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高层脚手架施工方案(_钢管落地、普通型钢悬挑脚手架)简介:
高层脚手架施工方案主要包括两种类型:钢管落地脚手架和普通型钢悬挑脚手架。
1. 钢管落地脚手架: 这是一种常见的脚手架形式,主要由钢管、扣件、脚手板、安全网等组成。施工时,首先在地上立起基础,然后逐层搭设横杆、斜杆和立杆,形成稳固的支撑结构。每层脚手板铺设平整,安全网用于防止人员和物品坠落。这种脚手架适合于高层建筑的基础层施工,其稳定性好,承重能力强,但占地面积较大。
2. 普通型钢悬挑脚手架: 这种脚手架适用于高层建筑的外墙面施工,特别是没有足够地面空间的高层建筑。它主要由型钢梁、斜拉杆、钢丝绳、脚手板等组成。施工时,先在建筑物的墙面上安装型钢梁,然后通过斜拉杆和钢丝绳将脚手架悬挑出去,形成工作平台。由于其节省地面空间,但对建筑物结构和施工人员的技术要求较高,需要确保悬挑结构的强度和稳定性。
在制定施工方案时,需要考虑的因素包括建筑物的特点、施工人员的技术水平、安全规范等,以确保脚手架的稳固性,保障施工人员的人身安全,同时也要考虑施工效率和成本。同时,都要遵循国家和行业相关的脚手架设计和施工标准。
高层脚手架施工方案(_钢管落地、普通型钢悬挑脚手架)部分内容预览:
每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.038;
地基土类型:素填土;地基承载力标准值(kpa):85.00;
立杆基础底面面积(m2):0.25;地基承载力调整系数:1.00。
大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105 kN/m ;
活荷载标准值: Q=2×1.05/(2+1)=0.7 kN/m;
静荷载的设计值: q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172 kN/m;
活荷载的设计值: q2=1.4×0.7=0.98 kN/m;
图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)
跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。
跨中最大弯距计算公式如下:
跨中最大弯距为M1max=0.08×0.172×1.52+0.10×0.98×1.52 =0.251 kN.m;
支座最大弯距计算公式如下:
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.251×106,0.297×106)/5080=58.465 N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为 σ= 58.465 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。
静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.105=0.143 kN/m;
活荷载标准值: q2= Q =0.7 kN/m;
V= 0.677×0.143×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.7×15004/(100×2.06×105×121900) = 1.593 mm;
大横杆的最大挠度 1.593 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm,满足要求!
大横杆的自重标准值:p1= 0.038×1.5 = 0.058 kN;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05×1.5/(2+1)=0.158 kN;
活荷载标准值:Q=2×1.05×1.5/(2+1) =1.050 kN;
集中荷载的设计值: P=1.2×(0.058+0.157)+1.4 ×1.05 = 1.728 kN;
小横杆计算简图
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
Mqmax = 1.2×0.038×1.052/8 = 0.006 kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax = 1.728×1.05/3 = 0.605 kN.m ;
最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.611 kN.m;
最大应力计算值 σ = M / W = 0.611×106/5080=120.313 N/mm2 ;
小横杆的最大弯曲应力 σ =120.313 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:
Vqmax=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900) = 0.024 mm ;
大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.157+1.05 = 1.265 kN;
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:
×121900) = 2.07 mm;
最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+2.07 = 2.094 mm;
小横杆的最大挠度为 2.094 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7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,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
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(规范5.2.5):
R ≤ Rc
大横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.5×2/2=0.058 kN;
小横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.05/2=0.02 kN;
脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×1.05×1.5/2=0.236 kN;
活荷载标准值: Q = 2×1.05×1.5 /2 = 1.575 kN;
荷载的设计值: R=1.2×(0.058+0.02+0.236)+1.4×1.575=2.582 kN;
R < 6.40 kN,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(kN),为0.1248
NG1 = [0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×18.00 = 2.822;
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.3
NG2= 0.3×6×1.5×(1.05+0.3)/2 = 1.822 kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15
NG3 = 0.15×6×1.5/2 = 0.675 kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4 = 0.005×1.5×18 = 0.135 kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.455 kN;
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外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= 2×1.05×1.5×2/2 = 3.15 kN;
风荷载标准值按照以下公式计算
Wo = 0.45 kN/m2;
Uz= 0.74 ;
经计算得到,风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.45×0.74×0.645 = 0.15 kN/m2;
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×5.455+ 1.4×3.15= 10.956 kN;
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 = 1.2×5.455+ 0.85×1.4×3.15= 10.294 kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为
Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.15×1.5×
1.82/10 = 0.087 kN.m;
六、立杆的稳定性计算:
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴向压力设计值 :N = 10.956 kN;
计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :k = 1.155 ;当验算杆件长细比时,取块1.0;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.5 ;
计算长度 ,由公式 lo = k×μ×h 确定 :l0 = 3.118 m;
长细比 Lo/i = 197 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 :φ= 0.186 ;
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] =205 N/mm2;
σ = 10956/(0.186×489)=120.455 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 120.455 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
DB 36∕T 1474-2021 公路装配式混凝土桥梁设计与施工技术规程.pdf考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
立杆的轴心压力设计值 :N = 10.294 kN;
计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 : k = 1.155 ;
水电安装施工组织设计方案.doc计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.5 ;
计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 3.118 m;
长细比: L0/i = 197 ;