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文檔簡介

1、目 錄第一章方案編制說明1第一節編制依據及工程概況1第二節使用材料1第三節構造要求2第四節搭設技術措施4第二章計算書及技術交底部分7第一節計算書7鋼管落地腳手架計算書7普通型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架計算書19卸料平臺計算書35第二節架子搭設安全技術交底43第三節卸料平臺安全技術交底45第三章腳手架、卸料平臺驗收、使用及管理部分45第一節架子、卸料平臺的驗收、使用及管理45第一章 方案編制說明第一節 編制依據及工程概況一、編制依據:1、本工程建筑施工圖;2、建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001);3、福建省建筑施工現場安全管理資料編寫指南。二、工程概況:SM安泰世界城A區(

2、高層區)工程位于晉江市福埔SM國際廣場,建筑面積為75085,由1#、2#、3#、5#、6#樓及裙樓、地下室組成,主體結構為鋼筋混凝土框剪結構,抗震設防烈度七度,耐火等級為地下一級,地上一級;該工程地下一層,地上十七二十一層(6#樓上部為17層,其余上部為21層)。地下室結構層高4.0米,地上部分層高3.0米,標準層層高3.0米。地下室頂板為結構雙向板,設計地下室頂板混凝土強度等級C35,板厚350mm,地上部分樓板厚度100mm120mm,局部板厚150mm,設計樓板混凝土強度等級C30第二節 使用材料1、鋼管宜采用力學性能適中的Q235A(3號)鋼,其力學性能應符合國家現行標準炭素結構鋼(

3、GB700-89)中Q235A鋼的規定。每批鋼材進場時,應有材質檢驗合格證。2、鋼管選用外徑48mm,壁厚3.0mm的焊接鋼管。立桿、大橫桿和斜桿的最大長度為6.0m,小橫桿長度1.5m。3、根據可鑄鐵分類及技術條件(GB978-67)的規定,扣件采用機械性能不低于KTH330-08的可鍛鑄鐵制造。鑄件不得有裂紋、氣孔,不宜有縮松、砂眼、澆冒口殘余披縫,毛刺、氧化皮等清除干凈。4、扣件與鋼管的貼合面必須嚴格整形,應保證與鋼管扣緊時接觸良好,當扣件夾緊鋼管時,開口處的最小距離應不小于5mm。5、扣件活動部位應能靈活轉動,旋轉扣件的兩旋轉面間隙應小于1mm。6、扣件表面應進行防銹處理。7、腳手板應

4、采用竹串片腳手板,厚度不小于20mm,寬度大于等于1000mm,長度為2m,不得有開裂、腐朽。腳手板的兩端應采用直徑為4mm的鍍鋅鋼絲各設兩道箍。8、鋼管及扣件報皮標準:鋼管彎曲、壓扁、有裂紋或嚴重銹蝕;扣件有脆裂、變形、滑扣應報廢和禁止使用。9、外架鋼管采用金黃色,欄桿采用紅白相間色,扣件刷暗紅色防銹漆。10、型鋼不允許隨意的打眼、鉆孔;第三節 構造要求1、本計算根據建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范;2、施工中不允許超過設計荷載。3、立桿基礎:3.1、外架支撐于地下室頂板上,保證地基不變形;3.2、立桿支承在120×50×30cm的道木上;3.3、場地平整不得積水。4

5、、小橫桿、大橫桿和立桿是傳遞垂直荷載的主要構件。而剪力撐、斜撐和連墻件主要保證腳手架整體剛度和穩定性的。并且加強抵抗垂直和水平作用的能力。而連墻件則承受全部的風荷載。扣件則是架子組成整體的聯結件和傳力件。5、本工程二層以上均為塔樓,本方案擬采用落地于地下室頂板上,支撐于地下室頂板的按落地式雙排腳手架進行驗算,搭設高度為30米。6、一層至十層采用全封閉雙排外落地腳手架,十一層至十七層采用全封閉懸挑雙排外腳手架,十七層以上至屋面采用全封閉懸挑雙排外腳手架,三段(一段鋼管落地架、上部兩段普通型鋼懸挑鋼管腳手架)外腳手架組成本工程全高度范圍內外腳手架體系。6.1落地架采用48×3.0mm雙排

6、鋼管腳手架搭設,立桿橫距b=1.05m,主桿縱距l=1.3m,內立桿距墻0.25m。腳手架步距h=1.8m,腳手板從地面2.0m開始每1.8m設一道(滿鋪),共13層,腳手架與建筑物主體結構采用連墻件采用雙扣件、頂撐、鋼管等組成的部件,其中扣件承受拉力,壓力由頂撐、鋼管等傳遞,連墻件布置取兩步三跨,豎向間距3.6 m,水平間距3.9 m,采用扣件連接;連墻件連接方式為雙扣件。6.2  懸挑架采用48×3.0雙排鋼管腳手架搭設;懸挑水平鋼梁采用16號工字鋼,其中建筑物外懸挑段長度1.50米,建筑物內錨固段長度2.50 米;固定工字鋼在樓面上用216的圓鋼,距外墻邊0

7、.2米設置116的鋼筋套環,距外墻邊2.3米設置116的鋼筋套環。懸挑水平鋼梁上面采用直徑大于14mm鋼絲繩與主體結構拉結,懸挑水平鋼梁鋼絲繩拉結點距離建筑物1.2 m。本懸挑架全高度內卸荷一次,卸荷高度9m。腳手架與建筑物主體結構連墻件采用雙扣件、頂撐、鋼管等組成的部件,其中扣件承受拉力,壓力由頂撐、鋼管等傳遞,連墻件布置取兩步三跨,豎向間距3.6 m,水平間距3.9 m,采用扣件連接;連墻件連接方式為雙扣件。7.卸料平臺的懸挑長度和所受荷載都很大,因此必須嚴格地進行設計和驗算。卸料平臺主梁材料類型及型號:16號工字鋼;次梁材料類型及型號:14a號槽鋼槽口水平;次梁水平間距ld(m):0.5

8、0,建筑物與次梁的最大允許距離le(m):1.20。水平鋼梁(主梁)的懸挑長度(m):3.50,水平鋼梁(主梁)的錨固長度(m):1.50, 次梁懸臂Mc(m):0.00;內側鋼繩與墻的距離(m):1.00,外側鋼繩與內側鋼繩之間的距離(m):1.20;上部拉繩點與懸挑梁墻支點的距離(m):3.00;腳手板類別:木腳手板,腳手板自重(kN/m2):0.35;欄桿、擋板類別:木腳手板擋板。第四節 搭設工藝流程、搭設圖1、架子搭設工藝流程:在牢固的地基彈線、立桿定位擺放掃地桿豎立桿并與掃地桿扣緊裝掃地小橫桿,并與立桿和掃地桿扣緊裝第一步大橫桿并與各立桿扣緊安第一步小橫桿安第二步大橫桿安第二步小橫桿

9、加設臨時斜撐桿,上端與第二步大橫桿扣緊(裝設與柱連接桿后拆除)安第三、四步大橫桿和小橫桿安裝二層與柱拉桿接立桿加設剪力撐鋪設腳手板,綁扎防護及檔腳板、立掛安全網。2、架體與建筑物的拉結 采用連墻件采用雙扣件、頂撐、鋼管等組成的部件,其中扣件承受拉力,壓力由頂撐、鋼管等傳遞。3、安全網(1)掛設要求:安全網應掛設嚴密,用塑料蔑綁扎牢固,不得漏眼綁扎,兩網連接處應綁在同一桿件上。安全網要掛設在棚架內側。(2)腳手架與施工層之間要按驗收標準設置封閉平網,防止雜物下跌。4、安全擋板:通道口及靠近建筑物的露天作業場地要搭設安全擋板,通道口擋板需向兩側各伸出1M,向外伸出3M。5、搭設圖第四節

10、搭設技術措施1、外架搭設(1)立桿垂直度偏差不得大于架高的1/200。(2)立桿接頭除在頂層可采用搭接外,其余各接頭必須采取對接扣件,對接應符合下要求:立桿上的對接扣件應交錯布置,兩相鄰立桿接頭不應設在同步同跨內,兩相鄰立桿接頭在高度方向錯開的距離不應小于500mm,各接頭中心距主節點的距離不應大于步距的1/3,同一步內不允許有二個接頭。(3)立桿頂端應高出建筑物屋頂1.5m。(4)腳手架底部必須設置縱、橫向掃地桿。縱向掃地桿應用直角扣件固定在距墊鐵塊表面不大于200mm處的立桿上,橫向掃地桿應用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。(5)大橫桿設于小橫桿之下,在立桿內側,采用直角扣件與立

11、桿扣緊,大橫桿長度不宜小于3跨,并不小于6m。(6)大橫桿對接扣件連接、對接應符合以下要求:對接接頭應交錯布置,不應設在同步、同跨內,相鄰接頭水平距離不應小于500mm。并應避免設在縱向水平跨的跨中。(7)架子四周大橫桿的縱向水平高差不超過500mm,同一排大橫桿的水平偏差不得大于1/300。(8)小橫桿兩端應采用直角扣件固定在立桿上。(9)每一主節點(即立桿、大橫桿交匯處)處必須設置一小橫桿,并采用直角扣件扣緊在大橫桿上,該桿軸線偏離主節點的距離不應大于150mm,靠墻一側的外伸長度不應大于250mm,外架立面外伸長度以100mm為宜。操作層上非主節點處的橫向水平桿宜根據支承腳手板的需要等間

12、距設置,最大間距不應大于立桿間距的1/2,施工層小橫桿間距為1m。(10)腳手板一般應設置在三根以上小橫桿上,當腳手板長度小于2m時,可采用兩根小橫桿,并應將腳手板兩端與其可靠固定,以防傾翻。腳手板平鋪,應鋪滿鋪穩,靠墻一側離墻面距離不應大于150mm,拐角要交圈,不得有探頭板。(11)搭設中每隔一層外架要及時與結構進行牢固拉結,以保證搭設過程中的安全,要隨搭隨校正桿件的垂直度和水平偏差,適度擰緊扣件。(12)拉桿必須從第一層與窗口連接,拉桿與腳手架連接的一端可稍微下斜,不容許向上翹起。保證垂直4m、水平6m拉接。(13)腳手架的外立面的兩端各設置一道剪刀撐,由底至頂連續設置;中間每道剪刀撐的

13、凈距不應大于15m。(14)剪刀撐的接頭除頂層可以采用搭接外,其余各接頭均必須采用對接扣件連接。(15)剪刀撐應用旋轉扣件固定在與之相交的小橫桿的伸出端或立桿上,旋轉扣件中心線距主節點的距離不應大于150mm。(16)用于大橫桿對接的扣件開口,應朝架子內側,螺栓向上,避免開口朝上,以防雨水進人,導致扣件銹蝕、銹腐后強度減弱,直角扣件不得朝上。(17)外架施工層應滿鋪腳手板,腳手架外側設防護欄桿一道和擋腳板一道,欄桿上皮高1.2m,擋腳板高不應小于180mm。欄桿上立掛安全網,網的下口與建筑物掛搭封嚴(即形成兜網)或立網底部壓在作業面腳手板下,再在操作層腳手板下另設一道固定安全網。(18)剪刀撐

14、在腳手架外側交叉成十字形的雙桿互相交叉并與地面成45°60°夾角。作用是把腳手架連成整體,增加腳手架的整體穩定。2、過門洞的處理過門洞,雙排腳手架可挑空1.2根立桿,即在第一步大橫桿處斷開。懸空的立桿處用斜桿撐頂,逐根連接三步以上的大橫桿,以使荷載分布在兩側立桿上,斜桿下端與地面的夾角要成60°左右,凡斜桿與立桿、大橫桿相交處均應扣接。3、過窗洞的處理單排腳手架遇窗洞時,可增設立桿或吊設一根短大橫桿,將荷載傳遞到兩側的小橫桿若窗洞寬超過1.5m時,應于室內加設立桿(底部加鋪墊木)和大橫桿來承擔小橫桿傳來的荷載。4、腳手架的避雷設置在腳手架的四個角方向的底部提前預設

15、四處避雷接地引出線端頭,引下線與建筑物的設計避雷帶用鍍鋅扁鐵焊接,待腳手架搭設至一定高度是在腳手架的角桿上方焊接避雷針并與下端避雷接地體引上線做電氣連接。基本能夠起到避雷效果。第二章 計算書及技術交底部分第一節 計算書鋼管落地腳手架計算書扣件式鋼管落地腳手架的計算依據建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)、建筑地基基礎設計規范(GB 50007-2002)、建筑結構荷載規范(GB 50009-2001)、鋼結構設計規范(GB 50017-2003)等編制。一、參數信息1.腳手架參數雙排腳手架搭設高度為 30 m,立桿采用單立桿;搭設尺寸為:橫距Lb為 1.05m,縱距L

16、a為1.3m,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 48×3.0; 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3.9 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;同時施工層數:2 層;3.風荷載參數本工程地處福建晉江,基本風壓0.61 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

17、):0.1190;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:竹串片腳手板;欄桿擋板類別:竹串片腳手板擋板;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:雙向板;板單元計算寬度Bc(m):8.4m;板單元計算長度Bl(m):8.4m;板厚度h(mm):350;混凝土成型齡期TB(天):28;混凝土強度等級:XB=C35;混凝土強度實測值fck(MPa):16.7;鋼筋位置 配筋量及等級 每米寬鋼筋面積(mm2)X向正筋 HRB400162

18、00 ASX=1005.5Y向正筋 HRB40016200 ASY=1005.5X向負筋 HRB40012200 ASX'=565.5Y向負筋 HRB40014200 ASY'=769.5二、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=0.3×1.05/(2+1)=0.105 kN/m ;活荷載標準值:

19、Q=2×1.05/(2+1)=0.7 kN/m;靜荷載的設計值: q1=1.2×0.033+1.2×0.105=0.166 kN/m;活荷載的設計值: q2=1.4×0.7=0.98 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=0.08×0.166×1.32+0.10×0.98×1.3

20、2 =0.188 kN·m;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= -0.10×0.166×1.32-0.117×0.98×1.32 =-0.222 kN·m;選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算: =Max(0.188×106,0.222×106)/4490=49.443 N/mm2;大橫桿的最大彎曲應力為 = 49.443 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

21、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+0.105=0.138 kN/m; 活荷載標準值: q2= Q =0.7 kN/m;最大撓度計算值為: = 0.677×0.138×13004/(100×2.06×105×107800)+0.990×0.7×13004/(100×2.06×105×107800) = 1.012 mm;大橫桿的最大撓度 1.012 mm 小于 大橫桿的

22、最大容許撓度 1300/150 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= 0.033×1.3 = 0.043 kN;腳手板的自重標準值:P2=0.3×1.05×1.3/(2+1)=0.137 kN;活荷載標準值:Q=2×1.05×1.3/(2+1) =0.910 kN;集中荷載的設計值: P=1.2×(0.

23、043+0.136)+1.4 ×0.91 = 1.49 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 = 1.2×0.033×1.052/8 = 0.006 kN·m;集中荷載最大彎矩計算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 1.49×1.05/3 = 0.521 kN·m ;最大彎矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.527 kN·m;最大應力計算值 = M / W =

24、0.527×106/4490=117.354 N/mm2;小橫桿的最大彎曲應力 =117.354 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=5×0.033×10504/(384×2.06×105×107800) = 0.024 mm;大橫桿傳遞荷載 P = p1 + p2 + Q = 0.043+0.136+0.91 = 1.09

25、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 = 1089.79×1050×(3×10502-4×10502/9 ) /(72×2.06×105×107800) = 2.016 mm;最大撓度和 = qmax + pmax = 0.024+2.016 = 2.04 mm;小橫桿的最大撓度為 2.04 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1050/150=7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

26、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 = 0.033×1.3×2/2=0.043 kN;小橫桿的自重標準值: P2 = 0.033×1.05/2=0.017 kN;腳手板的自重標準值: P3 = 0.3×1.05×1.3/2=0.205 kN;活荷載標準值: Q = 2×1.05

27、15;1.3 /2 = 1.365 kN;荷載的設計值: R=1.2×(0.043+0.017+0.205)+1.4×1.365=2.23 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0.119kN/m NG1 = 0.1190+(1.30×2/2)×0.033/1.80×30.00 = 4.292kN;(2)腳手板的自重標準值;采用竹串片腳手板,標準值為0.3kN/m2 NG2= 0

28、.3×13×1.3×(1.05+0.2)/2 = 3.296 kN;(3)欄桿與擋腳手板自重標準值;采用竹串片腳手板擋板,標準值為0.15kN/m NG3 = 0.15×13×1.3/2 = 1.268 kN;(4)吊掛的安全設施荷載,包括安全網:0.005 kN/m2 NG4 = 0.005×1.3×30 = 0.195 kN;經計算得到,靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 9.05 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

29、 = 2×1.05×1.3×2/2 = 2.73 kN;考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為 N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×9.05+ 0.85×1.4×2.73= 14.108 kN;不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為 N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×9.05+1.4×2.73=14.681kN;六、立桿的穩定性計算風荷載標準值按照以下公式計算 Wk=0.7z·s·0其中 0 - 基本風壓(kN/m2),按照建筑結構荷載規范(GB50009

30、-2001)的規定采用:0 = 0.61 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0.693;經計算得到,風荷載標準值為: Wk = 0.7 ×0.61×0.74×0.693 = 0.219 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 ×1.4×0.219×1.3×1.82/10 = 0.11 kN·m;考慮風荷載時,立桿的穩定性

31、計算公式 = N/(A) + MW/W f立桿的軸心壓力設計值 :N = 14.108 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'= 14.681kN;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 : = 1.5 ;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

32、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 = 14108.1/(0.188×424)+109755.97/4490 = 201.433 N/mm2;立桿穩定性計算 = 201.433 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 = 14681.4/(0.188×424)=184.181 N/mm2;立桿穩定性計算 = 184.181 N/mm2

33、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)條考慮風荷載時,采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設高度按照下式計算:Hs = Af - (1.2NG2k + 0.85×1.4(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 = 4.758 kN;活荷載標準值 :NQ = 2.73 kN;每米立桿承受的結構自重標準值 :Gk = 0.119 kN/m;計算立桿段由風荷載標準值產生的彎矩

34、: Mwk=Mw / (1.4×0.85) = 0.11 /(1.4 × 0.85) = 0.092 kN·m;Hs =( 0.188×4.24×10-4×205×103-(1.2×4.758+0.85×1.4×(2.73+0.188×4.24×100×0.092/4.49)/(1.2×0.119)=38.054 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 =

35、Hs /(1+0.001Hs)H = 38.054 /(1+0.001×38.054)=36.659 m;H= 36.659 和 50 比較取較小值。經計算得到,腳手架搭設高度限值 H =36.659 m。腳手架單立桿搭設高度為30m,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,s0.693,00.61,Wk = 0.7z·s·0=0.7 ×0.92×0.693×0.61 = 0.272 kN/m2;每個連墻件的覆蓋面積內腳手架

36、外側的迎風面積 Aw = 14.04 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 = 1.4×Wk×Aw = 5.351 kN;連墻件的軸向力設計值 Nl = Nlw + N0= 10.351 kN;連墻件承載力設計值按下式計算:Nf = ·A·f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

37、 cm2;f=205 N/mm2;連墻件軸向承載力設計值為 Nf = 0.958×4.24×10-4×205×103 = 83.269 kN;Nl = 10.351 < 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 = 10.351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=9.05+2.73=11.78kN;混凝土板活荷載設計值(kN/m2):QB=1.4×2×NL/(La×

38、Lb)×(Lb×Bc)/(0.49×Bc×Bl)+Qk=1.4×11.78/(1.3×1.05)×(1.05×8.4)/(0.49×8.4×8.4)+0=3.082kN/m2;混凝土板恒載設計值:(kN/m2):GB=1.2×h0/1000×25=10.5kN/m2;GB'=GB+QB/2=10.5+3.082/2=12.041kN/m2;GQ=GB+QB=10.5+3.082=13.582kN/m2;QB'= QB/2=3.082/2=1.541kN/m2;

39、四邊鉸支:mq1=0.037;mq2=0.037;四邊固定:m1=0.018;m2=0.018;m1'= -0.051;m2'=-0.051;M1=(m1+×m2)×GB'×Bc2+(mq1+×mq2)×QB'×Bc2=22.75kN/m2;M2=(m2+×m1)×GB'×Bc2+(mq2+×mq1)×QB'×Bc2=22.75kN/m2;M1'=m1'×GQ×Bc2=-49.163kN/m2

40、;M2'=m2'×GQ×Bc2=-49.163kN/m2;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)+fy'As'(h0-s');Mu=fyAs(h0-s')(當<2s'時,采用此公式);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

41、值; As'-受壓區鋼筋總面積; -混凝土受壓區高度,=Asfyh0/(1fcbh0+fy'As')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;M1=0.80×M1U=0.80×1.00×1-0.5×1005.500×360.00/(1.00×1000×320×16.70)×360.000×1005.50&#

42、215;320/1000000=89.528kN·m;M2=0.80×M2U=0.80×1.00×1-0.5×1005.500×360.00/(1.00×1000×330×16.70)×360.000×1005.50×330/1000000=92.424kN·m;M1'=0.80×M1u'=0.80×360.00×769.500×(320-20)/1000000=66.485kN·m;M2'=

43、0.80×M2u'=0.80×360.00×565.500×(330-20)/1000000=50.488kN·m;所以有:M1<M1,M2<M2,|M1'|<M1', |M2'|<M2',此混凝土板是滿足承載能力要求。普通型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架計算書型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架的計算依據建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)、建筑結構荷載規范(GB 50009-2001)、鋼結構設計規范(GB 50017-2003)、建筑施工安全檢查評分標準(JGJ59-9

44、9)、建筑施工高處作業安全技術規范(JGJ80-91) 以及本工程的施工圖紙。 一、參數信息1.腳手架參數雙排腳手架搭設高度為 18 m,立桿采用單立桿;搭設尺寸為:立桿的縱距為 1.3m,立桿的橫距為1.05m,立桿的步距為1.8 m;內排架距離墻長度為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 48×3.0; 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3.9 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):2.000;同時施工層數:2 層;3.風荷載參數本工程地處福建晉

45、江市,基本風壓0.7 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):0.1190;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;安全設施與安全網自重標準值(kN/m2):0.005;腳手板鋪設層數:10 層;腳手板類別:竹串片腳手板;欄桿擋板類別:竹串片腳手板擋板;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 2.5 m。錨固壓點螺栓直徑(mm):16.00;樓板混

46、凝土標號:C30;6.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=0.3×1.05/(2+1)=0.105 kN/m ;活荷載標準值: Q=2×1.05

47、/(2+1)=0.7 kN/m;靜荷載的設計值: q1=1.2×0.033+1.2×0.105=0.166 kN/m;活荷載的設計值: q2=1.4×0.7=0.98 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=0.08×0.166×1.32+0.10×0.98×1.32 =0.188 kN&#

48、183;m;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= -0.10×0.166×1.32-0.117×0.98×1.32 =-0.222 kN·m;選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算: =Max(0.188×106,0.222×106)/4490=49.443 N/mm2;大橫桿的最大彎曲應力為 = 49.443 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

49、算公式如下: max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中:靜荷載標準值: q1= P1+P2=0.033+0.105=0.138 kN/m; 活荷載標準值: q2= Q =0.7 kN/m;最大撓度計算值為: = 0.677×0.138×13004/(100×2.06×105×107800)+0.990×0.7×13004/(100×2.06×105×107800) = 1.012 mm;大橫桿的最大撓度 1.012 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1300/1

50、50 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= 0.033×1.3 = 0.043 kN;腳手板的自重標準值:P2=0.3×1.05×1.3/(2+1)=0.137 kN;活荷載標準值:Q=2×1.05×1.3/(2+1) =0.910 kN;集中荷載的設計值: P=1.2×(0.043+0.136)+1

51、.4 ×0.91 = 1.49 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 = 1.2×0.033×1.052/8 = 0.006 kN·m;集中荷載最大彎矩計算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 1.49×1.05/3 = 0.521 kN·m ;最大彎矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.527 kN·m;最大應力計算值 = M / W = 0.527×1

52、06/4490=117.354 N/mm2;小橫桿的最大彎曲應力 =117.354 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=5×0.033×10504/(384×2.06×105×107800) = 0.024 mm;大橫桿傳遞荷載 P = p1 + p2 + Q = 0.043+0.136+0.91 = 1.09 kN;集中荷載標準值最不

53、利分配引起的最大撓度計算公式如下:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax = 1089.79×1050×(3×10502-4×10502/9 ) /(72×2.06×105×107800) = 2.016 mm;最大撓度和 = qmax + pmax = 0.024+2.016 = 2.04 mm;小橫桿的最大撓度為 2.04 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1050/150=7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

54、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 = 0.033×1.3×2/2=0.043 kN;小橫桿的自重標準值: P2 = 0.033×1.05/2=0.017 kN;腳手板的自重標準值: P3 = 0.3×1.05×1.3/2=0.205 kN;活荷載標準值: Q = 2×1.05×1.3 /2 =

55、 1.365 kN;荷載的設計值: R=1.2×(0.043+0.017+0.205)+1.4×1.365=2.23 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0.119kN/m NG1 = 0.1190+(1.30×2/2)×0.033/1.80×18.00 = 2.575kN;(2)腳手板的自重標準值;采用竹串片腳手板,標準值為0.3kN/m2 NG2= 0.3×10

56、×1.3×(1.05+0.2)/2 = 2.535 kN;(3)欄桿與擋腳手板自重標準值;采用竹串片腳手板擋板,標準值為0.15kN/m NG3 = 0.15×10×1.3/2 = 0.975 kN;(4)吊掛的安全設施荷載,包括安全網:0.005 kN/m2 NG4 = 0.005×1.3×18 = 0.117 kN;經計算得到,靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.202 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 = 2×

57、;1.05×1.3×2/2 = 2.73 kN;考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為 N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×6.202+ 0.85×1.4×2.73= 10.691 kN;不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為 N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×6.202+1.4×2.73=11.264kN;六、鋼絲繩卸荷計算(因此內容在規范以外,故僅供參考)鋼絲繩卸荷按照完全卸荷計算方法。在腳手架全高范圍內卸荷1次;吊點選擇在立桿、小橫桿、大橫桿的交點位置;以卸荷吊點分段計算。卸荷凈

58、高度為9m;經過計算得到a1=arctg3.000/(1.050+0.250)=66.571度a2=arctg3.000/0.250=85.236度卸荷處立桿軸向力為:P1 = P2 = 1.5×10.691×9/18 =8.018 kN;kx為不均勻系數,取1.5 各吊點位置處內力計算為(kN):T1 = P1/sina1 = 8.018/0.918 = 8.739 kNT2 = P2/sina2 = 8.018/0.997 = 8.046 kNG1 = P1/tana1 = 8.018/2.308 = 3.475 kNG2 = P2/tana2 = 8.018/12.0

59、00 = 0.668 kN其中T鋼絲繩軸向拉力,G鋼絲繩水平分力。卸荷鋼絲繩的最大軸向拉力為Fg= T1 =8.739 kN。鋼絲繩的容許拉力按照下式計算:Fg=aFg/K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), 計算中可以近似計算Fg=0.5d2,d為鋼絲繩直徑(mm); - 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數,取0.82; K - 鋼絲繩使用安全系數。計算中Fg取 8.739kN,=0.82,K=10,得到:選擇卸荷鋼絲繩的最小直徑為:d =(2×8.739×10.000/0.820)0.5 = 14.6 mm。吊環強度計算公式為: = N / A f其中 f - 吊環鋼筋抗拉強度,混凝土結構設計規范規定f = 50 N/mm2; N - 吊環上承受的荷載等于Fg; A - 吊環截面積,每個吊環按照兩個截面計算,A=0.5d2;選擇吊環的最小直徑要為:d =(2×Fg/f/)0.5 =(2×8.739×103/50/3.142)0.5 = 10.5 mm。鋼絲繩最小直徑為 14.6 mm,必須拉緊至 8.739 kN,吊環直徑為 12.0 mm。七、立桿的穩定性計算風荷載標準值按照以

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