悬挑式脚手架专项方案
悬挑式脚手架专项方案
一、工程概况
1. 本工程5.4m以下采用外墙双排落地式脚手架,在回填土之前拆除,便于交叉作业和节约租赁费。
2. 5.4m以上采用悬挑式脚手架,用于主体结构使用,装修使用外墙吊篮。
二、搭设及拆卸方案
1. 本工程采用钢管式悬挑脚手架,架子宽1050mm,离墙250mm,纵距1.3m,步距1.8m。
2. 悬挑时从5.4m楼面上开始预埋Ф12的钢筋环,每根钢管处预埋一个。排距1.3m,埋环楼层为2、4、6、9、12、15等层。
3. 本工程外加外架设计为钢管扣件式脚手架,基本上分为两部分,一是主要受力的钢管扣件式三角架,二是三角架支撑的施工操作平台,主要承担恒载、活载及部分风载,并将其传递到建筑物上。
4. 上部脚手架的立杆、步距、横距与三角架体一一对应,连接时斜撑对应,在大角处设钢丝绳拉住横杆,减少阳角的受力。
5. 外架的搭设为搭三层拆三层,三层为结构施工层,拆时必须由上到下,不得上下同时进行。
6. 整个外架沿全高用密闭防尘网封闭,安全网接头处用铁丝连接。
7. 连接杆与墙体冲突时,钢管在墙体部位穿Ф75或Ф90PVC管。
8. 其他根据现有规范执行。
三、计算书
1. 外架参数
b=1.05 b1=025 l=1.3 h=1.8
满铺竹笆一层,施工层两层,每次四步架。
Q235钢管正截面容许应力δ=215N/mm2 抗剪容许应力τ=125 N/mm2 抵抗矩w=5080mm3 有效截面A=489 mm2 惯性半径i=15.8mm a类截面E=2.06×102 N/mm2
2. 荷载计算
钢管Ф48×3.5 重38.5N/m,扣件:对接扣件18.5 N/只,十字扣件13.5 N/只,转角扣件14.5 N/只,竹笆、安全网重取350 N/ m2,施工活荷载3000 N/ m2,风荷载0.4KN/ m2。
1) 恒载标准值
a) 一纵距内全高钢管重
qk1=[(2×1.3+2×1.8+1.5)×4+3+3.29]×38.5
=1428 N=1.428 KN
b) 一纵距内全高全部扣件重
qk2=(4×13.5+2×18.5)×4+4×14.5=422 N=0.422 KN
c) 一纵距内全部安全网重
qk3=350×1.3×1.05=478 N=0.478 KN
d) 恒载小计 =2.328 KN
2) 施工活载
gk1=3×2×1.05×1.3=8.19 KN
3) 风荷载0.4 KN/ m2
4) 荷载设计值
取系数 恒载1.2 活载1.4
恒载 qk=2.328×1.2=2.794 KN
活载 gk=8.19×1.4=11.466 KN
合计:14.26 KN
3. 三角架分析
本工程的外架不考虑装修施工,搭设四步,计算时考虑立杆承受的荷载,按内外=0.64:0.36分配。
N1=8.39KN N2=10.7KN
4. 立杆验算
取首步架对内外立杆荷载取最大值时验算,立杆两端在大横杆约束下,介于“两端绞支”到“两端固定”之间。对本工程的本外架有q1=h/2L=1.8/1.3×2=.692 查表得µ1=0.814
L0=µ1×h=0.814×1.8=1.47m
可推出长细比λ0
λ0= L0/i=1.47×103/15.8=93
又有L11=h=1800mm 可得λh=lh/i=114
M0=µ0×e0=µ0×(53+H/2000)=µ0×56
Max=ME=1.052÷8×(2-0.25÷1.3)q=6.794
立杆承载力由稳定性控制,利用钢结构公式:
N/QA+ßmM/rw(1-0.8N/NE)
r截面塑性发展系数,钢管取1.15
N=12.8KN
ßm=0.65×0.35×(M0/-M0)=0.35
钢管Ф48×3.5 a类截面λ=93
得φ=0.641
NE=π2EA/λ 20=3.142×2.06×102×489/932=115KN
取动力系数1.2
1.2×12.8×103/0.641×489+1.2×0.4×12.8×103×56/1.15×5080×(1-0.8×12.8/115)=113.7〈 δ=215
立杆满足要求
5. 斜撑杆验算
斜撑杆受力类似于立杆,可视为“两端铰支”,取µ1=1.0,即杆
件长度为计算长度,考虑动力系数1.2
外斜撑:
N1=8.39KN
L1=3.27m
M1= N1e1=8.39×0.053=0.44KN.M
λ1= N1/i=3270/15.8=207 查表得φ=0.169
NE1=π2EA/λ
代入公式
1.2×8390/0.169×489+1.2×0.4×0.44×106/1.15×5080×(1-0.8×0.44/232)=157
符合要求.
内斜撑
N2=10.7KN
L2=3.01m
M2= N2e2=10.7×0.053=0.57KN.M
λ2= N2/i=191 查表得φ=0.197
NE2=π2EA/λ
代入公式
1.2×10.7×103/0.197×489+1.2×0.4×0.57×106/1.15×5080×(1-0.8×10.7/27)=201.8
符合要求.
小横杆的验算
1) 跨中正截面承载力计算
根据受荷载面积求取
P=3.09
可推出跨中弯矩Mmax=Pa=1.08KN.M
22 21=232KN =27KN
δ=Mmax/w=1080000/5080=213N/mm2
满足要求.
2) 端部抗剪验算
由前面计算取Vmax=1.2×12.8=15.4KN
按园环形薄壁截面计算,
τmax=2Vmax/A =2×15.4/0.489=63N/mm2
满足要求.
6. 整体稳定性验算
外架的整体稳定性按轴心受压钢结构公式进行验算,并考虑风荷载产生的水平作用.
钢构式由相邻墙拉接点的一个单元的水平杆件和立杆组成,本外架取竖向两步架的一个立杆为一个单元,利用《高层建筑施工手册》的计算方法验算。
风荷载分项系数取1.4
q=1.4LW=1.4×2.6×0.4=1.456
M=qh2/8=1.456×(3.6×2)2/8=9.43N/mm2
N=1.2×20=24
计算稳定性系数φ
λ=H/b=7.2/1.3=5.77
µ=0.814 则λ0=0.814×5.77=5 查表得
φ=0.987
N/4φA=12N/mm
12+9.43=21.43N/mm2
双排架Km=0.7,架子高度小于25m,取Kh=0.8 则
Km×Kh×δ=0.7×0.8×215=120.4N/mm2>21.43 N/mm2
即整体稳定性满足要求.
整个外架在上述条件下能够满足施工要求,实际上外架为一空间体系,计算时未考虑外架的空间协调作用,它将成为外架的安全储备。