專項(xiàng)方案-懸挑腳手架(新塘橋)

精選優(yōu)質(zhì)文檔傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔傾情為你奉上專心專注專業(yè)專心專注專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔傾情為你奉上專心專注專業(yè)新塘橋廣場主樓工程懸挑外腳手架計(jì)算書目錄TOC\o一、外腳手架設(shè)計(jì)方案概述 1二、懸挑外腳手架的主要計(jì)算內(nèi)容 21．懸挑承載構(gòu)件的受力計(jì)算 22．懸挑腳手架部分的受力計(jì)算 2三、懸挑外腳手架設(shè)計(jì)的主要技術(shù)數(shù)據(jù) 31．表—1：鋼材、焊縫及砼的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 32．表—2：腳手鋼管和懸挑角鋼的截面特性 33．表—3：腳手鋼管自重測算表 34．表—4：腳手架構(gòu)配件與材料自重測算表 4四、懸挑承載三角架強(qiáng)度驗(yàn)算 51．考慮風(fēng)載組合時(shí)的總荷載計(jì)算 52．懸挑架內(nèi)力分析 62.1計(jì)算簡圖 62.2斜撐桿BC強(qiáng)度驗(yàn)算 72.3水平桿AB驗(yàn)算 72.4焊縫（斜撐與水平桿、水平桿與預(yù)埋件）驗(yàn)算 8五、懸挑腳手架部分受力計(jì)算 101．有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù) 102．縱橫向水平桿驗(yàn)算 102.1強(qiáng)度驗(yàn)算 102.2撓度驗(yàn)算 123．扣件抗滑承載力驗(yàn)算 134．立桿驗(yàn)算 135．連墻件驗(yàn)算 15一、外腳手架設(shè)計(jì)方案概述擬建的新塘橋廣場主樓為二十三層的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)工程。主樓的底層層高為5.40m，二層與三層層高均為4.80m，四層層高為3.60m，五層及其以上樓層的層高均為3.00m。主樓的結(jié)構(gòu)總高度為±0.000以上75.60m。根據(jù)主樓結(jié)構(gòu)工程特點(diǎn)與施工需要，外腳手架將采用落地搭設(shè)與懸挑搭設(shè)相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)要求簡述如下：1．自底層至第五層（相對標(biāo)高18.6m）的外腳手架采用常規(guī)方法落地搭設(shè)。2．自第六層樓面（相對標(biāo)高21.6m）起，外腳手架采用懸挑方法搭設(shè)。懸挑腳手的承載構(gòu)件采用L100×100×10的等邊角鋼，與預(yù)埋在鋼砼結(jié)構(gòu)件中的鋼板焊接成三角形支承架。3．三角形支承架懸挑長度為1.45m，平面布置間距為1.50m，局部平面布置間距不能取整時(shí)按小于1.50m尺寸調(diào)整。4．本工程共設(shè)三道懸挑支架，每道支架上搭設(shè)十步Φ48×3.5鋼管腳手架。腳手架步距為1.80m，立桿間距為1.50m，立桿橫距為1.05m。腳手架內(nèi)立桿離墻面0.30m。腳手架按二步二跨設(shè)置連墻件。5.腳手架搭設(shè)與拆除的施工要求及方法詳見“腳手架搭設(shè)專項(xiàng)方案”，此略。

二、懸挑外腳手架的主要計(jì)算內(nèi)容1．懸挑承載構(gòu)件的受力計(jì)算懸挑三角架的強(qiáng)度驗(yàn)算節(jié)點(diǎn)焊縫等強(qiáng)度驗(yàn)算斜桿穩(wěn)定性驗(yàn)算2．懸挑腳手架部分的受力計(jì)算縱橫向水平桿件受彎強(qiáng)度、撓度及扣件的抗滑承載力驗(yàn)算立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算連墻件強(qiáng)度、穩(wěn)定性等驗(yàn)算

三、懸挑外腳手架設(shè)計(jì)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)1．表—1：鋼材、焊縫及砼的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值序項(xiàng)目設(shè)計(jì)值（N/mm2）1Q235鋼抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f2052Q235鋼彈性模量E2.06×1053Q235鋼抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1254角焊縫抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1605對焊縫拉剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1256C30砼抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1.422．表—2：腳手鋼管和懸挑角鋼的截面特性鋼材名稱壁厚t(mm)截面積A(mm2)貫性矩I(mm4)截面模量W(mm3)回轉(zhuǎn)半徑I(mm)每m質(zhì)量G(Kn)Φ48鋼管3.5048912.19×104508015.80.0384L100角鋼10.01998.10179.51×10463.21×103(25.06×103)30.5(19.6)0.15123．表—3：腳手鋼管自重測算表序項(xiàng)目名稱每步重KN每延米重KN每米高重KN備注1單管立桿0.13830.09220.0768步高1.8m，立桿為1.8m×2=3.60m2橫向水平桿0.05760.03840.03201.35×1.1×1=1.50m3縱向水平桿(牽杠)0.12670.08450.07041.50×1.1×2=3.30m4縱向水平桿(擱柵)0.06340.04220.03521.50×1.1×1=1.65m5外側(cè)縱向扶手桿0.06340.04220.03521.50×1.1×1=1.65m6剪刀撐桿0.04650.03100.0258@3跨設(shè)水平夾角為60°剪刀撐一道，折算至每步為1.2m。7每步單位重量小計(jì)0.49590.33050.27548十步鋼管重量總計(jì)4.959KN本工程的每道挑排腳手架共搭設(shè)十步

4．表—4：腳手架構(gòu)配件與材料自重測算表序材料名稱每步(1.8m)重KN每延米重KN每m高重KN備注1對接扣件0.01470.00980.0082每只重18.4N2旋轉(zhuǎn)扣件0.03650.02430.0203每只重14.6N3直角扣件0.07920.05280.044每只重13.2N4竹笆板0.5250.1090.0915木腳手板0.03200.0220.01832″×8″板6扶欄、擋板及圍網(wǎng)0.2100.1400.117每步按規(guī)范值0.14KN/m2計(jì)取7每步自重小計(jì)0.8380.35790.29857十步自重總計(jì)8.38KN本工程每道挑排腳手架為10步

四、懸挑承載三角架強(qiáng)度驗(yàn)算1．考慮風(fēng)載組合時(shí)的總荷載計(jì)算N=1.2(Ng1k+Ng2k)+0.85×1.4ΣNqk式中：Nq1k——腳手架每一步高范圍內(nèi)所有管材結(jié)構(gòu)自重Nq1k=0.4959KNNq2k——腳手架每一步高范圍內(nèi)所有構(gòu)配件與材料自重（每步均鋪設(shè)竹笆）Nq2k=0.838KNΣNqk—施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值，在施工層次荷載之和取2KN/m2，本工程十步腳手架取二步施工操作層Nqk=2×2KN/m2×1.5m2=6.0KN腳手架自重（按十步計(jì)）的荷載為：Nq=(0.4959+0.8384)×10=13.343KN考慮風(fēng)載組合因素時(shí)的單肢實(shí)際荷載組合為：N=1.2×6÷2+0.85×1.4×13.343÷2=11.59KN即單肢荷載為：N1=N2=11.59KN≈11.60KN

2．懸挑架內(nèi)力分析2.1計(jì)算簡圖N1=N2=11.6KNSinα=1350/3280=0.4115，α=24°18ˊ,β=65°42ˊ用數(shù)解法分析內(nèi)力：ΣMA=011.6×0.3+11.6×1.35-RBCCos24°18ˊ×1.4=019.14-RBC×0.9146×1.4=0RBC=19.14/1.32=14.5KNΣFX=0RBC=RBC×Sin24°18ˊ=14.5×0.4115=5.98KN

2.2斜撐桿BC強(qiáng)度驗(yàn)算L100×100×10等邊角鋼見附圖：L0=3280mmiy0=19.6mm(取最小值)A=1998.1mm2λy0=L0/iy0=3280/19.6=167.8，查縱向撓曲系數(shù)￠=0.2778σ=N(RBC)/￠A=14500/0.2778×1998.1=26N/mm2<[ft]=205N/mm2經(jīng)驗(yàn)算安全。2.3水平桿AB驗(yàn)算M=NLωRαωRα按建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊P.144及表1-11查取，根據(jù)α=a/l=30/135=0.22,ωRα=0.1716M=11.59×1.35×0.1716=2.685×103KN.m=N.mmσ=N(RBC)/A+M/Wmm3=5980/1998+/25060=3.0+107=110N/mm2≤[ft]=205N/mm2經(jīng)驗(yàn)算安全。

2.4焊縫（斜撐與水平桿、水平桿與預(yù)埋件）驗(yàn)算（1）B節(jié)點(diǎn)焊縫厚度hw設(shè)為4mm，焊縫長度lw設(shè)為100mm；設(shè)計(jì)抗剪fw=125N/mm2B節(jié)點(diǎn)焊縫抗剪能力為：Nτ=[fw]×hw×lw=125×4×100=50000N=50KN>RBC=14.5KN滿足要求。（2）A節(jié)點(diǎn)焊縫長度可達(dá)200mm，厚度4mm，fw=160N/mm2，其抗拉能力為：NPH=200×4×160=N=128KN因此，安全系數(shù)K=128/5.98≈21倍滿足要求。（3）支承C節(jié)點(diǎn)焊縫及埋件驗(yàn)算預(yù)埋件采用8×120×120鋼板，錨筋為4根φ10鋼筋，長度為100mm。計(jì)算簡圖如下：作用于預(yù)埋件上的分力RV和RH分別為：RV=RBCCos24°18ˊ=14.5×0.9146=13KN=13000NRH=RBCSin24°18ˊ=14.5×0.4115=5.8KN=5800N

錨筋焊縫焊縫全部周長lw為4πd=4×3.14×10=125mm焊縫厚度為hw=4mmτ=RV/hwlw=13000N/4×125=26N/mm2＜[ftw]=125N/mm2滿足要求。斜撐與埋件焊縫焊縫厚度hw=4mm,[ftw]=125N/mm2焊縫長度lw=RV/hw[ftw]=13000N/4×125=26mm要求每側(cè)焊縫長度大于50mm即可滿足要求。注：預(yù)埋鋼板厚度及錨筋擠壓應(yīng)力等可免以驗(yàn)算。

五、懸挑腳手架部分受力計(jì)算1．有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)（1）立桿縱距：1.5m（2）立桿橫距：1.05m（3）立桿步距：1.8m（4）每道挑排搭設(shè)步數(shù)：10步（高度18m）（5）￠48×3.5鋼管的截面特征及腳手架荷載計(jì)算詳見前述表22．縱橫向水平桿驗(yàn)算2.1強(qiáng)度驗(yàn)算（1）縱向水平桿計(jì)算示意圖產(chǎn)生彎矩的外荷載有：由腳手板自重產(chǎn)生的彎矩Mgk；由施工荷載產(chǎn)生的彎矩Mqk縱向水平桿可參照上圖按三跨連續(xù)梁模式計(jì)算，四根桿中實(shí)際受力為三根承擔(dān)。腳手板自重為0.35KN/m2gk=350N/m2×1m=350/1000=0.35N/mmqK=2000N/1000=2N/mmM=1.2Mgk+1.4Mqk=1.2×-0.1gkl2+1.4×0.1qKl2=1.2×-0.1×0.35×15002+1.4×-0.1×2×15002=-9.45×104+-63×104=-N.mm設(shè)按中間二根管子受力：WX=5.08×103×2=5080×2=10160mm3公式：建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊P.248σ=M/W=/10160=71.3N/mm2＜[ft]=205N/mm2經(jīng)驗(yàn)算安全。（2）橫向水平桿橫向桿集中力計(jì)算p=[（0.35+2）×1.5]/3=1.175KNR=p+P/2=1.175×1.175/2=1.763KNM=R×350=1763×350=N.mmWX=5.08×103=5080mm3σ=M/WX=/5080=121.47N/mm2<[ft]=205N/mm2計(jì)算結(jié)果滿足要求。

2.2撓度驗(yàn)算縱向水平桿撓度計(jì)算簡圖如下：qg=0.35+2=2.35KN/m=2.35Kg/cm，一根管子qg=2.35/3=0.18Kg/cmVf=0.677×ql4/100EJ=0.677×0.18×1504/102×2.1×106×12.19=6169×104/25.6×108=0.0241cm=0.241mm＜l/200=7.5mm經(jīng)驗(yàn)算滿足要求。（2）橫向水平桿撓度計(jì)算簡圖如右：ΣP=1.5×(2+0.35)=3.525KNPn=3.525/3=1.175KN=117.5Kgα=a/l=35/105=0.333fmax=[Pnal2（3-4α2）]/24EI=[117.5×35×1052×（3-4×0.3332）]/（24×2.1×106×12.19）=0.02cm=0.2mm＜[l/200]=5mm

3．扣件抗滑承載力驗(yàn)算R＜RCR=1.5×2.35=3.525KN兩點(diǎn)承載，即每只扣件承擔(dān)R/2R=1.763KN＜RC=8KN滿足要求。4．立桿驗(yàn)算（1）風(fēng)載彎矩計(jì)算風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)值：WK=0.7μzμs×W0=0.7×1.37×0.116×0.45=0.05kn/m2Mwk=0.85×1.4×WKla×h2/10=1.19×0.05×1.5×1.82/10=0.0289KN.m式中：W0基本風(fēng)壓（KN/m2）=0.45KN/m2[新標(biāo)準(zhǔn)為0.55KN/m2]μz風(fēng)壓高度系數(shù)，50m高μz=1.37μs=1.3￠,查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2001）附錄A表A—3，當(dāng)l=1.5m，h=1.8m時(shí)，￠=0.089μs=1.3×￠=1.3×0.089=0.116

（2）單肢立桿驗(yàn)算單肢立桿計(jì)算長度：l0=kμh=1.155×1.7×1.8=3534×103=3534mm式中k、μ根據(jù)規(guī)范JGJ130-2001中5.3.3條查取λ=l0/i=3534/15.8=224查縱向壓曲系數(shù)表得￠=0.144，組合風(fēng)載時(shí)，N=1.2(Ng1+Ng2)+0.85×1.4ΣNq=1.2(4.960+8.38)+0.85×1.4×2×1.5×2=1.2×13.34+0.85×1.4×6=16.01+8.40=24.41KN=24410NNg1、Ng2、Nq可查本計(jì)算書中表—3“腳手鋼管自重測算表”及規(guī)范值中的大值。一個(gè)單肢立桿受到的軸向力為：N肢=N/2=24410/2=12205N單肢穩(wěn)定性驗(yàn)算：σˊ=N肢/￠A=12205/0.144×4.89×102=172.6N/mm2＜205N/mm2考慮風(fēng)荷載彎矩共同作用驗(yàn)算：σ"=N肢/￠A+Mwk/W=172.6N/mm2+28.9×103/5.08×103=172.6+5.7=188.3N/mm2<205N/mm2(安全)

5．連墻件驗(yàn)算（1）連墻件強(qiáng)度驗(yàn)算荷載：Nl=Nlω+N0=0.75+5=5.756KN式中：N0=5KN（規(guī)范取值）Nlω=1.4WkAx=1.4×0.05×2×1.8×2×1.5=0.756KNAx為一個(gè)拉結(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積，按二步二跨設(shè)一點(diǎn)計(jì)算。強(qiáng)度驗(yàn)算：σe=Nl/￠A=5.756×1000/0.803×489=14.7N/mm2