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中建海峡建设发展有限公司 附着式升降脚手架施工组织设计
附录二、附着升降脚手架设计计算书(计算1)
1、整体附着式升降脚手架荷载
1.1、整体附着式升降脚手架最大跨间距为7m 1.2、附着式升降脚手架自重: 1.2.1、钢管重量: 20659.2N 1.2.2、扣件重量: 6150N 1.2.3、竹篱笆及安全网: 2400N 1.2.4、架体总重 G1自=G钢+G机+G竹
考虑到风载,卸料平台等因素,G1自应附加一系数K=1.2 则:G自=36000N
1.3、附着式升降脚手架活载:
1.3.1、人员在架体上工作时,每跨不能超过三步,每跨允许三人同时工作,每人荷载计为100kg/人。
1.3.2、每跨投影面荷载为2000N/m2,但总载荷不应超过6000N。 1.3.3、活载小计:
G活=3×100+600=9000N 1.4、附着式升降脚手架总载荷:
2、承力杆件系统 2.1、承力拉杆的计算 2.1.1、荷载的确定
3000~3500 G总=G自+G活=45000N
T2 T1 G=0.5KG总 400 900 总
=0.5×1.3×4500=30KN G 2.1.2、杆件受力
T1=16.40KN
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T2=15.20KN
2.1.3、承力拉杆的设计
A≥P/〔σ〕 P=16.40KN 〔σ〕=210N/mm2 得d≥9.97mm 取d=22mm 2.2、穿墙螺栓
A≥P/I P=30KN〔τ〕=100N/ mm2
取:d=27mm 3、提升拉杆系统 3.1、提升拉杆
3.1.1、提升时不允许有活载存在 T1 故G1自=36KN T2 T=18KN 取T=20KN
3.1.2、拉杆的计算 A≥P/〔σ〕 P=20KN 〔σ〕=210KN/ mm2 得:d≥11.01mm 取:d=22mm
3.2、提升杆穿墙螺栓的计算
A≥P/〔τ〕 P=2000kg 〔τ〕=10kg/ mm2 得:d≥15.96mm 取:d=27mm
4、脚手架整体稳定性计算:
脚手架整体稳定性转化为立杆强度计算,由于爬升架不是全封闭外架而有缺口,故选定的半封闭脚手架为受力模式,主要计算部位为步距脚手架的首步架。 σ=N/(ΦA)+MW/W≤〔σ〕=205N/ mm2 A—立杆截面积4.89 cm2
3000~3500 得:d≥19.5mm
G自
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N—立杆所代表的脚手架段范围内轴心力设计值 N=1.2NGK+1.4∑NQK i=1 =1.2NGK+1.4NQK
NGK—立杆自重标准值产生的轴心力
NQK—施工荷载与其他可变荷载的标准值所产生的轴心力标准值。 Ngk=a(qk1+qk2) a—纵向水平距1.8m
qk1、qk2、NGK3每平方米竖向梁面的基本构架杆配件自重和整体作用杆配件自重及电控柜、提升葫芦自重所产生的轴向力标准值。 qk1=0.107KN/m2 qk2=0.107KN/m2 NGK3=GK3/2=1KN
Ngk=1.8×(0.107+0.107)
NGK=m.NgK +NGK3 m—架体总高度14m =14×1.8×(0.107+0.107)+1 =6.4KN NQK=0.5Lb+3Qk =0.5×1.8×3×3 =7.29KN N=1.2NGK+1.4NQK
=1.2×6.4+1.4×7.29 =17.9KN
轴心压杆稳定系数: λ=(μh)/i
=(1.7×1800)÷15.78 =193.9
查表得折减系数为ψ=0.193
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MW=(1.4qWKh2)/10
=(1.4×0.306×1.82)÷10 =0.139KN.m
h—步高1.8m qWK—风荷载设计值 qWK=Wμ.L=0.17×1.8=0.306KN/m W—立柱抗弯模量为5.08cm3 σ=N/(ψ.A)+MW/W
=17.9÷(0.193×489)+(193×100)÷5080 =192.4N/mm2<〔σ〕=205 N/mm2 5、混凝土梁强度计算
高层建筑施工用混凝土强度等级一般为C25、C30、C35,本工程混凝土梁厚200mm,当混凝土强度等级为C10时,其抗拉强度值为ft=0.65N/mm2。根据设计计算书,一个附墙底座传给墙面集中载荷F1=20KN,墙面受冲切承载力计算如下:
附墙底座的尺寸为70×70mm,h0=200mm F1≤0.6ftumh0
um=2(a+ h0+b+ h0)=1080mm 代入公式
0.6ftumh0=0.6×0.65×1080×200 =84.28KN>F1
因高层建筑施工用C25、C30、C35混凝土(不加早强剂)达到C10强度仅3天左右,故整体附着式升降脚手架在爬升过程预埋螺栓处的混凝土强度能满足要求。
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槽钢悬挑部分强度校验(计算2)
1、强度校核 强度校核公式:σ=N/ A
附着升降脚手架水平梁架采用普通10#槽钢,现方案采用上下双弦钢管(双钢管),由于在同等跨度下,采用何种形式桁架,其承受的计算荷载是一致的,所以N(轴力)相同,因为校核双钢管截面积与槽钢截面积即可比较强度。 10#槽钢的截面积为1274mm2; υ48标准钢管截面积为489 mm2; 则采用槽钢作为桁架的总截面积为: 1274+489=1763 mm2
则采用钢管作为桁架的总截面积为: 489×4=1956 mm2 故强度校核符合要求。 2、稳定性校核 校核公式为:σ=M/ W
10#槽钢的抗弯截面距为39.7cm3 υ48标准钢管抗弯截面距为5.08 cm3 双弦钢管抗弯截面距为11.16 cm3 抗弯截面距比为3.4倍 采用槽钢,桁架结构为悬臂梁
采用双弦钢管且有刚性梁处引钢丝绳斜拉, 桁架结构为简支梁
在同等跨度下简支梁W=PL/4。 悬挑梁W=PL
即采用槽钢悬挑部分与采用双弦钢管加钢丝绳斜拉,弯距比为4倍 故采用双弦钢管加钢丝绳斜拉在稳定性方面也符合要求。
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