悬挑扣件式钢管脚手架施工方案设计(一)

1※为了统一公司范围内悬挑外架方案在编制过程中的计算模式、相关规范的引用，荷载取值，技术质量部和安技部编写了悬挑外架施工方案设计一、二，作为模板，以供基层单位在编制该种方案设计时参考。悬挑扣件式钢管脚手架施工方案设计〈一〉设计依据：悬挑式，规定高度15m，依据JGJ130—2001一、设计方案脚手架用φ48×3.5钢管和扣件搭设成双排架体，如图图-1图-2焊接牢固Φ16园钢I18号工字钢结构梁板锚固长度30d5009001002立杆下部支承在用工字钢制作的水平悬挑梁上，工字钢伸进楼层1.5m,工字钢根部伸进楼层预埋的2个钢筋套环内焊接牢固(见图-2),为了防止架体滑移,立杆生根处焊100mm长Φ20园短钢筋,立杆套入短钢筋。脚手架搭设立杆横距0.9m，内立杆距墙0.5m，纵距1.5m,步距1.8m，连墙件为二步三跨梅花形布置，搭设高度每段15m（省上规定），每个楼层铺脚手架板。施工作业层按二层计算，满铺竹脚步手架板，活荷载取值3KN/m2，作业层设栏杆扶手和踢脚板，脚手架外立杆内侧挂密目式安全立网和小孔安全立网施工，剪刀撑在外立面上沿高度和长度连续布置；其余搭设要求按照JGJ130—2001规定执行，本地区基本风压0.35KN/m2(西安ω0)二、设计验算：若用于高层，最后一段悬挑架所处标高最高，受风荷载影响是最不利的，故以此段进行计算。1、荷载计算1.1脚手架结构自重:查JGJ130—2001附表A-1得:gk=15×0.1248KN/m=1.872KN1.2立杆配件自重：1）脚手板：按四层（封底一层，中间一层，作业二层）。单位荷载取值0.35KN/m2故：外立杆：g1-1=1.5×0.9×0.35×4/2=0.945KN3内立杆：g2-1=0.945+0.3×1.5×0.35×2=1.26KN2)扶手栏杆及挡脚板：按二层计算查表4.2.1—2得：外立杆：g1-2=2×0.11×1.5=0.33KN3）安全网：单位重量0.01KN/m2g1-3=15×1.5×0.01=0.225KN4)内伸横杆(架板跨中附加杆)g2-2=1.5×0.038×2=0.114KN(扣件略)5)合计:外立杆：g1=0.945+0.33+0.225=1.5KN内立杆：g2=1.26+0.114=1.374KN1.3施工荷活载：外立杆：Q1=1.5×0.9×3×2/2=4.05KN内立杆：Q2=1.5×（0.9/2+0.3）×3×2=6.75KN1.4总设计垂直荷载：外立杆：N1=1.2×(1.872+1.5)+1.4×4.05=4.046+5.67=9.72KN内立杆：N2=1.2×(1.872+1.374)+1.4×6.75=13.35KN2、立杆稳定验算：步距相等,取底层验算,按JGJ130-2001第16、17页规定验算。2.1内立杆稳定查规范5.3.3表得µ=1.5K=1.155附录Bi=1.58cm代入公式λ=L0/i=kµh/i=1.155×1.5×1.8/0.0158=196.5查规范附表C得ψ=0.187附录BA=4.89cm2代入公式N/ψА≤f得413350/0.187×489=13350/91.443=146N/mm2f=205N/mm2满足要求2.2外立杆稳定性验算:不考虑风荷载时不需验算考虑风荷载时:1）风荷载计算:按规范GB50009-2001，西安地区基本风压取ω0=0.35N/m2,地形为城市中建筑较为密集,海拔400m以上,即为C类,故µz=3.12,密目式安全网的档风系数取0.5,脚手架的风荷载体形系数按规范表4.2.4取µS=1.3φ,则脚手架所承受的风荷标准值为:ωk=0.7×µZ×µS×ω0=0.7×3.12×1.3×0.5×0.35=0.5KN/M2由风荷载产生的弯矩代入规范5.3.4式为:MW=0.85×1.4MWK=0.85×1.4ωkLah2/10=0.85×1.4×0.5×1.5×1.82/10=0.289KN.m2)立杆稳定验算:N/ψA+MW/W=9720/0.187×489+289×103N.mm/5.08×103mm3=163.19N/mm2f=205N/mm2满足要求3、I字钢验算：受力简图及计算简图LI18号工字钢截面特性：150900450N1N2500900100L1N2N1q5自重=241.3N/mIX=1699cm4WX=185.4cm3tW=7mmS=106.5cm3E=2.06×105N/mm2最大弯矩:Mmax=1.4N1+0.5N2+qL2/2=1.4×9.72+13.35×0.5+0.24×1.52/2=13.61+6.675+0.27=20.56KN.m弯曲应力δx=Mmax/γxWx≤f=205N/mm2代入公式得:20.56×106N.mm/1.05×185.4×103mm3=20.56×103N/194.7mm2=105.6N/mm2205N/mm2满足要求最大剪力Y=N1+N2=9.72+13.35=23.07KN剪应力:τ=VS/IXtW≤fv=120N/mm2代入公式得:τ=23.07×103N×106.5×103mm3/1699×104mm4×7mm=2457N/118.93mm2=21N/mm2120N/mm2满足要求挠度验算：f≤[f]=L/400f=N2l21/6EI(3-b/L)+N1l3/3EI+ql4/8EI代入公式：fmax=13.35*0.52*1.52*1012mm3.N(3-0.5/1.5)/6*2.06*105N.mm2*1699*104mm4=3.6mmfmax＜[f]=L/400=1500/400=3.75mm挠度满足要求4、预埋卡环验算根据《砼结构设计规范》GBJ50010—2002第10.9.8条规定,吊环采用I级钢筋制作,埋入砼锚固长度≥30d,并与结构筋焊接,每个6吊环可按两个截面积计算,吊环应力不应大于50N/mm2,则吊环面积:AS=N/2×50=23218N/100=232.18mm2,选用φ18园钢作予埋卡环,AS=254mm2232.18mm2而且预埋卡环为两道，故满足要求。5、架体在搭设过程中，一边搭设一边连墙，可不进行整体验算。三、挑架搭设的其它要求按规范要求执行。