电梯井脚手架及防护_secret

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编制日期：电 梯 井 道 脚 手 架 搭 设 方 案 2009年5月11日

一、电梯井道内脚手架： 1、施工部署：

因电梯井道为混凝土墙板结构，故每隔五层结构层（相对高度为21m）在电梯搭设满堂钢管脚手架，在钢管脚手架上满铺18厚机制多层板作为脚手板，机制多层板与钢管必须可靠连接。电梯井道内的各层隔离防护按照：“JGJ-5999”规范设置。每五层的脚手架基础为20号槽钢，20号槽钢搁置在钢筋混凝土楼面上。 满堂脚手架的搭设详见附图：“电梯井道内脚手架平面图”、“电梯井道内脚手架立面图”。 2、井道脚手架的计算：

井道内脚手架按照落地式卸料平台的使用荷载：

材料堆载不超过：5KN/m2 施工活荷载不超过：1KN/m2

2.1 满堂脚手架的安全性能计算:

计算依据1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》

（JGJ130-2001）。

计算依据2《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》(杜荣军)。 模板支架搭设高度为21.0米，

搭设尺寸为：立杆的纵距 b=1.25米，立杆的横距 l=0.80米，立杆的步距 h=1.50米。

图 落地平台支撑架立面简图

图 落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元

采用的钢管类型为48×3.5。 一、基本计算参数[同上] 二、纵向支撑钢管的计算

纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为

截面抵抗矩 W = 5.08cm3； 截面惯性矩 I = 12.19cm4；

纵向钢管计算简图 1.荷载的计算：

(1)脚手板与栏杆自重(kN/m)：

q1 =0.000+0.300×0.300=0.090kN/m

(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)： q21 = 5.000×0.300=1.500kN/m

(3)施工荷载标准值(kN/m)：

q22 = 1.000×0.300=0.300kN/m

经计算得到，活荷载标准值 q2 = 0.300+1.500=1.800kN/m

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。

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

最大弯矩计算公式如下:

最大支座力计算公式如下:

静荷载 q1 = 1.20×0.090=0.108kN/m

活荷载 q2 = 1.4×0.300+1.4×1.500=2.520kN/m

最大弯矩 Mmax=(0.10×0.108+0.117×2.520)×1.2502=0.478kN.m

最大支座力 N = (1.1×0.108+1.2×2.52)×1.25=3.929kN 抗弯计算强度 f=0.478×106/5080.0=94.01N/mm2

纵向钢管的抗弯计算强度小于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:

静荷载 q1 = 0.090kN/m

活荷载 q2 = 0.300+1.500=1.800kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=(0.677×0.090+0.990×1.800)×1250.04/(100×2.06×105×121900.0)=0.348mm

纵向钢管的最大挠度小于1250.0/150与10mm,满足要求!

三、横向支撑钢管计算

横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算 集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=3.93kN

3.93kN 3.93kN 3.93kN 3.93kN 3.93kN 3.93kN 3.93kN 3.93kN 3.93kNAB 800 800 800

支撑钢管计算简图

0.851

0.712

支撑钢管弯矩图(kN.m)

0.073

1.341

支撑钢管变形图(mm)

5.895.892.372.371.961.555.485.481.965.485.481.551.965.895.891.551.551.962.372.37

支撑钢管剪力图(kN)

经过连续梁的计算得到

最大弯矩 Mmax=0.851kN.m

最大变形 vmax=1.341mm

最大支座力 Qmax=11.376kN

抗弯计算强度 f=0.851×106/5080.0=167.47N/mm2

支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!

四、扣件抗滑移的计算

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:

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；

计算中R取最大支座反力，R=11.38kN

单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,横向支撑钢管与立杆的连接必须采用双扣件!

五、立杆的稳定性计算荷载标准值

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容：

(1)脚手架钢管的自重(kN)： NG1 = 0.129×21.000=2.711kN

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。

(2)栏杆的自重(kN)：

NG2 = 0.150×0.800=0.120kN

(3)脚手板自重(kN)： NG3 = 0.300×1.250×0.800=0.300kN

(4)堆放荷载(kN)：

NG4 = 5.000×1.250×0.800=5.000kN

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.131kN。

2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值 NQ = 1.000×1.250×0.800=1.000kN

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.20NG + 1.4NQ

六、立杆的稳定性计算

立杆的稳定性计算公式

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N = 11.16kN —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到；

i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.58 A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.89 W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 5.08 —— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)； [f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] =

205.00N/mm2；

l0 —— 计算长度 (m)；

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算

l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2)

k1 —— 计算长度附加系数，按照表1取值为1.167； u —— 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u = 1.700

a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.50m；

公式(1)的计算结果：l0=1.167×1.700×1.50=2.976m =2976/15.8=188.345 =0.203

=11157/(0.203×489)=112.336N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!

公式(2)的计算结果：l0=1.500+2×0.500=2.500m =2500/15.8=158.228 =0.280

=11157/(0.280×489)=81.359N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!

如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算

l0 = k1k2(h+2a) (3)

k2 —— 计算长度附加系数，按照表2取值为1.053； 公式(3)的计算结果：l0=1.167×1.053×(1.500+2×0.500)=3.072m =3072/15.8=194.438 =0.191

=11157/(0.191×489)=119.181N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!

2.2 满堂脚手架的槽钢基础的安全性能计算:

满堂脚手架立杆基础采用20号槽钢搁置在钢筋混凝土楼面上，每隔五个结构层设置20号槽钢作为立杆基础。

槽钢横梁的

槽钢横梁的强度验算：

槽钢横梁的跨中最大弯矩Mmax=M1+M2 M1=1/8*g*2.6*2.6

g=0.257KN/m 20号槽钢横梁的自重 N= 11.16KN 立杆根部传来的荷载

M1=1/8*0.257*2.6*2.6=0.217KN.m M2=N*a*b的叠加值

M2-1=N*0.1*2.5=11.16*0.1*2.5=2.79KN.m M2-2=N*0.9*1.7=11.16*0.9*1.7=17.07KN.m M2-3=M2-2 M2-4=M2-1

Mmax=M1+M2=0.217+17.07=17.287KN.m 最大应力 σ =M/1.05*W

σ=17287000 /( 1.05 ×178000 )= 92.49 N/mm2

槽钢横梁的最大应力计算值 92.49 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求!

槽钢横梁的刚度验算：

Vmax=(5*42+2)*11.16*26003/384*4*E*1780.4*104 =(256+2)*1.96*1011/385*4*2.1*105*1780.4*104 =5.06*1013/575.78*1013 =0.008mm

规范规定最大挠度值不得超过L/400=2600/400=6.5mm。且不得超过10mm。 经验算