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悬挑脚手架专项施工方案商务楼简介:
悬挑脚手架专项施工方案,通常是指在商务楼这类高层建筑中,为进行外墙装修、维护、结构改造等工程而设计的一种特殊脚手架系统。这是一种将脚手架直接悬挂在建筑物外墙上,不与主体结构连接的施工方式。
在商务楼中,由于建筑高度较高,常规脚手架可能无法满足施工需求,悬挑脚手架就能提供有效的解决方案。它一般由专业工程师根据商务楼的结构、荷载、风压等因素进行设计,确保其稳定性、安全性。设计方案需要详细列出脚手架的构造、材料选择、安装方式、荷载计算、安全措施等内容。
施工过程中,需要严格按照方案进行,包括脚手架的搭建、使用、检查和拆除等环节,以保证施工人员的人身安全和工程的质量。同时,还需要进行定期的维护和检查,确保其始终处于良好的工作状态。
总的来说,悬挑脚手架专项施工方案是商务楼施工中的一项重要技术支撑,它对于提高施工效率,保障工程安全,降低风险具有重要意义。
悬挑脚手架专项施工方案商务楼部分内容预览:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:
νqmax=5ql4/384EI
νqmax=5×0.038×11504/(384×2.06×105×121900)=0.035 mm ;
大横杆传递荷载 P=p1 + p2 + Q=0.058+0.172+1.725=1.955kN;
GB 50910-2013 机械工业工程节能设计规范集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:
最大挠度和 ν=νqmax + νpmax=0.035+4.203=4.238 mm;
小横杆的最大挠度为 4.238 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1150/150=7.667与10 mm,满足要求!
四、扣件抗滑力的计算
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):
R ≤ Rc
大横杆的自重标准值: P1=0.038×1.5×2/2=0.058kN;
小横杆的自重标准值: P2=0.038×1.15/2=0.022kN;
脚手板的自重标准值: P3=0.3×1.15×1.5/2=0.259kN;
活荷载标准值: Q=3×1.15×1.5 /2=2.588kN;
荷载的设计值: R=1.2×(0.058+0.022+0.259)+1.4×2.588=4.029kN;
R < 8.00kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、脚手架立杆荷载的计算
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容:
(1)每米立杆承受的结构自重标准值,为0.1248kN/m
NG1=[0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×18.00=2.822kN;
(2)脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为0.3kN/m2
NG2= 0.3×4×1.5×(1.15+0.4)/2=1.44kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/m
NG3=0.15×4×1.5/2=0.45kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005kN/m2
NG4=0.005×1.5×18=0.135kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.847kN;
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到,活荷载标准值
NQ=3×1.15×1.5×2/2=5.175kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2 NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.847+ 0.85×1.4×5.175= 11.975kN;
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×4.847+1.4×5.175=13.062kN;
风荷载标准值按照以下公式计算
Wk=0.7μz·μs·ω0
经计算得到,风荷载标准值为:
Wk=0.7 ×0.45×0.74×0.214=0.05kN/m2;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为:
Mw=0.85 ×1.4WkLah2/10=0.85 ×1.4×0.05×1.5×1.82/10=0.029kN·m;
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/(φA) + MW/W ≤ [f]
立杆的轴心压力设计值 :N=11.975kN;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/(φA)≤ [f]
立杆的轴心压力设计值 :N=N'= 13.062kN;
计算立杆的截面回转半径 :i=1.58 cm;
计算长度 ,由公式 l0=kuh 确定:l0=3.16 m;
长细比: L0/i=200 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 :φ= 0.18
立杆净截面面积 : A=4.89 cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩) :W=5.08 cm3;
钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205N/mm2;
σ=11975.13/(0.18×489)+28849.566/5080=141.729N/mm2;
立杆稳定性计算 σ=141.729N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
σ=13061.88/(0.18×489)=148.397N/mm2;
立杆稳定性计算 σ=148.397N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:
Nl=Nlw + N0
连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz=0.92,μs=0.214,ω0=0.45,
Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7 ×0.92×0.214×0.45=0.062kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw=16.2 m2;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:
Nlw=1.4×Wk×Aw=1.407kN;
连墙件的轴向力设计值 Nl=Nlw + N0= 6.407kN;
连墙件承载力设计值按下式计算:
由长细比 l/i=450/15.8的结果查表得到 φ=0.924,l为内排架距离墙的长度;
A=4.89 cm2;[f]=205N/mm2;
Nl=6.407 < Nf=92.626,连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用单扣件与墙体连接。
由以上计算得到 Nl =6.407小于单扣件的抗滑力 8kN,满足要求!
连墙件扣件连接示意图
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。
本方案中,脚手架排距为1200mm,内排脚手架距离墙体450mm,支拉斜杆的支点距离墙体为 1550mm,
水平支撑梁的截面惯性矩I=866.2cm4,截面抵抗矩W=108.3cm3,截面积A=21.95cm2。
受脚手架集中荷载 N=1.2×4.847 +1.4×5.175=13.062kN;
水平钢梁自重荷载 q=1.2×21.95×0.0001×78.5=0.207kN/m;
悬挑脚手架示意图
悬挑脚手架计算简图
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN·m)
悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为:
R2=16.699kN;
R3=10.511kN;
R4=0.052kN。
最大弯矩Mmax=3.16kN·m;
最大应力σ=M/1.05W+N/A=3.16×106/( 1.05 ×108300)+ 9.973×103/2195=32.335N/mm2;
水平支撑梁的最大应力计算值32.335N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值 215N/mm2,满足要求!
九、悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用16a号槽钢,计算公式如下
σ=M/φbWx ≤ [f]
φb=(570tb/lh)×(235/fy)
经过计算得到最大应力φb=(570tb/lh)×(235/fy)=570 ×10×63× 235 /( 3600×160×235)=0.62
经过计算得到最大应力 σ=3.16×106 /( 0.62×108300 )= 47.244N/mm2;
水平钢梁的稳定性计算 σ=47.244 小于 [f]=215N/mm2 ,满足要求!
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
RAH=ΣRUicosθi
其中RUicosθi为钢绳的 拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力 RCi=RUisinθi
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为:
RU1=18.181kN;
钢丝拉绳(支杆)的内力计算
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算,为
RU=18.181kN
选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa,直径17mm。
[Fg]=aFg/K
得到:[Fg]=26.067kN>Ru=18.181kN。
经计算园林施工组织设计——施工工艺速查手册.pdf,选此型号钢丝绳能够满足要求。
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为
N=RU=18.181kN
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为
σ=N/A ≤ [f]
其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度T/CEC 165.11-2018标准下载,按《混凝土结构设计规范》10.9.8 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2;