高層大廈工程懸挑腳手架施工控制措施
本工程對(duì)主樓五層起采用懸挑鋼管腳手架。(詳見(jiàn)懸挑腳手架專(zhuān)項(xiàng)施工方案)
⒈挑架采用16#工字鋼為主梁,次梁選14a槽鋼,架子立桿位于14#槽鋼上,為穩(wěn)定起見(jiàn),槽鋼先焊一短鋼筋(),立桿插在鋼筋頭上。挑架一端固定在樓板上,另一端用14#鋼索繩拉在上一層梁吊鉤上(吊鉤及環(huán)筋為),14#槽鋼和16#工字鋼應(yīng)焊牢。出挑長(zhǎng)度為1.4米,水平間距為@3000。在此次梁上支設(shè)雙排鋼管腳手架。主梁與主體結(jié)構(gòu)的預(yù)埋件用螺栓扣牢。
設(shè)一道工字鋼懸挑梁,立桿排距0.8米,縱距1.5米,步距1.85米,每步大橫桿4根,小橫桿水平間距1.5米。其它與墻體連接,欄桿、剪力撐與落地式說(shuō)明基本相同。
⒉ 施工要點(diǎn)
腳手架搭設(shè)要求同落地式腳手架施工要求同。注意工字鋼主梁必須與主體結(jié)構(gòu)的預(yù)埋鐵件扣牢,預(yù)埋件必須與預(yù)先埋在結(jié)構(gòu)板底排筋的一根附加通長(zhǎng)長(zhǎng)300短筋以便提高局部砼的承壓能力。在四周轉(zhuǎn)角處及其他薄弱環(huán)節(jié)處,設(shè)置鋼管斜撐桿。同時(shí)要求腳手架與主體結(jié)構(gòu)的剛性拉結(jié)必須每層設(shè)置,水平間距約6m左右。
⒊懸挑腳手架計(jì)算書(shū):
①、懸挑設(shè)計(jì)荷載:
腳手架懸挑二十一層,設(shè)計(jì)高度H=2.9×21=60.9m,近似取61M。
如附圖所示,計(jì)算每根懸挑工字鋼上設(shè)計(jì)荷載:
立管自重:38.4×47×4=9369.6N
水平桿自重:38.4×(4×3+2×1.2)×9=4977N
竹笆腳手片自重:350×1×3×9=9450N
扶桿、擋腳桿和安全網(wǎng)自重:42×3×2×9=2268N
扣件自重:14.6×(8+18.4)×9=2531N
14#槽鋼和工字鋼自重:145×3×2+205×1.5=1177N
固定總荷載Gk=29772.6N=29.8KN
施工活荷載按考慮兩層裝修荷載計(jì)算取2KN/m2,
則Gq=2×2×1×3=12KN
考慮固定荷載系數(shù)1.2,活荷載系數(shù)1.4,則
設(shè)計(jì)荷載G=1.2×23.2+1.4×12=44.6KN
符合設(shè)計(jì)要求。
②、懸挑工字鋼驗(yàn)算:
如圖三所示計(jì)算簡(jiǎn)圖,
F=0.5G=22.3KN,
M中=5.55KN·m
MB=5.33 KN·m
MC=3.85 KN·m
強(qiáng)度驗(yàn)算:
M*=MMA*=5.55 KN·m,Wn*=141×103mm3,r*=1.05
則<f=205 N/mm2
剪應(yīng)力驗(yàn)算:
根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果,16#工字鋼可以滿足使用要求;
③、14a槽鋼驗(yàn)算:
計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖四,承受荷載F=0.25G=11.1KN
MMA*=0.25FL=0.25×11.1×3=8.3 KN·m
W* =80.5×103mm3
則<f=205 N/mm2
剪應(yīng)力驗(yàn)算:
<fv=125 N/mm2
根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果,14a槽鋼可以滿足使用要求;
④鋼索計(jì)算:
計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖五所示:
F=22.3KN
AC鋼索拉力=22.3×1.12=24.97KN
選用,6×19鋼絲繩,其破壞拉力為123KN(其鋼絲抗拉強(qiáng)度選用1700 N/mm2),可以滿足要求;
⑤、預(yù)埋件驗(yàn)算:
預(yù)埋件選用鋼筋,拉力F=24.97KN,預(yù)埋鋼筋受拉力=0.5F=12.48KN,鋼筋理論屈服拉力可達(dá)62KN,滿足使用要求。
預(yù)埋件的取為的圓鋼,每端預(yù)埋入墻內(nèi)35D。
篇2:腕扣式鋼管腳手架施工方法:懸挑腳手架
腕扣式鋼管腳手架施工方法:懸挑腳手架
——懸挑腳手架
當(dāng)不便從地面搭設(shè)雙排腳手架時(shí),或在框架結(jié)構(gòu)的高層建筑施工中,為了減少腳手架用量可搭設(shè)懸挑腳手架。
構(gòu)造型式
用碗扣式腳手架搭設(shè)的懸挑腳手架可以不用預(yù)埋件,而用懸挑架直接從建筑物內(nèi)挑出,從懸挑架上搭設(shè)腳手架。
懸挑腳手架由建筑物內(nèi)支承架、懸挑架、腳手架三部分組成。支承架是懸挑腳手架的承重架,在建筑物內(nèi)搭設(shè)。懸挑架由挑桿和撐桿組成,它們都是用碗扣接頭同建筑物內(nèi)的支承架固定。挑桿上焊有立桿可調(diào)底座,其上可直接插立桿。兩可調(diào)底座間距為0.9m,即所搭設(shè)的懸挑腳手架寬度為0.9m。懸挑腳手架步距一般取1.8m。立桿縱距可根據(jù)荷載及所需搭設(shè)高度選擇,一般可取1.2m、1.5m或1.8m三種尺寸。
懸挑腳手架可以單獨(dú)搭設(shè),也可以同建筑內(nèi)支撐架配合搭設(shè)(但應(yīng)確保內(nèi)支撐架的承載力能滿足混凝土施工荷載及懸挑腳手架支承荷載),以增強(qiáng)其整體穩(wěn)定性。
組架方法
建筑內(nèi)支承架的搭設(shè)
懸挑腳手架的荷載通過(guò)懸挑架傳遞給支承架,挑桿對(duì)支承架的作用是水平拉力和彎矩,撐桿對(duì)支承架的作用力主要是推力。因此,要求支承架有足夠的剛度和強(qiáng)度。一般情況下支承架可在垂直于腳手架方向設(shè)兩跨,跨距分別為0.9m和1.2m,或等距設(shè)置;在平行于腳手架方向則通長(zhǎng)設(shè)置,跨距等于懸挑腳手架立桿縱距。支承架上、下都設(shè)可調(diào)座(撐),其上、下安放木梁同建筑物頂緊,以增強(qiáng)其抗傾覆力矩及抗滑移力。同時(shí)也避免對(duì)樓板的損害。支承架應(yīng)滿框架設(shè)置斜桿。
將懸挑架用碗扣接頭固定在已搭設(shè)好的支承架上,并應(yīng)注意讓?xiě)姨艏芡ㄖ锿獗砻娲怪薄F涮魲U及撐桿都必須固定在支承架橫桿層。在固定好的懸挑架上插入立桿,搭設(shè)懸挑腳手架。
斜桿、腳手板、連墻撐及安全防護(hù)等構(gòu)件設(shè)置參見(jiàn)雙排外腳手架。
荷載
懸挑腳手架的施工荷載及物件自重計(jì)算參見(jiàn)雙排腳手架。計(jì)算其承載力時(shí),主要是計(jì)算下部懸挑架的承載力。
物料提升井架
概述
用碗扣式腳手架搭設(shè)物料提升井架,不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方便,拼拆速度快,且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠,用碗扣式腳手架標(biāo)準(zhǔn)桿件即可組裝,桿件可重復(fù)利用,通用性強(qiáng),投資少,是一種安全經(jīng)濟(jì)的物料提升裝備。
構(gòu)造型式
用碗扣式腳手架組裝的物料提升井架,其組架尺寸可根據(jù)作業(yè)要求、荷載大小等確定。
物料提升井架構(gòu)造
物料提升井架由基礎(chǔ)、架身、導(dǎo)軌、天輪架及吊盤(pán)5部分組成。
架身構(gòu)造
架身由立桿、頂桿、橫桿、斜桿組成,在第一層應(yīng)用3.0m和1.8m立桿交錯(cuò)布置,其上用3.0m立桿接長(zhǎng),頂部用0.9m和2.1m頂桿找齊。橫桿層高一般取1.2m(或1.8m)。除進(jìn)、出料口無(wú)法設(shè)置斜桿外,物料提升井架四側(cè)均應(yīng)設(shè)置節(jié)點(diǎn)斜桿。
進(jìn)料口設(shè)在提升井架最下層上側(cè),出料口一般在每層樓入口處設(shè)置。當(dāng)進(jìn)、出料口需去掉橫桿時(shí),其上部橫桿應(yīng)加密。
纜風(fēng)繩及連墻撐設(shè)置
纜風(fēng)的設(shè)置應(yīng)結(jié)合連墻一同考慮,對(duì)于無(wú)連墻撐的獨(dú)立的物料提升井架,應(yīng)每隔15m設(shè)置一組纜風(fēng),纜風(fēng)繩應(yīng)對(duì)角設(shè)置,每組不少于4根,纜風(fēng)下端應(yīng)固定在地錨上,并設(shè)置索具螺旋扣,以調(diào)整其預(yù)張力,纜風(fēng)同地面夾角為45°~60°;對(duì)于附著在建筑物上的物料提升井架,應(yīng)每層樓都設(shè)置連墻撐,使之與建筑物固定連接,增強(qiáng)整體穩(wěn)定,連墻撐可與出料口一同布置,此外,至少應(yīng)在提升井架頂部設(shè)置一道纜風(fēng)。
導(dǎo)軌的設(shè)置
導(dǎo)軌可用鋼管或槽鋼等制成,其與提升井架的連接有幾種方法。一種是在導(dǎo)軌上每隔一定距離焊接鋼管,用扣件同提升井架連接;另一種是在導(dǎo)軌上每隔一定距離(同橫桿層高相對(duì)應(yīng))焊接"U"形卡口,卡在提升井架橫桿上。
天輪架的設(shè)置
天輪梁架固定在天輪梁座上,天輪梁座同提升井架的連接有兩種形式:一種是直接將天輪梁座固定在立桿可調(diào)托撐上,這種設(shè)置,適用于高度小、荷載也較小的物料提升架;另一種是制做專(zhuān)門(mén)天輪梁座,使其直接插入物料提升架立桿鋼管內(nèi),以增強(qiáng)其整體性。
吊盤(pán)
吊盤(pán)的制做同一般井架吊盤(pán),可用型鋼及鋼板焊成。
提升井架承載力
提升井架一般提升載荷為10kN;計(jì)算其承載力時(shí),應(yīng)考慮提升井架各種構(gòu)件自重,以及荷載沖擊系數(shù)(一般取1.2~1.3)荷載偏心等,驗(yàn)算提升井架整體穩(wěn)定性。
篇3:普通型鋼懸挑腳手架計(jì)算書(shū)(施工方案)
普通型鋼懸挑腳手架計(jì)算書(shū)(施工方案)
一、參數(shù)信息:
1.腳手架參數(shù)
雙排腳手架搭設(shè)高度為17.4米,立桿采用單立桿;
搭設(shè)尺寸為:立桿的縱距為1.5米,立桿的橫距為0.8米,立桿的步距為1.8米;
內(nèi)排架距離墻長(zhǎng)度為0.30米;
大橫桿在上,搭接在小橫桿上的大橫桿根數(shù)為2根;
腳手架沿墻縱向長(zhǎng)度為150米;
采用的鋼管類(lèi)型為Φ48×3.0;
橫桿與立桿連接方式為單扣件;取扣件抗滑承載力系數(shù)0.80;
連墻件布置取兩步三跨,豎向間距3.6米,水平間距4.5米,采用扣件連接;
連墻件連接方式為雙扣件連接;
2.活荷載參數(shù)
施工均布荷載(kN/m2):2.000;腳手架用途:裝修腳手架;
同時(shí)施工層數(shù):一層;
3.風(fēng)荷載參數(shù)
本工程地處江西省九江市,查荷載規(guī)范基本風(fēng)壓為0.350,風(fēng)荷載高度變化系數(shù)μz為1.000,風(fēng)荷載體型系數(shù)μs為0.645;
計(jì)算中考慮風(fēng)荷載作用;
4.靜荷載參數(shù)
每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.1248;
腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.300;欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.140;
安全設(shè)施與安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.005;腳手板鋪設(shè)層數(shù):6層;
腳手板類(lèi)別:竹笆片腳手板;欄桿擋板類(lèi)別:欄桿、木腳手板擋板;
5.水平懸挑支撐梁
懸挑水平鋼梁采用16號(hào)工字鋼,其中建筑物外懸挑段長(zhǎng)度1.2米,建筑物內(nèi)錨固段長(zhǎng)度1.8米。
與樓板連接的螺栓直徑(mm):16.00;
樓板混凝土標(biāo)號(hào):C25;
6.拉繩與支桿參數(shù)
支撐數(shù)量為:1;
鋼絲繩安全系數(shù)為:8.000;
鋼絲繩與墻距離為(m):1.10;
懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結(jié),最里面面鋼絲繩距離建筑物1.1m。
二、大橫桿的計(jì)算:
按照《扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-20**)第5.2.4條規(guī)定,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。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(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=0.033kN/m;
腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.3×0.8/(2+1)=0.08kN/m;
活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=2×0.8/(2+1)=0.533kN/m;
靜荷載的設(shè)計(jì)值:q1=1.2×0.033+1.2×0.08=0.136kN/m;
活荷載的設(shè)計(jì)值:q2=1.4×0.533=0.747kN/m;
2.強(qiáng)度驗(yàn)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(jì)算公式如下:
跨中最大彎距為M1ma*=0.08×0.136×1.52+0.10×0.747×1.52=0.192kN.m;
支座最大彎距計(jì)算公式如下:
支座最大彎距為M2ma*=-0.10×0.136×1.52-0.117×0.747×1.52=-0.227kN.m;
選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算:
σ=Ma*(0.192×106,0.227×106)/4490=50.557N/mm2;
大橫桿的最大彎曲應(yīng)力為σ=50.557N/mm2小于大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2,滿足要求!
3.撓度驗(yàn)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:
其中:
靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q1=P1+P2=0.033+0.08=0.113kN/m;
活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q2=Q=0.533kN/m;
最大撓度計(jì)算值為:
V=0.677×0.113×15004/(100×2.06×105×107800)+0.990×0.533×15004/(100×2.06×105×107800)=1.379mm;
大橫桿的最大撓度1.379mm小于大橫桿的最大容許撓度1500/150mm與10mm,滿足要求!
三、小橫桿的計(jì)算:
根據(jù)JGJ130-20**第5.2.4條規(guī)定,小橫桿按照簡(jiǎn)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)算值作為小橫桿集中荷載,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=0.033×1.5=0.05kN;
腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.3×0.8×1.5/(2+1)=0.120kN;
活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=2×0.8×1.5/(2+1)=0.800kN;
集中荷載的設(shè)計(jì)值:P=1.2×(0.05+0.12)+1.4×0.8=1.324kN;
2.強(qiáng)度驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)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:
Mqma*=1.2×0.033×0.82/8=0.003kN.m;
集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:
Mpma*=1.324×0.8/3=0.353kN.m;
最大彎矩M=Mqma*+Mpma*=0.356kN.m;
最大應(yīng)力計(jì)算值σ=M/W=0.356×106/4490=79.342N/mm2;
小橫桿的最大彎曲應(yīng)力σ=79.342N/mm2小于小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值205N/mm2,滿足要求!
3.撓度驗(yàn)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(shè)計(jì)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(jì)算公式如下:
Vqm
a*=5×0.033×8004/(384×2.06×105×107800)=0.008mm;大橫桿傳遞荷載P=p1+p2+Q=0.05+0.12+0.8=0.97kN;
集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度計(jì)算公式如下:
Vpma*=969.95×800×(3×8002-4×8002/9)/(72×2.06×105
×107800)=0.794mm;
最大撓度和V=Vqma*+Vpma*=0.008+0.794=0.802mm;
小橫桿的最大撓度為0.802mm小于小橫桿的最大容許撓度800/150=5.333與10mm,滿足要求!
四、扣件抗滑力的計(jì)算:
按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN,按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80,該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為6.40kN。
縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí),扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取6.40kN;
R--縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值;
大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.033×1.5×2/2=0.05kN;
小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.033×0.8/2=0.013kN;
腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P3=0.3×0.8×1.5/2=0.18kN;
活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=2×0.8×1.5/2=1.2kN;
荷載的設(shè)計(jì)值:R=1.2×(0.05+0.013+0.18)+1.4×1.2=1.972kN;
R<6.40kN,單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!
五、腳手架立桿荷載的計(jì)算:
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),為0.1248
NG1=[0.1248+(1.50×2/2)×0.033/1.80]×18.00=2.746;
(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);采用竹笆片腳手板,標(biāo)準(zhǔn)值為0.3
NG2=0.3×3×1.5×(0.8+0.3)/2=0.742kN;
(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);采用欄桿、木腳手板擋板,標(biāo)準(zhǔn)值為0.14
NG3=0.14×3×1.5/2=0.315kN;
(4)吊掛的安全設(shè)施荷載,包括安全網(wǎng)(kN/m2);0.005
NG4=0.005×1.5×18=0.135kN;
經(jīng)計(jì)算得到,靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.938kN;
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=2×0.8×1.5×2/2=2.4kN;
風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計(jì)算
其中Wo--基本風(fēng)壓(kN/m2),按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-20**)的規(guī)定采用:
Wo=0.35kN/m2;
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》(GB50009-20**)的規(guī)定采用:
Uz=1;
Us--風(fēng)荷載體型系數(shù):取值為0.645;
經(jīng)計(jì)算得到,風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值
Wk=0.7×0.35×1×0.645=0.158kN/m2;
不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式
N=1.2NG+1.4NQ=1.2×3.938+1.4×2.4=8.086kN;
考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×3.938+0.85×1.4×2.4=7.582kN;
風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW為
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.158×1.5×
1.82/10=0.091kN.m;
六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:
不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為:
立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值:N=8.086kN;
計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑:i=1.59cm;
計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3得:k=1.155;當(dāng)驗(yàn)算桿件長(zhǎng)細(xì)比時(shí),取塊1.0;
計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3得:μ=1.5;
計(jì)算長(zhǎng)度,由公式lo=k×μ×h確定:l0=3.118m;
長(zhǎng)細(xì)比Lo/i=196;
軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ,由長(zhǎng)細(xì)比lo/i的計(jì)算結(jié)果查表得到:φ=0.188;
立桿凈截面面積:A=4.24cm2;
立桿凈截面模量(抵抗矩):W=4.49cm3;
鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:[f]=205N/mm2;
σ=8086/(0.188×424)=101.441N/mm2;
立桿穩(wěn)定性計(jì)算σ=101.441N/mm2小于立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2,滿足要求!
考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式
立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值:N=7.582kN;
計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑:i=1.59cm;
計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3得:k=1.155;
計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3得:μ=1.5;
計(jì)算長(zhǎng)度,由公式l0=kuh確定:l0=3.118m;
長(zhǎng)細(xì)比:L0/i=196;
軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ,由長(zhǎng)細(xì)比lo/i的結(jié)果查表得到:φ=0.188
立桿凈截面面積:A=4.24cm2;
立桿凈截面模量(抵抗矩):W=4.49cm3;
鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:[f]=205N/mm2;
σ=7582.08/(0.1
88×424)+91392.178/4490=115.473N/mm2;立桿穩(wěn)定性計(jì)算σ=115.473N/mm2小于立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2,滿足要求!
七、連墻件的計(jì)算:
連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值應(yīng)按照下式計(jì)算:
Nl=Nlw+N0
風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk=0.158kN/m2;
每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積Aw=16.2m2;
按《規(guī)范》5.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN),N0=5.000kN;
風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN),按照下式計(jì)算:
Nlw=1.4×Wk×Aw=3.584kN;
連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值Nl=Nlw+N0=8.584kN;
連墻件承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算:
Nf=φ·A·[f]
其中φ--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù);
由長(zhǎng)細(xì)比l0/i=300/15.9的結(jié)果查表得到φ=0.949,l為內(nèi)排架距離墻的長(zhǎng)度;
又:A=4.24cm2;[f]=205N/mm2;
連墻件軸向承載力設(shè)計(jì)值為Nf=0.949×4.24×10-4×205×103=82.487kN;
Nl=8.584<Nf=82.487,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!
連墻件采用雙扣件與墻體連接。
由以上計(jì)算得到Nl=8.584小于雙扣件的抗滑力12.8kN,滿足要求!
八、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。
懸臂部分受腳手架荷載N的作用,里端B為與樓板的錨固點(diǎn),A為墻支點(diǎn)。
本方案中,腳手架排距為800mm,內(nèi)排腳手架距離墻體300mm,支拉斜桿的支點(diǎn)距離墻體為1100mm,
水平支撐梁的截面慣性矩I=1130cm4,截面抵抗矩W=141cm3,截面積A=26.1cm2。
受腳手架集中荷載N=1.2×3.938+1.4×2.4=8.086kN;
水平鋼梁自重荷載q=1.2×26.1×0.0001×78.5=0.246kN/m;
各支座對(duì)支撐梁的支撐反力由左至右分別為
R[1]=9.858kN;
R[2]=7.193kN;
R[3]=-0.142kN。
最大彎矩Mma*=1.318kN.m;
最大應(yīng)力σ=M/1.05W+N/A=1.318×106/(1.05×141000)+
0×103/2610=8.903N/mm2;
水平支撐梁的最大應(yīng)力計(jì)算值8.903N/mm2小于水平支撐梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值215N/mm2,滿足要求!
九、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算:
水平鋼梁采用16~20號(hào)槽鋼,計(jì)算公式如下
其中φb--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:
φb=570×9.9×88×235/(1100×160×235)=2.82
由于φb大于0.6,查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-20**)附表B,得到φb值為0.97。
經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大應(yīng)力σ=1.318×106/(0.97×141000)=9.636N/mm2;
水平鋼梁的穩(wěn)定性計(jì)算σ=9.636小于[f]=215N/mm2,滿足要求!
十、拉繩的受力計(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RUicosθi為鋼繩的拉力對(duì)水平桿產(chǎn)生的軸壓力。
各支點(diǎn)的支撐力RCi=RUisinθi
按照以上公式計(jì)算得到由左至右各鋼繩拉力分別為:
RU1=10.5kN;
十一、拉繩的強(qiáng)度計(jì)算:
鋼絲拉繩(支桿)的內(nèi)力計(jì)算:
鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU均取最大值進(jìn)行計(jì)算,為
RU=10.5kN
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),
計(jì)算中可以近似計(jì)算Fg=0.5d2,d為鋼絲繩直徑(mm);
α--鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù),對(duì)6×19、6×37、6×61鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8;
K--鋼絲繩使用安全系數(shù)。
計(jì)算中[Fg]取10.5kN,α=0.82,K=8,得到:
經(jīng)計(jì)算,鋼絲繩最小直徑必須大于15mm才能滿足要求!
鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算
鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU的最大值進(jìn)行計(jì)算作為拉環(huán)的拉力N,為
N=RU=10.5kN
鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)的強(qiáng)度計(jì)算公式為
其中[f]為拉環(huán)受力的單肢抗剪強(qiáng)度,取[f]=125N/mm2;
所需要的鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)最小直徑D=(1049.972×4/3.142×125)1/2=11mm;
十二、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=0.142kN;
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,按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》10.9.8條[f]=50N/mm2;
所需要的水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)最小直徑D=[141.844×4/(3.142×50×2)]1/2=1.344mm;
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(zhǎng)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=0.1
42kN;d--樓板螺栓的直徑,d=16mm;
[fb]--樓板螺栓與混凝土的容許粘接強(qiáng)度,計(jì)算中取1.57N/mm2;
[f]--鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,取215N/mm2;
h--樓板螺栓在混凝土樓板內(nèi)的錨固深度,經(jīng)過(guò)計(jì)算得到h要大于
141.844/(3.142×16×1.57)=1.797mm。
螺栓所能承受的最大拉力F=1/4×3.14×162×215×10-3=43.21kN
螺栓的軸向拉力N=0.142kN小于螺栓所能承受的最大拉力F=43.206kN,滿足要求!
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壓力,N=7.193kN;
d--樓板螺栓的直徑,d=16mm;
b--樓板內(nèi)的螺栓錨板邊長(zhǎng),b=5×d=80mm;
fcc--混凝土的局部擠壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,計(jì)算中取0.95fc=16.7N/mm2;
經(jīng)過(guò)計(jì)算得到公式右邊等于103.52kN,大于錨固力N=7.19kN,樓板混凝土局部承壓計(jì)算滿足要求!