桿1m連接扣件數量依承載規定擬定,且不少于2個縱向水平桿不少于2個連接扣件9節點連接扣件式鋼管腳手架擰緊扣件螺栓,其擰緊力矩應不不大于40N.m,且不不不大于65 N.m其他腳手架按相應連接規定五、安全保證辦法:1、腳手架搭設人員必要是通過國家現行原則考核合格專業架子工。搭設腳手架人員必要戴安全帽、安全帶,穿6、防滑鞋。2、腳手架搭設時應按下列階段進行質量檢查,發現問題應及時校正。1)基本竣工后及腳手架搭設前;2)操作層施加荷載前;3)每搭設完10m高度后;4)達到設計高度后。3、使用階段1)操作層上施工荷載應符合設計規定,不得超載;2)不得將模板支撐、纜風繩、泵送混凝土管等固定在腳手架上,禁止任意懸掛起重設備;3)六級及六級以上大風和霧、雨天應停止腳手架作業,雨后上架操作應有防滑辦法。3)在腳手架有效期間,禁止任意拆除下列桿件:主節點處縱、橫向水平桿,縱、橫向掃地桿;4)連墻桿撐;要拆除上述任一桿件均應采用安全辦法,并報主管部門批準。禁止在腳手架基本及其鄰近進行挖掘作業,否則應采用安全辦法,并報主管7、部門批準。5)在腳手架上進行電、氣焊作業時,必要有防火辦法和專人看守;6)工地暫時用電線路架設及腳手架接地、避雷辦法等應按國家現行原則執行。4、腳手架拆除1)接受到項目部腳手架架體拆除任務書后方可進行拆除作業工作。2)拆除現場設警戒區域,掛醒目警戒標志。警戒區域內禁止非操作人員通行或在腳手架下方繼續施工,監護人員履行職責,配備良好通訊裝置。3)仔細檢查吊運機械涉及夾具與否安全可靠,吊運機械不容許搭設在腳手架上,另立設立。4)拆除人員進入崗位后來,先進行檢查,加固松動部位,清除步層內留材料、物件及垃圾塊,所有清理物安全輸送至地面,禁止高處拋擲。5)按搭設反程序進行拆除,即安全網豎腳手板墊鋪腳手板8、防護欄桿擱柵剪刀撐桿連墻桿大橫桿小橫桿立桿底排大橫桿、擱柵、平桿、斜撐桿。(即先搭后拆,后搭先拆順序進行拆除。)6)不容許分立面拆除或上、下二步同步拆除,認真做到一步一清、一桿一清。7)所有連墻桿、剪刀撐桿件、隔立板、登高辦法必要隨腳手架步層拆除同步進行下降。不準先行拆除。8)所有桿件與扣件,在拆除時分離,不容許桿件上附著扣件輸送到地面或兩桿同步拆下輸送地面。9)所有鋪腳手板拆除時,自外向里豎立,搬運防止自里向外翻起。禁止腳手板上垃圾物件直接從高處墜落傷人。10)當天竣工后,仔細檢查崗位周邊狀況,如發現留有隱患部位,及時進行修復或繼續完畢至一種程序,一種部位結束,方可撤離崗位。六、注意事項1、9、 當腳手架基本下有設備基本、管溝時,在腳手架使用過程中不應開挖,否則必要采用加固辦法。2、 立桿接長除頂層頂步外,別的各層各步接頭必要采用對接扣件連接。3、 主節點處必要設立一根橫向水平桿,用直角扣件扣接且禁止拆除。4、 腳手架必要配合施工進度搭設,一次搭設高度不應超過相鄰連墻件以上兩步。5、 禁止將外徑48mm與51mm鋼管混合使用。6、 剪刀撐、橫向斜撐搭設應隨立桿、縱向和橫向水平桿等同步搭設。7、 一字型、開口型雙排腳手架兩端均必要設立橫向斜撐。8、 高度在24m如下單、雙排腳手架,均必要在外側立面兩端各設立一道剪刀撐,并由底至頂持續設立。9、 拆除作業必要由上而下逐級進行,禁止上下同步10、作業。10、連墻件必要隨腳手架逐級拆除,禁止先將連墻件整層或數層拆除后再拆腳手架,分段拆除高度不應不不大于兩步,如高差不不大于兩步,應增設連墻件加固。11、各構配件禁止拋至地面。落地式鋼管外腳手架計算書扣件式鋼管落地腳手架計算根據建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-)、建筑地基基本設計規范(GB 50007-)、建筑構造荷載規范(GB 50009-)、鋼構造設計規范(GB 50017-)等編制。一、參數信息:1.腳手架參數本工程采用落地式鋼管雙排腳手架,搭設高度為 7.4 m,立桿采用單立桿;搭設尺寸為:橫距Lb為 1.05m,縱距La為1.5m,大小橫桿步距為1.8 m;內排11、架距離墻長度為0.30m;小橫桿在上,搭接在大橫桿上小橫桿根數為 2 根;采用鋼管類型為 483.5; 橫桿與立桿連接方式為單扣件;連墻件采用兩步三跨,豎向間距 3.6 m,水平間距4.5 m,采用扣件連接;連墻件連接方式為雙扣件;2.活荷載參數施工均布活荷載原則值:2.000 kN/m2;腳手架用途:裝修腳手架;同步施工層數:2 層;3.風荷載參數本工程地處寧夏銀川寧東地區,基本風壓0.57 kN/m2;風荷載高度變化系數z,計算連墻件強度時取0.92,計算立桿穩定性時取0.74,風荷載體型系數s 為0.214;4.靜荷載參數每米立桿承受構造自重原則值(kN/m):0.1248;腳手板自重原12、則值(kN/m2):0.300;欄桿擋腳板自重原則值(kN/m):0.150;安全設施與安全網(kN/m2):0.005;腳手板類別:竹笆片腳手板;欄桿擋板類別:竹笆片腳手板擋板;每米腳手架鋼管自重原則值(kN/m):0.038;腳手板鋪設總層數:13;5.地基參數地基土類型:素填土;地基承載力原則值(kPa):120.00;立桿基本底面面積(m2):0.20;地基承載力調節系數:1.00。 二、小橫桿計算:小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算,小橫桿在大橫桿上面。按照小橫桿上面腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算小橫桿自重原則值:P1= 0.038 kN/m 13、;腳手板荷載原則值:P2= 0.31.5/3=0.15 kN/m ;活荷載原則值:Q=21.5/3=1 kN/m;荷載計算值:q=1.20.038+1.20.15+1.41 = 1.626 kN/m; 小橫桿計算簡圖2.強度計算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下彎矩,計算公式如下: Mqmax = ql2/8最大彎矩 Mqmax =1.6261.052/8 = 0.224 kNm;最大應力計算值 = Mqmax/W =44.113 N/mm2;小橫桿最大彎曲應力 =44.113 N/mm2 不大于 小橫桿抗壓強度設計值 f=205 N/mm2,滿足規定!3.撓度計算:最大撓度考慮為簡支梁均布荷14、載作用下撓度荷載原則值q=0.038+0.15+1 = 1.188 kN/m ; qmax = 5ql4/384EI最大撓度 = 5.01.18810504/(3842.06105121900)=0.749 mm;小橫桿最大撓度 0.749 mm 不大于 小橫桿最大容許撓度 1050 / 150=7 與10 mm,滿足規定!三、大橫桿計算:大橫桿按照三跨持續梁進行強度和撓度計算,小橫桿在大橫桿上面。1.荷載值計算小橫桿自重原則值:P1= 0.0381.05=0.04 kN;腳手板荷載原則值:P2= 0.31.051.5/3=0.158 kN;活荷載原則值:Q= 21.051.5/3=1.05 15、kN;荷載設計值:P=(1.20.04+1.20.158+1.41.05)/2=0.854 kN; 大橫桿計算簡圖2.強度驗算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載設計值最不利分派彎矩和。 Mmax = 0.08ql2均布荷載最大彎矩計算:M1max=0.080.0381.51.5=0.007 kNm; 集中荷載最大彎矩計算公式如下: Mpmax = 0.267Pl集中荷載最大彎矩計算:M2max=0.2670.8541.5= 0.342 kNm;M = M1max + M2max = 0.007+0.342=0.349 kNm最大應力計算值 = 0.349106/5080=68.616、64 N/mm2;大橫桿最大應力計算值 = 68.664 N/mm2 不大于 大橫桿抗壓強度設計值 f=205 N/mm2,滿足規定!3.撓度驗算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載設計值最不利分派撓度和,單位:mm;均布荷載最大撓度計算公式如下: max = 0.677ql4/100EI大橫桿自重均布荷載引起最大撓度: max= 0.6770.03815004 /(1002.06105121900) = 0.052 mm;集中荷載最大撓度計算公式如下: pmax = 1.883Pl3/100EI集中荷載原則值最不利分派引起最大撓度:小橫桿傳遞荷載 P=(0.04+0.158+1.17、05)/2=0.624kN = 1.8830.62415003/ ( 100 2.06105121900) = 1.579 mm;最大撓度和:= max + pmax = 0.052+1.579=1.631 mm;大橫桿最大撓度 1.631 mm 不大于 大橫桿最大容許撓度 1500 / 150=10與10 mm,滿足規定!四、扣件抗滑力計算:按規范表5.1.7,直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00kN,該工程實際旋轉單扣件承載力取值為8.00kN。縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件抗滑承載力按照下式計算(建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承18、載力設計值,取8.00 kN;R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿豎向作用力設計值;小橫桿自重原則值:P1 = 0.0381.052/2=0.04 kN;大橫桿自重原則值:P2 = 0.0381.5=0.058 kN;腳手板自重原則值:P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN;活荷載原則值:Q = 21.051.5 /2 = 1.575 kN;荷載設計值:R=1.2(0.04+0.058+0.236)+1.41.575=2.606 kN;R 8.00 kN,單扣件抗滑承載力設計計算滿足規定! 五、腳手架立桿荷載計算:作用于腳手架荷載涉及靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載原則值涉及如下內容:19、(1)每米立桿承受構造自重原則值,為0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.052/2)0.038/1.8022.40 = 3.297kN;(2)腳手板自重原則值;采用竹笆片腳手板,原則值為0.3kN/m2 NG2= 0.3131.5(1.05+0.3)/2 = 3.949 kN;(3)欄桿與擋腳手板自重原則值;采用竹笆片腳手板擋板,原則值為0.15kN/m NG3 = 0.15131.5/2 = 1.462 kN;(4)吊掛安全設施荷載,涉及安全網:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.522.4 = 0.168 kN;經計算得到,靜荷載原則值 NG = NG1+N20、G2+NG3+NG4 = 8.877 kN;活荷載為施工荷載原則值產生軸向力總和,立桿按一縱距內施工荷載總和1/2取值。經計算得到,活荷載原則值 NQ = 21.051.52/2 = 3.15 kN;考慮風荷載時,立桿軸向壓力設計值為 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.28.877+ 0.851.43.15= 14.4 kN;不考慮風荷載時,立桿軸向壓力設計值為 N=1.2NG+1.4NQ=1.28.877+1.43.15=15.062kN;六、立桿穩定性計算:風荷載原則值按照如下公式計算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本風壓(kN/m2),按照建筑構造荷載規范(GB50021、09-)規定采用:0 = 0.57 kN/m2; z - 風荷載高度變化系數,按照建筑構造荷載規范(GB50009-)規定采用:z= 0.74; s - 風荷載體型系數:取值為0.214;經計算得到,風荷載原則值為: Wk = 0.7 0.570.740.214 = 0.063 kN/m2;風荷載設計值產生立桿段彎矩 MW 為: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.0631.51.82/10 = 0.037 kNm;考慮風荷載時,立桿穩定性計算公式 = N/(A) + MW/W f立桿軸心壓力設計值 :N = 14.400 kN;不考慮風荷載時,立桿穩定性計算22、公式 = N/(A) f立桿軸心壓力設計值 :N = N= 15.062kN;計算立桿截面回轉半徑 :i = 1.58 cm;計算長度附加系數參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-)表5.3.3得 : k = 1.155 ;計算長度系數參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-)表5.3.3得 : = 1.5 ;計算長度 ,由公式 l0 = kuh 擬定:l0 = 3.118 m;長細比:L0/i = 197 ;軸心受壓立桿穩定系數,由長細比 lo/i 成果查表得到 := 0.186立桿凈截面面積 : A = 4.89 cm2;立桿凈截面模量(抵抗矩) :W =23、 5.08 cm3;鋼管立桿抗壓強度設計值 :f =205 N/mm2;考慮風荷載時 = 14400.336/(0.186489)+36542.783/5080 = 165.519 N/mm2;立桿穩定性計算 = 165.519 N/mm2 不大于 立桿抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2,滿足規定!不考慮風荷載時 = 15061.836/(0.186489)=165.598 N/mm2;立桿穩定性計算 = 165.598 N/mm2 不大于 立桿抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2,滿足規定!七、最大搭設高度計算:按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-)5.3.624、條考慮風荷載時,采用單立管敞開式、全封閉和半封閉腳手架可搭設高度按照下式計算:Hs = Af - (1.2NG2k + 0.851.4(NQk + MwkA/W)/1.2Gk構配件自重原則值產生軸向力 NG2K(kN)計算公式為:NG2K = NG2+NG3+NG4 = 5.579 kN;活荷載原則值 :NQ = 3.15 kN;每米立桿承受構造自重原則值 :Gk = 0.125 kN/m;計算立桿段由風荷載原則值產生彎矩: Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.037 /(1.4 0.85) = 0.031 kNm;Hs =( 0.1864.8910-4205103-(1.25.5725、9+0.851.4(3.15+0.1864.891000.031/5.08)/(1.20.125)=50.399 m;按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-)5.3.6條腳手架搭設高度 Hs等于或不不大于26米,按照下式調節且不超過50米:H = Hs /(1+0.001Hs)H = 50.399 /(1+0.00150.399)=47.98 m;H= 47.98 和 50 比較取較小值。經計算得到,腳手架搭設高度限值 H =47.98 m。腳手架單立桿搭設高度為22.4m,不大于H,滿足規定!八、連墻件穩定性計算:連墻件軸向力設計值應按照下式計算:Nl = Nlw + N0連26、墻件風荷載原則值按腳手架頂部高度計算z0.92,s0.214,00.57,Wk = 0.7zs0=0.7 0.920.2140.57 = 0.079 kN/m2;每個連墻件覆蓋面積內腳手架外側迎風面積 Aw = 16.2 m2;按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-)5.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產生軸向力(kN),N0= 5.000 kN;風荷載產生連墻件軸向力設計值(kN),按照下式計算:Nlw = 1.4WkAw = 1.782 kN;連墻件軸向力設計值 Nl = Nlw + N0= 6.782 kN;連墻件承載力設計值按下式計算:Nf = Af其中 - 軸心受27、壓立桿穩定系數;由長細比 l/i = 300/15.8成果查表得到 =0.949,l為內排架距離墻長度; A = 4.89 cm2;f=205 N/mm2;連墻件軸向承載力設計值為 Nf = 0.9494.8910-4205103 = 95.133 kN;Nl = 6.782 Nf = 95.133,連墻件設計計算滿足規定!連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計算得到 Nl = 6.782不大于雙扣件抗滑力 16 kN,滿足規定! 連墻件扣件連接示意圖九、立桿地基承載力計算:立桿基本底面平均壓力應滿足下式規定 p fg 地基承載力設計值:fg = fgkkc = 120 kPa; 其中,地基承載28、力原則值:fgk= 120 kPa ;腳手架地基承載力調節系數:kc = 1 ; 立桿基本底面平均壓力:p = N/A =72.002 kPa ;其中,上部構造傳至基本頂面軸向力設計值 :N = 14.4 kN;基本底面面積 :A = 0.2 m2 。p=72.002kPa fg=120 kPa 。地基承載力滿足規定!聯梁型鋼懸挑腳手架計算書型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架計算根據建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-)、建筑構造荷載規范(GB 50009-)、鋼構造設計規范(GB 50017-)、建筑施工安全檢查評分原則(JGJ59-99)、建筑施工高處作業安全技術規范(JGJ80-929、1) 以及本工程施工圖紙。 一、參數信息:1.腳手架參數雙排腳手架搭設高度為 15 m,立桿采用單立桿;搭設尺寸為:立桿縱距為 1.5m,立桿橫距為1.05m,立桿步距為1.8 m;內排架距離墻長度為0.30 m;小橫桿在上,搭接在大橫桿上小橫桿根數為 2 根;腳手架沿墻縱向長度為 150.00 m;采用鋼管類型為 483.5; 橫桿與立桿連接方式為單扣件;連墻件布置取兩步三跨,豎向間距 3.6 m,水平間距4.5 m,采用扣件連接;連墻件連接方式為雙扣件;2.活荷載參數施工均布荷載(kN/m2):3.000;腳手架用途:構造腳手架;同步施工層數:2 層;3.風荷載參數本工程地處寧夏惠農,基本30、風壓0.57 kN/m2;風荷載高度變化系數z,計算連墻件強度時取0.92,計算立桿穩定性時取0.74,風荷載體型系數s 為0.214;4.靜荷載參數每米立桿承受構造自重荷載原則值(kN/m):0.1248;腳手板自重原則值(kN/m2):0.300;欄桿擋腳板自重原則值(kN/m):0.150;安全設施與安全網自重原則值(kN/m2):0.005;腳手板鋪設層數:2 層;腳手板類別:竹笆片腳手板;欄桿擋板類別:竹笆片腳手板擋板;5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用16號工字鋼,其中建筑物外懸挑段長度1.5m,建筑物內錨固段長度 2.3 m。懸挑水平鋼梁上面聯梁采用 12.6號槽鋼槽口水平。錨固31、壓點螺栓直徑(mm):12.00;樓板混凝土標號:C25;主梁間距相稱于立桿間距倍數:2倍;6.拉繩與支桿參數支撐數量為:1; 鋼絲繩安全系數為:3.500;鋼絲繩與墻距離為(m):3.300;懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結,最里面面鋼絲繩距離建筑物 0.8 m。 二、小橫桿計算:小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算,小橫桿在大橫桿上面。按照小橫桿上面腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算小橫桿自重原則值:P1= 0.038 kN/m ;腳手板荷載原則值:P2= 0.31.5/3=0.15 kN/m ;活荷載原則值:Q=31.5/3=1.5 kN/m;荷載計算32、值:q=1.20.038+1.20.15+1.41.5 = 2.326 kN/m; 小橫桿計算簡圖2.強度計算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下彎矩,計算公式如下: Mqmax = ql2/8最大彎矩 Mqmax =2.3261.052/8 = 0.321 kNm;最大應力計算值 = Mqmax/W =63.103 N/mm2;小橫桿最大彎曲應力 =63.103 N/mm2 不大于 小橫桿抗壓強度設計值 f=205 N/mm2,滿足規定!3.撓度計算:最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下撓度荷載原則值q=0.038+0.15+1.5 = 1.688 kN/m ; qmax = 5ql4/384E33、I最大撓度 = 5.01.68810504/(3842.06105121900)=1.064 mm;小橫桿最大撓度 1.064 mm 不大于 小橫桿最大容許撓度 1050 / 150=7 與10 mm,滿足規定! 三、大橫桿計算:大橫桿按照三跨持續梁進行強度和撓度計算,小橫桿在大橫桿上面。1.荷載值計算小橫桿自重原則值:P1= 0.0381.05=0.04 kN;腳手板荷載原則值:P2= 0.31.051.5/3=0.158 kN;活荷載原則值:Q= 31.051.5/3=1.575 kN;荷載設計值:P=(1.20.04+1.20.158+1.41.575)/2=1.221 kN; 大橫桿計34、算簡圖2.強度驗算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載設計值最不利分派彎矩和。 Mmax = 0.08ql2均布荷載最大彎矩計算:M1max=0.080.0381.51.5=0.007 kNm; 集中荷載最大彎矩計算公式如下: Mpmax = 0.267Pl集中荷載最大彎矩計算:M2max=0.2671.2211.5= 0.489 kNm;M = M1max + M2max = 0.007+0.489=0.496 kNm最大應力計算值 = 0.496106/5080=97.638 N/mm2;大橫桿最大應力計算值 = 97.638 N/mm2 不大于 大橫桿抗壓強度設計值 f=2035、5 N/mm2,滿足規定!3.撓度驗算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載設計值最不利分派撓度和,單位:mm;均布荷載最大撓度計算公式如下: max = 0.677ql4/100EI大橫桿自重均布荷載引起最大撓度: max= 0.6770.03815004 /(1002.06105121900) = 0.052 mm;集中荷載最大撓度計算公式如下: pmax = 1.883Pl3/100EI集中荷載原則值最不利分派引起最大撓度:小橫桿傳遞荷載 P=(0.04+0.158+1.575)/2=0.886kN = 1.8830.88615003/ ( 100 2.06105121900)36、 = 2.243 mm;最大撓度和:= max + pmax = 0.052+2.243=2.296 mm;大橫桿最大撓度 2.296 mm 不大于 大橫桿最大容許撓度 1500 / 150=10與10 mm,滿足規定! 四、扣件抗滑力計算:按規范表5.1.7,直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00kN,該工程實際旋轉單扣件承載力取值為8.00kN。縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件抗滑承載力按照下式計算(建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設計值,取8.00 kN;R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿豎向作用力設計值;小橫桿自重原則值:P1 37、= 0.0381.052/2=0.04 kN;大橫桿自重原則值:P2 = 0.0381.5=0.058 kN;腳手板自重原則值:P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN;活荷載原則值:Q = 31.051.5 /2 = 2.362 kN;荷載設計值:R=1.2(0.04+0.058+0.236)+1.42.362=3.709 kN;R 8.00 kN,單扣件抗滑承載力設計計算滿足規定! 五、腳手架立桿荷載計算:作用于腳手架荷載涉及靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載原則值涉及如下內容:(1)每米立桿承受構造自重原則值,為0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.052/2)038、.038/1.8015.00 = 2.208kN;(2)腳手板自重原則值;采用竹笆片腳手板,原則值為0.3kN/m2 NG2= 0.321.5(1.05+0.3)/2 = 0.608 kN;(3)欄桿與擋腳手板自重原則值;采用竹笆片腳手板擋板,原則值為0.15kN/m NG3 = 0.1521.5/2 = 0.225 kN;(4)吊掛安全設施荷載,涉及安全網:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.515 = 0.112 kN;經計算得到,靜荷載原則值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.153 kN;活荷載為施工荷載原則值產生軸向力總和,立桿按一縱距內施工荷載總和1/39、2取值。經計算得到,活荷載原則值 NQ = 31.051.52/2 = 4.725 kN;考慮風荷載時,立桿軸向壓力設計值為 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.23.153+ 0.851.44.725= 9.406 kN;不考慮風荷載時,立桿軸向壓力設計值為 N=1.2NG+1.4NQ=1.23.153+1.44.725=10.399kN;六、立桿穩定性計算:風荷載原則值按照如下公式計算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本風壓(kN/m2),按照建筑構造荷載規范(GB50009-)規定采用:0 = 0.57 kN/m2; z - 風荷載高度變化系數,按照建筑構造荷載規范(GB40、50009-)規定采用:z= 0.74; s - 風荷載體型系數:取值為0.214;經計算得到,風荷載原則值為: Wk = 0.7 0.570.740.214 = 0.063 kN/m2;風荷載設計值產生立桿段彎矩 MW 為: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.0631.51.82/10 = 0.037 kNm;考慮風荷載時,立桿穩定性計算公式 = N/(A) + MW/W f立桿軸心壓力設計值 :N = 9.406 kN;不考慮風荷載時,立桿穩定性計算公式 = N/(A) f立桿軸心壓力設計值 :N = N= 10.399kN;計算立桿截面回轉半徑 :i 41、= 1.58 cm;計算長度附加系數參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-)表5.3.3得 : k = 1.155 ;計算長度系數參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-)表5.3.3得 : = 1.5 ;計算長度 ,由公式 l0 = kuh 擬定:l0 = 3.118 m;長細比:L0/i = 197 ;軸心受壓立桿穩定系數,由長細比 lo/i 成果查表得到 := 0.186立桿凈截面面積 : A = 4.89 cm2;立桿凈截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;鋼管立桿抗壓強度設計值 :f =205 N/mm2;考慮風荷載時 = 9406.35/42、(0.186489)+36542.783/5080 = 110.612 N/mm2;立桿穩定性計算 = 110.612 N/mm2 不大于 立桿抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2,滿足規定!不考慮風荷載時 = 10398.6/(0.186489)=114.328 N/mm2;立桿穩定性計算 = 114.328 N/mm2 不大于 立桿抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2,滿足規定!七、連墻件計算:連墻件軸向力設計值應按照下式計算:Nl = Nlw + N0連墻件風荷載原則值按腳手架頂部高度計算z0.92,s0.214,00.57,Wk = 0.7zs0=0.7 0.920.21443、0.57 = 0.079 kN/m2;每個連墻件覆蓋面積內腳手架外側迎風面積 Aw = 16.2 m2;按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-)5.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產生軸向力(kN),N0= 5.000 kN;風荷載產生連墻件軸向力設計值(kN),按照下式計算:Nlw = 1.4WkAw = 1.782 kN;連墻件軸向力設計值 Nl = Nlw + N0= 6.782 kN;連墻件承載力設計值按下式計算:Nf = Af其中 - 軸心受壓立桿穩定系數;由長細比 l/i = 300/15.8成果查表得到 =0.949,l為內排架距離墻長度; A = 4.89 44、cm2;f=205 N/mm2;連墻件軸向承載力設計值為 Nf = 0.9494.8910-4205103 = 95.133 kN;Nl = 6.782 0,與實際不符。a為鋼絲繩豎向距離,b為外側鋼絲繩水平距離。下面將通過疊代循環求出鋼絲繩實際受力與實際變形。通過重復循環,直到型鋼變形i與細分力Ti作用下產生變形相似i,則此時力Ti即為鋼絲繩實際作用在型鋼上力。令反向力 T1=Tmax0.5,求出型鋼變形16.372mm,鋼絲繩使型鋼變形1T1(a2+b2)1/2/EA3.363mm,11,繼續循環。令反向力 T9= Tmax0.654,求出型鋼變形94.405mm,鋼絲繩使型鋼變形9T9(45、a2+b2)1/2/EA4.401mm,99。此時力與變形平衡,T929.348kN即為鋼絲繩實際作用在型鋼上支座反力。將T9帶入持續梁求出型鋼實際受力。如圖所示: 懸挑腳手架計算簡圖通過持續梁計算得到 懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN) 懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kNm) 懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm)各支座對支撐梁支撐反力由左至右分別為:R1 = 18.938 kN; R2 = -4.869 kN。 最大彎矩 Mmax= 11.85 kNm;最大應力 =M/1.05W+N/A= 11.85106 /( 1.05 141000 )+ 12.451103 / 2610 = 84.813 N/mm2;46、水平支撐梁最大應力計算值 84.813 N/mm2 不大于 水平支撐梁抗壓強度設計值 215 N/mm2,滿足規定!十、懸挑梁整體穩定性計算:水平鋼梁采用16號工字鋼,計算公式如下 = M/bWx f其中b - 均勻彎曲受彎構件整體穩定系數:查表鋼構造設計規范(GB50017-)得,b=1.3由于b不不大于0.6,依照鋼構造設計規范(GB50017-)附表B,得到 b值為0.85。通過計算得到最大應力 = 11.85106 /( 0.8531411000 )=98.519 N/mm2;水平鋼梁穩定性驗算 =98.519 N/mm2 不大于 f = 215 N/mm2 ,滿足規定!十一、拉繩受力47、計算:水平鋼梁軸力RAH和拉鋼繩軸力RUi按照下面計算 RAH = RUicosi其中RUicosi為鋼繩 拉力對水平桿產生軸壓力。各支點支撐力 RCi=RUisini按照以上公式計算得到由左至右各鋼繩拉力分別為:RU1=30.198 kN;十二、拉繩強度計算:鋼絲拉繩(支桿)內力計算:鋼絲拉繩(斜拉桿)軸力RU均取最大值進行計算,為RU=30.198 kN 選取619鋼絲繩,鋼絲繩公稱抗拉強度1550MPa,直徑15.5mm。 Fg = aFg/K其中Fg- 鋼絲繩容許拉力(kN); Fg - 鋼絲繩鋼絲破斷拉力總和(kN),查表得Fg138.5KN; - 鋼絲繩之間荷載不均勻系數,對61948、637、661鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8。0.85; K - 鋼絲繩使用安全系數。K3.5。得到:Fg=33.636KNRu30.198KN。經計算,選此型號鋼絲繩可以滿足規定。鋼絲拉繩(斜拉桿)拉環強度計算鋼絲拉繩(斜拉桿)軸力RU最大值進行計算作為拉環拉力N,為N=RU=30.198kN鋼絲拉繩(斜拉桿)拉環強度計算公式為 = N/A f其中 f 為拉環鋼筋抗拉強度,按混凝土構造設計規范10.9.8 每個拉環按2個截面計算吊環應力不應不不大于50N/mm2;所需要鋼絲拉繩(斜拉桿)拉環最小直徑 D=(301984/(3.142502) 1/2 =19.6mm;實際拉環選用直徑49、D=20mm HPB235鋼筋制作即可。十三、錨固段與樓板連接計算:1.水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓,螺栓粘結力錨固強度計算如下:錨固深度計算公式: h N/dfb其中 N - 錨固力,即作用于樓板螺栓軸向拉力,N = 1.962kN; d - 樓板螺栓直徑,d = 12mm; fb - 樓板螺栓與混凝土容許粘接強度,計算中取1.27N/mm2; f- 鋼材強度設計值,取215N/mm2; h - 樓板螺栓在混凝土樓板內錨固深度,通過計算得到 h 要不不大于 1962/(3.142121.27)=40.979mm。螺栓所能承受最大拉力 F=1/43.1412221510-3=24.3kN螺栓50、軸向拉力N=1.962kN 不大于螺栓所能承受最大拉力 F=24.304kN,滿足規定!2.水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓,混凝土局部承壓計算如下:混凝土局部承壓螺栓拉力要滿足公式:N (b2-d2/4)fcc其中 N - 錨固力,即作用于樓板螺栓軸向壓力,N = 0.524kN; d - 樓板螺栓直徑,d = 12mm; b - 樓板內螺栓錨板邊長,b=5d=60mm; fcc - 混凝土局部擠壓強度設計值,計算中取0.95fc=11.9N/mm2;(b2-d2/4)fcc=(602-3.142122/4)11.9/1000=41.494kNN=0.524kN通過計算得到公式右邊等于41.451、9 kN,不不大于錨固力 N=0.52 kN ,樓板混凝土局部承壓計算滿足規定!十四、腳手架配件數量匡算:扣件式鋼管腳手架桿件配備數量需要一定富余量,以適應構架時變化需要,因而按匡算方式來計算;依照腳手架立桿數量按如下公式進行計算: L = 1.1H(n(1+Hs/H)+la/hn-2la/h)+ (H/h)-1取整c/la取整(m+2)lb N1 = 1.1(H/2h + 1)n + 1.1(H/h)-1)m N2 = 2.2(H/h + 1)n(1+Hs/H) + (c/la+1)(m+2)K2.2 N3 = L/li N4 = 0.3L/li S = 1.1(n-2)lalbL - 長桿52、總長度(m); N1 - 小橫桿數(根); N2 - 直角扣件數(個); N3 - 對接扣件數(個); N4 - 旋轉扣件數(個); S - 腳手板面積(m2); n - 立桿總數(根) n=202; H - 搭設高度(m) H=15; h - 步距(m) h=1.8; la - 立桿縱距(m) la=1.5; li - 長桿平均長度; m - 大/小橫桿搭設根數; K - 腳手板鋪設層數; c - 腳手架搭設總長度; lb - 立桿橫距(m) lb=1.05; Hs - 雙立桿計算高度; 長桿總長度(m) L =1.1 15.00 (202(1+0.00/15.00) + 1.50 202/53、1.80 - 2 1.50/1.80)+(15.00/1.80-1) (150.00/ 1.50)(2+2) 1.05=9023.00;小橫桿數(根) N1 =1.1 (15.00 /1.80 1/2 + 1) 202 + 1.1(15.00/1.80-1) 2 = 1165;直角扣件數(個) N2 =2.2 (15.00 / 1.80 + 1) 202(1+0.00/15.00) + (150.00/1.50+1) (2+2) 2 2.2 = 5926;對接扣件數(個) N3 =9023.00 / 6.00 = 1504;旋轉扣件數(個) N4 =0.3 9023.00 / 6.00 = 452;腳手板面積(m2) S = 1.1 ( 202-2) 1.50 1.05=346.50。依照以上公式計算得長桿總長9023m;小橫桿1165根;直角扣件5926個;對接扣件1504個;旋轉扣件452個;腳手板346.5m2。