1、施工升降機安全專項施工方案 龍成建設工程有限 公司2014年3月15日第一節 編制依據- 2 -第二節 工程概況- 2 -第三節 安裝錨固方案- 2 -第四節 施工升降機的拆卸- 5 -第五節 安全要求及措施- 5 -第六節 施工升降機計算書- 8 - 升降機專項施工方案第一節 編制依據本方案主要依據施工圖紙及以下規范及參考文獻編制:施工升降機(GB/T 10054-2005)施工升降機安全規則(GB10055-2007)建筑地基基礎設計規范(GB50007-2011)混凝土結構設計規范(GB 50010-2010)第二節 工程概況、工程名稱:恒隆水城商住樓及人防地下室2、工程地點: 洪澤縣城
2、北京路與建設路交叉口(原老汽車站)3、建筑概況:本工程總建筑面積為112000m2。由人防地下室、商業A區、商業B區、商業C區、3#樓及商業D區四塊組成;商業A區分1#樓2#樓和大潤發。需裝人貨梯的為1#樓2#樓和3#樓,其中1#樓總高65.6M,人貨梯安裝在地面;2#樓總高65.6M,人貨梯安裝在人防地下室頂板上;3#樓總高53M,人貨梯安裝在地面。 第三節 安裝錨固方案SC200/200為型錨固。錨固長度:3800mm(一般不大于4M),錨固間距:錨固高度1#樓7.2M一道,2#樓5.4M一道,3#樓8.7M一道,錨固件與墻體連接。1、前期準備1.1、將基礎方案做好,保證基礎的水平及各項使
3、用要求;1.2、保持施工升降機的進場道路通暢,并有足夠的停放設備空間;1.3、確保安裝地點滿足安全檢查機構所規定的要求,且已獲得安裝許可。安裝工地應配備一個專用電源箱,供電熔斷器的電流為升降機額定電流的1.52倍,升降機工作電源電壓值上下波動不得超過5%;1.4、升降機的專用電源箱應直接從工地變電室引入電源,距離最好不超過30米,一般每個吊籠需配置一根大于425mm的銅芯電纜,如距離過長,應適當增加電纜的截面積;1.5、專用配電箱內每一吊籠均用一開關控制,電源箱需采用沖擊波無動作型漏電保護開關。1.6、用接地電阻測試儀測量升降機鋼結構及電器設備金屬外殼的接地電阻,不得大于4。用500兆歐表測量
4、電動機及電器元件的對地絕緣電阻應不小于1M;1.7、準備好停層附件,如支架、安全欄桿等;1.8、確定附墻方案,按需要準備好預埋件或固定件,并提前在符合附墻要求的附(附附墻件的安裝圖紙)實際附墻件的位置尺寸為3800.按照圖紙設置扶墻件,且扶墻件間距不大于9米,在相應的樓層設置預埋件。2、施工升降機的安裝2.1、把基礎表面清掃干凈;2.2、將基礎底座安裝在基礎平臺上,用水平尺檢查水平,并填實基礎,檢查基礎底座中心到附墻點的距離;2.3、按此順序上三個標準節;2.4、安裝吊籠;2.5、接通電源,對設備進行檢測;2.6、應用小輩桿進行標準節安裝;2.7、安裝到高度后,安裝各項限位,并進行調試;2.8
5、、安裝外籠后,對設備試運行良好后,方可投入使用。3、技術要求3.1、每安裝一道附墻架,應用經緯儀測量其垂直度;3.2、附墻架允許的最大水平偏角為;3.3、齒輪和齒條的嚙合側隙應為0.20.7mm,靠背輪和齒條背間隙為0.5mm;3.4、各滾輪與標準節間隙為0.5mm;3.5、每隔6m安裝一道護線桿;3.6、安裝對重時應保證對重與滑道間隙為0.5mm;3.7、上極限碰鐵應安裝在吊籠越過上平臺150mm處,下極限碰鐵應安裝在吊籠滿載下行時自動停止在碰到緩沖簧100200mm處;3.8、必須保證極限開關觸柄與上下極限碰鐵的距離,在極限開關斷開時,觸柄距碰鐵0.52mm內。第四節 施工升降機的拆卸升降
6、機拆卸的方法與順序基本上是與安裝時相反,故這里僅給出一些主要的操作及注意事項。1、將升降機附近區域用柵欄圍住,并設置標志“謹防墜物”;2、把籠頂操縱盒移到吊籠頂上,并將籠頂操縱盒上的“加節運行”開關持到“加節”位置,裝好吊桿及安全圍欄;3、將吊籠開到導軌架頂部,拆下兩個限位撞塊; 4、卸下導軌架標準節,過道豎桿、附墻架等,用吊籠運到地面。注意吊籠頂部一次只能裝相當于3節標準節的重量;5、同時,拆下電纜導向架、撐桿等,直到只有3節標準節時,把吊籠開到緩沖器上;6、切斷主電源,拆下電源電纜,松開吊籠電機的制動閘,用吊車吊走吊籠;7、拆下三節標準節、基礎構架及緩沖器等。第五節 安全要求及措施1、安裝
7、作業人員應按高空中作業的要求操作:佩戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋;2、安裝作業時,必須按額定載荷重量下進行安裝,不許超載;3、風速超過13m/s時及惡劣天氣下不能進行安裝作業;4、安裝作業時,應防止安裝地點上方掉落物體,避免高空多層次作業;5、首層進料口一側搭設2m的防護棚安全通道,通道兩側用密目網封閉,通道頂部用50厚木板防護;6、樓層上料平臺處臨邊設1.5m高的防護欄;7、每層樓層處設安全防護門和樓層標識牌。第六節 施工升降機計算書一、參數信息1.施工升降機基本參數(參數見附圖)施工升降機型號:SC200/200; 吊籠形式:雙吊籠;架設總高度:120m; 標準節長度:1.508m;底籠長
8、:5.55M 底籠寬:3.55m標準節重:140kg 乘客人數:2*24吊籠重: 960kg 吊籠載重:2*2000kg2.樓板參數基礎混凝土強度等級:C35; 樓板長:8.4m;樓板寬:8.4m; 樓板厚:300mm;梁寬:0.5m; 梁高:1.0m;板中底部短向配筋:16200;板邊上部短向配筋:16200;梁截面底部縱筋:1025;梁中箍筋配置:10150;箍筋肢數:4;3.荷載參數:施工荷載:2.5kN/m2;二、基礎承載計算:導軌架重(共需80節標準節,標準節重140kg)140*80=11200kg施工升降機自重標準值:Pk=(945*2+17500+11200kg+4000)*1
9、0=345.9KN考慮動載、自重誤差及風載對基礎的影響,取系數n=2.1基礎承載力設計值:P=2.1345.9KN=726.4KN三、2#樓地下室頂板結構驗算驗算時不考慮地下室頂板下的鋼管的支承作用,施工升降機的全部荷載由混凝土板來承擔。根據板的邊界條件不同,選擇最不利的板進行驗算樓板長寬比:Lx/Ly=8.4/8.4=11、荷載計算取板中1m板寬進行驗算q1=5601/8.4*8.4=7.94kN/m2、混凝土頂板配筋驗算板中最大彎矩:Mxmax=q1Lx2/24=7.948.42/42=13.34支座最大彎矩:M0x=-q1Lx2/12=-7.948.42/42=-13.34板中底部短向配
10、筋:s=|M|/(1fcbh02)=13.34106/(1.0019.101.00103225.002)=0.264;=1-(1-s)1/2=1-(1-20.264)0.5=0.687;s=1-/2=1-0.687/2=0.657;As=|M|/(sfyh0)=13.34106/(0.657360.00225.00)=250.67mm2。實際配筋:144.513 mm2 250.67 mm2板中底部短向配筋不滿足要求!(不滿足要求)板邊上部短向配筋:s=|M|/(1fcbh02)=46.57106/(1.0019.101.00103225.002)=0.048;=1-(1-s)1/2=1-(1
11、-20.048)0.5=0.049;s=1-/2=1-0.049/2=0.975;As=|M|/(sfyh0)=46.57106/(0.975360.00225.00)=589.53mm2。實際配筋:678.584 mm2 589.533 mm2板邊上部短向配筋滿足要求!3、混凝土頂板撓度驗算樓板慣性矩:I=10.253/12=0.00130m4撓度:max=q1Lx4/(384EI)=54.5783.24/(3843.251070)= 1 / 2834 26.646mm2 ;梁配筋不滿足要求!(不滿足要求)四、板底加強經過上面的計算,得出地下室的頂板未能滿足承載力的要求,現對地下室頂板設置支
12、撐。由于人貨梯主要由中央立柱承受整個人貨梯的荷載,現在對中央立柱對應的位置加強支撐,確保能承受整個人貨梯的荷載。中央立柱位置如下圖:人貨梯的中距A-6軸4.2M,距離1/0A軸3.8M現對地下室頂板采用鋼管支撐,鋼管采用4.8*3,搭設間距為400鋼管直接支撐到基礎地板上,能滿足受力要求。第七節 轉料平臺計算轉料平臺處由鋼管從底部搭設至頂部,落地搭設高度23.35米,按24米考慮計算,上部采用槽鋼懸挑,每5層懸挑一次,高度為17.25米。 立桿搭設為1200*1000,步距為1800。每層設置一個剪刀撐。落地轉料平臺的計算一、參數信息1.腳手架參數雙排腳手架搭設高度為 24 m,立桿采用單立桿
13、;搭設尺寸為:橫距Lb為 1.2m,縱距La為1m,大小橫桿的步距為1.8 m;內排架距離墻長度為0.25m;大橫桿在上,搭接在小橫桿上的大橫桿根數為 2 根;采用的鋼管類型為 483.0; 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3 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標準值:2.000 kN/m2; 3.風荷載參數本工程地處無錫市,基本風壓0.4 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0.693;4.靜荷載參數每米立桿承受的結構自重標準值(kN/m
14、):0.1161;腳手板自重標準值(kN/m2):0.300;欄桿擋腳板自重標準值(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標準值(kN/m):0.033;腳手板鋪設總層數:13;5.承重混凝土板參數板類型:單向板;板單元計算跨度度Lo(m):2.5m;計算跨數:3跨;板厚度h(mm):250;混凝土成型齡期TB(天):28;混凝土強度等級:XB=C40;混凝土強度實測值fck(MPa):19.1;鋼筋位置 配筋量及等級 每米寬鋼筋面積(mm2)板底正筋 HRB40012150 ASY=75
15、4板頂負筋 HRB40012150 ASY=754 二、大橫桿的計算按照扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)第條規定,大橫桿按照三跨連續梁進行強度和撓度計算,大橫桿在小橫桿的上面。將大橫桿上面的腳手板自重和施工活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算大橫桿的自重標準值:P1=0.033 kN/m ;腳手板的自重標準值:P2=0.31.2/(2+1)=0.12 kN/m ;活荷載標準值: Q=21.2/(2+1)=0.8 kN/m;靜荷載的設計值: q1=1.20.033+1.20.12=0.184 kN/m;活荷載的設計值: q2=1.40.8=1.1
16、2 kN/m; 圖1 大橫桿設計荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 圖2 大橫桿設計荷載組合簡圖(支座最大彎矩)2.強度驗算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合。跨中最大彎距計算公式如下: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大彎距為 M1max=0.080.18412+0.101.1212 =0.127 kNm;支座最大彎距計算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大彎距為 M2max= -0.100.18412-0.1171.1212 =-0.149 kNm;選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算: =Max(0.
17、127106,0.149106)/4490=33.185 N/mm2;大橫桿的最大彎曲應力為 = 33.185 N/mm2 小于 大橫桿的抗彎強度設計值 f=205 N/mm2,滿足要求!3.撓度驗算最大撓度考慮為三跨連續梁均布荷載作用下的撓度。計算公式如下: max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中:靜荷載標準值: q1= P1+P2=0.033+0.12=0.153 kN/m; 活荷載標準值: q2= Q =0.8 kN/m; 最大撓度計算值為: = 0.6770.15310004/(1002.06105107800)+0.9900.810004/(100
18、2.06105107800) = 0.403 mm;大橫桿的最大撓度 0.403 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1000/150 mm與10 mm,滿足要求!三、小橫桿的計算根據JGJ130-2001第條規定,小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算,大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計算值作為小橫桿集中荷載,在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計算大橫桿的自重標準值:p1= 0.0331 = 0.033 kN;腳手板的自重標準值:P2=0.31.21/(2+1)=0.120 kN;活荷載標準值:Q=21.21/(2+1) =0.800 kN;集中荷載的設計值: P
19、=1.2(0.033+0.12)+1.4 0.8 = 1.304 kN; 小橫桿計算簡圖2.強度驗算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的標準值最不利分配的彎矩和;均布荷載最大彎矩計算公式如下:Mqmax = ql2/8Mqmax = 1.20.0331.22/8 = 0.007 kNm;集中荷載最大彎矩計算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 1.3041.2/3 = 0.522 kNm ;最大彎矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.529 kNm;最大應力計算值 = M / W = 0.529106/4490=117.768 N/mm2 ;小橫桿的最大彎曲
20、應力 =117.768 N/mm2 小于 小橫桿的抗彎強度設計值 205 N/mm2,滿足要求!3.撓度驗算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設計值最不利分配的撓度和;小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計算公式如下:qmax = 5ql4/384EIqmax=50.03312004/(3842.06105107800) = 0.04 mm ;大橫桿傳遞荷載 P = p1 + p2 + Q = 0.033+0.12+0.8 = 0.953 kN;集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度計算公式如下:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax = 953.31200
21、(312002-412002/9 ) /(722.06105107800) = 2.633 mm;最大撓度和 = qmax + pmax = 0.04+2.633 = 2.673 mm;小橫桿的最大撓度為 2.673 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1200/150=8與10 mm,滿足要求!四、扣件抗滑力的計算按規范表,直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00kN,該工程實際的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,扣件的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): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設計值,取8.00 kN;R - 縱向或橫
22、向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值;大橫桿的自重標準值: P1 = 0.03312/2=0.033 kN;小橫桿的自重標準值: P2 = 0.0331.2/2=0.02 kN;腳手板的自重標準值: P3 = 0.31.21/2=0.18 kN;活荷載標準值: Q = 21.21 /2 = 1.2 kN;荷載的設計值: R=1.2(0.033+0.02+0.18)+1.41.2=1.96 kN;R 8.00 kN,單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 五、腳手架立桿荷載計算作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內容:(1)每米立桿承受的結構自重標準值,為0.1161k
23、N/m NG1 = 0.1161+(1.002/2)0.033/1.8024.00 = 3.230kN;(2)腳手板的自重標準值;采用竹笆片腳手板,標準值為0.3kN/m2 NG2= 0.3131(1.2+0.2)/2 = 2.827 kN;(3)欄桿與擋腳手板自重標準值;采用竹笆片腳手板擋板,標準值為0.15kN/m NG3 = 0.15131/2 = 0.975 kN;(4)吊掛的安全設施荷載,包括安全網:0.005 kN/m2 NG4 = 0.005124 = 0.12 kN;經計算得到,靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 7.153 kN;活荷載為施工荷載標準值
24、產生的軸向力總和,立桿按一縱距內施工荷載總和的1/2取值。經計算得到,活荷載標準值 NQ = 21.212/2 = 2.4 kN;考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.27.153+ 0.851.42.4= 11.439 kN;不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為 N=1.2NG+1.4NQ=1.27.153+1.42.4=11.943kN;六、立桿的穩定性計算風荷載標準值按照以下公式計算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本風壓(kN/m2),按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用:0 = 0.4 kN/m2; z -
25、風荷載高度變化系數,按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用:z= 0.74; s - 風荷載體型系數:取值為0.693;經計算得到,風荷載標準值為: Wk = 0.7 0.40.740.693 = 0.144 kN/m2;風荷載設計值產生的立桿段彎矩 MW 為: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.14411.82/10 = 0.055 kNm;考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式 = N/(A) + MW/W f立桿的軸心壓力設計值 :N = 11.439 kN;不考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式 = N/(A) f立桿的軸心壓力設計值
26、:N = N= 11.943kN;計算立桿的截面回轉半徑 :i = 1.59 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(JGJ130-2001)表得 : 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(JGJ130-2001)表得 : = 1.53 ;計算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定:l0 = 3.181 m;長細比: L0/i = 200 ;軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 lo/i 的結果查表得到 := 0.18立桿凈截面面積 : A = 4.24 cm2;立桿凈截面模量(抵抗矩) :W = 4.49 cm3;鋼管立桿抗壓強度設計
27、值 :f =205 N/mm2;考慮風荷載時 = 11439.48/(0.18424)+55362.406/4490 = 162.219 N/mm2;立桿穩定性計算 = 162.219 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2,滿足要求!不考慮風荷載時 = 11943.48/(0.18424)=156.492 N/mm2;立桿穩定性計算 = 156.492 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2,滿足要求!七、最大搭設高度的計算按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)5.3.6條考慮風荷載時,采用單立管的敞開式、全封
28、閉和半封閉的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構配件自重標準值產生的軸向力 NG2K(kN)計算公式為:NG2K = NG2+NG3+NG4 = 3.922 kN;活荷載標準值 :NQ = 2.4 kN;每米立桿承受的結構自重標準值 :Gk = 0.116 kN/m;計算立桿段由風荷載標準值產生的彎矩: Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.055 /(1.4 0.85) = 0.047 kNm;Hs =( 0.184.2410-4205103-(1.23.922+0.851.4(2.4+0.1
29、84.241000.047/4.49)/(1.20.116)=51.26 m;按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)條腳手架搭設高度 Hs等于或大于26米,按照下式調整且不超過50米:H = Hs /(1+0.001Hs)H = 51.26 /(1+0.00151.26)=48.761 m;H= 48.761 和 50 比較取較小值。經計算得到,腳手架搭設高度限值 H =48.761 m。腳手架單立桿搭設高度為24m,小于H,滿足要求!八、連墻件的穩定性計算連墻件的軸向力設計值應按照下式計算:Nl = Nlw + N0連墻件風荷載標準值按腳手架頂部高度計算z0.92,
30、s0.693,00.4,Wk = 0.7zs0=0.7 0.920.6930.4 = 0.179 kN/m2;每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側的迎風面積 Aw = 10.8 m2;按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)條連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力(kN), N0= 5.000 kN;風荷載產生的連墻件軸向力設計值(kN),按照下式計算:Nlw = 1.4WkAw = 2.699 kN;連墻件的軸向力設計值 Nl = Nlw + N0= 7.699 kN;連墻件承載力設計值按下式計算:Nf = Af其中 - 軸心受壓立桿的穩定系數;由長細比 l/i = 2
31、50/15.9的結果查表得到 =0.958,l為內排架距離墻的長度; A = 4.24 cm2;f=205 N/mm2;連墻件軸向承載力設計值為 Nf = 0.9584.2410-4205103 = 83.269 kN;Nl = 7.699 Nf = 83.269,連墻件的設計計算滿足要求!連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計算得到 Nl = 7.699小于雙扣件的抗滑力 12 kN,滿足要求! 連墻件扣件連接示意圖九、混凝土板強度驗算 單根立桿傳遞荷載代表值(kN):NL=NG+NQ=7.153+2.4=9.553kN;混凝土板活荷載設計值(kN/m2):QB=1.42NL/(LaLb)(L
32、bLa)/(0.7LaLo)+Qk=1.429.553/(11.2)(1.21)/(0.712.5)+0=15.285kN/m2;混凝土板恒載設計值:(kN/m2):GB=1.2h0/100025=7.5kN/m2; 因為計算單元取連續板塊其中之一,故需計算本層折算荷載組合設計值:Fi=GB+QB=7.5+15.285=22.785kN/m2;按3等跨均布荷載作用:Mmax+=11.393kNm,Mmax-=-14.241kNm;依據工程結構設計原理板的正截面極限計算公式為:Mu=1sfyAsh0Mu=1fcb(h0-/2)+fyAs(h0-s);Mu=fyAs(h0-s)(當2s時,采用此公
33、式);式中Mu -板正截面極限承載彎矩; 1 -截面最大正應力值與混凝土抗壓強度fc的比值,低于C50混凝土1取1.0; s -縱向受壓鋼筋合力點至受壓區邊緣的距離默認取20mm; fc -混凝土抗壓強度標準值,參照上述修正系數修改; fy -受壓區鋼筋抗拉強度標準值; As-受壓區鋼筋總面積; -混凝土受壓區高度,=Asfyh0/(1fcbh0+fyAs) s -截面內力臂系數,s=1-0.5,=Asfy/(1bh0) fy -鋼筋抗拉強度標準值; As-受拉鋼筋總面積; h0 -計算單元截面有效高度,短跨方向取h-20mm,長跨方向取h-30mm,其中h是板厚;Mu+=0.80Mu+=0.
34、801.001-0.5754.000360.00/(1.00100023019.10)360.000754.00230/1000000=48.402kNm;Mu-=0.80Mu-=0.801.0019.100100013.385(230-13.385/2)+360.000754.000(230-20)/1000000=91.272kNm;所以有:Mmax+Mu+,Mmax-Mu-,此混凝土板是滿足承載能力要求。懸挑的轉料平臺的計算一、參數信息1.腳手架參數雙排腳手架搭設高度為 17.2 m,立桿采用單立桿;搭設尺寸為:立桿的縱距為 1.2m,立桿的橫距為1m,立桿的步距為1.8 m;內排架距離
35、墻長度為0.25 m;大橫桿在上,搭接在小橫桿上的大橫桿根數為 2 根;采用的鋼管類型為 483.0; 橫桿與立桿連接方式為單扣件;連墻件布置取兩步兩跨,豎向間距 3.6 m,水平間距2.4 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;3.風荷載參數本工程地處無錫市,基本風壓0.45 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的結構自重荷載標準值(kN/m):0.1248;腳手板自重標準值(kN/m2):0.300;欄桿擋腳板自重標準值(
36、kN/m):0.150;安全設施與安全網自重標準值(kN/m2):0.005;腳手板鋪設層數:4 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16a號槽鋼,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。錨固壓點螺栓直徑(mm):20.00;樓板混凝土標號:C406.拉繩與支桿參數 鋼絲繩安全系數為:6.000;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 1.2 m。 二、大橫桿的計算按照扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)第條規定,大橫桿按照三跨連續梁進
37、行強度和撓度計算,大橫桿在小橫桿的上面。將大橫桿上面的腳手板自重和施工活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算大橫桿的自重標準值:P1=0.033 kN/m ;腳手板的自重標準值:P2=0.31/(2+1)=0.1 kN/m ;活荷載標準值: Q=31/(2+1)=1 kN/m;靜荷載的設計值: q1=1.20.033+1.20.1=0.16 kN/m;活荷載的設計值: q2=1.41=1.4 kN/m; 圖1 大橫桿設計荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 圖2 大橫桿設計荷載組合簡圖(支座最大彎矩)2.強度驗算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合。跨中最大彎
38、距計算公式如下: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大彎距為 M1max=0.080.161.22+0.101.41.22 =0.22 kNm;支座最大彎距計算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大彎距為 M2max= -0.100.161.22-0.1171.41.22 =-0.259 kNm;選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算: =Max(0.22106,0.259106)/4490=57.684 N/mm2;大橫桿的最大彎曲應力為 = 57.684 N/mm2 小于 大橫桿的抗彎強度設計值 f=205 N/mm2,
39、滿足要求!3.撓度驗算最大撓度考慮為三跨連續梁均布荷載作用下的撓度。計算公式如下: max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中:靜荷載標準值: q1= P1+P2=0.033+0.1=0.133 kN/m; 活荷載標準值: q2= Q =1 kN/m; 最大撓度計算值為: = 0.6770.13312004/(1002.06105107800)+0.990112004/(1002.06105107800) = 1.009 mm;大橫桿的最大撓度 1.009 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1200/150 mm與10 mm,滿足要求! 三、小橫桿的計算根據JG
40、J130-2001第條規定,小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算,大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計算值作為小橫桿集中荷載,在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計算大橫桿的自重標準值:p1= 0.0331.2 = 0.04 kN;腳手板的自重標準值:P2=0.311.2/(2+1)=0.120 kN;活荷載標準值:Q=311.2/(2+1) =1.200 kN;集中荷載的設計值: P=1.2(0.04+0.12)+1.4 1.2 = 1.872 kN; 小橫桿計算簡圖2.強度驗算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的標準值最不利分配的彎矩和;均布荷載最
41、大彎矩計算公式如下:Mqmax = ql2/8Mqmax = 1.20.03312/8 = 0.005 kNm;集中荷載最大彎矩計算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 1.8721/3 = 0.624 kNm ;最大彎矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.629 kNm;最大應力計算值 = M / W = 0.629106/4490=140.084 N/mm2 ;小橫桿的最大彎曲應力 =140.084 N/mm2 小于 小橫桿的抗彎強度設計值 205 N/mm2,滿足要求!3.撓度驗算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設計值最不利分配的撓度和;小橫桿自重
42、均布荷載引起的最大撓度計算公式如下:qmax = 5ql4/384EIqmax=50.03310004/(3842.06105107800) = 0.02 mm ;大橫桿傳遞荷載 P = p1 + p2 + Q = 0.04+0.12+1.2 = 1.36 kN;集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度計算公式如下:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax = 1359.961000(310002-410002/9 ) /(722.06105107800) = 2.174 mm;最大撓度和 = qmax + pmax = 0.02+2.174 = 2.193 mm;小橫桿的
43、最大撓度為 2.193 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1000/150=6.667與10 mm,滿足要求! 四、扣件抗滑力的計算按規范表,直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00kN,該工程實際的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,扣件的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): 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的豎向作用力設計值;大橫桿的自重標準值: P1 = 0.0331.22/2=0.04 kN;小橫桿的自重標準值: P2 = 0.0331/2=0.017 kN;腳手板的
44、自重標準值: P3 = 0.311.2/2=0.18 kN;活荷載標準值: Q = 311.2 /2 = 1.8 kN;荷載的設計值: R=1.2(0.04+0.017+0.18)+1.41.8=2.804 kN;R 8.00 kN,單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 五、腳手架立桿荷載的計算作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內容:(1)每米立桿承受的結構自重標準值,為0.1161kN/m NG1 = 0.1161+(1.202/2)0.033/1.8017.25 = 2.386kN;(2)腳手板的自重標準值;采用竹笆片腳手板,標準值為0.3kN/m2 NG2
45、= 0.341.2(1+0.2)/2 = 0.9 kN;(3)欄桿與擋腳手板自重標準值;采用竹笆片腳手板擋板,標準值為0.15kN/m NG3 = 0.1541.2/2 = 0.36 kN;(4)吊掛的安全設施荷載,包括安全網:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.217.25 = 0.104 kN;經計算得到,靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.749 kN;活荷載為施工荷載標準值產生的軸向力總和,立桿按一縱距內施工荷載總和的1/2取值。經計算得到,活荷載標準值 NQ = 311.22/2 = 3.6 kN;考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為 N =
46、 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.23.749+ 0.851.43.6= 8.783 kN;不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為 N=1.2NG+1.4NQ=1.23.749+1.43.6=9.539kN;六、立桿的穩定性計算風荷載標準值按照以下公式計算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本風壓(kN/m2),按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用:0 = 0.45 kN/m2; z - 風荷載高度變化系數,按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用:z= 0.74; s - 風荷載體型系數:取值為0.214;經計算得到,風荷載標準值為: Wk
47、= 0.7 0.450.740.214 = 0.05 kN/m2;風荷載設計值產生的立桿段彎矩 MW 為: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.051.21.82/10 = 0.023 kNm;考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式 = N/(A) + MW/W f立桿的軸心壓力設計值 :N = 8.783 kN;不考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式 = N/(A) f立桿的軸心壓力設計值 :N = N= 9.539kN;計算立桿的截面回轉半徑 :i = 1.59 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(JGJ130-2001)表得 : k
48、 = 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(JGJ130-2001)表得 : = 1.5 ;計算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定:l0 = 3.118 m;長細比: L0/i = 196 ;軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 lo/i 的結果查表得到 := 0.188立桿凈截面面積 : A = 4.24 cm2;立桿凈截面模量(抵抗矩) :W = 4.49 cm3;鋼管立桿抗壓強度設計值 :f =205 N/mm2;考慮風荷載時 = 8783.01/(0.188424)+23079.652/4490 = 115.325 N/mm2;立桿穩定性計算 = 115.
49、325 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2,滿足要求!不考慮風荷載時 = 9539.01/(0.188424)=119.668 N/mm2;立桿穩定性計算 = 119.668 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2,滿足要求!七、連墻件的計算連墻件的軸向力設計值應按照下式計算:Nl = Nlw + N0連墻件風荷載標準值按腳手架頂部高度計算z0.92,s0.214,00.45,Wk = 0.7zs0=0.7 0.920.2140.45 = 0.062 kN/m2;每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側的迎風面積 Aw = 8.64 m2;按
50、建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)條連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力(kN), N0= 5.000 kN;風荷載產生的連墻件軸向力設計值(kN),按照下式計算:Nlw = 1.4WkAw = 0.75 kN;連墻件的軸向力設計值 Nl = Nlw + N0= 5.75 kN;連墻件承載力設計值按下式計算:Nf = Af其中 - 軸心受壓立桿的穩定系數;由長細比 l/i = 250/15.9的結果查表得到 =0.958,l為內排架距離墻的長度; A = 4.24 cm2;f=205 N/mm2;連墻件軸向承載力設計值為 Nf = 0.9584.2410-420
51、5103 = 83.269 kN;Nl = 5.75 Ru12.361KN。經計算,選此型號鋼絲繩能夠滿足要求。鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環強度計算鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU的最大值進行計算作為拉環的拉力N,為N=RU=12.361kN鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環的強度計算公式為 = N/A f其中 f 為拉環鋼筋抗拉強度,按混凝土結構設計規范 每個拉環按2個截面計算的吊環應力不應大于50N/mm2;所需要的鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環最小直徑 D=(123614/(3.142502) 1/2 =12.5mm;實際拉環選用直徑D=14mm 的HPB235的鋼筋制作即可。十二、錨固段與樓板連接的計算1.水
52、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,即作用于樓板螺栓的軸向拉力,N = 0.022kN; d - 樓板螺栓的直徑,d = 20mm; fb - 樓板螺栓與混凝土的容許粘接強度,計算中取1.57N/mm2; f- 鋼材強度設計值,取215N/mm2; h - 樓板螺栓在混凝土樓板內的錨固深度,經過計算得到 h 要大于 22/(3.142201.57)=0.223mm。螺栓所能承受的最大拉力 F=1/43.1420221510-3=67.51kN螺栓的軸向拉力N=0.022kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=67.51k
53、N,滿足要求!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的螺栓拉力要滿足公式:N (b2-d2/4)fcc其中 N - 錨固力,即作用于樓板螺栓的軸向壓力,N = 8.27kN; d - 樓板螺栓的直徑,d = 20mm; b - 樓板內的螺栓錨板邊長,b=5d=100mm; fcc - 混凝土的局部擠壓強度設計值,計算中取0.95fc=16.7N/mm2;(b2-d2/4)fcc=(1002-3.142202/4)16.7/1000=161.754kNN=8.27kN經過計算得到公式右邊等于161.75 kN,大于錨固力 N=8.27 kN ,樓板混凝土局部承壓計算滿足要求!