景帝苑悬挑脚手架设计书Word格式.doc
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3.1.2脚手架结构自重(包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和
扣件);
查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ30—2001)附表A-1得:
架体每米高度一个立杆纵距的自重gk1=0.1394KN/m
NG1K=H×
gk1=31.5×
0.1394=4.3911KN
3.1.3构配件自重(包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等)
⑴外立杆
①竹串片板按一层考虑,单位荷重按0.35kN/m2计:
NG2K-1=1×
la×
lb×
0.35×
103
=1×
1.05×
1.5×
103=551.25N
②栏杆、挡脚板(挡脚板按一层考虑,栏杆每步架1根)
NG2K-2=1×
G1+18×
G2×
=(1×
0.0384+18×
0.0262)×
103=529.2N
③安全网(立网、平网)
NG2K-3=H×
G3×
103+4×
G4×
103=22.2×
0.01×
103=191.33N
④合计
NG2K=551.25+529.2+191.33=1271.78N
⑵内立杆
①竹串片板按一层考虑
103+1×
lc×
0.35+1×
0.35)×
=735N
②安全栏杆
NG2K-2=18×
0.0262×
103=471.6N
③安全网(平网)
NG2k-3=4×
103=30.681N
合计
NG2K=735+471.6+30.681=1237.3N
3.1.4施工均布活荷载
按主体施工阶段一层施工考虑:
外立杆NQK外=1×
qk/2=1×
3/2=2.3625kN
内立杆NQK内=1×
qk/2+1×
qk
=2.3625+0.3×
3
=3.9375kN
3.1.5垂直荷载组合
N1=1.2×
(NG1K+NG2K)+1.4×
NQK外
=1.2×
(4.3911+1.27178)+1.4×
2.3625
=10.103kN
N2=1.2×
NQK内
(4.3911+1.2373)+1.4×
3.9375
=12.27kN
3.2简支梁设计
本工程悬挑架采用钢丝绳张拉型钢悬臂式结构,水平悬挑型钢梁采用I10钢,长2.9m(局部4.4m),二层楼面上分别在A点、B点预埋16的圆钢,A点为全封闭,B点为敞开口。
根据《钢结构设计规范》(GB50017—2002)规定进行下列计算与验算:
计算模型:
按简支梁考虑
⑴I10钢截面特性
Wx=49×
103mm3,I=245×
104mm4,自重q=0.1126kN/m,弹性模量E=206×
103N/mm2,翼缘宽度b=68mm,翼缘平均厚度δ=7.6mm,高度h=100mm。
⑵最大弯矩
Mmax=N2×
lC/(lb+lC)+1/16×
q(lb+lC)2
=12.27×
0.35/1.4+1/16×
0.1126×
1.42=3.3KN·
m
⑶强度验算
σ=Mmax/(γx×
Wx)
γx----截面发展系数,对I形截面,查表得:
γx=1.05;
Wx----对x轴的净截面抵抗矩,查表得:
103mm3。
f----型钢的抗弯强度设计值,Q235钢,取f=215N/mm2。
σ=3.3×
106/(1.05×
49×
103)=64.14N/mm2<f=215N/mm2
∴安全。
⑷整体稳定验算
根据刚结构设计的规范(GBJ17-88)的规定,轧制普通工字钢受弯要考虑整体稳定问题。
按附录一之
(二),本间支梁跨长1.4米,按下列公式计算整体稳定系数ψ:
ψ=(570bδ/l1h)·
235/σs
=[570×
68×
7.6/(1400×
100)]×
235/215=2.3
则间支梁梁弯曲应力为:
σ=Mmax/(Ψ×
=3.3×
106/(2.3×
103)=29.3N/mm2<f=215N/mm2
⑸刚度验算
ω=N2lb/9EIl×
[(lb2+2lClb)3/3]1/2+5ql4/384EI
N1、N2----作用于水平悬挑梁上的内、外立杆荷载(KN);
E----弹性模量,E=206×
103N/mm2。
I----钢材的抗弯强度设计值,Q235钢,取f=215N/mm2。
ω<
10mm,满足要求。
⑹I10钢后部锚固钢筋设计
①锚固钢筋的焊缝验算
σ=F1/(lW·
δ)
F1----作用于锚固钢筋上的轴心拉力设计值,F1=6.4kN;
lW----焊缝的计算长度,取lW=30-10=20mm。
δ----焊缝的计算厚度,取8mm。
σ=6.4×
103/(20×
8)=40N/mm2<[σ]=160N/mm2
∴满足要求。
⑺由计算结果可知,当挑梁采用I10钢时,其强度、挠度、稳定性均
符合要求。
四、斜拉钢丝绳计算
选用9.0(7∮3.0)钢绞线
根据计算得:
F=14.6KN
F/s=14.6×
103/3.14×
32=516<
1670
满足要求
挂勾钢筋采用螺纹16钢筋
F/s=14.6×
82=72<
310
四、立杆稳定性计算
4.1无风荷载时,立杆稳定性计算:
N/(∮A)≤f
N——计算立杆最大垂直力设计值,取N=N2=12.27kN;
∮——轴心受压构件的稳定系数,根据长细比λ查(JGJ130—2001)附
录C表C取值;
根据第5.3.3条规定:
立杆计算长度l0=kμh=1.155×
150=260cm
长细比:
λ=l0/i(钢管回转半径)=260/1.58=164.556,
查附录C,∮=0.260
A——立杆的截面面积,查本规范附录B表B采用:
A=489mm2
立杆稳定性计算:
N/(∮A)=12270/(0.26×
489)=96.51N/mm2<
f=215N/mm2,安全。
4.2在风荷载作用下,立杆稳定性计算:
N/(∮A)+MW/W≤f
MW——由风荷载设计值产生的弯矩,按本规范(5.3.4)式计算;
W——钢管立杆的截面模量,查附录B表B:
W=5.08cm3;
⑴由风荷载产生的弯矩计算
①水平风荷载标准值
ωk=0.7μz·
μs·
ω0
μz——风压高度变化系数,查《建筑结构荷载规范》(GBJ9):
B类地区,脚手架最高处36.90m,查表得:
μz=1.5166;
μs——脚手架风荷载体型系数,按本规范4.2.4规定采用:
查表得:
敞开式脚手架的挡风面积为1.5×
0.095=0.21375m2
密目网的挡风系数取0.5,则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后,
脚手架综合挡风面积为:
(1.5×
1.5-0.21375)×
0.5+0.21375=1.231875m2
其综合挡风系数为∮=1.231875/(1.5×
1.5)=0.5475
查规范表4.2.4,背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数
为1.3∮,即:
μs=1.3×
0.5475=0.71175;
ω0——基本风压。
根据《建筑结构荷载规范》(GBJ9)规定:
ω0=0.45。
ωk=0.7×
0.45×
1.5166×
0.71175=0.34KN/m2
②由风荷载产生的弯矩计算
MW=0.85×
1.4×
ωklah2/10=0.85×
0.34×
1.52/10
=0.1366KN.m
⑵立杆稳定性计算
N/(∮A)+MW/W=12270/(0.26×
489)+0.1366×
106/(5.08×
103)
=123.4kN/mm2<
f=215kN/mm2,安全。
五、连墙件计算
连墙构造对外脚手架的安全至关重要,必须引起高度重视,确保架体稳固。
连墙拉筋用Ф6.5钢筋拉到剪力墙上,顶撑用Ф48×
3.5钢管,水平距离4.5m,竖向距离为3米。
5.1作用于脚手架上的水平风荷载标准值:
ωk=0.34KN(同脚手架稳定计算数值)
由风荷载产生的连墙件轴向力设计值:
N1w=1.4ωkAw=1.4×
3×
4.5=6.426KN
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0,对双排脚手架取5.0KN
连墙件轴向力设计值Nl=N1w+N0=6.426+5=11.426KN
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》可知,一个直角(旋转)扣件的抗滑设计值为8.00KN。
由此可见,在两步三跨内采用ф48×
3.5钢管固定在内立杆上,每个节点采用三个直角(旋转)扣件可满足要求。
5.2连墙设置的注意事项:
①确保杆件的连接可靠,扣件必须拧紧,垫木必须夹持稳固,避免脱出。
②装设连杆时应保持立杆的垂直度要求,避免拉杆时产生变形。
③连墙构造中的连墙杆或拉筋应垂直于墙面设置,并呈水平位置或稍可
向脚手架一端倾斜,但不允许向上翘起。
六、安全措施:
⑴脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以
上二步。
⑵每搭完一步脚手架后,应按下表的规定校正步距、纵距、横距及立杆
的垂直度。
⑶底座应准确的放在焊在槽钢上的钢筋上。
⑷立杆搭设应符合下列规定:
①相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内,立杆上的对接扣件应交错布置:
两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高
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