环球中心悬挑式卸料平台综合项目施工专项方案.doc
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环球中心项目施工总承包工程 悬挑式卸料平台施工方案 编 制: 审 核: 批 准: 编制单位:中华人民共和国建筑第二工程局有限公司 年 月 日 目 录 1. 编制根据 1 2. 分项工程概况和施工条件 1 2.1 工程概况 1 2.2 施工现场状况 2 3. 卸料平台设计 2 3.1 卸料平台布置 2 3.2 卸料平台设计 2 4. 钢卸料平台详图 5 5. 卸料平台安装 9 6. 安全管理 10 7. 卸料平台计算书 11 8. 回顶支撑区域支撑架计算书 17 1. 编制根据 序号 名 称 编号 备注 1 施工蓝图 2 施工组织设计 3 《建筑施工安全检查原则》 JGJ59- 4 《建筑施工高处作业安全技术规范》 JGJ80-91 5 《钢构造设计规范》 GB50017- 6 钢构造工程施工质量验收规范 GB50205- 7 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 JGJ130- 8 《建筑施工模板安全技术规范》 JGJ 162- 9 《建筑构造荷载规范》 GB50009- 10 《建筑地基基本设计规范》 GB50007- 11 《建筑施工木脚手架安全技术规范》 JGJ 164- 12 建筑施工手册 第五版 13 PKPM工程安全计算软件 2. 分项工程概况和施工条件 2.1 工程概况 工程建设概况一览表 序号 项目 内容 1 项目名称 环球中心 2 项目地址 邯郸市滏东大街以东、人民路以南、人民南路以北、广泰街以西 3 建设单位 邯郸市翠宫房地产开发有限公司 4 设计单位 邯郸市亚太建筑设计研究有限公司 5 监理单位 河北鸿泰工程项目征询有限公司 6 施工总承包 中华人民共和国建筑第二工程局有限公司 工程设计概况一览表 序号 项 目 内 容 1 建筑功能 集五星级酒店、商业零售、休闲餐饮娱乐、办公、车库等于一体大型都市建筑综合体。 2 建筑面积 总建筑面积 571789.66㎡ 总用地面积 59397.8㎡ 3 楼栋号 T1 T2 T3 T4 T5 T6 裙房 4 基本厚度 3m 1.8m 1.6m 1.6m 1.8m 2.6m 1m/1.6m 5 地下层数 3 3 3 3 3 3 3 6 地上层数 42 18 23 23 22 41 2-7 7 建筑高度 185.8m 99.78m 99.9m 99.9m 99.7m 179.5m 最高45.6m 8 ±0.0m标高 55.9m 9 构造形式 T1及T6塔楼属于超高层,采用框架-核心筒构造,其中T1塔楼为型钢(钢管)混凝土框架-钢筋混凝土核心筒构造以及钢板与混凝土组合楼板,T6框架-核心筒构造以及劲性钢构造;T2~T5为框架-剪力墙;裙房为框架构造 10 基本形式 T1~T6主楼为后注浆灌注桩+筏板;裙房为下卧承台+筏板 11 基本级别 地基基本设计级别:甲级 注:以上为初步设计概况。 2.2 施工现场状况 本工程地上某些裙房、T2、T3、T4、T5原则层施工阶段拟采用悬挑式卸料平台作为材料周转工具,以达到安全、便捷进行周转材料运送目。由于建筑构造局部有悬挑梁板构件,因此悬挑式卸料平台锚固端预埋件设立在悬挑构件之上,并对卸料平台锚固端所在区域悬挑构造板进行回顶支撑,保证构造及卸料平台使用安全。卸料钢平台采用型钢焊接而成,重要用于土建构造施工阶段材料(钢管、木料、木模板、小型施工器械、配件等)周转使用。 3. 卸料平台设计 3.1 卸料平台布置 裙房施工阶段,卸料平台尽量布置在北侧或南侧,从而避免影响邻近施工流水段施工。原则层阶段施工时,尽量选取无悬挑构件临边位置布置悬挑式卸料平台。详细位置见卸料平台平面位置示意图。 3.2 卸料平台设计 3.2.1卸料平台参数 卸料平台宽为2.0m,长为7.0m,从混凝土边梁边向外挑出5.0m,主钢梁在混凝土楼板上设立两个锚固点,锚固端长度2.0m;防护栏杆1.2m,平台两侧分别设立三个吊环,用于吊装、固定,通过钢丝绳拉与其上二层,详见下图: U卸料平台平面图 U卸料平台侧立面图 3.2.2 卸料平台体系 (1)主梁采用18#槽钢,次梁采用12#槽钢,其上满铺3mm厚花纹钢板,主、次梁、钢板及加劲板,均为普通碳素钢,并采用E43焊条焊接。 (2)钢丝绳:牵引钢丝绳(外侧设立两道)采用直径为20mm,保险钢丝绳(内侧)采用直径为20mm,牵引钢丝绳距槽钢外端500mm处设立,保险钢丝绳与槽钢拉结点设立在距外端1.5m处。钢丝绳采用4个螺栓直径为φ20绳卡,绳卡压头应在钢丝绳长头一边,绳卡间距见下图。 U编插及绳卡绳端固接 (3)吊环:拉绳点吊环采用直径25mm圆钢,平台两侧各三个,外侧两个用于固定平台,最内侧一种用于吊装,距外端部3.5m。主梁上吊环按照钢丝绳拉伸方向放置,与主梁满焊连接,焊缝高度必要≥0.5d(12mm),焊缝长度双面焊不得不大于6d(150mm)。 (4)楼板锚环:采用M20螺栓、10mm厚钢板组合锚固,通过在楼板锚固点位置预留φ20套管,对穿螺栓加固。 (5)防护拦杆:采用50×50方钢管搭设,高度1.2m,全高设立3厚花纹钢板防护,并与方钢管焊接牢固。 (6)钢丝绳固定点:卸料平台斜拉钢丝绳上端在构造固定点设在边框梁上,构造施工时,在平台设立处各层边框梁中并排设立2根φ20钢筋地锚,一根设立承重钢丝绳,一根设立保险绳。牵引钢丝绳与构造接触处加设软垫,防止互相摩擦损坏。 (7)梁边卡固点:平台主钢梁与边框梁外边沿卡固采用12#槽钢,焊接在主钢梁上。 (8)平台外侧刷漆:平台外侧防护栏杆某些刷红白相间油漆,其她部位刷黄色油漆。 (9)材料规定:所用材料均应有产品合格证,并经检查满足规范规定规定方可使用。 (10)制作规定:卸料平台采用专业焊工制作,并经各方验收合格后方可投入使用。 3.2.3 锚固端悬挑构造板回顶支撑 由于卸料平台锚固端设立于悬挑构件范畴,为保证建筑构造安全,以及悬挑式卸料平台使用安全,对卸料平台锚固端所在区域悬挑构造板进行自上而下层层回顶支撑。卸料平台满载+自重按3吨计算。 脚手架管采用壁厚2.8mm,∅48脚手架管,立杆纵距1米,立杆横距1米,立杆步距1米,回顶支撑区域面积3×3米。回顶支撑次龙骨采用50×80木方,间距300mm,回顶支撑主龙骨采用2.8mm,∅48脚手架管,间距1米,扫地杆距地高度200mm。 回顶支撑区域示意图 4. 钢卸料平台详图 U卸料平台平面图 卸料平台侧立面图 卸料平台正立面图 AA:楼板锚固节点 AA:钢丝绳固定节点 AA:梁边卡固节点 AA:主次梁焊接节点 AA:防护立管与主钢梁焊接节点 当卸料平台与两侧架体之间存在不不大于200mm间距时,在卸料平台两侧加设防护,不不大于500间距是搭设临边防护。防护与卸料平台采用插销连接,与构造固定同样采用插销固定设立。如下图: 5. 卸料平台安装 5.1按照卸料平台位置,在浇筑顶板混凝土时,预埋好卸料平台主梁锚固端套管以及斜拉钢丝绳吊点钢筋锚环。 5.2按照卸料平台各构件规格及尺寸选定材料,在平整场地焊接卸料平台。焊接时,必要按照斜拉钢丝绳角度焊接主梁上吊环。焊接好卸料平台,必要通过项目工程部、技术部及安所有门统一检查验收通过后方可起吊。吊运平台时应使用卡环,不得使吊钩直接钩挂吊环。 5.3卸料平台采用塔吊吊装,卸料平台重量约1吨,拟定在塔吊臂端容许起吊重量范畴内。 5.4吊装前,必要卸掉上料平台所有物体。起吊时,必要轻吊轻放,不得碰撞已浇筑完构造或者外脚手架。 5.5平台采用四点起吊,吊点必要设立牢固可靠后方可吊运,吊运时先试吊至离地0.3米处观测钢丝绳受力,确承认靠后再吊运。 5.6 钢平台安装吊运过程中,钢平台面上不得站人。 5.7钢平台使用操作工人必要指定专人,并进行安全交底和记录。 5.8卸料平台安装时,先将两道主梁端部缓慢进一步楼内,在楼板锚固点对穿螺栓固定,拧紧螺母;主梁固定牢固后,再安装斜拉钢丝绳。斜拉钢丝绳安装时必要调节好角度,并保证其松紧一致,且斜拉钢丝绳安装完毕后,(钢丝绳与上层板连接牢固后,慢慢将塔吊吊钩下落直至完全松开。这时出料平台所有重量就由钢丝绳承担)仔细检查出料平台安全性能,拟定没有问题后将塔吊吊钩卸掉。使卸料平台外口略高于内口(内口向上翘10°左右),并通过安全、技术、工程部门验收合格,方可使用。 5.9斜拉钢丝绳与建筑物锐角接触部位应加垫软物,以减少对钢丝绳磨损。 5.10卸料平台横梁固定地锚及钢丝绳吊挂点预埋地锚时,必要结合外挑脚手架搭设状况恰当调节位置,保证卸料平台横梁和钢丝绳位置不与脚手架立杆冲突。钢丝绳吊挂地锚必要留设在LL梁内,禁止设在顶板上,并且预埋地锚混凝土达到设计强度50%时方可使用。 5.11卸料平台经各方验收合格后,在平台内部挂验收合格牌,外侧挂载重牌。 6. 安全管理 6.1卸料平台主梁锚固端与斜拉钢丝绳上部吊点必要位于构造梁上,拉结钢丝绳与两侧主槽钢保持在一种垂直面内。 6.2 卸料平台左右两侧必要安装固定防护栏。 6.3 四级以上大风天气钢平台上不得上人操作,且不得堆放材料;六级大风天气来暂时应将卸料平台拆除。 5.4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。每次使用前要试重,经验收合格后方能使用。 6.5在卸料平台明显位置标明容许使用荷载,并应依照卸料平台准备堆放材料种类分别进行量化,人员和物料总重量禁止超过设计容许使用荷载1.2吨(集中堆放荷载不得不不大于1.2吨,均布荷载不得超过110kg/m2)。物料堆放过程中应配专人监督检查。 卸料平台使用过程中一次各种材料最大放置数量见下表: 序号 放置材料名称 规格 单位 数量 重量 1 D48钢管 6.0m 根 52 1.2t 2 D48钢管 5.0m 根 62 1.2t 3 D48钢管 4.0m 根 78 1.2t 4 D48钢管 3.0m 根 104 1.2t 5 D48钢管 2.0m如下 根 156 1.2t 6 扣件 综合 个 400 1.2t 7 脚手板 250*4000 块 34 1.2t 8 15厚木模板 1200*2400 张 40 1.2t 9 50×100木方 4.0m 根 85 1.2t 10 U型托 个 96 1.2t 11 16#工字钢 4.5m 根 12 1.2t 12 18#工字钢 4.5m 根 10 1.2t 注:材料周转时,应分种类、分规格码放周转,禁止混合堆放吊运。 6.6卸料平台为物料周转暂时存储地,禁止物料长时间存储占用。 7. 卸料平台计算书 7.1计算参数 由于卸料平台悬挑长度和所受荷载都很大,因而必要严格地进行设计和验算。悬挂式卸料平台计算参照持续梁计算进行。 平台水平钢梁悬挑长度5.00m,插入构造锚固长度2.00m,悬挑水平钢梁间距(平台宽度)2.00m。 水平钢梁插入构造端点某些按照铰接点计算。 次梁采用[12.6号槽钢U口水平,主梁采用[18a号槽钢U口水平。 次梁间距0.90m,外伸悬臂长度0.00m。 栏杆采用50×50方钢管、3mm厚花纹钢板,栏杆自重荷载取0.51kN/m。 选取直径20钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa, 外侧钢丝绳距离主体构造4.50m,两道钢丝绳距离1.00m,外侧钢丝绳吊点距离平台5.80m。 最大堆放材料荷载按2.00kN计算,容许承载力均布荷载2.00kN/m2。 7.2次梁计算 次梁选取[12.6号槽钢U口水平,间距1.00m,其截面特性为 面积A=15.69cm2,惯性距Ix=391.50cm4,转动惯量Wx=62.14cm3,回转半径ix=4.95cm 截面尺寸 b=53.0mm,h=126.0mm,t=9.0mm 1)荷载计算 (1)面板自重原则值:原则值为0.35kN/m2; Q1 = 0.35×1.00=0.35kN/m (2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2; Q2 = 2.00×1.00=2.00kN/m (3)型钢自重荷载 Q3=0.12kN/m 经计算得到: q = 1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q2 = 1.2×(0.35+0.12)+1.4×2.00 = 3.37kN/m 经计算得到,集中荷载计算值 P = 1.4×10.00=14.00kN 2)内力计算 内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下简支梁计算,内侧钢丝绳不计算,计算简图如下 最大弯矩M计算公式为 经计算得到,最大弯矩计算值 M = 3.37×2.002/8+14.00×2.00/4=8.68kN.m 3)抗弯强度计算 其中 γx —— 截面塑性发展系数,取1.05; [f] —— 钢材抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2; 通过计算得到强度 σ=8.68×106/(1.05×62140.00)=133.08N/mm2; 次梁抗弯强度计算 σ < [f],满足规定! 4)整体稳定性计算[主次梁焊接成整体时此某些可以不计算] 其中 φb —— 均匀弯曲受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: 通过计算得到 φb=570×9.0×53.0×235/(.0×126.0×235.0)=1.08 由于φb不不大于0.6,按照《钢构造设计规范》(GB50017-)附录其值用φb'查表得到其值为0.792 通过计算得到强度 σ=8.68×106/(0.792×62140.00)=176.45N/mm2; 次梁稳定性计算 σ< [f],满足规定! 7.3主梁计算 卸料平台内钢绳按照《建筑施工安全检查原则》作为安全储备不参加内力计算。 主梁选取[18a号槽钢U口水平,其截面特性为: 面积A=25.69cm2,惯性距Ix=1272.70cm4,转动惯量Wx=141.40cm3,回转半径ix=7.04cm 截面尺寸 b=68.0mm,h=180.0mm,t=10.5mm 1)荷载计算 (1)栏杆自重原则值:原则值为0.16kN/m Q1 = 0.16kN/m (2)型钢自重荷载 Q2=0.20kN/m 经计算得到,静荷载计算值: q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.16+0.20) = 0.43kN/m 经计算得到,各次梁集中荷载取次梁支座力,分别为 P1=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.50×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2)=1.76kN P2=((1.2×0.35+1.4×2.00)×1.00×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2)=3.37kN P3=((1.2×0.35+1.4×2.00)×1.00×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2)=3.37kN P4=((1.2×0.35+1.4×2.00)×1.00×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2)+14.00/2=10.37kN P5=((1.2×0.35+1.4×2.00)×1.00×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2)=3.37kN P6=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.50×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2)=1.76kN 2)内力计算 卸料平台主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下持续梁计算。 悬挑卸料平台示意图 悬挑卸料平台主梁计算简图 通过持续梁计算得到 主梁支撑梁剪力图(kN) 主梁支撑梁弯矩图(kN.m) 主梁支撑梁变形图(mm) 外侧钢丝绳拉结位置支撑力为11.41kN 最大弯矩 Mmax=11.24kN.m 3)抗弯强度计算 其中 γx —— 截面塑性发展系数,取1.05; [f] —— 钢材抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2; 通过计算得到强度 σ=11.24×106/1.05/141400.0+8.86×1000/2569.0=79.15N/mm2 主梁抗弯强度计算强度不大于[f],满足规定! 4)整体稳定性计算 其中 φb —— 均匀弯曲受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: 通过计算得到 φb=570×10.5×68.0×235/(5000.0×180.0×235.0)=0.45 通过计算得到强度 σ=11.24×106/(0.452×141400.00)=175.78N/mm2; 主梁稳定性计算 σ < [f],满足规定! 7.4钢丝拉绳内力计算: 水平钢梁轴力RAH和拉钢绳轴力RUi按照下面计算 其中RUicosθi为钢绳拉力对水平杆产生轴压力。 各支点支撑力 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=14.45kN 7.5钢丝拉绳强度计算 钢丝拉绳(斜拉杆)轴力RU咱们均取最大值进行计算,为 RU=14.446kN 如果上面采用钢丝绳,钢丝绳容许拉力按照下式计算: 其中[Fg] —— 钢丝绳容许拉力(kN); Fg —— 钢丝绳钢丝破断拉力总和(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。 选取拉钢丝绳破断拉力要不不大于7.000×14.446/0.820=123.318kN。 选取6×37+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径17.5mm。 7.6钢丝拉绳吊环强度计算 钢丝拉绳(斜拉杆)轴力RU咱们均取最大值进行计算作为吊环拉力N,为 N=RU=14.446kN 钢板处吊环强度计算公式为 其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土构造设计规范》中9.7.6规定[f] = 65N/mm2; 所需要吊环最小直径 D=[14446×4/(3.1416×65×2)]1/2=14mm 7.7锚固段与楼板连接计算 水平钢梁与楼板连接地锚螺栓计算如下(钢构造规范7.2): 地锚螺栓数量n = 2个 依照主梁剪力图可得最大支座力4.790kN,由地锚螺栓承受,因此 每个地锚螺栓承受拉力 Nt = 4.790/2=2.395kN 钢丝绳拉力对水平杆产生轴压力RUcosθ,水平杆轴压力由地锚螺栓剪切力承受,因此 每个地锚螺栓承受剪力 Nv=(RUcosθ)/n = 4.428kN 每个地锚螺栓受剪面数目 nv = 1.0 每个地锚螺栓承受直径 d =20mm 每个地锚螺栓承受直径 de =16.93mm 地锚螺栓抗剪强度设计值 fvb =170.0N/mm2 地锚螺栓抗拉强度设计值 ftb =170.0N/mm2 通过计算得到 每个地锚螺栓受剪承载力设计值 Nvb =1.0× 3.1416× 20×20×170. 0/4 =53.407kN 每个地锚螺栓受拉承载力设计值 Ntb =3.1416× 16.93× 16.93× 170.0/4 =38.270kN 通过计算得到公式左边等于0.104 每个地锚螺栓承载力计算满足规定! 8. 回顶支撑区域支撑架计算书 根据规范: 《建筑施工暂时支撑构造技术规范》JGJ 300- 《混凝土构造工程施工规范》GB 50666- 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130- 《建筑施工模板安全技术规范》JGJ 162- 《建筑构造荷载规范》GB50009- 《钢构造设计规范》GB50017- 《混凝土构造设计规范》GB50010- 《建筑地基基本设计规范》GB50007- 《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ 164- 计算参数: 钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。 模板支架搭设高度为6.2m, 立杆纵距 b=1.00m,立杆横距 l=1.00m,立杆步距 h=1.00m。 面板厚度18mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量6000.0N/mm2。 木方50×80mm,间距300mm, 木方剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。 模板自重0.20kN/m2,混凝土钢筋自重3.00kN/m3。 施工均布荷载原则值3.00kN/m2。 扣件计算折减系数取1.00。 图1 楼板支撑架立面简图 图2 楼板支撑架荷载计算单元 按照暂时支撑构造规范规定拟定荷载组合分项系数如下: 永久荷载效应S1=1.35×(3.00×0.20+0.20) = 1.080kN/m2 可变荷载效应S2=1.40×3.00=4.200kN/m2 由于可变荷载效应控制组合S最大,永久荷载分项系数取1.2,可变荷载分项系数取1.40 采用钢管类型为φ48×2.8。 钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。 一、模板面板计算 面板为受弯构造,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板按照三跨持续梁计算。 静荷载原则值 q1 = 3.000×0.200×1.000+0.200×1.000=0.800kN/m 活荷载原则值 q2 = (0.000+3.000)×1.000=3.000kN/m 面板截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面抵抗矩 W = bh2/6 = 100.00×1.80×1.80/6 = 54.00cm3; 截面惯性矩 I = bh3/12 = 100.00×1.80×1.80×1.80/12 = 48.60cm4; 式中:b为板截面宽度,h为板截面高度。 (1)抗弯强度计算 f = M / W < [f] 其中 f —— 面板抗弯强度计算值(N/mm2); M —— 面板最大弯距(N.mm); W —— 面板净截面抵抗矩; [f] —— 面板抗弯强度设计值,取15.00N/mm2; M = 0.100ql2 其中 q —— 荷载设计值(kN/m); 经计算得到 M = 0.100×(1.20×0.800+1.40×3.000)×0.300×0.300=0.046kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.046×1000×1000/54000=0.860N/mm2 面板抗弯强度验算 f < [f],满足规定! (2)抗剪计算 T = 3Q/2bh < [T] 其中最大剪力 Q=0.600×(1.20×0.800+1.4×3.000)×0.300=0.929kN 截面抗剪强度计算值 T=3×929.0/(2×1000.000×18.000)=0.077N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2 面板抗剪强度验算 T < [T],满足规定! (3)挠度计算 v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250 面板最大挠度计算值 v = 0.677×0.800×3004/(100×6000×486000)=0.015mm 面板最大挠度不大于300.0/250,满足规定! 二、模板支撑木方计算 木方按照均布荷载计算。 1.荷载计算 (1)钢筋混凝土板自重(kN/m): q11 = 3.000×0.200×0.300=0.180kN/m (2)模板自重线荷载(kN/m): q12 = 0.200×0.300=0.060kN/m (3)活荷载为施工荷载原则值与振捣混凝土时产生荷载(kN/m): 经计算得到,活荷载原则值 q2 = (3.000+0.000)×0.300=0.900kN/m 静荷载 q1 = 1.20×0.180+1.20×0.060=0.288kN/m 活荷载 q2 = 1.40×0.900=1.260kN/m 计算单元内木方集中力为(1.260+0.288)×1.000=1.548kN 2.木方计算 按照三跨持续梁计算,计算公式如下: 均布荷载 q = P/l = 1.548/1.000=1.548kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×1.55×1.00×1.00=0.155kN.m 最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×1.000×1.548=0.929kN 最大支座力 N=1.1ql = 1.1×1.000×1.548=1.703kN 木方截面力学参数为 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面抵抗矩 W = bh2/6 = 5.00×8.00×8.00/6 = 53.33cm3; 截面惯性矩 I = bh3/12 = 5.00×8.00×8.00×8.00/12 = 213.33cm4; 式中:b为板截面宽度,h为板截面高度。 (1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f = M/W =0.155×106/53333.3=2.90N/mm2 木方抗弯计算强度不大于15.0N/mm2,满足规定! (2)木方抗剪计算 最大剪力计算公式如下: Q = 0.6ql 截面抗剪强度必要满足: T = 3Q/2bh < [T] 截面抗剪强度计算值 T=3×929/(2×50×80)=0.348N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2 木方抗剪强度计算满足规定! (3)木方挠度计算 挠度计算按照规范规定采用静荷载原则值, 均布荷载通过变形受力计算最大支座力除以木方计算跨度(即木方下小横杆间距) 得到q=0.240kN/m 最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×0.240×1000.04/(100×9000.00×2133334.0)=0.085mm 木方最大挠度不大于1000.0/250,满足规定! 三、板底支撑钢管计算 横向支撑钢管计算 横向支撑钢管按照集中荷载作用下持续梁计算。 集中荷载P取木方支撑传递力。 支撑钢管计算简图 支撑钢管弯矩图(kN.m) 支撑钢管剪力图(kN) 变形计算按照规范规定采用静荷载原则值,受力图与计算成果如下: 支撑钢管变形计算受力图 支撑钢管变形图(mm) 通过持续梁计算得到 最大弯矩 Mmax=0.573kN.m 最大变形 vmax=0.271mm 最大支座力 Qmax=6.192kN 抗弯计算强度 f = M/W =0.573×106/4248.0=134.93N/mm2 支撑钢管抗弯计算强度不大于设计强度,满足规定! 支撑钢管最大挠度不大于1000.0/150与10mm,满足规定! 四、扣件抗滑移计算 纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件抗滑承载力按照下式计算: R ≤ Rc 其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN; R —— 纵向或横向水平杆传给立杆竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,R=6.19kN 选用单扣件,抗滑承载力设计计算满足规定! 五、模板支架荷载原则值(立杆轴力) 作用于模板支架荷载涉及静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载原则值涉及如下内容: (1)脚手架自重(kN): NG1 = 0.147×6.200=0.914kN (2)模板自重(kN): NG2 = 0.200×1.000×1.000=0.200kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 3.000×0.200×1.000×1.000=0.600kN 经计算得到,静荷载原则值 NG = (NG1+NG2+NG3)= 1.714kN。 2.活荷载为施工荷载原则值与振捣混凝土时产生荷载。 经计算得到,活荷载原则值 NQ = (3.000+0.000)×1.000×1.000=3.000kN 3.不考虑风荷载时,立杆轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 1.40NQ 六、立杆稳定性计算 按照无剪刀撑框架式支撑构造计算 经计算立杆步数nz = 6,支撑构造刚度比 K = 0.77 扫地杆高度、悬臂长度分布与步距之比最大值 α = 0.20 根据规范附表B-1并对K和α做双向插值,可得计算长度系数 μ = 2.92 因此,立杆计算长度 l0 = μh = 2.92×1.00=2.92 m 不考虑风荷载时,立杆稳定性计算公式 其中 N —— 立杆轴心压力设计值,N = 6.26kN φ—— 轴心受压立杆稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到; i —— 计算立杆截面回转半径 (cm);i = 1.60 A—— 立杆净截面面积 (cm2); A = 3.97 W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3);W = 4.25 σ —— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2); [f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2; l0 —— 计算长度 (m),l0=2.92; 立杆稳定性验算:l0=2.915m; λ=l0/i=2915/16.0=181.965 查规范附表A-1可得 φ=0.218 σ=6257/(0.218×397.4)=72.257N/mm2, 立杆稳定性计算 σ< [f],满足规定! 考虑风荷载时,立杆稳定性计算公式为: 其中 N —— 立杆轴力设计值(kN) φ—— 轴心受压立杆稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到; A—— 立杆净截面面积 (cm2); A = 3.97 W—— 立杆净截面抵抗矩(cm3);W = 4.25 M—— 立杆弯矩设计值; N'E—— 立杆欧拉临界力,N'E = π2EA / λ2; λ—— 计算长细比,λ = l0/i; i —— 计算立杆截面回转半径 (cm);i = 1.60 风荷载原则值:Wk=uz×us×w0 = 0.300×1.250×0.600=0.225kN/m2 风荷载线荷载原则值:pwk=Wk×la = 0.225×1.000=0.225kN/m 风荷载作用于无剪刀撑框架式支撑构造,引起立杆轴力原则值为: NWK=pwkH2/2B = 0.225×6.202 / (2×3.00) = 1.442kN 风荷载直接作用于立杆引起立杆局部弯矩原则值为: MLK=pwkh2/10 = 0.225×1.002 / 10 = 0.023kN.m 风荷载作用于无剪刀撑框架式支撑构造引起立杆弯矩原则值为: MTK=pwkhH / 2(nb+1) = 0.225×1.00×6.20 / 2 / (3+1)= 0.174kN.m 风荷载引起立杆弯矩原则值为: MWK=MLK+MTK = 0.023+0.17 = 0.197kN.m 风荷载引起立杆弯矩设计值为:M=γQMWK = 1.4×0.197=0.276kN.m 立杆轴力设计值为: N=γGNGK+ΨQγQ(NQK+NWK) = 1.2×1.714+0.9×1.4×3.000+0.9×1.4×1.442 = 7.653kN 立杆稳定性验算:l0=2.915m; λ=l0/i=2915/16.0=181.965 查规范附表A-1可得 φ=0.218 立杆欧拉临界力为:N'E = π2EA / λ2 = 24.402kN σ=7653/(0.218×397.4)+276000/4248/(1-1.1×0.218×7653/24402)=158.540N/mm2, 立杆稳定性计算 σ< [f],满足规定! 七、楼板强度计算 1.计算楼板强度阐明 验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板跨度取4.50m,楼板承受荷载按照线均布考虑。 宽度范畴内配筋2级钢筋,配筋面积As=2700.0mm2,fy=300.0N/mm2。 板截面尺寸为 b×h=4500mm×200mm,截面有效高度 h0=180mm。 按照楼板每5天浇筑一层,因此需要验算5天、10天、15天... 承载能力与否满足荷载规定,其计算简图如下: 2.计算楼板混凝土5天强度与否满足承载力规定 楼板计算长边4.50m,短边4.50×1.00=4.50m, 楼板计算范畴内摆放5×5排脚手架,将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。 第2层楼板所需承受荷载为 q=1×1.20×(0.20+3.00×0.20)+ 1×1.20×(0.91×5×5/4.50/4.50)+ 1.40×(0.00+3.0- 配套讲稿:
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