悬挑脚手架钢丝绳卸荷措施方案Word下载.docx
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扣件连接
连墙件布置方式
两步三跨
基本风压(kN/m2)
0.25
安全网
全封闭
悬挑方式
普通主梁悬挑
锚固点设置方式
压环钢筋
压环钢筋直径d(mm)
16
主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm)
1200
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm)
100
主梁建筑物内锚固长度Lx(mm)
1600
梁/楼板混凝土强度等级
C30
主梁材料规格
16号工字钢
主梁合并根数nz
1
2.香国御景25号楼采用落地脚手架和悬挑脚手架分段搭设的方式进行设置,现已完成-2层-4层的搭设及拆除,第一次悬挑为5-10层,第二次悬挑架搭设为11层单独悬挑,因房屋结构造型多样化,局部悬挑型钢不能满足1:
1.25倍的要求,在楼四个大角悬挑的工字钢用双倍斜拉钢丝绳卸载,前后面悬挑段大于锚固段的工字钢均用斜拉钢丝绳卸载,左右侧面悬挑符合要求,但工字钢受力和悬挑部位小于1:
1.25时也设置一道钢丝绳卸载,以提高安全保证系数。
3.用于斜拉卸载用的钢丝绳采用6×
19或6×
37的钢丝绳卸载,斜拉在剪力墙的螺栓孔上,并采用手拉倒链进行收紧;
钢丝绳采用钢丝绳夹作为连接和预拉紧装置,钢丝绳夹不得少于3组,并预留安全绳。
三、受力分析:
原施工方案中的受力计算已符合要求,但因现场施工中局部悬挑型钢不能满足规范1:
1.25倍的要求,故将该部分悬挑梁按简支梁进行计算卸荷。
3.1、荷载计算:
脚手板类型
竹串片脚手板
脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)
0.35
脚手板铺设方式
密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)
0.01
挡脚板类型
竹挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)
0.17
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.12
横向斜撑布置方式
4跨1设
结构脚手架作业层数njj
结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)
3
地区
重庆重庆
安全网设置
基本风压ω0(kN/m2)
风荷载体型系数μs
1.13
风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)
1.25,1.03
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)
0.35,0.29
计算简图:
立面图
四、横向水平杆验算
纵向水平杆上横向水平杆根数n
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
横杆截面惯性矩I(mm4)
92800
横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
横杆截面抵抗矩W(mm3)
3860
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×
(0.028+Gkjb×
la/(n+1))+1.4×
Gk×
la/(n+1)=1.2×
(0.028+0.35×
1.5/(1+1))+1.4×
3×
1.5/(1+1)=3.5kN/m
正常使用极限状态
q'
=(0.028+Gkjb×
la/(n+1))+Gk×
la/(n+1)=(0.028+0.35×
1.5/(1+1))+3×
1.5/(1+1)=2.54kN/m
计算简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8,qa12/2]=max[3.5×
0.72/8,3.5×
0.12/2]=0.21kN·
m
σ=Mmax/W=0.21×
106/3860=55.52N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=max[5q'
lb4/(384EI),q'
a14/(8EI)]=max[5×
2.54×
7004/(384×
206000×
92800),2.54×
1004/(8×
92800)]=0.415mm
νmax=0.415mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[700/150,10]=4.67mm
3、支座反力计算
Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=3.5×
(0.7+0.1)2/(2×
0.7)=1.6kN
Rmax'
=q'
(lb+a1)2/(2lb)=2.54×
0.7)=1.16kN
五、纵向水平杆验算
由上节可知F1=Rmax=1.6kN
0.028=0.034kN/m
由上节可知F1'
=Rmax'
=1.16kN
=0.028kN/m
弯矩图(kN·
m)
σ=Mmax/W=0.43×
106/3860=110.12N/mm2≤[f]=205N/mm2
变形图(mm)
νmax=2.422mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1500/150,10]=10mm
Rmax=1.89kN
六、荷载计算
脚手架搭设高度H
脚手架钢管类型
立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
单外立杆:
NG1k=(gk+(lb+a1)×
n/2×
0.028/h)×
H=(0.12+(0.7+0.1)×
1/2×
0.028/1.8)×
19.8=2.5kN
单内立杆:
NG1k=2.5kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
NG2k1=(H/h+1)×
la×
(lb+a1)×
Gkjb×
1/2/2=(19.8/1.8+1)×
1.5×
(0.7+0.1)×
0.35×
1/2/2=1.26kN
1/2表示脚手板2步1设
NG2k1=1.26kN
3、围护材料的自重标准值NG2k3
NG2k3=Gkmw×
H=0.01×
19.8=0.3kN
构配件自重标准值NG2k总计
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.26+0+0.3=1.56kN
NG2k=NG2k1=1.26kN
立杆施工活荷载计算
外立杆:
NQ1k=la×
(njj×
Gkjj)/2=1.5×
(1×
3)/2=1.8kN
内立杆:
NQ1k=1.8kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力:
N=1.2×
(NG1k+NG2k)+0.9×
1.4×
NQ1k=1.2×
(2.5+1.56)+0.9×
1.8=7.14kN
(2.5+1.26)+0.9×
1.8=6.78kN
七、立杆稳定性验算
立杆计算长度系数μ
立杆截面抵抗矩W(mm3)
立杆截面回转半径i(mm)
16.1
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)
立杆截面面积A(mm2)
357
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×
1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×
103/16.1=167.7≤210
轴心受压构件的稳定系数计算:
立杆计算长度l0=kμh=1.155×
1.8=3.12m
长细比λ=l0/i=3.12×
103/16.1=193.7
查《规范》表A得,φ=0.193
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'
=NG1k+NG2k+NQ1k=2.5+1.56+1.8=5.86kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2×
(2.5+1.56)+1.4×
1.8=7.39kN
σ=N/(φA)=7387.44/(0.193×
357)=107.22N/mm2≤[f]=205N/mm2
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+0.9×
1.4NQ1k=1.2×
(2.5+1.56)+0.9×
Mw=0.9×
Mwk=0.9×
ωklah2/10=0.9×
0.29×
1.82/10=0.18kN·
σ=N/(φA)+Mw/W=7135.44/(0.193×
357)+177803.62/3860=149.62N/mm2≤[f]=205N/mm2
八、脚手架材料用量计算
脚手架杆部件名称
数量计算公式
用量(m)
备注
立杆
2×
H×
(L/la+1)
831.6
纵向水平杆
(2×
(njj+nzj+nqj)+2×
(H/h+1))×
L
720
防护栏杆+纵向水平杆
横向水平杆
(H/h+1)×
((1+n)×
L/la+1)×
(lb+a1)
352
(L/la+1)×
1/4×
(h2+lb2)0.5
106.22
连墙件
LH/(2la×
2h)
55
2步3跨,单位(根)
安全网
LH
594
单位(㎡)
L×
132
2步1设,单位(㎡)
直角扣件
(L/la+1)+2×
(H/h+1)*(L/la+1)
1008
单位(个)
对接扣件
(L/la+1)+(2×
L)/6.5
239
每根钢管长6.5m,单位(个)
旋转扣件
0.3×
72
九、悬挑梁验算
1、基本参数
主梁间距(mm)
1500
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)
2、荷载布置参数
作用点号
各排立杆传至梁上荷载标准值F'
(kN)
各排立杆传至梁上荷载设计值F(kN)
各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm)
主梁间距la(mm)
5.86
7.39
400
2
1100
附图如下:
平面图
3、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁截面积A(cm2)
26.1
主梁截面惯性矩Ix(cm4)
1130
主梁截面抵抗矩Wx(cm3)
141
主梁自重标准值gk(kN/m)
0.205
主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2)
215
主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
主梁弹性模量E(N/mm2)
荷载标准值:
=gk=0.205=0.2kN/m
第1排:
F'
1=F1'
/nz=5.86/1=5.86kN
第2排:
2=F2'
荷载设计值:
gk=1.2×
0.205=0.25kN/m
F1=F1/nz=7.39/1=7.39kN
第2排:
F2=F2/nz=7.39/1=7.39kN
(正常受力简图)
4.钢丝绳卸荷计算
受力简图如下:
钢丝绳卸荷按照完全卸荷计算方法,卸荷净高为18M,经现场实际测量L1.2米,钢丝绳拉结净高≥3.5米。
经计算得到:
@1=arctg[3.500/1.2]=70.9度;
考虑到个别外悬挑长度大于1.2m,但因1.2m尺寸内的上部无集中荷载,故取最不利值为60°
进行设计计算。
故有:
P(架体总荷载)
P=7.39+7.39+0.25*1.2=15.08kn;
ΣY=0;
架体均布受力时:
T1=T2=T*Sin60°
;
T1+T2=P;
T=(P-T1)/Sin60°
=(15.08-15.08/2)/sin60°
=8.76kn
其中T为钢绳轴向拉力,T2为钢丝绳竖向分力。
卸荷钢丝绳的最大轴向拉力为[Fg]=
T
=8.76kN。
钢丝绳的容许拉力按照下式计算:
[Fg]=aFg/K
其中[Fg]--
钢丝绳的容许拉力(kN);
Fg
--
钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN),
计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);
α
钢丝绳之间的荷载不均匀系数,取0.82;
K
钢丝绳使用安全系数。
计算中[Fg]取
8.76kN,α=0.82,K=6,得到:
选择卸荷钢丝绳的最小直径为:
d
=(2×
8.76×
6.000/0.820)0.5=11.32
mm。
结论:
钢丝绳选择≥11.32mm,即满足要求。
十、安全操作注意事项
1.悬挑架所用得钢丝绳规格型号、质量保证达到使用要求;
2.钢丝绳使用前先检查有无破损、断丝现象,否则禁止使用;
3.钢丝绳的卡头数量必须按规范设置;
4.钢丝绳拉结过程中挂设牢靠、必须保证架体的安全稳定;
5.应定期检查钢丝绳夹是否有松动;
6.每根钢丝绳受力应均匀。
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