1、 腳手架設(shè)置原則本工程地上總建筑面積20688.86m,框支框剪結(jié)構(gòu),層高3.00m檐口高度54.300m,外腳手架采用鋼管腳手架。各段安排如下:順序標(biāo)高(m)層數(shù)高度(m)說 明10.3-91-39.00滿地腳手架29-273-927.00懸挑腳手架327-459-1545.00懸挑腳手架445-5415-1854.300懸挑腳手架 落地腳手架落地腳手架均采用雙排鋼管扣件腳手架,排距Lb選用0.80m,距墻面0.20m,步距h選用1.8m,最大柱距Lmax選用1.5m,連墻件每兩步兩跨設(shè)一點(diǎn)。腳手架基礎(chǔ)做法:地面澆筑150mm厚C15混凝土,腳手架立柱下用槽鋼墊腳。計(jì)算見后。 懸挑外腳手架懸
2、挑腳手架主要構(gòu)造:樓層層高3.0m,56層作為一個懸挑段(見上表),懸挑梁采用16a槽鋼,每懸挑段為810步,立桿步距1.8m,立柱縱距1.5m,橫距0.8m,立柱距墻面0.80m,總高度1518m。以16a槽鋼作為挑梁,槽鋼長度3000,在樓板上預(yù)埋216鋼筋錨環(huán),固定槽鋼挑梁,并用14鋼絲繩反拉加固。鋼管立桿與槽鋼接觸處,用25鋼筋焊接在槽鋼上,長度不少于10cm,作為鋼管防滑移的措施。計(jì)算依據(jù):建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)。計(jì)算見附錄,構(gòu)造如下圖:根據(jù)本工程的特點(diǎn),在平面布置時,應(yīng)注意下列問題: (1)轉(zhuǎn)角的處理轉(zhuǎn)角處設(shè)置16a槽鋼挑架時,要根據(jù)具體情況
3、,或穿過剪力墻,或繞過柱子,或預(yù)埋于混凝土中,埋入長度不少于500。利用槽鋼作為鋼管立柱的挑梁,并與橫豎方向的懸挑腳手連成一體,轉(zhuǎn)角處一定要設(shè)鋼絲繩。詳見下面轉(zhuǎn)角構(gòu)造圖。(2)上下層平面不相同時的處理本工程上下層的陽臺是交錯的,懸挑腳手布置的原則是:沿投影面最大的外邊緣設(shè)置腳手架。(3)本工程的南面,17層,采用落地腳手架,腳手架從地下室頂板面開始搭設(shè),從第8層開始,仍按上述要求,搭設(shè)懸挑腳手架。 施工要求 材質(zhì)要求 鋼管選用外徑48mm,壁厚3.5mm的鋼管,表面應(yīng)平整光滑,無裂紋、分層、壓痕、劃道和硬彎。新用鋼管要有出廠合格證,搭設(shè)架子前應(yīng)進(jìn)行保養(yǎng),除銹并統(tǒng)一涂成黃色,欄桿涂成黃黑相間顏色
4、。 鋼管腳手架搭設(shè)使用的扣件應(yīng)符合鋼管腳手架扣件GB15831要求,由有扣件生產(chǎn)許可證的廠家生產(chǎn),并提交生產(chǎn)合格證,不得有裂紋、氣孔、縮松、砂眼等鍛造缺陷,貼和面應(yīng)平整,活動部位靈活,夾緊鋼管開口處最小距離不小于5mm。舊扣件使用前應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查,有裂縫、變形的嚴(yán)禁使用,出現(xiàn)滑絲的螺栓必須更換。新舊扣件均應(yīng)進(jìn)行防銹處理。 腳手板采用符合有關(guān)安全要求的竹腳手板,綁扎鉛絲用16#,綁扎時鉛絲必須雙股并聯(lián)綁扎。 安全網(wǎng)用密目式安全網(wǎng),執(zhí)行密目式安全立網(wǎng)GB16909-1997標(biāo)準(zhǔn),滿足800目/10cm10cm的要求,做耐貫穿試驗(yàn)符合要求,61.8的單張網(wǎng)重應(yīng)在3kg以上。阻燃型顏料為綠色,必須有產(chǎn)
5、品生產(chǎn)許可證和質(zhì)量合格證,安全監(jiān)督管理部門發(fā)給的準(zhǔn)用證等??奂戒摴苣_手架搭設(shè)要求 桿件的間距和布置按本方案規(guī)定進(jìn)行搭設(shè)。 立桿的垂直偏差為架高的1/200,相鄰兩根立桿的接頭應(yīng)錯開50cm,并力求不在同一步架中出現(xiàn)。 大橫桿在每一面腳手架范圍內(nèi)的縱向水平差,不宜超過一皮磚厚度,同一步架內(nèi)外兩根大橫桿的接頭相互錯開,不應(yīng)在同一跨間內(nèi)存在,在垂直方向相鄰的兩根大橫桿的接頭亦應(yīng)錯開,其水平距離應(yīng)大于50cm。 小橫桿用扣件緊固在大橫桿上,靠近立桿的小橫桿應(yīng)緊固于立桿上。 腳手架各桿件相交伸出端頭均應(yīng)大于10cm,以防止桿件滑落。 用于連接大橫桿的扣件,開口應(yīng)朝架子內(nèi)側(cè),螺栓向上避免開口朝上,以防止
6、雨水進(jìn)入。 在所有的槽鋼挑梁受力支點(diǎn)處,槽鋼內(nèi)均增加25鋼筋頂實(shí),以增加槽鋼的局部強(qiáng)度和整體剛度。 槽鋼穿過剪力墻處應(yīng)在支模階段用木盒預(yù)留好孔洞,在轉(zhuǎn)角處槽鋼有交叉現(xiàn)象,主要受力槽鋼置于下方,另一槽鋼支于上方。 欄桿與擋腳板欄桿與擋腳板均應(yīng)搭設(shè)在外立桿的內(nèi)側(cè),上欄桿上皮高度應(yīng)為1.2m,擋腳板高度不應(yīng)小于180mm,中欄桿就居中設(shè)置。 連墻件連墻件是懸挑腳手架的重要組成部分,必須嚴(yán)格按本方案的要求進(jìn)行搭設(shè)。本方案要求連墻件垂直方向每層、水平方向每4.5m(即每隔三個立柱)應(yīng)設(shè)一道剛性連墻件,連墻件的兩端各應(yīng)有兩只扣件,為此,在腳手架部分,應(yīng)將連接鋼管與內(nèi)外立柱連接;建筑物部分,應(yīng)設(shè)兩只扣件。連
7、墻件宜靠近主節(jié)點(diǎn)設(shè)置,偏離主節(jié)點(diǎn)的距離不應(yīng)大于300mm。 剪刀撐腳手架外側(cè)均應(yīng)設(shè)置剪刀撐,由端頭開始,懸挑架按水平距離每6根立桿設(shè)置一道,剪刀撐與地面成50角,自上而下,左右連續(xù)暢通設(shè)置。懸挑架的每一面均需設(shè)置剪刀撐。搭設(shè)時應(yīng)將一根斜桿用扣件扣在立桿上,另一根斜桿扣在小橫桿的外伸部分上,這樣可以避免兩根斜桿相交時把鋼管別彎。斜桿兩端扣件與立桿節(jié)點(diǎn)的距離不宜大于15cm。 腳手架防護(hù)外架應(yīng)每隔一層滿鋪竹腳手板,腳手板應(yīng)用16#鉛絲雙股并聯(lián)綁扎,不少于4點(diǎn),要求綁扎牢固,交接平整,無探頭板。腳手架外側(cè)必須滿掛密目式安全網(wǎng),全封閉。且應(yīng)將安全網(wǎng)固定在外立桿里側(cè),用16#鉛絲張掛嚴(yán)密。腳手架必須設(shè)1
8、.2m高鋼管防護(hù)欄桿和30cm高踢腳桿,腳手架內(nèi)側(cè)形成臨邊的(如大開門窗等)應(yīng)在架內(nèi)側(cè)設(shè)1.2m高的防護(hù)欄桿和30cm高踢腳桿。 桿件搭接當(dāng)立桿采用對接時,對接扣件應(yīng)交錯布置,兩根相鄰接判斷不應(yīng)設(shè)置在同步內(nèi),同步內(nèi)隔一根立桿的兩個相隔接頭在高度方向錯開的距離不宜小于50cm,各接頭中心至主節(jié)點(diǎn)的距離不宜大于步距的1/3。立桿最后一步接高時,可視情況考慮采用搭接,搭接長度不應(yīng)小于1m,且端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不小于10cm。大橫桿可采用對接和搭接,剪 刀撐和其他桿件采用搭接。 腳手架檢查 腳手架材質(zhì)必須符合本方案有關(guān)要求,項(xiàng)目部安全員及有關(guān)人員必須對用于腳手架的材料質(zhì)量認(rèn)真檢查,嚴(yán)禁不合格
9、的材料用于本工程中。 嚴(yán)格按照本方案施工,認(rèn)真做好技術(shù)交底,要求搭設(shè)的腳手架橫平豎直,連接可靠牢固,防護(hù)齊全,不變形、不搖晃,架體垂直偏差不大于1/200,承受施工荷載不超過3000N/m2,且同時受荷范圍不超過二層。 預(yù)埋件牢固可靠,符合本方案要求,位置準(zhǔn)確,施工中要隨時檢查。 每搭設(shè)完一個懸挑段,必須經(jīng)項(xiàng)目部安全員、技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行檢查和驗(yàn)收。驗(yàn)收合格掛牌后,方準(zhǔn)使用及再進(jìn)行上一個懸挑段搭設(shè)。 腳手架搭設(shè)完后,在施工過程中難免遭到損壞,應(yīng)由專進(jìn)行檢查維修或及時保養(yǎng),確保外腳手安全可靠。 腳手架拆除 按下列順序進(jìn)行拆除:安全網(wǎng)墊鋪竹笆防護(hù)欄桿擋腳板剪刀撐連墻桿橫桿立桿。 立桿、斜拉桿的接長桿拆
10、除應(yīng)2人以上配合進(jìn)行,不宜單獨(dú)作業(yè)。 連接桿、斜拉桿、登高設(shè)施的拆除應(yīng)隨腳手架整體拆除同步施工,不允許先行拆除。 操作者應(yīng)有高度安全意識,站立位置、用力均需得當(dāng)。 翻掀墊鋪竹笆應(yīng)注意站立位置,并應(yīng)自外向里翻起豎立,防止外翻將籬笆內(nèi)未清除的殘留物從高處往下直接傷人。 懸空口的拆除,預(yù)先應(yīng)進(jìn)行加固或設(shè)落地支撐措施,方可進(jìn)行拆除工作。 輸送至地面的桿件,應(yīng)及時按類堆放,整理保養(yǎng)。 高層建筑腳手架拆除,應(yīng)配備良好的通訊裝置。 拆除現(xiàn)場必須設(shè)警戒標(biāo)志。警戒區(qū)域內(nèi)嚴(yán)禁非操作人員通行和地面施工人員施工。 高層腳手架拆除,應(yīng)沿建筑物的四周一步一步遞減,由上而下逐層拆除,嚴(yán)禁上下同時作業(yè)。連墻桿必須隨腳手架逐層
11、拆除,嚴(yán)禁先將連墻件整層或數(shù)層拆除后再拆除腳手架。分段拆除高差不應(yīng)大于2步,如高差大于2 步,應(yīng)增設(shè)連墻件加固。不允許二步同時拆除,或踏步式拆除,不宜分立面拆除。 當(dāng)天離崗時,應(yīng)及時加固尚未拆除部分,防止存留隱患造成復(fù)崗后人為事故。 如遇強(qiáng)風(fēng)、雨、雪等特殊氣候,不應(yīng)進(jìn)行腳手架的拆除,嚴(yán)禁夜間拆除。 所有高處作業(yè)人員,都應(yīng)嚴(yán)格按高處作業(yè)規(guī)定執(zhí)行和遵守安全紀(jì)律及拆除工藝要求。 拆除物件,應(yīng)有垂直運(yùn)輸機(jī)械安全地輸送到地面,嚴(yán)禁拋擲至地面。操作人員應(yīng)仔細(xì)檢查各結(jié)點(diǎn),攀柱、傳動索具等是否可靠,桿件必須二點(diǎn)綁扎調(diào)運(yùn)。 項(xiàng)目部備有2名急救醫(yī)護(hù)人員,且備有急救藥品箱。急救醫(yī)護(hù)人員必須經(jīng)過正式培訓(xùn)合格,能熟練掌
12、握急救的基本知識。 安全技術(shù)措施 必須有完善的安全防護(hù)措施,按規(guī)定設(shè)置安全網(wǎng),安全網(wǎng)間的搭接處用繩連接起來,不得留有間隙,安全網(wǎng)內(nèi)的雜物必須即使清理。 搭設(shè)腳手架必須由經(jīng)安全部門培訓(xùn)合格持證的架子工承擔(dān),上崗人員應(yīng)必須定期體檢,凡患有高血壓、心臟病不得上高空操作,合格者方可持證上崗。 操作人員必須正確使用個人防護(hù)用品,上高空必須戴好安全帶,工具及零配件要放在工具袋內(nèi),穿防滑鞋,嚴(yán)禁酒后上班。 上架人員不得在架子上打鬧,物品嚴(yán)禁高處拋擲。 靠近電源搭設(shè)腳手架必須切斷電源或?qū)㈦娋€遷移,腳手架上如要搭設(shè)臨時線路必須用絕緣材料保護(hù),由專業(yè)電工操作。 腳手架離附近的輸電線路不小于2.5m,高壓線路要相距
13、5米以上,(上、下、左、右)距離不足要采用絕緣材料隔離措施。 橫跨人行道和入口處,應(yīng)加鋪木板和竹笆封閉,以防落物傷人。 五級以上大風(fēng)、霧、暴雨以及夜間照明不足、不準(zhǔn)在腳手架上操作。雨霧后上架要有防滑措施。 嚴(yán)禁在腳手架上堆放模板、鋼筋等材料,以確保腳手架暢通及防止超載。 吊運(yùn)腳手架、腳手架鋼管時,必須用專用保險(xiǎn)吊鉤,堆放要平穩(wěn),嚴(yán)格控制腳手架上的施工荷載。 當(dāng)天完工后,應(yīng)仔細(xì)檢查四周情況,發(fā)現(xiàn)留有隱患的部位,應(yīng)及時進(jìn)行修復(fù)或繼續(xù)完成至一個程序,一個部位的結(jié)束,方可撤離崗位。 挑架搭設(shè)三步后,須進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收合格方能交付使用,平時定時加強(qiáng)檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時解決。 認(rèn)真執(zhí)行每周一次的定期檢查制度,
14、對發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時整改,架子班要負(fù)責(zé)架子維修和保養(yǎng)工作。 作業(yè)層上的施工荷載(作業(yè)層人員、器具、材料的重量)的標(biāo)準(zhǔn)值(取3KNm2),不得超載。不得將模板支架、纜風(fēng)繩、泵送混凝土的輸送管等固定在腳手架上;嚴(yán)禁懸掛起重設(shè)備。 在腳手架使用期間,嚴(yán)禁拆除下列杠件:(1)主節(jié)點(diǎn)處的縱、橫向水平桿,縱、橫向掃地桿;(2)連墻件 工人在架上作業(yè)中,應(yīng)注意自我保護(hù)和他人的安全,避免發(fā)生碰撞,閃失和落物,嚴(yán)禁在架上戲鬧和坐在欄桿等不安全處休息。 人員上下腳手架必須走設(shè)安全防護(hù)的出入通(梯)道,嚴(yán)禁攀援腳手架上下。 每班工人上架作業(yè)時,應(yīng)先檢查有無影響安全的問題存在,在排除和解決后,方可開始作業(yè),在作業(yè)中發(fā)現(xiàn)有
15、不安全的情況和跡象時,應(yīng)立即停止作業(yè)進(jìn)行檢查。 每步腳架完成之后必須將架上剩余材料移至上(下)步架或室內(nèi)。 計(jì)算書1、落地腳手架鋼管腳手架的計(jì)算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)。 計(jì)算的腳手架為雙排腳手架,搭設(shè)高度為24.0米,立桿采用單立管。 搭設(shè)尺寸為:立桿的縱距1.50米,立桿的橫距0.80米,立桿的步距1.80米。 采用的鋼管類型為483.5,連墻件采用2步3跨,豎向間距3.60米,水平間距4.50米。 施工均布荷載為3.0kN/m2,同時施工1層,腳手板共鋪設(shè)4層。 一、大橫桿的計(jì)算: 大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算,大橫桿在小橫桿的上面。
16、按照大橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。 1.均布荷載值計(jì)算 大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038kN/m 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.1500.800/2=0.060kN/m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.0000.800/2=1.200kN/m 靜荷載的計(jì)算值 q1=1.20.038+1.20.060=0.118kN/m 活荷載的計(jì)算值 q2=1.41.200=1.680kN/m 大橫桿計(jì)算荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 大橫桿計(jì)算荷載組合簡圖(支座最大彎矩) 2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算 最大彎矩考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的彎矩 跨中最大彎矩計(jì)算公式如下: 跨
17、中最大彎矩為 M1=(0.080.118+0.101.680)1.5002 支座最大彎矩計(jì)算公式如下: 支座最大彎矩為 M2=-(0.100.118+0.1171.680)1.5002 我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算: =0.469106/5080.0=92.289N/mm2 大橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求! 3.撓度計(jì)算 最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度 計(jì)算公式如下: 靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值q1=0.038+0.060=0.098kN/m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q2=1.200kN/m 三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度 V=(0.6770.098+0.9901
18、.200)1500.04/(1002.06105121900.0)=2.529mm 大橫桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm,滿足要求! 二、小橫桿的計(jì)算: 小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算,大橫桿在小橫桿的上面。 用大橫桿支座的最大反力計(jì)算值,在最不利荷載布置下計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。 1.荷載值計(jì)算 大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.0381.500=0.058kN 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.1500.8001.500/2=0.090kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.0000.8001.500/2=1.800kN 荷載的計(jì)算值 P=1.20.058+1.20.090+1.41.8
19、00=2.697kN 小橫桿計(jì)算簡圖 2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算 最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和 均布荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: 集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: M=(1.20.038)0.8002/8+2.697 =0.543106/5080.0=106.912N/mm2 小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求! 3.撓度計(jì)算 最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和 均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度 V1=5.00.038800.004/(3842.060105121
20、900.000)=0.01mm 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值P=0.058+0.090+1.800=1.948kN 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度 V2=1947.600800.0800.0800.0/(482.06105121900.0)=0.827mm 最大撓度和 V=V1+V2=0.835mm 小橫桿的最大撓度小于800.0/150與10mm,滿足要求! 三、扣件抗滑力的計(jì)算: 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(jì)算(規(guī)范): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取8.0kN; R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值; 1.荷載值計(jì)算 橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1
21、=0.0380.800=0.031kN 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.1500.8001.500/2=0.090kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.0000.8001.500/2=1.800kN 荷載的計(jì)算值 R=1.20.031+1.20.090+1.41.800=2.665kN 單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求! 當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40-65N.m時,試驗(yàn)表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN; 雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN。 四、腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。 靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容: (1)每
22、米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);本例為0.1248 NG1 = 0.12524.000=2.995kN (2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);本例采用竹笆片腳手板,標(biāo)準(zhǔn)值為0.15 NG2 = 0.15041.500(0.800+0.100)/2=0.405kN (3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);本例采用欄桿、竹笆片腳手板擋板,標(biāo)準(zhǔn)值為0.15 NG3 = 0.1501.5004/2=0.450kN (4)吊掛的安全設(shè)施荷載,包括安全網(wǎng)(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.50024.000=0.180kN 經(jīng)計(jì)算得到,靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2
23、+NG3+NG4 = 4.030kN。 活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和,內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。 經(jīng)計(jì)算得到,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = 3.00011.5000.800/2=1.800kN 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算 其中 W0 基本風(fēng)壓(kN/m2),按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用:W0 = 0.450 Uz 風(fēng)荷載高度變化系數(shù),按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用:Uz = 1.140 Us 風(fēng)荷載體型系數(shù):Us = 1.354 經(jīng)計(jì)算得到,風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk = 0.70.4501.1401.354 = 0.
24、486kN/m2。 考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計(jì)算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 風(fēng)荷載基本風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2); la 立桿的縱距 (m); h 立桿的步距 (m)。 五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算: 1.不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值,N=7.36kN; 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.19; i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑,i=1
25、.58cm; l0 計(jì)算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定,l0=3.12m; k 計(jì)算長度附加系數(shù),取1.155; u 計(jì)算長度系數(shù),由腳手架的高度確定,u=1.50; A 立桿凈截面面積,A=4.89cm2; W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3; 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2);經(jīng)計(jì)算得到 = 80.98 f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,f = 205.00N/mm2; 不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 f,滿足要求! 2.考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值,N=6.98kN; 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得
26、到0.19; i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑,i=1.58cm; l0 計(jì)算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定,l0=3.12m; k 計(jì)算長度附加系數(shù),取1.155; u 計(jì)算長度系數(shù),由腳手架的高度確定;u = 1.50 A 立桿凈截面面積,A=4.89cm2; W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3; MW 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩,MW; 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2);經(jīng)計(jì)算得到 = 132.17 f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,f = 205.00N/mm2; 考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 Nl,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求! 連墻件采用扣件與墻體連接。
27、 經(jīng)過計(jì)算得到 Nl = 16.028kN大于扣件的抗滑力8.0kN,不滿足要求! 連墻件扣件連接示意圖 八、立桿的地基承載力計(jì)算: 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求 p fg 其中 p 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力 (kN/m2),p = N/A;p = 29.43 N 上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計(jì)值 (kN);N = 7.36 A 基礎(chǔ)底面面積 (m2);A = 0.25 fg 地基承載力設(shè)計(jì)值 (kN/m2);fg = 21.00 地基承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算 fg = kc fgk 其中 kc 腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù);kc = 1.00 fgk 地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值;fgk = 21
28、.00 地基承載力的計(jì)算不滿足要求!2、懸挑腳手架計(jì)算 鋼管腳手架的計(jì)算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)。 計(jì)算的腳手架為雙排腳手架,搭設(shè)高度為18.0米,立桿采用單立管。 搭設(shè)尺寸為:立桿的縱距1.50米,立桿的橫距0.80米,立桿的步距1.80米。 采用的鋼管類型為483.5, 連墻件采用2步3跨,豎向間距3.60米,水平間距4.50米。 施工均布荷載為3.0kN/m2,同時施工2層,腳手板共鋪設(shè)4層。 懸挑水平鋼梁采用16b號槽鋼U口水平,其中建筑物外懸挑段長度1.00米,建筑物內(nèi)錨固段長度2.00米。 懸挑水平鋼梁采用拉桿與建筑物拉結(jié),最外面支點(diǎn)距離建
29、筑物0.95m。拉桿采用鋼絲繩。 一、大橫桿的計(jì)算: 大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算,大橫桿在小橫桿的上面。 按照大橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。 1.均布荷載值計(jì)算 大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038kN/m 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.1500.800/2=0.060kN/m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.0000.800/2=1.200kN/m 靜荷載的計(jì)算值 q1=1.20.038+1.20.060=0.118kN/m 活荷載的計(jì)算值 q2=1.41.200=1.680kN/m 大橫桿計(jì)算荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 大橫桿計(jì)算荷載組
30、合簡圖(支座最大彎矩) 2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算 最大彎矩考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的彎矩 跨中最大彎矩計(jì)算公式如下: 跨中最大彎矩為 M1=(0.080.118+0.101.680)1.5002 支座最大彎矩計(jì)算公式如下: 支座最大彎矩為 M2=-(0.100.118+0.1171.680)1.5002 我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算: =0.469106/5080.0=92.289N/mm2 大橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求! 3.撓度計(jì)算 最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度 計(jì)算公式如下: 靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值q1=0.038+0.060=0.098kN/
31、m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q2=1.200kN/m 三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度 V=(0.6770.098+0.9901.200)1500.04/(1002.06105121900.0)=2.529mm 大橫桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm,滿足要求! 二、小橫桿的計(jì)算: 小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算,大橫桿在小橫桿的上面。 用大橫桿支座的最大反力計(jì)算值,在最不利荷載布置下計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。 1.荷載值計(jì)算 大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.0381.500=0.058kN 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.1500.8001.500/2=0.090kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=
32、3.0000.8001.500/2=1.800kN 荷載的計(jì)算值 P=1.20.058+1.20.090+1.41.800=2.697kN 小橫桿計(jì)算簡圖 2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算 最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和 均布荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: 集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: M=(1.20.038)0.8002/8+2.697 =0.543106/5080.0=106.912N/mm2 小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求! 3.撓度計(jì)算 最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和 均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 集中荷載最大撓度
33、計(jì)算公式如下: 小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度 V1=5.00.038800.004/(3842.060105121900.000)=0.01mm 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值P=0.058+0.090+1.800=1.948kN 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度 V2=1947.600800.0800.0800.0/(482.06105121900.0)=0.827mm 最大撓度和 V=V1+V2=0.835mm 小橫桿的最大撓度小于800.0/150與10mm,滿足要求! 三、扣件抗滑力的計(jì)算: 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(jì)算(規(guī)范): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑
34、承載力設(shè)計(jì)值,取8.0kN; R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值; 1.荷載值計(jì)算 橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.0380.800=0.031kN 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.1500.8001.500/2=0.090kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.0000.8001.500/2=1.800kN 荷載的計(jì)算值 R=1.20.031+1.20.090+1.41.800=2.665kN 單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求! 當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40-65N.m時,試驗(yàn)表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN; 雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.
35、0kN; 四、腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。 靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容: (1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);本例為0.1248 NG1 = 0.12518.000=2.246kN (2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);本例采用竹笆片腳手板,標(biāo)準(zhǔn)值為0.15 NG2 = 0.15041.500(0.800+0.100)/2=0.405kN (3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);本例采用欄桿、竹笆片腳手板擋板,標(biāo)準(zhǔn)值為0.15 NG3 = 0.1501.5004/2=0.450kN (4)吊掛的安全設(shè)施荷載,包括安全網(wǎng)(kN/m2);0.0
36、05 NG4 = 0.0051.50018.000=0.135kN 經(jīng)計(jì)算得到,靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.236kN。 活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和,內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。 經(jīng)計(jì)算得到,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = 3.00021.5000.800/2=3.600kN 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算 其中 W0 基本風(fēng)壓(kN/m2),按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用:W0 = 0.450 Uz 風(fēng)荷載高度變化系數(shù),按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用:Uz = 2.090 Us
37、風(fēng)荷載體型系數(shù):Us = 1.350 經(jīng)計(jì)算得到,風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk = 0.70.4502.0901.350 = 0.889kN/m2。 考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計(jì)算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 風(fēng)荷載基本風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2); la 立桿的縱距 (m); h 立桿的步距 (m)。 五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算: 1.不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值,N=8.92kN; 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.19;
38、 i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑,i=1.58cm; l0 計(jì)算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定,l0=3.12m; k 計(jì)算長度附加系數(shù),取1.155; u 計(jì)算長度系數(shù),由腳手架的高度確定,u=1.50; A 立桿凈截面面積,A=4.89cm2; W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3; 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2);經(jīng)計(jì)算得到 = 98.23 f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,f = 205.00N/mm2; 不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 f,滿足要求! 2.考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值,N=8.17kN; 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系
39、數(shù),由長細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.19; i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑,i=1.58cm; l0 計(jì)算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定,l0=3.12m; k 計(jì)算長度附加系數(shù),取1.155; u 計(jì)算長度系數(shù),由腳手架的高度確定;u = 1.50 A 立桿凈截面面積,A=4.89cm2; W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3; MW 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩,MW; 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2);經(jīng)計(jì)算得到 = 191.09 f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,f = 205.00N/mm2; 考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 Nl,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿
40、足要求! 連墻件采用扣件與墻體連接。 經(jīng)過計(jì)算得到 Nl = 25.157kN大于扣件的抗滑力8.0kN,要采用雙扣件! 連墻件扣件連接示意圖 七、懸挑梁的受力計(jì)算: 懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計(jì)算。 懸臂部分腳手架荷載N的作用,里端B為與樓板的錨固點(diǎn),A為墻支點(diǎn)。 本工程中,腳手架排距為800mm,內(nèi)側(cè)腳手架距離墻體100mm,支拉斜桿的支點(diǎn)距離墻體 = 950mm, 水平支撐梁的截面慣性矩I = 934.50cm4,截面抵抗矩W = 116.80cm3,截面積A = 25.15cm2。 受腳手架集中荷載 P=1.23.24+1.43.60=8.92kN 水平鋼梁自重荷載 q=1
41、.225.150.00017.8510=0.24kN/m 懸挑腳手架示意圖 懸挑腳手架計(jì)算簡圖 經(jīng)過連續(xù)梁的計(jì)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(kN.m) 懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm) 各支座對支撐梁的支撐反力由左至右分別為 R1=9.093kN,R2=9.431kN,R3=0.035kN 最大彎矩 Mmax 抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f=M/1.05W+N/A=0.498106/(1.05116800.0)+3.0851000/2515.0=5.287N/mm2 水平支撐梁的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求! 八、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算: 水平鋼梁采用16b
42、號槽鋼U口水平,計(jì)算公式如下 其中 b 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù),按照下式計(jì)算: 經(jīng)過計(jì)算得到 b=57010.065.0235/(950.0160.0235.0)=2.44 由于b大于0.6,按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003)附錄B其值用b查表得到其值為0.954 經(jīng)過計(jì)算得到強(qiáng)度 =0.50106/(0.954116800.00)=4.47N/mm2; 水平鋼梁的穩(wěn)定性計(jì)算 f,滿足要求! 九、拉桿的受力計(jì)算: 水平鋼梁的軸力RAH和拉鋼繩的軸力RUi按照下面計(jì)算 其中RUicosi為鋼繩的拉力對水平桿產(chǎn)生的軸壓力。 各支點(diǎn)的支撐力 RCi=RUisini 按照以上公式計(jì)
43、算得到由左至右各鋼繩拉力分別為 RU1=9.602kN 十、拉桿的強(qiáng)度計(jì)算: 拉繩或拉桿的軸力RU我們均取最大值進(jìn)行計(jì)算,為RU=9.602kN 拉繩的強(qiáng)度計(jì)算: 如果上面采用鋼絲繩,鋼絲繩的容許拉力按照下式計(jì)算: 其中Fg 鋼絲繩的容許拉力(kN); Fg 鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kN); 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù),對619、637、661鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8; K 鋼絲繩使用安全系數(shù),取8.0。 選擇拉鋼絲繩的破斷拉力要大于8.0009.602/0.850=90.370kN。 選擇619+1鋼絲繩,鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度1550MPa,直徑14.0mm。 鋼絲拉繩的吊環(huán)強(qiáng)
44、度計(jì)算: 鋼絲拉繩的軸力RU我們均取最大值進(jìn)行計(jì)算作為吊環(huán)的拉力N,為 N=RU=9.602kN 鋼絲拉繩的吊環(huán)強(qiáng)度計(jì)算公式為 其中 f 為吊環(huán)抗拉強(qiáng)度,取f = 50N/mm2,每個吊環(huán)按照兩個截面計(jì)算; 所需要的鋼絲拉繩的吊環(huán)最小直徑 D=96024/(3.1416502)1/2=12mm 十一、錨固段與樓板連接的計(jì)算: 1.水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用鋼筋拉環(huán),拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算如下: 水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)受力R=9.431kN 水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算公式為 其中f為拉環(huán)鋼筋抗拉強(qiáng)度,每個拉環(huán)按照兩個截面計(jì)算,按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范f = 50N/mm2; 所需要的水平鋼梁與樓板壓
45、點(diǎn)的拉環(huán)最小直徑 D=94314/(3.1416502)1/2=11mm 水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)一定要壓在樓板下層鋼筋下面,并要保證兩側(cè)30cm以上搭接長度。 2.水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用螺栓,螺栓粘結(jié)力錨固強(qiáng)度計(jì)算如下: 錨固深度計(jì)算公式 其中 N 錨固力,即作用于樓板螺栓的軸向拉力,N = 9.43kN; 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(qiáng)度,計(jì)算中取1.5N/mm2; h 樓板螺栓在混凝土樓板內(nèi)的錨固深度,經(jīng)過計(jì)算得到 h 要大于9430.57/(3.1416201.5)=100.1mm。 3.水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用螺栓,混凝土局部承壓計(jì)算如下: 混凝土局部承壓的螺栓拉力要滿足公式 其中 N 錨固力,即作用于樓板螺栓的軸向拉力,N = 9.43kN; d 樓板螺栓的直徑,d = 20mm; b 樓板內(nèi)的螺栓錨板邊長,b=5d=100mm; fcc 混凝土的局部擠壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,計(jì)算中取0.95fc=13.59N/mm2; 經(jīng)過計(jì)算得到公式右邊等于131.6kN 樓板混凝土局部承壓計(jì)算滿足要求!