连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到Nl=9.096小于双扣件的抗滑力12.800kN,满足要求。
连墙件扣件连接示意图
8.悬挑梁受力计算
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。
本方案中,脚手架排距为1000mm,内排脚手架距离墙体200mm,支拉斜杆的支点距离墙体为1200mm,
水平支撑梁的截面惯性矩I=866.20cm4,截面抵抗矩W=108.30cm3,截面积A=21.95cm2。
受脚手架集中荷载N=1.2×7.957+1.4×4.050=15.218kN;
水平钢梁自重荷载q=1.2×21.950×0.0001×78.500=0.207kN/m;
悬挑脚手架示意图
悬挑脚手架计算简图
经过连续梁的计算得到:
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
悬挑脚手架支撑梁变形图(kN)
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为:
R[1]=17.200kN
R[2]=14.175kN
R[3]=-0.153kN
最大弯矩Mmax=1.807kN.m
最大应力σ=M/1.05W+N/A=1.807×106/(1.05×108300.0)+
0.000×103/2195.0=15.891N/mm2
水平支撑梁的最大应力计算值15.891N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215.000N/mm2,满足要求。
9.悬挑梁整体稳定性计算
水平钢梁采用16a号槽钢,计算公式如下:
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=570×10.0×63.0×235/(1200.0×160.0×235.0)=1.87
由于φb大于0.6,查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb值为0.919。
经过计算得到最大应力σ=1.807×106/(0.919×108300.00)=18.152N/mm2;
水平钢梁的稳定性计算σ=18.152小于[f]=215.000N/mm2,满足要求。
10.拉绳受力计算
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下式计算:
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。
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为:
RU1=18.525kN
11.拉绳强度计算
(1)钢丝拉绳(支杆)内力计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算,为
RU=18.525kN
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18.525kN,α=0.820,K=6.000,得到:
d=16.47㎜
经计算,钢丝绳最小直径必须大于17.000mm才能满足要求。
(2)钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为:
N=RU=18.525kN
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为:
其中[f]为拉环受力的单肢抗剪强度,取[f]=125N/mm2;
所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(1852.543×4/3.142×125.000)1/2=14.000mm;
12.锚固段与楼板连接的计算
(1)水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下:
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=0.153kN;
水平钢梁与楼板压点的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条[f]=50N/mm2;
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[152.719×4/(3.142×50×2)]1/2=1.394mm;
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度。
(2)水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度计算如下:
锚固深度计算公式:
其中N--锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N=0.153kN;
d--楼板螺栓的直径,d=20.000mm;
[fb]--楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.570N/mm2;
[f]--钢材强度设计值,取215N/mm2;
h--楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度,经过计算得到h要大于152.719/(3.142×20.000×1.570)=1.548mm。
螺栓所能承受的最大拉力F=1/4×3.14×20.0002×215×10-3=67.51kN
螺栓的轴向拉力N=0.153kN小于螺栓所能承受的最大拉力F=67.510kN,满足要求。
(3)水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算如下:
混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:
其中N--锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向压力,N=14.175kN;
d--楼板螺栓的直径,d=20.000mm;
b--楼板内的螺栓锚板边长,b=5×d=100.000mm;
fcc--混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.950fc=16.700N/mm2;
经过计算得到公式右边等于161.75kN,大于锚固力N=14.17kN,楼板混凝土局部承压计算满足要求。
三、悬挑架构造要求
1.采用[12cm型槽钢,自重为120N/m,搭设高度H=24.8m,立杆横距b(架宽)=1.0m,立杆纵距L=1.5m,大横杆步距1.8m,铺竹脚手板2层,同时施工2层,施工荷载QK=2.7kN/m2,连墙杆布置为两步三跨。
密目网全封闭。
2.脚手架每一纵距一步内只有一根小横杆,在立杆与大横杆的交点
处,小横杆伸出外排杆100mm,伸出150mm,里排立杆距墙200mm。
3.由于满铺脚手板,所以应在原有两根小横杆中间再加一根,同
时还要增加2个扣件。
4.按照规定,作业层外排架临时防护为两道防护栏杆,原有一道大
横杆,需再增加一道大横杆及一个扣件。
5.剪刀撑按水平4跨垂直4步一组设置,两杆交叉与地面成450角。
6.悬挑架结构应满布剪刀撑。
7.连墙件采用主体预埋钢管,用槽钢将脚手架与主体连接,预埋槽钢以高出砼面20cm为宜。
四、悬挑架防护措施
1.脚手架每高4m,水平每隔6m同建筑物牢固地拉结,并加设顶撑使之同时承受拉力和压力,保证架体与建筑物之间连接牢固,不摇晃、不倒塌。
拉接点禁止设在工程围护结构上,拉接杆要设在靠近节点位置20cm范围以内,并且与大横杆扣紧。
在立柱或梁上预埋Ф10钢筋,拉筋采用Ф6钢筋。
双排脚手架应设剪刀撑与横向斜撑。
每道剪刀撑跨越立杆的根数为4根。
每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面的倾角为45°--60°。
剪刀撑斜杆的接长采用搭接,搭接长度不得小于50cm,要用三只扣件,两头要大于10cm,剪刀撑最下部距地面10cm。
剪刀撑沿脚手架连续设置,其间距不大于20cm。
2.竹笆脚手板应按其主竹筋垂直纵向水平杆方向铺设,且采用对接平铺,四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。
作业层端部脚手板探头长度应取150mm,其板长两端均应与支承杆可靠地固定。
3.密目网必须使用获得省安监总站准用证的产品,要从脚手架底部开始全部用密目式安全网全封闭,密目网要设在外排立杆的里侧,密目网的绑扎要用尼龙绳每孔一扎。
4.安全网的设置:
从脚手架底部开始全部用密目式安全网全封闭,密目网要设在外排立杆的里侧。
密目网的绑扎要用尼龙绳环形绑扎或用短绳每孔一绑。
施工层要设随层网,设18cm高的连续挡脚板,挡脚板要用铁丝绑在立杆上。
设0.6m和1.2m高防护栏杆两道,防护栏杆要刷红白相间的境界色。
5.人行斜道的设计:
人行斜道的宽度为1.2m,坡度为1:
3(高:
长)。
斜道拐弯平台面积为9m2,宽度为1.5m。
斜道两侧及拐弯平台外围设置1.2m的防护栏杆及高180mm的挡脚板。
人行斜道的脚手板上钉防滑木条,其厚度为30mm,间距为250mm。
斜道使用钢管搭设,主要杆件有立杆、大横杆、小横杆、斜撑杆、剪刀撑等。
立杆纵距为1.5m,埋入地下500mm,大横杆间距为1.0m。
小横杆置于斜横杆上间距为1m。
拐弯处小横杆间距为0.6m。
为保证斜道的稳固,在斜道两侧、平台外围和端部应设置剪刀撑,并加强脚手架连墙杆的设置。
斜道脚手板应铺平、铺牢。
6.防护棚的设置:
在棚上要满铺木脚手板,棚边要设置1m高的挡板,在棚上再挂一层安全网,以防止高空坠落物反弹出防护棚外伤人。
五、悬挑架安全技术措施
1.外脚手架立杆基础外侧应挖排水沟,以防雨水浸泡地基。
2.钢管架设置避雷针,分置于主楼外架四角立杆之上,并连通大横
杆,形成霹雷网络,并检测接地电阻不大于30欧姆。
3.外脚手架不得搭设在距离外电架空线路的安全距离内,并做好可
靠的安全接地处理。
4.外脚手架必须及时维修加固,以达到坚固稳定,确保施工安全。
5.外脚手架严禁钢竹、钢木搭设,禁止扣件、绳索、铁丝等混用。
6.外脚手架搭设人员必须持证上岗,并正确使用安全帽、安全带、
穿防滑鞋。
7.严格控制施工荷载,脚手板不得集中堆料施荷,施工荷载不得大
于2.7KN/m2.
8.控制扣件螺栓拧紧力矩,采用扭力扳手,扭力矩应控制在40~50N·m
范围内。
9.严禁脚手板存在探头板,铺设脚手板以及多层作业时,应尽量使
施工荷载内、外传递平衡。
10.保证脚手架的整体性,不得与井架、升降机一并拉接,不得截断
架体。
11.钢脚手架再架设和使用期间,要严防与带电体接触。
钢脚手架需
要穿过或靠近380V以内的电力线路,距离在2m以内时,应采取可靠的绝缘措施。
12.在钢脚手架上施工的电焊机和混凝土振动器等,要放在干燥木板
上。
操作者要戴绝缘手套,经过钢脚手架的电