采光井悬挑架补充施工方案.doc
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九院小区三期
采光井工字钢悬挑脚手架补充施工方案
一、工程概况、编制依据:
1、工程概况:
九院小区三期1、2、3、4号楼采光井处均有框架梁,现需对采光井处搭设外架,随主楼悬挑脚手架一起进行搭设。
一次悬挑脚手架高度不超过20m,每步悬挑梁间距不超过1.5m。
2、编制依据:
1)九院小区三期工程施工设计及工字钢悬挑脚手架补充施工方案;
2)钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001);
3)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);
4)《悬挑脚手架安全技术规程》J10885-2006;
5)《悬挑脚手架施工规范》JGJ130-2011;
6)《钢管脚手架扣件》(GB15831-2006)
二、材料质量要求:
所需钢管、扣件、脚手板、挡脚板、密目网、水平安全网、工字钢悬挑梁要求详见九院小区三期各楼号工字钢悬挑脚手架施工方案。
三、搭设方案及计算过程:
1、搭设方法:
在主楼结构板面上按要求预埋U型螺栓以保证安放固定工字钢,根据主楼距采光井出梁的距离选用长度合适的工字钢,将工字钢一端与主体结构板面上的U型螺栓进行固定,另一端安放在采光井外梁上。
搭设尺寸为:
脚手架立杆纵距为1.5m,内排脚手架距墙结构面≤400mm,里、外排脚手架之间的距离为800mm,纵向水平杆的间距≤1000mm。
搭设要求:
采光井内部脚手架的搭设应随外部脚手架同时施工,同时搭设,详细的构造措施参见本工程脚手架专项施工方案。
一次悬挑脚手架高度不超过20m,型钢悬挑梁采用双轴对称截面的型钢,悬挑钢梁截面高度不小于160mm。
悬挑梁尾端应在两处及以上固定于钢筋混凝土梁板结构上,锚固型钢悬挑梁的U形钢筋拉环或锚固螺栓直径不小于16mm。
钢丝绳与建筑结构拉结的吊环使用HPB235级钢筋或固定于结构构件上,其直径不宜小于20mm,具体悬挑做法如下图所示:
四、采光井脚手架计算
(一)、参数信息
采光井位置的脚手架各材料与外部脚手架相同,构造形式除立杆的纵横距减小外其它相同,故在本方案中将不再进行如下几个方面的验算:
大小横杆验算、扣件抗滑移验算、立杆稳定性验算、基础承载力验算、连墙件验算,详细的验算见本工程脚手架专项施工方案。
在此仅对采光井部位的型钢主梁进行验算。
型钢主梁采用两端简支结构,这是与外部脚手架最大的不同之处,却采光井脚手架型钢主梁不再另设有钢丝绳与建筑物拉结。
其构造图如下
(二)、钢主梁的受力计算
根据规范要求与本工程实际情况,悬挑梁型钢的计算选取搭设高度最高的架体即最顶层悬挑脚手架,搭设高度为20M。
水平钢梁按照简支梁进行计算。
本方案中,脚手架排距为900mm,内排脚手架距离墙体300mm,水平支撑梁的截面惯性矩I=1130cm4,截面抵抗矩W=141cm3,截面积A=26.1cm2。
1.受脚手架集中荷载计算:
(1)每米立杆承受的结构自重标准值,为0.1295kN/m
NG1=[0.1295+0.038×(1.20×3/2)/1.80]×20=3.958kN;
(2)脚手板的自重标准值;采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2
NG2=0.35×3×1.5×(0.9+0.3)/2=0.945kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用实木板挡板,标准值为0.14kN/m
NG3=0.14×3×1.5/2=0.315kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:
0.005kN/m2
NG4=0.005×1.5×20=0.15kN;
(5)活荷载
考虑同时施工两层q=2×3×0.9×1.5/2=4.05kN
经计算得到,作用在钢梁上的脚手架荷载为:
P=1.2(NG1+NG2+NG3+NG4)+1.4q=12.112kN;
2.水平钢梁自重荷载
q=1.2×26.1×0.0001×78.5=0.246kN/m;
简支梁计算简图
简支梁剪力图、弯矩图如下:
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为:
R[1]=R[2]=18.568kN;
最大弯矩Mmax=11.863kN·m;
最大应力σ=M/W=11.863×106/141000=84.134N/mm2;
水平支撑梁的最大应力计算值84.134N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求!
(三)、悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下
σ=M/φbWx≤[f]
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数:
查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得,φb=2
由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb值为0.93。
经过计算得到最大应力σ=11.863×106/(0.93×141000)=90.467N/mm2;
水平钢梁的稳定性计算σ=90.467N/mm2小于[f]=215N/mm2,满足要求!
(四)、锚固段与楼板连接的计算
1.水平钢梁与楼板压点采用钢筋拉环,拉环强度计算如下:
因采光井内部脚手架下的型钢主梁为简支梁,故楼板上的拉环只起定位作用,不参与受力,这与外部脚手架有所不同,故不用验算。
本工程为防止误用锚环,采光井内部的锚环采用与外部脚手架相同的钢筋进行锚固。
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面。
如下图所示
2.水平钢梁与楼板压点处的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
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