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施工用电量计算建筑工地临时供电,包括动力用电与照明用电,在计算用电量的时候,应从下列各点考虑: (1)全工地所用的机械动力设备,其他电气工具及照明用电的数量 (2)施工总进度计划中施工高峰阶段同时用电的机械设备最高数量 (3)各种机械设备在工作中需要的情况 总用电量按以下公式计算: (1-1)式中:P计计算总用电需要容量(KVA) P1电动机额定功率(KW) P2电焊机额定功率(KVA) P3室内照明容量(KW) P4室外照明容量(KW)由于照明用电所占的比重较动力用电量要少很多,所以在估算总用电量时可以简化,只要在动力用电量之外再加10%作为照明用电量即可。则(1)式可简化为: (1-2) K1、K2、K3、K4需要系数,见表1用电系数K 表1 用电名称数量(台)需要系数备注K数值电动机3-10K10.7如施工中需要电热时,应将其用电量计算进去,为使计算结果接近实际,式中各项动力和照明用电,应根据不同工作性质分类计算。11-300.630以上0.5电焊机3-10K20.610以上0.5室内照明K30.8室外照明K41.0二、 变压器容量计算= (1-3) 1.05-功率损失系数;cos电动机的平均功率因数,取0.75。三、 配电导线的选择 导线截面的选择要满足以下基本要求:1、机械强度选择导线必须保证不致因一般机械损伤折断。在各种不同敷设方式下,导线按机械强度所允许的最小截面见表2 导线按机械强度所允许的最小截面 表2导 线 用 途导线最小截面(mm2)铜线铝线照明装置用导线户内用0.52.5户外用1.02.5双芯软电线吊灯0.35移动式生产用电设备0.5多芯软电线及软电缆移动式生产用电设备1.0绝缘导线,固定架设在户内绝缘支持件上,其间距为2m及以下1.02.56m及以下2.5425m及以下410裸导线户内用2.54户外用616绝缘导线穿在管内1.02.5设在木槽板内1.02.5绝缘导线户外沿墙敷设2.54户外其它方式敷设4102、按允许电流选择导线必须能承受负载电流长时间通过所引起的升温。三相四线制线路上的电流可按下式计算:(1) 总配电箱的导线计算: (1-4)(2) 分配电箱的导线计算: (1-5)(3) 开关箱的导线计算: (1-6)(4)、(5)、(6)式中:线线路中工作电流值(A)计总用电量(KVA)P分配箱所带用电设备功率(KW)线路工作电压值,三相四线制为380VK取0.75COS电动机的平均功率因数,取0.75。 根据(4)(6)式的计算结果,依据表3选择导线线径。常用配电导线持续允许电流表 表3导线标称截面(mm2)裸线橡皮或塑料绝缘线(单芯500V)TJ型(铜线)LJ型(铝线)BX型(铜芯橡皮线)BLX型(铝芯橡皮线)BV型(铜芯塑料线)BLV型(铝芯塑料线)2.535273225445354232658455542108565755916130105110851058025180135145110138105352201701801381701305027021523017521516570340265285220265205954153253452653252501204853754003103752851505704404703604303251856455005404204903802407706106605103、按允许电压降选择 导线上引起的电压降必须在一定限度之内,配电导线的截面可用下式计算: (1-8)式中:S导线截面(mm2) K用电系数,取0.75 P用电设备功率(KW) L用电设备至配电箱的距离 允许的相对电压降(即线路电压损失)%,临时用电网络采用7% C材料内部系数,铜线为77,铝线为46.3 所选用的导线截面应同时满足以上三项要求,即以求得的三个截面中的最大值为准,从电线产品目录中选用线芯截面。也可根据具体情况抓住主要矛盾。一般在道路工地和给排水工地作业线较长,导线截面由电压降选顶;在建筑工地配电线路比较短,导线截面可由容许电流选定;在小负荷的架空线路中往往以机械强度选定。用电计算时通常采用“逆向”计算方法,即先计算开关箱的用电量及线径,再计算分配电箱,最后计算总配电箱和变压器容量。模 板 及 支 模 架 计 算 第一节 现浇混凝土模板计算一、模板荷载计算及有关规定(一)模板及支架的荷载标准值作用在模板上的荷载标准值有:1、模板及其支架自重标准值此值应按模板设计图确定,对于肋形楼板及无梁楼板的自重标准值,可按下表采用楼板模板自重标准值(KN/m2)模板构件名称木模板定型组合模板平板的模板及小楞0.30.5楼板模板(包括梁模板)0.50.75楼板模板及其支架(楼层4m以下)0.751.12、新浇混凝土自重标准值对于普通混凝土可采用24KN/m3,对于其他混凝土需根据实际重力密度确定。3、钢筋自重标准值钢筋自重标准值应根据设计图纸确定。对于一般梁板结构,钢筋混凝土的钢筋标准值采用下列标准:楼板 1.1KN/m3 梁 1.5KN/m34、施工人员及设备荷载标准值施工人员及设备荷载标准值计 算 项 目均布荷载(KN/m2)模 板 及 小 楞2.5立 杆1.5支 架 立 杆1.0对于大型浇筑设备,如:上料平台、混凝土输送泵等按实际情况计算。5、振捣时产生的荷载标准值振捣时产生的荷载标准值计 算 项 目均布荷载(KN/m2)板、梁(底模)2.0墙、柱、梁(侧模)4.0(新浇混凝土侧压力有效高度内)6、新浇混凝土对模板侧面的压力标准值采用内部振捣器时,按以下两式计算,取其最小值:F=cH其中:F新浇筑混凝土对模板的最大侧压力,KN/m2;-混凝土的重力密度,KN/m2;-新浇混凝土的初凝时间,h,可按实测确定;缺乏试验资料时,可采用计算,T为混凝土的温度,CV混凝土的浇筑速度,一般取2m/h;H混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度,m;-外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0;掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2。-混凝土坍落度影响修正系数,当坍落度小于30mm时,取0.85;5090mm时,取1.0;110150mm时,取1.15。混凝土侧压力的计算分布图如下图所示:有效压头高度 (m)。从施工和经济的综合考虑,按以上公式计算出的混凝土最大侧压力不宜超过90KN/m2,超过此值时应改变施工的工艺安排。7、倾倒混凝土时产生的荷载标准值倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值(KN/m2)序号向模板内供料方法水平荷载(KN/m2)1溜槽、串筒或导管22容积小于0.2m3的运输器具23容积为0.20.8m3的运输器具44容积大于0.8m3的运输器具6 注:作用范围在有效压头高度以内(二)计算模板及其支架时的荷载设计值计算模板及其支架时,应按荷载设计值进行计算,荷载设计值等于荷载标准值乘以荷载分项系数: 荷 载 分 项 系 数序号荷载类别类别分项系数编号1模板及其支架自重恒载1.2A2新浇混凝土自重恒载1.2B3钢筋自重恒载1.2C4施工人员及设备荷载活载1.4D5振捣混凝土时产生的荷载活载1.4E6新浇筑混凝土对模板侧面的压力恒载1.2F7倾倒混凝土时产生的荷载活载1.4G(三)模板及其支架计算时荷载的组合模板及其支架计算时,参与模板及其支架荷载效应组合的各项荷载按下表采用:荷 载 组 合 表序号模 板 类 别参与组合的荷载项计算承载能力验算刚度1平板及支架A+B+C+D+EA+B+C2梁和拱模板底板及支架A+B+C+D+EA+B+C3梁、拱柱(边长300mm)、墙(厚100mm)的侧模E+FF4大体积结构、梁、柱(边长300mm)、墙(厚100mm)的侧模F+GF(四)模板及其支架的强度、挠度要求模板及钢支架强度、刚度允许值序号模板类型允许应力N/mm2允许挠度fmm1结构表面外露(不装修)的木模板13/4002结构表面不外露(装修)的木模板13/250 3钢模板215 /4004钢管支架205/400 注:-构件计算跨度。二、模板设计计算 模板结构中的面板、大小楞等均属于受弯构件,而支架为受压构件,可按简支梁或连续梁计算。当模板构件的跨度超过三跨时,可按三跨连续梁计算(如图)。计算时,按常规构件的惯性矩沿跨长恒定不变;支座是刚性的,不发生沉陷;受荷跨的荷载情况都相同,并同时产生作用。模 板 计 算 简 图(一) 板模板计算强度计算: =M/Wf刚度计算: 式中:E:模板的弹性模量,对木材取(9-10)103N/mm2; 模板的截面抵抗矩,对矩形截面w=1/6bh2; I模板的惯性矩,对矩形截面I=1/12bh3; f模板的抗弯强度设计值; w模板的允许挠度; l计算跨度,等于木楞间距; M模板计算最大弯矩,简支梁。 小楞及支撑小楞的横杆计算公式相同。(二)梁模板计算1、 梁模采用木模板的计算木模底模木模一般支承在顶撑或楞木上,底板可接连续梁计算,底板所受荷载按均布荷载考虑。强度要求: ,=M/Wf, 刚度要求: , E=9.5103Mpa, =13Mpa取其中较大值即为底模厚度。木模侧模木模侧模支撑受到新浇混凝土的侧压力作用,同时还受到倾倒混凝土时产生的水平荷载作用。梁侧模支撑在竖向立档上,其支撑条件由立档间距所决定,一般按三四跨连续梁计算,方法同上。木模顶撑木顶撑(立柱)主要承受梁底板或楞木传来的竖向荷载的作用,一般按两端绞接的轴心受压杆件进行计算。强度计算: N/Anfc稳定性计算: N/A0fc式中:An木顶撑净截面面积(mm2);N轴向压力;fc木材顺纹抗压强度设计值,按木材取12N/mm2;A0木顶撑截面的计算面积(mm2),木材无缺陷时,A0=A;A木顶撑毛截面面积(mm2);轴心受压构件稳定系数,由长细比求得.受压构件计算长度(mm);构件截面的回转半径(mm),方木,圆木 b方形截面的短边(mm);d圆形截面的直径。图中:1 梁底模;2梁侧模3立档; 4顶撑2、梁采用组合钢模板计算组合钢模板的底模梁采用组合钢模板时,多用钢管脚手架支模,由梁模、小楞、大楞和立柱组成。梁底模受均布荷载作用按简支梁计算,求允许跨度。按强度计算:=M/Wf, 按刚度计算: 式中: f钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值,Q235钢取215N/mm2;E:钢材的弹性模量,取2.1105N/mm2; l计算跨度,底模为顶撑立柱纵向间距(mm)。图中:1梁底模;2梁侧模;3钢管立柱; 4小楞; 5大楞; 6纵横向支撑。钢管小楞钢管小楞间距一般取300、400、500、600mm,小楞按简支梁计算,梁作用在小楞上的荷载可简化为一个集中荷载,按强度和刚度的要求,容许跨度按下式计算:按强度要求: =M/Wf 按刚度要求: 取其中较小值。式中:W钢管截面抵抗矩,, 483.5钢管, I钢管截面惯性矩,,483.5钢管, b梁的宽度(mm);计算跨度,钢管立柱横向间距(mm);d钢管外径(mm), 钢管内径(mm)。钢管大楞大楞一般用483.5mm钢管,按连续梁计算,承受小楞传来的集中荷载。为简化计算可转为均布荷载,精度可满足要求,大楞允许跨度计算:按强度要求: ,=M/Wf, 按刚度要求: , 钢管立柱钢管立柱多用483.5mm钢管,立柱一般由稳定性控制:NN=A0f式中: N钢管立柱的容许荷载(N); 钢管轴心受压构件稳定系数,由长细比 求得;A0钢管净截面面积(mm2),483.5mm钢管,A0=489mm2。(三)柱模板的计算柱模板由四侧竖向模板和柱箍组成。模板主要承受新浇混凝土的侧压力和倾倒混凝土的振动荷载,荷载计算同梁侧模。1、柱箍及拉紧螺栓柱箍间距:柱箍为模板支撑,其间距s由柱侧模板的刚度来控制,按两跨连续梁计算:挠度: 间距:式中: K系数,两跨连续梁K=0.521; 侧压力线荷载。柱箍截面选择柱的长边假设定钢立杆,则按悬臂简支梁计算;短边不设钢拉杆,则按简支梁计算。柱箍长短边计算简图长边:柱箍长边需要的截面抵抗矩:短边:柱箍短边需要的截面抵抗矩:式中:d长边跨中长度(mm);a悬臂部分的长度(mm);c短边线荷载分布长度(mm);短边计算长度(mm);b长边计算长度,b=d+2af木材抗弯强度设计值,13N/mm2。拉紧螺栓的计算柱箍用两根方木中间用螺栓夹紧,螺栓受到的拉力N等于柱箍处的反力。拉力: 所需螺栓面积: 式中: 作用于柱箍上的线荷载(N/mm); 柱箍的计算长度(mm); A0螺栓需要的截面面积(mm2); 螺栓抗拉强度设计值,采用Q235钢ftb=170N/mm2; 柱箍计算长度(mm)。2、 模板截面尺寸模板按简支梁考虑,模板承受的弯矩值M需要的厚度h按下式计算:按强度计算的厚度: =M/Wf 得:按挠度计算的厚度: 取其中较大者。式中:s柱箍间距(mm);b柱模板宽度(mm);q柱模板承受的设计线荷载(N/mm);E木材弹性模量9.5103N/mm2;I柱模板截面惯性矩, (四)墙模板计算1、墙侧模板计算墙侧模板采用木模板,支承在内楞上,一般按三跨连续梁计算。强度计算: =M/Wf刚度计算: 3、 墙模板内外楞计算强度计算:内楞承重墙模板作用的荷载按三跨连续梁计算。 =M/Wf刚度计算:外楞的作用主要是加强各部分的连接及模板整体刚度,不是一种受力构件,按支承内楞需要设置,可不进行计算。第二节 支 模 架 计 算一、钢管脚手架支模计算钢管脚手架由钢管、扣件、底座和调节杆等组成,钢管为483.5mm钢管,焊接钢管Q235钢,=205N/mm2,E=2.06105N/mm2。立杆稳定性验算钢管脚手支架主要验算立杆的稳定性,立杆可视作两端铰接的受压杆件来计算。N/Af式中: 模板及支架自重、新浇混凝土自重及钢筋自重标准值产生的轴向力总和;施工人员、设备及振捣混凝土产生的荷载标准值产生的轴向力总和;轴心受压杆的稳定系数,由长细比=l0/i求得;计算长度,立杆步距;a支架立杆体系顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度;立杆截面回转半径;钢材抗压强度设计值,取205N/mm2。横杆的强度和刚度验算同组合钢模板中的计算。二、门型架支撑计算对于高度超过8m,或跨度超过18m,或施工总荷载大于10KN/m2或集中荷载大于15KN/m的承重支模架,应采用钢柱或钢管门型架的组合支撑体系,以保证足够的强度、刚度和稳定性。门架的构造如图所示,承载力计算公式如下:N=Af 式中: 门架立杆的毛截面积,A=2A1(mm2); 门架单个立杆的毛截面积(mm2); 门架钢材强度设计值,Q235钢取205N/mm2;门架立杆的稳定系数,由长细比 求得; K调整系数,K=1.13; 门架立杆换算截面回转径, 门架立杆换算截面惯性距 门架立杆换算截面惯性距; 门架高度; 门架加强杆的毛截面惯性距; 门架加强杆的高度。支模时,在门型架上部,荷载作用在不同部位,门型架的容许承载力不同,荷载作用在主立杆顶部时,承载力最大;各层各跨门架都要设剪刀撑,最好每层设水平框,以加强门架支撑的整体刚度并便于安装人员操作。当荷载作用于门架横杆上时,门架的承载力应乘以折减系数。当荷载对称作用于立杆与加强杆范围时,应取0.9;当荷载对称作用于加强杆顶部时,取0.70;当荷载集中作用于横杆中间时,取0.30。门型架搭设构造要求参见JGJ128-2000。脚手架搭拆施工方案一、工程概况1、工程概况工程名称、建筑物面积、高度、层数、楼层层高。2、选用的脚手架搭设方式。二、材料选择、人员配备脚手架的架体、围护、扣件等材料的规格、数量、质量要求及油漆样式。搭拆人员名单、人数。三、脚手架计算书1、 横杆、立杆强度、稳定性验算;2、 拉接点(刚性连接)计算;3、 预埋件、悬挑件、拉索等构件的验算。四、施工方案包括搭、拆顺序;搭、拆的技术要求;连墙杆的设置等。五、安全保证措施六、检查、验收方案七、附图脚手架立面图;剖面图;节点详图。悬挑脚手架平面布置图。落地式扣件钢管脚手架计算书钢管脚手架的设计计算依据:1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001);2、建筑结构荷载规范(GB50009-2001);3、建筑地基基础工程设计规范(GB50202-2002);4、建筑施工安全检查标准(JGJ59-99);5、密目式安全立网(GB16909-1997);6、钢结构设计规范(GB50017-2003);7、建筑施工脚手架实用手册,中国建筑工业出版社。一、基本参数1、脚手架尺寸、布置参数计算的脚手架为双排单立杆脚手架,搭设高度H为25M。搭设尺寸为:立杆的纵距L1为1.5米,立杆横距L2为1.05米,立杆的步距h为1.8米。施工脚手架层数:n1=2脚手板铺设层数: n2=3安全网:2300目/100(cm2)采用的钢管类型为48*3.5。连墙件采用2步3跨,竖向间距3.0米,水平间距4.8米,内立杆距墙0.2米。施工均布荷载为3.0(KN/M2),同时施工2层,脚手板共铺设3层。2、脚手架钢管的技术参数惯性矩:I=11.36(cm4)截面模量:W=5.078(cm3)截面积:A=4.89(cm2)回转半经i=1.588(cm)弹性模量E=2.06105(N/cm2)Q235钢抗弯强度设计值f=205(N/mm2)二、计算书1、纵向、横向水平杆的强度和挠度验算大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。(1)大横杆大横杆的自重标准值:P1=0.038(KN/M)脚手板的荷载标准值:P2=0.3501.05/3=0.1225(KN/M)活荷载标准值:P3=3.001.05/3 =1.05(KN/M)永久荷载计算值:q12=u1(p1+ p2)=1.2(0.038+0.1225)=0.1926 (KN/M)可变荷载计算值:q3= u2P3=1.41.05=1.47(KN/M)u1、u2为荷载调整系数。A、跨中最大弯距值:Mmax=0.08q12L12+0.1q3L12=0.080.19261.52+0.11.471.52=0.365 (KN.M)B、支座最大弯距值:Mmax=0.1q12L12+0.1q3L12=0.10.19261.52+0.11.471.52=0.374(KN.M)取A、B中的较大值:Mmax=0.374 KNM进行强度计算。=M/W=(0.374/5.078)1000=73.651(N/mm2) f=205(N/mm2)大横杆抗弯强度满足要求!荷载标准值:p=p1+p2+p3=0.038+0.1225+1.05=1.210(KN/M) 最大挠度值:V=0.677 pl14/100EI=0.6771.211500.04/(1002.06105113600.0)=1.746 (mm)大横杆最大容许挠度值:V=L1/150=1500/150=10(mm)最大挠度值V,并小于10 mm。故大横杆挠度满足要求!(2)小横杆小横杆按简支梁进行强度和挠度计算。横杆的自重标准值:p1=0.038KN/M大横杆的荷载标准值: p2=0.0381.5=0.057(KN)脚手板的荷载标准值:p3 =0.3501.051.5/3 =0.184(KN)活荷载标准值:P4=3.001.051.5/3 =1.575(KN)永久荷载设计计算值:集中力计算值:q1=u1(p2+ p3)=1.2(0.057+0.184)=0.289(KN)均布荷载计算值:q2=1.20.038=0.046(KN/M)活荷载计算值:q3=1.41.575=2.205(KN)最大弯矩值:M= q2L2/8+(q1+ q3)L/3=0.0461.052/8+(0.289+2.205) 1.05/3=0.879(KN.M)抗弯强度:=M/W=(0.879/5.078)1000=173.099(N/mm2) f=205 N/mm2小横杆抗弯满足要求!集中力标准值:P= p2+ p3+ P4=0.057+0.184+1.575=1.816(KN)小横杆最大挠度:V=(5/384)p1L4/EI+ 3L2-(4/9)L2PL/72EI=(5/384) 0.0381.054/(206000113600)+ 31.052-(4/9) 1.052 1.8161.05/(72206000113600)=3.308(mm)容许挠度:V=L2/150=1050/150=7(mm)满足V R故扣件的抗滑承载力满足要求!螺栓拧紧扭力矩不应小于40KN.M,且不应大于65KN.M。(2)立杆的稳定性验算每米立杆承受的结构自重标准值:N1=0.1248(KN)(查表得)脚手板自重标准值:N2=n2q1L1L2/2=30.351.51.05/2=0.826(KN)栏杆与栏板自重标准值:N3= n2q2L1=30.141.5=0.630(KN)吊挂安全设施(安全网)自重标准值:N4= q3L1H=0.0051.525=0.1875(KN)故永久荷载标准值:NG= N1+ N2+ N3+ N4=1.7683KN)可变荷载标准值: NK= n1n2L1L2/2=231.51.05/2=4.724(KN)A、不考虑风荷载时,底层立杆稳定计算:计算长度L0=1.155uh=1.1551.51.8=3.118(m)长细比= L0/i=311.8/1.588=196.3稳定系数(查表):=0.187立杆轴向力设计值:N=1.2NG+1.4NK=8.734(KN)稳定计算:N/(A)=8.734/(0.187489)1000=103.24(N/mm2) f=205 N/mm2故不考虑风荷载时,底层立杆稳定满足要求。B、考虑风荷载时,底层立杆稳定计算风荷载:WK=0.7SZw0=0.71.3351.12790.40=0.4216(KN/M2)查建筑结构荷载规范(GB50009-2001)得:S: 风荷载体型系数;Z:风荷载高度系数;w0:基本风压立杆轴向力设计值:N=1.2NG+0.851.4NK=8.125(KN)风荷载弯矩:MW=0.10.851.4 WKL1h2=0.244(KN.M)稳定计算:N/(A)+ MW /W=8.125/(0.187489)1000+(0.244/5.078)1000=144.6(N/mm2) f=205N/mm2故考虑风荷载时,底层立杆稳定满足要求。C、最大限制搭设高度考虑风荷载容许搭设高度计算:HS=Af-1.2NG+0.851.4(NK+(MW/W) A)/1.2 N1=54(M) 按照规范要求26M时,且搭设高度不宜大于50M,最大搭设高度应换算:H= HS /(1+HS/100)=54/(1+54/100)=35.06(M)按照稳定性计算的最大搭设高度HS=35.06M,故设计高度满足要求!按规范要求,搭设高度不宜大于50米。大于50米应采取双排双管立杆或分段卸荷、分段挑架等其他搭设方法,并进行专项设计。(3)连墙件计算连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高,并不应大于4M(两步)。连墙件应采用可靠的刚性连接,严禁使用仅有拉筋的柔性连墙件。作用于每个连墙件迎风面积:AW=14.40(M2)风荷载标准值:WK=0.7SZw0=0.71.3351.12790.40=0.4216(KN/M2)查建筑结构荷载规范(GB50009-2001)得:S: 风荷载体型系数;Z:风荷载高度系数;w0:基本风压连墙杆轴力设计计算值:NL=NLW+N0NLW为风荷载产生的连墙件轴向力设计值。NLW =1.4WKAWN0为连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力:N0=5.00KNNL=1.40.421614.4+5.00=13.4(KN)按规范要求,一只扣件的抗滑力为8KN,所以连墙件不能满足要求,故连墙件需采用双扣件!(4)立杆地基承载力计算立杆基础底面的平均压力应满足下式要求:pfgp=N/Afg=kc.fgkN上部结构传至基础顶面的轴向力设计值;A基础底面积;fg地基承载力设计值;kc-脚手架地基承载力调整系数;fgk-地基承载力标准值,按国家标准建筑地基基础工程设计规范(GB50202-2002)规定采用。地基承载力调整系数kc,对碎石土、砂土、回填土0.4;对粘土取0.5;对混凝土取1.0对搭设在楼面上的脚手架,应对楼面承载力进行验算。以上计算仅供参考,实际编制方案时按国家规范进行计算。悬挑型钢脚手架计算书本工程选用AC长3.15M长18a槽钢,选用直经为15.5MM的619钢丝绳。按9步一挑计算。由于AC型钢梁和CD钢索组成的结构为一次性静定结构,考虑到施工搭设时的实际情况,计算时按施工时可能发生的最不利的两种工况进行验算。(1)工况1:对悬臂脚手架搭设可能出现的A点未能充分有效地承载的情况,计算时假设A点的约束作用失效,则由BC梁与CD索组成的静定结构的内力计算过程如下:悬挑加钢丝绳斜拉计算简图B点水平反力Rbx=N(L2+2b)/h1=9.117(1.05+20.3) /3=5.014(KN)N-立杆轴向力设计值;h1挑架层建筑层高;B点垂直反力Rby= NL2/(L2+b)=7.091(KN)CD钢索拉力T= N(L2+2b)h21+(L2+b)21/2 /h1(L2+b)=9.117(1.05+20.3)32+(1.05+0.3)21/2/3(1.05+0.3)=15.0433.29/4.05=12.22(KN)钢索容许拉力T=aFg/k=0.85125/8=13.281(KN)a为换算系数;Fg为钢丝绳的钢丝破断力总和;K为钢丝绳的安全系数。TT,故钢丝绳抗拉强度满足要求。绑扎钢丝绳的扣件,每根每端不少于三只扣件。预埋吊环选用:吊环应采用级钢筋,严禁使用冷加工钢筋,吊环埋入深度不应小于30d,并应焊接或绑扎结构主筋。每个吊环按两个截面计算,吊环拉应力不得大于50N/MM2。吊环面积Ag=KT/(nFy)=1.512220/250=183.3(MM2)故吊环应选用16以上钢筋。(2)工况2: 对悬臂脚手架搭设可能出现的CD索未能充分有效地承载的情况,计算时假设CD索的约束作用失效,则由ABC梁的静定结构的内力计算过程如下:挑架计算简图B点垂直反力:RbY=N(2L3+2b+ L2)/L3=9.117(21.8+20.3+1.05)/1.8=26.591(KN) 压力A点垂直反力:RaY=2N-RbY=29.117-26.591=-8.357(KN) 拉力钢筋抱箍预埋钢筋验算: 钢筋强度验算:=K(RAy/2)/ASf,K为安全系数:取4.5,钢筋最少半经R=K(RAy/2)/(fy)1/2=4.5(8357/2)/(3.14205)1/2=5.40(MM),故应采用直经12以上的钢筋。抗拔力验算:混凝土对钢筋的握裹力TW=3.0N/MM则钢筋伸入混凝土的埋入深度:LMK(RAy/2)/(dTW)=4.5(8357/2)/(3.14123)=166.341MM,按构造要求LM20d=2012=240(MM)则钢筋伸入混凝土的埋入深度至少为240MM,钢筋应伸入楼板混凝土底部弯起并在端部做弯钩。BC梁最大弯矩M= N(L2+2b)=9.117(1.05+20.3)=15.043(KN/M)型钢抗弯强度:=M/W=15043/141.4=106.386(N/MM2) f=205(N/MM2) W型钢的截面模量故型钢抗弯强度满足要求。卸料平台计算书(一)计算依据1、钢结构设计规范GB50017-20032、简明施工计算手册(第二版)中国建筑工业出版社3、建筑施工手册(第三版)中国建筑工业出版社4、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91(二)受料平台形式1、移动式操作平台,2、悬挑式钢平台一、移动式操作平台1、杆件计算操作平台采用483.5镀锌钢管作次梁与主梁,上铺厚度不小于30mm的木板作铺板。并以483.5镀锌钢管作立柱。移动式受料平台大部分用在装饰工程中。(1)次梁计算:恒载(永久荷载)中的自重,钢管以40N/m计,铺板以220N/m2计;施工活荷载(可变荷载)以1500N/m2计。次梁承受均布荷载时计算弯矩公式:M=1/8ql2式中:M弯矩最大值(N.m);q次梁上的等效均布荷载设计值(N/m);l次梁计算长度(m)。次梁承受集中荷载作弯矩验算公式:M=1/8ql2+1/4Fl式中:q次梁上仅依恒荷载计算的均布荷载设计值(N/m);F次梁上集中荷载设计值,可按可变荷载以标准值为1000N计。取以上两项弯矩值的较大值,按公式MWnf,计算次梁弯曲强度。式中:M次梁弯矩值(N.m)Wn钢管净截面抵抗矩,如钢管:Wn=5.08cm3f次梁抗弯强度设计值,钢管:f=215N/mm2(2)主梁计算:主梁以立柱为支承点:将次梁传递的恒荷载和施工活荷载,加上主梁自重的恒荷载按等效均布荷载计算最大弯矩。立柱为3根时,按下列公式计算位于中间立柱上部的主梁负弯矩M=-0.125ql2式中:q主梁上的等效均布荷载设计值(N/m);l主梁长度(m)以上项弯矩值公式MWnf计算主梁弯曲强度,符号同上。(3)立柱计算:立柱以中间立柱为准,按轴心受压计算强度:=N/Anf式中:受压正压力(N/mm2);N轴心压力(N);An立柱净面积(mm2)f抗压强度设计值N/mm2,钢管抗压强度设计值215N/mm2立柱稳定性计算:N/Af式中:受压构件稳定系数,按立柱最大长细比=l/i采用,在规范JGJ580-91轴心受压构件稳定系数表B06可查得长细比l计算长度(m)i回转半径(cm)A立柱的毛截面面积(mm2)注意:计算中的荷载设计值、恒荷载应按标准值乘以永久荷载分项系数Q=1.2,活荷载应按标准值乘以可变荷载系数Q=1.4二、悬挑式钢平台1、杆件计算:悬挑式钢平台采用槽钢作次梁与主梁,上铺50mm的木板,并以螺栓与槽钢相固定。三边设置1.2m高防护栏杆围牢,在里侧满挂密目式安全网。(1)次梁计算:恒荷载(永久荷载)中的自重,采用14a槽钢时以145.3N/m计,铺板以400N/mm2计;施工活荷载(可变荷载)以1500N/m2计。在计算中,荷载设计值:恒荷载按标准值乘以永久荷载分项系数Q=1.2;活载按标准值乘以永久荷载分项系数Q=1.4。次梁按均布荷载考虑,依下式计算:M=1/8ql2式中:M弯矩最大值(N.m);q次梁上的等效均布荷载设计值(N/m);l次梁计算长度(m)。当次梁带悬臂时按下式计算:M=1/8ql2(1-2)2式中:悬臂比值,=m/l;m悬臂长度(m);l次梁两端搁支点间的长度(m)以上项弯矩值按下式计算次梁弯曲强度:MWnf式中:M次梁最大弯矩值(N.m) Wn钢管截面抵抗矩(cm3)f次梁抗弯强度设计值,f=215N/mm2次梁挠度计算:受力情况如图1次梁承受均布荷载计算挠度公式: 图1式中:q次梁上的等效均布荷载(N/m);l次梁计算长度(m);E杆件弹性模量(N/mm2)钢材按206103N/mm2;I杆件截面惯性矩(mm4),14号槽钢Ix=564104mm4;f=l/400。(2)主梁计算:按外侧主梁以钢丝绳吊点作支承点计算。为安全计,按里侧第二道不起作用,按里侧槽钢亦不起作用计算。将次梁传递的恒荷载和施工活荷载,加上主梁自重的恒荷载按下式计算弯矩:M=1/8ql2式中:M弯矩最大值(N.m)q主梁上的等效均布荷载设计值(N/m);l主梁计算长度(m)主梁采用20b槽钢时,自重以260N/m计。当次梁带悬臂时,按公式R外=1/2ql(1+)2计算次梁所传递的荷载,再把此荷载换算为等效应均布荷载设计值,加上主梁自重的荷载设计值。R外次梁支于外侧主梁搁上的支座反力,即传递于主梁上的荷载(N)。计算外侧主梁上的弯矩值,按公式:M=1/8ql2计算外侧主梁上的弯曲强度,按公式:MWnf式中:Wn外侧梁净截面抵抗矩(cm3),如:20b槽钢Wn=178cm3f外侧梁的抗弯强度设计值,钢材采用f=215N/mm2。主梁挠度计算主梁按均布荷载计算如图2 图2计算公式如下:fmax=ql4/384EI(5-24a2/l2)ffc=fD=qal3/24EI(6a2/l2+3a3/l3-1)式中:q主梁上的等效均布荷载(N/m);a悬臂距离(m);l主梁两支点间距离(m);E杆件弹性模量N/mm2钢材按206103N/mm2;I杆件截面惯性矩(mm4);f=l/400。(3)钢丝绳验算为安全计:钢平台每侧应设两道钢丝绳,均按一道受力验算,钢丝绳要求无锈蚀、扭曲、变形、绳心外露等缺陷,钢丝绳按结构安装工程施工操作规程YSJ404-89的规定执行。计算钢丝绳所受拉力公式:T=ql/2sin 式中:T钢丝绳所受拉力(N)q主梁上的均布荷载标准值(N/m)l主梁计算长度(m)钢丝绳与平台面的夹角,当=450时,sin=0.707;当=600时,sin=0.866根据钢丝绳拉力验算钢丝绳安全系数公式: K=F/TK式中:F钢丝绳的破断拉力(N)T钢丝绳所受拉力(N)K钢丝绳的安全系数K钢丝绳允许安全系数,吊索取10,如用于载人升降梯取14(查表)。钢丝绳破断拉力=钢丝绳破断拉力总和换算系数F=Fg式中:F钢丝绳的破断拉力(N)Fg钢丝绳的破断拉力总和(N)钢丝绳荷载不均匀系数(换算系数),取0.82,查表。钢丝绳破断拉力总和=公称抗拉强度(MPa)钢丝绳断面面积(mm2)Fg=FcA式中:Fc公称抗拉强度(MPa)查表A钢丝绳断面面积(mm2)查表,钢丝绳型号:用吊索637,其直径21.5mm,钢丝绳断面积174.27mm2,钢丝绳公称抗拉强度1700Mpa(也就是钢丝绳的极限强度N/mm2)(4)钢筋吊环选用计算1)吊环设计计算要点:吊环采用甲类3号沸腾钢制作,严禁使用冷加工钢筋;构件自重标准值作用下,吊环的拉应力不大于50N/mm2;每个吊环按2个截面计算;构件上设有4个吊环时,仅考虑3个吊环同时发挥作用。2)吊环的应力计算 =G/nA 式中:吊环的拉应力N/mm2;吊环的允许拉应力N/mm2,一般取不大于50N/mm2(因考虑到超载系数、吸附系数、动力系数、钢筋弯折引起的应力集中系数及角度影响系数等);n吊环截面个数,2个吊环时选4,4个吊环时选6;A一个吊环的钢筋截面积(mm2);G构件自重(N)。(5)卸料平台其他安全技术措施卸料平台安装时,钢丝绳必须采用专用挂钩挂牢;卸料平台必须得主梁与建筑物支撑点固定牢靠(如:电焊),同时吊索安装完毕,经检查合格后,方可卸掉起重吊钩,上下操作。卸料平台使用前,应专人检查,发现有锈蚀、损坏部位应及时调换,焊接脱焊应及时修复,在卸料平台的显著位置设置限载牌,严禁超载。卸料平台应与外脚手架脱开,单独受力,严禁与外脚手架连接,防止给外脚手架增加不利荷载,影响脚手架的稳定和平台的使用安全。塔吊基础计算一、天然基础塔吊在安装完毕后,其下地基即承受塔吊基础传来的上部荷载,一是竖向荷载,包括塔吊重量F和基础重量G;另一部份是弯矩M,主要是风荷载和塔吊附加荷卸载产生的弯矩。塔吊基础受力,可简化成偏心受压的力学模型(图1),此时,基础边缘的接触压力最大值和最小值分别可以按下式计算: (1-1) (1-2)其中:F塔吊工作状态的重量,单位kN; G基础自重,单位kN; G=bbh,单位kNb、h基础边长、厚度,单位m;基础比重,取25kN/m3; e偏心距,单位m;e=M /(F+G) M塔吊非工作状态下倾覆力矩。若计算出的Pmin0,即基底将出现拉力,由于基底和地基之间不能承受拉力,此时基底接触压力将重新分布。应按下式重新计算Pmax, (1-3) F、M可由塔吊说明书中给出,将计算得出的最大接触压力Pmax和地质资料中给出的地基承载力标准值相比较,小于地基的承载力标准值即可满足要求。二、桩基础对于有桩基础的塔吊,必须验算桩基础的承载力。根据计算分析,在非工作状态下,塔吊大臂垂直于基础面对角线时最危险。当以对角两根桩的连线为轴(图2-1),产生倾覆力矩时,将由单桩受力,此时桩的受力为最不利情况。图2-1 桩基础1、受力简图图2-2 塔吊基础受力简图(桩基础)2、荷载计算当只受到倾覆力矩时: (2-1)当只受到基础承台及塔吊重力时: (2-2)3、单桩荷载最不利情况 (2-3)4、单桩最小荷载 (2-4)若计算出的P20,即桩将受到拉力,拉力为|P2|。l桩的中心距。5、单桩承载力单桩的受压承载力由桩侧摩阻力和桩端阻力共同承
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