水榭花城北城脚手架施工方案挑架最新.docx

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水榭花城北城脚手架施工方案挑架最新

第一章、工程概况

1.1工程建设概况

工程名称：

西子湖畔11#栋

建设地点：

长沙市金星路和咸嘉路口的东南侧

建设单位：

湖南弘吉投资有限公司

设计单位：

湖南建设集团有限公司建筑规划设计院

抗震防烈度：

本工程场地抗震防烈度为6度，设计基本地震加速度值0.05g设计地震分组为第一组，场地为建筑抗震一般地段。

结构类型及建设规模：

短肢剪力墙结构，总面积约12625.2m2。

1.2工程建筑设计概况

1.2.1基本概况

本工程为西子湖畔11#栋，地下一层，地上十八层，占地面积为529.58m2，总建筑面积为12625.2m2，建筑高度52.400m。

建筑层数及层高：

地下一层（层高为3.68m），地上1-18层每层层高均为2.9m。

建筑结构形式为短肢剪力墙结构，使用年限50年，

本工程为多层建筑，地下室耐火等级为一级，地下室防水等级为二级，屋面防水等级为Ⅱ级。

第二章、脚手架工程设计及搭设参数

本工程外脚手架采用全封闭悬挑双排外脚手架，计划在五层和十一层平面设槽钢悬挑并钢丝绳斜拉结构。

（见附图1、2）

脚手架钢管选用ф48×3.5；外挑槽钢采用[18b，长度约为3.0米；固定槽钢在楼面上用2ф16的圆钢，距外墙边为1.3米。

立杆纵向间距为1.5米，内立杆距外墙0.35m，外立杆距外墙面为1.4米，大横杆间距（步距）为1.5米，小横杆长度为1.5米。

脚手架与建筑物的连墙拉结采用拉筋和顶撑配合使用的刚性连接方式:

拉筋用ф6.5钢筋，顶撑用ф48×3.5钢管，水平距离4.5m，竖向距离为3.6米。

卸荷钢丝绳吊点水平间距以1个立杆间距为准，即1.5m；钢丝绳张拉高度为两步架高，即1.5×2=3.0m，吊点距墙面1.4m，斜拉钢丝绳与水平短横杆的交角α的正切值tanα=3.0/1.4=2.143（见附图2）。

各挑段和卸荷的高度分布如图所示

悬挑架第一挑高（平均分两段考虑）（50.55+1.5-8.0）/2＝22m，按步高取整为16步即24.0米；第二挑高出女儿墙1.5米，高50.55-24.0-8.0＋1.5＝20.05m,故按24.0m米对悬挑架高度计算荷载及对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算。

第三章、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计

3.1悬挑架荷载的取值与组合

3.1.1计算基数：

计算高度H=24.0m，步距h=1.5m，立杆纵距la=1.5m，立杆横距lb=1.05m，外立杆至墙距ld=1.40m，内立杆至墙距l=0.35m，内立杆至墙距lc=0.35m。

钢管自重G1=0.0384KN/m，栏杆、挡脚板自重G2=0.14KN/m，安全立网自重G3=0.0034KN/㎡，安全平网自重G4=0.00487KN/m2，装饰施工活荷载qk=2KN/㎡，竹脚手板自重G5=0.35kN/㎡。

3.1.2脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件）：

查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）附表A-1得：

架体每米高度一个立杆纵距的自重gk1=0.1248KN/m。

NG1K=H×gk1=24.0×0.1248=3.00KN

3.1.3构配件自重

⑴外立杆

①竹脚手板（按三层考虑）

NG2K-1=3×la×lb×0.35×103／2=3×1.05×1.5×0.35×103／2=826.88N

②防护栏杆、挡脚板（按三层考虑）

NG2K-2=3×la×G2×103=3×1.5×0.14×103=630N

③安全网（平网按三层考虑）

NG2K-3=H×la×G3×103+3×la×lb×G4×103/2

=24.0×1.5×0.0034×103+3×1.5×1.05×0.00487×103/2=133.91N

④纵向横杆（搁置脚手板用，按三层考虑）

NG2K-4=3×lb×G1×103/2=60.48N

⑤合计

NG2K=826.88+630+133.91+60.48=1651.27N

⑵内立杆

①木脚手板（按三层考虑）

NG2K-1=3×la×lb×0.35×103/2+3×la×lc×0.35×103

=（3×1.05×1.5×0.35/2+3×0.35×1.5×0.35）×103=1378.13N

②纵向横杆（搁置脚手板用，按三层考虑）

NG2K-2=（3×lb×G1/2+3×lc×G1×）×103=（3×1.05×0.0384/2+3×0.35×0.0384）×103=100.8N

③合计

NG2K=1378.13+100.8=1478.93N

3.1.4施工均布活荷载（按装饰阶段三层同时施工考虑）

外立杆NQK外=2×la×lb×qk/2=3×1.5×1.05×2/2=4.725kN

内立杆NQK内=3×la×lb×qk/2+3×la×lc×qk=4.725+2×1.5×0.35×2=7.425kN

3.1.5垂直荷载组合（不考虑风荷载）

⑴外立杆

N1=1.2×（NG1K+NG2K）+1.4×NQK外=1.2×（3.00+1.65127）+1.4×4.725=12.20kN

⑵内立杆

N2=1.2×（NG1K+NG2K）+1.4×NQK内=1.2×（3.00+1.47893）+1.4×7.425=15.77kN

3.2水平悬挑梁设计

本工程悬挑架采用钢丝绳张拉型钢悬臂式结构，水平悬挑型钢梁采用[18b槽钢，长2.9m，在三层楼面上预埋2ф16的圆钢对槽钢进行背焊固定，距外墙边1.3m。

根据《钢结构设计规范》（GB50017—2002）规定进行下列计算与验算：

计算模型：

计算时不考虑槽钢末端斜拉钢丝绳的作用，钢丝绳的承载力作为安全储备。

⑴[18b槽钢截面特性：

Wx=152.2×103mm3,I=1369.9×104mm4,自重q=0.2299kN/m，弹性模量E=206×103N/mm2，翼缘宽度b=70mm，翼缘平均厚度δ=10.5mm，高度h=180mm。

⑵最大弯矩

Mmax=N1×1.4+N2×0.35+q×1.52/2

=12.20×1.4+15.77×0.35+0.2299×1.52/2=22.86kN·m

⑶强度验算

σ=Mmax/（γx×Wx）

γx----截面发展系数，对[形截面，查表得：

γx=1.05；

Wx----对x轴的净截面抵抗矩，查表得：

Wx=152.2×103mm3。

f----型钢的抗弯强度设计值，Q235钢，取f=215N/mm2。

σ=22.86×106/（1.05×152.2×103）=143.04N/mm2＜f=215N/mm2

∴安全。

⑷整体稳定验算

根据刚结构设计的规范（GBJ17-88）的规定，轧制普通槽钢受弯要考虑整体稳定问题。

按附录一之

（二），本悬臂梁跨长1.4米折算成简支梁，其跨度为2×1.4=2.8米，按下列公式计算整体稳定系数ψ：

ψ=（570bδ/l1h）·235/σs

=[570×70×10.5/（2800×180）]×235/215=0.9086

则悬挑梁弯曲应力为：

σ=Mmax/（Ψ×Wx）

=22.86×106/（0.9086×152.2×103）=165.31N/mm2＜f=215N/mm2

∴安全。

⑸刚度验算

ω=N1l3/3EI+N2a2（3l-a）/6EI

N1、N2----作用于水平悬挑梁上的内、外立杆荷载（KN）；

E----弹性模量，E=206×103N/mm2。

I----钢材的抗弯强度设计值，Q235钢，取f=215N/mm2。

ω=（12.2×103×14003）/（3×2.06×105×1369.9×104）+[15.77×103

×3502×（3×1400-350）]/（6×2.06×105×1369.9×104）

=4.83mm＜L/250=1400/250=5.6mm，满足要求。

⑹[18b号槽钢后部锚固钢筋设计

①锚固钢筋的承载力验算

锚固选用2ф16圆钢预埋在三层平板上，吊环承受的拉力为：

N3=Mmax/1.3=22.86/1.3=17.58KN

吊环承受的拉应力为：

σ=N/A=17.58×103/（2×0.785×162）=43.74N/mm2＜[σ]=215N/mm2

∴满足要求。

②锚固钢筋的焊缝验算

σ=F/（lW·δ）

F----作用于锚固钢筋上的轴心拉力设计值，F=N3=17.58KN；

lW----焊缝的计算长度，取lW=40-10=30mm。

δ----焊缝的计算厚度，取8mm。

σ=17.58×103/（150×8）=14.65N/mm2＜[σ]=160N/mm2

∴满足要求。

⑺由计算结果可知，当挑梁采用[18b号槽钢时，其强度、挠度、稳定性均符合要求，为安全计本工程另设置钢丝绳拉索，作为安全储备。

第四章、立杆稳定性计算

4.1无风荷载时，立杆稳定性计算：

N/（∮A）≤f

N——计算立杆最大垂直力设计值，取N=N2=15.77kN；

∮——轴心受压构件的稳定系数，根据长细比λ查（JGJ130—2001）附

录C表C取值；

根据第5.3.3条规定：

立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×180=312cm

长细比：

λ=l0/i（钢管回转半径）=312/1.58=197.5，

查附录C，∮=0.185

A——立杆的截面面积，查本规范附录B表B采用：

A=489mm2

立杆稳定性计算：

N/（∮A）=15.77×103/（0.185×489）=174.32N/mm2

4.2在风荷载作用下，立杆稳定性计算：

N/（∮A）+MW/W≤f

MW——由风荷载设计值产生的弯矩，按本规范（5.3.4）式计算；

W——钢管立杆的截面模量，查附录B表B：

W=5.08cm3；

⑴由风荷载产生的弯矩计算

①水平风荷载标准值

ωk=0.7μz·μs·ω0

μz——风压高度变化系数，查《建筑结构荷载规范》（GBJ50009-2001）：

C类地区，脚手架高44.05m，查表得：

μz=1.72；

μs——脚手架风荷载体型系数，按本规范4.2.4规定采用：

查表得：

敞开式脚手架的挡风面积为1.5×1.5×0.089=0.2003m2

密目网的挡风系数取0.5，则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后，脚手架综合挡风面积为：

（1.5×1.5-0.2003）×0.5+0.2003=1.22515m2

其综合挡风系数为∮=1.22515/（1.5×1.5）=0.5455

查规范表4.2.4，背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数为1.3∮，即：

μs=1.3×0.5455=0.7092；

ω0——基本风压。

根据《建筑结构荷载规范》（GBJ9）规定：

ω0=0.35。

ωk=0.7×0.35×1.72×0.7092=0.299KN/m

②由风荷载产生的弯矩计算

MW=0.85×1.4×ωklah2/10=0.85×1.4×0.299×1.5×1.52/10

=0.1201KN.m

⑵立杆稳定性计算

N/（∮A）+MW/W=15.77×10m3/（0.185×489）+0.1201×106/（5.08×103）

=197.96kN/mm2＜f=215kN/mm2,满足要求。

第五章、连墙件计算

连墙构造对外脚手架的安全至关重要，必须引起高度重视，确保架体稳固。

连墙拉筋用Ф6.5钢筋拉到框架梁上,顶撑用Ф48×3.5钢管，水平距离4.5m，竖向距离为3.0米，具体布置详后附图3。

5.1作用于脚手架上的水平风荷载标准值：

ωk=0.