29巴中外脚手架施工方案及措施Word下载.docx
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2、脚手架板自重查表:
0.35KN/m2
3、栏杆挡板自重查表:
0.14KN/m
4、密目网自重查表:
0.003KN/m2
5、活荷载:
2KN/m2
荷载:
1、架体:
GK1内=0.1248×
35.1=4.38KN
GK1外=4.38+1.5×
10×
0.0384=4.956KN
2、脚手板:
GK2外=0.35×
1.5×
0.6×
8=2.52KN
GK2内=2.52+1.5×
0.20×
8×
0.35=3.36KN
3、栏杆挡板:
GK3=0.14×
8=1.68KN
4、密目网:
GK4=0.003×
35.1==1.58KN
二层同时作业2×
QK外=2×
2×
0.6=3.6KN
QK内=3.6+1.5×
2=4.8KN
(二)、内外立杆轴向力
内立杆轴力:
N1=1.2×
(4.956+3.36)+1.4×
4.8=16.692KN
外立杆轴力:
N2=1.2×
(3.05+1.26+0.84+0.089)+1.4×
3.6=11.32KN
固属临时结构按规定折减系数0.85
N1=0.85×
16.692=14.19KN
N2=0.85×
11.32=9.62KN
(三)、连墙杆验算
风荷载作用于每个连墙杆的轴间力:
NL=1.4wk·
AW+NO
wk=0.7μS·
μZ·
wO
其中:
μS=1.3φ,φ密目网挡风系数≈0.4,μS=1.3×
0.4=0.52,
NO=5KN
μZ=1.67(50M高)wO=0.2KN/m2
wk=0.7×
0.52×
1.67×
0.2=0.122KN/m2=122N/m2
Aw=2h×
3L=2×
1.8×
3×
1.5=3.6×
4.5=16.2m2
NL=1.4×
0.122×
16.2+5=7.76KN<
Ra=8KN
连墙杆扣件抗滑移满足要求。
(四)、立杆的稳定性验算
N/φ·
A+Mw/W≤ƒ
其中N=14.19KNA=489mmW=5.08cm2ƒ=205N/mm2
Mw=0.85×
1.4wkLh2/10=0.85×
1.4×
122×
1.82/10=70.56N·
m
φ值根据“λ”从表中查得:
λ=LO/i=KμL/i,i=1.58、L=1.5、K=1.155μ=1.53
λ=1.155×
1.53×
1.5/0.0158=168查表φ=0.252
代入上式中:
A+Mw/W=14190/(0.252×
489)+70.56×
103/5.08×
103=115.15+13.89=129.04N/mm2<
ƒ=205N/mm2
立杆稳定性满足要求。
二)、落地式脚手架地基承载力验算
(一)、裙楼落地式外架按35.1m计算,由裙楼楼板承载,35.1m架体立杆对楼层压力验算:
裙楼楼板层设计承载力:
1、120mmC30钢筋混凝土:
ƒg=15KN/m2
立杆下最小面积A=0.8×
1.5=1.2m2
P=N/A=14.19/1.2=11.83KN/m2<
ƒg=15KN/m2
35.1m以下架体立杆最大轴力P<
裙楼顶板承载力,满足要求。
四、悬挑脚手架搭设方案:
本工程裙楼悬挑一次,1#悬挑2次,2#、3#楼各悬挑3次。
工字钢长度为3.0米,悬挑1.3米,室内放置1.70米。
外墙离外脚手架水平杆净距350mm。
为稳固立杆,在工字钢端部上面50mm和950mm处焊接100mm高¢25的钢筋头。
在工字钢端部下面50mm处焊接250mm¢48的钢管,用于下部斜撑连接。
作业时,工字钢端部用¢16的钢丝绳与上部结构层的预埋环拉结。
(如下图)
1、为了分散楼面荷载,是挑架体采用的三层支撑,上面采用钢丝绳拉结,中间采用纵横水平杆拉结,下面斜杆支撑。
这样既减轻了楼面荷载又对架体稳定有了双重保证。
2、支撑下端一定用扫地杆与内立杆采用短管固定,靠上端与外挑杆用双扣件抗滑,确保构件稳定。
3、搭架时,离外墙350mm,排距0.9m,步距1.8m,纵间间距1.5m,并在斜撑中增设纵、横向拉杆作为安全储备。
4、悬挑架完全按搭设方案进行,上部结构架按普通脚手架要求施工。
连墙杆按二步三跨设置,采用在墙上予留DN50钢套管,连墙杆穿过后内外用扣件锁定。
剪力撑在每侧面两端和中间净距7跨,按45度(跨越不大于7跨)连续设置。
5、搭设时,先搭设悬挑结构架,特别是支撑拉杆锚固牢靠,经检验合格后,才能在其上按规范规程要求搭设双排外架。
五、悬挑脚手架编制说明及验算
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》(JGJ130-2011)。
计算的脚手架为挑式双排钢管脚手架,搭设高度设定为20米,立杆采用单立管。
裙楼悬挑一次,单体分两次悬挑。
搭设尺寸为:
立杆的纵距为1.50米,立杆的横距为0.90米,大横杆的步距为1.80米(外排步距中间增设一根横杆)。
裙楼外墙离外脚手架最里面的立杆400mm,主楼外墙离外脚手架最里面的立杆250mm。
采用的钢管类型为Φ48×
3.5,连墙件采用三步三跨,竖向间距5.4米,水平间距5.4米。
均布荷载为结构施工1层3.0kN/m2,装饰施工4层8.0kN/m2,脚手板共铺设5层。
(一)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。
本工程悬挑脚手架按照1层作业,2层硬防护考虑。
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=0.350×
0.900/(1+2)=0.105kN/m;
活荷载标准值:
Q=3.000×
0.900/(1+2)=0.900kN/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×
0.900=1.260kN/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:
跨中最大弯矩为M1max=0.08×
0.193×
1.2002+0.10×
1.470×
1.2002=0.234kN·
m;
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为M2max=-0.10×
1.2002-0.117×
1.2002=-0.275kN·
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(0.234×
106,0.275×
106)/5080.0=54.134N/mm2;
大横杆的抗弯强度:
σ=54.134N/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+0.123=0.161kN/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×
0.161×
1200.04/(100×
2.06×
105×
121900.0)
+0.990×
1.050×
121900.0)
=0.948mm;
脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为l/150与10mm。
大横杆的最大挠度小于1200.0/150=8mm或者10mm,满足要求!
(二)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×
1.200=0.046kN;
脚手板的荷载标准值:
1.200/(2+1)=0.147kN;
活荷载标准值:
Q=3.000×
1.200/(2+1)=1.260kN;
荷载的计算值:
P=1.2×
(0.046+0.147)+1.4×
1.260=1.996kN;
小横杆计算简图
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·
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=1.996×
1.050/3=0.698kN·
m;
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.705kN·
σ=M/W=0.705×
106/5080.000=138.749N/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×
1050.4/(384×
121900)=0.024mm;
P2=p1+p2+Q=0.046+0.147+1.260=1.453kN;
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=1453.080×
1050.0×
(3×
1050.02-4×
1050.02/9)/(72×
2.060×
105×
121900.0)=2.378mm;
最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.378=2.402mm;
小横杆的最大挠度小于(1050.000/150)=7.000与10mm,满足要求!
(三)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=0.350×
1.200/2=0.221kN;
Q=3.000×
1.200/2=1.890kN;
荷载的计算值:
R=1.2×
(0.040+0.221)+1.4×
1.890=2.959kN;
R<
8kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,双扣件承载力设计值取16kN。
(四)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0.099
NG1=0.099×
16.00=1.584kN;
(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,共3层,一层作业层、二层防护层。
NG2=0.350×
1.200×
(1.050+0.3)/2=0.851kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);
本例采用栏杆、木脚手板挡板,标准值为0.11
NG3=0.110×
5×
1.200/2=0.132kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);
0.005
NG4=0.005×
16.00=0.096kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=2.663kN;
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,在一施工段内作用一层施工荷载,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
活荷载标准值
NQ=3.300×
1.200/2=2.079kN;
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=1.250;
Us--风荷载体型系数:
Us=1.200;
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7×
0.300×
1.250×
1.200=0.315kN/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×
3.713+1.4×
2.079=7.366kN;
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×
3.713+0.85×
2.709
=7.78kN;
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×
0.315×
1.8002/10=0.146kN·
(五)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=8.953kN;
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=8953/(0.186×
489.000)
=98.344N/mm2<[f]=205.000N/mm2
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
N=7.78kN;
K=1.155;
计算长度,由公式lo=kuh确定:
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:
立杆净截面模量(抵抗矩):
钢管立杆抗压强度设计值:
σ=7780/(0.186×
489.000)+146000/5080.000
=114.278N/mm2<[f]=205.000N/mm2。
(六)最大搭设高度的计算
不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:
构配件自重标准值产生的轴向力NG2K(kN)计算公式为:
NG2K=NG2+NG3+NG4=1.139kN;
活荷载标准值:
NQ=1.890kN;
每米立杆承受的结构自重标准值:
Gk=0.099kN/m;
Hs=[0.186×
4.890×
10-4×
205.000×
103-(1.2×
0.833+1.4×
3.780)]/(1.2×
0.116)=103.99m;
脚手架搭设高度Hs大于6米,按照下式调整且不超过26米:
[H]=94.194m;
[H]=94.194和26比较取较小值。
得到,脚手架搭设高度限值[H]=26.000m。
(本工程搭设悬挑脚手架高度小于26米)
考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:
NQ=3.780kN;
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩:
Mwk=Mw/(1.4×
0.85)=0.146/(1.4×
0.85)=0.122kN·
Hs=(0.186×
0.833+0.85×
(3.780+0.186×
0.122/5.080))/(1.2×
0.116)
=110.453m;
脚手架搭设高度Hs等于或大于6米,按照下式调整且不超过26米:
[H]=99.464m;
[H]=99.464和26比较去较小值。
经计算得到,脚手架搭设高度限值[H]=26.000m。
(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=0.315kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=24.30m2;
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),No=5.000kN;
(连墙杆图)
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=10.716kN;
连墙件的轴向力计算值NL=NLw+No=15.716kN;
其中φ--轴心受压立杆的稳定系数,l为内立杆距离墙的长度,
由长细比l/i=300.000/15.800的结果查表得到0.949;
[f]=205.00N/mm2;
连墙件轴向力设计值Nf=φ×
A×
[f]=0.949×
103=95.133kN;
Nl=10.715<
Nf=95.133,连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用双扣件与墙体连接。
经过计算得到Nl=15.716小于双扣件的抗滑力16.0kN,
满足要求!
六、脚手架选择
整个架设工程分为:
围护装修外架、砌筑内装修架等。
根据本工程的实际特点,架子工程选择如下:
1、围护装修外架,采用落地式脚手架及悬挑外架。
2、墙体砌筑采用双排立柱式钢管内脚手架。
3、内装修采用活动钢管组合操作架及满堂架。
4、对小房间的砌筑及内装修均用马凳式内脚手架。
七、脚手架搭设
1)搭设参数
如下表:
(单位:
米)
立杆间距
内立杆与墙间距离
大横杆步距
小横杆
横向
纵向
砌筑架
外架
间距
离墙距离
1.5
0.9
0.35
1.8
≤0.25
2)搭设:
挑架底悬挑工字钢内预埋的2