钢丝绳不均匀系数是什么意思
钢丝绳不均匀系数是钢丝绳实际受力不均匀。根据查询相关资料信息,钢丝绳受力不均匀系数,钢丝绳实际受力不均匀,取大于1小于2的参数。钢丝绳安全系数取值建筑施工计算手册卸荷作用。不均匀系数是限制粒径与有效粒径的比值,是反映组成土的颗粒均匀程度的一个指标。
物重6.8吨,安全系数为8倍
钢丝绳受力选用4股受力
受力钢丝绳与重物重心成30º夹角
可以用F=6.8/4=1.7吨
每股钢丝绳受力1.7吨
钢丝绳的不均匀系数取0.82
安全系数取8倍
由
k=s*0.82*cos30º/1.7
得
钢丝绳的破断拉力S=1.7*8/0.82*cos30º
=19.15
根据钢丝绳破断拉力选择合适的钢丝绳,这里选择22mm的钢丝绳
钢丝绳为6×37+1-22-170
破断拉力为19.68吨
安全系数取8倍
若用单根钢丝绳吊,需8X36WS+IWR-60mm,公称抗拉强度1960MPa;
若用2根钢丝绳吊,需6X36WS+IWR-44mm,公称抗拉强度1960MPa;
若用4根钢丝绳吊,需6X36WS+IWR-34mm,公称抗拉强度1960MPa;
安全技术交底 编号
工程名称 交底日期 年 月 日
施工单位 分项工程名称 卸料平台搭设作业
交底提要
交底内容:
1.卸料平台搭设和制作的各种材料,必须符合规范要求,不合格的材料严禁使用;
2.钢管式卸料平台在搭设之前,确定搭设位置清理,尽量避开外防护架的剪刀撑,以防通道与剪刀撑冲突。工人在搭设钢管式卸料平台时,严格按照技术交底和安全操作规程进行作业,夜间施工必须由足够照明。搭设完毕后,必须由生产部门组织,技术、质量、安全等部门相关人员参加,按要求对平台进行验收,合格后方可投入使用,并填写必要的资料。钢管式卸料平台在向上接搭时,必须由专人监督,按技术交底和安全操作规程要求进行拆改,搭设到需要的高度时,同样必须经过验收合格后,方可投入使用;
3.平台作业外立面护栏不得低于1.5m,密目网封闭,内用竹编板或木板封严,防止物料掉下伤人;
4.悬挑式卸料平台制作过程中,严格按照技术交底和操作规程进行作业,焊缝的长度、高度和强度必须满足规范要求。制作完毕后,必须由生产部门组织,技术、质量、安全等部门相关人员参加,对平台进行验收,合格后方可投入使用。在首次吊装时,生产、技术、质量、安全等部门相关人员必须到场,对吊装和安装过程进行监控,信号工、塔吊司机和安装工人紧密配合,严格按照操作规程作业。在吊装就位、钢丝绳拉紧后,要对平台和各种相关防护进行验收,并做荷载试压试验,合格后方可投入使用,并填写必要的资料。平台在倒运过程中,必须由专人进行监督,按照安全操作规程进行作业,安装就位后,必须再次经过验收合格后,方可投入使用;
5.吊装时,利用平台四角的吊环将平台吊至安装位置,平行移动使主龙骨工字钢穿过外防护架(注意不要磕碰外防护架)就位,使定位角钢卡在结构边梁上(角钢下垫软物),然后拉结受力钢丝绳和保险绳,两道受力钢丝绳受力平衡后,慢慢放下平台,确认钢丝绳受力后,松去塔吊吊绳。钢绳要有防剪切保护,钢绳穿墙螺杆必须双垫双帽,平台倒运时,先用塔吊将平台四角吊起,使平台拉结钢丝绳松弛,拆卸,然后慢慢平行向外移动,待平台工字钢完全伸出外防护架后,在向上吊装。向上吊装时,平台上严禁上人;6.施工负责人要组织相关人员定期对搭设的卸料平台定期和不定期的检查,掌握平台的使用、维护情况,尤其是在大风大雨过后,要对卸料平台进行检查,对不合格的部位进行修复或更换,合格后方可继续使用;
7.平台上悬挂限重标志牌:标明吨位和卸料数量,严禁超载或长期堆放材料,随堆随吊;堆放材料高度不得超过平台护栏高度;工人限数1-2人,严禁将平台作为休息平台;
8.几种材料堆放的单独限量:平台限重2吨,合计20KN,施工荷载2.0 KN/㎡,平台尺寸
(1)钢管0.04 KN/m, m,共 根。
(2)20×5木板(4 m)0.22 KN/㎡,共91㎡,110块,满铺4层,高20cm
(3)10×10木方(4 m)0.44 KN/㎡,共45.5㎡,110根,满铺4层,高40cm
(4)竹编板,1.22×2.44㎡(15㎜)14kg /㎡,140块,铺放2堆,高1.05 m
第8条是范例,各单位使用的平台不一样,码料数量也不一样。
9.工人入场前必须进行三级教育,考试合格后方可上岗;
10.进入施工现场必须戴合格安全帽,系好下颚带,锁好带扣;
11.安装时登高作业(2m以上)必须系合格安全带,系挂牢固,高挂低用,施工人员进入平台内必须将安全带与平台外专用保险绳挂牢;
12.施工现场严禁吸烟,严禁嬉戏打闹,严禁酒后上岗;
13.平台底面应用5Cm木板铺严,平台底下用大眼网兜严;
14.卸料平台必须按公司要求从本公司钢结构厂统一制作安装,项目部不得自行购置、制作;
15.卸料平台必须有专项方案和计算书;
16.钢丝绳的卡扣不小于4个,按规范要求顺向卡紧,不可反卡(“U”型环卡在短绳头一侧)。
审核人 交底人 接受交底人
1、本表头由交底人填写,交底人与接受交底人各保存一份,安全员一份;
2、当做分部、分项施工作业安全交底时,应填写“分部、分项工程名称”栏;
3、交底提要应根据交底内容把交底重要内容写上。
悬挑卸料平台计算书(供参考)
计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)等规范。
悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。
由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大,因此必须严格地进行设计和验算。
一、参数信息:
1.荷载参数
脚手板类别:木脚手板,脚手板自重标准值(kN/m2):0.35;
栏杆、挡杆类别:栏杆木,栏杆、挡板脚手板自重标准值(kN/m2):0.14;
施工人员等活荷载(kN/m2):2.00,最大堆放材料荷载(kN):10.00。
2.悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离(m):1.00,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):2.00;
上部拉绳点与墙支点的距离(m):5.00;
钢丝绳安全系数K:10.00,计算条件:铰支;
预埋件的直径(mm):22.00。
3.水平支撑梁
主梁槽钢型号:18号槽钢槽口水平[ ;
次梁槽钢型号:10号槽钢槽口水平[ ;
次梁槽钢距(m):1.00,最近次梁与墙的最大允许距离(m):0.20。
4.卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):4.00,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):2.00;
计算宽度(m):2.00。
二、次梁的计算:
次梁选择10号槽钢槽口水平[,间距1.00m,其截面特性为:
面积A=12.74cm2,惯性距Ix=198.30cm4,转动惯量Wx=39.70cm3,回转半径ix=3.95cm,
截面尺寸:b=48.0mm,h=100.0mm,t=8.5mm。
1.荷载计算
(1)脚手板的自重标准值:本例采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2;
Q1 = 0.35× 1.00= 0.35kN/m;
(2)最大的材料器具堆放荷载为10.00kN,转化为线荷载:
Q2 = 10.00/ 4.00/ 2.00× 1.00= 1.25kN/m;
(3)槽钢自重荷载 Q3= 0.10kN/m;
经计算得到,静荷载计算值 q = 1.2×(Q1+Q2+Q3) = 1.2×(0.35+1.25+0.10) = 2.04kN;
经计算得到,活荷载计算值 P = 1.4× 2.00× 1.00× 2.00= 5.60kN。
2.内力计算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下:
最大弯矩M的计算公式为:
经计算得到,活荷载计算值 M = 2.04×2.002/8+5.60×2.00/4=3.82kN.m。
3.抗弯强度计算
其中 γx -- 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] -- 钢材抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2;
经过计算得到强度 σ =3.82×103/(1.05×39.70)=91.61N/mm2;
次梁槽钢的抗弯强度计算 σ <[f],满足要求!
4.整体稳定性计算
其中,φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
经过计算得到 φb=570×8.50×48.00×235/(2.00×100.00×235.0)=1.16;
由于 φb大于0.6,按照下面公式计算:
得到 φb=0.827;
经过计算得到强度 σ=3.82×103/(0.827×39.700)=116.25N/mm2;
次梁槽钢的稳定性计算 σ<[f],满足要求!
三、主梁的计算:
根据现场实际情况和一般做法,卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。
主梁选择18号槽钢槽口水平[,其截面特性为:
面积A=29.29cm2,惯性距Ix=1369.90cm4,转动惯量Wx=152.20cm3,回转半径ix=6.84cm;
截面尺寸,b=70.00mm,h=180.00mm,t=10.5mm;
1.荷载计算
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用栏杆木,标准值为0.14kN/m;
Q1 = 0.14kN/m;
(2)槽钢自重荷载 Q2=0.23kN/m
经计算得到,静荷载计算值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.14+0.23) = 0.44kN/m
经计算得到,次梁集中荷载取次梁支座力 P = (2.04×2.00+5.60)/2=4.84kN
2.内力计算
卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算。
悬挑卸料平台示意图
悬挑卸料平台水平钢梁计算简图
经过连续梁的计算得到:
悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)
悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)
悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)
R[1] = 17.294 kN;
R[2] = 8.647 kN。
最大支座反力为 Rmax=17.294kN.m;
最大弯矩 Mmax=5.057kN.m;
最大挠度 V=0.870mm。
3.抗弯强度计算
其中 x -- 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] -- 钢材抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2;
经过计算得到强度 σ=5.06×106/1.05/152200.0+1.04×104/2929.000=35.185N/mm2;
主梁的抗弯计算强度 35.185小于[f]=205.00,满足要求!
4.整体稳定性计算
其中 φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
经过计算得到 φb=570×10.5×70.0×235/(4000.0×180.0×235.0)=0.582;
计算得到 φb=0.582;
经过计算得到强度 σ=5.06×106/(0.582×152200.00)=57.10N/mm2;
主梁槽钢的稳定性计算 σ=57.10 <[f]=205.00,满足要求!
四、钢丝拉绳的内力计算:
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算,
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;
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:
RU1=20.17kN;
五、钢丝拉绳的强度计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算,为20.17kN;
如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算:
其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN);
Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN);
计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);
α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;
K -- 钢丝绳使用安全系数。
计算中[Fg]取20.168kN,α=0.820,K=10.000,得到:d=22.2mm。
钢丝绳最小直径必须大于23.000mm才能满足要求!
六、钢丝拉绳吊环的强度计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N为:
N=RU=20168.399N。
钢板处吊环强度计算公式为:
其中, [f]为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8,
在物件的自重标准值作用下,每个吊环按2个截面计算的。吊环的应力不应大于50N/mm2,
[f] = 50.0N/mm2;
所需要的吊环最小直径 D=[20168.4×4/(3.142×50.00×2)]1/2=22.7mm。
一、参数信息:
1.荷载参数
脚手板类别:木脚手板,脚手板自重标准值(kN/m2):0.35;
栏杆、挡板类别:栏杆冲压钢,栏杆、挡板脚手板自重标准值(kN/m2):0.11;
施工人员等活荷载(kN/m2):2.00,最大堆放材料荷载(kN):10.00。
2.悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离(m):2.00,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):1.00;
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):5.00;
钢丝绳安全系数K:10.00,悬挑梁与墙的接点按固支 计算;
预埋件的直径(mm):20.00。
3.水平支撑梁
主梁槽钢型号:12.6号槽钢槽口水平 ;
次梁槽钢型号:10号槽钢槽口水平 ;
次梁槽钢间距(m):0.40,最里端次梁与墙的最大允许距离(m):0.20。
4.卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):4.00,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):3.00;
平台计算宽度(m):3.00。
二、次梁的验算:
次梁选择 10号槽钢槽口水平 ,间距0.40m,其截面特性为:
面积 A=12.74cm2;
惯性距 Ix=198.30cm4;
转动惯量 Wx=39.70cm3;
回转半径 ix=3.95cm;
截面尺寸:b=48.0mm,h=100.0mm,t=8.5mm。
1.荷载计算
(1)脚手板的自重标准值:本例采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2;
Q1 = 0.35× 0.40= 0.14kN/m;
(2)最大的材料器具堆放荷载为10.00kN,转化为线荷载:
Q2 = 10.00/ 4.00/ 3.00× 0.40= 0.33kN/m;
(3)槽钢自重荷载 Q3= 0.10kN/m;
经计算得到 静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2+Q3) = 1.2×(0.14+0.33+0.10) = 0.69kN;
经计算得到 活荷载设计值 P = 1.4× 2.00× 0.40× 3.00= 3.36kN。
2.内力验算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下:
最大弯矩M的计算公式为:
经计算得到,最大弯矩 M = 0.69×3.002/8+3.36×3.00/4=3.29kN.m。
3.抗弯强度验算
次梁应力:
其中 γx -- 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] -- 钢材的抗压强度设计值,[f] = 205.00 N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值 σ =3.29×103/(1.05×39.70)=78.96 N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值 σ =78.956 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205.000 N/mm2,满足要求!
4.整体稳定性验算
其中,φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
经过计算得到 φb=570×8.50×48.00×235/(3.00×100.00×235.0)=0.78;
由于 φb大于0.6,按照下面公式调整:
得到 φb=0.706;
次梁槽钢的稳定性验算 σ =3.29×103/(0.706×39.700)=117.39 N/mm2;
次梁槽钢的稳定性验算 σ =117.391 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205.000 N/mm2,满足要求!
三、主梁的验算:
根据现场实际情况和一般做法,卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。
主梁选择 12.6号槽钢槽口水平,其截面特性为:
面积 A=15.69cm2;
惯性距 Ix=391.47cm4;
转动惯量 Wx=62.14cm3;
回转半径 ix=4.95cm;
截面尺寸,b=53.00mm,h=126.00mm,t=9.0mm;
1.荷载验算
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用栏杆冲压钢,标准值为0.11kN/m;
Q1 = 0.11kN/m;
(2)槽钢自重荷载 Q2=0.12kN/m
静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.11+0.12) = 0.28kN/m;
次梁传递的集中荷载取次梁支座力 P = (0.69×3.00+3.36)/2=2.71kN;
2.内力验算
悬挑卸料平台示意图
悬挑卸料平台水平钢梁计算简图
悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)
悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)
悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)
卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算,由矩阵位移法,得到:
R[1] = 18.817 kN;
R[2] = 12.086 kN;
最大支座反力为 Rmax=18.817 kN.m;
最大弯矩 Mmax=5.355 kN.m;
最大挠度 V=2.182 mm。
3.抗弯强度验算
其中 x -- 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] -- 钢材抗压强度设计值,[f] = 205.00 N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值 σ =5.36×106/1.05/62137.0+1.13×104/1569.000=89.273 N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值 89.273 N/mm2 小于 主梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205.00 N/mm2,满足要求!
4.整体稳定性验算
其中 φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
φb=570×9.0×53.0×235/(4000.0×126.0×235.0)=0.539;
可得 φb=0.539;
主梁槽钢的稳定性验算 σ = 5.36×106/(0.539×62137.00)=159.75 N/mm2;
主梁槽钢的稳定性验算 σ = 159.75 N/mm2 小于 [f]=205.00,满足要求!
四、钢丝拉绳的内力验算:
水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算,
RCi = RUisinθi
其中 RCi -- 水平钢梁的垂直支坐反力(kN);
RUi -- 拉钢绳的轴力(kN);
θi -- 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角;
sinθi = Sin ( 90 - ArcTan ( ( Lio + li ) / Lw ) ) = 0.857;
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:RUi = RCi / sinθi;
RU1 = 18.817 / 0.857 = 21.94 kN;
五、钢丝拉绳的强度验算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU取最大值进行验算,为21.94kN;
如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力计算公式:
其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN);
Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN);
计算中近似取Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);
α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;
K -- 钢丝绳使用安全系数。
计算中[Fg]取21.944kN,α=0.820,K=10.000,得到:d=23.1mm。
钢丝绳最小直径必须大于24.000mm才能满足要求!
六、钢丝拉绳拉环的强度验算:
取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为:
N=RU=21943.632N。
拉环强度计算公式为:
其中, [f]为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8所述在物件的自重标准值作用下,
每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2,故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2;
所需要的拉环最小直径 D=[21943.6×4/(3.142×50.00×2)]1/2=23.6mm。
七、操作平台安全要求:
1.卸料平台的上部拉结点,必须设于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上;
2.卸料平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,建筑物锐角口围系钢丝绳处应加补软垫物,平台外口应略高于内口;
3.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏;
4.卸料平台吊装,需要横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,经过检验后才能松卸起重吊钩;
5.卸料平台使用时,应有专人负责检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复;
6.操作平台上应显著标明容许荷载,人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载,配专人监督。
外脚手架工程施工方案
编制: 刘 智 峰
审核: 向 明 慧
编制单位: 深圳市建业建筑工程有限公司水岸豪庭项目部
编制日期:2010 年 5 月 10 日
外脚手架工程施工方案
一、工程概况
本工程为景德镇市建业房地产公司开发的戴家弄改造地块(水岸豪庭B座),位于景德镇市戴家弄街区。建筑用地面积为3645.00m2,总建筑面积为50839.00m2,建筑总高度为71.5m,该工程主体地上22层,地下1层,建筑类别为二类高层建筑,主要结构类型为框支-剪力墙结构,使用功能为商住综合楼,高层建筑防火分类:二类,耐火等级为一级,无抗震设防要求,设计使用年限为70年。
二、外脚手架型式
1、地下室外脚手架采用双排扣件式钢管脚手架,待地下室外墙防水工程施工完,土方回填前拆除。
2、地上结构施工期间,外架主要采用二次悬挑式钢管脚手架,悬挑构件设于六层(20.0m)、十五层(57.0m)平台上,六层以下外围采用落地式外脚手架,底座采用钢板底座,落在地下室顶板上平台上,等塔楼部分的悬挑外架搭设好后,将六层以下的外脚手架拆除,外墙装修时,做二次搭拆。
3.塔楼部分进行二次悬挑,悬挑构件(16号工字钢)设于六层(20.0m)及十五层(47.0m)平台上(屋面标高为71.00m)。
4.挑架基础:
悬挑架采用[16槽钢悬挑,沿塔楼外围每隔1.5m埋设一根槽钢,并在脚手架立杆坐落位置焊接防滑钢筋,如图所示。
说明:钢筋锚环采用Φ22HRB335钢筋预埋,且与C16槽钢焊接牢固,缝隙内采用钢筋焊接牢固,以免槽钢发生位移。
三、外脚手架施工要点
1、根据本工程的设计特点和现场条件,外脚手架采用ф48钢管双排脚手架,立杆纵距1.5m,横距1.05m,内立杆距离建筑物外立面0.30m,立杆步距为1.8m ;四层屋面上立杆间距为1.5m×1.5m,在距屋面200mm处及以上每隔1.8m将所有的钢管用ф48钢管联成一整体,并采用剪刀撑加固,并利用6m斜杆将该处架子与原外架及原建筑的连墙件相连,按满堂架形式保证其整体性。
2、大横杆位于立杆内侧,其长度不小于3跨,外架内侧的大横杆的竖向间距为1.8m,外侧的大横杆的竖向间距为0.9m,即在外立杆内侧每步的中间高度处另加一根大横杆,以作防护栏杆。
3、小横杆间距1.5m,紧靠在大横杆之下,靠墙一侧外伸长度不应大于500。
4、立杆与大横杆的连接:立杆除顶层顶步可采用搭接,且搭接长度不小于1米、采用不少于2个旋转扣件、扣件端部距连接杆端不小于100外,其余均应采用对接扣件连接,接头应错开不在同步内,错开的距离不小于500,各接头中心至主节点的距离不宜大于600。
5、大横杆的连接宜对接扣件连接,也可采用搭接,接头应错开在不同步、不同跨内,错开的距离不小于500,各接头中心至主节点的距离不宜大于500,搭接长度不小于1米,应等间距采用3个旋转扣件予以固定,扣件端部距连接杆端不小于100。
6、落地式脚手架底部设槽钢。立杆底部应设纵横向扫地杆,纵向扫地杆离地不大于200,纵向扫地杆紧贴在横向扫地杆之下。
7、剪刀撑设置:纵向剪刀撑应在外立面连续设置,每道剪刀撑宽度不小于4跨、不大于6跨,且与地面成45°~60°角,每个交叉点均应用旋转扣件将剪刀撑斜杆与立杆或小横杆伸出端固定,接头中心至主节点的距离不宜大于150,剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接连接,接头要求与立杆搭接接头要求相同,转角处和中间每6跨设一道横向剪刀撑,由底至顶在同一件间呈“之”字型连续布置,斜杆采用不少于2个旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端,各接头中心至主节点的距离不宜大于150。
8、连墙点设置:从底层第一步大横杆处开始,脚手架的每步架均与原外架相连,并在原外架二步三跨设置建筑拉接点处进行直接连接。
9、此外脚手架为附属满堂架,严禁承载施工荷载。
四、防护棚设置
六层平台沿建筑物四周(人货电梯范围内除外)设置悬挑式双层防护棚,搭设跨度为4.5m。防护棚与外架连接成一整体,防护棚由横向水平杆、纵向水平杆及安全网及脚手板组成。防护棚横向水平钢管间距1.5m,与外架立杆用扣件连接,并与预埋在六层外梁上预埋钢管用扣件连接,纵向水平钢管间距1.5m,与横向水平钢管用扣件连接,防护棚下满挂安全网,上满铺脚手板,防护棚外侧搭设1.1m高防护栏,外挂安全网。沿外架立杆水平方向每隔3m用14钢丝绳拉结,下端拉结在防护棚外侧横向及纵向水平钢管交接处,上端拉接在七层梁预留的洞管上;每隔3m用6m钢管把外架立杆及防护棚进行硬性连接。
五、防护棚搭设要求
1、防护棚搭设时执行外脚手架搭拆的安全技术要求。
2、防护棚钢管架搭设按规范要求,做到横平竖直,加设扫地杆,立杆下加设木块,搭设后的防护棚要具有足够的稳定性,保证不变形,不摇晃。
3、所有使用的材料、钢管、卡扣、木方、模板等均应为合格产品,符合国家规范规定。
4、七合板铺设要严密,不留缝隙,板固定要牢,六层外挑式防护栏的钢丝绳一定要拉紧,斜顶钢管要扣牢,以防大风吹动。
六、外架总体拆除顺序
外架拆除按后搭先拆的总体顺序进行。首先清除外架上的杂物,然后拆除外架安全网、钢筋笆、隔离防护板,最后拆除钢管及扣件。外架拆除以二层作为一个拆除段,每3天拆除一段。
七、外架拆除要求
1、拆除脚手架人员必须戴安全帽,系安全带,穿平底鞋。
2、拆除脚手架前,应设置警戒区域,非工作人员不得进入区域,配备专门的人员担任。
3、任警戒人员,负责对周围的施工人员及车辆进行警戒。
4、拆模板与支架按先后拆的顺序进行。首先拆除防护层、隔离层及安全网,拆前应将防护、隔离层的砖块、砼块、小模板等杂物清理干净,拆一步清一步。拆除时,先拆除人面前的筋笆、模板、木方,沿着人后退方向拆除,保证拆除人员能站在防护、隔离层上,保证拆除人员能安全。
5、垂直方向上下同时作业时,拆除人员不得与抹灰工、涂料、防水等施工人员上下交叉作业。
6、拆除人员必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业,连墙体必须随脚手架逐层进行,严禁先将连墙体整层或数层拆除后再拆脚手架,分段拆除高差不应大于2米。
7、拆除时各构配件严禁抛掷至楼地面,吊运拆除材料时,扣件用钢筋笼装好,钢管长短分类吊运,做好防止吊运物体掉落的工作。
八、外脚手架施工安全技术要求
1、所用脚手架钢管与扣件由外租借,应出厂合格证和质检报告,并经过严格筛选,确保材料上满足质量要求。凡是有严重锈蚀、严重弯曲、变形、裂缝、钢管薄壁、扣件螺纹(螺丝)已损坏等外观缺陷的,均不得采用。严禁将外径48的与其它不同直径的钢管混用。
2、安全防护:
在工作面及每隔二步架满铺钢筋网片一层作为隔离层,不得留有掉杂物的空档。隔离层上在2根大横杆之间增设一根大横杆,架外侧围护采用密目安全网完全封闭。
3、各杆的间距、接头位置、垂直度、水平偏差等均应符合规范要求。搭设时有适时校正立杆的垂直度与横杆的水平,立杆的垂直偏差应不大于1/400,且全高偏斜不大于100mm,同一排横杆的水平偏差应不大于1/3000,且不大于50mm,立杆与大小横杆的接头要注意错开1.5米以上,且接头不得在同一步架内。
4、扣件的紧固力距应达到40~60N.M,不得超过65N.M,并应定期检查紧固程度。
5、高空作业人员及搭设高空作业安全设施的有关人员,必须经过技术培训及考试合格后持证上岗,并定期进行身体检查。
6、高空作业必须有安全技术措施及交底,落实所用安全技术措施和人身防护用品。
7、遇到雨天、雾天、六级以上大风时应停止高空作业,雨天后进行高空作业时,必须采取可靠的防滑措施,凡水、雾均应及时清除,遇到暴雨,过后对高空作业设施进行全面检查、修复和完善。
8、高处操作人员使用的工具、零配件等,应放在随身佩带的工具袋内,不可随意向下丢掷。传递物件时禁止抛掷。
9、对收工前未搭设完的脚手架及所准备用的材料,均应放置平稳,不得妨碍通行和其它作业,且收工时以及支架与模板安装后,均应认真检查连接与固定质量,确保其处于安全状态,只有确定安全可靠后,才能进行下道工序。
10、按工程进展实际情况及时做好划分和调整安全区域的工作,区域的安全性质用安全标志牌说明,施工安全区分三类:
A、人行安全区域:除环境本身较安全外,应设有足够的防护设施,一般人员的正常活动不会发生危险。
B、作业区域:有正常的防护设施,作业人员应各自带好安全防护用品,作业时可以保证安全。
C、警戒区域:监护区域存在较多不安全因素,作业人员在监护下工作,非工作人员不得进入该区域。在脚手架的吊运、安装及拆除时,应设置警戒区,悬挂明显的警示标志,地面操作人员,应尽量避免在高空作业面的正下方停留或通过,也不得在塔吊的起重臂或正在安装的构件下停留或通过。同时派专人监护,严禁同时上下施工。
11、外架按后安先拆的顺序进行,拆前应将隔离层和安全网上的杂物清理干净,拆一步清一步。材料用人力传送到地面并分类别堆放整齐,传递时双方要互相配合,协调一致,互为关照,确保脚手架拆除的顺利和安全。拆除的模板、木方、脚手架等材料,临时堆放处距离楼层边缘不小于1米,堆放高度不得超过1米,楼梯边口、通道口、脚手架边缘等处,严禁堆放各种拆除物件。
12、木方、脚手架钢管等材料的垂直运输,必须按类别、长度成捆吊运,一般吊索成三角式,两点起吊。对零星物件及小物件必须装箱或装袋吊运,防止散落。
13、钢管脚手架均安装防雷、避雷接地设施。竖向接地钢管,接地电阻值在6Ω以内。在塔吊拆除前,将塔身与主体结构的避雷系统用金属进行连接,用以防雷。
14、各种电线不得直接在钢管上缠绕,必须接触时,应增加绝缘措施。
15、脚手架分层设置数量足够的消防器材。
17、架子须与运输机械脱开。
18、坚持执行安全技术交底制度、架子的管理与验收程序,脚手架搭设完并经验收合格后,方允许使用。
19、钢管脚手架在使用过程中仍需定期检查,尤其是在砼浇注期间,更应派足够的专人看护脚手架,一旦发现脚手架出现松动、响声等异常情况,应立即停止脚手架的使用、砼浇注,待查明原因、并经妥善处理后,方可继续施工。
九、外脚手架使用过程中的安全监控及修整措施
1、外脚手架在使用过程中应化分好安全监控责任区,并派专职人员对外架进行监控,发现安全隐患,应及时上报。
2、项目部指定应急预案,指导外架发生的安全事故时的应急处理。
3、项目部成立的安全文明施工检查小组,定期对外架进行安全大检查,如发现安全隐患,及时进行处理解决。
4、外脚手架监控责任人应同时承担对外架的维修责任,发现外架的横立杆及钢丝绳等出现问题,应及时进行修整,并将修整结果上报项目部。
5、外架监控责任人,应担任外架上安全施工的责任,对不按要求在外架上野蛮作业的行为,要严格制止,同时还要制止在施工班组在外架上乱堆乱放,及倒运材料的不安全行为。
十、计算书:
普通型钢悬挑脚手架计算书
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为27m;
双排脚手架搭设起始高程为20m;
纵距为1.5m;
横距为0.85 m;
步距为1.8m;
内排架距离墙长度为0.3m;
钢管Φ48X3.5mm;
钢管I:11.36cm4
钢管W:4.73cm3
连墙件布置取二步三跨;
连墙件连接方式为双扣件连接,扣件抗滑承载力系数为0.8;
;
2.荷载参数
施工均布活荷载标准值:3kN/m2;
本工程地处江西景德镇市,基本风压为0.35kN/m2;
风荷载高度变化系数μz为1.82;
风荷载体型系数μs为0.58;�
每米立杆承受的结构自重标准值:0.1248kN/m2;�
脚手板自重标准值:0.3kN/m2;
栏杆挡脚板自重标准值:0.15kN/m2
安全设施与安全网:0.005kN/m2;�
每米脚手架钢管自重标准值:0.038kN/m2;
同时施工层数:2 层;�
3.水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用16号工字钢,
悬挑段长度:1.5m
内锚固段长度:1.0m
支座卡环直径:22mm
支座卡环抗拉强度:50N/mm2
4.拉绳参数
钢丝绳安全系数取:8;
钢丝绳的抗拉强度:1400N/mm2
层高:3m;
拉绳拉环直径:16.5mm
拉绳拉环抗拉强度:50N/mm2
侧立面图
脚手架示意图
二、纵向杆的计算:
1.均布荷载值计算
纵向杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.85/3=0.09kN/m;
活荷载标准值: Q=3×0.85/3=0.85kN/m;
静荷载的设计值: q1=1.2×0.038+1.2×0.09=0.15 kN/m;
活荷载的设计值: q2=1.4×0.85=1.19kN/m;
设计值:q=q1+q2=0.15+1.19=1.34 kN/m;
纵向杆计算简图
2.强度验算
Mmax=0.1×q×l2
Mmax=0.1×1.34×1.52=0.30kN.m;
σ=Mmax/W=0.30×106/(4.73×103)=63.42N/mm2 ;
[f]=205 N/mm2 ;
"满足要求"
3.挠度验算:
计算公式如下:v=0.677q1l4/100EI <[v]
静荷载标准值: q1=0.038+0.09=0.12kN/m;
活荷载标准值: q2=0.85kN/m;
标准值:
q=q1+q2=0.12+0.85=0.97kN/m;
最大挠度计算值为:
V = 0.677×0.97×1500.004/(100×210000.000×113600.00)=1.39mm;
[v]=1500.00/150=10.00mm
"满足要求!"
三、横向杆的计算:
1.荷载值计算
纵向杆跨中的自重标准值: p1=0.038×1.5=0.06kN;
横向杆跨中的自重标准值: p2=0.038×0.85/3=0.01kN;
脚手板跨中的自重标准值:p3=0.3×0.85×1.5/3=0.13kN;�
跨中活荷载标准值: p4=3×0.85×1.5/3=1.27kN;�
跨中集中荷载的设计值: P1=1.2×(0.06+0.13+0.01)+1.4×1.27 = 2.02kN;
横向杆悬臂的自重标准值: p5=0.038×0.3/2=0.01kN;
脚手板悬臂的自重标准值:p6=0.3×0.3×1.5/2=0.07kN;�
悬臂活荷载标准值: p7 = 3×0.3×1.5/2=0.68kN;�
悬臂集中荷载的设计值: P2=1.2×(0.01+0.07)+1.4×0.68=1.05kN;
横向杆计算简图
2.强度验算
跨中最大弯矩计算: M1=P1B/3-P2a/3
M=2.02×0.85/3-1.05×0.3/3=0.47kN.m;
支座最大弯矩计算:M2=P2a/2=1.05×0.3/2=0.16kN.m;
最大应力计算值σ=0.47×106/(4.73×103)=99.37N/mm2 ;
[f]=205 N/mm2 ;
"满足要求"
3.挠度验算
横向杆跨中荷载标准值:P1=0.06+0.13+1.27=1.46kN
支座最大弯矩计算:M2=0.16kN.m
跨中最大挠度计算:
V=23P1B3/648EI-M2B2/16EI
=23×1460.00×850.003/(648×210000×113600.00)-160000.00×850.002/(16×210000×113600.00)=1.03mm
[v]=850.00/150=5.67mm
"满足要求!"
四、扣件抗滑力的计算:
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
其中:
Rc-- 扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN;
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
纵向杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.5×4/2= 0.11 kN;�
横向杆的自重标准值: P2 = 0.038×(0.85/2+0.3)=0.03 kN;
脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×1.5×(0.85/2+0.3) = 0.33 kN;
活荷载标准值: Q = 3×1.5×(0.85/2+0.3)= 3.26 kN;
荷载的设计值: R = 1.2×(0.11+0.03+0.33)+1.4×3.26 = 5.13kN;
"双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求"
五、脚手架立杆荷载的计算:
1.静荷载计算
(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN)
NG1=0.1248×27=3.37kN;�
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)
NG2=0.3×2×1.5×(0.85+0.3)/2=0.52kN;�
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);
NG3=0.15×2×1.5/2=0.22kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);
NG4=0.005×1.5×27=0.20kN;�
经计算得到,静荷载标准值
NG=3.37+0.52+0.22+0.20=4.31kN;
2. 活荷载计算
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=3×(0.85+0.3)×1.5×2/2=5.18kN;�
3.风荷载计算
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》(GB50009-2001)的规定采用:
Wo = 0.35 kN/m2;
Uz -- 风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
Uz = 1.82;
Us -- 风荷载体型系数:取值为0.58;
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7×0.35×1.82×0.58=0.26kN/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=1.2×4.31+1.4×5.18=12.42kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.31+0.85×1.4×5.18=11.33kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 Mw为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.26×1.5×1.82/10=0.15kN.m;�
六、立杆的稳定性计算:
1.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 = 12.42 kN;
i --- 计算立杆的截面回转半径 (cm);i=1.59cm
A --- 立杆净截面面积 (cm2); A=4.5cm2
φ---轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到;
σ--- 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2);
[f] --- 钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00 N/mm2;
l0 --- 计算长度 (m);
如果完全参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》由公式(1)计算
(1) l0 = k1uh
K1---计算长度附加系数,取值为K1=1.16;
u---计算长度系数,参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.3.3,u=1.50;
公式(1)的计算结果:
l0 =1.16×1.50×1.8=3.13m;
l0/i=196;
φ=0.188;
σ=12420.00/(0.188×450.00)=146.81N/mm2;
"满足要求!"
2.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 = 11.33kN;
i --- 计算立杆的截面回转半径 (cm);i=1.59cm
W --- 立杆净截面模量(抵抗矩) :W =4.73 cm3
A --- 立杆净截面面积 (cm2); A=4.5cm2
φ---轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到;
σ--- 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2);
[f] --- 钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00 N/mm2;
l0 --- 计算长度 (m);
如果完全参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》由公式(1)计算
(1) l0 = k1uh
K1---计算长度附加系数,取值为K1=1.16 ;
u---计算长度系数,参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.3.3,u=1.50;
公式(1)的计算结果:
l0 =1.16×1.50×1.8=3.13m;
l0/i=196;
φ=0.188;
σ=11330.00/(0.188×450.00)+150000.00/4730.00=165.64N/mm2;
"满足要求!"
七、连墙件的计算:
连墙件简图
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:
N2 = N1w+N0
风荷载标准值 Wk=0.26kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw=10.80m2;
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0=5.000kN;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:
N1w=1.4×Wk×Aw=3.93kN;
连墙件的荷载N1=N1w+N0=8.93kN;
"使用双扣件连接,满足要求。"
八、悬挑梁的受力计算:
本方案中,脚手架排距为0.85mm,内排脚手架距离墙体0.3m,
受脚手架集中荷载 P=1.2×4.31 +1.4×3.83=12.42kN;
1.按纯悬挑构件计算
(1).受力计算
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)
悬挑脚手架支撑梁形变图(kN.m)
Ra = 36.85 kN;
Rb = 12.01 kN;
Mmax = 18.01 kN.m;
νmax = 4.20 kN.m;
(2).悬挑梁的强度计算:
最大应力 σ=M/1.05W=18.01×106/(1.05×141×103)=121.65N/mm2;�
"水平支撑梁的最大应力计算值小于水平支撑梁的抗压强度设计值 205.000 N/mm2,满足要求!"
(3).悬挑梁的挠度计算:
[ν]=1500.00/400=3.75mm
做为纯悬挑构件挠度不满足要求,必须增加斜拉钢筋绳使纯悬挑构件转变为简支构件,,悬臂部分脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点,1为斜拉Φ16.5钢丝绳拉结点. 这样既满足刚度要求,又增加构件的强度保险系数。
悬挑脚手架示意图
(4).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
φb =2.00
σ=18.01×106 /(2.00×141000.00)=63.87N/mm2
"水平钢梁的稳定性计算,满足要求!"
(5).悬挑梁的平面外整体稳定性计算:
在弯矩作用平面外的整体稳定性计算公式:
其中:
N ---- 轴心压力的计算值(kN);N=N1w/2=1.97KN
A ---- 井架横截面的毛截面面积,取A=26.10cm2;
y ---- 轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数;
b ---- 2.00
max ---- 等效弯矩系数, 取1.0;
M ---- 计算范围段最大偏心弯矩值(kN.m);M=18.01kN.m;
l---- 弯矩作用平面内,截面高度 l=2×1.5=3.00mm;
W1 ---- 弯矩作用平面内,较大受压纤维的毛截面抵抗矩, W1 =141cm3;
i0----界面回转半径;i0=1.89cm
NEx ---- 欧拉临界力(kN)。
根据换算长细比:
=l/i0=300.00/1.89=158.73=158查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到 =0.281。
ó=1965.60/(0.281×2610.00)+18010000.00/(141×103×2.00)=66.55N/mm2
"满足要求! "
(6).锚固段与楼板连接的计算:
水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋卡环,拉环强度计算如下:
R = 12.01 kN;
其中 [f] 为卡环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f] = 50N/mm2;
[D]=[0.5×4×Rb/(п×[f])]0.5= [0.5×4×12010.00/(3.14×50)]0.5=12.37mm;
所采用的卡环直径为D=22mm
"满足要求!"
支座卡环简图
1.按两端简支计算
(1).受力计算:
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(kN)
Ra = 12.01kN;
Mmax = 4.2kN/m;
νmax= 0.90mm;
层高为3m
钢丝绳抗拉强度2N/mm2
钢丝绳安全系数8
拉绳的受力计算:T=12.01×(32+1.52) 1/2/3=13.43kN
钢梁受力计算: N=12.01×(32+1.52) 1/2/1.5=6.01kN
(2).挠度验算
νmax= 0.9mm;
[ν]=1500.00/400=3.75mm
"满足要求!"
(3).拉绳计算
其中:
[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力 [Fg]=13.43kN;
Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和;
α --钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6X19钢丝绳取0.85;
K -- 钢丝绳使用安全系数 K =8;
[f] --为拉绳抗拉强度 [f]=1400N/mm2;
Fg=K×[Fg]/α=8×13.43/0.85=126.40kN
[D]=[4×Rb/(п×Fg)]0.5=[4×126400.00/(3.14×1400)]0.5=10.72mm;
所采用的钢丝绳直径为D=16.5mm
"满足要求!"
(4).拉环计算
其中:
[f] 为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f] = 50N/mm2;
D= [0.5×4×T/(п×[f])]0.5= [0.5×4×13430.00/(3.14×50)]0.5=13.08mm;
所采用的拉环直径为D=22mm
"满足要求! "
荷载计算:
(1)垂直荷载的传递路线:
施工荷载→钢脚手板→小横杆→大横杆→通过扣件抗剪→立杆简易桁架→悬挑工字钢。
(2)荷载取值:
① 结构施工用脚手架施工活荷载标准值取为:qk=3.0KN/m2。
② 作用于外架的风荷载标准值:(见高层建筑施工手册公式4-4-1)
ω = 0.75β2μzμstwω0
其中,ω0——基本风压值,取0.50KN/m2
β2——风振系数,取1.0。
μz——风压高度变化系数,取1.72。
μstw——风压体型系数,查表得0.2496。
∴ ω = 0.75×1×1.72×0.2496×0.5 = 0.161(KN/m2)
③ 恒载
钢脚手板自重245 N/ m2
钢管自重3.82 kg/m
扣件自重9.8 N/个
(3)荷载分项系数的选择:
永久荷载的分项系数,采用1.20。
可变荷载的分项系数,采用1.40。
脚手架验算。
① 小横杆验算:
小横杆受力按简支梁计算,其上承受施工荷载,钢脚手板荷载,小横杆自重。同时,由悬挑架设计可知小横杆间距500。则荷载组合值为:
q = 1.2×(3.82×9.8×10-3+0.245×0.5)+1.4×3.0×0.5 = 2.36 KN/m
跨中弯矩为:M = —— ql2 = ——×2.36×1.052 = 0.33KNm
M 0.33×106
小横杆受弯应力为:б= — = ———— =64.96 N/mm2 <[б]=205N/mm2
W 5.08×103
符合要求。
1 1
其支座反力为:N = —— ql = ——×2.36×1.2 = 1.42KN
2 2
② 大横杆验算:
大横杆受力按三跨连续梁考虑,其上承受小横杆传来压力及自重。且大横杆间距为1.5m。
由小横杆传来压力产生的最大弯矩为:
M1 = 0.311×N×1.5 = 0.311×1.42×1.5 = 0.662KNm
由大横杆自重产生的最大弯矩为:
M2 = 0.117ql2 = 0.117×3.82×10-3 ×1.502 = 0.001KNm
M1+ M2 (0.662+0001)×106
则:б= ——— = ————————— = 130.52 N/mm2 <[б]=205N/mm2
W 5.08×103
符合要求。
③ 立杆验算:
立杆设计由稳定计算控制,脚手架的稳定计算必须计算其结构的整体稳定及单杆的局部稳定。
计算脚手架的整体稳定及单杆局部稳定时,其强度设计值应乘以相应的调整系数KHKA,其中KH为与脚手架的高度有关的调整系数,取
1 1
KH = ——— = ———— = 0.781;
1+ H 1+ 28
—— ——
100 100
KA为与立杆截面有关的调整系数,当脚手架内、外排立杆均采用单根钢管时,取KA = 0.85。
a. 整体稳定验算:
脚手架的整体稳定按轴心受力格构成压杆计算,当考虑风荷载时,需满足如下公式的要求:
N M
—— = ——— ≤ KAKH[б]
ΨA bA
其中,N——格构式压杆的轴心压力。由立杆纵距1.5m;外架步距1.8m,查《高层建筑施工手册》表4—4—4得脚手架自重产生的轴力NGK1=0.442KN。由立杆横距1.02m;立杆纵距1.5m;脚手架铺设层数六层,查《高层建筑施工手册》表4—4—5得脚手架附件及物品重产生的轴力NGK2=4.185KN。由立杆横距1.02m;立杆纵距1.5m;均布施工荷载3.0KN/m2,查《高层建筑施工手册》表4—4—6得一个纵距内的脚手架施工、荷载标准值产生的轴力NQK=6.30×2=12.60KN。则:N=1.2(n1NGK1+ NGK2)+ 1.4NQK
28
=1.2 × 〔—— × 0.442 + 4.185 〕+ 1.4×12.60 = 30.93KN
1.8
M——风荷载作用对格构成压杆产生的弯矩,为:
Qh12 0.161×1.82
M = ——— = ————— = 0.065KNm
8 8
Ψ——格构压杆的整体稳定系数,由换算长细比
λcx=μλx=25×10.28=257,查《高层建筑施工手册》表4—4—7得
ψ=0.242。
N M 30.93×103 0.065×106
则: —— + —— = ———————— + ————————
ΨA bA 0.242×4.89×2×102 1050×4.89×2×102
= 130.68 + 0.0633 = 130.74N/mm2
< KAKH[б] = 0.781×0.85×205 = 136.13N/mm2
符合要求。
b. 单杆局部稳定验算:
双排脚手架单杆局部稳定需满足如下公式要求:
N1
—— +бM ≤ KAKH[б]
Ψ1A1
N
其中, N1——单根立杆的轴心压力,取N1=—— = 15.46KN。
2
Ψ1——立杆稳定系数,由λ1= h/I = 180/15 = 120,查《高层建筑施工手册》表4—4—7得Ψ1 = 0.452。
бM ——操作层处水平杆对立杆偏心传力产生的附加应力。当施荷载取3000N/m2时,取бM = 55 N/mm2
N1 15.46×103
—— +бM = ———————— + 55
Ψ1A1 0.452×4.89×102
=124.95 N/mm2 < KAKH[б] = 135.92 N/mm2
符合要求。
④ 连墙点抗风强度验算:
风荷载对每个连墙点产生的拉力或压力
Nt = 1.4H1L1ω = 1.4 × 2.8 × 6.0 × 0.161 = 3.79 KN
单个扣件连结的抗压或抗拉设计承载力为6KN/个,符合要求。
⑤ 高度验算:
由悬挑工字钢上的每段脚手架最大搭设高度,按《高层建筑施工手册》公式4—4—11计算:
H
HMAX ≤ ————
1+ H
—— 100
KAΨAf-1.30(1.2NGK2+1.4NQK)
其中,H = —————————————•h
1.2NGK1
0.85×48.491-1.3(1.2×4.185+1.4×12.60)
= ———————————————————•1.8 = 39.91
1.2 × 0.442
ΨAf由《高层建筑施工手册》表4—4—10查得为ΨAf = 48.491。
H 39.91
则:最大允许搭设高度HMAX = ——— = ————— = 28.50 m >28 m
1+ H 1+ 39.91
—— ———
100 100
符合要求。
⑥ 分段卸荷措施:
分段卸载措施采用斜拉钢丝绳的方法,起步架卸载一次,每隔五层卸载一次,卸载高度为2.8×5=14.0m,符合搭设高度要求。下面验算钢丝绳的强度要求。
a.所卸荷载,应考虑架子的全部荷载由卸载点承受,本工程的每个纵距,共有4个斜拉点,每个吊点所承受荷载P1为:
N 30.93
P1= —— × KX = ——— × 1.5 = 11.60 KN
4 4
式中KX 为荷载不均匀系数,取为1.5。
b.计算简图确定,钢丝绳内力计算。
计算简图如下图所示
2.82+ 1.352
则:TAO= P1 × —————— = 1.11P1 = 12.88 KN
2.8
1.35
TAB = - P1 × ———— = - 0.48P1 = - 5.57 KN
2.8
2.82+ 0.32
TBO= P1 × —————— = 1.006P1 = 11.67 KN
2.8
0.30
TBC = -〔P1 × ——— + TAB 〕= - 6.81 KN
2.8
c. 验算钢丝绳抗拉强度:
由上计算可知,钢丝绳的计算拉力取为:PX = 12.88 KN
考虑钢丝绳受力不均匀的钢丝破断拉力换算系数,从《高层建筑施工手册》表4—4—13查得,为α= 0.85。
取钢丝绳使用的安全系数,查《高层建筑施工手册》表4—4—24得
K= 8。采用6×19,绳芯1钢丝绳。
KPx 8×12.88
Pg= —— = ————— = 121.22 KN
α 0.85
选用Φ15.5,Pg = 125.0 KN > 121.22 KN。
选择与钢丝绳配套使用的卡环,号码为2.7号,安全荷重为27 KN > 12.88 KN , 符合要求。
d. 计算工程结构上的预埋吊环:
根据《砼结构设计规范》规定,吊环采用一级钢制作,吊环埋入深度不应小于30d,并应焊接或绑扎钩住结构主筋,每个吊环可按两个截面计算。
则:吊环钢筋截面积
2PX 12.88×2
Ag= ——— = ———— × 1000 = 61.33 mm2
2×210 420
选用3Φ8,Ag = 151 mm2 > 61.33 mm2。
符合要求。
e. 验算吊点处扣件抗滑承载能力:
吊点处水平方向分力最大值TBC = 6.81 KN,垂直方向分力最值为11.60KN, 都只需两个扣件即可满足要求,搭设的外架在吊点处已有两个扣件,符合要求。
5、脚手架承重结构计算:
①由于本工程为剪力墙结构,结构上不允许将工字钢穿设在结构暗柱上,导致工字钢间距不均匀,为了便于调节立杆间距保持外架美观,则采用制作简易钢管桁架落在工字钢上的办法。(详见方案)
由此,需验算钢管桁架的承受能力。
考虑最不利情况,计算简图如下:F = 15.46KN。
由此计算而得的杆件内力及工字钢反力如下图所示:
由此,需计算压杆的稳定设计荷载。
考虑由于施工原因,对杆件会形成初偏心30mm,形成压弯受力杆,钢管受力按压弯失稳计算。其设计荷载应满足下列要求:
N βmMX
—— + ———————— ≤ [б]m
N
ΨA WX〔1-0.8——〕
NEX
1 1
两端铰支,l0= ——l = —— × 0.92+0.752 = 0.59 m ,
2 2
l0 590
则λ= —— = —— = 37.34 ,
i 15.8
查钢结构设计规范得:Ψ = 0.948。
等效弯矩系数取:βmx = 1.0。
截面塑性发展系数数:γx = 1.15。
π2×2.06×105×4.89×102
欧拉临界力:NEX =π2EA/λ2 = ——————————— = 713.60KN。
37.342
则有:
N 1.0×30×N
——————— + ——————————————— = 205。
N
0.929×4.89×102 1.15×5.08×103〔1-0.8× ———〕
713060
解得荷载设计值为:N = 28.11 KN
符合要求。
②承重工字钢验算:
计算模型
不考虑工字钢的自重荷载,仅考虑外架传递荷载,简化模型如上图:
仅考虑工字钢的自重荷载,简化模型如下图:
荷载计算
由以上计算可知:F1 = F2= 15.46KN
1.2×24.14×9.8
工字钢自重荷载q = ——————— = 0.284 KN/m
1000
b.内力计算:
A点是弯矩、剪力最不利用点。
不考虑工字钢自重荷载,考虑外加传递荷载。
MA架 = F1 × L1 + F2 × L2 = 15.46×1.36 + 15.46×0.3 =25.51 KNM
QA架 = F1 + F2 = 15.46 + 15.46 = 30.92 KW
仅考虑工字钢自重荷载。
1 1
MA工 = — ql2 = — × 0.284×1.42 = 0.278 KNm
2 2
QA工 = ql = 0.284×1.4 = 0.40 KN
综合考虑。
MA = MA架+ MA工 = 25.51+0.278 = 25.79 KNm
Q = QA架+ QA工 = 30.92+0.4 = 31.32 KN
强度验算。
MA 25.79×102
б= —— = ————— = 139.09 N/mm2 < [б] m = 215 N/mm2
WX 185.4×103
QA•SX 31.32×103 ×106.5×103
τ= ——— = ————————— = 30.75 N/mm2 < [б] V = 125 N/mm2
IXtw 1669×104×6.5
满足要求。
d.锚固抗拔筋验算:
由以上计算可知,F1 = F2= 15.46KN,q = 0.284 KN/m,则锚固点的抗拔力为:
1.42 1.52
F1×(1.05+0.3)+ F2 × 0.3 + q×—— - q × ——
2 2
FB= ————————————————————————— = 16.88 KN
1.5
同时,此抗拔筋按锚固拉环考虑,拉应力不应大于50N/mm2,则抗拔筋截面积为:
FB 16.98×103
Ag= ——— = ————— = 169.80 mm2 ,符合要求。
2×50 2×50
采用Φ25钢筋,Ag = 490.9 mm2 >169.80 mm2 符合要求。
脚手架
脚手架(scaffold) 指施工现场为工人操作并解决垂直和水平运输而搭设的各种支架。建筑界的通用术语,指建筑工地上用在外墙、内部装修或层高较高无法直接施工的地方。主要为了施工人员上下干活或外围安全网围护及高空安装构件等,说白了就是搭架子,脚手架制作材料通常有:竹、木、钢管或合成材料等。有些工程也用脚手架当模板使用,此外在广告业、市政、交通路桥、矿山等部门也广泛被使用。
中国现在使用的用钢管材料制作的脚手架有扣件式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架、承插式钢管脚手架、门式脚手架,还有各式各样的里脚手架、挂挑脚手架以及其它钢管材料脚手架。从其材料和构造情况来着手,并可将其大致划分如下:
按杆件的材料划分
1)单一规格钢管的脚手架。它只使用一种规格的钢管,如扣件式钢管脚手架,只使用Ф48.3×3.5的电焊钢管。
2)多种规格钢管组合的脚手架。它由两种以上的不同规格的钢管构成,如门式脚手架。
3)以钢管为主的脚手架。即以钢管为主,并辅以其它型钢杆件所构成的脚手架,如设有槽钢顶托或底座的里脚手架,有连接钢板的挑脚手架等。碗扣式钢管脚手架当采用钢管横杆时,为“单一钢管的脚手架”;当采用型钢搭边横杆时,为“以钢管为主的脚手架”
按横杆与立杆之间的传递垂直力的方式划分
1)靠接触面摩擦作用传力。即靠节点处的接触面压紧后的摩擦反力来支承横杆荷载并将其传给立杆,如扣件的作用,通过上紧螺栓的正压力产生摩擦力;
2)靠焊缝传力。大多数横杆与立杆的承插联结就是采用这种方式,门架也属于这种方式;
3)直接承压传力。这种方式多见于横杆搁置在立杆顶端的里脚手架;
4)靠销杆抗剪传力。即用销杆穿过横杆的立式联结板和立杆的孔洞实现联结、销杆双面受剪力作用。这种方法在横杆和立杆的联结中已不多见。
此外,在立杆与立杆的联结中,也有3种传力方式:
1)承插对接的支承传力。即上下立杆对接,采用连接棒或承插管来确保对接的良好状态;
2)销杆连接的销杆抗剪传力;
3)螺扣连接的啮合传力。即内管的外螺纹与外(套)管的内螺纹啮合传力。其中后两种传力方式多用于调节高度要求的立杆连接中。
按连结部件的固着方式和装设位置划分
1)定距连接:即联结焊件在杆件上的定距设置,杆件长度定型,联结点间距定型;
2)不定距连结:即联结件为单设件,通过上紧螺栓可夹持在杆件的任何部位上。
按工人固定结点的作业方式划分
1)插入打紧;
2)拧紧螺栓。
主要特点
不同类型的工程施工选用不同用途的脚手架和模板支架。目前,桥梁支撑架使用碗扣脚手架的居多,也有使用门式脚手架的。主体结构施工落地脚手架使用扣件脚手架的居多,脚手架立杆的纵距一般为1.2~1.8m;横距一般为0.9~1.5m。
挑
式
卸
料
钢
平
台
施
工
方
案
编 制 人:
编制单位:
审 批 人:
编制日期:
目录
一.编制依据
二.工程概况
三.施工准备
四.施工条件
五.卸料钢平台设计
六.平台安装
七.安全施工
八.悬挑卸料平台加工图
一、 编制依据
1、 建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-91)
2、 钢结构设计规范(JGJ17-88)
3、 建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)
4、 外墙结构形式及悬挑式卸料钢平台施工经验。
二、 工程概况
1. 工程总体说明
工程名称:栖霞区迈皋桥创业园地块经济适用住房项目1-01~1-06、1-13幢及附属工程土建及水电安装
建设地点:栖霞区迈皋桥创业园
建设单位:南京汇杰建设发展有限公司
设计单位:南京长江都市建筑设计股份有限公司
工程范围:1-01~1-06幢及附属工程土建及水电安装施工
2.建筑概况
本工程为栖霞区迈皋桥创业园地块经济适用住房1-01~1-06幢及附属工程项目,其中1、2、5、6幢为25层住宅,3、4幢为33层住宅,13a#、13b#为2层商业用房,总建筑面积150000 m2,其中地下室面积15197 m2。
3.结构概况
本工程设计使用年限50年,地下室为一层,框架剪力墙结构,1~6幢住宅为25~33层,混凝土剪力墙结构;13幢为商业用房,地上2层,混凝土框架结构。
三、 施工准备
1、 加工用的卸料钢平台材料准备齐全。
2、 钢平台在外墙的位置已确定。
3、 加工图已确定。
四、 施工条件
1、 卸料平台已加工好并经过检查符合要求。
2、 预埋件已埋设,并做好隐蔽验收。
3、 外架已搭设好,并且卸料平台位置外架开洞处按有关要求已加固好。
五、 卸料钢平台设计
悬挑式钢平台以槽钢作为次梁和主梁,Ø48钢管进行加密,并相互与槽钢焊接固定,上面满铺脚手板,杆件计算按下列步骤进行,荷载设计值的取用见《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91附录(一)。钢丝绳的取用按现行的《结构安装工程施工操作规程》YSJ404-89的有关规定执行。
设计图如下:
参数信息:
1.荷载参数
脚手板类别:木脚手板,脚手板自重(kN/m2):0.35;
栏杆、挡板类别:栏杆、冲压钢脚手板挡板,栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):0.11;
施工人员等活荷载(kN/m2):2.00,最大堆放材料荷载(kN):5.00。
2.悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离(m):2.00,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):2.00;
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):内侧2.80/外侧5.60;
钢丝绳安全系数K:9.00,悬挑梁与墙的节点按 铰支 计算;
预埋件的直径(mm):20.00。
只对外侧钢绳进行计算;内侧钢绳只是起到保险作用,不进行计算。
3.水平支撑梁
主梁材料类型及型号:18号槽钢槽口水平[ ;
次梁材料类型及型号:16a号槽钢槽口水平[;
次梁水平间距ld(m):0.40,建筑物与次梁的最大允许距离le(m):2.00。
4.卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):4.50,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):1.50, 次梁悬臂Mc(m):0.00;
平台计算宽度(m):2.20。
A、次梁的验算:
次梁选择 16a号槽钢槽口水平[ ,间距0.4m,其截面特性为:
面积 A=21.95cm2;
惯性距 Ix=866.2cm4;
转动惯量 Wx=108.3cm3;
回转半径 ix=6.28cm;
截面尺寸:b=63mm,h=160mm,t=10mm。
1.荷载计算
(1)、脚手板的自重标准值:本例采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2;
Q1=0.35× 0.40= 0.14kN/m;
(2)、型钢自重标准值:本例采用16a号槽钢槽口水平[,标准值为0.17 kN/m
Q2=0.17 kN/m
(3)、活荷载计算
1)施工荷载标准值:取2.00 kN/m2
Q3=2.00 kN/m2
2)最大堆放材料荷载P:5.00kN
荷载组合
Q=1.2×(0.14+0.17)+1.4×2.00×0.40=1.49kN/m
P=1.4×5.00=7.00kN
2.内力验算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下:
最大弯矩M的计算公式(规范JGJ80-91,P31)为:
经计算得出: Mmax = (1.49×2.202/8)×(1-(0.002/2.202))2+7.00×2.20/4=4.75kN.m。
最大支座力计算公式:
经计算得出: R = (7.00 + 1.49×(2.20 + 2×0.00))/2 = 5.14kN
3.抗弯强度验算
次梁应力:
其中 γx -- 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] -- 钢材的抗压强度设计值,[f] = 205.00 N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值 σ =4.75×103/(1.05×108.30)=41.79 N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值 σ =41.787 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
4.整体稳定性验算
其中,φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
经过计算得到 φb=570×10.00×63.00×235/(2200.00×160.00×235.0)=1.02;
由于 φb大于0.6,按照下面公式调整:
得到 φb'=0.794;
次梁槽钢的稳定性验算 σ =4.75×103/(0.794×108.300)=55.29 N/mm2;
次梁槽钢的稳定性验算 σ =55.29 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
B、主梁的验算:
根据现场实际情况和一般做法,卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。
主梁选择 18号槽钢槽口水平[ ,其截面特性为:
面积 A=29.29cm2;
惯性距 Ix=1369.9cm4;
转动惯量 Wx=152.2cm3;
回转半径 ix=6.84cm;
截面尺寸,b=70mm,h=180mm,t=10.5mm;
1.荷载验算
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11kN/m;
Q1 = 0.11kN/m;
(2)槽钢自重荷载 Q2=0.23kN/m
静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.11+0.23) = 0.40kN/m;
次梁传递的集中荷载取次梁支座力 R;
2.内力验算
悬挑卸料平台示意图
悬挑卸料平台水平钢梁计算简
悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)
悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)
悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)
卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算,由矩阵位移法,从左至右各支座反力:
R[1] = 19.69 kN;
R[2] = 14.429 kN;
R[3] = -4.959 kN。
最大支座反力为 Rmax=14.429 kN;
最大弯矩 Mmax=9.903 kN·m;
最大挠度 ν=0.044 mm。
3.抗弯强度验算
其中 γx -- 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] -- 钢材抗压强度设计值,[f] = 205.00 N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值 σ =9.903×106/1.05/152200.0+1.03×104/2929.000=65.488 N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值 65.488 N/mm2 小于 主梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205.00 N/mm2,满足要求!
4.整体稳定性验算
其中 φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
φb=570×10.5×70.0×235/(6000.0×180.0×235.0)=0.388;
主梁槽钢的稳定性验算 σ = 9.903×106/(0.388×152200.00)=167.74 N/mm2;
主梁槽钢的稳定性验算 σ = 167.74 N/mm2 小于 [f]=205.00,满足要求!
C、钢丝拉绳的内力验算:
水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算,
RCi = RUisinθi
其中 RCi -- 水平钢梁的垂直支坐反力(kN);
RUi -- 拉钢绳的轴力(kN);
θi -- 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角;
sinθi = Sin (ArcTan (5.6/(2+2)) = 0.814;
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:RUi = RCi / sinθi;
RUi = 19.69 / 0.814 = 24.20 kN;
D、钢丝拉绳的强度验算:
选择6×37钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa,直径21.5mm。
其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN);
Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN),查表得Fg=296KN;
α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8。α=0.82;
K -- 钢丝绳使用安全系数。K=9。
得到:[Fg]=26.969KN>Ru=24.197KN。
经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。
E、钢丝拉绳拉环的强度验算:
取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为:
N=RU=24197.417N。
拉环强度计算公式为:
其中, [f]为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8所述在物件的自重标准值作用下,每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2,故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2;
所需要的拉环最小直径 D=[24197.4×4/(3.142×50.00×2)]1/2=17.6mm<20MM(选用的拉环钢筋直径),满足要求。
六、 平台安装
1、钢平台搁置点上拉结点位于结构上,不得设置在脚手架等施工机具、设备上。(悬挑卸料平台位置应根据结构特点进行设置)
2、吊运平台时应使用卡环,不得使吊钩直接钩挂平台吊环,吊环应用甲类3号沸腾钢制作。
3、钢平台安装时,钢丝绳应用专用的挂钩挂牢,采取其它方式时卡头的卡子不得少于3个。建筑物锐角利口围系钢丝绳处应加衬软垫物,外口应略高于内口。
4、钢平台左右两侧必须装置固定的防护栏杆和安全网。
5、钢平台吊装时需待横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,调整完毕,经过检查验收,方可松卸起重吊钩,上下操作。
6、在使用期间应有专人检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复,确保安全。
七、 安全施工
1、 安装由取得上岗证的架子工进行操作,预埋件提前预埋,预埋Ø16“U”螺栓,间距、位置准确。
2、 塔吊专人(取得上岗证)指挥,待吊装索具正确安装后方可起吊,待槽钢用预埋件上的螺栓拧紧及钢丝绳拉紧后方可松钩,严禁违反“十不吊”。拆除时吊车吊紧后,方可松钢丝绳拉线及螺栓。
3、 工人操作均应正确使用安全帽和安全带。
4、 安装及拆除过程中,设警戒区,专人负责监护。
5、 其它均按《防止高空坠落事故专项施工方案》和《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)有关条款执行。
八、 悬挑卸料平台加工设计图
1.荷载参数
脚手板类别:木脚手板,脚手板自重(kN/m2):0.35;
栏杆、挡板类别:栏杆、冲压钢脚手板挡板,栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):0.11;
施工人员等活荷载(kN/m2):2.00,最大堆放材料荷载(kN):5.00。
2.悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离(m):2.00,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):2.00;
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):内侧2.80/外侧5.60;
钢丝绳安全系数K:9.00,悬挑梁与墙的节点按 铰支 计算;
预埋件的直径(mm):20.00。
只对外侧钢绳进行计算;内侧钢绳只是起到保险作用,不进行计算。
3.水平支撑梁
主梁材料类型及型号:18号槽钢槽口水平[ ;
次梁材料类型及型号:16a号槽钢槽口水平[;
次梁水平间距ld(m):0.40,建筑物与次梁的最大允许距离le(m):2.00。
4.卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):4.50,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):1.50, 次梁悬臂Mc(m):0.00;
平台计算宽度(m):2.20。
A、次梁的验算:
次梁选择 16a号槽钢槽口水平[ ,间距0.4m,其截面特性为:
面积 A=21.95cm2;
惯性距 Ix=866.2cm4;
转动惯量 Wx=108.3cm3;
回转半径 ix=6.28cm;
截面尺寸:b=63mm,h=160mm,t=10mm。
1.荷载计算
(1)、脚手板的自重标准值:本例采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2;
Q1=0.35× 0.40= 0.14kN/m;
(2)、型钢自重标准值:本例采用16a号槽钢槽口水平[,标准值为0.17 kN/m
Q2=0.17 kN/m
(3)、活荷载计算
1)施工荷载标准值:取2.00 kN/m2
Q3=2.00 kN/m2
2)最大堆放材料荷载P:5.00kN
荷载组合
Q=1.2×(0.14+0.17)+1.4×2.00×0.40=1.49kN/m
P=1.4×5.00=7.00kN
2.内力验算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下:
最大弯矩M的计算公式(规范JGJ80-91,P31)为:
经计算得出: Mmax = (1.49×2.202/8)×(1-(0.002/2.202))2+7.00×2.20/4=4.75kN.m。
最大支座力计算公式:
经计算得出: R = (7.00 + 1.49×(2.20 + 2×0.00))/2 = 5.14kN
3.抗弯强度验算
次梁应力:
其中 γx -- 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] -- 钢材的抗压强度设计值,[f] = 205.00 N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值 σ =4.75×103/(1.05×108.30)=41.79 N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值 σ =41.787 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
4.整体稳定性验算
其中,φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
经过计算得到 φb=570×10.00×63.00×235/(2200.00×160.00×235.0)=1.02;
由于 φb大于0.6,按照下面公式调整:
得到 φb'=0.794;
次梁槽钢的稳定性验算 σ =4.75×103/(0.794×108.300)=55.29 N/mm2;
次梁槽钢的稳定性验算 σ =55.29 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
B、主梁的验算:
根据现场实际情况和一般做法,卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。
主梁选择 18号槽钢槽口水平[ ,其截面特性为:
面积 A=29.29cm2;
惯性距 Ix=1369.9cm4;
转动惯量 Wx=152.2cm3;
回转半径 ix=6.84cm;
截面尺寸,b=70mm,h=180mm,t=10.5mm;
1.荷载验算
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11kN/m;
Q1 = 0.11kN/m;
(2)槽钢自重荷载 Q2=0.23kN/m
静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.11+0.23) = 0.40kN/m;
次梁传递的集中荷载取次梁支座力 R;
2.内力验算
悬挑卸料平台示意图
悬挑卸料平台水平钢梁计算简
悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)
悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)
悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)
卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算,由矩阵位移法,从左至右各支座反力:
R[1] = 19.69 kN;
R[2] = 14.429 kN;
R[3] = -4.959 kN。
最大支座反力为 Rmax=14.429 kN;
最大弯矩 Mmax=9.903 kN·m;
最大挠度 ν=0.044 mm。
3.抗弯强度验算
其中 γx -- 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] -- 钢材抗压强度设计值,[f] = 205.00 N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值 σ =9.903×106/1.05/152200.0+1.03×104/2929.000=65.488 N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值 65.488 N/mm2 小于 主梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205.00 N/mm2,满足要求!
4.整体稳定性验算
其中 φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
φb=570×10.5×70.0×235/(6000.0×180.0×235.0)=0.388;
主梁槽钢的稳定性验算 σ = 9.903×106/(0.388×152200.00)=167.74 N/mm2;
主梁槽钢的稳定性验算 σ = 167.74 N/mm2 小于 [f]=205.00,满足要求!
C、钢丝拉绳的内力验算:
水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算,
RCi = RUisinθi
其中 RCi -- 水平钢梁的垂直支坐反力(kN);
RUi -- 拉钢绳的轴力(kN);
θi -- 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角;
sinθi = Sin (ArcTan (5.6/(2+2)) = 0.814;
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:RUi = RCi / sinθi;
RUi = 19.69 / 0.814 = 24.20 kN;
D、钢丝拉绳的强度验算:
选择6×37钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa,直径21.5mm。
其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN);
Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN),查表得Fg=296KN;
α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8。α=0.82;
K -- 钢丝绳使用安全系数。K=9。
得到:[Fg]=26.969KN>Ru=24.197KN。
经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。
E、钢丝拉绳拉环的强度验算:
取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为:
N=RU=24197.417N。
拉环强度计算公式为:
其中, [f]为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8所述在物件的自重标准值作用下,每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2,故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2;
所需要的拉环最小直径 D=[24197.4×4/(3.142×50.00×2)]1/2=17.6mm<20MM(选用的拉环钢筋直径),满足要求。
六、 平台安装
1、钢平台搁置点上拉结点位于结构上,不得设置在脚手架等施工机具、设备上。(悬挑卸料平台位置应根据结构特点进行设置)
2、吊运平台时应使用卡环,不得使吊钩直接钩挂平台吊环,吊环应用甲类3号沸腾钢制作。
3、钢平台安装时,钢丝绳应用专用的挂钩挂牢,采取其它方式时卡头的卡子不得少于3个。建筑物锐角利口围系钢丝绳处应加衬软垫物,外口应略高于内口。
4、钢平台左右两侧必须装置固定的防护栏杆和安全网。
5、钢平台吊装时需待横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,调整完毕,经过检查验收,方可松卸起重吊钩,上下操作。
6、在使用期间应有专人检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复,确保安全。
七、 安全施工
1、 安装由取得上岗证的架子工进行操作,预埋件提前预埋,预埋Ø16“U”螺栓,间距、位置准确。
2、 塔吊专人(取得上岗证)指挥,待吊装索具正确安装后方可起吊,待槽钢用预埋件上的螺栓拧紧及钢丝绳拉紧后方可松钩,严禁违反“十不吊”。拆除时吊车吊紧后,方可松钢丝绳拉线及螺栓。
3、 工人操作均应正确使用安全帽和安全带。
4、 安装及拆除过程中,设警戒区,专人负责监护。
5、 其它均按《防止高空坠落事故专项施工方案》和《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)有关条款执行。