高层建筑整体提升脚手架公式文档格式.docx
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1、荷载
(1)钢材自重0.0000785kN/cm3
(2)脚手板自重0.38kN/m2
(3)竹笆自重0.05kN/m2
(4)施工荷载2kN/m2(升降状态取0.5kN/m2)(同时按三步架取荷载)
(5)风荷载
成都地区基本风压W0=0.25kN/m2
六级大风风速v0=13m/s
风载标准值W=μsμzW0
式中:
μz——风压高度变化系数,取B类,100米高,μz=2.09。
μs——风荷载体形系数μs=1.3Φ,Φ——挡风系数,
2、荷载分项系数
3、
荷载组合效应
(1)静荷载+施工荷载
(2)静荷载+0.85(施工荷载+6级风荷载)
4、计算假定
(1)杆件之间用扣件连接时,节点处为铰接,杆件直接汇交焊接时节点为刚接;
(2)提升架的下部为空间桁架,本计算书按平面桁架处理,竖杆作为单跨多层排架处理。
(3)提升架设七层,顶部围护竹笆高1.5m,其余各步竹笆高度为全高,防护网不考虑传递风力,不计自重。
(4)提升架的侧向整体稳定靠施工单位采取构造措施。
(5)提升架承力架最大间距B≤8m。
二、竖杆(主柱)计算
(一)计算简图
竖杆与横杆用扣件连接,组成一平面排架,如图,一根竖杆由几根短钢管用扣件接长接头不允许在底下两层,各立柱接头不应在同一高度上,应互相错开,立杆柱距取B=1.5m。
(二)荷载
1、静载
4、荷载组合
(1)静载+施工荷载
(2)静载+0.85(施工荷载+6级风吸力)
(三)杆件内力
按上述两种工况分别计算
1、静载+施工荷载
竖杆弯矩计算采用结构力学力法计算
计算过程如下:
如力法计算图,该结构为6次超静定结构,根据力法计算原理,
建立力法方程:
根据基本结构的单位弯矩图和荷载弯矩图,
利用图乘法求得力法的各系数和自由项为
(四)杆件验算
钢管抗拉、抗压设计强度为20.5kN/cm2。
(1)静载+施工荷载
外排,N=6.81kNl=180cm,近似取ц=1.25
杆件Φ48×
3.5的截面特性A=4.893cm2i=1.58cm
三、桁架验算(以7.5m为例)
不计桁架自重及桁架静荷载。
桁架节点荷载即为立杆传来的荷载,每个为6.81kN。
上弦管最大压力为17.03kN。
下弦管最大拉力为17.03kN。
斜管最大压应力17.73kN。
因采用钢管扣件搭成桁架,故用双上弦,双下弦及双斜撑管,每个节点有4个万向扣,节点抗滑验算:
17.03÷
4=4.26kN<
8.5kN安全
下弦管为拉力,不允许用接管扣接头,采用4根Φ14钢筋焊100长。
上弦管为压力,可以用接管扣接头。
稳定承载力验算l=150cm,A=4.893cm2
四、承力架及承力梁计算
(一)承力架
承力架由∠80×
8角钢焊接而成支撑框架,底部为Φ12钢筋网片,构造如图三示。
承力架通过双斜拉杆与主体结构相连,取计算简图如下:
经计算:
(二)螺栓验算
拉杆一端采用M24螺栓与主体相连。
(三)承力梁
承力梁是一根I14工字钢,一端与主体结构由螺栓连接,另一端由拉杆将其与主体结构用螺栓连接,如图四示,计算简图如下:
承力梁工作时,即升降状态取0.5kN/m2,考虑动力系数1.05,吊环承受荷载为89.64kN,则拉杆受力:
承力梁承受轴心力N=27.82kN,拉杆垂直分力为89.64kN。
(1)
承力梁验算
采用I14工字钢,截面特性A=21.5cm2,ix=5.75cm。
(四)承力架提升用拉杆选用4Φ16,每根荷载为25.77kN,截面面
提升机选用10t,提升荷载为44.82kN=4.57t,安全系数=2.19,故安全。
综上所述,全系统是安全的。
五、提升架传递给建筑物的荷载
1、承力底盘压杆传递给建筑物的荷载=13.55kN。
2、承力架拉杆传递给建筑物的荷载水平力=13.55kN。
3、承力架拉杆传递给建筑物的荷载垂直力=42.81kN。
4、提升机承力梁传递给建筑物的荷载水平力=13.91kN。
5、承力梁拉杆每支传递给建筑物的荷载水平力44.82kN。
6、承力梁拉杆每支传递给建筑物的荷载垂直力23.37kN。
(六)混凝土结构承载力校核
1、局部承压验算
验算垫板是否有足够的面积,以保证混凝土有足够的局部承压强度。
按下式验算:
取垫板80×
80×
8,墙厚取200mm,h0=165mm,取砼强度等级达到C10,ft=0.65N/mm2。
2、
结构验算
在设计荷载和附着所施加的力作用下,验算结构安全性、不能满足要求,应采取相应措施。