高墩施工人行爬梯计算.doc

1、 高墩施工人行爬梯计算 一、编制依据 （1） 建筑施工扣件式钢管脚手架 （JGJ130-2001，2002 年版） （2） 建筑施工安全检查标准 （JGJ59-99） （3） 建筑施工高处作业支全技术规范 （JGJ80-91) （4）本工程施工图纸和投标文件 （5）本工程施工组织设计 二、工程概况 共有桥梁 8 座，平面均位于分离式路基段内,墩柱形式为圆柱墩，最高墩身为 杨梅溪 2 号高架桥右幅 2#墩，墩高 26.22 米。 三、爬梯方案选择 由于墩身及盖梁的施工工期较短,计划沿墩身一侧安装专用“之”字形安全爬 梯以供作业人员上下。 四、爬梯设计及验算 本方案适用于墩身的爬梯支架搭设，具体高

2、度按照每个墩的实际高度来进行 相应的调整，计算参数均是按照最大的高度进行计算，以保证结构安全性。 1、参数信息 （1）脚手架参数 双排脚手架搭设高度为 26.22 米，本计算书按照最大高度 26.22 米来计算； 采用 12191930mm 门式架搭设，采用的钢管类型为 42x2.2。 （2）活荷载参数 施工均布活荷标准值：1.5kN/ m 2；脚手架用途：施工行走脚手架； （3）风荷载参数 基本风压取 0.35kN/m 2； 风荷载高度变化系数 z 为 1.33，风荷载体型系数 s 为 0.8； 脚手架计算中考虑风荷载作用。 （4）静荷载参数 脚手架钢管自重 1.01t。 2、大横杆的计算

3、按照扣件式钢管脚手架安全技术规范 （JGJ130-2001 ) 第 5.2.4 条规定， 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。将大横杆 上面的脚手板自重和施工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 10.384/PkNm 5 分板的荷载标准值 25x.2/ 活荷载标准值 ./7Q 静荷载的计算值 103841.50.3461/qkNm 活荷载的计算值 2.x/k 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 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

4、 跨中最大弯矩计算公式如下： 221max11 0.8.0Mqll 跨中最大弯矩为 22ax .346.x5.3075kNm 支座最大弯矩计算公式如下： 222max1107qll 支座最大弯矩为 22max.1346.x5 0.6984MkNm 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： 6 20.98/013./k 大横杆的计算强度小于 205N/mm2，满足要求。 （3）挠度计算 q1 q11 1 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： 4412max0.670.9qlqlVEII 静荷载标准值 1.384.25.8/qkNm 活荷载标准值 2/kN 三跨连续

5、梁均布荷载作用下的最大挠度 50.67x.840.9x.7520/1x.60129.75mV 大横杆的最大挠度小于 2000.0/150 与 10mm，满足要求。 3、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 10.384x2=.76pkN 5 分板的荷载标准值 25/05 活荷载标准值 ./.Q 荷载的计算值 1x07681.4x2.7916Pk 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

6、和均 布荷载最大弯矩计算公式如下： 2qmax/8Ml 集中荷载最大弯矩计算公式如下： q pmax/4MPlqmaxpaxM220.3841/.7961/=0.76kNm（ ） 6 2750=3 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： 4qmax5=38lVEI 集中荷载最大挠度计算公式如下: ax4pPlI 小横杆向重均布荷载引起的最大挠度 45150.381/382.061x90.1V m 集中荷载标准值 .7.78PkN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠

7、度 352076.8x1/42.061901.23 最大挠度和 12.743Vm 小横杆的最大挠度小于 1000.0/150 与 10mm，满足要求。 4、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)；为 0.1395G1 0.395x48.621NkN (2)脚手板的自重标准值(kN /m 2)；采用 5 分木板脚手板，标准值为 0.5/.4 (3)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m 2)；0.005 kN/m 230.540.GNkN 经计算得到，静荷载标准值 。1238.61GGNNk

8、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 1.5x2/3Qk 风荷载标准值应按照以下公式计算 k =0.7zsOWU 其中 W0基本风压(kN/m 2) ,按照建筑结构荷载规范 (GB50009-2001)附录表 D.4 的规定采用： W0= 0.35 Uz风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范 (GB50009-2001)附录表 7.2.1 的规定采用： Uz = 1.23 Us一一风荷载体型系数： Us=0.8 经计算得到，风荷载标准值 2k0.7351.208 .41/kNm 考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计

9、值计算公式 1.2.4x8GQNN 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力 0513.96k 不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式 1.2.4GQN 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力 .56kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 Mw 计算公式20.8x 14/0wKaWLh 其中 WK一一风荷载标准值(kN/m 2)； La 一一 立杆的纵距 (m)； h 一一立杆的步距 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩 0.85x14/l0.135wKaMLhkNm 6、立杆的稳定性验算 卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。 （1）不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 NfA 其中 N 一一立杆的轴

10、心压力设计值，N=14.546kN ; I 一一 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm; k 一一 计算长度附加系数，取 1.155; 一一 计算长度 (m)，由 确定 0l 0.2lh01.8l 一一 长细比， 年由脚手架的高度确定，/i A 一一 立杆净截面面积，A=4.890cm 2; W 一一 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=5.080cm 3； 一一 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 的结果查表得到 0.415;0/li 一一 钢管立杆受压强度计算值(N/mm 2)；经计算得到 ；1456/0.x 48971.6/Nm f 一一 钢管立杆抗压强度设计值， f =205.00N/mm

11、2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f ，满足要求。 （2）考虑风荷载时，立杆的稳定性验算 WMfA 其中 N 一一 立杆的轴心压力设计值，N=13.916kN； i 一一计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm; k 一一 计算长度附加系数，取 1.155; 一一 计算长度 (m)，由 确定， 0l 0.2lh ；01.8l 一一 长细比， 年由脚手架的高度确定，/i A 一一 立杆净截面面积，A=4.890cm 2; W 一一 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=5.080cm 3； 一一 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 的结果查表得到 0.415;0/li Mw一一计算立杆段由风荷载设计

12、值产生的弯矩， 2 ;0.85 x14/0.135wKaMWLhkNm 一一 钢管立杆受压强度计算值(N/mm 2)；经计算得到 ；2396/. 89/0894.6/ f 一一钢管立杆抗压强度设计值， f =205.00N/rnm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f ，满足要求。 7、连墙件的计算 连墙件的轴向力标准值应按照下式计算： 1lwoN 风荷载标准值 ;2 0.721.8605 .169/KWkNm 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Ak=9m2 ; 按规范) 5.4.1 条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力 (kN)， No =5.000kN; 风荷载产生的连墙

13、件轴向力标准值(kN)，按照下式计算: ； 1.42.13lwKNWAk 连墙件的轴向力标准值 ；o7.13lwkN 连墙件的承载力设计值按下式计算： ff 其中 一一轴心受压立杆的稳定系数； 由长细比 的结果查表得到 =0.949，0/ 26./158li 又: A =4.89cm 2； f =205.00N/mm2； 连墙件轴向承载力设计值为 ；430.94.810259.1fNkN Nf大于 连墙件的设计计算满足要求。7.13kl 连墙件采用双扣件连接扣住，与墙体锁死。 由以上计算得到 小于双扣件的抗滑力 2X8.0kN 满足抗滑要求。.l 8、立杆的地基承载力计算 立杆基础底面的平均压

14、力应满足下式的要求 gPf 地基承载力设计值： ;2gfl0/kNm 搭设前对基础进行这样的处理，应标准化的要求在平整场地的时候打上一层 10cm 的混凝土，并且在钢管下垫 5 分板或10 槽钢，并且每根钢管都用底托以保 护木板。 立杆基础底面的平均压力: ；2/96.7/PNAkm 其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值: N=14.546kN； 基础底面面积：A=0.15m 2 。 ，地基承载力满足要求。2297.6/10/gPkNmfk 缆风绳计算 作用于墩身模板的风荷载由缆风绳抵抗。 风荷载标准值 式中： 风荷载标准值(KN/)； 基本风压(KN/)，取 0.35 风压高度变化系数，取 1.23 风荷载体型系数，取 0.8 高度处的风振系数，取 1.63 1.630.81.230.35=0.56 KN/m2 墩身最大高度 H=20m 风荷载 W=201.90.56=21.28KN 沿线路纵向在墩身两侧各设置 1 根缆风绳，缆风绳与墩身的夹角为 45，单根 钢丝绳拉力 N=21.28/2/COS45=14.84 KN 根据重要用途钢丝绳GB8918-2006，选用直径为 8m，结构为 67+IWS 的钢 丝绳，最小破断力 36.1 KN1.4N=16.32 KN，满足要求。