水晶体型钢悬挑支撑方案.docx
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水晶体型钢悬挑支撑方案
无锡市钱桥钢管交易中心工程
型钢悬挑支撑施工方案
编制单位：
南通建工集团股份有限公司
无锡钱桥钢管交易中心项目部
编制日期：
二○一三年六月八日
专项施工方案审批表（总包）
工程名称
无锡钱桥钢管交易中心项目
日期
2013年6月8日
施工单位
南通建工集团股份有限公司
专项施工方案内容简述：
本工程位于无锡市盛岸西路景皓酒店西侧，主体结构地上25层地下1层，工程总建筑面积65366㎡，主楼结构类别为框架-核心筒,裙楼结构为框架。
本工程在20层结构向外挑出，其平面形状为三角形，外立面效果为水晶体，结构最远悬挑长度为2米，现申报本工程型钢悬挑支撑施工方案。
编制人签名
审核部门
审核意见
审核人
审核日期
技术
安全
质量
总承包单位技术负责人审批意见：
签名：
（总承包单位公章）：
年月日
一、工程概况
工程名称：
“XDG-2011-33号”地块商业、办公用房项目
工程地址：
盛岸西路北侧、景浩酒店西侧
建筑层次：
25建筑高度：
99.70m
建筑面积：
64707m2（其中地下室11107m2）
建筑耐火等级为一级；抗震设防烈度六级
结构类型：
框架结构（其中1#楼为框架—筒体结构）
二、方案的确定
本工程在20层结构向外挑出，其平面形状为三角形，外立面效果为水晶体，结构最远悬挑长度为2米，结合本工程情况，项目部决定采用下撑式型钢悬挑作为模板支撑支点的方法施工，悬挑水平钢梁采用I16号工字钢,斜撑杆采用采用[8槽钢，型钢平面图如下:
三、悬挑及支撑体系材质选用及要求
1）钢管
采用外径为Ф48mm，壁厚3.5mm的无缝钢管。
材质符合,《普通碳素结构钢技术条件》GB700-88中的A3钢的技术条件，管材符合《直径5-152mm电焊钢管》YB242-63中的甲类软钢管。
有严重锈蚀、弯曲、压偏损伤、及裂纹者挑出退场。
2）扣件
要符合GJ22-85《钢管脚手架》规定，材质符合GB078-67《可锻铸铁分类及技术条件》中的技术条件。
使用过的扣件在使用前必须逐一进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。
3）脚手板
采用宽120㎝×80㎝的竹笆，两端使用12#镀锌铁丝捆紧在小横杆上。
铺设前要严格检查是否有断裂、表皮腐朽等，不符合要求的不得用于工程当中。
4）工字钢
采用I16号工字钢。
其性能必须满足国家相关规定；工字钢使用之前，统一用中红色防锈油漆涂刷。
5）槽钢
采用[8号槽钢。
其性能必须满足国家相关规定；槽钢使用之前，统一用中红色防锈油漆涂刷。
6）螺栓
水平钢梁与楼板压点采用Φ16螺栓，压型角钢L63*63*6mm。
7）拉环
钢丝绳预埋拉环选用直径D=20mm的HPB235的钢筋。
四、劳动力的准备
1）作业人员必须是技术熟练工人，身体素质好，熟悉脚手架的安装和拆除和安全操作常识，且必须持《特种作业上岗证》上岗；
2）此处悬挑工字钢及排架由固定的作业班组进行搭设，以便于管理和衔接作业，提高搭设速度；
3）作业人员必须经过体检证明，有恐高症和心脏病等疾病者禁止上岗。
五、搭设工序
制作工字钢----预埋倒U型锚固钢筋----安装工字钢（斜撑杆）-----铺设悬挑部位最底层水平钢管----铺设竹芭----搭设支撑立杆、横杆----搭设剪刀撑。
1）工字钢的制作
根据图纸及设计要求确定不同部位工字钢的长度，并下料，然后焊接钢筋，待钢筋焊完后，检查焊接质量，合格的开始刷防锈漆，不合格的返工重焊。
最后表面涂刷中灰色油漆。
2）预埋U型锚固钢筋
必须与主梁钢筋焊接，焊接长度满足规范要求
3）安装工字钢
工字钢安装时在工字钢的外部端头拉设通线，以保证工字钢水平，工字钢调平后再与室内地面预埋的钢筋焊接。
4）铺设铺设悬挑部位最底层水平钢管
此部位水平钢管必须水平搁置在槽钢上，接头错开搭接，每跨须与小横杆用固定扣件相连。
5）铺设竹芭
此部位竹芭搭接不得少于20cm，且必须使用双层竹芭，要铺平铺稳，用12号铁丝捆紧在小横杆上。
6）搭设立杆、横杆
钢管插入工字钢上的钢筋，以确保其不滑移，搭设大横杆和栏杆时，在立杆上用粉笔画线，保证大横杆的水平。
排布小横杆时，主接点处必不可少。
7）搭设剪刀撑
底层搭设完两步架以后，即开始搭设剪刀撑，剪刀撑为单竿，每根剪刀撑的钢管与立杆（大横杆）连接不得少于四道。
其中钢管搭接接头处一道，中间两道。
六、搭设要点及节点做法
1）搭设的钢管必须横平竖直，整体清晰，图形一致，连接牢固，受荷安全，有安全操作空间，不变形，不摇晃。
2）脚手架的小横杆、上下步距交叉设置于立柱的不同侧面，使立柱在受荷时偏心减小。
且必须严格按照设计方案施工。
钢管立面图如下：
3）每两层（上层的内梁、下层的外梁）需预埋直径20mm三级钢钢筋短头（出混凝土面大于25cm），间距1米设置，待上下层混凝土浇筑完成后用同直径的圆钢将两头焊接，做卸荷载使用。
4）工字钢悬挑节点做法：
3.1型钢悬挑模板支撑剖面图：
3.2斜撑杆与楼层固定节点图：
3.3斜撑杆与工字钢连接节点图：
3.4工字钢与楼层固定节点图：
七、安全注意事项
1）搭设脚手架人员必须持证上岗，上架必须佩戴安全带、安全帽，穿防滑鞋。
2）本工程悬挑支撑脚手架是按照结构荷载取值，必须严格控制施工荷载，不得将模板支架、揽风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等堆放其上，严禁悬挂起重设备。
3）脚手架在最下面一层满铺两层竹芭，使脚手架与结构之间不留空隙。
4）支撑脚手架必须严格按照此方案进行，且经验收合格方可使用。
5）按规范搭设脚手架、剪刀撑、水平杆件、连接杆和锁臂、扣件的设置应符合规范要求，严禁将不同管径的的钢管混合使用。
搭设完毕的脚手架施工平台必须进行检查验收，经施工、监理、验收合格并办理相关手续后方可使用。
任何班组长和个人，未经同意不得任意拆除脚手架部件。
6）钢丝绳在使用过程中，如果股间有大量的油挤出，表明钢丝绳的荷载已经很大，这是必须换掉该处钢丝绳，以防发生事故。
7）经主管部门技术负责人批准后进行支撑脚手架拆除，应由项目技术负责人应进行拆除安全技术交底，拆除作业应在统一指挥下安全拆除。
八、支撑结构验算
梁模板（扣件式）支撑体系计算书
计算依据：
1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130－2011
3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
5、《钢结构设计规范》GB50017-2003
1）工程属性
新浇混凝土梁名称
KL14
新浇混凝土梁计算跨度（m）
8.4
混凝土梁截面尺寸（mm×mm）
300×700
新浇混凝土结构层高（m）
3.75
梁侧楼板厚度（mm）
120
2）荷载设计
模板及其支架自重标准值G1k（kN/m2）
面板
0.1
面板及小梁
0.3
模板面板
0.5
模板及其支架
0.75
新浇筑混凝土自重标准值G2k（kN/m3）
24
钢筋自重标准值G3k（kN/m3）
梁
1.5
板
1.1
施工人员及设备荷载标准值Q1k
当计算支架立柱及其他支承结构构件时（kN/m2）
1
振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k（kN/m2）
对水平面模板取值
2
风荷载标准值ωk（kN/m2）
基本风压ω0（kN/m2）
0.3
非自定义:
0.22
风压高度变化系数μz
0.9
风荷载体型系数μs
0.8
3）模板体系设计
新浇混凝土梁支撑方式
梁两侧有板，梁板立柱共用（A）
梁跨度方向立柱间距la（mm）
1000
梁两侧立柱间距lb（mm）
1000
步距h（mm）
1200
新浇混凝土楼板立柱间距l'a（mm）、l'b（mm）
1000、1000
混凝土梁居梁两侧立柱中的位置
居中
梁左侧立柱距梁中心线距离（mm）
500
梁底增加立柱根数
1
梁底增加立柱布置方式
按梁两侧立柱间距均分
梁底增加立柱依次距梁左侧立柱距离（mm）
500
梁底支撑小梁根数
5
梁底支撑小梁最大悬挑长度（mm）
300
设计简图如下：
平面图
立面图
4）面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度（mm）
15
面板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
15
面板弹性模量E（N/mm2）
10000
取单位宽度1000mm，按四等跨连续梁计算，计算简图如下：
W＝bh2/6=1000×15×15/6＝37500mm3，I＝bh3/12=1000×15×15×15/12＝281250mm4
q1＝0.9max[1.2（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4Q2k，1.35（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4×0.7Q2k]×b=0.9max[1.2×（0.1+（24+1.5）×0.7）+1.4×2，1.35×（0.1+（24+1.5）×0.7）+1.4×0.7×2]×1＝23.57kN/m
q1静＝0.9×1.35×[G1k+（G2k+G3k）×h]×b＝0.9×1.35×[0.1+（24+1.5）×0.7]×1＝21.81kN/m
q1活＝0.9×1.4×0.7×Q2k×b＝0.9×1.4×0.7×2×1＝1.76kN/m
q2＝（G1k+（G2k+G3k）×h）×b=[0.1+（24+1.5）×0.7]×1＝17.95kN/m
1、强度验算
Mmax＝0.107q1静L2+0.121q1活L2＝0.107×21.81×0.082+0.121×1.76×0.082＝0.01kN·m
σ＝Mmax/W＝0.01×106/37500＝0.38N/mm2≤[f]＝15N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax＝0.632qL4/（100EI）=0.632×17.95×754/（100×10000×281250）＝0.001mm≤[ν]＝l/400＝75/400＝0.19mm
满足要求！
3、支座反力计算
设计值（承载能力极限状态）
R1=R5=0.393q1静l+0.446q1活l=0.393×21.81×0.08+0.446×1.76×0.08＝0.7kN
R2=R4=1.143q1静l+1.223q1活l=1.143×21.81×0.08+1.223×1.76×0.08＝2.03kN
R3=0.928q1静l+1.142q1活l=0.928×21.81×0.08+1.142×1.76×0.08＝1.67kN
标准值（正常使用极限状态）
R1'=R5'=0.393q2l=0.393×17.95×0.08＝0.53kN
R2'=R4'=1.143q2l=1.143×17.95×0.08＝1.54kN
R3'=0.928q2l=0.928×17.95×0.08＝1.25kN
5）小梁验算
小梁类型
方木
小梁材料规格（mm）
60×80
小梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
15.44
小梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
1.78
小梁弹性模量E（N/mm2）
9350
小梁截面抵抗矩W（cm3）
64
小梁截面惯性矩I（cm4）
256
为简化计算，按四等跨连续梁和悬臂梁分别计算，如下图：
q1＝max{0.7+0.9×1.35×[（0.3-0.1）×0.3/4+0.5×（0.7-0.12）]+0.9max[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.12）+1.4×2，1.35×（0.5+（24+1.1）×0.12）+1.4×0.7×2]×max[0.5-0.3/2，（1-0.5）-0.3/2]/2×1，2.03+0.9×1.35×（0.3-0.1）×0.3/4}=2.18kN/m
q2＝max[0.53+（0.3-0.1）×0.3/4+0.5×（0.7-0.12）+（0.5+（24+1.1）×0.12）×max[0.5-0.3/2，（1-0.5）-0.3/2]/2×1，1.54+（0.3-0.1）×0.3/4]＝1.55kN/m
1、抗弯验算
Mmax＝max[0.107q1l12，0.5q1l22]＝max[0.107×2.18×12，0.5×2.18×0.32]＝0.23kN·m
σ＝Mmax/W＝0.23×106/64000＝3.64N/mm2≤[f]＝15.44N/mm2
满足要求！
2、抗剪验算
Vmax＝max[0.607q1l1，q1l2]＝max[0.607×2.18×1，2.18×0.3]＝1.322kN
τmax＝3Vmax/（2bh0）=3×1.322×1000/（2×60×80）＝0.41N/mm2≤[τ]＝1.78N/mm2
满足要求！
3、挠度验算
ν1＝0.632q2l14/（100EI）＝0.632×1.55×10004/（100×9350×2560000）＝0.41mm≤[ν]＝l/400＝1000/400＝2.5mm
ν2＝q2l24/（8EI）＝1.55×3004/（8×9350×2560000）＝0.07mm≤[ν]＝l/400＝300/400＝0.75mm
满足要求！
4、支座反力计算
梁头处（即梁底支撑小梁悬挑段根部）
承载能力极限状态
Rmax＝max[1.143q1l1，0.393q1l1+q1l2]＝max[1.143×2.18×1，0.393×2.18×1+2.18×0.3]＝2.49kN
同理可得，梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1＝R5＝2.34kN，R2＝R4＝2.49kN，R3＝1.93kN
正常使用极限状态
R'max＝max[1.143q2l1，0.393q2l1+q2l2]＝max[1.143×1.55×1，0.393×1.55×1+1.55×0.3]＝1.78kN
同理可得，梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R'1＝R'5＝1.78kN，R'2＝R'4＝1.78kN，R'3＝1.45kN
6）主梁验算
主梁类型
钢管
主梁材料规格（mm）
Ф48×3.5
可调托座内主梁根数
1
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
主梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
主梁截面惯性矩I（cm4）
12.19
主梁截面抵抗矩W（cm3）
5.08
主梁自重忽略不计，计算简图如下：
1、抗弯验算
主梁弯矩图（kN·m）
σ＝Mmax/W＝0.356×106/5080＝70.02N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、抗剪验算
主梁剪力图（kN）
Vmax＝4.466kN
τmax＝2Vmax/A=2×4.466×1000/489＝18.27N/mm2≤[τ]＝125N/mm2
满足要求！
3、挠度验算
主梁变形图（mm）
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