型鋼懸挑式腳手架在超高層建筑施工中的設(shè)計(jì)

型鋼懸挑式腳手架在超高層建筑施工中的設(shè)計(jì)1.工程概況深圳國(guó)際商會(huì)中中心工程位于于深圳市福田田中心區(qū)，總總建筑面積1340881.38mm2，建筑高度度為216m，是集辦公公與商業(yè)為一一體的超高層層民用建筑，地地上55層，其中四四層(24.000m)以下為裙樓,四層以上為為標(biāo)準(zhǔn)層（H=3.66m）及避難層(H=4..8m),頂層(214..5m)設(shè)置直升機(jī)機(jī)停機(jī)坪。外外墻裝飾主要要采用玻璃幕幕墻。2.腳手架材質(zhì)質(zhì)要求鋼管尺寸Φ488×3.5，材質(zhì)Q235--A級(jí)鋼（Q235鋼抗拉、抗抗壓和抗彎強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f為205N//mm2），符合《碳碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T700）規(guī)定，扣件符合《鋼管腳手架扣件》（GB15831）規(guī)定，滿(mǎn)足各種性能要求，安全網(wǎng)為密目式安全網(wǎng)。3.型鋼懸挑挑式腳手架方方案3.1根據(jù)據(jù)工程要求懸懸挑式腳手架架方案按七層層劃分為一段段，共需設(shè)置置八段，每段段高度分別為為：25.22m、26.4m、25.2m、26.4m、25.2m、25.2m、26.4m、15.6m，每段底部部設(shè)工字鋼梁梁和雙吊索為為承載裝置，搭搭設(shè)上段腳手手架時(shí)，下段段腳手架逐漸漸拆卸，最后后拆除承載裝裝置工字鋼、鋼鋼絲繩等，拆拆下來(lái)的材料料用為上段腳腳手架的搭設(shè)設(shè)，主體結(jié)構(gòu)構(gòu)施工完畢，將將最后一段挑挑架由上而下下逐漸拆除。3.2選用用型鋼12.6工字鋼作為為懸挑梁，長(zhǎng)長(zhǎng)1.5米，第一段段懸挑架先在在五層混凝土土梁中預(yù)埋Φ30的鋼管作為為型鋼穿墻螺螺栓使用，每每根型鋼用兩兩根Φ20的螺栓與混混凝土梁連接接，型鋼@15000，立桿縱向向間距1500mmm，橫向間距1050mmm，內(nèi)立桿與與建筑物間距距350mmm，步距1800mmm，在建筑物物外側(cè)立面整整個(gè)長(zhǎng)度和高高度上連續(xù)設(shè)設(shè)置剪刀撐。3.3鋼梁梁承載裝置技技術(shù)參數(shù)序號(hào)構(gòu)配件名稱(chēng)尺寸、型號(hào)技術(shù)要求1工字鋼鋼梁I12.6長(zhǎng)11..5mQ235A2鋼梁連墻板250×1600××10鋼板Q235A3鋼梁連墻桿Φ20Q235A4吊索6×19Φ177光光面鋼絲繩繩破斷拉力1844000kg5花籃螺絲OO型3.0允許荷載≥300KKN6吊環(huán)Φ16圓鋼熱彎直徑1200mmm7吊環(huán)連墻螺拴Φ22Q235A3.4腳手手架部件參數(shù)數(shù)鋼管：388.4N//m扣件：155N/只鋼笆片：1255N/m22七夾板：1200N/m22安全網(wǎng)：5NN/m24.設(shè)計(jì)計(jì)算算4.1腳手手架靜載：沿沿縱向截取1.5m長(zhǎng)，豎向30m高的一段外外腳手架為計(jì)計(jì)算單元。4.2腳手手架自身荷載載組合：承載體荷載分項(xiàng)內(nèi)立桿桿(N))外立桿桿(N))立桿自重30×38.44==115221152大橫桿1.5×(300÷÷1.8))××2×388..4=1992201920小橫桿[1.5×(3300÷1.88))×38..44]÷22==480480扣件(30÷1.88)××4×155==900900鋼笆片[1.5×1..005×(3300÷1.88))×1255]]÷2=116640.661640.6連墻件0.8×9×3388.4=22776.5內(nèi)擋板0.5×1.55××(30÷÷11.8)××1120=115500剪刀撐×2×(1.55×30)÷÷÷(6×6)×388.4=88114.6安全網(wǎng)1.5×30××55=2255護(hù)欄桿1.5×(300÷÷1.8))××38.44==960踢腳板1.5×0.22××(30÷÷11.8)××1120=66000合計(jì)787086934.3腳手手架活載：腳手架計(jì)算施工工活載取2000NN/m2，按三步架架同時(shí)裝修施施工時(shí)計(jì)算荷荷載：2000×1..5×3↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓BDA350011000qq2q1ΣM(D)=001.11q1=20000×1.5××3×1.11×1.1//2-20000×1.55×3×0..35×0..35/2得:q1=44499(N)ΣY=0q2=20000×1.5××3×(1..1+0.335)-44449=88601(NN)腳手架總荷載：：外立桿：P1==1.2×88693+11.4×44449=166.66(KKN)內(nèi)立桿：P2==1.2×77870+11.4×86601=211.49(KKN)懸挑鋼梁內(nèi)力分分析：為了簡(jiǎn)簡(jiǎn)化計(jì)算,B點(diǎn)為完全鉸鉸接,計(jì)算簡(jiǎn)圖如如下:S1、S2分別別為斜拉鋼絲絲繩內(nèi)力；PB為工字鋼的的支座反力；；h為一個(gè)樓層層高度，本工工程標(biāo)準(zhǔn)層為為3.6m和4.8m，以下分別別取h=3.66m和h=4.88m進(jìn)行內(nèi)力分分析：h=3.6mm時(shí)，α=arcttg()=668.10，β=arcctg()==84.500ΣM(D)=00S1×1.1××Sinα-P1×1.1==0S1===177.91KNNΣM(A)=00S2×1.1××Sinβ-P2×1.1==0S2===211.59KNNΣX=0S1Cosα+S2Cosβ-PB=0PB=17.991×Coss68.100+21.559×Coss84.500=8.755KNh=4.88m時(shí)，α=arcttg()=774.30，β=arcctg()==85.800ΣM(D)=00S11==17.331KNΣM(A)=00S22==21.555KNΣX=0PB=17.331×Coss74.300+21.555×Coss85.800=6.266KN因樓層高度的變變化，在此選選用最不利荷荷載進(jìn)行各構(gòu)構(gòu)件驗(yàn)算，即即層高為3.6m時(shí)：S1=17.991KN，S2=21.559KN，PB=8.755KN。構(gòu)件驗(yàn)算：鋼梁的驗(yàn)算：：鋼梁型號(hào)擬選II12.6，各項(xiàng)技術(shù)術(shù)參數(shù)分別為為：h=126mmmb=74mmmt=5mmtw=8..4mmA=18810mm22Ix=488ccm4ωx=77..5cm3ix=5..20cmIy=46.99cm4ωy=12..68cm33iy=1..61cm由計(jì)算簡(jiǎn)圖可知知：鋼梁軸心心力為PB鋼梁截面強(qiáng)度驗(yàn)驗(yàn)算：==4.83((N/mm22)<f=2215N/mmm2滿(mǎn)足要求鋼梁整體穩(wěn)定性性驗(yàn)算：鋼梁的的計(jì)算長(zhǎng)度L0=1.5米λx===288.85<[[λ]=2000λy===933.17<[[λ]=2000λy>λx故只只對(duì)Y-Y軸進(jìn)行驗(yàn)算算，查表得：：ψ=0.2112==22.800(N/mmm2)<f=2215N//mm2安全鋼梁局部穩(wěn)定定性驗(yàn)算：①腹板：≤((25+0..5λ)式中以構(gòu)件兩方方向長(zhǎng)細(xì)比的的較大者，即即λy=180，λy>100，取λ=100代入上式得得：==25.2<<(25+00.5λ)=(25++0.5×1100)×==78.4安全②翼板：≤((10+0..1λ)代入數(shù)據(jù)得得：=8.8<100+0.1××100)××=20.99安全吊索驗(yàn)算鋼絲繩強(qiáng)度驗(yàn)驗(yàn)算擬選用6×199Φ17光面鋼絲繩繩，其破斷拉拉力Pg=184000Kg鋼絲繩允許拉力力：S=0.885×184400×100=156..4KN安全系數(shù)：K====7.244>6.0安全花籃螺絲強(qiáng)度度驗(yàn)算：花籃螺絲選用OOO型3.0，螺旋扣號(hào)號(hào)碼為3.0，許用荷載載：f=30KN>>S2=211.59KNN安全節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算：吊索連墻節(jié)點(diǎn)點(diǎn)驗(yàn)算：吊環(huán)用Φ16圓圓鋼冷彎而成成，焊接在10mm厚的鋼板上上，焊腳尺寸寸hf=6mm，焊縫長(zhǎng)度Lw=1000mm(雙面焊)，螺栓直徑Φ22(如下圖)：①吊環(huán)驗(yàn)算算：吊環(huán)受剪力：Nv=S1+SS2=17.991+21..59=399.5KNτ===98..26N/mmm2<[τ]=1255N/mmm2安全②焊縫強(qiáng)度度驗(yàn)算：焊縫受水平方向向拉應(yīng)力及豎豎向剪應(yīng)力共共同作用，應(yīng)應(yīng)滿(mǎn)足下式：：≤式中中β?為強(qiáng)度增大大系數(shù)，靜載載作用下取1.22為角焊縫強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值，取取160NN/mm2Nt=S1Coosα+S2Cosβ=17.991×Coss68.100+21.559×Coss84.500=8.755KNNv=S1Siinα+S2Sinβ=17.991×Sinn68.100+21.559×Sinn84.500=38.112KNσ?===5..79N//mm2τ?===255.12NN/mm2==25.655N/mm22<=160NN/mm2安全③鋼板強(qiáng)度驗(yàn)驗(yàn)算：鋼板承受螺栓傳傳來(lái)的豎向反反力：N=Nv==38.122KN受力面積取與螺螺栓的有效接接觸面積：A=3.114×11××10=3445.4mmm2σ===1110.36NN/mm2<[f]==215N//mm2安全④連墻螺栓驗(yàn)驗(yàn)算：螺栓直徑為Φ222、截面積A=3800.1mm22，螺栓受水水平拉力及豎豎向剪力共同同作用，則要要滿(mǎn)足：≤1式中：Nt、NNv分別為螺栓栓所受拉力、剪剪力；、分別為螺栓栓受拉、受剪剪承載力設(shè)計(jì)計(jì)值。Nt=Nc=88.75KNN、Nv=QC=38.1