关于落地式脚手架力学计算说明书:1、外墙脚手架内外立杆受力计算(以立杆搭设的纵距1.5M为一个计算单元计算底层最不利因素)明细如下:1)内外立杆所受到永久荷载的重量:钢管立杆重:2.8×14×2×3.84kgf/m = 314.74kgf大横杆重:1.5×2×23(步架)×3.84kgf/m =264.96kgf钢管搁栅重:1.5×4×23×3.84kg/m=529.92kgf小横杆重:1.5M×1×23×3.84kgf/m=132.48kgf钢管扣件重:8只/步架×23×1.32kgf/只=242.88竹脚手片重:1.5M2/步架×22×6kgf/M2=198kgf木踢脚板:1.5m×3×3.6kgf/m=16.2kgf钢管栏杆重:1.5m×2×23×3.84kgf/M =264.96kgf木踏脚板:1.5M×6×3.6kgf/m=32.4kgf钢管剪刀撑重:平均折合2.7m/根×4×3.84kgf/m=414.748kgf剪刀撑、栏杆扣件重:1.46kgf/只×[4+2×22]=70.08kgf密目安全网重:1.5×1.8×0.3kg/M2×23 = 18.63kgf小计汇总后为:2126.72kgf2)内外立杆所受到的施工荷载重量:2×200kg/M2×1M×1.5M=600kg 结构阶段脚手架上原则不设置荷载,即使有也一定要求荷载不超过300kg/m2,并只允许一个施工层;装饰阶段允许有二个施工层;但每个施工层的荷载不超过:200kg/m2。
根据JGJ130-2001规范5.3.2条公式中及其条文说明,内外立杆可按一纵距内施工荷载总和的1/2取值,故底层内外脚手架立杆受到的轴力:N=1/2(1.2×2126.72+1.4×600)=1696.032kgf上部杆件架体因符合JGJ130-2001规范中表61111-1的常用敞开式双排脚手架尺寸,所以仅需验算底层立杆稳定性及连墙杆。
根据公式(5.3.3)并套用二步三跨连墙杆布置得μ=1.5公式l 0 =kuh; k-计算长度附加系数,取值:1.155 。
μ=1.5;h—立杆步距为1.8m 得:l 0=1.155×1.5×1.8 =3.119mλ= l 0/i=3.119/1.58=197.4<210(容许)查得附录C,表C得Ф=0.186;由公式f=N/Ф A 得(N=1696.03kgf;Ф=0.186;A=4.89cm2)f=1696.03/0.186×4.89×102 =18.67kgf/mm2=186.5N/mm2<f标=205N/mm2。
所以该落地式脚手架的架体是安全的。
地基承载力计算:根据公式:p≤fg P2=N/A; N取1696.03kgfA=1.5×1M2;则P=1696.03/1.5=1130.686kg/M2 = 11.3KN/M2而fg =kc×fgk(因kc取1系数;fg k为20kN/M2)故fg=20KN/M2;P<fg 可以承受。
连墙杆受力计算:本工程连墙件采取Ф12圆钢与顶撑钢管焊接钢性连接方式;其抗拉能力计算如下:Ф12圆钢抗拉强度性能:f=210N/mm2;公式:F=f×SS= Л×122/4=113.04(mm2);F=210×113.04 = 23738.4N≈23.74kN»连墙件的轴向设计值8kN(指30M以下扣件防滑设计值;当30M以上考虑风压因素,查JGJ-130-2001中表A-3及5、4、1及5、4、2公式连墙件的设计值为:11.46KN).故采用Ф12圆钢(予理)刚性连接是安全的。
上海峥宸建筑工程有限公司万荣阳光苑项目部二零零二年十月二十九日槽钢悬挑式钢管外脚手架搭设方案:1、两榀槽钢三角型支架的中心间距(注:其中心间距是指施工作业面1M宽脚手板中心线上两榀槽钢之间的距离,而不得以槽钢根部予埋件中心间距进行计算)宜控制在1、5M左右;当局部地方遇外挑阳台、楼梯间及外墙转角处时,则应增设转角加强支架,使槽钢支架的受力范围控制在1、5M-1、8M以内,以确保外脚手架的安全使用,见附图。
2、外脚手架的步架宽度为1M,其内立杆离外墙的的距离一般控制在0、4M左右。
当遇到空调板时,可放宽到离外墙0、9M,详见附图;外立杆应在0、6M及1、2M处各设一道栏杆,并用0、18M高的踢脚板和密目网进行安全封闭围护。
外脚手架必须每隔一根立杆与楼层结构刚性拉结。
(通过在楼层内的予埋钢板、钢管、钢筋等,用短钢管与外架连接。
)刚性连接宜采用梅花型交叉布置,并在外脚手架拆除之前,未经现场安全技术负责人同意,不得擅自拆除,以确保整个外脚手架的稳定性。
3、槽钢三角形支架的水平抗拉弯构件12.6型钢必须与楼板内-8*200*200予埋铁板(或予埋14MM插销或16MM螺栓拉环可靠固定,以确保牢固或稳定.三角形支架的斜撑底部应按附图(见后附图)与楼面砼内予埋的-8*200*200铁板(或予埋14MM钢筋头子,L=400,外露100,将钢管套入14钢筋内)进行固定,(或可通过在梁内予埋O48短钢管等进行固定),以确保三角形支架的受力稳定.4、当槽钢三角形支架的搭设在遇到砼剪力墙体时,应在剪力墙的跟部予埋-8*200*200予埋钢板(4012MM,L=200MM),并将12.6的槽钢沿四周全长与予埋钢板满焊,焊缝厚度不小于6MM,以确保槽钢良好的承受拉弯和抗剪应力.下部的双斜撑可通过在剪力墙内埋设的014短钢筋,头(L=400,外露100MM),将斜撑套入钢筋内加以固定,确保受力牢固可靠.斜杆采用2根048钢管脚手架时,每根斜撑的上部均须采用双扣件加固.;斜杆采用1根12.6槽钢做脚手架时,用电焊在上下两端均应满焊,焊接应符合规范要求.5、槽钢悬挑外脚手架搭设前,现场技术管理人员必须利用设计院提供的楼层平面图复印后,按本方案的原则详细绘制槽钢支架排列平面图,注明各槽钢支架的具体位置,尺寸,长度,数量,埋件等内容,并对操作班组全体人员作好全面的技术,质量,安全交底和履行签字手续,才能进行施工.外脚手架搭设完毕后,必须有专职安全员会同质安科和现场技术负责人共同验收合格,才能挂牌投入使用,以确保槽钢悬挑脚手架的安全.在主体结构施工阶段,随着建筑物的不断上升,脚手架内严禁有超载的现象发生,确保架体的安全.关于悬挑式脚手架力学计算说明书:(备注:以一个挑架次最大值为9个步距纵距为1.5M一个计算单元进行计算)1、外墙脚手架内外立杆受力计算1)内外立杆所受到永久荷载的重量:钢管立杆重:2.8×6×2×3.84kgf/m = 129.024kgf大横杆重:1.5×2×9(步架)×3.84kgf/m =103.68kgf钢管搁栅重:1.5×4×9×3.84kg/m=207.36kgf小横杆重:1.5M×1×9×3.84kgf/m=51.84kgf钢管扣件重:8只/步架×9×1.32kgf/只=95.06 kgf竹笆脚手片重:1.5M2/步架×9×6kgf/M2=81kgf木踢脚板:1.5m×9×3.6kgf/m=48.6kgf钢管栏杆重:1.5m×2×9×3.84kgf/M =103.73kgf木踏脚板:1.5M×3×3.6kgf/m=16.2kgf钢管剪刀撑重:平均折合2.7m/根×4×3.84kgf/m=41.5kgf剪刀撑、栏杆扣件重:1.46kgf/只×(4+2×9) =32.12kgf密目安全网重:1.5×1.8×0.3kg/M2×9= 7.29kgf小计汇总后为:917.404kgf2.内外立杆受到的施工荷载重量为:2×200 kg/M ×1.5M=600 kg kg (注:悬挑式外架在结构阶段主要起安全围档作用,不得堆放钢筋,模板等大宗材料,所以可不按3KN/M的结构脚手架施工荷载考虑).上部架体部分因符合JGJ130-2001规范中表6.11-1的常用敞开式双排脚手架尺寸,所以仅需验算底层立杆及连墙杆.3.三角架槽钢拉弯构件AB杆和斜撑压杆BC杆的稳定性验算:三角形外架受力计算简图(附图一))NA=649.02NB=1291.86N=724.36三角形外架受力计算简图 (附图三)由ΣMB=0得1.57×RA-N 内立杆×1.05=0; 1.57RA=1.05N 内立杆 所以RA=1.05N 内立杆/1.57=1.05×970.44/1.57=649.02 kgf由ΣY=0得RB=N 内立杆-RA=970.44-649.02=321.42 kgf注意:此时AB 杆按两端完全铰支时所受到的最大弯距M0=RA ×0.52M=649.02×0.52=337.49 kgf2.)分解后的三角架受力计算简图如图三所示:其中节点B 上的作用力为:321.42+970.44=1291.86 kgf3.)斜撑压杆BC 杆的内力计算:由附图三得:NB/BC 杆=COS27.62о,所以BC 杆=1291.86/0.87224=1481.08 kgf斜撑压杆的长细比为:λ=3.21M/I =321/1.58=203.16<250(按表5.1.9规定值)查表JGJ130-2001附录C 中稳定系数Ф=0.175考虑到斜撑压杆有53MM 的偏心力矩作用,所以斜撑压杆BC 杆受到的实际应力:σ=N/A×Ф+M/WN-斜撑受到的应力,为740.54 kgf;Ф-稳定系数,为0.175。
A-钢管截面积,取4.89CM2;M-偏心力矩,按740.54×5.3CM进行计算;W-截面模量,取5.08CM3。
代入得:σ=740.54 kgf/0.175×4.89 CM2+740.54×5.3CM/5.08 CM3=865.37+772.61=1637.98 kgf/M2=163.8N/MM2<205 N/MM2(备注:在本工程中,考虑了偏心力矩的影响后,斜撑压杆的承载能力实际上降低了,772.6/1638=47.2%,是一项不容忽视的不利因素,但在挑架宽度不大的情况下能满足稳定要求),所以斜压杆是稳定的。