大楼悬挑式扣件钢管脚手架施工方案.doc
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1、目 录一、工程概述2二、工程概况2三、编制依据2四、现场条件3五、施工部署3六、脚手架计算4七、施工流程22八、搭设技术要求22九、卸料平台30十、安全通道30十一、外架拆除30十二、脚手架安全管理31一、工程概述1、工程名称:工程2、建设地点:大道西侧3、建设单位:有限公司4、设计单位:建筑设计所5、监理单位:监理有限公司6、承建单位:有限公司7、质量目标:合格二、工程概况指挥中心大楼工程位于路北侧,总建筑面积19552.39m2,其中地上面积17352.62m2,地下建筑面积2199.77m2。地上9层,地下1层,总高度42.30m,地下1层层高3.5m,一层层高5.1m,二层层高4.2m
2、,三层-八层层高3.9m,九层层高5m。三、编制依据 1、施工规范、技术标准1.1、建筑施工扣件式钢筋脚手架安全技术规范(2002版)JGJ130-20011.2、建筑现场临时用电安全技术规范 JGJ46-20051.3、建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300-20011.4、工程测量规范 GBJ50026-20071.5、建筑机械使用安全技术规程 JGJ33-20011.6、建设工程施工现场供用电安全规范 GB50194-20051.7、建筑分项工程施工工艺标准(第二版)1.8、建筑施工手册(第四版)缩印本2、施工应用的主要法律、法规2.1、中华人民共和国建筑法主席令 第91号2.2、
3、中华人民共和国环境保护法主席令 第22号2.3、中华人民共和国劳动法主席令 第28号2.4、中华人民共和国合同法2.5、中华人民共和国职业病防治法2.6、中华人民共和国安全生产法中华人民共和国主席令第70号2.7、建设工程质量管理条例中华人民共和国国务院令第279号2.8、建设工程安全管理条例中华人民共和国国务院令第393号3、其他3.1、工程有限公司质量、环境和职业健康安全管理一体化综合管理体系、程序文件和作业指导书3.2、项目管理手册3.3、指挥中心大楼工程施工图3.4、指挥中心大楼工程施工合同3.5、有关规定3.6、指挥中心大楼工程施工组织设计四、现场条件位于路北侧,交通便捷。施工用地宽
4、约120m,长约200m,总建筑面积近20000m2。四周场地平整开阔。施工操作面积较大,因主楼区域无建成构筑物,对于施工极为便利。水、电由业主提供的水源、电源直接引入现场。机械、设备、周材、劳动力由公司统一调配,管理人员均已到达指定的工作岗位。五、施工部署1、内装饰脚手架内檐装饰本方案暂不考虑,只对装饰用脚手架做简单描述。内檐采用简易脚手架或自制钢筋马凳,高度超过3.5m时,采用简易脚手架,立管间距1500mm,水平间距1800mm,上铺脚手板进行施工,当高度低于3.5m时,采用钢筋马凳或专用移动脚手架平台。2、外檐脚手架本工程主体工程施工到2层楼板后,设置悬挑脚手架,悬挑架从二层板一直搭到
5、屋面层以上1.5m,搭设最大高度43.1米。外檐防护脚手架采用双排脚手架,架体距结构的外檐300mm作为施工距离,立杆间距10501200mm,横杆步距1500mm,并设剪刀撑,架体外侧挂防护安全网,每层设置一道横网。六、脚手架计算悬挑式扣件钢管脚手架计算书钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)。一、计算参数: 双排脚手架,搭设高度43.1米,立杆采用单立管。 立杆的纵距1.20米,立杆的横距1.05米,内排架距离结构0.30米,立杆的步距1.50米。 采用的钢管类型为483.5, 连墙件采用2步3跨,竖向间距3.00米,水平间距3.60米。 施工活
6、荷载为3.0kN/m2,同时考虑2层施工。 脚手板采用木板,荷载为0.35kN/m2,按照铺设4层计算。 栏杆采用木板,荷载为0.14kN/m,安全网荷载取0.0050kN/m2。 脚手板下大横杆在小横杆上面,且主结点间增加一根大横杆。 基本风压0.40kN/m2,高度变化系数1.6700,体型系数0.8720。 悬挑水平钢梁采用18号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度2.50米,建筑物内锚固段长度1.50米。 悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结,最外面支点距离建筑物2.00m。拉杆采用钢丝绳。二、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
7、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=0.3501.050/2=0.184kN/m 活荷载标准值 Q=3.0001.050/2=1.575kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.184=0.267kN/m 活荷载的计算值 q2=1.41.575=2.205kN/m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 跨中最大弯矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为 M1=(0.0
8、80.267+0.102.205)1.2002=0.348kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.100.267+0.1172.205)1.2002=-0.410kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =0.410106/5080.0=80.686N/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: 静荷载标准值q1=0.038+0.184=0.222kN/m活荷载标准值q2=1.575kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.222+
9、0.9901.575)1200.04/(1002.06105121900.0)=1.412mm 大横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!三、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=0.0381.200=0.046kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.0501.200/2=0.220kN 活荷载标准值 Q=3.0001.0501.200/2=1.890kN 荷载的计算值 P=1.20.046+1.20.220+1.
10、41.890=2.966kN 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: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=(1.20.038)1.0502/8+2.9661.050/4=0.785kN.m =0.785106/5080.0=154.507N/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: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=5.00.0381050.
11、004/(3842.060105121900.000)=0.02mm 集中荷载标准值P=0.046+0.220+1.890=2.157kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=2156.5801050.01050.01050.0/(482.06105121900.0)=2.071mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.095mm小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!四、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
12、力设计值; 1、荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.0381.050=0.040kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.0501.200/2=0.220kN 活荷载标准值 Q=3.0001.0501.200/2=1.890kN 荷载的计算值 R=1.20.040+1.20.220+1.41.890=2.959kN 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; 五、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
13、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0.1291 NG1 = 0.12943.100=5.564kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用木脚手板,标准值为0.35 NG2 = 0.35041.200(1.050+0.300)/2=1.134kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、木脚手板标挡板,准值为0.14 NG3 = 0.1401.2004/2=0.336kN (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.20043.100=0.259kN 经计算得到
14、,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 7.293kN。 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 = 3.00021.2001.050/2=3.780kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用:W0 = 0.400 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 = 1.670 Us 风荷载体型系数:Us = 0.872 经计算得到,
15、风荷载标准值Wk = 0.70.4001.6700.872 = 0.408kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2NG + 0.851.4NQ经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.27.293+0.851.43.780=13.250kN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=1.27.293+1.43.780=14.043kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2); la 立杆的纵距 (m
16、); h 立杆的步距 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.851.40.4081.2001.5001.500/10=0.131kN.m 六、立杆的稳定性计算1、不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N=14.043kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm; 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=1.500; l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.1551.5001.500=2.599m; A 立杆净截面面积,A=4.890cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.0
17、80cm3; 由长细比,为2599/16=164; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.262; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 =14043/(0.26489)=109.427N/mm2; f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2;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,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N=13.250kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm; 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=1.500; l0 计算长度 (m)
18、,由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.1551.5001.500=2.599m; A 立杆净截面面积,A=4.890cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3; 由长细比,为2599/16=164; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.262; MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.131kN.m; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 =13250/(0.26489)+131000/5080=129.031N/mm2; f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 Nl,连
19、墙件的设计计算满足要求!连墙件拉结楼板预埋钢管示意图八、悬挑梁的受力计算 悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。 悬臂部分脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。本工程中,脚手架排距为1050mm,内侧脚手架距离墙体300mm,支拉斜杆的支点距离墙体 = 2000mm,水平支撑梁的截面惯性矩I = 1660.00cm4,截面抵抗矩W = 185.00cm3,截面积A = 30.60cm2。受脚手架集中荷载 P=14.04kN水平钢梁自重荷载 q=1.230.600.00017.8510=0.29kN/m悬挑脚手架示意图悬挑脚手架计算简图经过连续梁的计算得到悬挑脚手架支撑梁
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