農業銀行辦公樓工程普通型鋼懸挑腳手架搭設施工方案(12頁).doc
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編號:679245
2023-06-19
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1、普通型鋼懸挑腳手架方案xx農業銀行xx分行辦公樓工程;工程建設地點:發展大道以東,霸王舉鼎廣場南側;屬于框架結構;地上16層;地下1層;建筑高度:63m;標準層層高:3.5m ;總建筑面積:16263。8平方米;總工期:360天。根據本工程的特點,主樓采用分段懸挑腳手架,單段懸挑腳手架搭設高度不大于18m.本方案按懸挑18m雙排鋼管腳手架驗算。腳手架搭設工藝流程:平整場地夯實鋪腳手板樹立桿接小黃桿接大黃桿搭設剪刀撐鋪竹片綁扎外欄桿和竹笆掛安全網型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架的計算依據建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ1302001)、建筑結構荷載規范(GB 500092001)、鋼結構設計2、規范(GB 50017-2003)、建筑施工安全檢查評分標準(JGJ59-99)、建筑施工高處作業安全技術規范(JGJ8091) 以及本工程的施工圖紙.一、參數信息1.腳手架參數雙排腳手架搭設高度為 18 m,立桿采用單立桿;搭設尺寸為:立桿的縱距為 1。5m,立桿的橫距為1.05m,立桿的步距為1.8 m;內排架距離墻長度為0.25 m;大橫桿在上,搭接在小橫桿上的大橫桿根數為 2 根;采用的鋼管類型為483。0;橫桿與立桿連接方式為單扣件;連墻件布置取兩步兩跨,豎向間距 3。6 m,水平間距3 m,采用扣件連接;連墻件連接方式為雙扣件;2.活荷載參數施工均布荷載(kN/m2):3.000;3、腳手架用途:結構腳手架;同時施工層數:1 層;3。風荷載參數本工程地處江蘇xx,基本風壓0。4 kN/m2;風荷載高度變化系數z,計算連墻件強度時取0。92,計算立桿穩定性時取0。74,風荷載體型系數s為0。214;4.靜荷載參數每米立桿承受的結構自重荷載標準值(kN/m):0.1248;腳手板自重標準值(kN/m2):0。300;欄桿擋腳板自重標準值(kN/m):0.150;安全設施與安全網自重標準值(kN/m2):0.005;腳手板鋪設層數:4 層;腳手板類別:竹笆片腳手板;欄桿擋板類別:竹笆片腳手板擋板;5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用18號槽鋼,其中建筑物外懸挑段長度1。5m,建筑物4、內錨固段長度 2。3 m.錨固壓點壓環鋼筋直徑(mm):20.00;樓板混凝土設計標號C30,計算取C30;6.拉繩與支桿參數懸挑水平鋼梁采用懸臂式結構,沒有鋼絲繩或支桿與建筑物拉結。二、大橫桿的計算按照扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)第5.2。4條規定,大橫桿按照三跨連續梁進行強度和撓度計算,大橫桿在小橫桿的上面.將大橫桿上面的腳手板自重和施工活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算大橫桿的自重標準值:P1=0。033 kN/m ;腳手板的自重標準值:P2=0。31。05/(2+1)=0.105 kN/m ;活荷載標準值: Q=31.05/(2+5、1)=1。05 kN/m;靜荷載的設計值: q1=1。20.033+1。20.105=0。166 kN/m;活荷載的設計值: q2=1.41。05=1。47 kN/m;圖1 大橫桿設計荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度)圖2 大橫桿設計荷載組合簡圖(支座最大彎矩)2。強度驗算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合。跨中最大彎距計算公式如下: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大彎距為 M1max=0。080。1661.52+0。101。471。52 =0.361 kNm;支座最大彎距計算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0。117q2l2支座最6、大彎距為 M2max= -0.100.1661.52-0.1171。471。52 =0。424 kNm;選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算: =Max(0.361106,0.424106)/4490=94。432 N/mm2;大橫桿的最大彎曲應力為 = 94.432 N/mm2小于大橫桿的抗彎強度設計值 f=205 N/mm2,滿足要求!3。撓度驗算最大撓度考慮為三跨連續梁均布荷載作用下的撓度。計算公式如下: max = (0。677q1l4 + 0。990q2l4)/100EI其中:靜荷載標準值: q1= P1+P2=0.033+0.105=0。138 kN/m;活荷載標準值: q27、= Q =1。05 kN/m;最大撓度計算值為: = 0.6770.13815004/(1002.06105107800)+0。9901.0515004/(1002.06105107800) = 2.583 mm;大橫桿的最大撓度 2。583 mm 小于大橫桿的最大容許撓度 1500/150 mm與10 mm,滿足要求!三、小橫桿的計算根據JGJ130-2001第條規定,小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算,大橫桿在小橫桿的上面.用大橫桿支座的最大反力計算值作為小橫桿集中荷載,在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。1。荷載值計算大橫桿的自重標準值:p1= 0.0331.5 = 0.05 8、kN;腳手板的自重標準值:P2=0.31.051.5/(2+1)=0。158 kN;活荷載標準值:Q=31。051.5/(2+1) =1。575 kN;集中荷載的設計值: P=1.2(0。05+0.158)+1。4 1。575 = 2。454 kN;小橫桿計算簡圖2.強度驗算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的標準值最不利分配的彎矩和;均布荷載最大彎矩計算公式如下:Mqmax = ql2/8Mqmax = 1.20。0331.052/8 = 0。006 kNm;集中荷載最大彎矩計算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 2.4541。05/3 = 0。859 kNm ;9、最大彎矩 M = Mqmax + Mpmax = 0。864 kNm;最大應力計算值 = M / W = 0.864106/4490=192.514 N/mm2;小橫桿的最大彎曲應力 =192.514 N/mm2小于小橫桿的抗彎強度設計值 205 N/mm2,滿足要求!3。撓度驗算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設計值最不利分配的撓度和;小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計算公式如下:qmax = 5ql4/384EIqmax=50.03310504/(3842。06105107800) = 0。024 mm ;大橫桿傳遞荷載 P = p1 + p2 + Q = 0。05+0.10、158+1.575 = 1.782 kN;集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度計算公式如下:pmax = Pl(3l2 4l2/9)/72EIpmax = 1782.451050(310502410502/9 ) /(722。06105107800) = 3.298 mm;最大撓度和 = qmax + pmax = 0。024+3.298 = 3。322 mm;小橫桿的最大撓度為 3.322 mm 小于小橫桿的最大容許撓度 1050/150=7與10 mm,滿足要求!四、扣件抗滑力的計算按規范表5。1。7,直角、旋轉單扣件承載力取值為8。00kN,該工程實際的旋轉單扣件承載力取值為8.00k11、N.縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件的抗滑承載力按照下式計算(建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范5.2。5): R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承載力設計值,取8。00 kN;R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值;大橫桿的自重標準值: P1 = 0。0331.52/2=0.05 kN;小橫桿的自重標準值: P2 = 0.0331.05/2=0.017 kN;腳手板的自重標準值: P3 = 0。31.051.5/2=0。236 kN;活荷載標準值: Q = 31.051.5 /2 = 2.362 kN;荷載的設計值: R=1.2(0.05+0.017+0.236)+1.42。36212、=3。672 kN;R 8。00 kN,單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 五、腳手架立桿荷載的計算作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內容:(1)每米立桿承受的結構自重標準值,為0。1248kN/m NG1 = 0.1248+(1。502/2)0.033/1.8018.00 = 2。746kN;(2)腳手板的自重標準值;采用竹笆片腳手板,標準值為0。3kN/m2 NG2= 0.341。5(1。05+0.2)/2 = 1。17 kN;(3)欄桿與擋腳手板自重標準值;采用竹笆片腳手板擋板,標準值為0。15kN/m NG3 = 0。1541.5/2 = 0.45 k13、N;(4)吊掛的安全設施荷載,包括安全網:0。005 kN/m2 NG4 = 0.0051.518 = 0.135 kN;經計算得到,靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4。501 kN;活荷載為施工荷載標準值產生的軸向力總和,立桿按一縱距內施工荷載總和的1/2取值。經計算得到,活荷載標準值 NQ = 31。051.51/2 = 2。362 kN;考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為 N = 1.2 NG+0。851.4NQ = 1.24。501+ 0.851。42。362= 8.212 kN;不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為 N=1.2NG+1。4NQ=1.2414、.501+1。42.362=8。709kN;六、立桿的穩定性計算風荷載標準值按照以下公式計算Wk=0。7zs0其中0 - 基本風壓(kN/m2),按照建筑結構荷載規范(GB500092001)的規定采用:0 = 0。4 kN/m2;z 風荷載高度變化系數,按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用:z= 0。74;s 風荷載體型系數:取值為0.214;經計算得到,風荷載標準值為: Wk = 0.7 0。40。740。214 = 0。044 kN/m2;風荷載設計值產生的立桿段彎矩 MW為: Mw = 0。85 1.4WkLah2/10 = 0。85 1。40.0441。51.815、2/10 = 0.026 kNm;考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式 = N/(A) + MW/W f立桿的軸心壓力設計值:N = 8。212 kN;不考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式 = N/(A) f立桿的軸心壓力設計值:N = N= 8。709kN;計算立桿的截面回轉半徑:i = 1.59 cm;計算長度附加系數參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)表得: k = 1.155 ;計算長度系數參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)表5。3.3得: = 1。5 ;計算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定:l0 = 3。118 m;長16、細比: L0/i = 196 ;軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 lo/i 的結果查表得到:= 0。188立桿凈截面面積: A = 4。24 cm2;立桿凈截面模量(抵抗矩) :W = 4.49 cm3;鋼管立桿抗壓強度設計值:f =205 N/mm2;考慮風荷載時 = 8212。455/(0.188424)+25644.058/4490 = 108。738 N/mm2;立桿穩定性計算 = 108.738 N/mm2小于立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2,滿足要求!不考慮風荷載時 = 8708.58/(0。188424)=109。251 N/mm2;立桿穩定性計算 = 109.217、51 N/mm2小于立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2,滿足要求!七、連墻件的計算連墻件的軸向力設計值應按照下式計算:Nl = Nlw + N0連墻件風荷載標準值按腳手架頂部高度計算z0.92,s0.214,00。4,Wk = 0。7zs0=0。7 0。920。2140.4 = 0.055 kN/m2;每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側的迎風面積 Aw = 10。8 m2;按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ1302001)5。4。1條連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力(kN), N0= 5.000 kN;風荷載產生的連墻件軸向力設計值(kN),按照下式計算:Nlw18、 = 1。4WkAw = 0。834 kN;連墻件的軸向力設計值 Nl = Nlw + N0= 5.834 kN;連墻件承載力設計值按下式計算:Nf = Af其中 軸心受壓立桿的穩定系數;由長細比 l/i = 250/15.9的結果查表得到=0.958,l為內排架距離墻的長度; A = 4。24 cm2;f=205 N/mm2;連墻件軸向承載力設計值為 Nf = 0。9584.24104205103 = 83。269 kN;Nl = 5。834 Nf = 83.269,連墻件的設計計算滿足要求!連墻件采用雙扣件與墻體連接.由以上計算得到 Nl = 5.834小于雙扣件的抗滑力 12 kN,滿足19、要求!連墻件扣件連接示意圖八、懸挑梁的受力計算懸挑腳手架按照帶懸臂的單跨梁計算懸出端C受腳手架荷載N的作用,里端B為與樓板的錨固點,A為墻支點.懸臂單跨梁計算簡圖支座反力計算公式支座彎矩計算公式C點最大撓度計算公式其中 k = m/l,k1 = m1/l,k2 = m2/l。本方案算例中,m =1.5 m,l = 2。3 m,m1 = 0.25 m,m2 = 1。3 m;水平支撐梁的截面慣性矩I = 1369。9 cm4,截面模量(抵抗矩) W = 152。2 cm3。受腳手架作用集中強度計算荷載 N=1。2NG+1.4NQ=1。24.501+1.42。362=8.709kN;水平鋼梁自重強度20、計算荷載 q=2。9310378.5 =0。23 kN/m;k=1.5/2.3=0。652k1=0。25 / 2。3 = 0。109k2=1.3 / 2.3 = 0.565代入公式,經過計算得到支座反力 RA = 23.663 kN支座反力 RB = -5.717 kN最大彎矩 MA = 13.757 kNm 最大應力 = 13756966.312 /( 1.05 152200 )= 86。083 N/mm2水平支撐梁的最大應力計算值 86。083 N/mm2小于水平支撐梁的抗壓強度設計值 215 N/mm2,滿足要求!最大撓度max= 6.354 mm按照鋼結構設計規范(GB50017-2021、03)附錄A結構變形規定,受彎構件的跨度對懸臂梁為懸伸長度的兩倍,即 2600 mm水平支撐梁的最大撓度 6。354 mm 小于水平支撐梁的最大容許撓度 2600/400 mm,滿足要求!九、懸挑梁的整體穩定性計算水平鋼梁采用18號槽鋼,計算公式如下 = M/bWx f其中b 均勻彎曲的受彎構件整體穩定系數,按照下式計算:b = (570tb/lh)(235/fy)經過計算得到最大應力b = (570tb/lh)(235/fy)=570 10。570 235 /( 3000180235) = 0.78由于b大于0。6,根據鋼結構設計規范(GB500172003)附表B,得到b值為0。71。經過22、計算得到最大應力 = 13。757106 /( 0.71152200 )= 127。933 N/mm2;水平鋼梁的穩定性計算 = 127。933 小于 f = 215 N/mm2 ,滿足要求!十、錨固段與樓板連接的計算水平鋼梁與樓板壓點如果采用壓環,拉環強度計算如下水平鋼梁與樓板壓點的拉環受力 R=5.717 kN;壓環鋼筋的設計直徑D=20mm;水平鋼梁與樓板壓點的拉環強度計算公式為: = N/2A f其中 f 為拉環鋼筋抗拉強度,按照混凝土結構設計規范10。9.8每個拉環按2個截面計算的吊環應力不應大于50N/mm2;A=D2/4=3.142202/4=314。159mm2=N/2A=5716。874/314.1592=9。099N/mm2;水平鋼梁與樓板壓點的拉環一定要壓在樓板下層鋼筋下面,并要保證兩側30cm以上搭接長度.拉環所受應力小于50N/mm2,滿足要求!