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某高层建筑脚手架施工方案(落地架_悬挑架_高支模架)简介:
高层建筑的脚手架施工方案通常会根据建筑结构类型和施工需求,采用不同的形式,主要包括落地架、悬挑架和高支模架。以下是这三种脚手架的简介:
1. 落地架:这是一种最常见的脚手架类型,适用于较低或中层建筑施工。落地架通常由立杆、横杆、斜撑等构成,固定在地上,可以提供稳定的支撑平台,便于工人进行作业。施工时,会按照楼层高度逐层搭设,每层都需要进行验收以确保安全。
2. 悬挑架:对于高层或超高层建筑,由于楼层高度较大,可能会采用悬挑架。这种脚手架是通过在建筑外侧设置悬挂式支架,然后在支架上搭建脚手架平台。悬挑架需要专业设计和施工,确保承载力和稳定性,由于其悬空操作,对施工人员的技术和安全要求较高。
3. 高支模架:高支模架,又称满堂脚手架或爬架,主要用于高层建筑的外墙面和结构施工。它是一种整体提升式的脚手架,通过固定在建筑物结构上的钢架,搭载脚手板和防护网等组件,可以随着施工进度逐步升高。高支模架具有操作方便、安全稳定、节省劳动力和材料等优点,但安装和拆卸过程需严格遵循规程,以确保施工安全。
需要根据实际工程情况,由专业的结构工程师或脚手架工程师制定详细的施工方案,包括脚手架的类型、尺寸、结构、材料选择、安全措施等,并遵守相关建筑法规和行业标准。
某高层建筑脚手架施工方案(落地架_悬挑架_高支模架)部分内容预览:
横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数为 1.00;
连墙件采用两步三跨,竖向间距 3.6 m,水平间距4.5 m,采用扣件连接;
桥面净宽为净7 2×1.0m二级公路35m预应力T梁桥(计算表格、CAD图纸)连墙件连接方式为双扣件;
施工均布活荷载标准值:3.000 kN/m2;脚手架用途:结构脚手架;
同时施工层数:2 层;
本工程地处浙江湖州市,基本风压0.45 kN/m2;
风荷载高度变化系数μz 为1.00,风荷载体型系数μs 为1.13;
脚手架计算中考虑风荷载作用;
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1248;
脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150;
安全设施与安全网(kN/m2):0.005;
脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板;
每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.033;
脚手板铺设总层数:4;
地基土类型:素填土;地基承载力标准值(kPa):120.00;
立杆基础底面面积(m2):0.20;地基承载力调整系数:1.00。
大横杆的自重标准值:P1=0.033 kN/m ;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.9/(2+1)=0.09 kN/m ;
活荷载标准值: Q=3×0.9/(2+1)=0.9 kN/m;
静荷载的设计值: q1=1.2×0.033+1.2×0.09=0.148 kN/m;
活荷载的设计值: q2=1.4×0.9=1.26 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=0.08×0.148×1.52+0.10×1.26×1.52 =0.31 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(0.31×106,0.365×106)/4490=81.292 N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为 σ= 81.292 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。
其中:静荷载标准值: q1= P1+P2=0.033+0.09=0.123 kN/m;
活荷载标准值: q2= Q =0.9 kN/m;
ν= 0.677×0.123×15004/(100×2.06×105×107800)+0.990×0.9×15004/(100×2.06×105×107800) = 2.222 mm;
大横杆的最大挠度 2.222 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= 0.033×1.5 = 0.05 kN;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.9×1.5/(2+1)=0.135 kN;
活荷载标准值:Q=3×0.9×1.5/(2+1) =1.350 kN;
集中荷载的设计值: P=1.2×(0.05+0.135)+1.4 ×1.35 = 2.112 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 = 1.2×0.033×0.92/8 = 0.004 kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax = 2.112×0.9/3 = 0.634 kN.m ;
最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.638 kN.m;
最大应力计算值 σ = M / W = 0.638×106/4490=142.011 N/mm2 ;
小横杆的最大弯曲应力 σ =142.011 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:
νqmax=5×0.033×9004/(384×2.06×105×107800) = 0.013 mm ;
大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.05+0.135+1.35 = 1.535 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:
最大挠度和 ν = νqmax + νpmax = 0.013+1.788 = 1.801 mm;
小横杆的最大挠度为 1.801 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 900/150=6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1.00,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(规范5.2.5):
R ≤ Rc
大横杆的自重标准值: P1 = 0.033×1.5×2/2=0.05 kN;
小横杆的自重标准值: P2 = 0.033×0.9/2=0.015 kN;
脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×0.9×1.5/2=0.202 kN;
活荷载标准值: Q = 3×0.9×1.5 /2 = 2.025 kN;
荷载的设计值: R=1.2×(0.05+0.015+0.202)+1.4×2.025=3.156 kN;
R < 8.00 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,为0.1248kN/m
NG1 = [0.1248+(1.50×2/2)×0.033/1.80]×16.20 = 2.471kN;
(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×(0.9+0.3)/2 = 1.08 kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/m
NG3 = 0.15×4×1.5/2 = 0.45 kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网;0.005 kN/m2
NG4 = 0.005×1.5×16.2 = 0.122 kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.123 kN;
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= 3×0.9×1.5×2/2 = 4.05 kN;
风荷载标准值按照以下公式计算
Wo = 0.45 kN/m2;
Uz= 1 ;
经计算得到,风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.45×1×1.13 = 0.356 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= 1.2×4.123+ 1.4×4.05= 10.617 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 = 1.2×4.123+ 0.85×1.4×4.05= 9.767 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 ×1.4×0.356×1.5×
1.82/10 = 0.206 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 = 10.617 kN;
计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 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GB/T 50315-2011 砌体工程现场检测技术标准 ,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 = 196 ;
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= 0.188 ;
立杆净截面面积 : A = 4.24 cm2;
工程造价的确定与风险费立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.49 cm3;
钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2;