高层部分悬挑脚手架调整附件一0513.docx
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高层部分悬挑脚手架调整附件一0513
调整附件一:
现场悬挑脚手架施工前,根据现场放样情况,对原《型钢想跳脚手架专项施工方案2018.01.26》局部做出部分调整,由于调整部分不大,现对调整部分的内容及安全性计算编制本附件,本附件作为原专项施工方案的组成部分。
1、调整内容:
1、44#、45#、46#、47#楼1轴/H轴、26轴/H轴处各增加1根16#工字钢挑梁,该部位局部挑梁间距由原方案1725mm调整为1380mm,详见附图。
2、44#、45#、46#、47#楼1轴/A轴、26轴/A轴处楼层梁采取支撑加固,做法见附图。
3、44#、45#、46#、47#楼西北电梯井北侧增加1根16#工字钢挑梁,该部位局部挑梁间距由原方案1800mm调整为900mm,详见附图。
4、44#、45#、46#、47#楼梯间处,由于楼梯梁位置在楼面向下-1.5m,原方案楼梯梁上设置的工字钢挑梁与楼面挑梁形成1.5m落差,现调整为楼梯间楼梯梁上不设挑梁,该位置立杆下部设置联梁,架体在楼层处不存在落差。
对调整后的楼梯间阳角及增加的联梁进行安全验算。
5、48#、50#楼梯间处,由于楼梯梁位置在楼面向下-1.5m,原方案楼梯梁上设置的工字钢挑梁与楼面挑梁形成1.5m落差,现调整为楼梯间楼梯梁上不设挑梁,该位置立杆下部设置联梁,架体在楼层处不存在落差。
对调整后的楼梯间增加的联梁及联梁两端挑梁进行安全验算。
2、安全验算:
2.144#~47#楼楼梯间处局部调整后阳角及增加联梁验算
计算依据:
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
3、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、基本参数
1、基本参数
阳角处主梁悬挑方式
联梁悬挑
建筑物阳角处角度β
90
梁/楼板混凝土强度等级
C30
阳角对角线上是否有主梁
否
2、立杆荷载参数
第几排立杆
离墙距离a(m)
荷载标准值F'(kN)
荷载设计值F(kN)
1
0.4
4.97
6.288
2
1.3
7.386
9.187
3、外排立杆纵距
序号
外排立杆纵距lai(m)
1
0.9
2
1.23
3
1.23
4
1.23
二、主梁布置及锚固参数
主梁号
内锚固点坐标x(m).y(m)
角度α(度)
主梁自内锚固点伸出长度L(m)
主梁锚固方式
1
0,0
135
1.938
焊接
2
0.4,0
90
1.4
焊接
3
2.5,0
90
1.4
焊接
4
3.3,0
90
1.4
焊接
平面图
三、联梁验算
联梁材料类型
槽钢
联梁材料规格
10号槽钢
联梁截面积A(cm2)
12.74
联梁截面惯性矩Ix(cm4)
198.3
联梁截面抵抗矩Wx(cm3)
39.7
联梁自重标准值gk(kN/m)
0.1
联梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
联梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
联梁弹性模量E(N/mm2)
206000
联梁允许挠度[υ]
1/400
1、第一排立杆处的联梁计算
计算简图如下:
荷载标准值:
q'=gk=0.1kN/m
R'=F1'=4.97kN
荷载设计值:
q=1.2×gk=1.2×0.1=0.12kN/m
R=F1=6.288kN
1)抗弯验算
σ=Mmax/W=1.779×106/(39.7×103)=44.811N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2)抗剪验算
Vmax=6.438kN
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=6.438×1000×[48×1002-(48-5.3)×832]/(8×1983000×5.3)=14.23N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3)挠度验算
νmax=0.924mm≤[ν]=la/400=2100/400=5.25mm
满足要求!
4)支座反力计算
正常使用极限状态下:
R'1A=3.264kN;
R'1B=6.88kN;
R'1C=6.92kN;
R'1D=3.185kN;
承载能力极限状态下:
R1A=4.13kN;
R1B=8.692kN;
R1C=8.743kN;
R1D=4.03kN;
2、第二排立杆处的联梁计算
计算简图如下:
荷载标准值:
q'=gk=0.1kN/m
R'=F1'=7.386kN
荷载设计值:
q=1.2×gk=1.2×0.1=0.12kN/m
R=F1=9.187kN
1)抗弯验算
σ=Mmax/W=3.386×106/(39.7×103)=85.29N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2)抗剪验算
Vmax=9.884kN
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=9.884×1000×[48×1002-(48-5.3)×832]/(8×1983000×5.3)=21.847N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3)挠度验算
νmax=1.086mm≤[ν]=la/400=2100/400=5.25mm
满足要求!
4)支座反力计算
正常使用极限状态下:
R'2A=9.348kN;
R'2B=13.544kN;
R'2C=9.456kN;
R'2D=5.042kN;
承载能力极限状态下:
R2A=11.624kN;
R2B=16.837kN;
R2C=11.754kN;
R2D=6.271kN;
四、主梁验算
1、1号主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁材料规格
16号工字钢
主梁截面积A(cm2)
26.1
主梁截面惯性矩Ix(cm4)
1130
主梁截面抵抗矩Wx(cm3)
141
主梁自重标准值gk(kN/m)
0.205
主梁材料抗弯强度设计值f(N/mm2)
215
主梁材料抗剪强度设计值τ(N/mm2)
125
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁允许挠度[υ](mm)
1/360
1号主梁图
荷载标准值:
q'=gk=0.205kN/m
第一排立杆处:
P1'=R'1A=3.264kN;
第二排立杆处:
P2'=R'2A=9.348kN;
荷载设计值:
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第一排立杆处:
P1=R1A=4.13kN;
第二排立杆处:
P2=R2A=11.624kN;
计算简图如下:
1)抗弯验算
σ=Mmax/W=2.337×106/(141×103)=16.574N/mm2≤[f]=215N/mm2
满足要求!
2)抗剪验算
Vmax=11.698kN
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=11.698×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=13.825N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3)挠度验算
νmax=0.079mm≤[ν]=2l/360=2×1938/360=10.767mm
满足要求!
4)支座反力计算
设计值:
R1=2.751kN;
R2=-1.66kN;
R3=15.14kN;
2、支撑杆件设置
支撑点号
支撑方式
材料类型
距主梁外锚固点水平距离(mm)
支撑件上下固定点的垂直距离n(mm)
支撑件上下固定点的水平距离m(mm)
是否参与计算
1
上拉
钢筋
800
2950
800
是
2
上拉
钢筋
1638
2950
1700
是
3、上拉杆件验算
上拉杆材料类型
钢筋
上拉杆截面类型
20
上拉杆截面积A(cm2)
3.142
上拉杆材料抗拉强度设计值f(N/mm2)
205
上拉杆弹性模量E(N/mm2)
206000
连接板与建筑物连接形式
锚固螺栓
对接焊缝抗拉强度设计值ftw(N/mm2)
185
螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)
17
螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
400
螺栓抗拉强度设计值ftb(N/mm2)
400
螺栓抗剪强度设计值fvb(N/mm2)
320
连接板与建筑物连接螺栓直径d(mm)
20
连接板与建筑物连接螺栓个数n
2
上拉杆件角度计算:
α1=arctan(n1/m1)=arctan(2950/800)=74.827°
α2=arctan(n2/m2)=arctan(2950/1700)=60.046°
上拉杆件支座力:
设计值:
RS1=R2=-1.66kN
设计值:
RS2=R3=15.14kN
由上拉钢丝绳(杆件)作用造成的主梁轴向力:
NSZ1=RS1/tanα1=-1.66/tan(74.827°)=-0.45kN
NSZ2=RS2/tanα2=15.14/tan(60.046°)=8.725kN
上拉钢丝绳(杆件)轴向力:
设计值:
NS1=RS1/sinα1=-1.66/sin(74.827°)=-1.72kN
设计值:
NS2=RS2/sinα2=15.14/sin(60.046°)=17.474kN
上拉钢丝绳(杆件)的最大轴向拉力:
NS=max[NS1,NS2]/2=8.737kN
σ=Ns/A=8.737×103/314.2=27.807N/mm2≤0.5f=102.5N/mm2
满足要求!
螺栓验算:
σ=NS/(π×de2/4)=8.737×103/(π×172/4)=38.492N/mm2≤[ft]=400N/mm2
钢筋作为上拉杆件,端部采用螺栓与主梁连接时,为了保持对称,主梁两边各1根钢筋。
符合要求!
对接焊缝验算:
σ=NS/(lwt)=8.737×103/A=8.737×103/314.2=27.807N/mm2≤ftw=185N/mm2
符合要求!
4、上拉杆与建筑物连接点计算
由上式计算可得上拉杆与建筑物连接点最大轴向拉力Ns=8.737kN
上拉杆1:
与建筑物连接螺栓所受拉力
Nt=Ns1×sin(90-α1)=-1.72×sin(90°-74.827°)=-0.45kN
与建筑物连接螺栓所受剪力
Nv=Ns1×cos(90-α1)=-1.72×cos(90°-74.827°)=-1.66kN
上拉杆2:
与建筑物连接螺栓所受拉力
Nt=Ns2×sin(90-α2)=17.474×sin(90°-60.046°)=8.725kN
与建筑物连接螺栓所受剪力
Nv=Ns2×cos(90-α2)=17.474×cos(90°-60.046°)=15.14kN
螺栓所受最大拉力Nt=max(Nt1,Nt2…)=8.725kN
螺栓所受最大剪力Nv=max(Nv1,Nv2…)=15.14kN
1)螺栓抗拉验算
单个螺栓受拉承载力设计值
Ntb=0.9×ftb×As=0.9×170×(π×d2/4)=0.9×170×(3.14×202/4)=48.042kN
单个螺栓所受拉力:
N=Nt/n=8.725/2=4.362kN≤48.042kN
符合要求!
2)螺栓抗剪验算
单个螺栓受剪承载力设计值Nvb=0.9×fvb×As=0.9×140×(π×d2/4)=
0.9×140×(3.14×202/4)=39.564kN
螺栓所受剪力:
V=Nv/n=15.14/2=7.57kN≤39.564kN
符合要求!
5、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:
N=Nsz1+Nsz2=8.275kN
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=2.337×106/(1.05×141000)+8.275×103/2610=18.956N/mm2≤[f]=215N/mm2
满足要求!
受弯构件整体稳定性分析:
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数:
查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得,φb=1.3
由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb值为0.853。
σ=Mmax/(φbWx)=2.337×106/(0.853×141×103)=19.431N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求!
6、悬挑主梁与结构连接节点验算
1)计算参数
主梁对接焊缝的抗拉强度设计值ftw(N/mm2)
185
主梁对接焊缝的抗剪强度设计值fvw(N/mm2)
125
主梁型号
16号工字钢
主梁截面惯性矩I(cm4)
1130
主梁截面抵抗矩W(cm3)
141
锚板厚t3(mm)
10
2)焊缝计算
主梁焊接支座处的弯矩值:
M=0.693kN·m
主梁焊接支座处的剪力值:
V=2.751kN
承载部分面积对中和轴的面积矩:
S1=b×t×(h-t)/2=88×9.9×(160-9.9)/2=65383.56mm3
焊缝正应力:
σ=M×h0/(W×h)=0.693×106×140.2/(141×103×160)=4.307N/mm2≤ftw=185N/mm2
符合要求!
焊缝剪应力:
τ=V×S1/(I×d)=2.751×103×65383.56/(1130×104×6)=2.653N/mm2≤fvw=125N/mm2
符合要求!
对接焊缝验算:
(σ2+3×τ2)0.5=(4.3072+3×2.6532)0.5=6.298N/mm2≤1.1ftw=1.1×185=203.5N/mm2
符合要求!
3)预埋件计算
预埋件锚筋直径d(mm)
14
预埋件锚筋根数
4
预埋件锚筋层数
2层
锚筋强度等级
HPB300
锚板厚t3(mm)
10
沿剪力作用方向最外层锚筋中心线距离z(mm)
200
锚筋抗拉强度设计值fy(N/mm2)
270
混凝土抗压强度设计值fc(N/mm2)
14.3
混凝土抗拉强度设计值ft(N/mm2)
1.43
作用在埋件上的剪力和弯矩分别为M=0.693kN.m,V=2.751kN
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第9.7.2条计算锚筋面积,
锚筋受剪影响系数αv=(4.0-0.08d)(fc/fy)0.5=(4.0-0.08×14)×(14.3/270)0.5=0.663
锚板弯曲变形折减系数αb=0.6+0.25t3/d=0.6+0.25×10/14=0.779
z=200mm
锚筋排数影响系数αr=1
As≥V/(αrαvfy)+M/(1.3αrαbfyz)=2.751×103/(1×0.663×270)+0.693×106/(1.3×1×0.779×270×200)=28.047mm2
As≥M/(0.4αrαbfyz)=0.693×106/(0.4×1×0.779×270×200)=41.208mm2
取As=41.208mm2
实际配筋As实际=4×3.14×142/4=615.44mm2
As实际>As
满足要求!
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第8.3.1条
基本锚固长度lab=αdfy/ft=0.16×14×270/1.43=422.937mm
锚固长度修正系数ξa=0.8
La=ξalab=0.8×422.937=338.35mm
五、主梁验算
1、2号主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁材料规格
16号工字钢
主梁截面积A(cm2)
26.1
主梁截面惯性矩Ix(cm4)
1130
主梁截面抵抗矩Wx(cm3)
141
主梁自重标准值gk(kN/m)
0.205
主梁材料抗弯强度设计值f(N/mm2)
215
主梁材料抗剪强度设计值τ(N/mm2)
125
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁允许挠度[υ](mm)
1/360
2号主梁图
荷载标准值:
q'=gk=0.205kN/m
第一排立杆处:
P1'=R'1B=6.88kN;
第二排立杆处:
P2'=R'2B=13.544kN;
荷载设计值:
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第一排立杆处:
P1=R1B=8.692kN;
第二排立杆处:
P2=R2B=16.837kN;
计算简图如下:
1)抗弯验算
σ=Mmax/W=3.38×106/(141×103)=23.972N/mm2≤[f]=215N/mm2
满足要求!
2)抗剪验算
Vmax=16.911kN
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=16.911×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=19.985N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3)挠度验算
νmax=0.1mm≤[ν]=2l/360=2×1400/360=7.778mm
满足要求!
4)支座反力计算
设计值:
R1=2.734kN;
R2=23.139kN;
2、支撑杆件设置
支撑点号
支撑方式
材料类型
距主梁外锚固点水平距离(mm)
支撑件上下固定点的垂直距离n(mm)
支撑件上下固定点的水平距离m(mm)
是否参与计算
1
上拉
钢筋
1100
2950
1100
是
3、上拉杆件验算
上拉杆材料类型
钢筋
上拉杆截面类型
20
上拉杆截面积A(cm2)
3.142
上拉杆材料抗拉强度设计值f(N/mm2)
205
上拉杆弹性模量E(N/mm2)
206000
连接板与建筑物连接形式
锚固螺栓
对接焊缝抗拉强度设计值ftw(N/mm2)
185
螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)
17
螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
400
螺栓抗拉强度设计值ftb(N/mm2)
400
螺栓抗剪强度设计值fvb(N/mm2)
320
连接板与建筑物连接螺栓直径d(mm)
20
连接板与建筑物连接螺栓个数n
2
上拉杆件角度计算:
α1=arctan(n1/m1)=arctan(2950/1100)=69.55°
上拉杆件支座力:
设计值:
RS1=R2=23.139kN
由上拉钢丝绳(杆件)作用造成的主梁轴向力:
NSZ1=RS1/tanα1=23.139/tan(69.55°)=8.628kN
上拉钢丝绳(杆件)轴向力:
设计值:
NS1=RS1/sinα1=23.139/sin(69.55°)=24.695kN
上拉钢丝绳(杆件)的最大轴向拉力:
NS=max[NS1]/2=12.348kN
σ=Ns/A=12.348×103/314.2=39.3N/mm2≤0.5f=102.5N/mm2
满足要求!
螺栓验算:
σ=NS/(π×de2/4)=12.348×103/(π×172/4)=54.401N/mm2≤[ft]=400N/mm2
钢筋作为上拉杆件,端部采用螺栓与主梁连接时,为了保持对称,主梁两边各1根钢筋。
符合要求!
对接焊缝验算:
σ=NS/(lwt)=12.348×103/A=12.348×103/314.2=39.3N/mm2≤ftw=185N/mm2
符合要求!
4、上拉杆与建筑物连接点计算
由上式计算可得上拉杆与建筑物连接点最大轴向拉力Ns=12.348kN
上拉杆1:
与建筑物连接螺栓所受拉力
Nt=Ns1×sin(90-α1)=24.695×sin(90°-69.55°)=8.628kN
与建筑物连接螺栓所受剪力
Nv=Ns1×cos(90-α1)=24.695×cos(90°-69.55°)=23.139kN
螺栓所受最大拉力Nt=max(Nt1,Nt2…)=8.628kN
螺栓所受最大剪力Nv=max(Nv1,Nv2…)=23.139kN
1)螺栓抗拉验算
单个螺栓受拉承载力设计值
Ntb=0.9×ftb×As=0.9×170×(π×d2/4)=0.9×170×(3.14×202/4)=48.042kN
单个螺栓所受拉力:
N=Nt/n=8.628/2=4.314kN≤48.042kN
符合要求!
2)螺栓抗剪验算
单个螺栓受剪承载力设计值Nvb=0.9×fvb×As=0.9×140×(π×d2/4)=
0.9×140×(3.14×202/4)=39.564kN
螺栓所受剪力:
V=Nv/n=23.139/2=11.569kN≤39.564kN
符合要求!
5、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:
N=Nsz1=8.628kN
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=3.38×106/(1.05×141000)+8.628×103/2610=26.136N/mm2≤[f]=215N/mm2
满足要求!
受弯构件整体稳定性分析:
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数:
查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得,φb=2
由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb值为0.929。
σ=Mmax/(φbWx)=3.38×106/(0.929×141×103)=25.804N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求!
6、悬挑主梁与结构连接节点验算
1)计算参数
主梁对接焊缝的抗拉强度设计值ftw(N/mm2)
185
主梁对接焊缝的抗剪强度设计值fvw(N/mm2)
125
主梁型号
16号工字钢
主梁截面惯性矩I(cm4)
1130
主梁截面抵抗矩W(cm3)
141
锚板厚t3(mm)
10
2)焊缝计算
主梁焊接支座处的弯矩值:
M=0.158kN·m
主梁焊接支座处的剪力值:
V=2.734kN
承载部分面积对中和轴的面积矩:
S1=b×t×(h-t)/2=88×9.9×(160-9.9)/2=65383.56mm3
焊缝正应力:
σ=M×h0/(W×h)=0.158×106×140.2/(141×103×160)=0.982N/mm2≤ftw=185N/mm2
符合要求!
焊缝剪应力:
τ=V×S1/(I×d)=2.734×103×65383.56/(1130×104×6)=2.637N/mm2≤fvw=125N/mm2
符
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- 高层 部分 脚手架 调整 附件 0513
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