一、懸挑腳手架計算
1.高度要求:當腳手架搭設高度超過50米時,采用明確卸載裝置時,自距離地面一定高度處開始采取明確卸載裝置,也就是懸挑形式。懸挑高度一般不宜超過40米。
2.懸挑腳手架上面結構同落地式腳手架,在施工現(xiàn)場還是要對連墻件的設置引起高度的重視。另外控制的重點就是懸挑主梁的強度、穩(wěn)定性的驗算以及鋼拉繩、錨固板的驗算。
3.對于大、小橫桿的強度和變形的計算、扣件抗滑移的計算、連墻件的計算以及立桿穩(wěn)定性的計算仍然同落地式腳手架計算方法一樣進行計算。
4.懸挑形式
5.聯(lián)梁計算:按照集中荷載作用下的簡支梁計算,集中荷載p傳遞力,計算簡圖如下,計算聯(lián)梁的支座力、強度,強度應滿足規(guī)范的要求。
6.支撐按照簡支梁計算公式
按照鋼結構的計算公式驗算型鋼的抗彎強度是否滿足要求。
7.主梁的計算:
(1)懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計算。
懸臂部分腳手架荷載n的作用,里端b為與樓板的錨固點,
a為墻支點。
懸挑腳手架計算簡圖
計算主梁的彎矩,支座力,驗算懸挑梁的整體穩(wěn)定性。
(2)抗彎計算強度f=m/1.05w+n/a公式說明,根據(jù)《鋼結構設計規(guī)范》(gb50017-2003)拉彎構件和壓彎構件的計算公式如下,y-y軸沒有彎矩作用,公式簡化為上面的公式。
(3)懸挑梁的整體穩(wěn)定性計算:
公式由來:《鋼結構設計規(guī)范》(gb50017-2003)規(guī)定整體穩(wěn)定性計算公式如下,但由于沒有y-y軸向彎矩,公式簡化為上面的式子。
其中φb——均勻彎曲的受彎構件整體穩(wěn)定系數(shù),查表《鋼結構設計規(guī)范》(gb50017-2003)附錄b得到:
φb說明:依據(jù)《鋼結構設計規(guī)范》附錄b得自由長度l1長度確定:
1、沒側向支撐時取梁跨度;2、當有支撐時取支撐之間的間距;3、當為腳手架懸臂端沒有上部拉繩和下部支桿時,支撐的間距要取懸挑長度的2倍。φb大于0.6,按照《規(guī)范》附錄b,其值用φb'替換φb
8.拉桿(鋼絲繩等)、支桿(型鋼等)的受力計算、強度驗算。
(1)鋼絲繩說明:鋼絲繩的型號有6×19、6×37、6×61鋼絲繩,每個型號都有1400mpa,1550mpa,1700mpa,1850mpa,2000mpa強度等級,設計者要注意一下。
(2)吊環(huán)設計說明:根據(jù)《混凝土結構設計規(guī)范》gb50010-2010)規(guī)定,注意強度取值為50n/mm2,材料使用hpb335鋼筋,一個吊環(huán)用兩個截面計算,埋入混凝土的深度不應小于30d 。
9.懸挑梁與建筑物之間的連接計算
(1)水平鋼梁與樓板壓點的拉環(huán)強度計算;
(2)水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓,螺栓粘結力錨固強度計算;
(3)水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓,混凝土局部承壓計算。
按照《扣件式》規(guī)范5.6.6拉環(huán)或螺栓的強度計算:
σ為u形鋼筋拉環(huán)或螺栓應力值;nm為型鋼懸挑梁錨固段壓點u形鋼筋拉環(huán)或螺栓拉力設計值;al為u形鋼筋拉環(huán)凈截面積,一個鋼筋拉環(huán)或一對螺栓按兩個截面計算;
fl—u形鋼筋拉環(huán)抗拉強度設計值,按50n/mm2。
算例:水平鋼梁與樓板壓點如果采用壓環(huán),拉環(huán)強度計算如下:水平鋼梁與樓板壓點的拉環(huán)受力 r=0.024 kn(見下圖支座處的反力);壓環(huán)鋼筋采用直徑d=20mm(規(guī)范規(guī)定直徑不得小于16mm);
a=πd2/4=3.142×202/4=314.159mm2;
σ=nm/2a=24/314.159×2=0.038n/mm2;
《扣件》規(guī)范5.6.8規(guī)定型鋼挑梁錨固在樓板處時,樓板上層應設受力鋼筋,或者把拉環(huán)壓在樓板下層鋼筋下面,并要保證兩側30cm以上搭接長度。
懸挑腳手架示意圖
二、構造要求
1.掃地桿
腳手架必須設置縱、橫向掃地桿??v向掃地桿采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm的立桿上。橫向掃地桿采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。當產桿基礎不在同一高度上時,必須將高處的縱向掃地桿向低處延長兩跨與立桿固定,高低差不應大于1m。靠邊坡上方的立桿軸線到邊坡的距離不應小于500mm(如下圖)。
2.連墻件
(1)連墻件的設置數(shù)量、覆蓋面積一定滿足規(guī)范要求;
(2)連墻件設置應符合以下規(guī)定:
① 宜靠近主節(jié)點設置,其偏離主節(jié)點的距離不應大于300mm;
② 應從低層第一步縱向水平桿處開始設置,當有困難時,應采用其他可靠措施固定;
③ 優(yōu)先采用菱形布置,亦可采用矩形布置;
④ 腳手架兩端必須設置連墻件,連墻件的垂直間距不應大于建筑物的層高,并不大于4m(即2步);
⑤連墻件要與建筑物進行可靠的連接。24m以下單雙排腳手架可采用拉筋和頂撐配合使用的方式。24m以上的雙排腳手架一定要采用剛性連接。嚴禁使用僅有拉筋的柔性連墻件。
(3)連墻件嚴禁私自拆除。拆除腳手架時,連墻件必須隨腳手架逐層拆除,嚴禁先將連墻件整層或數(shù)層拆除后再拆腳手架;分段拆除高度不應大于2步,如高差大于2步,應增加連墻件進行加固。
3.剪刀撐
剪刀撐的設置應:
① 每道剪刀撐的寬度不應小于4跨,且不應小于6m,斜桿與地面的傾角在45-60度之間;
②高度在24m以下的單、雙排腳手架,均必須在外側立面的兩端各設置一道剪刀撐,并應由底至頂連續(xù)設置;中間各道剪刀撐之間的凈距不應大于15m(圖6.6.2);
③高度在24m以上的雙排腳手架應在外側立面整個長度和高度上連續(xù)設置剪刀撐;
④剪刀撐斜桿宜采用搭接;
⑤剪刀撐斜桿應用旋轉扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立桿上,旋轉扣件中心線至主節(jié)點的距離不宜大于150mm。
⑥剪刀撐搭設應隨著立桿、縱向和橫向水平桿等同步搭設,各底層斜桿下端均必須支承在墊塊或者墊板上。
4.地基與基礎
(1)腳手架地基與基礎的施工,必須根據(jù)腳手架搭設高度、搭設場地土質情況與現(xiàn)行國家標準《地基與基礎工程施工及驗收規(guī)范》(gbj 202)的有關規(guī)定進行。
(2)腳手架底座底面標高宜于自然地坪50mm。
(3)腳手架基礎經驗收合格后,應按搭設的要求放線定位。
(4)當腳手架基礎下有設備基礎、管溝時,在腳手架使用過程中不應開挖,否則必須采取加固措施。