改建工程悬挑钢管脚手架施工方案.docx
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改建工程悬挑钢管脚手架施工方案
专项施工方案
工程名称:
编制单位:
编制人:
审核人:
批准人:
编制日期:
年月日
施工组织设计(方案)报审表
方案名称:
项目部报审意见:
项目经理:
年月日
工程部审核情况:
审核人:
年月日
工程部领导审批意见:
审批人:
年月日
一、工程概况
菜市口东片危改区一期工程4#商住楼为全现浇钢筋混凝土框支剪力墙结构。
工程建筑面积为39567.8M2。
建筑物总长131.9M,总宽31.6M。
地下两层,地上十四层,设计地下二层层高为3.6M,地下一层为4.0M,地上一层为4.5M,二、三层都为4.2M,转换层为2.2M,其他层都为标准层,层高3.0M。
设计标高±0.00相当于绝对标高49.35M,室内外高差0.55M,基底标高-9.1M,地上总高54.4M。
转换层向上建筑物宽度为17.5M,在北面三层顶面为8.1-12.6M宽疏散平台。
与4#楼相连的A1、A2号楼和地下车库如平面图所示。
A1、A2建筑面积为2604+2498M2,设计层高:
一层为4.2M,二、三层为3.5M,设计标高±0.00相当于绝对标高49.25M,室内外高差0.45M,基底标高-8.1M,地上总高11.8M,与此同时4#楼之间设有10cm的变形缝。
地下车库十字交叉梁底标高为-8.1M,车库防水底板标高-6.7M,顶板标高-3.15M,顶板上部至自然地面标高为室外回填土层。
地下车库与4#楼整体相连。
二、脚手架设计
北面1-3层搭设单立杆双排钢管悬挑脚手架,架底于±0.00M(地下一层顶板)位置,上部至14.5M处,其搭设高度约为14.5M。
三层以上采用落地式单立杆双排钢管脚手架方案,其下口标高为12.8M(三层顶板面),顶部标高为53M,其搭设高度为40.2M。
东西立面与北立面方案相同,局部采用悬挑钢管和钢丝绳卸载措施处理。
南立面四层以下采用落地式单立杆双排钢管脚手架,其下口标高为-3.15M,上部至15.0m,搭设高度为18.15m。
四层向上采用单立杆双排钢管脚手架,挑槽钢三角架设计,至总标高53M处,于上部设置钢丝绳卸载设置,其搭设高度为38.0M。
脚手架立杆横距设为1.0M,纵距为1.5M,立杆距墙边0.4M,或距阳台边0.3m。
脚手架大横杆步高为1.8M,小横杆贴近立杆布置(与立杆的距离不大于150MM),在施工操作层上相连立杆之间加设一根小横杆。
小横杆距外墙面为100-150MM,小横杆外伸长度不小于100MM。
脚手架平面布置详见附图。
三、理论计算
4.5m
4001000
±0.0m
1.东、西、北立面挑脚手架计算
1.1恒荷载标准值Gk的计算:
Gk=Gk1+Gk2+Gk3=Hi(gk1+gk3)+n1lagk2
查表得(施工手册P193):
扣件钢管脚手架立杆横距为1.2m时的自重计算基数
(实际为1.0m,有利)
gk1=0.1089(边立杆)
gk1=0.0964(角立杆)
拉结杆件和防护材料的自重计算基数
gk3=0.0768(按安全网全封闭)
作业层面材料自重计算基数
gk2=0.3484(1.0m横距立杆)
架高Hi=14.5mn1=2
立杆横距为1m时(边)Gk=Hi(gk1+gk3)+n1lagk2=3.8kN
1.2脚手架施工荷载标准值
Qk=n1l1qk=2×1.5×1.2=3.6kN
(按两层装修施工荷载计算满足一层结构施工要求)
1.3脚手架风荷载的标准值
Wk=laφωk
垂直于脚手架外表面的风压标准值ωk=0.7μsμzω0
脚手架风荷载体形系数μs=1.3φ(按背靠建筑物为敞开情况计)
挡风系数φ=1.0μs=1.3φ=1.3
风压高度变化系数μz=0.8(离地面5m时)
基本风压ω0=0.35kN/m2
得ωk=0.7μsμzω0=0.26kN/m2(离地面5m时)
Wk=laφωk=1.5×1.0×0.26=0.39kN/m(离地面5m时)
1.4脚手架稳定验算
确定材料附加分项系数γ’m=1.5607(组合风荷载情况)
轴心力设计值
1m排距的边立杆
离地面5mN=1.2×(3.8+3.6)=8.9kN
风荷载弯矩
离地面5m
Mw=0.12Wkh2=0.12×0.39×1.82=0.15kNm
确定稳定系数φ
查表得立杆的计算长度系数μ=1.5(连墙杆按二步三跨布置)
杆件长细比λ=μh/i=1.5×1.8/0.0158=170.9
查表得受压杆件的稳定系数φ=0.243
稳定验算
要求N/φA+Mw/W≤fc/0.9γ’m=0.146kN/mm2
而离地面5m时
N/φA+Mw/W=8.9/0.243*489+150/5000=0.105kN/mm2
满足要求但需设置双扣件防滑
1.5悬挑三角架的计算
T1T1=8.9kN
α0β0
8001000
Sinβ=0.9285conβ=0.3714 Sinα=0.9846conα=0.1750
立杆N3=8.9/0.9285=9.6kN
立杆N4=8.9/0.9846=9.0kN
平杆N6=9.6conβ+9.0conα=5.14kN
平杆的验算:
ƒ=0.205kN/mm2A=489mm2
按钢结构的轴心受拉构件强度计算公式δ=N/A≤ƒ
δ=5.14/489=0.0≤ƒ满足要求
扣件抗滑设计值为8.5kN。
单只扣件满足要求
立杆的稳定计算
附加分项系数γ’m=1.5607×0.932=1.455
杆件的计算长度系数μ=1.7L0=μh=3.89λ=L0/i=245.9
查表得:
压杆稳定系数φ=0.121
N/φA≤ƒC/0.9γ’m=0.1565kN/mm2
δ=9.6/0.121*489=0.162不满足要求
按大样图增加两根水平系杆。
东西立面处下部抗剪验算
剪力V=2×8.9kN=17.8kN
τ=V/A≤ƒv=115N/mm2(按ø48钢管抗剪设计)
A≥V/ƒv=155mm2一只钢管满足要求。
即每支挑架下从墙内伸出一支ø48钢管,挑架按1.5m一组设计,东西墙面上部水平杆件由预留孔插入墙内锚固。
北立面按大样图设置。
2.南立面四层以上挑脚步手架
a)恒荷载标准值Gk
立杆横距为1000时
gk1=0.1089gk2=0.3484gk3=0.0768h=35m
(按2层装修荷载计算满足1层结构施工要求)
Gk=h×(gk1+gk3)+2lagk2=7.5kN
立杆横距为600时
gk1=0.1058gk2=0.3484gk3=0.0768h=35m
(按2层装修荷载计算满足1层结构施工要求)
Gk=h×(gk1+gk3)+2lagk2=7.4kN
b)施工荷载标准值Qk
取qk=1.2Qk=n1laqk=2×1.5×1.2=3.6kN
c)脚手架风荷载的标准值Wk
设密目安全网的挡风系数φ=0.8(安全网产品说明)
脚手架风荷载体形系数μs=1.3φ=1.04(按背靠建筑物为敞开计)
查表得:
风压高度变化系数μz=1.72(距地25m)
基本风压ω0=0.35kN/m
Wk=laφωkωk=0.7μsμzω0
Wk=1.5×0.8×0.7×1.04×1.72×0.35=0.53kN/m
按组合风荷载,材料强度附加分项系数γ’m=1.5607
立杆的计算长度系数μ=1.50(两步三跨布置连墙杆)
所以λ=μh/i=170.9查表:
轴心受压杆的稳定系数φ=0.243
按N/φA+Mw/W≤fc/0.9γ’m=0.146kN/mm2
其中N=1.2(Gk+Qk)=13.2kN
Mw=0.12qwkh2=0.12×0.53×1.82=0.206kNm
σ=13.3kN/0.243*489+206kNmm/5000=0.153kN/mm2不满足要求
上部采用钢丝绳卸荷处理,按理论计算需卸荷0.85kN
在九层设置钢丝绳,钢丝绳水平布置同挑脚手架相对应。
钢管截面的内力值(h=19m):
N=1.2(Gk+Qk)=16.2kN
考虑荷载不均匀系数k=1.5
所以N=24.3kN绳的拉力:
P1=25.1kNP2=25.8kN
水平杆件的压力T=6.3+8.68=15kN
钢丝绳破断拉力换算系数α对于6×19的钢丝绳为0.85
取钢丝绳使用的安全系数K=8
按Px≤αPg/K有Pg≥KP2/α=242.8kN
选用2ø15.5或ø21.5满足要求ø25
每米长度内钢丝绳断头数不大于钢丝总数的3%
在脚手架上采用六只扣件抗滑处理
2、挑钢桁架的计算
2.1桁架所承受的荷载和杆件的内力
三角桁架
7001000600600
40090010001000200
型钢挑脚手架大样1
集中荷载设计值:
T1=2×(1.2Gk+1.4Qk)=27.8kN
支座反力Ha=80kNHb=80kNVb=111.2kN
杆件内力:
(按结点和截面法计算)
N1(压)=102.5kNN2(压)=72.9kNN3(压)=62.3kN
N4(压)=38.9kNN5(拉)=10.6kNN6(压)=33.8kN
N7(拉)=47.1kNN8(压)=47.2kNN9(拉)=48.6kN
N10(拉)=48.6kNN11(拉)=56.9kN
2.2槽钢[18a截面复核
抗拉、抗压、抗弯强度设计值ƒ=215N/mm2
抗剪ƒv=125N/mm2端部承压ƒce=320N/mm2
截面面积A=2570mm2截面抵抗Wχ=141000mm3
截面惯性矩Iχ=1.27×107mm4回转半径iχ=70.4mm
抗拉强度的计算:
按σ=N/An≤ƒAn=A-692.4=1878mm2(两只ø21mm锚孔)
σ=Ha/An=80000÷1878=42.6N/mm2满足要求
拉弯强度:
按N/An+Mχ/γχWnχ+My/γyWny≤ƒγχ=γy=1
Mχ=T1ab/L=2780×0.2×0.7/0.9=4324444Nmm
σ=56900/2570+4324444/141000=52.81N/mm2满足要求
挠度:
ωmax=Fb√(a2+2ab)3/3/9EIL
E=206kN/mm2L=900mma=700mmb=200mmF=27.8kN
ωmax=0.1mm<L/400=2.25mm满足要求
锚栓的计算:
2ø20mm螺纹钢筋四截面受剪受剪截面A=1256mm2
τ=Ha/A=80000÷1256=63.7N/mm2
200
ø20
16Mn钢的抗剪强度设计值ƒv=175N/mm2
满足要求
2.3压杆的计算
压杆计算长度为L=1.2m
压杆的N1=102.5kN
压杆的iχ=0.32h=25.6mm
iy=0.20b=20mm
强度及稳定验算:
N/φA≤ƒ
λ=L/i=1200/20=60查表:
φ=0.807(b类)
A=2×637.5mm2=1275mm2
σ=102500/0.807*1275=99.62N/mm2满足要求
2.4压杆的计算
压杆计算长度为L=1.6m
压杆的N=33.8kN
压杆的