高层脚手架及卸料平台施工方案

高层脚手架及卸料平台施工方案内容摘要：

锚固段长度 米。 与楼板连接的螺栓直径 (mm):； 楼板混凝土标号 :C30； 支撑数量为 :1； 悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。 第 27 页 共 127 页 二、大横杆的计算 : 按照《扣件式 钢管脚手架安全技术规范》 (JGJ1302020)第 ，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。 将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。 大横杆的自重标准值 :P1= kN/m ； 脚手板的自重标准值 :P2= (2+1)= kN/m ； 活荷载标准值 : Q= (2+1)= kN/m； 静荷载的设计值 : q1= + = kN/m； 活荷载的设计值 : q2= = kN/m； 第 28 页 共 127 页 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 图 2组合。 跨中最大弯距计算公式如下 : 跨中最大弯距为 M1max= + = ； 支座最大弯距 计算公式如下 : 支座最大弯距为 M2max= = ； 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： σ=Max(106,106)/= N/mm2； 大横杆的最大弯曲应力为 σ= N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]= N/mm2，满足要求。 第 29 页 共 127 页 : 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下 的挠度。 计算公式如下： 其中： 静荷载标准值 : q1= P1+P2=+= kN/m； 活荷载标准值 : q2= Q = kN/m； 最大挠度计算值为： V= (100 105 )+ (100 105 ) = mm； 大横杆的最大挠度 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 10 mm，满足要求。 三、小横杆的计算 : 根据 JGJ1302020第 ，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。 用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。 大横杆的自重标准值： p1= = kN； 脚手板的自重标准值： P2= (2+1)= kN； 活荷载标准值： Q= (2+1) = kN； 集中荷载的设计值 : P= (+)+ = kN； 第 30 页 共 127 页 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 = ； 集中荷载最大弯矩计算公式如下 : Mpmax = ； 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = ； 最大应力计算值 σ = M / W = 106/= N/mm2 ； 小横杆的最大应力计算值 σ = N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 N/mm2，满足要求。 第 31 页 共 127 页 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 (384 105 ) = mm ； 大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = ++ = 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 : Vpmax = (3 ) /(72 105 ) = mm； 最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = + = mm； 小 横 杆 的 最 大 挠 度 和 mm 小于 小 横 杆 的 最 大 容 许 挠 度 ,满足要求。 四、扣件抗滑力的计算 : 按规范表 ,直角、旋转单扣件承载力取值为 ，按照扣件抗滑承载力系数 ，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为。 第 32 页 共 127 页 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): R ≤ Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值 ,取 kN； R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 大横杆的自重标准值 : P1 = 2/2= kN； 小横杆的自重标准值 : P2 = = kN； 脚手板的自重标准值 : P3 = ； 活荷载标准 值 : Q = /2 = kN； 荷载的设计值 : R= (+)+ = kN； R 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 (kN)，为 NG1 = [+( 2/2+ 2) ] = ； 第 33 页 共 127 页 (2)脚手板的自重标准值 (kN/m2)；采用竹笆片脚手板，标准值为 NG2= 5 (+)/2 = 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 NG3 = 5 ； (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网 (kN/m2)； NG4 = = kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 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= 2/2 = kN； 风荷载标准值按照以下公式计算 其中 Wo 基本风压 (kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》 (GB500092020)的规定采用： Wo = kN/m2； Uz 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》 (GB500092020)的规定采用： 第 34 页 共 127 页 Uz= ； Us 风荷载体型系数：取值为 ； 经计算得到，风荷载标准值 Wk = = kN/m2； 不考虑风荷载时 ,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = += + = kN； 考虑风荷载时 ,立杆的轴向压力设计值 为 N = NG+ = + = kN； 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw = ； 六、立杆的稳定性计算 : 不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为： 立杆的轴向压力设计值 ： N = kN； 计算立杆的 截面回转半径 ： i = cm； 计算长度附加系数参照《扣件式规范》表 ： k = ； 计算长度系数参照《扣件式规范》表 ： μ = ； 计算长度 ,由公式 lo = kμh 确定 ： l0 = m； 第 35 页 共 127 页 长细比 Lo/i = ； 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= ； 立杆净截面面积 ： A = cm2； 立杆净截面模量 (抵抗矩 ) ： W = cm3； 钢管立杆抗压 强度设计值 ： [f] = N/mm2； σ = ()= N/mm2； 立杆稳定性计算 σ = N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = N/mm2，满足要求。 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 = kN； 计算立杆的截面回转半径 ： i = cm； 计算长度附加系数参照《扣件式规范》表 ： k = ； 计算长度系数参照《扣件式规范》表 ： μ = ； 计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定： l0 = m； 长细比 : L0/i = ； 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= 立杆净截面面积 ： A = cm2； 立杆净截面模量 (抵抗矩 ) ： W = cm3； 钢管立杆抗压强度设计值 ： [f] = N/mm2； σ = ()+； 第 36 页 共 127 页 立杆稳定性计算 σ = N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = N/mm2，满足要求。 七、连墙件的计算 : 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算： Nl = Nlw + N0 风荷载标准值 Wk = kN/m2； 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = m2； 按《规范》 的轴向力 (kN), N0= kN； 风荷载产生的连墙件轴向力设计值 (kN)，按照下式计算： Nlw = Wk Aw = kN； 连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= kN； 连墙件承载力设计值按下式计算： Nf = φA[f] 其中 φ 轴心受压立杆的稳定系数； 由长细比 l0/i = ， l为内排架距离墙的长度； 第 37 页 共 127 页 又： A = cm2； [f]= N/mm2； 连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 104 103 = kN； Nl = Nf = ,连墙件的设计计算满足要求。 连墙件采用普通螺栓连接，普通螺栓计算参见《施工计算手册》钢结构部分。 连墙件普通螺栓连接示意图 八、悬挑梁的受力计算 : 悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算 悬出端 C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。 第 38 页 共 127 页 悬臂单跨梁计算简图 支座反力计算公式 支座弯矩计算公式 C点最大挠度计算公式 其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。 本方案算例中， m = m， l = m， m1 = m， m2 = m； 水平支撑梁的截面惯性矩 I = cm4，截面模量 (抵抗矩 ) W = cm3。 第 39 页 共 127 页 受脚手架作用集中强度计算荷载 P=+=； 水平钢梁自重强度计算荷载 q= 103 = kN/m； k=k1= / = k2= / = 代入公式，经过计算得到 支座反力 RA = kN 支座反力 RB = kN 最大弯矩 MA = 最大应力 σ = /( )= N/mm2 水平支撑梁的最大应力计算值 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 N/mm2,满足要求 ! 受脚手架作用集中计算荷载 N= + = kN 水平钢梁自重计算荷载 q= = kN/m 最大挠度 Vmax= mm 按照《钢结构设计规范》 (GB500172020)附录 A结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为 悬伸长 度的两倍，即 mm 水平支撑梁的最大挠度 mm 小于 水平支撑梁的最大容许挠度 ,满足要求 ! 第 40 页 共 127 页 九、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。