荆门市东方雅苑A栋住宅楼工程脚手架施工方案.docx
- 文档编号:23783632
- 上传时间:2023-05-20
- 格式:DOCX
- 页数:23
- 大小:26.76KB
荆门市东方雅苑A栋住宅楼工程脚手架施工方案.docx
《荆门市东方雅苑A栋住宅楼工程脚手架施工方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《荆门市东方雅苑A栋住宅楼工程脚手架施工方案.docx(23页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
荆门市东方雅苑A栋住宅楼工程脚手架施工方案
东方雅苑A栋住宅楼工程
脚
手
架
搭
拆
方
案
编制:
审核:
审批:
荆门市荆厦建安有限公司
东方雅苑A栋项目部
2009.4.15
一、工程概况
本工程建筑主体为一栋地下一层,地上二十八层的住宅楼,总建筑面积23300平方米;建筑高度84.55m,钢筋混凝土框剪结构。
本工程建筑耐火等级二级,结构安全等级为二级,屋面防水等级为二级,屋面防水等级为二级,建筑耐久年限为50年,建筑抗震设防烈度六度,本工程设计±0.000相当于绝对标高84.85m。
本工程设计为人工挖孔桩基础,桩身为C25,桩帽为C35,护壁为C25,骨料直径<70mm,全框架钢筋混凝土结构,±0.000以上砌体为小空心加气混凝土砌块与M5.0混合砂浆实砌240厚,外墙及楼梯围护墙为200厚墙体均采用加气混凝土砌块(容重不大于7KN/m2)与M5混合砂浆砌筑,其余为100厚墙体均采用加气混凝土砌块(容重不大于7KN/m2)与M5混合砂浆砌筑。
整个扣件式钢管脚手架的设计与施工,应严格遵照国家行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)执行。
二、脚手架的设计及构造
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)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范。
(一)参数信息:
1.脚手架参数
搭设尺寸为:
立杆的纵距为1.50米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.80米;
计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为43.4米,立杆采用单立管;
内排架距离墙长度为0.20米;
大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为2;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
横杆与立杆连接方式为单扣件;扣件抗滑承载力系数为0.80;
连墙件采用两步三跨,竖向间距3.60米,水平间距4.50米,采用焊缝连接;
2.活荷载参数
施工荷载均布参数(kN/m2):
3.000;脚手架用途:
结构脚手架;
同时施工层数:
2;
3.风荷载参数
湖北省荆门地区,基本风压为0.300,风荷载高度变化系数μz为0.740,风荷载体型系数μs为0.649;
考虑风荷载;
4.静荷载参数
每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):
0.1248;
脚手板自重标准值(kN/m2):
0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):
0.140;
安全设施与安全网(kN/m2):
0.005;脚手板铺设层数:
4;
脚手板类别:
竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:
栏杆木;
4.水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用[16号工字钢],其中建筑物外悬挑段长度1.25米,建筑物内锚固段长度1.50米。
与楼板连接的螺栓直径(mm):
20.00;
楼板混凝土标号:
C25;
5.拉绳与支杆参数
支撑数量为:
1;
钢丝绳安全系数为:
3.000;
钢丝绳与墙距离为(m):
1.200;
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物1.20m。
(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=0.300×1.050/(2+1)=0.105kN/m;
活荷载标准值:
Q=3.000×1.050/(2+1)=1.050kN/m;
静荷载的计算值:
q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172kN/m;
活荷载的计算值:
q2=1.4×1.050=1.470kN/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.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
跨中最大弯距计算公式如下:
跨中最大弯距为M1max=0.08×0.172×1.5002+0.10×1.470×1.5002=0.362kN.m;
支座最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.172×1.5002-0.117×1.470×1.5002=-0.426kN.m;
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.362×106,0.426×106)/5080.0=83.858N/mm2;
大横杆的抗弯强度:
σ=83.858N/mm2小于[f]=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=P1+P2=0.038+0.105=0.143kN/m;
活荷载标准值:
q2=Q=1.050kN/m;
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=0.677×0.143×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)+0.990×1.050×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=2.291mm;
脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为l/150与10mm请参考规范表5.1.8。
大横杆的最大挠度小于1500.0/150mm或者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=0.038×1.500=0.058kN;
脚手板的荷载标准值:
P2=0.300×1.050×1.500/(2+1)=0.158kN;
活荷载标准值:
Q=3.000×1.050×1.500/(2+1)=1.575kN;
荷载的计算值:
P=1.2×(0.058+0.158)+1.4×1.575=2.463kN;
小横杆计算简图
2.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:
Mqmax=1.2×0.038×1.0502/8=0.006kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=2.463×1.050/3=0.862kN.m;
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.868kN.m;
σ=M/W=0.868×106/5080.000=170.953N/mm2;
小横杆的计算强度小于205.000N/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小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:
Vqmax=5×0.038×1050.04/(384×2.060×105×121900.000)=0.024mm;
P2=p1+p2+Q=0.058+0.158+1.575=1.790kN;
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:
Vpmax=1790.100×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9)/(72×2.060×105×121900.0)=2.929mm;
最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.929=2.953mm;
小横杆的最大挠度小于(1050.000/150)=7.000与10mm,满足要求!
;
(四)扣件抗滑力的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,
该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
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6.40kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
横杆的自重标准值:
P1=0.038×1.050=0.040kN;
脚手板的荷载标准值:
P2=0.300×1.050×1.500/2=0.236kN;
活荷载标准值:
Q=3.000×1.050×1.500/2=2.363kN;
荷载的计算值:
R=1.2×(0.040+0.236)+1.4×2.363=3.639kN;
R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
(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0.1248
NG1=0.125×18.000=2.246kN;
(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0.30
NG2=0.300×4×1.500×(1.050+0.3)/2=1.215kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆木,标准值为0.11
NG3=0.140×4×1.500/2=0.420kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4=0.005×1.500×18.000=0.135kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.016kN;
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=3.000×1.050×1.500×2/2=4.725kN;
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中Wo--基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
Wo=0.300kN/m2;
Uz--风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
Uz=0.740;
Us--风荷载体型系数:
Us=0.649;
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7×0.300×0.740×0.649=0.101kN/m2;
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=1.2×4.016+1.4×4.725=11.435kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.016+0.85×1.4×4.725=10.442kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.101×1.500×
1.8002/10=0.058kN.m;
(六)立杆的稳定性计算:
不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴心压力设计值:
N=11.435kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
计算长度附加系数:
K=1.155;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
U=1.500
计算长度,由公式lo=kuh确定:
lo=3.119m;
Lo/i=197.000;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到:
φ=0.186;
立杆净截面面积:
A=4.89cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=5.08cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.000N/mm2;
σ=11435.000/(0.186×489.000)=125.719N/mm2;
立杆稳定性计算σ=125.719小于[f]=205.000N/mm2满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
立杆的轴心压力设计值:
N=10.442kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
计算长度附加系数:
K=1.155;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
U=1.500
计算长度,由公式lo=kuh确定:
lo=3.119m;
Lo/i=197.000;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到:
φ=0.186
立杆净截面面积:
A=4.89cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=5.08cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.000N/mm2;
σ=10442.430/(0.186×489.000)+58328.249/5080.000=126.292N/mm2;
立杆稳定性计算σ=126.292小于[f]=205.000N/mm2满足要求!
(七)连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:
Nl=Nlw+No
风荷载基本风压值Wk=0.101kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.200m2;
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),No=5.000kN;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:
NLw=1.4×Wk×Aw=2.287kN;
连墙件的轴向力计算值NL=NLw+No=7.287kN;
其中φ--轴心受压立杆的稳定系数,l为内排架距离墙的长度,
由长细比l/i=200.000/15.800的结果查表得到0.966;
A=4.89cm2;[f]=205.00N/mm2;
连墙件轴向力设计值Nf=φ×A×[f]=0.966×4.890×10-4×205.000×103=96.837kN;
Nl=7.287 连墙件采用焊接方式与墙体连接,对接焊缝强度计算公式如下 其中N为连墙件的轴向拉力,N=7.287kN; lw为连墙件的周长,取Lw=pi×d=150.796mm; t为连墙件的周长,t=3.500mm; ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度,取185.0N/mm2; 经过焊缝抗拉强度σ=7287.382/(150.796×3.500)=13.807N/mm2; 经过焊缝抗拉强度σ=13.807 (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200mm,支拉斜杆的支点距离墙体为1200mm, 水平支撑梁的截面惯性矩I=1130.00cm4,截面抵抗矩W=141.00cm3,截面积A=26.10cm2。 受脚手架集中荷载N=1.2×4.016+1.4×4.725=11.435kN; 水平钢梁自重荷载q=1.2×26.100×0.0001×78.500=0.246kN/m; 三、卸料平台的设计及构造 为方便楼层间的材料转运,我单位拟在主楼搭设转料平台,示意图如下: 计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)等规范。 悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。 由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大,因此必须严格地进行设计和验算。 (一)参数信息: 1.荷载参数 脚手板类别: 木脚手板,脚手板自重标准值(kN/m2): 0.35; 栏杆、挡杆类别: 栏杆木,栏杆、挡板脚手板自重标准值(kN/m2): 0.14; 施工人员等活荷载(kN/m2): 2.00,最大堆放材料荷载(kN): 20.00。 2.悬挑参数 内侧钢绳与墙的距离(m): 2.50,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m): 1.00; 上部拉绳点与墙支点的距离(m): 3.00; 钢丝绳安全系数K: 6.00,计算条件: 铰支; 预埋件的直径(mm): 20.00。 3.水平支撑梁 主梁槽钢型号: 18a号槽钢槽口水平[; 次梁槽钢型号: 14a号槽钢槽口水平[; 次梁槽钢距(m): 0.40,最近次梁与墙的最大允许距离(m): 0.20。 4.卸料平台参数 水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m): 4.00,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m): 2.00; 计算宽度(m): 3.00。 (二)次梁的计算: 次梁选择14a号槽钢槽口水平[,间距0.40m,其截面特性为: 面积A=18.51cm2,惯性距Ix=563.70cm4,转动惯量Wx=80.50cm3,回转半径ix=5.52cm, 截面尺寸: b=58.0mm,h=140.0mm,t=9.5mm。 1.荷载计算 (1)脚手板的自重标准值: 本例采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2; Q1=0.35×0.40=0.14kN/m; (2)最大的材料器具堆放荷载为20.00kN,转化为线荷载: Q2=20.00/4.00/3.00×0.40=0.67kN/m; (3)槽钢自重荷载Q3=0.14kN/m; 经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.14+0.67+0.14)=1.14kN; 经计算得到,活荷载计算值P=1.4×2.00×0.40×3.00=3.36kN。 2.内力计算 内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下: 最大弯矩M的计算公式为: 经计算得到,活荷载计算值M=1.14×3.002/8+3.36×3.00/4=3.80kN.m。 3.抗弯强度计算 其中γx--截面塑性发展系数,取1.05; [f]--钢材抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2; 经过计算得到强度σ=3.80×103/(1.05×80.50)=44.97N/mm2; 次梁槽钢的抗弯强度计算σ<[f],满足要求! 4.整体稳定性计算 其中,φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: 经过计算得到φb=570×9.50×58.00×235/(3.00×140.00×235.0)=0.75; 由于φb大于0.6,按照下面公式计算: 得到φb=0.693; 经过计算得到强度σ=3.80×103/(0.693×80.500)=68.15N/mm2; 次梁槽钢的稳定性计算σ<[f],满足要求! (三)主梁的计算: 根据现场实际情况和一般做法,卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。 主梁选择18a号槽钢槽口水平[,其截面特性为: 面积A=25.69cm2,惯性距Ix=1272.70cm4,转动惯量Wx=141.40cm3,回转半径ix=7.04cm; 截面尺寸,b=68.00mm,h=180.00mm,t=10.5mm; 1.荷载计算 (1)栏杆与挡脚手板自重标准值: 本例采用栏杆木,标准值为0.14kN/m; Q1=0.14kN/m; (2)槽钢自重荷载Q2=0.20kN/m 经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.14+0.20)=0.41kN/m 经计算得到,次梁集中荷载取次梁支座力P=(1.14×3.00+3.36)/2=3.39kN 2.内力计算 卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算。 悬挑卸料平台示意图 悬挑卸料平台水平钢梁计算简图 经过连续梁的计算得到: 悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN) 悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m) 悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm) R[1]=22.224kN; R[2]=16.668kN。 最大支座反力为Rmax=22.224kN.m; 最大弯矩Mmax=12.597kN.m; 最大挠度V=5.672mm。 3.抗弯强度计算 其中x--截面塑性发展系数,取1.05; [f]--钢材抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2; 经过计算得到强度σ=1.26×107/1.05/141400.0+2.59×104/2569.000=94.939N/mm2; 主梁的抗弯计算强度94.939小于[f]=205.00,满足要求! 4.整体稳定性计算 其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: 经过计算得到φb=570×10.5×68.0×235/(4000.0×180.0×235.0)=0.565; 计算得到φb=0.565; 经过计算得到强度σ=1.26×107/(0.565×141400.00)=157.61N/mm2; 主梁槽钢的稳定性计算σ=157.61<[f]=205.00,满足要求! (四)钢丝拉绳的内力计算: 水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算, 其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力: RCi=RUisinθi; 根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为: RU1=34.15kN; (五)钢丝拉绳的强度计算: 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算,为34.15kN; 如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算: 其中[Fg]--钢丝绳的容许拉力(kN); Fg--钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN); 计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm); α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8; K--钢丝绳使用安全系数。 计算中[Fg]取34.149kN,α=0.820,K=6.000,得到: d=22.4mm。 钢丝绳最小直径必须大于23.000mm才能满足要求! (六)钢丝拉绳吊环的强度计算: 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N为: N=RU=34149.381N。 钢板处吊环强度计算公式为: 其中,[f]为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 荆门市 东方 住宅楼 工程 脚手架 施工 方案