宁波市残疾人综合服务大楼工程.docx

1、宁波市残疾人综合服务大楼工程宁波市残疾人综合服务大楼工程脚手架专项施工方案一、 工程概况本工程为宁波市残疾人综合服务大楼工程，位于江东区姚隘路与桑田路交叉口。地下为一层车库层高5.4m，建筑面积为2725m2。地上为十五层框剪结构，一层、二层及十五层高为4.2m，其余各层层高为3.6m，建筑面积为15400m2。主楼建筑总为61.2m。脚手架从地下室顶板开始搭设，搭设高度为63.15m。18层采用落地式脚手架，搭设高度为31m，立杆纵距为1.5m，横距为0.9m。912层为第一次悬挑脚手架，悬挑高度14.4m。13 层至檐口为第二次悬挑。外架伸出沿口1.2m，搭设高度为16.8m。立杆纵距为1

2、.5m，横距为0.9m。二、 设计依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130 - 2001）混凝土结构设计规范（GB50010 - 2002）建筑结构荷载规范（GB50009 - 2001）浙江省建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）实施意见三、 脚手架设计计算构件自重及有关说明：脚手片选用竹笆脚手板，其自重标准值为0.14kN/m2，靠近建筑物端外伸部分采用木脚手板，其自重标准值为0.35kN/m2。脚手架外侧设0.3m高的483.5钢管踢脚杆和0.6m、1.2m高的483.5钢管栏杆。安全网采用每100cm2不少于2000目的密目安全网，沿架高全封闭，其自重标准值为：0.06

3、/(1.86) = 0.0056 kN/m2。全部杆件采用483.5钢管，其自重标准值为0.0384kN/m2。计算按壁厚3.0mm考虑，则截面积A = 4.24cm2，惯性矩I = 10.78 cm4，截面模量W = 4.49 cm3。直角扣件自重标准值为13.2N/个。本脚手架工程结构布置均满足规范构造要求，故对纵向、横向水平杆不作验算，只对立杆的稳定性、地基承载力(14承载力和连墙件进行计算。脚手架内外立杆的受力计算按实际搭设的重量进行计算。（一） 主楼A-B段脚手架计算主楼A-B段脚手架，1-8层采用落地式脚手架，从地下室顶板开始搭设，搭设高度为31米，立杆纵距1.5m，横距0.9m，

4、步距1.8m，分17步，从地下室顶板开始搭设。连墙件按每层三跨布置。立杆的稳定性验算1.荷载计算(1) 内外立杆所受恒荷载标准值钢管立杆自重标准值：Gk1内 = Gk1外 =31m1根38.4 N/m =1191N纵向水平杆自重标准值：Gk2内 = Gk2外 = 1.5m2根/步17步38.4 N/m =1958N横向水平杆自重标准值：Gk3内 = 0.7m/步17步38.4 N/m = 455 N Gk3外 = 0.6m/步17步38.4 N/m = 392 N 钢管扣件自重标准值：Gk4内 = 3个/步17步13.2 N/个 = 673 NGk4外 = 6个/步17步13.2 N/个 =1

5、346 N脚手片自重标准值：Gk5内 = 0.50.9m1.5m/步17步140 N/m2 + 0.2m1.5m/步1步350N/m2 = 1712 NGk5外 = 0.50.9m1.5m/步17步140 N/m2 = 1607N钢管栏杆及踢脚杆自重标准值：Gk6 = 21.5m/步17步38.4 N/m = 1958N钢管剪刀撑自重标准值：平均折合Gk7 = 4.33m38.4 N/m4 = 665 N密目安全网自重标准值：Gk8 = 31m1.5m5.6 N/m2 = 261N内外立杆所受恒荷载标准值：NGk内 =5990N =5.99 kN NGk外 = 9378N = 9.38 kN(

6、2) 装饰阶段考虑一个作业层内外立杆所受施工荷载为：NQk内 = 0.52 kN/m21.5m0.9m + 2 kN/m20.20m1.5m = 1.95kN NQk外 = 0.52kN/m21.5m0.9m = 1.35kN(3) 内外立杆的轴向力设计值： N内 = 1.355.99 + 0.851.41.95 = 10.4 kN N外 = 1.359.38+ 0.851.41.35 =14.3kN(4) 计算风荷载产生的弯矩：查建筑结构荷载规范（GB50009 - 2001）表7.2.1得：当h = 5 m时，风压高度变化系数z = 1.0 (B类地区)。s = 1.3 = 1.30.4

7、= 0.52 (同上) k = 0.7zs0 = 0.71.00.520.4 =0.1456kN/m2风荷载产生的弯矩2.计算立杆的稳定系数立杆计算长度：l0 = Kh =1.1551.51.8 = 3.119 m式中=1.5由脚手架规范（JGJ130 - 2001）表5.3.3查得= l0 /i = 311.9/1.58 = 197.4查脚手架规范（JGJ130 - 2001）附录C得 = 0.1853.立杆的稳定性验算 满足要求 连墙件验算计算风荷载：查建筑结构荷载规范（GB50009 - 2001）表7.2.1得：当h = 31m时，风压高度变化系数z = 1.43 (B类地区)。 s

8、= 1.3 = 1.30.4 = 0.52 (同上) k = 0.7zs0 = 0.71.430.520.4 = 0.209kN/m2由风荷载产生的轴向力NlwNlw = 1.4kA = 1.40.20931.53.6 = 4.8kN连墙杆的轴向力Nl：Nl = Nlw + N0 = 4.8 + 5.0 = 9.8kN连墙杆的抗滑验算：R = Nl =9.8 kN RC = 16 kN满足要求。立杆地基承载力验算脚手架基础平整夯实，上浇1.5m宽，厚0.25m的C15混凝土硬化，落地立杆垂直稳放在1501508的钢板底座上，底座底面标高高于自然地坪50mm，底端以上0.2m设纵横扫地杆。立杆基

9、础外侧设200200mm的排水沟，并在外侧设80cm宽以上混凝土路面。回填土分层夯实至承载力标准值为fk = 90kPa外立杆的轴向力设计值为：1.359.38 + 1.41.35 = 14.6kN混凝土局部承压强度演验算：(查混凝土结构设计规范（GB50010 - 2002）可得C15混凝土抗压强度设计值fc =7.5N/mm2) 满足要求地基承载力验算：传力带下回填土受荷面积：按45向下扩散，计算宽度为150+ 2250 = 650mm，故受荷面积为650650 =422500 mm2 。取回填土承载力设计值： 满足要求。（二）912层悬挑脚手架计算912层悬挑脚手架的搭设高度为14.4m

10、，分8步，步距1.8m，立杆纵距la = 1.5m，横距lb = 0.9m；拉结点按每层三跨（即水平间距4.5m）设置。 立杆的稳定性验算1. 荷载计算（1） 内外立杆所受恒荷载标准值：1 钢管立杆自重标准值：Gk1内= Gk1外=14.4米1根38.4N/m=553N2 纵向水平杆自重标准值：Gk2内= Gk2外=1.5米2根/步8步38.4N/m =922N3 横向水平杆自重标准值：Gk3内=0.7m/步8步38.4N/m =215NGk3外=0.5m/步8步38.4N/m = 15.4N4 钢管扣件自重标准值：Gk4内=3个/步8步13.2N/个=317NGk4外=6个/步8步13.2N

11、/个=634N 5 脚手片自重标准值：Gk5内 = 0.50.9m1.5m/步8步140 N/m2 + 0.2m1.5m/步2步350N/m2 = 966NGk5外 = 0.50.9m1.5m/步8步140 N/m2 = 756 N6 每隔6跨设置一道横向斜撑：Gk6内= Gk6外= 16m1根38.4 N/m = 614N7 钢管栏杆及脚踢杆自重标准值：Gk7 = 31.5m/步8步38.4 N/m = 1382N8 钢管剪刀撑自重标准值： 平均折合Gk8 = 4.6m38.4 N/m2 =353N9 密目安全网自重标准值：Gk9 = 14.4m1.5m5.6 N/m2 =121 N内外立杆

12、所受恒荷载标准值：NGk内 =3587 N = 3.59kN NGk外 = 5519 N =5.52kN(2)外装修时考虑一个作业层内外立杆所受施工荷载为：NQk内 = 0.52kN/m21.5m0.9m + 2kN/m20.2m1.5m = 2.0 kN NQk外 = 0.52kN/m21.5m0.9m = 1.4 kN(3) 内外立杆的轴向力设计值： N内 = 1.353.59+ 0.851.42.0=7.23kN N外 = 1.355.52 + 0.851.41.4 = 9.12kN(4) 计算风荷载产生的弯矩：查建筑结构荷载规范（GB50009 - 2001）表7.2.1得：当h =3

13、5m时，风压高度变化系数z =1.49(B类地区)。s = 1.3 = 1.30.4 = 0.52 (同上) k = 0.7zs0 = 0.71.490.520.4 =0.217 kN/m2风荷载产生的弯矩2.计算立杆的稳定系数立杆计算长度：l0 = Kh =1.1551.51.8 = 3.119 m式中=1.5由脚手架规范（JGJ130 - 2001）表5.3.3查得= l0 /i = 311.9/1.58 = 197.4查脚手架规范（JGJ130 - 2001）附录C得 = 0.1853.立杆的稳定性验算 满足要求连墙件验算 悬挑脚手架按每层两跨(即水平间距3.0m)设一拉结点，层高3.6

14、m。计算风荷载：查建筑结构荷载规范（GB50009 - 2001）表7.2.1得：当h =48m时，风压高度变化系数z = 1.65 (B类地区)。 s = 1.3 = 1.30.4 = 0.52 (同上) k = 0.7zs0 = 0.71.650.520.4 =0.241kN/m2由风荷载产生的轴向力NlwNlw = 1.4kA = 1.40.24131.53.6 = 5.5kN连墙杆的轴向力N1：N1=N1w+N0=5.5kN+5kN=10.5kN连墙杆的抗滑验算：R=N1=10.5kN 8.77 kN（把锚环看作吊环计算，查混凝土结构设计规范（GB50010 - 2002）10.9.8

15、条可得：每个吊环按2个截面计算的吊环应力不应大于50 N/mm2） 满足要求。每个锚环的锚固长度不小于0.730d = 0.73012 = 252mm（查混凝土结构设计规范（GB50010 - 2002）9.3.2条a）故每个锚环的锚固长度取300mm。12锚环与工字钢间附加筋的焊缝长度计算： 焊缝主要承受一个拉力N = 8.77 kN的作用，焊缝每边双面焊。取焊缝尺寸hf = 8mm焊缝所受拉应力要满足：求出lw 2.0mm 12附加筋与锚环、型钢双面满焊即可满足要求。15.5斜拉钢丝绳承载力验算受力简图如右图所示：采用15.5钢丝绳(619)作斜拉索，楼层层高3.6m，拉索与铅垂线夹角为拉

16、索所受拉力F：MD = 0 R1.2 = 7.650.3 + 9.411.2 R =11.4kN F = R/cos17= 11.4/ cos17= 11.9 kN选用15.5钢丝绳(619)，参照建筑施工手册（第三版），查表21-2得钢丝绳的钢丝破断拉力总和Fg = 125.0 kN，查表21-5得换算系数= 0.85，查表21-6得安全系数K = 6。钢丝绳的允许拉力Fg = Fg/ K= 0.85125.0/6 = 17.7 kN F = 11.9kN满足要求。悬挑槽钢14承载力和卸荷装置(15.5钢丝绳拉索) 承载力按立杆传下来的轴力分别验算，以确保悬挑脚手架的安全，即因意外原因，中间

17、如有一根钢丝绳拉断或一根工字钢变形过大仍能保证架体的整体稳定。楼面板配筋验算：14槽钢梁固定处楼板尺寸最大为39006900，板厚100。锚环对楼板的拉力为10.9 kN(1)按建筑结构荷载规范附录B，所有集中力向板中心集中 锚环对该楼板的拉力有三个，故P = 210.9 = 21.8 kN(2)查简明建筑结构设计手册(中国建筑工业出版社，以下简称设计手册)P128/表2-21，由，得系数， kNm/m kNm/m(注：按荷载作用的最不利情况考虑，即所有集中力均作用在板中心考虑，由此得出的弯矩值比实际值偏大。)(3)查设计手册P121/表2-20由得系数， ，短边 取较大值楼板自重为()(4)

18、再查设计手册P122/表2-20由得系数， kNm/m kNm/m kNm/m kNm/m(5)由kNm/m， kNm/m查混凝土结构计算手册(第三版，中国建筑工业出版社，吴德安主编) P52/表2-1-12得：板厚120mm、混凝土强度为C25、支座I级钢筋配筋面积(1m板宽)为：a方向： As = 240 mm2 ；b方向： As = 240 mm2再查此书附表可得：a、b方向所需配筋均为8200，As = 251 mm2 。而根据设计图纸提供，此楼板下层配筋两个方向均为8180，故满足要求。(注：由于支座负弯矩比跨中弯矩大，且此楼板配筋上下均整板拉通，故只验算了支座配筋是否满足。)综上所

19、述：悬挑工字钢I16固定处楼面配筋验算中，按所有集中力均作用在板中心考虑，即计算弯矩比实际弯矩偏大的情况下，计算出支座所需配筋为8200，而设计板底配筋为8180，板面配筋为10200，故满足要求且有一定量的安全储备。（三）主楼A-B段悬挑脚手架 ，13层到檐口采用悬挑是脚手架，搭设高度为16.6m，立杆纵距1.5m，横距0.9m，步距1.8m最顶上一步步距1.0m，分9步，外立杆伸出檐口1m。连墙件按每层三跨布置。1.荷载计算（1）内外立杆所受恒荷载标准值钢管立杆自重标准值：Gk1内=Gk1外=16.6m1根38.4 N/m=637N纵向水平杆自重标准值：Gk2内=Gk2外=1.5m2根/步

20、9步38.4N/m=1037N横向水平杆自重标准值：Gk3内=0.7m/步9步38.4N/m=242NGk3外=0.6m/步9步38.4N/m=207N钢管扣件自重标准值：Gk4内=3个/步9步13.2N/个=357NGk4外=6个/步9步13.2N/个=713N脚手片自重标准值：Gk5内=0.50.9m1.5m/步9步140N/m2 + 0.2m1.5m/步1步350N/m2=955NGk5外=0.50.9m1.5m/步9步140N/m2=851N每隔6跨设置一道横向斜撑：Gk6内=Gk6外=0.5m/步9步38.4N/m = 348N钢管栏杆及踢脚杆自重标准值：Gk7=31.5m/步9步3

21、8.4N/m=1555N钢管剪刀撑自重标准值：平均折合Gk8=238.4N/m2=353N密目安全网自重标准值：Gk9=16.6m1.5m5.6N/m2=139kN内外立杆所受恒荷载标准值：NG内=3228N=3.23kNNG外=5840N=5.84kN(2) 考虑一个作业层内外立杆所受施工荷载为： NQk内 = 0.52kN/m21.5m0.9m + 2kN/m20.2m1.5m = 2.0 kN NQk外 = 0.52kN/m21.5m0.9m = 1.4 kN(3) 内外立杆的轴向力设计值： N内 = 1.353.23+ 0.851.42.0=6.74kN N外 = 1.355.84 +

22、 0.851.41.4 = 9.55kN(4) 计算风荷载产生的弯矩：查建筑结构荷载规范（GB50009 - 2001）表7.2.1得：当h =35m时，风压高度变化系数z =1.49(B类地区)。s = 1.3 = 1.30.4 = 0.52 (同上) k = 0.7zs0 = 0.71.490.520.4 =0.217 kN/m2风荷载产生的弯矩 2.计算立杆的稳定系数立杆计算长度：l0 = Kh =1.1551.51.8 = 3.119 m式中=1.5由脚手架规范（JGJ130 - 2001）表5.3.3查得= l0 /i = 311.9/1.58 = 197.4查脚手架规范（JGJ13

23、0 - 2001）附录C得 = 0.1853.立杆的稳定性验算 满足要求连墙件的验算 悬挑脚手架按每层2跨(水平距离3.0m)设一个拉结点，层高3.6m。1 计算风荷载：查建筑结构荷载规范（GB50009 - 2001）表7.2.1得：当h =48m时，风压高度变化系数z = 1.75 (B类地区)。 s = 1.3 = 1.30.4 = 0.52 (同上) k = 0.7zs0 = 0.71.750.520.4 =0.255kN/m2由风荷载产生的轴向力NlwNlw = 1.4kA = 1.40.25531.53.6 =5.8kN 连墙杆的轴向力Nl：Nl = Nlw + N0 =5.8+

24、5.0 = 10.8kN 连墙杆的抗滑验算：R = Nl = 10.8kN 8.77 kN（把锚环看作吊环计算，查混凝土结构设计规范（GB50010 - 2002）10.9.8条可得：每个吊环按2个截面计算的吊环应力不应大于50 N/mm2） 满足要求。每个锚环的锚固长度不小于0.730d = 0.73012 = 252mm（查混凝土结构设计规范（GB50010 - 2002）9.3.2条a）故每个锚环的锚固长度取300mm。12锚环与工字钢间附加筋的焊缝长度计算： 焊缝主要承受一个拉力N = 8.77 kN的作用，焊缝每边双面焊。取焊缝尺寸hf = 8mm焊缝所受拉应力要满足：求出lw 2.

25、0mm 12附加筋与锚环、型钢双面满焊即可满足要求。15.5斜拉钢丝绳承载力验算受力简图如右图所示：采用15.5钢丝绳(619)作斜拉索，楼层层高3.6m，拉索与铅垂线夹角为拉索所受拉力F：MD = 0 R1.2 = 7.160.3 + 9.841.2 R =11.6kN F = R/cos17= 11.6/ cos17= 12.1 kN选用15.5钢丝绳(619)，参照建筑施工手册（第三版），查表21-2得钢丝绳的钢丝破断拉力总和Fg = 125.0 kN，查表21-5得换算系数= 0.85，查表21-6得安全系数K = 6。钢丝绳的允许拉力Fg = Fg/ K= 0.85125.0/6 =

26、 17.7 kN F = 14.2kN满足要求。悬挑槽钢14承载力和卸荷装置(15.5钢丝绳拉索) 承载力按立杆传下来的轴力分别验算，以确保悬挑脚手架的安全，即因意外原因，中间如有一根钢丝绳拉断或一根工字钢变形过大仍能保证架体的整体稳定。楼面配筋验算 14槽钢梁固定处楼板尺寸最大为39003950，板厚100。配筋为10200，As=393mm2。 锚环对楼板的拉力为9.03kN，计算简图如下图： 当x=0.45m时，跨中弯矩最大。FB=13.55KN Mmax=13.55(1.5+0.45)-9.031.5=12.9KN 板带宽度b=+=1.8m M=7.2KNm/m,q1=2.1KN/m2

27、 板自重为：q2=1.350.125=3.4KN/m2q=3.4KN/m2-2.1KN/m2=1.3KN/m2查混凝土结构计算手册(第三版，中国建筑工业出版社，吴德安主编)P53/表2-1-13得：板厚100mm、混凝土强度为C20、楼板配筋为10200，As=393mm2可承受的最大弯矩为7.83KNm/mq= =2.3KN/m21.3 KN/m2 满足要求（二） 主楼BC段脚手架计算主楼BC段脚手架，1-8层采用落地式脚手架，搭设高度为31米，立杆纵距1.5m，横距0.9m，步距1.8m，分17步，从地下室顶板开始搭设。连墙件按每层三跨布置。具体布置参见BC段脚手架大样图立杆的稳定性验算。连墙件验算参见AB段落地脚手架。地基承载力验算脚手架基础回填土应分层至承载里标准值fk=90Kpa。上铺35cm厚塘渣，而层浇1.5m宽，厚15cm的C15混凝土硬化，落地立杆垂直稳放在1