华丽家族电梯井脚手架及人行通道.docx
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华丽家族电梯井脚手架及人行通道
华丽家族·复兴天地中心
—专项方案—
电梯井脚手架及人行通道
施工方案
龙元建设集团股份有限公司
2011年05月
目录
一、工程概况：
3
二、编制依据及引用技术标准4
三、材料的选用：
4
四、搭设方案：
4
五、人行天桥稳定承载力计算5
（一）设计依据及构造要求5
（二）人行天桥的计算5
六、电梯井脚手架计算书10
七、附图：
15
一、工程概况：
1.本工程位于上海市中心的卢湾区马当路388号地块，毗邻新天地与淮海路核心商业圈，地块东临马当路，南临合肥路，西临淡水路，北临复兴中路（进入地铁十号线保护区25米左右），是由上海弘圣房地产开发有限公司投资兴建的一个高档商业办公楼。
地块呈长方形，南北×东西方向约为145×119米，总用地面积22635m2，地上建筑面积为72467m2，地下建筑面积64975m2，总建筑面积137442m2，±0.00相当于绝对标高3.8米。
小区地下五层，主要为地下商场和停车场及设备机房等配套设施，地上主要由一幢28层公寓式办公楼、一幢6层酒店式办公楼、两幢三层的商业用房组成，主楼建筑高度约99.25米，裙房建筑高度约17.35米和24米。
2.地下室为地下五层钢筋砼框架结构，采用桩筏基础。
地下室底板厚1.4米，底板下垫层底面标高为-23.1米（相对标高），基坑深度21.7米。
集水坑局部落深1.35～2.95米，电梯井局部落深1.75米，本工程基坑开挖面积约为12700m2，地块基坑保护等级为二级，复兴中路北侧地铁十号线和西侧居民社区保护等级为一级。
基坑围护结构采用厚1.0米的地下连续墙，共设置五道钢筋混凝土支撑，采用明挖顺筑法施工，围护墙体与地下室外墙脱开。
3.本工程±0.00相当于绝对高程3.800米，室内外设计高差为0.150米，各幢楼的建筑总高度及每层的层高详见下表：
楼层层高及建筑总高度统计表（单位：
米）
幢号
底层
二层
三层
四层
五层
六层
标准层
屋顶层
总高度（标高）
A1
4.30
3.90
3.45
3.45
3.45
3.45
3.45
3.65
99.25
A2
4.60
5.00
3.40
3.40
3.40
3.40
24.00
A3
5.20
4.40
4.40
3.20
17.35
A4
5.20
4.40
4.40
3.20
17.35
4.根据施工需要并结合工程特点在附图1所示位置搭设施工用人行通道和人行天桥，以便将施工场地内的人行通道区域和吊装区域分开，从而确保施工安全。
5.电梯井脚手架采用扣件钢管脚手架，因其安全、经济、实用且适用于本工程，从而达到使用方便、缩短工期、安全经济的目的。
二、编制依据及引用技术标准
1.上海爱建设计院提供的莱茵广场（华丽家族·俊庭）工程的地上部分的施工图纸；
2.建设单位提供的周围环境资料及工程地质资料；
3.现行的有关规范：
1）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001；
2）《建设工程项目管理规范》GB50326-2001；
3）《建设项目工程总承包管理规范》GB/T50358-2005；
4）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005；
5）《建筑施工安全检查评分标准》JGJ59-1999；
6）《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-1991；
7）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001；
8）《施工现场安全生产保证体系》DBJ08-903-2003；
9）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
三、材料的选用：
本工程使用钢管扣件式脚手架。
钢管采用Φ48钢管，其质量必须符合现行国家标准Q235－A级钢的规定；钢管上严禁打孔，进场材料发现有变形裂缝，严重锈蚀等缺陷钢管严禁使用。
扣件采用锻压铸铁制作的扣件，其材质必须符合国家标准的规定，在螺栓拧紧扭拒达65N·m时，不得发生破坏。
脚手板采用配套九夹板。
四、搭设方案：
1、电梯井内的脚手架：
电梯井内的脚手架立杆间距为@1.2×1.2m，水平杆步距为1.8m，
扫地杆按照规范要求设置，并每6层在楼层处结合用槽钢设置一道硬隔离，硬隔离做
法如下：
1）在楼层处沿纵横两个方向分别架设16a号槽钢，各向槽钢间距≤1.5m，槽钢上
下翼缘位于楼面简支点处可用钢筋或型钢焊接相连，避免槽钢倾翻，槽钢上设
置纵横向水平杆，水平间距≤400mm。
2）水平杆上铺设40×90mm木方，木方间距为@300×300。
3）木方上采用九夹板满铺，并与木方钉牢，九夹板满铺到电梯井的井边。
4）电梯井位于各楼层处的门洞设置临时门进行封闭，并做好井边洞口围护和封闭。
5）普通隔离措施每二层设置一道。
2、施工人行通道和人行天桥：
1）施工人行通道平面布置及做法详见附图2，通道宽度2.7～4.5m，净高尺寸为5
米，人行通道上部采用双层竹笆防护，对于通道下需设置车道的部位，车道宽
度为8.0m，车道两侧的人行通道立杆采用格构式，做法详见附图2。
2）施工人行天桥做法参照脚手架做法，详见附图3。
其宽度为2.7m，立杆间距为
@1.5×1.35m，水平杆步距为≤1.8m，竖向立面外侧设置竖向剪刀撑，各楼层
处设置水平剪刀撑，剪刀撑倾角为45°～60°，楼层标高处水平杆间距≤@0.4
×0.4m，并铺设木方，木方间距为@300，木方之上采用九夹板满铺，并与木方
钉牢。
人行天桥两侧均采用密目绿网封闭，并做好防护，天桥顶棚设置双层防
护竹笆，防护竹笆竖向间距≥0.5m，为确保人行天桥的整体稳定性，在人行天
桥两端与结构做好可靠拉结，拉结做法参照脚手架专项施工方案中所述做法，
具体做法参见脚手架施工方案。
3）脚手架及人行通道搭设的安全技术措施、脚手架的拆除、质量保证及管理体系、
施工质量控制要求同脚手架专项施工方案，此处不赘述。
3、地面施工区域与施工人行通道区域隔离：
从南面12轴向西面经过钢筋加工棚、民工
临时活动房、民工学校、厕所然后转向北面经过食堂到民工临时活动房东面12轴位
置结束。
五、人行天桥稳定承载力计算
一、设计依据及构造要求
1、本计算根据中国建筑出版社《建筑施工脚手架实用手册》。
2、施工中不允许超过设计荷载。
3、人行天桥搭设高度为16米，本方案按此高度进行验收。
二、人行天桥的计算
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》（JGJ130-2001）。
计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为16.0米，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：
立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.35米，立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为
48×3.5，施工均布荷载为2.0kN/m2，同时施工3层，脚手板共铺设4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。
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=0.350×1.350/3=0.157kN/m
活荷载标准值Q=2.000×1.350/3=0.900kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.157=0.235kN/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.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
跨中最大弯矩计算公式如下:
跨中最大弯矩为
M1=（0.08×0.235+0.10×1.260）×1.5002=0.326kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-（0.10×0.235+0.117×1.260）×1.5002=-0.385kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
=0.385×106/5080.0=75.706N/mm2
大横杆的计算强度小于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=0.038+0.157=0.196kN/m
活荷载标准值q2=0.900kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=（0.677×0.196+0.990×0.900）×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）=2.064mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与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=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.350×1.500/3=0.236kN
活荷载标准值Q=2.000×1.350×1.500/3=1.350kN
荷载的计算值P=1.2×0.058+1.2×0.236+1.4×1.350=2.243kN
小横杆计算简图
2.抗弯强度计算
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:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=（1.2×0.038）×1.3502/8+2.243×1.350/3=1.020kN.m
=1.020×106/5080.0=200.724N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/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
均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=5.0×0.038×1350.004/（384×2.060×105×121900.000）=0.07mm
集中荷载标准值P=0.058+0.236+1.350=1.644kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1643.850×1350.0×（3×1350.02-4×1350.02/9）/（72×2.06×105×121900.0）=5.717mm
最大挠度和
V=V1+V2=5.783mm
小横杆的最大挠度小于1350.0/150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；
1.荷载值计算
横杆的自重标准值P1=0.038×1.350=0.052kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.350×1.500/2=0.354kN
活荷载标准值Q=2.000×1.350×1.500/2=2.025kN
荷载的计算值R=1.2×0.052+1.2×0.354+1.4×2.025=3.322kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:
单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力
可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
（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0.1248
NG1=0.125×16.000=1.997kN
（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
NG2=0.350×4×1.500×（1.350+0.300）/2=1.732kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15
NG3=0.150×1.500×4/2=0.450kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.500×16.000=0.120kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.299kN。
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=2.000×3×1.500×1.350/2=6.075kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中W0——基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：
W0=0.550
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=0.620
Us——风荷载体型系数：
Us=1.200
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.550×0.620×1.200=0.286kN/m2。
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
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
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
其中Wk——风荷载基本风压标准值（kN/m2）；
la——立杆的纵距（m）；
h——立杆的步距（m）。
（五）立杆的稳定性计算:
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=13.66kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.18；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=3.22m；
k——计算长度附加系数，取1.155；
u——计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.55；
A——立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.08cm3；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=159.37
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=12.39kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.18；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=3.22m；
k——计算长度附加系数，取1.155；
u——计算长度系数，由脚手架的高度确定；u=1.55
A——立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08cm3；
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.166kN.m；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=177.10
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
（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：
其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=2.303kN；
NQ——活荷载标准值，NQ=6.075kN；
gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.125kN/m；
经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=42.123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：
其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=2.303kN；
NQ——活荷载标准值，NQ=6.075kN；
gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.125kN/m；
Mwk——计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk=0.139kN.m；
经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=31.972米。
六、电梯井脚手架计算书
一、水平纵、横向钢管验算
1、
强度验算
纵距
1.2
M
短边
1.2
M
面积
1.44
公式
σ=M/W≤f
式中
M
弯距设计值，按M=1.2MGK+1.4MQK计算。
MGK
脚手架永久荷载标准值产生的弯距。
MQK
脚手架施工活荷载标准值产生的弯距。
W
钢管的截面模量，查表知W=5.08cm3
f
钢管的抗弯强度设计值。
f=205N/mm2
1）
永久载荷标准值
a）
脚手板自重gk1
gk1=
35
kg/m2
×
1.44
m2
÷
1.2
M=
42
kg/m
b）
钢管自重GK2
gk2=
3.84
kg/m2
代入公式
MGK=1/8（gk1+gk2）l2
所以
MGK=
8.25
kg·m
2）
活载荷标准值QK
qk=
250
kg/m2
×
1.44
m2
÷
1.2
M=
300
kg/m
公式
MQK=1/8×qk×l2
MQK=
54
kg·m
代入公式
M=1.2MGK+1.4MQK
得出
M=
85.5
kg·m
代入公式
σ=M/W
得出
σ=
1683
kg/cm2
σ=
168
N/mm2
因为
σ
≤f=205N/mm2
所以
最长水平纵管强度符合要求
2、
挠度验算
公式
w=5ql4/384Ei≤[w]
式中
w：
设计绕度
w=1/150L
q：
钢管设计承载
由前面计算得
q=
350
kg·m
l：
纵管长度
l=
1.2
M
E：
钢管强性模量。
E=2.06×105N/mm2
i：
钢管惯性距。
i=12.19cm4
代入公式
w=5ql4/384Ei
w=
3.77
mm
因为
w≤[w]
所以
最长水平纵管绕度符合要求
二、立杆稳定性验算
脚手架参数：
单立杆高度
24.4
M
立杆根数
4
根
立杆纵距
1.2
M
立杆横距
1.2
M
作业层面积
1.44
M2
步高
1.8
M
步数
13
步
参考步数
13.5556
步
每层钢管长度
11
M
增加钢管长度
0
M
钢管总长
240.6
M
每层旋转扣件数量
12
只
增加扣件数量
2
只
旋转扣件总量
158
只
对接扣件数数
22
只
参考值
24.4
只
公式：
N/ΨA≤KAKHf
式中：
N：
立杆段产生的的轴心压力，按N=1.2（NGK1+NGK2）+1.4NQK计算
NGK1:
钢管自重产生的轴力
NGK2：
竹笆及扣件产生的轴力
NQK：
脚手架活载荷标准值产生的轴力
Ψ：
整体稳定系数。
根据换算长细比λ=l0/i的值，查附录C表C
A：
立杆毛截面之和
A=
1956
KA：
与立杆截面的调正数，单杆取
0.85
KH：
与高度有关的调整整.根据公式KH=1÷（1+H/100）计算
KH=
0.803859
f：
钢管的抗弯强度设计值。
f=205N/mm2
1）
钢管自重产生的轴力NGK1
NGK1=
钢管总长×3.84kg/m
NGK1=
923.904
kg
2）
NGK2=脚手板自重+扣件自重
a）
脚手板自重=面积×35kg/M2×步数
竹笆自重=
655.2
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