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43米高脚手架施工方案、计算书简介:
43米高的脚手架施工方案和计算书是建筑工程中非常重要的一部分,主要用于大型建筑物的外部施工。以下是对这类文件的简要介绍:
1. 施工方案:这是一份详细的施工计划,包含了脚手架的设计、选择、搭设、使用和拆除等全过程。它通常包括以下几个部分: - 脚手架类型选择:可能包括钢管脚手架、碗扣式脚手架、爬升式脚手架等,根据工程特点和安全需求来确定。 - 结构设计:描述脚手架的结构形式、尺寸、承载力计算等,确保其符合安全规范。 - 施工流程:包括脚手架的搭设步骤、使用过程中的检查和维护、以及拆除时的安全措施。 - 安全措施:包括防风、防雷、防坠等安全防护措施。
2. 计算书:这是基于脚手架设计的计算过程,通常包括以下几个部分: - 荷载计算:根据施工工况、材料性质和使用条件,计算脚手架承受的荷载,如施工人员、工具、材料的重量,风力等。 - 强度计算:计算脚手架各部件(如立杆、横杆、连接件等)的强度,确保其在正常使用和极端情况下的稳定性。 - 刚度和稳定性分析:检查脚手架在各种工况下的变形和稳定性,确保不会发生失稳或过大的变形。 - 防护计算:如安全网的设置、防坠落装置的设置等,都需要进行相应的计算。
以上两部分都需要严格遵守国家和地方的建筑施工安全规范,确保施工过程的安全和高效。
43米高脚手架施工方案、计算书部分内容预览:
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 ;
塔吊基础施工方案.docx活荷载标准值: Q=3×1.05/(2+1)=1.05 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=1.4×1.05=1.47 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:
M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2
跨中最大弯距为 M1max=0.08×0.172×1.52+0.10×1.47×1.52 =0.362 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(0.362×106,0.426×106)/5080=83.858 N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为 σ = 83.858 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。
νmax = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI
其中: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 =1.05 kN/m;
最大挠度计算值为:ν = 0.677×0.143×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×1.05×15004/(100×2.06×105×121900) = 2.291 mm;
大横杆的最大挠度 2.291 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=3×1.05×1.5/(2+1) =1.575 kN;
集中荷载的设计值: P=1.2×(0.058+0.158)+1.4 ×1.575 = 2.463 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 = ql2/8
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 = Pl/3
Mpmax = 2.463×1.05/3 = 0.862 kN·m ;
最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.868 kN·m;
最大应力计算值 σ = M / W = 0.868×106/5080=170.953 N/mm2 ;
小横杆的最大弯曲应力 σ =170.953 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 = 5ql4/384EI
νqmax=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+0.158+1.575 = 1.79 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 = 0.024+2.929 = 2.953 mm;
小横杆的最大挠度为 2.953 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:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。
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=0.058 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 = 3×1.05×1.5 /2 = 2.362 kN;
荷载的设计值: R=1.2×(0.058+0.02+0.236)+1.4×2.362=3.684 kN;
R < 16.00 kN,所以双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:
D表示单立杆部分,S表示双立杆部分。
(1)每米立杆承受的结构自重标准值,为0.1248kN/m
NGS1 = [0.1248+0.038+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×24.00 = 4.685kN;
(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
NGD2= 0.3×0×1.5×(1.05+0.3)/2 = 0 kN;
(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
NGD3 = 0.15×0×1.5/2 = 0 kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005 kN/m2
NGS4 = 0.005×1.5×24 = 0.18 kN;
经计算得到,静荷载标准值
NGD = NGD1+NGD2+NGD3+NGD4 = 3.122 kN;
NGS = NGS1+NGS2+NGS3+NGS4 = 10.276 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 = 3×1.05×1.5×4/2 = 9.45 kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
Nd = 1.2 NGD+0.85×1.4NQ = 1.2×3.122+ 0.85×1.4×9.45= 14.992 kN;
Ns = 1.2 NGS+0.85×1.4NQ = 1.2×10.276+ 0.85×1.4×9.45= 23.577 kN;
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N'd = 1.2NGD+1.4NQ = 1.2×3.122+ 1.4×9.45=16.976kN;
N's = 1.2NGS+1.4NQ = 1.2×10.276+ 1.4×9.45=25.561kN;
六、立杆的稳定性计算:
外脚手架采用双立杆搭设,按照均匀受力计算稳定性。
稳定性计算考虑风荷载,按立杆变截面处和架体底部不同高度分别计算风荷载标准值。风荷载标准值按照以下公式计算
Wk=0.7μz·μs·ω0
经计算得到,立杆变截面处和架体底部风荷载标准值分别为:
Wk1 = 0.7 ×0.42×0.904×0.951 = 0.253 kN/m2;
Wk2 = 0.7 ×0.42×0.74×0.951 = 0.207 kN/m2;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 分别为:
Mw1 = 0.85 ×1.4Wk1Lah2/10 = 0.85 ×1.4×0.253×1.5×1.82/10=0.146 kN·m;
Mw2 = 0.85 ×1.4Wk2Lah2/10 = 0.85 ×1.4×0.207×1.5×1.82/10=0.12 kN·m;
1. 主立杆变截面上部单立杆稳定性计算。
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 = Nd = 14.992 kN;
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'd= 16.976kN;
计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;
YS∕T 5203-2018 岩土工程勘察报告编制规程.pdf计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 3.118 m;
长细比: L0/i = 197 ;
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= 0.186
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 = 14991.54/(0.186×489)+146177.156/5080 = 193.601 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 193.601 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2弧形平立面超高层结构板边的测量控制技术,满足要求!