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银川市阅海弯汇丰大厦工程(主楼)悬挑式外脚手架专项方案编制人:审批:二)小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面用大横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形大横杆的自重原则值P1=O.038X
1.200=
0.046kN
1.荷载值计算脚手板的荷载原则值P2=
0.150X
1.050X
1.200/2=
0.095kN活荷载原则值Q=
3.000X
1.050X
1.200/2=
1.890kN荷载的计算值P二L2X
0.046+
1.2X
0.095+
1.4X
1.890=
2.815kN小横杆计算简图
2.抗弯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派的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下河f=qP区集中荷载最大弯矩计算公式如下力,-Pl-4M=
1.2X
0.038X
1.0502/8+
2.815Xb=
0.745X106/
5080.0=
146.694N/mm2小横杆的计算强度不不小于
205.0N/mm2,满足规定!
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派的挠度和5升38457均布荷载最大挠度计算公式如下:集中荷载最大挠度计算公式如下max小横杆自重均布荷载引起日勺最大挠度Vl=
5.0X
0.038X
1050.004/384X
2.060X105X
121900.000=
0.02mm集中荷载原则值P=
0.046+
0.095+
1.890=
2.031kN集中荷载原则值最不利分派引起日勺最大挠度V2=
2030.580X
1050.0X
1050.0X
1050.0/48X
2.06X105X
121900.0=
1.950mm最大挠度和V=V1+V2=
1.974mm小横杆的I最大挠度不不小于
1050.0/150与10mm,满足规定!三)扣件抗滑力的计算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):RRc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取
8.OkN;R一—纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
1.荷载值计算横杆日勺自重原则值P1=O.038X
1.050=
0.040kN脚手板的J荷载原则值P2=
0.150X
1.050X
1.200/2=
0.095kN活荷载原则值Q=
3.000X
1.050X
1.200/2=
1.890kN荷载的计算值R=L2X
0.040+
1.2X
0.095+
1.4X
1.890=
2.808kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足规定!当直角扣件欧I拧紧力矩达40—65N.m时,试验表明单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取
8.OkN;双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取
12.OkN;四)脚手架荷载原则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原则值包括如下内容1每米立杆承受日勺构造自重原则值kN/m;本例为
0.1489NG1=
0.149X
18.000=
2.680kN2脚手板日勺自重原则值kN/m2;本例采用竹笆片脚手板,原则值为
0.15NG2=
0.150X4X
1.200X
1.050+
0.500/2=
0.558kN3栏杆与挡脚手板自重原则值kN/m;本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,原则值为
0.15NG3=
0.150X
1.200X4/2=
0.360kN4吊挂的J安全设施荷载,包括安全网kN/m2;
0.005NG4=
0.005X
1.200X
18.000=
0.108kN经计算得到,静荷载原则值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=
3.706kNo活荷载为施工荷载原则值产生的I轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和日勺1/2取值经计算得到,活荷载原则值NQ=
3.000X2X
1.200X
1.050/2=
3.780kN风荷载原则值应按照如下公式计算畋=
0.7与‘6’%其中W0——基本风压kN/m2,按照《建筑构造荷载规范》GB50009-2023附录表D.4的J规定采用W0=
0.450Uz风荷载高度变化系数,按照《建筑构造荷载规范》GB50009-2023附录表的I规定采用Uz=
1.250Us——风荷载体型系数Us=
0.600经计算得到,风荷载原则值Wk=
0.7X
0.450X
1.250X
0.600=
0.236kN/m2o考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=
1.2NG+
0.85X
1.4NQ通过计算得到,底部立杆日勺最大轴向压力N=L2X
3.706+
0.85X
1.4X
3.780=
8.946kN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通过计算得到,底部立杆口勺最大轴向压力N=L2义
3.706+
1.4X
3.780=
9.739kN风荷载设计值产生的I立杆段弯矩MW计算公式MW=
0.85X
1.4Wklah2/10其中Wk——风荷载原则值kN/m2;la——立杆的纵距m;h一—立杆的I步距m0通过计算得到风荷载产生H勺弯矩Mw=
0.85X
1.4X
0.236X
1.200X
1.200X五立杆的稳定性计算
1.不考虑风荷载时,立杆H勺稳定性计算=[力04其中N——立杆日勺轴心压力设计值,N=
9.739kN;i计算立杆的I截面回转半径,i=L58cm;k——计算长度附加系数,取L155;U——计算长度系数,由脚手架时高度确定,u=
1.500;10——计算长度(m),由公式10=kuh确定,10=
1.155X
1.500X
1.200=
2.079m;A——立杆净截面面积,A=
4.890cm2;W——立杆净截面模量(抵御矩),W=
5.080cm3;2——由长细比,为2079/16=132;一一轴心受压立杆的稳定系数,由长细比10/i的I成果查表得到
0.391;疗一一钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到CF=9739/(
0.39X489)=
50.910N/mm2;[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=
205.00N/mm2;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算b[f],满足规定!
2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中N——立杆日勺轴心压力设计值,N=
8.946kN;计算立杆的截面回转半径,i=l.58cni;k——计算长度附加系数,取
1.155;u——计算长度系数,由脚手架日勺高度确定,u=l.500;10——计算长度(m),由公式10=kuh确定,10=
1.155X
1.500X
1.200=
2.079m;A——立杆净截面面积,A=
4.890cm2;W——立杆净截面模量(抵御矩),W=
5.080cm3;2——由长细比,为2079/16=132;一一轴心受压立杆的稳定系数,由长细比10/i的成果查表得到
0.391;MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,;b——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到b=8946/(
0.39X489)+49000/5080=
56.324N/mm2;[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=
205.00N/mm2;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算仃<[f],满足规定!六)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+No其中Nlw风荷载产生的J连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:Nlw=
1.4X wkX Awwk——风荷载原则值,wk=
0.236kN/m2;Aw——每个连墙件的I覆盖面积内脚手架外侧区I迎风面积,Aw=
2.40X
2.40=
5.760川2;No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的J轴向力kN;No=
5.000经计算得到Nlw=
1.905kN,连墙件轴向力计算值N1=
6.905kN连墙件轴向力设计值Nf=0A[f]其中一一轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=
50.00/
1.58欧|成果查表得到0=
0.92;A=
4.89cm2;[f]=
205.00N/mm2o通过计算得到Nf=
91.702kNNfNl,连墙件时设计计算满足规定!连墙件采用扣件与墙体连接通过计算得到Nl=
6.905kN不不小于扣件时抗滑力
8.OkN,满足规定!连墙件扣件连接示意图七)悬挑梁的受力计算悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算悬出端C受脚手架荷载N的作用,里N N端B为与楼板的锚固点,A为墙支点C支座反力计算公式4=N(2+)+^(1+)2刍+占用乙)+(1-=-秋中用炉)乙支座弯矩计算公式“x、qm%=一拉网1)——加2」C点最大挠度计算公式222〃)、一NmJr Nm.I mlql-3,、
2、k(7353s=田+与+尊+3+旃与+叱+犯)-£LL ONmylNmd+(2+3)(m)(2+3)(m)占根一+行质-岛活一2其中k=m/1,kl=ml/1,k2=m2/lo本工程算例中,m=2500mm,1=1500mm,ml=500mm,m2=1550nun;水平支撑梁日勺截面惯性矩I=
1130.00cm4,截面模量抵御矩W=
141.00cm3o受脚手架作用集中强度计算荷载N=
9.74kN水平钢梁自重强度计算荷载q=L2X
26.10X
0.0001X
7.85X10=
0.25kN/mk=
2.50/
1.50=
1.67kl=
0.50/
1.50=
0.33k2=l.55/
1.50=
1.03代入公式,通过计算得到支座反力RA=
34.101kN支座反力RB=-
13.638kN最大弯矩抗弯计算强度f=
20.734X106/l.05X
141000.0=
140.048N/mm2水平支撑梁的I抗弯计算强度不不小于
215.0N/mm2,满足规定!受脚手架作用集中计算荷载N=
3.71+
3.78=
7.49kN水平钢梁自重计算荷载q=
26.10X
0.0001X
7.85X10=
0.21kN/m最大挠度Vmax=
17.584mm按照《钢构造设计规范》GB50017-2023附录A构造变形规定,受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍,即
5000.0mm水平支撑梁的最大挠度不小于
5000.0/400,不满足规定!20233日期年月目录
一、工程概况2
二、设计根据2
三、脚手架构造与搭设2
四、搭设悬挑式钢管外脚手架的注意事项3
五、悬挑式钢管脚手架的拆除4
六、设计与计算4
七、安全措施14水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下均匀弯曲日勺受弯构件整体稳定系数,查表《钢构造设计规范》GB50017-2023附录B得到:0b=
2.00由于欧b不小于
0.6,按照《钢构造设计规范》GB50017-2023附录B其值»b,b=
0.929水平钢梁的稳定性计算0[f],满足规定!通过计算得到强度b=
20.73X106/
0.929X
141000.00=
158.29N/mm2;九锚固段与楼板连接的计算
1.水平钢梁与楼板压点假如采用钢筋拉环,拉环强度计算如下水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=
13.638kN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,每个拉环按照两个截面计算,按照《混凝土构造设计规范》[f]二造N/mm2;所需要的水平钢梁与楼板压点时拉环最小直径D=[13638X4/
3.1416X50X2]1/2=14mm水平钢梁与楼板压点时拉环一定要压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假如采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度计算如下锚固深度计算公式h---------矶4]其中N锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N=
13.64kN;d楼板螺栓的J直径,d=20mm;[fb]——楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取
1.5N/mm2;h楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度,通过计算得到h要不小于
13638.38/
3.1416X20X
1.5=144,7mmo
3.水平钢梁与楼板压点假如采用螺栓,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拉力,N=
13.6妹N;d楼板螺栓的直径,d=20mm;b楼板内的J螺栓锚板边长,b=5d=100mm;fcc混凝土的I局部挤压强度设计值,计算中取
0.95fc=
13.59N/mm2;通过计算得到公式右边等于
131.6kN楼板混凝土局部承压计算满足规定!
七、安全措施
1、搭设脚手架必须由经安全教育持岗位证的架子工承担,凡患有高血压、心脏病者不得上脚手架操作;
2、搭拆脚手架时,工人必须戴好安全帽、系好安全带,工具及零配件要放载工具袋内,穿防滑鞋,袖口、裤口要扎紧;
3、施工现场带电线路如无可靠的安全措施,一律不准通过脚手架,非电工不准私自拉接电线的电气装置;
4、严禁在脚手架上堆放模板、木材等施工多出材料,以保证脚手架畅通及防止超载;
5、吊运脚手架钢管时要用专用的钢丝绳及保险钩,架上的钢管要堆放平稳并严格控制脚手架上的施工荷载;
6、脚手架日勺四脚应有接电保护及避雷装置外挑脚手架搭设示意图:400090详图36工字钢双面满焊■焊缝高
5、里立杆外立杆\一短钢管与予理钢筋满焊管缝高33N高踢脚板■2锚固长度触I连墙杆大样图外墙悬挑脚手架搭设示意图里外立杆套在短筋外密目安全网/兴•部皮筋焊在工字钢E悬挑式外脚手架专题施工方案
一、工程概况本工程为宁夏银川汇丰投资置业有限企业开发建设建设地点为银川市金凤区北部阅海湾中央商务区西南角,西临亲水北大街总建筑面积
39290.5后,其中地上主楼19层面积为
26154.32m2,建筑高度
77.7m;主楼1〜3层层高
4.5米,4-19层层高
3.9米;主楼19层采用悬挑脚手架,附楼4层采用落地式钢管脚手架,框剪构造,由于构造造型原因,本工程一〜三层采用落地式外脚手架4-7层悬挑一次架、8T1层悬挑一次架、12-15层悬挑一次架、16T9层悬挑一次架,与主体构造采用刚性连接
二、设计根据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-
20232、《建筑施工安全检查原则》JGJ59-
993、《钢构造设计规范》GBJ17-
884、《建筑构造荷载规范》GBJ9-
875、设计施工图纸
三、脚手架的构造与搭设规定
1、基本规定采用扣件式钢管搭设脚手架施工临时构造,它要承受施工过程多种垂直和水平荷载,因此脚手架必须有足够的I承载能力、刚度和稳定性在施工过程中,在多种荷载作用下不发生失稳、倒塌,并不超过构造的容许强度、变形、倾斜、摇摆或扭曲现象,以保证安全
2、受荷状况采用
①48X
3.5钢管和扣件等构成的脚手架,立杆、大横杆和小横杆是重要受力杆件,剪力撑、斜撑和连墙杆是保证脚手架整体刚度和稳定性的杆件,并具有加强脚手架抵御包括风力产生的垂直和水平力作用的能力扣件是脚手架构成整体的连接件和传力件
3、脚手架的I构造和搭设规定1脚手架立杆采用对接扣件连接、相邻两立杆接头应错开不不不小于50cm,且不在同一步内外两根纵向水平接头也应错开,并不在同一跨内2剪刀撑斜杆的接头必须采用搭接,其搭接长度不得不不小于100cm3小横杆伸出外立杆连接点外15-20cm伸出里立杆外60-400cm,离开墙面10cm4脚手架从纵向两端和转角处起,在脚手架外侧设置用斜杆搭成剪力撑,设置方式是在脚手架外侧整个长度和高度上,自下而上循序持续斜杆用长钢管与脚手架底部成45-60度夹角,搭接长度不不不小于50cm斜杆用旋转扣件与立杆扣牢5外立杆第一步起设
1.2m高防护栏杆、
0.6m挡脚杆和18cm高、2cm厚肚|挡脚板,操作层上同样设置防护栏杆6脚手架每隔4步不不小于10m,应在里杆与墙面之间通长铺设安全竹架板7脚手架与主体构造必须采用刚性连接连墙钢管一端同埋于主体构造上竖向短钢管用扣件连接,另一端用扣件同立杆扣牢,不容许采用一顶一拉的柔性连接;连接杆应与墙面垂直,连墙杆与框架梁、柱中预埋件连接时,碎强度不适宜低于15N/MW『相称于C15才能使用8在碎楼板内予埋中16钢筋环,水平挑梁用18号工字钢9悬挑梁固定端长度应不不不小于
1.5倍的外挑长度,与建筑物必须可靠连接10悬挑端采用钢撑杆或钢丝绳斜拉的方式,斜拉钢丝绳每隔6m及转角处设置11搭设参数立杆纵距L=L5M,横距b=L05M,步距高h=L5M,内立杆离建筑物外墙边线bl=
0.4M,铺设竹笆脚手板10层,施工荷载QK=3KN/M2,并容许二层同步施工,脚手架与主体构造连接点竖向间距为
3.0M;水平距离为
3.0M;挑架设计高度H=18M
四、搭设悬挑式钢管外脚手架的注意事项
1、搭设脚手架必须由经安全教育持岗位证的I架子工承担,凡患有高血压、心脏病者不得上脚手架操作
2、搭拆脚手架时,工人必须戴好安全帽,佩好安全带,工具及零件配件要放在工具袋内,穿防滑鞋工作,袖口、裤口要扎紧
3、在靠近架空输电线路搭设脚手架时,应按供电局规定保持一定的安全距离,必须时应切断电源或迁移电线
4、施工现场带电线路如无可靠的安全措施,一律不准通过脚手架,非电工不准私自拉接电线和电器装置
5、严禁在脚手架上堆放钢模、木材及施工多出的物料等,以保证脚手架畅通及防止超载
6、吊运脚手架、脚手管等须用保险钓钩,严禁单点起吊,要堆放平稳,并严格控制脚手架上的施工荷载
7、脚手架四角应有接地保护及避雷装置
五、悬挑式钢管脚手架的拆除
1、拆除脚手架应设置警戒区,并有专人负责警戒
2、拆除脚手架前,应将脚手架上的保留材料、杂物等清除洁净
3、脚手架拆除次序一般为脚手板(竹片笆)一栏杆一剪刀撑一牵杠一横杆一立杆,按自上而下先装者后拆,后装者先拆,逐渐拆除,一步一清,不得采用踏步式拆法,不准上下同步作业剪刀撑应先拆中间扣,在拆两头扣,由中间操作人往下递杆子
4、拆下的杆件和零配件,应就近按类分堆(零配件装入容器内),用吊车吊下,严禁高空抛投
5、拆下的杆件和零配件运到地面时,应随时按品种、分规格堆放整洁,妥善保管有损坏者予以维修和保养
六、设计与计算钢管脚手架日勺计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规(JGJ130-2023)计算参数双排脚手架,搭设高度
15.6米,立杆采用单立管立杆的纵距
1.20米,立杆的I横距
1.05米,内排架距离构造
0.50米,立杆日勺步距
1.20米采用的钢管类型为48X
3.5,连墙件采用2步2跨,竖向间距
2.40米,水平间距
2.40米施工活荷载为
3.0kN/m2,同步考虑2层施工脚手板采用竹笆片,荷载为
0.15kN/m2,按照铺设4层计算栏杆采用竹笆片,荷载为
0.15kN/m,安全网荷载取
0.0050kN/m2脚手板下大横杆在小横杆上面,且主结点间增长一根大横杆基本风压
0.45kN/m2,高度变化系数
1.2500,体型系数
0.6000悬挑水平钢梁采用18号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度L5米,建筑物内锚固段长度3米悬挑水平钢梁采用悬臂式构造,钢梁端头采用钢丝绳与建筑物安全拉结一)大横杆的计算大横杆按照三跨持续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆日勺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原则值Pl=o.038kN/m脚手板的荷载原则值P2=
0.150X
1.050/2=
0.079kN/m活荷载原则值Q=
3.000X
1.050/2=
1.575kN/m静荷载的I计算值ql=
1.2X
0.038+
1.2X
0.079=
0.141kN/m活荷载的计算值q2=
1.4Xl.575=
2.205kN/m大挠度)大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨持续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下弧.=0岫『+
0.2跨中最大弯矩为M1=O.08X
0.141+
0.10X
2.205XI.2023支座最大弯矩计算公式如下此=-
0.10^-
0.117^21Mx支座最大弯矩为M2=-
0.10X
0.141+
0.117X
2.205XI.2023我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算r=
0.392X106/
5080.0=
77.115N/mni2大横杆的计算强度不不小于
205.ONW,满足规定!
3.挠度计算最大挠度考虑为三跨持续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下嚷=
0.677-^-+
0.990-^-100£Z100£7静荷载原则值ql=
0.038+
0.079=
0.117kN/m活荷载原则值q2=l.575kN/m三跨持续梁均布荷载作用下的最大挠度V=
0.677X
0.117+
0.990X
1.575X
1200.04/100X
2.06X105X
121900.0=
1.353mm大横杆的最大挠度不不小于
1200.0/150与10mm,满足规定!。