河北某小区高层脚手架施工方案.doc

第一章第一章 编制依据编制依据 类别名称编号 建筑结构荷载规范 GB50009 2012 钢结构设计规范 GB 500017 2014 建设工程文件归档整理规范 GB T50328 2014 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2011 建筑施工计算手册 第三版 建筑施工手册 第五版 本工程设计图纸 国 家 本工程施工协议 第二章第二章 工程概况工程概况 第一节第一节 工程基本概况工程基本概况 项 目内 容 工程名称 侍郎房二期项目 5 6 8 9 S5 S6 E1 地下车库 及设备用房 A 轴 M 轴 工程地点常青东侧 光明西道北侧 建设单位廊坊市元辰房地产开发有限公司 设计单位北京维拓时代建筑设计股份有限公司 监理单位廊坊市置恒工程项目管理有限公司 施工总承包单 位 河北建设集团天辰建筑工程有限公司 资金来源自筹 招标范围参见施工图纸与施工合同 计划工期2016 年 10 月 1 日 2018 年 12 月 29 日 质量要求合格 第二节第二节 建筑设计概况建筑设计概况 廊坊侍郎房公寓项目位于河北省廊坊市银河路常青路东侧 光明西道北侧 本项目为二期 总用地 24669 59 包含 5 9 住宅楼 配套商业 S5 S6 幼儿园 E1 一座 地下车库 CK 一座 总建筑面积 80318 07 其中地上 建筑面积 60138 54 地下建筑面积 20179 53 容积率 2 4 建筑高度均小 于 80m 其中 5 6 8 9 楼地下室二层层高均为 3m 地下一层层高均为 3 04m 5 楼一层层高 5 98m 二层层高 4 72m 6 8 9 楼一层至标准层层 高均为 2 9m 顶层均为 3 03m 本建筑设计使用年限为 50 年 建筑耐火等级为一级 其主要结构类型 建筑高度 层数如下表 序 号 项目名称 总建筑面积 结构类 型 层数地上 地下 建筑高度 m 1 5 11499 9 剪力墙 25 279 80 2 6 11749 41 剪力墙 27 2 79 40 3 8 16929 58 剪力墙 26 276 60 4 9 17859 13 剪力墙 22 18 265 0 53 4 5S5 1354 12 框架 312 200 6 S6761 15 框架 16 45 7 E1359 73 框架 27 850 8车库 15961 34 框架地下 1 层 第三章第三章 脚手架的搭设脚手架的搭设 第一节第一节 施工准备施工准备 1 落地式脚手架 悬挑式脚手架搭设前由公司工程技术部组织项目部管理人 员向脚手架搭设和使用人员进行技术交底 2 钢管 扣件 脚手板等进场需进行检查验收 不合格产品不得使用 合格 构配件按品种 规格分类堆放整齐 堆放场地不得有积水 3 将外立杆 横杆刷上黄色防锈漆 剪刀撑及扶手用杆刷上红白相间防锈漆 按品种 规格分类堆放整齐备用 第二节第二节 材料要求和选择材料要求和选择 1 钢管 1 钢管选择 48 壁厚 3 50mm的焊接钢管 钢材强度等级Q235 A 钢 管截面积 A 4 89cm2 轴向抗压强度为18 55kN 钢管表面应平直光滑 不应 有裂纹 分层 压痕 划道和硬弯 新用的钢管要有出厂合格证 2 钢管表面锈蚀深度 0 5 mm 钢管弯曲变形控制在一定范围内 在 长度 1 5m 范围内 端部弯曲应 5 mm 3m L 4m 弯曲变形 12mm 4m L 500 mm 5 搭接长度不应 1m 应等距设置 3 个旋转扣件固定 2 横向水平杆 1 双排脚手架中靠墙端外伸长度 A 应 Lb 2 即 750 mm 使用松木板脚手板时 横向 水平杆的两端应用直角扣件固定立杆上 且位于纵向水平杆的下方 3 脚手板铺设 1 松木板脚手板 应延纵向水平杆铺设 且采用对接平铺 在对接触 与其 下两侧支承横杆的距离控制在 100 200mm 必要时两端用直径 1 2mm 的 16 镀 锌钢丝固定在横向水平杆上 每块脚手板绑扎不少于 2 点 4 立杆搭设 1 落地脚手架 底部应设置垫板 悬挑脚手架直接支承于槽钢上 2 应设置纵横向扫地杆 扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不 200 mm 处的立杆上 3 横向扫地杆应用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方立杆上 4 当立杆基础不在同一高度上时 必须将高处扫地杆向低处延长两跨 与 立杆固定高低差应 1m 靠边坡上方的立杆轴线到边坡距离应 500 mm 高低扫 地杆可重叠一跨 5 悬挑脚手架首层步距应 1 5m 立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接 立杆接长必须采用对接扣件连接 顶层顶步可以采用搭接 6 对接和搭接 应交错布置 两相邻立杆接头不应设置在同步内 同步内 隔一根立杆的两个接头 在高度方向错开距离不宜 h 3 即不宜 600 mm 接头搭接长度不应 300 mm 2 外架应该从底层第一纵向水平杆处开始设置 当该处有困难时 应采取 其它可靠措施固定 连墙件优先采用菱形布置 也可采用方形 矩形布置 但只 能选其一种 3 脚手架开口处的两端必须连续设置连墙件 相互垂直距离不应大于建筑 物层高 连墙杆采用刚性连墙件 连墙件中的连墙杆宜呈水平设置 当不能水平 设置时与脚手架连接的一端应下斜连接 不能上翘连接 4 脚手架下部暂时无连墙件时可设抛撑 抛撑用通长杆与架体连接 与地倾 角 45 60 之间 连接点至主节点距离不 300mm 待连墙件设置后方可拆 除 7 剪刀撑和横向斜撑 1 剪刀撑的斜杆与水平面的交角在 45 60 之间 每道剪刀撑跨越立杆 根数为 5 7 根 且最小距离不应小于 6m 2 本工程根据规范要求在脚手架外侧两端 转角及中间间隔不超过 15m 的 立面上各设置由底至顶连续剪刀撑 3 剪刀撑在交接处应用旋转扣件相互连接 并且剪刀撑斜杆应用旋转扣件 与立杆或伸出的横向水平杆进行连接 旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大 于 150mm 剪刀撑搭接长度应 1m 采用不少于 2 个旋转扣件搭接 连接 扣到杆端不小于 100mm 4 一字形 开口形 脚手架的端部必须设置横向支撑 中间应每隔 6 根立 杆纵距设置一道 同时该位置设置连墙件 转角位置设置横向斜撑予以加固 横向斜撑由底至顶层呈之字形连续布置 4 门洞上脚手架处理 1 门洞口抽取一根立杆时 在脚手架内 外两侧如图 3 设置人字形斜杆 2 门洞口抽取两根立杆时 在脚手架内 外两侧如图 3 设置加设斜杆 必要时门洞口上的内外杆纵向水平杆可用两根钢管加强 5 脚手架搭设注意事项 1 必须配合施工进度进行搭设 确保至少超出施工作业面一步 且一次 搭设不应超过相邻连墙件以上 2 步 2 每搭完一步脚手架后 应按规范规定及时校正步距 纵距 横距 及 立杆垂直度 以避免积重难返 3 底座底板应准确放在定位线上 放线要按施工方案进行 变更要有记 录 4 当架体搭至连墙件构造点时 在搭完该处立杆 纵横向水平杆后 应 即时设置连墙件 使用中严禁拆除 5 主节点处必须设置纵 横向水平杆各一根 用直角扣件固定立杆上 在脚手架使用期间 主节点的纵 横向水平杆和纵 横向扫地杆严禁拆除 6 当架体施工作业层超过连墙体 2 步时 应采取临时稳定措施 直至上 一层连墙体搭完后方可根据情况拆除临时稳定措施 7 剪刀撑 斜撑均应随立杆 纵 横向水平杆同步搭设 8 加强安全管理 确保人身安全 9 施工层以下外架每隔 3 步底部用密目网封闭 第七章第七章 落地脚手架计算落地脚手架计算 第一节参数信息第一节参数信息 1 脚手架参数 双排脚手架搭设高度为 14 82 m 立杆采用单立管 立杆的横距为 0 85m 立杆的纵距为 1 5m 大横杆的步距为 1 45 m 内排架距离墙长度为 0 20m 采用的钢管类型为 48 3 25 横杆与立杆连接方式为单扣件 取扣 件抗滑承载力系数为 0 80 连墙件采用三步三跨 竖向间距 3 6 m 水平间距 4 5 m 采用扣件连接 连墙件连接方式为单扣件 2 活荷载参数 施工均布活荷载标准值为 3 000 kN m2 脚手架用途为结构脚手架 同时施 工层数为 2 层 3 风荷载参数 本工程地处河北省廊坊市 基本风压 0 450 kN m2 风荷载高度变化系数 z 为 1 000 风荷载体型系数 s 为 1 128 脚手架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标准值 kN m 0 1444 脚手板自重标准值 kN m2 0 346 栏杆 挡脚板自重标准值 kN m 0 170 安全设施与安全网 kN m2 0 005 脚手板类别 木脚手板 脚手板铺设总层数 3 栏杆挡板类别 栏杆 木脚手板挡板 每米脚手架钢管自重标准值 kN m 0 036 5 地基参数 地基土类型 黏土 地基承载力标准值 kPa 90 00 立杆基础底面面积 m2 0 20 地基承载力调整系数 1 00 第二节 大横杆的计算 按照 扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2011 第 5 2 4 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 P1 0 036kN m 脚手板的自重标准值 P2 0 346 0 85 2 1 0 098 kN m 活荷载标准值 Q 3 0 85 2 1 0 85 kN m 静荷载的设计值 q1 1 2 0 036 1 2 0 098 0 161kN m 活荷载的设计值 q2 1 4 0 85 1 19 kN m 大横杆设计荷载组合简图 跨中最大弯矩和跨中最大挠度 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 M1max 0 08 0 161 1 52 0 10 1 19 1 52 0 297 kN m 支座最大弯距计算公式如下 支座最大弯距为 M2max 0 10 0 161 1 52 0 117 1 19 1 52 0 349 kN m 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算 Max 0 297 106 0 349 106 4790 88 727N mm2 大横杆的最大弯曲应力为 88 727 N mm2 小于 大横杆的抗压强度设计 值 f 205 N mm2 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 q1 P1 P2 0 036 0 098 0 134 kN m 活荷载标准值 q2 Q 0 85 kN m 最大挠度计算值为 0 677 0 134 15004 100 2 06 105 115000 0 990 0 85 15004 100 2 06 105 115000 2 425 mm 大横杆的最大挠度 2 425 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500 150 mm 与 10 mm 满足要求 第三节 小横杆的计算 根据 JGJ130 2011 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 0 036 1 5 0 054 kN 脚手板的自重标准值 P2 0 346 0 85 1 5 2 1 0 158 kN 活荷载标准值 Q 3 0 85 1 5 2 1 1 575 kN 集中荷载的设计值 P 1 2 0 054 0 158 1 4 1 575 2 459 kN 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 Mqmax 1 2 0 036 0 852 8 0 004 kN m 集中荷载最大弯矩计算公式如下 Mpmax 2 459 0 85 3 0 697 kN m 最大弯矩 M Mqmax Mpmax 0 0 701 kN m 最大应力计算值 M W 0 701 106 4790 180 888 N mm2 小横杆的最大弯曲应力 180 888 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 qmax 5 0 036 10504 384 2 06 105 115000 0 024 mm 大横杆传递荷载 P p1 p2 Q 0 054 0 158 1 575 1 786 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 pmax 1786 35 1050 3 10502 4 10502 9 72 2 06 105 115000 3 098 mm 最大挠度和 qmax pmax 0 024 3 098 3 122 mm 小横杆的最大挠度为 3 122 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050 150 7 与 10 mm 满足要求 第四节 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 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 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 P1 0 036 1 5 2 2 0 054 kN 小横杆的自重标准值 P2 0 036 0 85 2 0 019 kN 脚手板的自重标准值 P3 0 3 0 85 1 5 2 0 236 kN 活荷载标准值 Q 3 0 85 1 5 2 2 362 kN 荷载的设计值 R 1 2 0 054 0 019 0 236 1 4 2 362 3 678 kN R 6 40 kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求 第五节 脚手架立杆荷载计算 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 为 0 1248kN m NG1 0 1248 1 50 2 2 0 036 1 80 18 50 2 862kN 2 脚手板的自重标准值 木脚手板 标准值为 0 3kN m2 NG2 0 3 10 1 5 0 85 0 2 2 2 812 kN 3 栏杆与挡脚手板自重标准值 采用栏杆 木脚手板挡板 标准值为 0 14kN m NG3 0 14 10 1 5 2 0 85 kN 4 吊挂的安全设施荷载 包括安全网 0 005 kN m2 NG4 0 005 1 5 18 5 0 139 kN 经计算得到 静荷载标准值 NG NG1 NG2 NG3 NG4 6 864 kN 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和 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 3 0 85 1 5 2 2 4 725 kN 风荷载标准值按照以下公式计算 其中 Wo 基本风压 kN m2 按照 建筑结构荷载规范 GB50009 2011 的规定采用 Wo 0 35 kN m2 Uz 风荷载高度变化系数 按照 建筑结构荷载规范 GB50009 2011 的规定采用 Uz 0 81 Us 风荷载体型系数 取值为 1 128 经计算得到 风荷载标准值 Wk 0 7 0 35 0 81 1 128 0 224 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 2 6 864 1 4 4 725 14 851 kN 考虑风荷载时 立杆的轴向压力设计值为 N 1 2 NG 0 85 1 4NQ 1 2 6 864 0 85 1 4 4 725 13 859 kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw 0 85 1 4WkLah2 10 0 850 1 4 0 224 1 5 1 82 10 0 129 kN m 第六节 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 14 851 kN 计算立杆的截面回转半径 i 1 59 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 杆件长细比时 取块 1 0 计算长度系数参照 扣件式规范 表 5 3 3 得 1 5 计算长度 由公式 lo k h 确定 l0 3 118 m 长细比 Lo i 196 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 0 188 立杆净截面面积 A 4 57 cm2 立杆净截面模量 抵抗矩 W 4 79 cm3 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm2 14851 0 188 457 172 857 N mm2 立杆稳定性计算 172 857 N mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f 205 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 13 859 kN 计算立杆的截面回转半径 i 1 59 cm 计算长度附加系数参照 扣件式规范 表 5 3 3 得 k 1 155 计算长度系数参照 扣件式规范 表 5 3 3 得 1 5 计算长度 由公式 l0 kuh 确定 l0 3 118 m 长细比 L0 i 196 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 lo i 的结果查表得到 0 188 立杆净截面面积 A 4 57 cm2 立杆净截面模量 抵抗矩 W 4 79 cm3 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm2 13858 96 0 188 457 129462 334 4790 188 336 N mm2 立杆稳定性计算 188 336 N mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f 205 N mm2 满足要求 第七节 最大搭设高度的计算 按 规范 5 3 6 条不考虑风荷载时 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 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K kN 计算公式为 NG2K NG2 NG3 NG4 4 001 kN 活荷载标准值 NQ 4 725 kN 每米立杆承受的结构自重标准值 Gk 0 125 kN m Hs 0 188 4 57 10 4 205 103 1 2 4 001 1 4 4 725 1 2 0 125 41 375 m 按 规范 5 3 6 条脚手架搭设高度 Hs 等于或大于 26 米 按照下式调整 且不超过 50 米 H 41 375 1 0 001 41 375 39 731 m H 39 731 和 50 比较取较小值 经计算得到 脚手架搭设高度限值 H 39 731 m 脚手架单立杆搭设高度为 18 5m 小于 H 满足要求 按 规范 5 3 6 条考虑风荷载时 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 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K kN 计算公式为 NG2K NG2 NG3 NG4 4 001 kN 活荷载标准值 NQ 4 725 kN 每米立杆承受的结构自重标准值 Gk 0 125 kN m 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩 Mwk Mw 1 4 0 85 0 129 1 4 0 85 0 109 kN m Hs 0 188 4 57 10 4 205 103 1 2 4 001 0 85 1 4 4 725 0 188 4 57 100 0 109 4 79 1 2 0 1 25 32 495 m 按 规范 5 3 6 条脚手架搭设高度 Hs 等于或大于 26 按照下式调整且 不超过 50 米 H 32 495 1 0 001 32 495 31 472 m H 31 472 和 50 比较取较小值 经计算得到 脚手架搭设高度限值 H 31 472 m 脚手架单立杆搭设高度为 18 5m 小于 H 满足要求 第八节 连墙件的稳定性计算 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算 Nl Nlw N0 风荷载标准值 Wk 0 224 kN m2 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw 16 2 m2 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 N0 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 Nlw 1 4 Wk Aw 5 077 kN 连墙件的轴向力设计值 Nl Nlw N0 10 077 kN 连墙件承载力设计值按下式计算 Nf A f 其中 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 l i 200 15 9 的结果查表得到 0 966 l 为内排 架 距离墙的长度 又 A 4 57 cm2 f 205 N mm2 连墙件轴向承载力设计值为 Nf 0 966 4 57 10 4 205 103 90 5 kN Nl 10 077 Nf 90 5 连墙件的设计计算满足要求 连墙件采用双扣件与墙体连接 由以上计算得到 Nl 10 077小于双扣件的抗滑力 12 8 kN 满足要求 连墙件扣件连接示意图 第九节 立杆的地基承载力计算 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 地基承载力设计值 fg fgk kc 120 kPa 其中 地基承载力标准值 fgk 120 kPa 脚手架地基承载力调整系数 kc 1 立杆基础底面的平均压力 p N A 74 256 kPa 其中 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 N 14 851 kN 基础底面面积 A 0 2 m2 p 74 256 fg 120 kPa 地基承载力满足要求 第八章 悬挑脚手架计算 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 2011 建筑结构荷载规范 GB 50009 2011 钢结构 设计规范 GB 50017 2014 建筑施工安全检查评分标准 JGJ59 2015 建筑施工高处作业安全技术规范 JGJ80 2016 以及本工程的施工图纸 第一节 参数信息 1 脚手架参数 双排脚手架搭设高度为 18 5 m 立杆采用单立杆 搭设尺寸为 立杆的纵距为 1 5m 立杆的横距为 0 85m 立杆的步距为 1 5 m 内排架距离墙长度为 0 20 m 采用的钢管类型为 48 3 25 未考虑钢管的负差 计算中取该类型钢管 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 6 m 水平间距 4 5 m 采用扣件连 接 连墙件连接方式为双扣件 2 活荷载参数 施工均布荷载 kN m2 3 000 脚手架用途 结构脚手架 同时施工层数 2 层 3 风荷载参数 本工程地处河北省廊坊市 查荷载规范基本风压为 0 450kN m2 风荷载高 度变化系数 z 为 1 000 风荷载体型系数 s 为 1 128 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 1248 脚手板自重标准值 kN m2 0 300 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 25m 建筑物 内锚固段长度 3 m 与楼板连接的螺栓直径 mm 16 00 楼板混凝土标号 C35 第二节 大横杆的计算 按照 扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2011 第 5 2 4 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 P1 0 036 kN m 脚手板的自重标准值 P2 0 3 0 85 2 1 0 098 kN m 活荷载标准值 Q 3 0 85 2 1 0 85 kN m 静荷载的设计值 q1 1 2 0 036 1 2 0 098 0 169 kN m 活荷载的设计值 q2 1 4 0 85 1 47 kN m 大横杆设计荷载组合简图 跨中最大弯矩和跨中最大挠度 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 M1max 0 08 0 169 1 52 0 10 1 47 1 52 0 361 kN m 支座最大弯距计算公式如下 支座最大弯距为 M2max 0 10 0 169 1 52 0 117 1 47 1 52 0 425 kN m 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算 Max 0 361 106 0 425 106 4790 88 727 N mm2 大横杆的最大弯曲应力为 88 727 N mm2 小于 大横杆的抗压强度设计 值 f 205 N mm2 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 q1 P1 P2 0 036 0 098 0 134 kN m 活荷载标准值 q2 Q 0 85 kN m 最大挠度计算值为 0 677 0 134 15004 100 2 06 105 115000 0 990 0 85 15004 100 2 06 105 115000 2 425 mm 大横杆的最大挠度 2 425 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500 150 mm 与 10 mm 满足要求 第三节 小横杆的计算 根据 JGJ130 2011 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 0 036 1 5 0 054 kN 脚手板的自重标准值 P2 0 3 0 85 1 5 2 1 0 158 kN 活荷载标准值 Q 3 0 85 1 5 2 1 1 575 kN 集中荷载的设计值 P 1 2 0 054 0 158 1 4 1 575 2 459 kN 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 Mqmax 1 2 0 036 0 852 8 0 004 kN m 集中荷载最大弯矩计算公式如下 Mpmax 2 459 0 85 3 0 861 kN m 最大弯矩 M Mqmax Mpmax 0 866 kN m 最大应力计算值 M W 0 866 106 4790 180 888 N mm2 小横杆的最大弯曲应力 180 888 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 qmax 5 0 036 10504 384 2 06 105 115000 0 024 mm 大横杆传递荷载 P p1 p2 Q 0 054 0 158 1 575 1 786 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 pmax 1786 35 1050 3 10502 4 10502 9 72 2 06 105 115000 3 098 mm 最大挠度和 qmax pmax 0 024 3 098 3 122 mm 小横杆的最大挠度为 3 122 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050 150 7 与 10 mm 满足要求 第四节 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 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 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 P1 0 036 1 5 2 2 0 054 kN 小横杆的自重标准值 P2 0 036 0 85 2 0 019 kN 脚手板的自重标准值 P3 0 3 0 85 1 5 2 0 236 kN 活荷载标准值 Q 3 0 85 1 5 2 2 362 kN 荷载的设计值 R 1 2 0 054 0 019 0 236 1 4 2 362 3 678 kN R 6 40 kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求 第五节 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 为 0 1248kN m NG1 0 1248 1 50 2 2 0 036 1 80 18 50 2 862kN 2 脚手板的自重标准值 采用竹笆片脚手板 标准值为 0 3kN m2 NG2 0 3 10 1 5 0 85 0 2 2 2 812 kN 3 栏杆与挡脚手板自重标准值 采用栏杆 竹笆片脚手板挡板 标准值为 0 15kN m NG3 0 15 10 1 5 2 1 125 kN 4 吊挂的安全设施荷载 包括安全网 0 005 kN m2 NG4 0 005 1 5 18 5 0 139 kN 经计算得到 静荷载标准值 NG NG1 NG2 NG3 NG4 6 939 kN 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和 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 3 0 85 1 5 2 2 4 725 kN 风荷载标准值按照以下公式计算 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 Wo 0 35 kN m2 Uz 风荷载高度变化系数 按照 建筑结构荷载规范 GB50009 2011 的规定采用 Uz 0 81 Us 风荷载体型系数 取值为 1 128 经计算得到 风荷载标准值 Wk 0 7 0 35 0 81 1 128 0 224 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 2 6 939 1 4 4 725 14 941 kN 考虑风荷载时 立杆的轴向压力设计值为 N 1 2 NG 0 85 1 4NQ 1 2 6 939 0 85 1 4 4 725 13 949 kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw 0 85 1 4WkLah2 10 0 850 1 4 0 224 1 5 1 82 10 0 129 kN m 第六节 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 14 941 kN 计算立杆的截面回转半径 i 1 59 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 杆件长细比时 取块 1 0 计算长度系数参照 扣件式规范 表 5 3 3 得 1 5 计算长度 由公式 lo k h 确定 l0 3 118 m 长细比 Lo i 196 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 0 188 立杆净截面面积 A 4 57 cm2 立杆净截面模量 抵抗矩 W 4 79 cm3 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm2 14941 0 188 457 173 905 N mm2 立杆稳定性计算 173 905 N mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f 205 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 13 949 kN 计算立杆的截面回转半径 i 1 59 cm 计算长度附加系数参照 扣件式规范 表 5 3 3 得 k 1 155 计算长度系数参照 扣件式规范 表 5 3 3 得 1 5 计算长度 由公式 l0 kuh 确定 l0 3 118 m 长细比 L0 i 196 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 lo i 的结果查表得到 0 188 立杆净截面面积 A 4 57 cm2 立杆净截面模量 抵抗矩 W 4 79 cm3 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm2 13948 96 0 188 457 129462 334 4790 189 383 N mm2 立杆稳定性计算 189 383 N mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f 205 N mm2 满足要求 第七节 连墙件的计算 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算 Nl Nlw N0 风荷载标准值 Wk 0 224 kN m2 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw 16 2 m2 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 N0 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 Nlw 1 4 Wk Aw 5 077 kN 连墙件的轴向力设计值 Nl Nlw N0 10 077 kN 连墙件承载力设计值按下式计算 Nf A f 其中 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 l i 200 15 9 的结果查表得到 0 966 l 为内排 架距离墙的长度 又 A 4 57 cm2 f 205 N mm2 连墙件轴向承载力设计值为 Nf 0 966 4 57 10 4 205 103 90 5 kN Nl 10 077 Nf 90 5 连墙件的设计计算满足要求 连墙件采用双扣件与墙体连接 由以上计算得到 Nl 10 077 小于双扣件的抗滑力 12 8 kN 满足要求 连墙件扣件连接示意图 第八节 悬挑梁的受力计算 悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算 悬臂部分受脚手架荷载 N 的作用 里端 B 为与楼板的锚固点 A 为墙支点 本方案中 脚手架排距为 1050mm 内排脚手架距离墙体 200mm 支拉斜杆 的支点距离墙体为 1200mm 水平支撑梁的截面惯性矩 I 866 2 cm4 截面抵抗矩 W 108 3 cm3 截 面积 A 21 95 cm2 受脚手架集中荷载 N 1 2 6 939 1 4 4 725 14 941 kN 水平钢梁自重荷载 q 1 2 21 95 0 0001 78 5 0 207 kN m 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 悬挑脚手架支撑梁剪力图 kN 悬挑脚手架支撑梁弯矩图 kN m 悬挑脚手架支撑梁变形图 mm 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R 1 17 613 kN R 2 13 1 kN R 3 0 069 kN 最大弯矩 Mmax 1 787 kN m 最大应力 M 0 85W N A 1 787 106 0 85 108300 14 941 103 2195 22 526 N mm2 水平支撑梁的最大应力计算值 22 526 N mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度 设计值 215 N mm2 满足要求 第九节 悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用 16 号槽钢 计算公式如下 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数 按照下式计算 b 570 10 63 235 1200 160 235 1 87 由于 b 大于 0 6 查 钢结构设计规范 GB50017 2014 附表 B 得到 b 值为 0 919 经过计算得到最大应力 1 787 106 0 919 108300 17 955 N mm2 水平钢梁的稳定性计算 17 955 小于 f 215 N mm2 满足要求 第九节 锚固段与楼板连接的计算 1 水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环 拉环强度计算如下 水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R 0 069 kN 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 8 条 f 50N mm2 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D 69 451 4 3 142 50 2 1 2 0 94 mm 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 以上锚固长度 2 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 0 069kN d 楼板螺栓的直径 d 16mm fb 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度 计算中取 1 57N mm2 f 钢材强度设计值 取 215N 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 69 451 3 142 16 1 57 0 88mm 螺栓所能承受的最大拉力 F 1 4 3 14 162 215 10 3 43 21kN 螺栓的轴向拉力 N 0 069kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F 43 206kN 满足要求 3 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压力 N 13 1kN d 楼板螺栓的直径 d 16mm b 楼板内的螺栓锚板边长 b 5 d 80mm fcc 混凝土的局部挤压强度设计值 计算中取 0 95fc 16 7N mm2 经过计算得到公式右边等于 103 52 kN 大于锚固力 N 13 10 kN 楼板 混凝土局部承压计算满足要求 第四章第四章 脚手架的检查与验收脚手架的检查与验收 1 脚手架必须由持有效上岗证的专业技术人员搭设 2 进行分段验收和检查 每搭设三步脚手架验收一次 发现有不符合要求 的应迅速整改 3 外脚手架分段验收严格按 JGJ59 2011 中 外脚手架检查评分表 所 列项目和施工方案要求的内容及上海市有关文件要求进行检查 由公司组织验 收 并填写验收记录表 并由项目经理 施工员 安全员签证方能交付使用 4 架体内宜每层封闭 进行隔离 如确有困难 不能大于 4 步 且应用 安全网兜底 5 脚手架验