2危险性较大的分部分项工程专项施工方案.docx

1、2危险性较大的分部分项工程专项施工方案危险性较大的分部分项工程专项施工方案编制：河南华都建设发展集团有限公司 焦作市口岸物流服务设施建设项目 二0一一年五月十一日河南华都建设发展集团有限公司焦作市口岸物流服务设施建设项目危险性较大的分部分项工程专项施工方案审 批 页编制： 日期： 审核：日期：审批：日期：危险性较大的分部分项工程专项施工方案第一分部 悬挑式脚手架第一节 计算书本项目位于焦作市人民路东段，北临恩达路，东临规划建设中的焦作市检察院，西临翁涧河，南临人民路。建设综合楼一栋，框架结构，建筑层数地下一层，地上九层；地上建筑面积约11900平方米，地下建筑面积约1877平方米（其中人防工程

2、约1527.9平方米）。 建设走私罚没私货仓库一座，建筑层数一层、贴建问询室部分两层，建筑面积约1711.3平方米（详见图纸）。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)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范。一、参数信息1.脚手架参数 搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.50米，立杆的横距为1.05米，立杆的步距为1.80 米；计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为 15.0 米，立杆采用单立管；内排架距离墙长度为0.30米；大横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为 2；采用的钢管类型为 483.5；

3、 横杆与立杆连接方式为单扣件；扣件抗滑承载力系数为 0.80；连墙件采用两步两跨，竖向间距 3.00 米，水平间距3.60 米，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2.活荷载参数 施工荷载均布参数(kN/m2):3.000；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:2；3.风荷载参数河南省焦作市，基本风压为0.40，风荷载高度变化系数z为2.0，风荷载体型系数s为88.6/136.55=0.649；考虑风荷载； 4.静荷载参数每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):0.1161；脚手板自重标准值(kN/m2):0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.110；安全设施与安全网(kN

4、/m2):0.005；脚手板铺设层数:1；脚手板类别:木脚手板；栏杆挡板类别:木挡板片；5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用20号工字钢 ，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度 3.00 米。与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00；6.拉绳与支杆参数 支撑数量为:1； 悬挑水平钢梁上面采用钢丝绳、下面采用支杆与建筑物拉结。钢丝绳安全系数为:6.000；钢丝绳与墙距离为(m):1.200；支杆与墙距离为(m):1.350；最里面支点距离建筑物 1.20 m，支杆采用 5.6号角钢5636.0mm钢管。 二、小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。 按

5、照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。 1.荷载值计算小横杆的自重标准值：p1= 0.0381.500 = 0.057kN；脚手板的荷载标准值：P2=0.3001.0501.500/(2+1)=0.1575 kN；活荷载标准值：Q=3.0001.0501.500/(2+1) =1.575 kN；荷载的计算值: P=1.2(0.057+0.1575)+1.4 1.575 = 2.462 kN； 小横杆计算简图2.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: Mqmax = 1.20.0381.0502/8

6、= 0.006 kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 2.4621.050/3 = 0.690 kN.m ； 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.862kN.m； = M / W = 0.868106/5080.000=170.87 N/mm2 ； 小横杆的计算强度小于 205.000 N/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=50.0381050.04/(3842.060105121900.000) = 0.024 mm P2 = p1 +

7、p2 + Q = 0.057+0.1575+1.575 = 1.7895 kN；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 = 1789.51050.0(31050.02-41050.02/9 ) /(722.060105121900.0) = 2.928mm；最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+2.928 = 2.952 mm；小横杆的最大挠度小于 (1050.000/150)=7.000 与 10 mm,满足要求!；三、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，小横杆在大横杆的上面。按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大

8、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=0.038 kN/m ；脚手板的荷载标准值:P2=0.3001.050/(2+1)=0.105 kN/m ；活荷载标准值: Q=3.0001.050/(2+1)=1.050 kN/m；静荷载的计算值: q1=1.20.038+1.20.105=0.172 kN/m；活荷载的计算值: q2=1.41.050=1.470 kN/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: 跨中最大弯距为M1ma

9、x=0.080.1721.5002+0.101.4701.5002 =0.362kN.m；支座最大弯距计算公式如下: 支座最大弯距为 M2max= -0.100.1721.5002-0.1171.4701.5002 =-0.426kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：=Max(0.362106,0.426106)/5080.0=83.86 N/mm2；大横杆的抗弯强度:=83.86 N/mm2 小于 f=205.0 N/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+0.105=0.14

10、3 kN/m；活荷载标准值: q2= Q =1.050 kN/m；三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V= 0.6770.1431500.04/(1002.06105121900.0)+0.9901.050 1500.04/(1002.06105121900.0) = 2.291 mm；脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为 l/150与10 mm 请参考规范表5.1.8。大横杆的最大挠度小于 1200.0/150 mm 或者 10 mm,满足要求!四、扣件抗滑力的计算 按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00KN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6

11、.40KN。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8.00kN； 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 = 0.0381.050=0.040 kN；脚手板的荷载标准值: P2 = 0.3001.0501.500/2=0.23625 kN；活荷载标准值: Q = 3.0001.0501.500 /2 = 2.3625 kN；荷载的计算值: R=1.2(0.040+0.23625)+1.42.3625=3.639 kN；R 8.00kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算

12、满足要求! 五、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0.1161 NG1 = 0.11615.000 = 1.742 kN； (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= 0.3541.500(1.050+0.3)/2 = 1.4175 (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用木脚手板挡板，标准值为0.35 NG3 = 0.3541.500/2 = 1.05 kN； (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG

13、4 = 0.0051.20015.000 = 0.090 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 =7.4201.41751.050.09=4.2995 kN；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= 4.29951.0501.52002/2 = 6.772 kN；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 = 0.40 kN/m2； z - 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范GB5

14、0009-2001)的规定采用： z= 2.00； s - 风荷载体型系数：s =0.649 ； 经计算得到，风荷载标准值 Wk= 0.7 0.4020.649 = 0.363 kN/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= 1.24.23+ 1.46.72= 14.484 kN； 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.24.23+ 0.851.46.72= 13.073 kN； 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 1.40.

15、3631.5001.8002/10 =0.21 kN.m；六、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 =14.484 kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；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L0 = kuh 确定 L0 = 3.119 m；L0/i = 197.000 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比L0 /i 的结果查表得到 ：= 0.186 ；立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm

16、3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.000 N/mm2； = 14484.000/(0.186489.000)=159.245 N/mm2；立杆稳定性计算 = 159.245 小于 f = 205.000 N/mm2 满足要求！考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 立杆的轴心压力设计值 ：N =13.073 kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；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L0 = kuh 确定：L0 = 3.119 m； L0 /i = 197.000 ；轴心受压立杆的稳定

17、系数,由长细比L0 /i 的结果查表得到 ：= 0.186立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.000 N/mm2； = 13073.00/(0.186489.000)+209937.42/5080.000 = 185.058 N/mm2；立杆稳定性计算 = 185.058小于 f = 205.000 N/mm2 满足要求！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 + N0 风荷载基本风压值 Wk = 0.363 kN/m2； 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的

18、迎风面积 Aw =1.81.522=10.8 m2； 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算： NLw = 1.4WkAw = 1.40.36310.8=5.489 kN； 连墙件的轴向力计算值 NL= NLw + N0= 5+5.849=10.849 kN； 其中 - 轴心受压立杆的稳定系数，l为内排架距离墙的长度, 由长细比L/i=300.000/15.800的结果查表得到0.949； A = 4.89 cm2；f=205.00 N/mm2； 连墙件轴向力设计值 Nf=Af=0.9494.8901

19、0-4205.000103 = 95.133 kN； Nl=10.8490时，水平钢梁受压；当RAH0时，水平钢梁受拉；当RAH=0时，水平钢梁不受力。各支点的支撑力 RCi=RUisini+RDisini 且有 RUicosi=RDicosi 可以得到 按照以上公式计算得到由左至右各杆件力分别为 RUi=7.833kN RDi=8.867kN十一、拉绳与支杆的强度计算1.钢丝拉绳(支杆)的内力计算：钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU与支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算，分别为 RU = 7.833kN RD = 8.867kN 如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算： 其中Fg- 钢丝

20、绳的容许拉力(kN)； Fg - 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)； 计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)； - 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对619、637、661钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8； K - 钢丝绳使用安全系数。 计算中Fg取7.833kN，=0.820,K=10.000,得到： 钢丝绳最小直径必须大于14.000mm才能满足要求! 下面压杆以 5.6号角钢5636.0mm钢管计算，斜压杆的容许压力按照下式计算： 其中 N - 受压斜杆的轴心压力设计值，N = 8.867kN； - 轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到 = 0.248；

21、i - 计算受压斜杆的截面回转半径，i =1.130cm； l - 受最大压力斜杆计算长度，l = 1.921m； A - 受压斜杆净截面面积，A =3.340cm2； - 受压斜杆受压强度计算值，经计算得到结果是107.046 N/mm2； f - 受压斜杆抗压强度设计值，f = 215N/mm2； 受压斜杆的稳定性计算 f,满足要求!2.钢丝拉绳(斜拉杆)的吊环强度计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为 N=RU=7.833kN 钢丝拉绳(斜拉杆)的吊环强度计算公式为 其中 f 为吊环受力的单肢抗剪强度，取f = 125N/mm2； 所需要的钢丝拉绳(斜

22、拉杆)的吊环最小直径 D=(783.3464/3.14225.000) 1/2 =9.000mm;3.斜撑支杆的焊缝计算斜撑支杆采用焊接方式与墙体预埋件连接，对接焊缝强度计算公式如下 其中 N为斜撑支杆的轴向力，N=8.867kN； lw为斜撑支杆件的周长，取224.000mm； t为斜撑支杆的厚度，t=3.000mm； ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.000N/mm2； 经过计算得到焊缝抗拉强度 = 8866.870/(224.0003.000) = 3.195N/mm2。 对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!十二、锚固段与楼板连接的计算1. 拉环强度计算水平钢梁与楼板压点

23、如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下： 水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=6.486kN； 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为: 其中 f 为拉环钢筋抗拉强度，按照混凝土结构设计规范10.9.8f = 50N/mm2； 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=6485.7534/(3.142502)1/2 =9.087mm 水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。2.螺栓粘结力锚固强度计算水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下： 锚固深度计算公式 其中 N - 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 6.486kN；

24、d - 楼板螺栓的直径，d = 50.000mm fb - 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.570N/mm2； h - 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到 h 要大于 6485.753/(3.14250.0001.570)=26.299mm。3.混凝土局部承压计算水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下： 混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式: 其中 N - 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 6.486kN； d - 楼板螺栓的直径，d = 50.000mm； b - 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=250.000mm； fcc - 混凝土的局部挤

25、压强度设计值，计算中取0.950fc=16.700N/mm2； 经过计算得到公式右边等于1010.96 kN 大于锚固力 N=6.49 kN ，楼板混凝土局部承压计算满足要求!第二节 脚手架施工方法一、脚手架的支固方式本工程施工采取悬挑式双排钢管脚手架.悬挑式脚手架从二层的楼板上挑出20a号工字钢，工字钢长4.5 m，一端固在楼板面上，另一端用12钢丝绳斜拉到上一楼层的结构件上，钢丝绳斜拉间距不大于 (10米间隔设置)。挑出构造见下示意图:剪刀撑的设置：在转角设置，斜杆与地面（水平杆）的夹角为45 -60 。剪力撑的斜杆除用旋转扣件与脚手架的立杆（或大横杆）扣紧外，在中间应增加2个扣接点。连墙

26、件： 连墙件采用两步三跨设置。每次进行悬挑杆的搭设及埋件的埋设时要同下部一一对应，防止上下杆件出现歪斜现象，影响结构的安全及稳定性。且保证上下层悬挑结构既各自受力又互相连接。安全网：整个外架沿全高用密目安全网将立面进行密封，在外架的底部用竹架板将其密封，以上每隔三层用尼龙安全网进行平面密封严密，安全网与脚手架的连接均采用尼龙绳连接牢固，最下部要包住纵向水平杆，防止落物。脚手板：作业层脚手板应满铺、铺稳、离开墙面12-15cm，结构施工时应每隔三楼层满铺一层竹架板，脚手板铺设可对接平铺，接头处必须设两根横向水平杆，水平杆用直角扣件固定在大横杆上，脚手板外伸探头长度不大于150mm脚手板两端用镀锌钢丝固定在小横杆上。在铺脚手板的操作层上，设置1.2m高的护栏和一道0.18m高的挡脚板；二、搭设技术要求(1)垂直度偏差不得大于100且不得大于1/h。(2)立杆接头除在顶层可采用搭接外，其余各接头必须采取对接扣件，对接应符合下要求：立杆上