普通型钢悬挑脚手架施工方案.docx

1、普通型钢悬挑脚手架施工方案普通型钢悬挑脚手架施工方案本工程为芙蓉区新桥村村民安置房，位于远大路与长善路交汇处，属 一类高层建筑，建筑结构安全等级为二级，建筑结构形式为框架剪力墙结 构，建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为 6度，设计合理使用年限 50 年。总建筑面积为81014.36 m2本工程由地下室、裙楼和主楼组成，其中： 地下室为1层，主楼共两栋，各为 32层(裙楼为3层)。檐口高度为 105.2m， 总高度99.85m,裙楼长X宽=85.65 m x 36.3m。本工程室内外高差1.07m, 层高分别如下：地下室层高为4.3m,裙楼层高为6.3m、5.0m，四至三十二 层高为 2.9

2、m。本工程从北向2- 1轴2-44轴、南向2- 1轴3-26轴、西向2-T 轴2-B轴、东向3-A轴3-P轴，B4层开始采用型钢悬挑扣件式钢管脚 手架,4层以下采用落地式脚手架。待5楼楼面混凝土浇捣后15天，采用15.5 钢丝绳斜拉, 4楼外挑至钢端部,再拆除 4楼以下的脚手架,报告厅才能进 行车库地面以上施工。型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据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) 等规范编制。一、参数信息 :1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 21 米,立杆采用

3、单立杆；搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.50 米，立杆的横距为 1.1 米，立杆的步 距为 1.7 米；内排架距离墙长度为 0.50 米； 大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根； 脚手架沿墙纵向长度为 150 米；采用的钢管类型为 48 X 3.0横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数 0.80 ； 连墙件布置取两步三跨，竖向间距 3.4 米，水平间距 4.5 米，采用扣 件连接；连墙件连接方式为单扣件连接；2.活荷载参数施工均布荷载 (kN/m2):3.000 ；脚手架用途 : 结构脚手架； 同时施工层数 :1 层；3.风荷载参数本工程地处湖南省长沙市， 查荷载规范基本风

4、压为 0.350 ，风荷载高度 变化系数&为1.250，风荷载体型系数 虫为0.124 ;计算中考虑风荷载作用；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值 (kN/m):0.1281 ； 脚手板自重标准值 (kN/m2):0 . 3 5 0 ；栏杆挡脚板自重标准值 (kN/m):0.150 ；安全设施与安全网自重标准值 (kN/m2):0.005 ；脚手板铺设层数 :3 层；脚手板类别：竹笆片脚手板；栏杆挡板类别：栏杆、竹笆片脚手板挡板;5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16a号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度1.6米，建筑 物内锚固段长度4.4米。与楼板连接的螺栓直径（mm）:16.00 ；

5、楼板混凝土标号：C30 ；6.拉绳与支杆参数支撑数量为:1 ；悬挑脚手架侧面图钢丝绳安全系数为：8.000 ；钢丝绳与墙距离为（m）:4.500 ；悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物1.45 m。K1 /LzzXX/P/1450单位：mmg悬挑架正立面图二、大横杆的计算：按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)第524条规 定，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。 将大横杆上面的脚手板自重和施工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：Pi=0.033 kN/m ;脚手板的自重标准

6、值：P2=0.3 x 1/(2+1)=0.1 kN/m ;活荷载标准值:Q=3 x 1/(2+1)=1 kN/m ;静荷载的设计值:q 1=1.2 x 0.033+1.2 x 0.1=0.16 kN/m ;活荷载的设计值：q 2=1.4 x 1=1.4 kN/m ;图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)1 11! 1!1 11 i1 曲度设计值f=205 N/mm 2,满足要求！3.挠度验算：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:其中：静荷载标准值:q 1= Pi+P2=0.033+0.1=0.133 kN/m ；活荷载标准值：q 2= Q =1 kN/

7、m ;最大挠度计算值为：V= 0.677 X0.133 X 14507(100 X2.06 x 105x 107800)+0.990 x 1 x 14504/(100 x 2.06 x 105x 107800) = 2.15 mm ;大横杆的最大挠度2.15 mm小于 大横杆的最大容许挠度1450/150mr与 10 mm,满足要求！三、小横杆的计算：根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，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作为小横杆集中荷载，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= 0.0

8、33 x 1.45 = 0.048 kN ;脚手板的自重标准值：P2=0.3 x 1X 1.45/(2+1)=0.145 kN活荷载标准值：Q=3X 1X 1.45/(2+1) =1.450 kN ;集中荷载的设计值:P=1.2 X (0.048+0.145)+1.4 X 1.45 = 2.262 kN ;p p小横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不 利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下：2Mmax = 1.2 X 0.033 X 1 /8 = 0.005 kN.m ;集中荷载最大弯矩计算公式如下：Mmax = 2.262 X 1/3 =

9、0.754 kN.m ;最大弯矩 M= Mtmax + M pmax = 0.759 kN.m ；最大应力计算值 (T = M / W = 0.759 x614490=169.037 N/mm 2 ;小横杆的最大弯曲应力 (T =169.037 N/mm2小于 小横杆的抗压强度设计值205 N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不 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%=爲Vqmax=5X 0.033 x 10004/(384 X 2.06 X 10, 107800) = 0.02 mm ;大横杆传递荷载 P = p

10、1 + p 2 + Q = 0.048+0.145+1.45 = 1.643 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 ：2 2 5Vpmax = 1643.285 x 1000X (3 x 1000 -4 x 1000/9 ) /(72 X 2.06 X 10X 107800) = 2.627 mm ;最大挠度和 V 二 V qmax + V pmax = 0.02+2.627 = 2.646 mm ;小横杆的最大挠度为2.646 mm小于 小横杆的最大容许挠度1000/150=6.667 与 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

11、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 6.40kN。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 w Rc其中Rc -扣件抗滑承载力设计值，取6.40 kN ;R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；大横杆的自重标准值：P i = 0.033 X 1.45 X2/2=0.048 kN ;小横杆的自重标准值：P 2 = 0.033 X 1/2=0.017 kN ; 脚手板的自重标准值 ： P 3 = 0.3 X1X1.45/2=0.218 kN ；活荷载标准值 ： Q = 3 X1X1.45 /

12、2 = 2.175 kN ；荷载的设计值 ： R=1.2X(0.048+0.017+0.218)+1.4 X2.175=3.384 kN； R 6.40 kN ，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求 !五、脚手架立杆荷载的计算 ： 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)，为0.1281N G1 = 0.1281+(1.45 X2/2) X0.033/1.70 X21.00 = 3.287 ；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板，标准值为0.3N G2= 0.3 X3X1.45X(1+0.3)/2 =

13、 0.848 kN ；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值 (kN/m) ;采用栏杆、竹笆片脚手板挡板， 标准值为 0.15N G3 = 0.15 X3X1.45/2 = 0.326 kN ;(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网 (kN/m2); 0.005N G4 = 0.005 X1.45X21 = 0.152 kN ;经计算得到，静荷载标准值N g =Ngi+Ns2+NG3+NG4 = 4.613 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N q= 3 x 1 x 1.45 x 1/2 = 2.175 kN ;风荷载标

14、准值按照以下公式计算球nu, %其中 Wo -基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：2W o = 0.35 kN/m ;U z -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：U z= 1.250 ;U s -风荷载体型系数：取值为0.124 ;经计算得到，风荷载标准值W k = 0.7 x 0.35 x 1.25 x 0.124 = 0.04 kN/m 2;不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2N g+1.4Nq= 1.2 x 4.613+ 1.4 x 2.175= 8.581 kN ;考虑风

15、荷载时，立杆的轴向压力设计值为N = 1.2 N g+0.85 x 1.4Nq = 1.2 x 4.613+ 0.85 x 1.4 x 2.175= 8.124 kN;风荷载设计值产生的立杆段弯矩 Mw为M w = 0.85 x 1.4WkLah2/10 =0.850 x 1.4 x 0.04 x 1.45 x1.7 2/10 = 0.02 kN.m六、立杆的稳定性计算：不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为:立杆的轴向压力设计值 ：N二8.581 kN ；计算立杆的截面回转半径 ：i二1.312 cm ；计算长度附加系数参照扣件式规范表 5.3.3得：k = 1.155 ;当 验算杆件长细比

16、时，取块1.0 ;计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得：卩=1.5 ;计算长度，由公式I 二k x x h确定：10 = 2.945 m ;长细比Lo/i = 224 ;轴心受压立杆的稳定系数由长细比lo/i的计算结果查表得到： = 0.146 ;立杆净截面面积：A = 4.24 cm 2;. 3立杆净截面模量（抵抗矩）：W = 4.49 cm ; 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm 2;(T = 8581/(0.146x424)=138.618 N/mm立杆稳定性计算 （T =138.618 N/mm 2小于 立杆的抗压强度设计值f = 205 N/mm 2,满足要求！考虑

17、风荷载时，立杆的稳定性计算公式测 W L八立杆的轴心压力设计值 ：N二8.124 kN ;计算立杆的截面回转半径 ：i二1.312 cm ;计算长度附加系数参照扣件式规范表 533得：k = 1.155 ;计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得：卩=1.5 ;计算长度，由公式I 0二kuh 确定：I。= 2.945 m ;长细比:L o/i = 224 ;轴心受压立杆的稳定系数由长细比I o/i的结果查表得到： = 0.146立杆净截面面积：A = 4.24 cm ;立杆净截面模量（抵抗矩）：W = 4.49 cm 3; 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm 2;(T = 812

18、4.224/(0.146X424)+58313.663/4490 =144.226 N/mm立杆稳定性计算（T =144.226 N/mm 2小于 立杆的抗压强度设计值f = 205 N/mm 2,满足要求!七、连墙件的计算：连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:N i = N lw + N 0风荷载标准值 W = 0.04 kN/m 2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 15.3 m 2.按规范5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力 （kN）,Nf 5.000 kN ;风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），按照下式计算：Nw = 1.4 x WX A = 0

19、.857 kN ;连墙件的轴向力设计值 Ni = N iw + N 0二5.857 kN ;连墙件承载力设计值按下式计算：N f = A - f其中-轴心受压立杆的稳定系数；由长细比I 0/i = 500/13.12 的结果查表得到 =0893 ,1为内排架距离墙的长度； 2 2又： A = 4.24 cm ; f=205 N/mm ;连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.893 X4.24 X10-4x 205X 103 =77.620 kN ;N = 5.857 N f = 77.62,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用单扣件与墙体连接。由以上计算得到Ni = 5.857小于双扣件的抗

20、滑力8 kN，满足要求！预埋钢管图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)2.强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下：跨中最大弯距为 Mmax=0.08 X 0.16 x 1.45* 2 * * *+0.10 X 1.4 X 1.452 =0.321 kN.m;支座最大弯距计算公式如下：2 2支座最大弯距为 M2max= -0.10 X 0.16 X 1.45 -0.117 X 1.4 X 1.45=-0.378 kN.m ;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：(T =Max(0.321 X 10.378 X06)/4490=84.187 N/mm大横杆的最大弯曲应力为 (T = 84.187 N/mm2小于 大横杆的抗压强