外脚手架施工方案.doc

吉林省高级人民法院审判庭工程 外脚手架施工方案 目 录 一 工程概况 1 二 脚手架设计 1 三 双排脚手架的构造要点 2 四 搭设要点 2 五 使用要求 4 六 双排落地脚手架的搭设 4 七 特殊部位脚手架的搭设 5 八 脚手架计算 5 十 安全注意事项 16 十一 卸料平台搭设计算 16 十二 附图 24 外脚手架施工方案 一 工程概况 本工程总建筑面积 32758 结构形式为框架剪力墙结构 结构高度 45 90m 其 中 一层层高 4 50m 其他楼层层高为 4 2m 屋面女儿墙高度 4 35m 本工程审判法 庭外脚手架采用双排钢管槽钢悬挑脚手架 搭设高度为 38 2m 搭设自二层顶板开始 槽钢悬挑 二 脚手架设计 外脚手架全部采用 14 工字钢悬挑脚手架 工字钢一端与楼板用预埋钢筋相连 另一端用埋于上层梁的 6 19 24 钢丝绳张拉 槽钢悬挑部分长度 1500 脚手架搭 设平面图及悬挑槽钢布置见附图 1 悬挑梁结构形式详见悬挑梁节点图 1 立杆 立杆采用双排 内外排立杆间距为 800mm 纵向间距为 1500mm 接 头用对接扣件 2 大横杆 步距 1800mm 接头处连接用对接扣件 与立杆连接用直角扣件 3 小横杆 间距 1500mm 与大横杆连接用直角扣件 4 剪刀撑 倾斜角度 45 度 搭接处与立杆 横杆连接均用旋转扣件 5 连墙点 每层竖向设置一道 沿水平方向每隔 5 4m 设置一道即两步三跨设置 连墙点 连墙件采用在现浇板上预埋钢筋 前后加扣件与预埋钢管连接 详细做法见 附图 6 脚手板 作业层木脚手板满铺 两端用 12 号铁丝捆紧在小横杆上 端头再用 木条钉上 形成整体 脚手架与外墙的空隙采用废旧竹胶板进行封堵 7 安全网 宽 1 8m 长 6m 绿色密目安全网 8 剪刀撑与地面成 45 60 斜角设置 在脚手架两端和转角处起 每 9m 立杆设 一道 且每片架子不少于三道 剪刀撑应沿架体连续设置 剪刀撑的斜杆除两端用旋 转扣件与立杆扣紧外 中间与立杆相交点 均需扣结 剪刀撑斜杆的连接均采用搭接 搭接长度不应小于 1 0m 设置 3 个旋转扣件 9 档脚板 200mm 高 图条的倾角 45 度 材料为木板 详细做法见下图 挡 脚 板 的 做 法黑 色 黄 色 10 节点做法见外脚手架立面 剖面附图 三 双排脚手架的构造要点 1 立杆 相邻立杆接头位置错开布置在不同的步距内 接头与相邻大横杆的距离不大于 600mm 立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧 不得隔步设置或遗漏 立杆的垂直偏差 不得大于架总高的 1 300 并同时控制其绝对偏差值不大于 75mm 凡是立杆与大横杆 交接处均得加直角扣件 不得减少或隔步设置 以免立杆长度超过计算长度而失稳 2 大横杆 上下大横杆的接长位置错开布置在不同的纵距内与相邻立杆的距离不大于 500mm 同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架的 1 250 并不大于 50mm 3 小横杆 贴近立杆布置 搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧 在立杆与大横杆交点处必须 设置小横杆 4 剪刀撑 搭设时接头处搭接 1000mm 外端两个旋转扣件分别位于距两根搭接钢管的端部 150mm 处 不得用对接扣件搭接剪刀撑 四 搭设要点 1 底立杆选择长 4000mm 和 6000mm 的两种钢管交错设置 2 在设置第一排连墙件前 脚手架每隔 6 跨设置一道抛撑 以确保构架稳定和架 上操作人员的安全 3 抛撑要及时设置 滞后不得超过两步 4 脚手架处于顶层连墙点之上的自由高度不得大于 6 米 当作业层高初期下连墙 件 2 步或 4 米以上 且其上无连墙件时要采取适当的临时撑拉设施 5 周边脚手架要从一个角部开始向两边延伸交圈搭设 6 边脚手架的大横杆必须交圈和力杆拉接固定 7 作业层的栏杆和挡脚板设在外立杆内侧 挡脚板用 14 号铁丝捆紧在立杆上 8 搭设的钢管必须横平竖直 整体清晰 图形一致 连接牢固 9 脚手架的小横杆 上下步距交叉设置于立柱的不同 侧面 使立柱在受荷时偏心减小 如右图 10 立杆接长用对接扣件 大小横杆与立杆连接采用 直角扣件 剪刀撑与立杆或大横杆连接采用旋转扣件 剪 刀撑的接长采用旋转扣件 不得用对接扣件 搭接长度 1000mm 大 横 杆小 横 杆 立 杆 11 脚手板铺放时 要铺平铺稳 用 12 号铁 丝捆紧在小横杆上 铺板严禁出现端头超出支撑 横杆 250mm 以上未做固定的探头板 对接的搭 法如右图 12 在搭设脚手架时 必须要保证立杆的 垂直度和大 小横杆的标高和水平度 使脚手 架的步距 横距 纵距始终保持一致 13 在搭设脚手架时 同时要做好脚手 架的接地工作 接地的地极用 40 4 的扁钢 要 求扁钢的电阻不大于 4 欧姆 与原防雷钢筋焊接 间距 20m 设一道 再用 40 4 扁钢 与钢管脚手架焊接引出 14 脚手架外立杆内侧满挂绿色密目安全网 每隔三层设置水平兜网 本工程需 设置两道外挑安全网 在脚手架底部设硬覆盖 转角安全网的细部张挂方法如右图 15 当槽钢预埋部分遇到电梯井 楼梯时 槽钢端部采用预埋吊环固定于楼面上 不穿过混凝土墙 主楼四个转角预埋的槽钢遇到柱时 将主梁 14 槽钢预埋 次梁采用 14 槽钢与两侧主梁分别焊接 端头采用钢丝绳卸荷 详见外脚手架平面布置图 节点 图一以及 XTL2 做法 16 安全挑网按照每三层一挑 斜杆采用 6m 长钢管 倾斜角度为 45 度 主要采 用大眼网 安全密目网对钢管进行拉接 大眼网在上 安全密目网在下 水平方向成 0 6 坡度 考虑到安全性 增设一道 4 号钢丝进行拉接 具体不知详见外脚手架立面 剖面图 五 使用要求 1 作业层架面上实用的施工荷载 人员 材料 和机具重量 不得超过 3kN m2 砂浆和容器总重不得大于 1 5KN 施工设备单重不得大于 1KN 使用人力在 架上搬运和安装的构件的自重不得大于 2 5KN 2 堆放的材料应码放整齐稳固 且不得集中堆放 不得影响施工操作和人员通行 严禁上架人员在架面上奔跑 退行 3 在作业中禁止随意拆除脚手架主接点处的纵 横向水平杆 纵 横向扫地杆和 连墙件 确因操作需要临时拆除时 必须要提前申请 经过主管人员同意 采取相应 弥补措施 并在作业完毕后及时恢复 4 工人在架上作业中 要注意保护自我安全和他人的安全 避免发生碰撞 闪失 和落物 严禁在架上嬉戏打闹和坐在横杆上休息 5 严禁攀援脚手架上下 小 横 杆脚 手 板 对 接 示 意 图木 条 立 杆拐 角 处 的 挂 法 平 面 处 的 挂 法安 全 网 6 不得在脚手架上进行电 气焊作业 在每步架作业完毕后 必须将架上剩余材 料物品清理干净 每日收工前应清理架面上的垃圾 在作业期间 应及时清理落入安 全网内的材料 物品 垃圾 在任何情况下 严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃 圾 7 用过程中安全网必须保持干净 如有污染 破损情况必须及时处理 六 双排落地脚手架的搭设 本工程吉林省高级人民法院审判法庭及附属业务用房 3 B 3 D 轴 3 6 3 11 轴 3 A 3 F 轴 3 6 3 11 轴 3 Q 3 U 轴地上二层为双排落地脚手架 搭设采用 48 钢管 立杆间距为 1800 立杆排距为 800 大横杆间距 1800 距建筑物外墙面距离为 300 连墙件三步两跨设置 具体脚手架位置及相应的底标高详见外脚手架平面布置 图 8 65mXTL150厚 脚 手 板 七 特殊部位脚手架的搭设 1 龙门架预留洞口处两侧大横杆断开 洞口内大横杆与两侧搭接 2 电梯井 楼梯间部位的槽钢悬挑不伸入内侧 按照 XTL3 进行留设 3 转角处槽钢预埋留设 预埋槽钢与两侧槽钢采用两道 14 槽钢连接 走廊两 侧缩入主体内侧部分也采用 14 槽钢次梁形式连接 具体部位及尺寸详见外脚手架平 面布置图及外脚手架节点图 1 八 脚手架计算 钢管脚手架的计算参照 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 计算的脚手架为双排脚手架 搭设高度为 38 2 米 立杆采用单立管 搭设尺寸为 立杆的纵距 1 50 米 立杆的横距 0 80 米 立杆的步距 1 80 米 采用的钢管类型为 48 3 00 连墙件采用两步三跨 竖向间距 3 60 米 水平间距 4 50 米 施工均布荷载为 3 0 kN m2 同时施工 2 层 脚手板共铺设 2 层 悬挑水平钢梁采用 14a 号槽钢 其中建筑物外悬挑段长度 1 40 米 建筑物 内锚固段长度 1 50 米 悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结 最里面面钢丝绳距离建筑物 1 30 m 一 大横杆的计算 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 均布荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1 0 033 kN m 脚手板的荷载标准值 P2 0 350 0 800 2 1 0 093 kN m 活荷载标准值 Q 3 000 0 800 2 1 0 800 kN m 静荷载的计算值 q1 1 2 0 033 1 2 0 093 0 152 kN m 活荷载的计算值 q2 1 4 0 800 1 120 kN m 大横杆计算荷载组合简图 跨中最大弯矩和跨中最大挠度 大横杆计算荷载组合简图 支座最大弯矩 2 强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯距计算公式如下 跨中最大弯距为 M1max 0 08 0 152 1 5002 0 10 1 120 1 5002 0 279 kN m 支座最大弯距计算公式如下 支座最大弯距为 M2max 0 10 0 152 1 5002 0 117 1 120 1 5002 0 329 kN m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算 Max 0 279 106 0 329 106 4490 0 73 274 N mm2 大横杆的抗弯强度 73 274 N mm2 小于 f 205 0 N mm2 满足要求 3 挠度计算 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下 静荷载标准值 q1 P1 P2 0 033 0 093 0 127 kN m 活荷载标准值 q2 Q 0 800 kN m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V 0 677 0 127 1500 04 100 2 06 105 107800 0 0 990 0 800 1500 04 100 2 06 105 107800 0 2 001 mm 脚手板 纵向 受弯构件的容许挠度为 l 150 与 10 mm 请参考规范表 5 1 8 大横杆的最大挠度小于 1500 0 150 mm 或者 10 mm 满足要求 二 小横杆的计算 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算 大横杆在小横杆的上面 用大横杆支座的最大反力计算值 在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯 矩和变形 1 荷载值计算 大横杆的自重标准值 p1 0 033 1 500 0 050 kN 脚手板的荷载标准值 P2 0 350 0 800 1 500 2 1 0 140 kN 活荷载标准值 Q 3 000 0 800 1 500 2 1 1 200 kN 荷载的计算值 P 1 2 0 050 0 140 1 4 1 200 1 908 kN 小横杆计算简图 2 强度计算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下 Mqmax 1 2 0 033 0 8002 8 0 003 kN m 集中荷载最大弯矩计算公式如下 Mpmax 1 908 0 800 3 0 509 kN m 最大弯矩 M Mqmax Mpmax 0 512 kN m M W 0 512 106 4490 000 114 027 N mm2 小横杆的计算强度小于 205 000 N mm2 满足要求 3 挠度计算 最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下 Vqmax 5 0 033 800 04 384 2 060 105 107800 000 0 008 mm P2 p1 p2 Q 0 050 0 140 1 200 1 390 kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下 Vpmax 1389 950 800 0 3 800 02 4 800 02 9 72 2 060 105 107800 0 1 137 mm 最大挠度和 V Vqmax Vpmax 0 008 1 137 1 145 mm 小横杆的最大挠度小于 800 000 150 5 333 与 10 mm 满足要求 三 扣件抗滑力的计算 纵向或横向水平杆与立杆连接时 扣件的抗滑承载力按照下式计算 规范 5 2 5 R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值 取 8 0kN R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 横杆的自重标准值 P1 0 033 0 800 0 027 kN 脚手板的荷载标准值 P2 0 350 0 800 1 500 2 0 210 kN 活荷载标准值 Q 3 000 0 800 1 500 2 1 800 kN 荷载的计算值 R 1 2 0 027 0 210 1 4 1 800 2 804 kN R 8 kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求 按规范表 5 1 7 直角 旋转单扣件承载力取值为 8 00kN 按照 建筑施工扣 件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座 刘群主编 P96 页 双扣件承载力设计值取 16kN 四 脚手架荷载标准值 作用于脚手架的荷载包括静荷载 活荷载和风荷载 静荷载标准值包括以下 内容 1 每米立杆承受的结构自重标准值 kN m 本例为 0 1248 NG1 0 125 38 200 4 767 kN 2 脚手板的自重标准值 kN m2 本例采用冲压钢脚手板 标准值为 0 35 NG2 0 350 2 1 500 0 800 0 3 2 0 578 kN 3 栏杆与挡脚手板自重标准值 kN m 本例采用栏杆 冲压钢脚手板挡板 标准值为 0 11 NG3 0 140 2 1 500 2 0 210 kN 4 吊挂的安全设施荷载 包括安全网 kN m2 0 005 NG4 0 005 1 500 38 200 0 287 kN 经计算得到 静荷载标准值 NG NG1 NG2 NG3 NG4 5 841 kN 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和 内 外立杆按一纵距内施工荷 载总和的 1 2 取值 经计算得到 活荷载标准值 NQ 3 000 0 800 1 500 2 2 3 600 kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 Wo 基本风压 kN m2 按照 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 的规定采用 Wo 0 650 kN m2 Uz 风荷载高度变化系数 按照 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 的规定采用 Uz 0 840 Us 风荷载体型系数 Us 1 200 经计算得到 风荷载标准值 Wk 0 7 0 650 0 840 1 200 0 459 kN m2 不考虑风荷载时 立杆的轴向压力设计值计算公式 N 1 2NG 1 4NQ 1 2 5 841 1 4 3 600 12 050 kN 考虑风荷载时 立杆的轴向压力设计值计算公式 N 1 2 NG 0 85 1 4NQ 1 2 5 841 0 85 1 4 3 600 11 294 kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 计算公式 Mw 0 85 1 4WkLah2 10 0 850 1 4 0 459 1 500 1 8002 10 0 265 kN m 五 立杆的稳定性计算 不组合风荷载时 立杆的稳定性计算公式为 立杆的轴心压力设计值 N 12 050 kN 计算立杆的截面回转半径 i 1 59 cm 计算长度附加系数 K 1 155 计算长度系数参照 扣件式规范 表 5 3 3 得 U 1 500 计算长度 由公式 lo kuh 确定 lo 3 119 m Lo i 196 000 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 lo i 的结果查表得到 0 188 立杆净截面面积 A 4 24 cm2 立杆净截面模量 抵抗矩 W 4 49 cm3 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 000 N mm2 12050 000 0 188 424 000 151 165 N mm2 立杆稳定性计算 151 165 小于 f 205 000 N mm2 满足要求 考虑风荷载时 立杆的稳定性计算公式 立杆的轴心压力设计值 N 11 294 kN 计算立杆的截面回转半径 i 1 59 cm 计算长度附加系数 K 1 155 计算长度系数参照 扣件式规范 表 5 3 3 得 U 1 500 计算长度 由公式 lo kuh 确定 lo 3 119 m Lo i 196 000 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 lo i 的结果查表得到 0 188 立杆净截面面积 A 4 24 cm2 立杆净截面模量 抵抗矩 W 4 49 cm3 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 000 N mm2 11293 632 0 188 424 000 265249 858 4490 000 200 756 N mm2 立杆稳定性计算 200 756 小于 f 205 000 N mm2 满足要求 六 连墙件的计算 连墙件的轴向力计算值应按照下式计算 Nl Nlw No 风荷载基本风压值 Wk 0 459 kN m2 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw 16 200 m2 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力 kN No 5 000 kN 风荷载产生的连墙件轴向力设计值 kN 应按照下式计算 NLw 1 4 Wk Aw 10 402 kN 连墙件的轴向力计算值 NL NLw No 15 402 kN 其中 轴心受压立杆的稳定系数 l 为内排架距离墙的长度 由长细比 l i 500 000 15 900 的结果查表得到 0 915 A 4 24 cm2 f 205 00 N mm2 连墙件轴向力设计值 Nf A f 0 915 4 240 10 4 205 000 103 79 532 kN Nl 15 402 Nf 79 532 连墙件的设计计算满足要求 连墙件采用双扣件与墙体连接 经过计算得到 Nl 15 402 小于双扣件的抗滑力 16 0 kN 满足要求 七 悬挑梁的受力计算 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 本工程中 脚手架排距为 800mm 内侧脚手架距离墙体 500mm 支拉斜杆的支 点距离墙体为 1300mm 水平支撑梁的截面惯性矩 I 563 70 cm4 截面抵抗矩 W 80 50 cm3 截 面积 A 18 51 cm2 受脚手架集中荷载 N 1 2 5 841 1 4 3 600 12 050 kN 水平钢梁自重荷载 q 1 2 18 510 0 0001 78 500 0 174 kN 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 经过连续梁的计算得到 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R 1 15 714 kN R 2 9 717 kN R 3 0 825 kN 最大弯矩 Mmax 2 860 kN m 截面应力 M 1 05W N A 2 860 106 1 05 80500 0 0 000 103 1851 0 33 836 N mm2 水平支撑梁的计算强度 33 836 小于 215 000 N mm2 满足要求 八 悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用 14a 号槽钢 计算公式如下 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数 按照下式计算 经过计算得到强度 b 570 9 5 58 0 235 1300 0 140 0 235 0 1 73 由于 b 大于 0 6 查 钢结构设计规范 GB50017 2003 附表 B 得到 b 值为 0 907 经过计算得到强度 2 860 106 0 907 80500 00 39 188 N mm2 水平钢梁的稳定性计算 39 188 小于 f 215 000 N mm2 满足要求 九 拉绳的受力计算 水平钢梁的轴力 RAH 和拉钢绳的轴力 RUi 按照下面计算 其中 RUicos i 为钢绳的 拉力对水平杆产生的轴压力 各支点的支撑力 RCi RUisin i 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1 22 223kN 十 拉绳的强度计算 钢丝拉绳 支杆 的内力计算 钢丝拉绳 斜拉杆 的轴力 RU 我们均取最大值进行计算 为 RU 22 223kN 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 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 22 223kN 0 820 K 10 000 得到 钢丝绳最小直径必须大于 24 000mm 才能满足要求 钢丝拉绳 斜拉杆 的吊环强度计算 钢丝拉绳 斜拉杆 的轴力 RU 我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力 N 为 N RU 22 223kN 钢丝拉绳 斜拉杆 的吊环强度计算公式为 其中 f 为吊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 的吊环最小直径 D 2222 290 4 3 142 125 000 1 2 16 000mm 十一 锚固段与楼板连接的计算 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 1 017 kN 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 2 8 631 3 142 50 1 2 14 82mm 本工程选用两根直径 16 的圆钢 能满足要求 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 九 拆卸作业 拆卸作业按搭设作业相反的程序进行 但要注意以下几点 1 连墙件待其上部杆件拆除完毕后才能松开拆除 伸上来的立杆除外 2 松开扣件的杆件要随即拆除 不得松挂在架上 3 拆除长杆件时要两人协同作业 以避免单人作业的闪失事故 4 拆下的杆件要运至地面 不得向下抛掷 5 当有六级及六级以上大风和雾 雪时要停止脚手架搭设与拆除作业 九 安全注意事项 1 在以下情况必须验收检查后方可使用 1 搭设完毕 2 连续使用达到 6 个月 3 在施工中途停止使用超过 15 天 在重新使用之前 4 在 遭受暴风雨 大雪等强力因素作用之后 5 在使用过程中发现有显著的变形 沉降 拆除杆件和拉接 以及安全隐患等情 况时 2 搭设脚手架人员必须持证上岗 上架必须佩戴安全带 安全帽 穿防滑鞋 3 不得将模板支架 揽风绳 泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上 严 禁悬挂起重设备 4 搭拆脚手架时 地面要设围栏警戒标志 并派专人看守 严禁非操作人员入内 5 不得用旋转扣件替换直角扣件使用 十 卸料平台搭设计算 由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大 因此必须严格地进行设计和验算 一 参数信息 1 荷载参数 脚手板类别 木脚手板 脚手板自重标准值 kN m2 0 35 栏杆 挡板类别 栏杆竹笆片 栏杆 挡板脚手板自重标准值 kN m2 0 15 施工人员等活荷载 kN m2 2 00 最大堆放材料荷载 kN 10 00 2 悬挑参数 内侧钢绳与墙的距离 m 2 60 外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离 m 1 10 上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离 m 4 00 钢丝绳安全系数 K 10 00 悬挑梁与墙的接点按 铰支 计算 预埋件的直径 mm 18 00 3 水平支撑梁 主梁槽钢型号 16 号槽钢槽口水平 次梁槽钢型号 10 号槽钢槽口水平 次梁槽钢间距 m 0 55 最里端次梁与墙的最大允许距离 m 1 50 4 卸料平台参数 水平钢梁 主梁 的悬挑长度 m 4 20 水平钢梁 主梁 的锚固长度 m 0 80 平台计算宽度 m 2 00 二 次梁的验算 次梁选择 10 号槽钢槽口水平 间距 0 55m 其截面特性为 面积 A 12 74cm2 惯性距 Ix 198 30cm4 转动惯量 Wx 39 70cm3 回转半径 ix 3 95cm 截面尺寸 b 48 0mm h 100 0mm t 8 5mm 1 荷载计算 1 脚手板的自重标准值 本例采用木脚手板 标准值为 0 35kN m2 Q1 0 35 0 55 0 19kN m 2 最大的材料器具堆放荷载为 10 00kN 转化为线荷载 Q2 10 00 4 20 2 00 0 55 0 65kN m 3 槽钢自重荷载 Q3 0 10kN m 经计算得到 静荷载设计值 q 1 2 Q1 Q2 Q3 1 2 0 19 0 65 0 10 1 13kN 经计算得到 活荷载设计值 P 1 4 2 00 0 55 2 00 3 08kN 2 内力验算 内力按照集中荷载 P 与均布荷载 q 作用下的简支梁计算 计算简图如下 最大弯矩 M 的计算公式为 经计算得到 最大弯矩 M 1 13 2 002 8 3 08 2 00 4 2 11kN m 3 抗弯强度验算 次梁应力 其中 x 截面塑性发展系数 取 1 05 f 钢材的抗压强度设计值 f 205 00 N mm2 次梁槽钢的最大应力计算值 2 11 103 1 05 39 70 50 55 N mm2 次梁槽钢的最大应力计算值 50 550 N mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 f 205 000 N mm2 满足要求 4 整体稳定性验算 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数 按照下式计算 经过计算得到 b 570 8 50 48 00 235 2 00 100 00 235 0 1 16 由于 b 大于 0 6 按照下面公式调整 得到 b 0 827 次梁槽钢的稳定性验算 2 11 103 0 827 39 700 64 14 N mm2 次梁槽钢的稳定性验算 64 143 N mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 f 205 000 N mm2 满足要求 三 主梁的验算 内容为固定不变 根据现场实际情况和一般做法 卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计 算 主梁选择 12 6 号槽钢槽口水平 其截面特性为 面积 A 15 69 cm2 惯性距 Iy 391 47 cm4 转动惯量 Wx 62 14 cm3 回转半径 ix 4 95 cm 截面尺寸 b 53 00mm h 126 00mm t 9 0mm 1 荷载验算 1 栏杆与挡脚手板自重标准值 本例采用栏杆冲压钢 标准值为 0 11kN m Q1 0 11 kN m 2 槽钢自重荷载 Q2 0 12 kN m 静荷载设计值 q 1 2 Q1 Q2 1 2 0 11 0 12 0 28 kN m 次梁传递的集中荷载取次梁支座力 P 0 93 3 00 3 36 2 3 07 kN 2 内力验算 卸料平台的主梁按照集中荷载 P 和均布荷载 q 作用下的连续梁计算 由矩阵位移 法 得到 R 1 19 193 kN R 2 6 048 kN 最大支座反力为 Rmax 19 193 kN m 最大弯矩 Mmax 5 662 kN m 最大挠度 V 4 372mm 3 抗弯强度验算 其中 x 截面塑性发展系数 取 1 05 f 钢材抗压强度设计值 f 205 00 N mm2 主梁槽钢的最大应力计算值 5 66 106 1 05 62137 0 5 76 103 1569 000 90 450 N mm2 主梁槽钢的最大应力计算值 90 450 N mm2 小于 主梁槽钢的抗压强度设计值 f 205 00 N mm2 满足要求 4 整体稳定性验算 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数 按照下式计算 b 570 9 0 53 0 235 2500 0 126 0 235 0 0 863 由于 b 大于 0 6 应按照下面公式调整 可得 b 0 743f 主梁槽钢的稳定性验算 5 66 106 0 743 62137 00 122 59 N mm2 主梁槽钢的稳定性验算 122 59 N mm2 小于 f 205 00 满足要求 四 钢丝拉绳的内力验算 内容为固定不变 水平钢梁的垂直支坐反力 RCi 和拉钢绳的轴力 RUi 按照下面计算 RCi RUisin i 其中 RCi 水平钢梁的垂直支坐反力 kN RUi 拉钢绳的轴力 kN i 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角 sin i Sin 90 ArcTan Lio li Lw 0 958 根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为 RUi RCi sin i RU1 19 193 0 958 20 04 kN 五 钢丝拉绳的强度验算 钢丝拉绳 斜拉杆 的轴力 RU 取最大值进行验算 为 0 00kN 如果上面采用钢丝绳 钢丝绳的容许拉力计算公式 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 计算中近似取 Fg 0 5d2 d 为钢丝绳直径 mm 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 0 000kN 0 820 K 10 000 得到 d 0 0mm 钢丝绳最小直径必须大于 1 000mm 才能满足要求 六 钢丝拉绳拉环的强度验算 取钢丝拉绳 斜拉杆 的轴力最大值 RU 进行计算作为拉环的拉力 N 为 N RU 0 000N 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 所述在物件 的自重标准值作用下 每个拉环按 2 个截面计算的 拉环的应力不应大于 50N mm2 故拉环钢筋的抗拉 强度设计值 f 50 0N mm2 所需要的拉环最小直径 D 0 0 4 3 142 50 00 2 1 2 0 0mm 七 操作平台安全要求 1 卸料平台的上部拉结点 必须设于建筑物上 不得设置在脚手架等施工设备上 2 卸料平台安装时 钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢 建筑物锐角口围系钢丝绳处 应加 补软垫物 平台外口应略高于内口 3 卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏 4 卸料平台吊装 需要横梁支撑点电焊固定 接好钢丝绳 经过检验后才能松卸 起重吊钩 5 卸料平台使用时 应有专人负责检查 发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换 焊 缝脱焊应及时修复 6 操作平台上应显著标明容许荷载 人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载 配专人监督 十二 附图