一、工程概况:华中科技大学教工高层住宅楼、根据工程特点,现场情况及材料的投放。故采用脚手钢管搭设的三角形悬挑脚手架[即用大排支撑杆式挑脚手架(见剖杆面图)。该脚手架下撑上拉,其内立杆的斜撑杆采用单杆,外立杆的斜撑使用双杆,并设置吊杆(钢丝绳),以组成呈三角形的负荷结构]。(见图)
该住宅楼共计25层,层高为2.9m,在二层结构面开始悬挑,在三层沿楼面周围每间隔1.5m布置一榀钢管三角挑架(详脚手架平面布置图),搭至七层楼面向上一步,上部搭设。四周脚手架仍采用钢筋搭设的三角形悬挑脚手架,每六层挑一次,为了减少脚手材料的大量投入和外装饰施工方便。悬挑脚手架搭12层,每6层向上翻一次。
剪刀撑:在脚手架两端和转角位置中间每隔10至15米设一道,剪刀撑宽度为3~5个立杆的纵距。斜杆与水平面成45°至60°。
防雷接地:在脚手架四面各设置两个防雷接地点,用φ12的圆钢将大楼接地与立杆焊接。
二、荷截计算:
沿纵向取1.5M长,计算一个步架1.8m高时的荷载,脚手架宽足度取1.0m,挑架自重忽略不计。
1、架手自重:(单位:kg)
里 排 外 排
1)、立 杆:1.8×3.84=6.91 1.8×3.84=6.91
2)、大横杆:1.5×2×3.84=11.52 11.52
3)、小横杆:1.1×3.34=4.22 4.22
4)、剪力撑: (1.52-1.82)1/2×3.84=9
5)、扣 件:4×1.5=6 6
6)、竹笆片: 8 8
7)、安全网: 1.5×1.8×0.5=1.35
8)、踢脚板: 5
9)、扶 手:1.5×3.84=5.76 5.76
小 计: 42.41 57.76
2、施工荷载:
每一步架上允许施工荷载不超过270kg/M2,动载系数取1.2,按二步脚手架操作进行计算,则施工荷载为:1.1×1.5×270×1.2×2=1069.2kg。
3、内外立杆受力:
P内=42.41×12+1069.2/2=1043.52kg
P外=57.76×12+1069.2/2=1227.75kg
四、内力计算:
双排支撑杆式挑脚手架因搭设高度不高,脚手架本身按一般规定搭设,可不进行验算,需要验算的是拉、撑杆,其计算简图如下(次要杆件的作用力与整体三角挑架没有多大联系,可忽略不计),扣件连拉处形成的节点均按铰接或铰支。
计算简图:
解:NAB=P外/(Sina1+Cosa1×tgβ)
1227.72 (4.15/4.431.55/4.434.15/1.4)
=623.21kg
NAB=P外/Sina2
=1043.52/(4.15/4.174)
=1049.82kg
H=P内/tgα2
=1043.52/(4.15/0.45)
=113.00kg
S=P外/(Simβ+Cosβ×tgα1)
1227.72 (4.15/4.371.4/4.374.15/1.55)
=678.3kg
四、截面验算:
吊杆选用6×37(φ17 .5)钢丝绳,钢管选用φ48,截面积A=4.89cm2
r=1.58,(取a=0.82,Fs=160×111.53kg,K=3.5)
1、吊杆(钢绳)
[Fs]=0.82×160×111.53/3.5
=4180.78kg>S/2=678.3/2=339.15
2、AB杆(双肢)
Lc=443cm a=Lc/r=443/1.58=280[入]=150
即长即比不满足,故在AB杆中间加设一通横拉杆,与内外撑杆之内的水平大横杆相连:在有柱的地方与柱相拉固,以平衡水平外拉力,增强脚手架的整体稳定。
对Lc=443/2=221.5cm
a=221.5/1.58=140.1[Lλ]=150
由λ=140.1查JJ17-74附表16得4=0.031
γAB=NAB/(0.301×4.89×2)=623.21/(0.301×9.78)
=211.7Kg/m2<[δ]1700kg/m2
3、AD杆(单肢)
CA=NAD/4.89=1049.82/4.89
=214.68kg/m2<[δ]=1700kg/M2
通过以上验算,AB杆、AD杆、吊杆均符合要示,BC杆的计算长度,换算长细比,内力均小于AB杆则BC杆也满足。
详附图2张。
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