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松江大学城N1电梯井道脚手架施工方案

目录

第一章工程概况 (1)

第二章编制依据 (1)

第三章施工部署 (1)

3.1总体布置 (1)

3.2脚手架施工流程 (1)

3.3脚手架设计 (2)

3.3.1主要构配件 (2)

3.3.2脚手架架体 (2)

3.3.3支撑结构 (3)

第四章脚手架搭设 (3)

4.1立杆搭设要求 (3)

4.2水平杆搭设要求 (3)

4.3扣件安装要求 (4)

4.4脚手板搭设要求 (4)

4.5其他搭设要求 (4)

第五章脚手架拆除 (4)

第六章质量保证要求 (5)

第七章安全要求和措施 (6)

第八章结构验算 (7)

8.1电梯井道脚手架计算书 (7)

8.2电梯井道脚手架工字钢梁计算书 (10)

第九章附图 (12)

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第一章工程概况

松江大学城N1地块商办项目基坑与N2基坑连成整体,N1、N2地下车库基坑开挖总面积约28407m2,周长约668m。本工程±0.000相当于+4.500米,自然地面相对标高约-1.200米。工程结构类型为框架-剪力墙,地下一层标高为-4.4~-5.4米,一层层高5.1米,标准层层高4.5米。最高(13F)高度59.600米(至女儿墙顶高度)。本工程主楼有三个电梯井道,井道尺寸为2300×2200,裙楼有一个电梯井道,井道尺寸为4050×3050。

第二章编制依据

(1)设计图纸

(2)《建筑施工安全检查标准》(JGJ59—2011);

(3)《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-2011);

(4)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012);

(5)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011);

(6)《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81—2002);

(7)《建筑施工手册》(第四版);

(8)《建筑结构静力计算手册》(第二版);

(9)其它有关安全技术规定。

第三章施工部署

3.1 总体布置

(1)电梯井道脚手架搭设高度第一段不超过30m,上部不超过20m;第一段采用落地脚手架,支撑在电梯井道基础底板上,以上每段脚手架下部用钢梁作为支撑结构体,上部为落地式脚手架架体。电梯井道脚手架搭设第一段从基础面~18.600(5F),第二段从从18.600(5F)~36.600(9F),第三段从36.600(9F)~54.600(13F)结束。

(2)脚手架功能:电梯井道脚手架,不作为结构支承脚手架,主要功能是安全防护。

3.2 脚手架施工流程

搭设地下部分脚手架→施工至地面5层时,准备钢梁,预留洞口→放置钢梁,钢梁顶部焊接连接钢筋→搭设地上第一段脚手架(高度不超过30m)→准备钢梁,预留

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洞口→放置钢梁,钢梁顶部焊接连接钢筋→搭设第二段脚手架(高度不超过20m)→以此类推

3.3 脚手架设计

3.3.1主要构配件

(1)脚手架钢管采用普通钢管,规格为Φ48×3.6。

A、钢管应有产品质量合格证和质量检验报告。

B、钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和

深的划道。

C、钢管外径、壁厚、端面等的偏差,应分别符合规范相关规定,钢管必须涂有防

锈漆。

(2)脚手架钢管采用扣件连接,主要有直角扣件、旋转扣件、对接扣件三种。A、扣件式钢管脚手架应采用可锻铸铁制作的扣件,其材质应符合现行国家标准

《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定

B、脚手架采用的扣件,在螺栓拧紧扭力矩达40-65N·m 时,不得发生破坏。(3)本工程脚手板主要使用竹笆脚手板。竹脚手板宜采用由毛竹制作的竹笆板。(4)挡脚板采用木挡脚板,木挡脚板高180mm。

(5)18号工字钢搁置梁

A、工字钢悬挑梁宜采用Q235钢、16Mn钢,其材质应分别符合现行标准《碳素

结构钢》(GB/T700-2006)。

B、焊接构件的焊缝应符合相关焊接规范要求。

3.3.2脚手架架体

(1)由于井道脚手架需要避开电梯导轨及其他预埋件,所以架体未采用常用平面尺寸,具体电梯井道脚手架架体的平面尺寸详见附图。

(2)脚手架底步设纵横向扫地杆,纵向扫地杆放在横向杆上面,纵横扫地杆采用直角扣件固定在立杆上。纵向扫地杆离底座上皮不大于200mm。

(3)每步均要设置纵横水平杆,每个主节点上必须有水平杆。

(4)在操作层上,在主节点纵横杆之间,再沿横向布置两根纵向水平杆,间距不大于400mm,作为直接承受面层板荷载的构件。操作层面上满铺脚手竹笆。(5)在操作层下方的连续二步内,面上均满铺脚手竹笆,作为安全防护隔离。

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(6)脚手架可利用电梯门洞作为上下出入口。

(7)为加强脚手架整体稳定性,每隔两步设置对撑撑住井道墙体;靠门洞一面撑在梁侧。每边至少撑2根对撑杆;对撑杆的布置不大于二步三跨。

(8)脚手架允许两个操作层进行作业,施工荷载限定在200kg/m2以下。

3.3.3支撑结构

(1)电梯井道脚手架搭设高度不能超过20m,每段脚手架手立杆底部固定在工字钢梁上, 工字钢梁采用I18;楼板留洞处用槽钢作为支撑结构,立杆立在槽钢上。(2)钢梁一端搁置在剪力墙的预留洞中,另一端固定在地面一层楼板上,在楼板上用放置I18工字钢,钢梁与其焊接。钢梁在剪力墙中的搁置长度≥150mm,预留洞的截面尺寸为150mm×250mm。

(3)立杆与钢梁的连接处做法:在钢梁顶每根立杆的位置预先焊接一根竖向钢筋,钢筋规格为Φ32,长度不小于200mm,钢筋底部四周围焊,焊脚尺寸5mm。

搭脚手时立杆套入钢筋。

(4)上述焊接作业采用E43电焊条。

第四章脚手架搭设

4.1 立杆搭设要求

(1)立杆上的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm,各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。

(2)开始搭设立杆时应设置一根抛撑,有三跨的隔跨设一根(共两根),直至连墙件安装稳定后,或者对撑杆安装稳定后方可拆除。

(3)当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m。靠上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。

4.2 水平杆搭设要求

(1)纵向水平杆设置在立杆内侧,其长度不小于3跨。

(2)对于多跨脚手架,如需接长纵向水平杆,应采用对接扣件,对接扣件交错布置,两根相邻水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内,不同步或不同跨两个相邻接

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头在水平方向错开的距离不小于500mm,各接头至最近主节点的距离不大于纵距的1/3。

(3)主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。

(4)双排脚手架的横向水平杆两端,应用直角扣件固定在立杆上。

4.3扣件安装要求

(1)扣件规格必须与钢管外径相同。

(2)在主节点处固定纵向和横向水平杆的直角扣件距离不应大于150mm。

(3)对接扣件开口应朝上或朝内。

(4)螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m且不应大于65N·m。

(5)在主节点处固定横杆、纵杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。

4.4脚手板搭设要求

(1)脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120~150mm。

(2)竹笆脚手板按其主竹筋垂直于纵向水平杆的方向铺设,且采用对接平铺,四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。

4.5其他搭设要求

(1)各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。

(2)每搭完一步脚手架后,应按落地钢管扣件脚手架规范规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。

(3)竹笆脚手板采用对接平铺,四个角应用直径 1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。

(4)脚手架与结构之间的空隙必须用竹笆填满,防止人或物品掉落;井道脚手架必须设置竹笆隔离层,防止坠落,便于清理垃圾。

(5)脚手架每隔20米用木板做一次硬隔离,保证脚手架全封闭,达到安全防护的目的。

第五章脚手架拆除

(1)脚手架体的拆除流程遵守由上而下,先搭后拆、后搭先拆的原则。一般为:密目安全网→脚手竹笆→防护栏杆栅→水平杆→剪刀撑→立杆→下

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一步以此类推。

(2)严禁上下同时作业。

(3)做到一步一清,一杆一清。

(4)拆下来的脚手杆件要随拆、随清、随运,现场分类、分堆、分规格码放整齐,按计划退场。

第六章质量保证要求

(1)脚手架搭设前对有关材料进行验收。脚手架钢管、扣件、安全网以及槽钢均应有质量证明书。

(2)脚手钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。钢管外径、壁厚、端面等的偏差,以及弯曲变形应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)的规定。钢管必须涂有防锈漆。

(3)有裂缝、变形的扣件严禁使用,出现滑丝的扣件螺栓必须更换。扣件也应进行防锈处理。

(4)密目安全网网目边长不大于10cm。安全网安装完毕后对系点的间距和牢固程度进行检查。

(5)对工字钢尺寸进行抽查,重点检查工字钢表面的锈蚀、刻痕缺陷,允许偏差应满足该规格型钢的技术标准。单根工字钢梁应采用完整的工字钢段,不得用焊缝、螺栓等拼接。

(6)钢梁上与立杆的连接件固定后,进行检查,重点检查连接钢筋、钢管的长度和焊缝。

(7)检查焊缝外观质量,包括表面缺陷和焊缝尺寸。具体允许偏差要求参阅规范《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81—2011)。电焊作业人员必须有上岗证。(8)脚手架搭设完毕后,对扫地杆、立杆和水平杆的构造进行检查,包括立杆底部与钢梁的连接情况、立杆垂直度、间距、水平杆高差和扣件位置、扣件拧紧力矩。具体允许偏差值参阅《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)。扣件螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m,且不应大于65N·m。

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第七章安全要求和措施

(1)脚手架必须严格依据方案进行搭设,施工前做好安全技术交底工作。

(2)搭拆脚手架、上架进行其它作业的施工人员必须戴好安全帽,穿防滑鞋。搭拆操作人员还必须系好安全带。

(3)严禁酒后作业,凡患有不适合高处作业疾病的人员不得从事架子工作业,也不得上架进行其它作业。

(4)电梯井道内不得抛扔物体。施工人员在不使用工具时,应将工具放入包内。(5)搭拆脚手架的人员必须持有效上岗证工作。

(6)搭拆脚手架、清除井道内垃圾时,电梯井周边一定范围内设警戒,有专人监护。(7)脚手架上挂牌标明允许的施工荷载值。平时经常派人检查架子上是否有超载现象。避免局部堆载过大的现象。垃圾尽快清理出井道。

(8)施工人员从楼层内进入井道脚手架,应搭设临时过道板或简易爬梯。不得沿外侧的立杆和水平杆攀爬。

(9)脚手架操作层上如有堆载,侧边必须铺竹笆作为挡板。

(10)在脚手架使用期间,严禁拆除各类杆件。

(11)不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上。

严禁悬挂起重设备。

(12)井道内作业如光线不足应配照明,照明由电工设置。

(13)在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。脚手架上设一定数量灭火器。

(14)使用安全网时,应该避免发生下列现象:在网内或网下方堆积物品;人跳进或把物品投入网内;大量焊接或其他火星落入网里。如在井道内进行焊接工作,操作点处应用板与下方隔离。

(15)每天井道内施工完毕,均要做好落手清工作,避免高空坠物和架体负荷较大。(16)定时检查脚手竹笆的损坏情况,及时更换。

(17)宜每天在井道内所有作业完成后,清理一次安全网上的杂物。

(18)每周至少一次定时检查安全网,主要查安全网是否有严重的变形和磨损、断裂、霉变,以及连接部位松脱等情况。修理网所用的材料、编结方法应与原网相同,修理后必须经专人检验合格,方可继续使用。

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(19)拆除脚手架在下方安全网已有效张挂起的条件下进行。

(20)井道内所有作业全部完毕后,临边洞口处做好安全防护措施。

第八章结构验算

8.1电梯井道脚手架计算书

计算参数:

双排脚手架,搭设高度24.0米,立杆采用单立管。

立杆的纵距1.8米,立杆的横距1.7米,内排架距离结构0.30米,立杆的步距1.80米。

钢管类型为48×3.6,连墙件采用2步2跨,竖向间距3.60米,水平间距3.6米。

施工活荷载为2.0kN/m2,同时考虑2层施工。

脚手板采用模板,荷载为0.10kN/m2,按照铺设11层计算。

脚手板下大横杆在小横杆上面,且主结点间增加两根大横杆。

基本风压0.45kN/m2,高度变化系数1.2500,体型系数0.6000。

地基承载力标准值170kN/m2,基础底面扩展面积0.250m2,地基承载力调整系数0.40。

一、大横杆的计算:

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。

按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

大横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m

脚手板的荷载标准值 P2=0.100×1.170/3=0.039kN/m

活荷载标准值 Q=2.000×1.170/3=0.780kN/m

静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.039=0.093kN/m

活荷载的计算值 q2=1.4×0.780=1.092kN/m

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大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

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大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩

跨中最大弯矩计算公式如下:

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跨中最大弯矩为

M1=(0.08×0.093+0.10×1.092)×1.8802=0.412kN.m

支座最大弯矩计算公式如下:

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支座最大弯矩为

M2=-(0.10×0.093+0.117×1.092)×1.8802=-0.484kN.m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:

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=0.484×106/4491.0=107.859N/mm2

大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

3.挠度计算

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度

计算公式如下:

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静荷载标准值q1=0.038+0.039=0.077kN/m

活荷载标准值q2=0.780kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=(0.677×0.077+0.990×0.780)×1880.04/(100×2.06×105×107780.0)=4.639mm

大横杆的最大挠度小于1880.0/150与10mm,满足要求!

二、小横杆的计算:

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。

用大横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算

大横杆的自重标准值 P1=0.038×1.880=0.072kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.100×1.170×1.880/3=0.073kN

活荷载标准值 Q=2.000×1.170×1.880/3=1.466kN

荷载的计算值 P=1.2×0.072+1.2×0.073+1.4×1.466=2.228kN

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小横杆计算简图

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和

均布荷载最大弯矩计算公式如下:

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集中荷载最大弯矩计算公式如下:

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M=(1.2×0.038)×1.1702/8+2.228×1.170/3=0.877kN.m

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=0.877×106/4491.0=195.199N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

3.挠度计算

最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和

均布荷载最大挠度计算公式如下:

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集中荷载最大挠度计算公式如下:

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小横杆自重均布荷载引起的最大挠度

V1=5.0×0.038×1170.004/(384×2.060×105×107780.000)=0.04mm 集中荷载标准值P=0.072+0.073+1.466=1.612kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V2=1611.912×1170.0×(3×1170.02-4×1170.02/9)/(72×2.06×105×107780.0)=4.127mm

最大挠度和

V=V1+V2=4.169mm

小横杆的最大挠度小于1170.0/150与10mm,满足要求!

三、扣件抗滑力的计算:

纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):

R ≤Rc

其中 Rc ——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;

R ——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;

1.荷载值计算

横杆的自重标准值 P1=0.038×1.170=0.045kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.100×1.170×1.880/2=0.110kN

活荷载标准值 Q=2.000×1.170×1.880/2=2.200kN

荷载的计算值 R=1.2×0.045+1.2×0.110+1.4×2.200=3.265kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;

双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。

四、脚手架荷载标准值:

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

静荷载标准值包括以下内容:

(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1146

NG1 = 0.115×20.000=2.292kN

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板,标准值为0.10 NG2 = 0.100×11×1.880×(1.170+0.830)/2=2.068kN

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.10

NG3 = 0.100×1.880×11/2=1.034kN

(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005

NG4 = 0.005×1.880×20.000=0.188kN

经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.582kN。

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。

经计算得到,活荷载标准值 NQ = 2.000×2×1.880×1.170/2=4.399kN

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.2NG + 1.4NQ

经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×5.582+1.4×

4.399=12.857kN

五、立杆的稳定性计算:

1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

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其中 N ——立杆的轴心压力设计值,N=12.857kN;

i ——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;

k ——计算长度附加系数,取1.155;

u ——计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.550;

l0 ——计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.155×1.550×

1.800=3.222m;

A ——立杆净截面面积,A=4.239cm2;

W ——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3;

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——由长细比,为3222/16=202;

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——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.177;

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——钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到

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=12857/(0.18×424)=171.469N/mm2;

[f] ——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;

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不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!

8.2电梯井道脚手架工字钢梁计算书

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

静荷载标准值包括以下内容:

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(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);

NG1 = 0.115×20.000=2.292kN

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用木模板脚手板,标准值为0.10 NG2 = 0.100×11×1.880×(1.170+0.830)/2=2.068kN

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、木模板脚手板挡板,标准值为0.10

NG3 = 0.100×1.880×11/2=1.034kN

(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005

NG4 = 0.005×1.880×20.000=0.188kN

经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.582kN。

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。

经计算得到,活荷载标准值 NQ = 2.000×2×1.880×1.170/2=4.399kN

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.2NG + 1.4NQ

经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×5.582+1.4×

4.399=12.857kN

工字钢梁为I18。根据平面图,工字钢梁按受3个集中荷载及自重均布荷载的单跨简支梁计算。跨度l为3.1m,集中荷载取立杆轴向压力为12.857kN。

计算简图

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荷载计算

(1)构件自重标准值:g k=0.241kN/m

(2)构件自重设计值:g=1.2×g k=0.289kN/m

(3)集中荷载设计值:12.857kN

抗弯强度验算

松江大学城N1电梯井道脚手架施工方案

M max =2g 81l +N ×0.45+l N 4

1 =1/8×0.289 ×3.02+0.45×12.857+1/4×12.857×3.0=15.754kN ?m

σ=W M x γ=6315.754101.0518510

???=81.102N/mm 2<f =215 N/mm 2,满足要求。 整体稳定性验算

工字钢梁I18,查表得b ?=1.3>0.6

按下式计算b ’?代替b ?:

b ’?=1.07-b 282

.0?=0.853<1.0

x W b M ?=6315.754100.85318510

???=99.832 N/mm 2<f =215 N/mm 2,满足要求。 抗剪强度验算

支座反力V A =V B =21(3N+l g )=2

1(3×12.857+0.289×3.0)=19.719kN w

t I VS =τ=33

419.71910106.510166010 6.5????? =19.463 N/mm 2<f v =125 N/mm 2,满足要求。

挠度验算

νmax =x EI l 48N 3+x

EI l 24Na 2

(3-422l a )+x EI l 3845g 4 =335412.85410300048 2.0610166010??????+322

54212.8571030004504503424 2.06101660103000

???-?????() +4

5450.2893000384 2.0610166010

??????=2.11+1.846+0.089 =4.045mm <[ν]=l /400=7.75mm ,满足要求!

第九章 附图

附图一:电梯井道内架搭设平面示意图;

附图二:电梯井道内架搭设立面示意图;

附图三:电梯井道内架工字钢U 型螺栓固定示意图;

附图四:电梯井道内架工字钢固定示意图。