【正文】 工荷載 風(fēng)荷載 桿件軸力 橫 梁 NAB 0 0 （壓） NCD (壓 ) (壓 ) （壓） NEF (壓 ) (壓 ) （壓） 斜拉桿 NAD (拉 ) (拉 ) — NCF (拉 ) (拉 ) — 豎拉桿 NBD 0 0 — NDF (拉 ) (拉 ) — 穿墻螺栓 A點(diǎn) NvA ? ? — NtA (拉 ) (拉 ) (拉 ) C點(diǎn) NvC ? ? — tCN 0 0 (拉 ) E點(diǎn) NvE 0 0 — NtE (壓 ) (壓 ) (拉 ) 橫梁穩(wěn)定計(jì)算 ① 內(nèi)力組合 從內(nèi)力表中知：在恒載 +施工荷載共同作用下，橫梁 CD、 EF 受壓值同為最大，這里以橫梁 EF 為計(jì)算對(duì)象。內(nèi)力組合設(shè)計(jì)值算式為： )(0 風(fēng)風(fēng)施施 QCjdCQGjdGEF NNKNKN ???????? ??? 建外 SOHO 三期工程外腳手架施工方案 25 式中：γ 0— 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，γ 0= γ G 、 γ Q— 恒載、活載分項(xiàng)系 數(shù)， γ G=,γ Q= γ d— 動(dòng)力系數(shù) , γ d= ?C施、 ?C 風(fēng) — 施工荷載、風(fēng)荷載的組合值系數(shù)，其值均為 。 Kj— 荷載變化系數(shù)， Kj= NG、 NQ施 、 NQ風(fēng) — 恒載標(biāo)準(zhǔn)值、施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)橫梁 EF 產(chǎn)生的拉力。 NEF=(1 +1. 35kN +1 )= kN ②橫梁穩(wěn)定計(jì)算 橫梁的計(jì)算長(zhǎng)度 : L= 14號(hào)工鋼 :A= iy= 49 L ??? mmmy? φ = 222 /215/ 6 1 21 .5 c m58 .8 4K N mmNfmmNAN EF ????? ?? ③導(dǎo)向軸計(jì)算 橫梁腹板上焊兩滾筒，用于安裝導(dǎo)向軸（ ?3 Q235）。導(dǎo)向軸上設(shè) ?424 滾套，導(dǎo)軌在導(dǎo)向軸約束下垂直升降，防止架體向內(nèi)、外傾覆。還承受風(fēng)荷載作用并通過橫梁將其傳至建筑物上。 導(dǎo)向軸對(duì)稱布置在橫梁兩側(cè)，懸臂長(zhǎng)度 l=60mm。風(fēng)荷載由兩側(cè)導(dǎo)向軸分擔(dān)（計(jì)算風(fēng)荷載已乘不均勻系數(shù) ,故偏于安全）。 剪力： kNkNQ ?? 彎矩： M=Ql=60mm=5 kN mm 導(dǎo)向軸（ ?3 Q235）截面特性如下： A= Wz= mm3 因此： 22 / mmkNmmkNAQ ?????? fv=125N/mm2 223 /215/ 2 mmNfmmkNmmk N m mWMz ?????? 建外 SOHO 三期工程外腳手架施工方案 26 拉桿計(jì)算 斜拉桿與豎拉桿相比 ,長(zhǎng)細(xì)比及所受拉力均較大，將其作為計(jì)算對(duì)象。 ①長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算 拉桿桿身為φ 424 無(wú)縫鋼管，其回轉(zhuǎn)半徑 I= 拉桿允許計(jì)算長(zhǎng) mmiil 4 7 2 5 0 ?????????? 設(shè)計(jì)中拉桿計(jì)算長(zhǎng)度均小于此值。 ②內(nèi)力組合： )(0 施施 QCQGGdj NNKN ????? ?? 式中：γ 0— 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，γ 0= γ G 、 γ Q— 恒載、活載分項(xiàng)系數(shù)， γ G=,γ Q= γ d— 動(dòng)力系數(shù) , γ d= ?C施 — 施工荷載的組合值系數(shù)，其值均為 。 Kj— 荷載變化系數(shù)， Kj= NG、 NQ施 — 恒載標(biāo)準(zhǔn)值、施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)拉桿產(chǎn)生的拉力。 N= （ 2 +2. 25kN） = ③套管強(qiáng)度計(jì)算 φ 424 無(wú)縫鋼管截面積 A= 20 5 N / m m=f ＜ 11 1 .9 N / m m47 7 .2 8m 222 ??? KNAN? ④螺桿強(qiáng)度計(jì)算 螺桿凈截面積 22200 mmdA ???? 21 5N / m m=f ＜ 11 8. 1N / m m45 2. 16 m 2220 ??? KNAN? ⑤螺紋牙強(qiáng)度計(jì)算 外螺紋剪應(yīng)力 : 21 / mmNmmmm kNbzdK Nz ??????? ?? 建外 SOHO 三期工程外腳手架施工方案 27 式中： KZ— 荷載不均勻系數(shù)， 130 655 ???? dzk z d1— 外螺紋小徑， d=24mm b— 螺紋牙根部寬度， b== z— 螺紋圈數(shù)， z=6 外螺紋彎曲應(yīng)力 : 2221/)( 3mmNmmmm mmkNzbdKNhZ????? ???? ?? 式中： h— 螺紋牙工作高度， h=3mm ⑥焊縫強(qiáng)度計(jì)算 2/ mmNmmmm Nf ????? ＜ ?f =160N/mm 2 =195N/mm2 式中： hf— 焊縫高度， hf=5mm lf— 焊縫長(zhǎng)度， lf ==3 7mm= ⑦連接銷軸強(qiáng)度檢算 橫梁與拉桿是通過銷軸連接的 ,銷軸為 Q235 鋼 ,規(guī)格 Φ20 。 44 22 ?????kNdN? =＜ fv =125N/mm2 穿墻螺栓計(jì)算 桁架導(dǎo)軌式爬架高四層，有三層附墻，每層附墻有 2根 M30 穿墻螺栓（ Q235A，普通螺栓），計(jì) 6 根 M30 穿墻螺栓。 M30 穿墻螺栓參數(shù)及承載力設(shè)計(jì)值如下： 螺紋處有效面積： Ae = 受剪承載力設(shè)計(jì)值： Nbv =nv fbv =1 4 30 2 130N/mm 2 建外 SOHO 三期工程外腳手架施工方案 28 = 受拉承載力設(shè)計(jì)值： Nbt =Ae fbt = 140N/mm 2 = 承壓承載力設(shè)計(jì)值： Nbc =d∑t f bc =30mm12mm305N/mm 2 = 穿墻螺栓受力分為升降工況和使用工況兩種情況。 ①在升降工況下傳力路線 : 恒載和施工荷載 → 升降承力結(jié)構(gòu)鋼絲繩掛點(diǎn) → 穿墻螺栓 (附墻支座反力 ) → 建筑結(jié)構(gòu) 。風(fēng)荷載 → 橫梁 → 穿墻螺栓 → 建筑結(jié)構(gòu)。恒載和施工荷載對(duì)穿墻螺栓產(chǎn)生拉力或剪力，風(fēng)荷載對(duì)穿墻螺栓產(chǎn)生拉力。 在圖一中， A 點(diǎn)穿墻螺栓在恒載和施工荷載作用下，受剪拉復(fù)合作用 ,在諸穿墻螺栓中最為不利。 內(nèi)力組合設(shè)計(jì)值算式為： )(0 施施 vQCQvGGdjv NNKN ????? ?? )(0 風(fēng)風(fēng)施施 tQCQtQjdCQtGjdGt NNKNKN ???????? ??? 式中：γ 0— 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，γ 0= γ G 、 γ Q— 恒載、活載分項(xiàng)系數(shù)， γ G=,γ Q= γ d— 動(dòng)力系數(shù) , γ d= ?C 施、 ?C風(fēng) — 施工荷載、風(fēng)荷載的組合值系數(shù)，其值均為 。 Kj— 荷載變化系數(shù)， Kj= NvG、 NvQ施 — 恒載標(biāo)準(zhǔn)值、施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)穿墻螺栓產(chǎn)生的剪力。 NtG、 NtQ 施 、 NtQ 風(fēng) — 恒載標(biāo)準(zhǔn)值、施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)穿墻螺栓產(chǎn)生的拉力。 剪力： Nv=(1 +1. 35 kN)= kN 拉力 :Nt=(1 + kN+1 )= kN 2222????????????????????????????????? bttbvv NNNN Nv= kN＜ Nbc = 建外 SOHO 三期工程外腳手架施工方案 29 ②在使用工況下 ,A、 C 點(diǎn)（圖一）穿墻螺栓均要掛斜拉鋼絲繩 ,使穿墻螺栓產(chǎn)生剪應(yīng)力和拉應(yīng)力。四根斜拉鋼絲繩共同承擔(dān)的恒載為 ，施工荷載為 ，為安全起見，乘以 的不均勻系數(shù)。 風(fēng)荷載對(duì)穿墻螺栓產(chǎn)生拉力 : N t風(fēng) = 單根穿墻螺栓剪、拉力設(shè)計(jì)值分別為 : kNQGN kQkGv )( )(0?????????? ??? kNNQGhlN tQkQkGt])(4 [])(4 [0????????????????? 風(fēng)?????? 2222 ????????????????????????????????? bttbvv NNNN Nv=＜ Nbc = 4．制動(dòng)軌計(jì)算 防墜制動(dòng)裝置是為了防止在升降過程中，提升機(jī)具發(fā)生故障而引發(fā)腳手架墜落事故。即當(dāng)提升機(jī)具發(fā)生故障失效時(shí)，升降過程中的恒載和施工荷載轉(zhuǎn)而由制動(dòng)軌來(lái)承擔(dān)。各荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值如下： 恒載 Gk = 施工荷載 Qk = 內(nèi)力組合 按《附著式升降腳手架設(shè)計(jì)和使用管理規(guī)定》要求，內(nèi)力組合設(shè)計(jì)值算式為： )(0 施GGjz NNKKN ??? ?? 式中：γ 0— 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，γ 0= γ G 、 γ Q— 恒載、活載分項(xiàng)系數(shù)， γ G=,γ Q= 建外 SOHO 三期工程外腳手架施工方案 30 Kz— 沖擊系數(shù) , Kz= Kj— 荷載變化系數(shù)， Kj= NG、 NQ施 — 恒載標(biāo)準(zhǔn)值、施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)制動(dòng)軌產(chǎn)生的拉力。 N= （ 3 +3. 60kN） = 軌身強(qiáng)度 計(jì)算 10 號(hào)工鋼 :A= σ = AN ==＜ f=215N/mm2 焊縫強(qiáng)度計(jì)算 吊點(diǎn)板之間焊縫相對(duì)較短 ,作為檢算對(duì)象。 l? =4 （ 120mm 10mm） =440mm σ f = f ? = 440m m5m ?? =＜ f?f =160N/mm 2 =195N/mm2 吊點(diǎn)掛板截面強(qiáng)度計(jì)算 吊點(diǎn)掛板截面為 120mm12mm, 上有一 φ38 銷軸孔 ,板凈截面積 : A =（ 120mm38mm） 12mm=984mm 2 σ =AN ==＜ f=215N/mm2 連接銷軸強(qiáng)度計(jì)算 連接銷軸受雙剪 ,每個(gè)剪面承受剪力 : kNNP kN2 ??? A= = 4 (38m m ) 2= τ=AP = =＜ fv =125N/mm2 提升鋼絲繩的設(shè)計(jì)破斷力 : 建外 SOHO 三期工程外腳手架施工方案 31 Fg =KQ=6 = 式中 : k— 安全系數(shù) ,k= Q— 起重重量 ,Q=(升降工況下荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ) 選用 6 ，公稱抗拉強(qiáng)度 =1961N/mm2 的鋼絲繩 ,其破斷力 ＞ F g = 。 在使用工況下 , 恒載和施工荷載由四根斜拉鋼絲繩共同承擔(dān)。 恒載標(biāo)準(zhǔn)值為 ，施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 ，斜拉鋼絲繩豎向分力： kNkNkNQP k k ????? 外側(cè)斜拉鋼絲繩與水平面夾角較小 ,其所受拉力較大。 外側(cè)斜拉鋼絲繩水平投影 : l =+= 外側(cè)斜拉鋼絲繩鉛垂面投影為一個(gè)層高 ,取 :h=。 外側(cè)斜拉 鋼絲繩所承受拉力標(biāo)準(zhǔn)值 : h hlGT22 ?? = kNKN 22 ?? 取安全系數(shù) K=6,則斜拉鋼絲繩設(shè)計(jì)破斷力 : Fg =KT=62 = 選用 637φ15 ，公稱抗拉強(qiáng)度 ≥1813N/mm 2 的鋼絲繩 ,其破斷力 ＞ F g = 。 爬架附著支承點(diǎn)設(shè)于剪力墻或梁上，需驗(yàn)算剪力墻或梁垂直于墻面的局部壓力。 按配置間接鋼筋考慮，剪力墻 （梁）兩側(cè)分別與橫梁座板和墊板接觸，墊板面積相對(duì)較小，與其接觸的混凝土局部承壓相對(duì)不利。墊板尺寸如圖： 建外 SOHO 三期工程外腳手架施工方案 32 混凝土局部承壓面積： Al=230mm80mm=18400mm 2 混凝土局部承壓計(jì)算底面積： Ab=390mm240mm=93600mm 2 8 4 0 09 3