18层剪力墙结构住宅悬挑脚手架工程施工方案.doc

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1、亿利城百旺家苑E区工程 悬挑脚手架工程施工方案建设单位:集宁区人民政府设计单位:中国电子设计院监理单位: 内蒙古昆岗工程项目管理有限责任公司施工单位:江苏南通二建建设集团有限公司编制日期: 2020年 5月 1日目 录第一章编制依据2第二章工程概况2第三章 材料准备3第四章 总体布置原则3第五章、施工方法4第六章:脚手架施工图.9第七章:计算书:型钢悬挑脚手架计算.12第一章 编制依据1. 本工程施工合同、设计施工图纸及其标准图(包括设计变更、图纸会审记录)；2. 本工程的施工组织设计；3. 建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2020)4. 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(J

2、GJ130-2020)5.钢结构设计规范 (GB50017-2020) 6.建筑结构荷载规范 (GB50009-2020) 7.混凝土结构设计规范 (GB50010-2020) 8.建筑地基基础设计规范 (GB50007-2020)9.建筑施工安全检查标准 (JGJ59-99)第二章 工程概况二、工程概况(一)工程概况1、建设单位:2、位置:位于乌兰XX市集宁区110国道以北、康宁路西侧。3、工程名称:亿利城百旺家苑E区4、建筑面积及功能:地下设备管道夹层,地上一二层为车库、商业服务网点(图中表示:车库和商业),其余均为住宅。总建筑面积:26.53万m25、建筑层数及高度:地下1层,地上18层

3、檐口高度56.3米。6、设计标高0.000相当于绝对标高(黄海系)详总平面图。7、建筑正常合理使用耐久年限为50年。8、建筑分类二类高层,耐火等级二级。9、抗震设防7度。10、主要结构形式:地上为钢筋砼剪力墙结构,地下基础形式为筏板基础。(二)、本工程场地自然条件及气候1、本工程抗震设防裂度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第二组。2、建筑场地类别为1类,地基土为非液化土。3、基本风压:0.60KN/m2(高于60米得房屋0.70KN/m2),风荷载体型系数1.3,地面粗糙度类别为B类。4、基本雪压:0.35KPa。5、场地土标准冻结深度:2.0m。第三章材料准备(1)钢

4、管选用国标直缝电焊钢管(GB/T13793),质量符合国标碳素结构钢(GB/T700)Q235-A级钢要求。钢管上打孔的严禁使用,有严重锈蚀,弯曲,压扁或裂纹钢管不得采用。(2)扣件采用可锻铸性材料制作,其材质符合国家标准钢管脚手架扣件(GB15831)的规定,使用前进行质量检查,有裂缝,变形的严禁使用,扣件应做防锈处理,螺栓拧紧,扭力矩达65N.M时不得发生破坏。扣件主要有三种形式,直角扣件用于连接扣紧两根垂直相交杆件；回转扣件用于连接两根呈任意角度相交的杆件；对接扣件,用于连接两根杆件的对接接长。(3)脚手板采用木脚手板。(4)水平支撑梁采用16号工字钢,最短长度3m。工字钢的材质应符合国

5、家标准热轧型钢GB/T706-2020的规定,表面不应有裂缝、折叠、结疤、分层和夹杂。不应有大于5mm的毛刺。第四章总体布置原则每栋楼搭设双排悬挑脚手架,脚手架全部在6-8层开始悬挑,一次悬挑高度为6层,即2.95m6+1.5=19.2m。从哪一层挑视现场实际情况而定。悬挑架立杆横向间距为0.8m,立杆纵向间距1.5m,水平杆步距1.5m,在立杆和水平杆交接处布置小横杆,操作层小横杆应适当增加,保证每块跳板下小横杆不少于3根且等间距布置,小横杆布置在水平杆上方；内侧立杆距墙外皮0.30m,连墙件按2步3跨布置；脚手板采用木脚手板,对接平铺；挡板采用跳板,立起布置；每道剪刀撑跨越4根立杆。水平支

6、撑梁采用16号工字钢,正常外挑长度1.2020锚固长度1.80m,局部采用钢丝绳卸载,采用619+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度为1400MPa,除特殊注明外均采用直径14钢丝绳,支撑点与墙的距离为1.15m,上部拉绳点与墙支点的距离为2.8m,在转角处必须设置拉结点,水平段每隔3跨设置一个拉结点。锚环采用HPB235级直径16的圆钢,锚固长度为27d,每根工字钢设置两个锚环。第五章、施工方法A、纵向水平杆(1)纵向水平杆设置在立杆内侧,其长度不宜小于3跨；(2)纵向水平杆接长采用对接扣件连接,对接扣件交错布置,两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向

7、错开的距离不应小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不能大于纵距的1/3；(3)纵向水平杆应作为横向水平杆的支座,用直角扣件固定在立杆上；B、横向水平杆(1)主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm,内排脚手架的外伸长度 300mm；(2)作业层上非主节点处的横向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距1/2；(3)当使用冲压钢脚手板,木脚手板,竹串片脚手板时,双排脚手架的横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上；C、脚手板(1)作业层脚手板应铺满,铺稳,离开墙面1202050mm；(2)木脚手

8、板应设置在三根横向水平杆上。当脚手板长度小于2m时,可采用两根横向水平杆支承,但应将脚手板两端与其可靠固定,严防倾翻。脚手板采用对接平铺,接头处必须设两根横向水平杆,脚手板外伸长应取130150mm,两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm；脚手板搭接铺设时,接头应支在横向水平杆上,搭接长度不应小于2020,其伸出横向水平杆的长度不应小于100.(3)作业层端部脚手板探头长度应取150mm,其板长两端均应与支承杆可靠地固定；D、立杆 (1)每根立杆底部在工字钢的相应位置焊接一根50高的25钢筋。 (2)脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于2020m处的立杆

9、上。横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。 (3) 立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接,连墙件布置方式为2步3跨。 (4)立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。对接,搭接应符合下列规定:a. 立杆上的对接扣件应交错布置:两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm；各接头中心在主节点的距离不宜大于步距的1/3；b.搭接长度不小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm。(5)脚手架立杆顶端栏杆高出女儿墙上端1m,高出檐口上端1.5m；E、连墙件连墙

10、件的布置图窗洞口刚性连接(1)连墙件采用双扣件连接,靠近主节点设置,偏离主节点的距离不大于300mm； (2)采用刚性连墙件与建筑物可靠连接,应从底层第一步纵向水平杆处开始设置,并采用菱形布置；F、剪刀撑 (1) 每道剪刀撑跨越立杆的根数 5根(4跨)； (2) 外侧立面水平向连续设置剪刀撑,由底至顶亦连续设置； (3)剪刀撑斜杆的接长采用搭接,搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm； (4)剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm；G、脚手架拆除(1)应全面检查

11、脚手架的扣件连接、连墙件,支撑体系等是否符合构造要求；(2)应根据检查结果确定拆除顺序和措施,经主管部门批准后方可实施；(3)应由施工负责人进行安全技术交底；(4)拆除作业应由上而下逐层进行；(5)连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先拆连墙件整层或数层后再拆除脚手架,分层拆除,高度不应大于2步,如大于2步,应增设连墙件加固；(6)当拆至最后一根立杆高度时,应在适当位置加临时抛撑后再拆除连墙件；(7)各构配件严禁抛掷至地面。(8)架体拆除作业应设专人指挥,当有多人同时操作时,应明确分工、统一行动,且应具有足够的操作面。第六章:脚手架施工图 纵向立面图500500500500150015001500

12、150015001500150015001500AA500500800A-A 立杆布置局部图150012002001500150015001500150015001500150015001500150015002950295029502980295029502950800 横向立面图 结点图第七章:计算书:型钢悬挑脚手架计算 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(JGJ130-2020)。 计算参数: 双排脚手架,搭设高度18.0米,立杆采用单立管。 立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.80米,内排架距离结构0.30米,立杆的步距1.50米。 采用的钢管类型为483.5,

13、连墙件采用2步2跨,竖向间距3.00米,水平间距3.00米。 施工活荷载为3.0kN/m2,同时考虑2层施工。 脚手板采用木板,荷载为0.35kN/m2,按照铺设2层计算。 栏杆采用竹笆片,荷载为0.15kN/m,安全网荷载取0.0050kN/m2。 脚手板下小横杆在大横杆上面,且主结点间增加一根小横杆。 基本风压0.40kN/m2,高度变化系数1.6700,体型系数0.952020 悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.2020建筑物内锚固段长度1.50米。 悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结,最外面支点距离建筑物1.10m。拉杆采用钢丝绳。 一、小横杆的计算 小横杆按照简支

14、梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。 按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.均布荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.500/2=0.262kN/m 活荷载标准值 Q=3.0001.500/2=2.250kN/m 荷载的计算值 q=1.20.038+1.20.262+1.42.250=3.511kN/m 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 计算公式如下: M=3.5110.8002/8=0.281kN.m =0.281106/5080.0=55.29

15、3N/mm2 小横杆的计算强度小于20200N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下: 荷载标准值q=0.038+0.262+2.250=2.551kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度 V=5.02.551800.04/(3842.06105121900.0)=0.542mm 小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求! 二、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。 用小横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算大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

16、.0380.800=0.031kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.8001.500/2=0.210kN 活荷载标准值 Q=3.0000.8001.500/2=1.800kN 荷载的计算值 P=(1.20.031+1.20.210+1.41.800)/2=1.404kN 大横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为大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: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=0.08(1.20.038)1.5002+0.1751.4041.500=0.377kN.m =0.377106/5080.0=74.2020/mm2

17、大横杆的计算强度小于20200N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=0.6770.0381500.004/(1002.060105121900.000)=0.05mm 集中荷载标准值P=0.031+0.210+1.800=2.041kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V1=1.1462020.72020500.003/(1002.060105121900.000)=3.14mm 最大挠度和 V=V1+V2=3.196

18、mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150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5.2.5): R Rc 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.荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.0381.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.8001.500/2=0.210kN 活荷载标准值 Q=3.0000.8001.500/2=1.800kN 荷载的计算值 R=1.20.058+1.20.210+1.41.800=2.841kN 单扣

19、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40-65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN； 双扣件在2020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: (1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本例为0.1394 NG1 = 0.13918.000=2.509kN (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 = 0.35021.500(0.800+0.300)/2=0.578kN (3)栏杆与

20、挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15 NG3 = 0.1501.5002/2=0.225kN (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.50018.000=0.135kN 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.447kN。 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 = 3.00021.5000.800/2=3.600kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2),

21、按照建筑结构荷载规范(GB50009-2020)附录表D.4的规定采用:W0 = 0.400 Uz 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-2020)附录表7.2.1的规定采用:Uz = 1.670 Us 风荷载体型系数:Us = 0.952 经计算得到,风荷载标准值Wk = 0.70.4001.6700.952 = 0.445kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.23.447+0.851.43.600=8.42020 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N

22、= 1.2NG + 1.4NQ 经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.23.447+1.43.600=9.176kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.851.40.4451.5001.5001.500/10=0.179kN.m 五、立杆的稳定性计算 卸荷吊点按照构造考虑,不进行计算。 1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N=9.176kN； i 计算立杆的截面回转半

23、径,i=1.58cm； k 计算长度附加系数,取1.155； u 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.1551.5001.500=2.599m； A 立杆净截面面积,A=4.890cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比,为2599/16=164； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.262； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =9176/(0.26489)=71.501N/mm2； f 钢管立杆抗压强度设计值,f=202000N/mm2

24、； 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 f,满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N=8.42020； i 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm； k 计算长度附加系数,取1.155； u 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.1551.5001.500=2.599m； A 立杆净截面面积,A=4.890cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比,为2599/16=164； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.262

25、； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.179kN.m； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =8420200.26489)+179000/5080=100.804N/mm2； f 钢管立杆抗压强度设计值,f=202000N/mm2； 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 Nl,连墙件的设计计算满足要求! 连墙件双扣件连接示意图 七、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。 本工程中,脚手架排距为800mm,内侧脚手架距离墙体300mm,支拉斜杆的支点距离墙体 = 1100mm,

26、水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4,截面抵抗矩W = 141.00cm3,截面积A = 26.10cm2。 受脚手架集中荷载 P=9.18kN 水平钢梁自重荷载 q=1.226.100.00017.8510=0.25kN/m 悬挑脚手架示意图 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 R1=11.124kN,R2=8.232kN,R3=-0.340kN 最大弯矩 Mmax=1.459kN.m 抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=1.4

27、59106/(1.05141000.0)+4.8951000/2610.0=11.730N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! 八、悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表钢结构设计规范(GB50017-2020)附录B得到: b=2.00 由于b大于0.6,按照钢结构设计规范(GB50017-2020)附录B其值b=1.07-0.282/b=0.929 经过计算得到强度 =1.46106/(0.929141000.00)=11.14N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求! 九、拉

28、杆的受力计算 水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算 其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisini 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=12.153kN 十、拉杆的强度计算 拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算,为RU=12.153kN 拉绳的强度计算: 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 钢丝绳的容许拉力(kN)； Fg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)； 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。 选择拉

29、钢丝绳的破断拉力要大于7.00012.153/0.850=100.087kN。 选择619+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径14.0mm。 钢丝拉绳的吊环强度计算: 钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N,为 N=RU=12.153kN 钢丝拉绳的吊环强度计算公式为 其中 f 为吊环抗拉强度,取f = 50N/mm2,每个吊环按照两个截面计算； 所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=121534/(3.1416502)1/2=13mm 十一、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=8.2

30、32kN 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,每个拉环按照两个截面计算,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=82324/(3.1416502)1/2=11mm 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.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 = 8.23kN； d 楼板螺栓的直径,d = 2020； fb 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.5N/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8231.92/(3.14162020.5)=87.3mm。 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拉力,N = 8.23kN； d 楼板螺栓的直径,d = 2020； b 楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=100mm； fcc 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.95fc=13.59N/mm2； 经过计算得到公式右边等于131.6kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!