1、脚手架专项施工方案编制说明:本工程采用全封闭悬挑脚手架,从第三层开始每四层悬挑,共挑四次。此方案编制依据为银子湖项目一期工程 07-S-02#楼 B 座型施工图纸、 J59-99规范等。一、脚手架的选择考虑了该工程结构类型,外墙为普通粉刷,外墙干挂石材。脚手架的作用既是施工阶段的维护,又是提供安全操作的场所,结合本工程的特点,决定脚手架采用满搭拉撑全封闭悬.挑脚手。1)采用双排钢管脚手架2)外侧均采用绿色细目安全网全封闭。3)室内采用钢管脚手架或满堂脚手架。4)做好行人道安全防护脚手架。二、外墙脚手架制安的原则1、结构布置稳定、牢固、安全可靠。2、经济合理、耐久性好。3、构造简单,施工方便三、
2、脚手架形式的选择1本工程均框剪结构最高 15 层。针对该工程特点及建设方施工现场的要求,对该工程主体施工期间采用全封闭式脚手架进行外侧防护。脚手架随主楼的升高逐层向上传递。因此整体考虑将外墙脚手架在二层楼面、八层楼面、十四层楼面采用悬挑扣件式钢管脚手架搭设。分四次悬挑搭设。南侧从-0.15m 楼面搭设双排脚手架至八层,在二层和五层处用钢丝绳进行一次卸载,之后整体在八层楼面开始挑架。2采用材料:1、 483.5 脚手架用钢管。2、 脚手架用扣件。3、 工字钢18 及 8 厚钢板4、 钢丝绳(14 以上)及卸扣5、 花篮螺杆(16 以上,两端扣子有“C” “O”两种) 。6、 竹笆、密目安全网。四
3、、布置方式1、基本杆件:外墙面在规定标高楼面预留洞口及预埋 U 型卡环工字钢直接穿墙和穿到 U 型卡环,内外侧同时固定,U 型卡环与工字钢连接根据施工现场情况上下用三角木板楔子紧固定下撑双钢管,上拉钢丝绳。U 型卡环设置详见附图。五、悬挑式扣件钢管脚手架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(JGJ1302001 ) 。 建筑结构荷载规范 (GB 500092001) 、 钢结构设计规范 (GB 500172003)等规范编制。计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为 18.0 米,立杆采用单立管。搭设尺寸为:立杆的纵距 1.5 米,立杆的横距 1.05 米,立杆的步距 1.
4、50 米。采用的钢管类型为 483.5,连墙件采用 2 步 3 跨,竖向间距 3 米,水平间距 4.5 米。施工均布荷载为 3.00KN/m2,同时施工 2 层,脚手板共铺设 4 层。悬挑水平钢梁采用 18 号工字钢,在工字钢立杆搭设的位置焊接 50mm 高的25 钢筋用于防止立杆侧滑,其中建筑物外悬挑段长度 1.5 米,建筑物内锚固段长度 1.5 米。悬挑水平钢炼采用悬臂式结构,采用 14 钢丝绳拉接。(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架板和活荷载作为均匀荷载计算大横杆的最大跨距和变形。1、均布荷载值计算大横杆的自重标准
5、值 P1=0.038KN/m脚手架的荷载标准值 P2=0.351.05/3.000=0.123KN/m活荷载标准值 Q=3.001.05/3.000=1.050KN/m静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.123=0.193KN/m活荷载的计算值 q2=1.41.050=1.47KN/m图 1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯距和跨中最大挠度)图 2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)2、强度计算跨中和支座最大弯矩分别按图 1、图 2 组合。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式如下:M1max=0.08q112+0.10q212跨中最大弯矩为M1MA
6、X=(0.080.193+0.101.470) 1.502=0.366KNm支座最大弯矩计算公式如下:M2max=-0.10q112-0.117q212支座最大弯矩为M2MAX=-(0.100.193+0.1171.470) 1.502=-0.430KNm我们选择支座弯矩和跨中的最大值进行强度验算:=0.43010 6/5080.0=84.65N/mm2大横杆的计算强度小于 205.00 N/mm2,满足要求!3.扰度计算最大扰度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的扰度计算公式如下:VMAX=0.677(q114/100EI)+( q214/100EI)静荷载标准值 q1=0.038=0.123=
7、0.16KN/m活荷载标准值 q2=1.050KN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大扰度V=(0.6770.091+0.9901500.0 4/(1002.06105121900.0)=2.32mm大横杆的最大扰度小于 1500.0/150 与 10mm,满足要求!(二)、小横杆的计算:小横杆按照支梁简支梁进行强度和扰度计算,大横杆在小横杆的下面。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=0.0381.50=0.057KN脚手板的荷载标准值 P2=0.351.05/3.000=0.184KN活荷载标准值 Q=3.001.
8、051.50/3.000=1.575KN荷载的计算值P=1.20.057+1.20.184+1.41.575=2.495KN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最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax=ql2/8Mqmax=(1.20.038) 1.052/8=0.006KNm集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=pl/3Mpmax=2.4951.05/3=0.879 KNm=0.87910 6/5080.0=173.032N/mm2小横杆的计算强度 173.032N/mm2小于 205.00N/mm2 ,满足要求!3、扰度计算最大扰度考
9、虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的扰度和均布荷载最大扰度计算公式如下:小横杆自重均布荷载引起的最大扰度VQMAX=5ql4/384EIVQMAX=50.03810504/(3842.06105121900)=0.024mm集中荷载最大扰度计算公式如下:Vpmax=pl(312-412/9)72EI集中荷载标准值 P=0.057+0.184+1.575=1.816KN集中荷载标准值最不利分配引起的最大扰度Vpmax=1816.001050(310502-410502/9)/722.06105121900=2.971mm最大扰度和V= VQmax+ Vpmax=0.024+2.971
10、=2.995mm小横杆的最大扰度小于 1050/150 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5.1.7) ;RRc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.荷载计算值大横杆的自重标准值 P1=0.0381.502/2=0.058KN小横杆的自重标准值 P1=0.038(1.05+0.30)/2=0.026KN脚手板的荷载标准值 P2=0.31.051.50/2=0.236KN活荷载标准值 Q=3.001.051.50/2=2.363KN荷载的计算值R=1.2(
11、0.058+0.026+0.236)+1.42.363=4.147KNR=4.147KNRc=8.00KN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时,实验表明:单扣件在的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取 8.0KN;双扣件在的荷载下会滑动,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:每米立杆承受的结构自重标准值(KN/m) ;本工程取 0.1394NG1=0.139418.60=3.85KN脚手板的自重标准值(KN/m 2) ;本工程采用竹制脚手板,标准值为 0.35NG2=0.3541.5
12、01.05+0.30)/2=1.47KN栏杆与挡脚手板自重标准值(KN/m 2) ;本工程采用栏杆、竹制脚手板脚手板挡板,标准值为 0.15NG3=0.151.504/2=0.450KN吊挂的安全设施荷载,包括安全网(KN/m 2)0.005NG4=0.0051.5027.60=0.207KN经计算得到,活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=3.001.501.05/2=2.363KN风荷载标准值按照以下公式计算WX=0.7UZUSWO其中 WO基本风压(Kn/m 2),按照建筑结构荷载规范 (GB500092001)的
13、规定采用:W O=0.45kN/m2;UZ风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范 (GB500092001)的规定采用:U Z=1;US风荷载体型系数:取值为 1.13;经计算得到,风荷载标准值WK=0.70.4511.13=0.356KN/m2;不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+1.4NQ=1.25.92+1.42.363=10.417KN考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.851.4NQ=1.25.924+0.851.42.363=9.755KN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW为MW=0.851.4WKLah2/10=0.8501.40.3561
14、.51.52/10=0.143KN.M;其中 WK 风荷载基本风压值(KN/mm 2)la 立杆的纵距(m) ;h 立杆的步距(m) ;(五) 、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不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为;= fAN立杆的轴向压力设计值:N=10.417KN;计算立杆的截面回转半径:i=1.58cm;计算长度附加系数参照扣件式规范5.3.3 得:1 0=kh;K=1.155计算长度系数参照扣件式规范表 5.3.3 得:=1.5;立杆步距 h=1.50计算长度,由公式 10=kh 确定:1 0=1.1551.51.50=2.599m;当验算杆件长细比 时,=1
15、0/i;长细比 =2.599100/1.58=165轴心受压力杆的稳定系数 ,由长系数比 10/i 的计算结果查表得到:=0.259;立杆净截面面积:A=4.89cm 2=489mm2;立杆净截面模量(抵抗矩):W=5.08cm 3;钢管立杆抗压强度设计值:F=205N/mm 2;=10417/(0.259489)=82.25N/mm 2;立杆稳定性计算 =82.25N/mm 2小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm 2;满足要求!考虑风荷载时,里干的稳定性计算公式= ANfWM立杆的轴心压力设计值:N=9.755KN;计算立杆的截面回转半径:i=1.58cm;=9755/(0.25948
16、9)+143000/5080=105.173N/mm 2;立杆稳定性计算 =105.173N/mm 2小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2,满足要求!(六) 、连墙件的计算:连墙件的轴向力设计值应该按照下列计算:N1=N1W+N0风荷载标准值 WK=0.368KN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 AW=13.5m2;按规范5.4.1 条连墙件约束脚手架平面外形所产生的轴向力(KN),N0=5.000KN;风荷载产生的连墙件轴向力设计值(KN),按照下式计算:N1W=1.4WKAW=1.40.36813.5=6.955KN;连墙件的轴向力设计值 N1=N1W+N0=6.
17、955+5.00=11.955KN;连墙件承载力设计值按下式计算:Nf=Af其中 轴心受压立杆的稳定系数;由长细比 l0/i=300/15.8=18.98 结果查表 C 得到 =0.949,l 0为内排架、距离墙的长度;又:A=4.89cm 2;f=205N/mm 2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf=0.9494.8910-4205 103=95.133KN;N1=11.955N f=82.487,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 N1=11.955 小于双扣件的抗滑力 16Kn,满足要求!连墙件扣件连接示意图(七) 、悬挑梁的受力计算:本工程水平悬挑梁型钢梁采用 I18,长 3.0m,在四层楼面上预埋 216 圆钢反吊环对工字钢进行固定。根据钢结构设计规范 (GB50017-2002)规定进行下列计算与验算,计算模型:按照悬挑梁进行计算,验算悬挑梁时,不考虑钢丝绳的承载力,只作为附加安全保险。1、I18 截面特性A=BH-(B-b)h=918-(9-0.65) (18-0.652)=22.555102mm2WX=1BH3-(B-b)h3/6H=9183-(9-0.65)16.73/618=13598.184/108