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今日高层建筑悬挑扣件式钢管脚手架设计实例

发布时间:2021-07-19 15:51:03 阅读: 来源:岩棉彩钢夹芯板厂家

高层建筑悬挑扣件式钢管脚手架设计实例

脚手架是建筑施工的主要设施,从脚手架上坠落的事故占高处坠落事故的50%,脚手架上的事故如能控制,则高处坠落事故可以大量减少。为此,在项目的安全策划中,编制详细的《外脚手架施工组织设计》就是一项非常重要的工作。《建筑施工安全检查标准》(JGJ)中对悬挑外脚手架的设计计算也做了专门的规定。建筑部于2001年2月9日颁布了《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ)并于2001年6月1日开始执行,终于让广大施工技术人员及安全管理人员对扣件式钢管脚手架“有法可依”。我公司在施工盛源花园四期工程就采用了悬挑扣件式钢管脚手架,施工中分段搭设,取得了较好的效果。现将本工程的设计计算和在使用中应重点注意的事项介绍如下,供参考。

一、 工程概况

盛源花园四期工程位于上海市闵行区罗阳路,属剪力墙弱连梁结构的小高层建筑。本项目共包含六幢11~13层中高档商品住宅楼,总建筑面积35000m2。建筑立面较复杂,南北立面均有桃窗、挑阳台,檐口高度最高37m,局部高度45m。

二、外架设计

1.外架几何参数

立杆横距b=1.05m,纵距l=1.20m,内立杆距墙b1=0.3m,最1般只在进行结构部件实验或简单的材料性能实验时使用大步距h0=1.8m,一次最大搭设高度七步架,满铺竹笆脚手板七层,同时施工层数为两层。见图1。

2.材料参数

钢管为热轧Q235钢,拉、压、弯强度设计值f=205N/mm2,抗剪强度设计值fv=120N/mm2,钢管截面抵抗矩W=5080mm3,有效截面面积便求知若渴A=489mm2,截面惯性半径i=15.8mm,a类截面,E=2.06×105N/mm2。

3.荷载计算

(1)钢管?48×3.5mm:38.5N/m

对接扣件:18.5N/只

直角扣件:13.5N/只

旋转扣件:14.5N/只

竹笆脚手板、护栏、安全重量取:350N/m2施工荷载取:3000N/m2

(2)恒载标准值

a.一纵距内全高钢管重量:

qk=[(6×1.2+2×1.65+1.500)×7+2.8+2×3.1]×38.5=3581N

b.一纵距内全高扣件重量(关键部位取双扣件)

并直接打印出丈量数据

qk=(6×13.5+2×18.5)×7+6×14.5=913N

c.一纵距内竹笆安全重量:

qk=350×1.2×1.05×7=3087N

d.恒载标准值小计:

qk=3581+913+3087=7581N

(3)施工活载(两层同时施工)

gk=1.05×1.2×3000×2=7560N

(4)风荷载标准值

w k=0.7×β2×μs×μz×ω0其中β2=1.0;μs=0.23;μz=1.56(按40m,B类)ω0=0.55kN w k=0.7×1.0×0.23×1.56×0.55=0.14kN/m 2

(5)荷载设计值:荷载分项系数恒载取1.2,活载取1.4。

恒载:Q=1.2×7.6=9.12kN

活载:G=1.4×7.56=10.58kN

4.三角支架平台受力分析及杆件内力计算

(1)为了简化计算,不考虑小横杆的超静定作用,将该处视为完全铰接,计算简图如图2、图3所示:

图2 三角支架受力分析简图

(2)计算内力

其中N1、N2、N3、N4为内外立杆均分荷的情况;N′1、N′2、经过50多年N′3、N′4为考虑内外立杆承受荷载按内:外=0.64:0.36比例进行分配的情况市场协作力进1步改性塑料提升,该情况在装修阶段时可能出现,对杆件验算时,取两工况中较大值(受压为正)。

① R1= -R3=5.19kN

R2=2N0=20kN

N1=11.1kN

N2=10.1kN

N3= - 4.8kN

N4=R3= - 5.9kN

② R′1= -R′3 = 4.88kN;R′=20kN;

N′1 = 8kN;N′2 = 12.9kN;

N′3 = - 3.5kN;N′4 = R′3=4.88kN

5.扣件抗滑移能力验算

取单扣件抗滑移能力设计值为q=8kN,双扣件为q=12kN。

内外立杆在与三角支架的连接处均需采用双扣件。

6.支架斜撑杆验算

斜撑杆受力为压弯构件,两端约束条件可视为两端铰支(μ=1.0)(见图3),另考虑动力系数1.2。

图3 钢筋预埋示意图

图4 斜撑杆受力计算简图

(1)外斜撑

L1=3100mm,取N1=11.10kN

偏心距e1=0.053m

M1=n1×e1=11.1×0.053=0.59kN·m

λ1=L1/ i = 3100/15.8=197

查表得φ1=0.205

NE1=π2EA/λ2=25.8kN

βm=0.65+0.35×(M2/M1)

=0.65+0.35×0.59/- 0.59=0.3<0.4

取βm=0.4;γ取1.5

钢结构压弯构件公式

超过不到1%,可行。(应尽可能不超过设计值f——编者)

考虑本工程中房屋多处有挑窗板等构件,加之转角地方外斜撑更长,为了有一定的安全储备,防止斜撑失稳,因此采用双斜杆。见图5. 图6. 图7。

图5 阳台及非剪力墙位置剖面图

图6 挑窗部位剖面图

图7 楼梯(电梯井)处剖面图

(2)内斜撑

取N2=12.9kN,

M2=12.9kN×0.053=0.648kN·m

L2=2.81m

λ2=2810/15.8=178 查表 ф2=0.248

NE2=π2EA/λ2=31.4kN,代入公式(1)

满足要求(超过不到1%),采用单杆支撑,采用双扣件抗滑移(应尽可能不超过设计值f——编者)。

7.小横杆、大横杆、对商品生产者来讲主杆验算

由于支架上部架体纵跨仅1.2m,横跨1.05m,高13.2m,因此均是常规尺寸,受力肯定满足,验算略。

8.连墙件计算

H=3.6m(水平) L=3.6m(水平)

N1W=1.4×ωk×Aw

=1.4×0.14×3.6×3.6=2.54kN

Nh=N1W+N0=2.54+5=7.54kN

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