住宅工程懸挑腳手架施工計(jì)算書及相關(guān)圖紙.doc

山東省XXXXX#高層住宅樓外挑連廊處懸挑腳手架安全專項(xiàng)施工方案 編制人: 職務(wù)： 校對(duì)人： 職務(wù)： 審核人： 職務(wù)： 審批人： 職務(wù)： 編制單位： 山東XXXX有限公司 編制時(shí)間： 年 月 日 目錄第一節(jié)、工程概況2一、工程概況2二、施工要求2三、技術(shù)保證條件2第二節(jié)、編制依據(jù)4第三節(jié)、施工計(jì)劃5材料與設(shè)備計(jì)劃5第四節(jié)、施工工藝技術(shù)7一、技術(shù)參數(shù)7二、工藝流程7三、施工方法7四、檢查驗(yàn)收11第五節(jié)、施工安全保證措施13一、組織保障13二、技術(shù)措施15三、應(yīng)急預(yù)案17四、監(jiān)測監(jiān)控18第六節(jié)、勞動(dòng)力計(jì)劃20一、專職安全生產(chǎn)管理人員20二、特種作業(yè)人員20第七節(jié)、計(jì)算書及相關(guān)圖紙21【計(jì)算書】21【節(jié)點(diǎn)圖】35連廊處懸挑腳手架計(jì)算書型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架的計(jì)算依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50017-2003)、建筑施工安全檢查評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(JGJ59-99)、建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范(JGJ80-91) 以及本工程的施工圖紙。 一、參數(shù)信息1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為 17.8 m，立桿采用單立桿；搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為 1.5m，立桿的橫距為1m，立桿的步距為1.5 m；內(nèi)排架距離墻長度為2.25 m；小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)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 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(shù)3.風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處山東省濟(jì)寧市，基本風(fēng)壓0.39kN/m2；風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z，計(jì)算連墻件強(qiáng)度時(shí)取0.92，計(jì)算立桿穩(wěn)定性時(shí)取0.74，風(fēng)荷載體型系數(shù)s 為1.238；4.靜荷載參數(shù)5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用18號(hào)工字鋼，其中建筑物外懸挑段長度3.65m，建筑物內(nèi)錨固段長度 2.35 m。錨固壓點(diǎn)螺栓直徑(mm):18.00；樓板混凝土標(biāo)號(hào):C30；6.拉繩與支桿參數(shù) 鋼絲繩安全系數(shù)為:8.000；鋼絲繩與梁夾角為(度):60；懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結(jié)，最里面面鋼絲繩距離建筑物 3.3 m。 二、小橫桿的計(jì)算1.均布荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1= 0.033kN/m ；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: P2= 0.351.5/3=0.175kN/m ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q=31.5/3=1.5kN/m；荷載的計(jì)算值: q=1.20.033+1.20.175+1.41.5=2.35kN/m； 小橫桿計(jì)算簡圖2.強(qiáng)度計(jì)算小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =65.422N/mm2 小于 小橫桿的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205N/mm2，滿足要求！3.撓度計(jì)算最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0.033+0.175+1.5=1.708kN/m ； qmax=5ql4/384EI最大撓度 =5.01.70810004/(3842.06105107800)=1.002 mm； 三、大橫桿的計(jì)算大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1= 0.0331=0.033kN；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: P2= 0.3511.5/3=0.175kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q= 311.5/3=1.5kN；荷載的設(shè)計(jì)值: P=(1.20.033+1.20.175+1.41.5)/2=1.175kN； 大橫桿計(jì)算簡圖2.強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分配的彎矩和。大橫桿的最大彎曲應(yīng)力計(jì)算值 =106.141N/mm2 小于 大橫桿的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205N/mm2，滿足要求！3.撓度驗(yàn)算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分配的撓度和,單位:mm；均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下: max=0.677ql4/100EI大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度： max= 0.6770.03315004 /(1002.06105107800)=0.051 mm；集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下:大橫桿的最大撓度 2.496 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1500 / 150=10與10 mm，滿足要求！ 四、扣件抗滑力的計(jì)算按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN?？v向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范5.2.5): R Rc 五、腳手架立桿荷載的計(jì)算作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：(1)(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用竹串片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35kN/m2 NG2= 0.3521.5(1+2.25)/2=1.706kN；(3)(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng):0.005kN/m2 NG4=0.0051.520=0.15kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.253kN；活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值六、鋼絲繩卸荷計(jì)算(因此內(nèi)容在規(guī)范以外，故僅供參考)鋼絲繩卸荷按照完全卸荷計(jì)算方法。在腳手架全高范圍內(nèi)卸荷2次；吊點(diǎn)選擇在立桿、小橫桿、大橫桿的交點(diǎn)位置；以卸荷吊點(diǎn)分段計(jì)算。第1 次卸荷凈高度為6m;第2 次卸荷凈高度為7m; 經(jīng)過計(jì)算得到a1=arctg5.000/(1.000+2.000)=59.036度a2=arctg5.000/2.000=68.199度第1次卸荷處立桿軸向力為：其中T鋼絲繩軸向拉力，G鋼絲繩水平分力。卸荷鋼絲繩的最大軸向拉力為Fg= T1 =13.257kN。鋼絲繩的容許拉力按照下式計(jì)算：Fg=aFg/K其中Fg- 鋼絲繩的容許拉力(kN)； Fg - 鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kN)， 計(jì)算中可以近似計(jì)算Fg=0.5d2，d為鋼絲繩直徑(mm)； N - 吊環(huán)上承受的荷載等于Fg； A - 吊環(huán)截面積，每個(gè)吊環(huán)按照兩個(gè)截面計(jì)算,A=0.5d2；選擇吊環(huán)的最小直徑要為：d =(2Fg/f/)0.5 =(213.257103/50/3.142)0.5=13.0 mm。第1次卸荷鋼絲繩最小直徑為 13.9 mm，必須拉緊至 13.257kN，吊環(huán)直徑為 14.0 mm。根據(jù)各次卸荷高度得：第2次卸荷鋼絲繩最小直徑為 10.2 mm，必須拉緊至 7.138kN，吊環(huán)直徑為 10.0 mm。七、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 詳細(xì)資料請(qǐng)見 更多資料請(qǐng)見 z - 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用：z= 0.74； =N/(A) f立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值 ：N=12.604(7+7)/20 =8.823kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i=1.59 cm；計(jì)算長度附加系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： k=1.155 ；計(jì)算長度系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)表5.3.3得 ：=1.5 ；計(jì)算長度 ,由公式 l0=kuh 確定：l0=2.599 m；長細(xì)比: L0/i=163 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到 ：= 0.265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(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205N/mm2；考慮風(fēng)荷載時(shí)=8161.23/(0.265424)+100446.718/4490=95.006N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 =95.006N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205N/mm2，滿足要求！不考慮風(fēng)荷載時(shí)=8822.73/(0.265424)=78.522N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 =78.522N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205N/mm2，滿足要求！八、連墻件的計(jì)算連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值 Nl=Nlw + N0= 8.918kN；連墻件承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算：Nf=Af其中 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；由長細(xì)比 l/i=2250/15.9的結(jié)果查表得到 =0.34，l為內(nèi)排架距離墻的長度； A=4.24 cm2；f=205N/mm2；連墻件軸向承載力設(shè)計(jì)值為 Nf=0.344.2410-4205103=29.553kN；Nl=8.918 0，與實(shí)際不符。a為鋼絲繩豎向距離，b為外側(cè)鋼絲繩水平距離。令反向力 T11= Tmax0.95，求出型鋼變形112.25mm，鋼絲繩使型鋼變形11T11(a2+b2)1/2/EA2.243mm，1111。此時(shí)的力與變形平衡，T117.079kN即為鋼絲繩實(shí)際作用在型鋼上的支座反力。將T11帶入連續(xù)梁求出型鋼實(shí)際受力。如圖所示： 懸挑腳手架計(jì)算簡圖經(jīng)過連續(xù)梁的計(jì)算得到 懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN) 懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kNm) 懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm)各支座對(duì)支撐梁的支撐反力由左至右分別為：R3=4.334kN；R4=-0.863kN。最大彎矩Mmax=2.823kNm；最大應(yīng)力=M/1.05W+N/A=2.823106/( 1.05 185000)+ 4.087103/3060=15.869N/mm2；水平支撐梁的最大應(yīng)力計(jì)算值15.869N/mm2小于水平支撐梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 215N/mm2,滿足要求！十、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算水平鋼梁采用18號(hào)工字鋼,計(jì)算公式如下 十一、拉繩的受力計(jì)算水平鋼梁的軸力RAH和拉鋼繩的軸力RUi按照下面計(jì)算 RAH=RUicosi其中RUicosi為鋼繩的 拉力對(duì)水平桿產(chǎn)生的軸壓力。各支點(diǎn)的支撐力 RCi=RUisini按照以上公式計(jì)算得到由左至右各鋼繩拉力分別為：RU1=8.174kN；十二、拉繩的強(qiáng)度計(jì)算 K - 鋼絲繩使用安全系數(shù)。K8。得到：Fg=11.209kNRu8.174kN。經(jīng)計(jì)算，選此型號(hào)鋼絲繩能夠滿足要求。鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU的最大值進(jìn)行計(jì)算作為拉環(huán)的拉力N，為N=RU=8.174kN鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)的強(qiáng)度計(jì)算公式為 =N/A f其中 f 為拉環(huán)鋼筋抗拉強(qiáng)度，按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.9.8 每個(gè)拉環(huán)按2個(gè)截面計(jì)算的吊環(huán)應(yīng)力不應(yīng)大于50N/mm2；所需要的鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)最小直徑 D=(81744/(3.142502) 1/2 =10.2mm；實(shí)際拉環(huán)選用直徑D=12mm 的HPB235的鋼筋制作即可。十三、錨固段與樓板連接的計(jì)算1.水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用螺栓，螺栓粘結(jié)力錨固強(qiáng)度計(jì)算如下錨固深度計(jì)算公式: h N/dfb其中 N - 錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向拉力，N=0.336kN； d - 樓板螺栓的直徑，d=18mm； fb - 樓板螺栓與混凝土的容許粘接強(qiáng)度，計(jì)算中取1.43N/mm2； f- 鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,取215N/mm2； h - 樓板螺栓在混凝土樓板內(nèi)的錨固深度，經(jīng)過計(jì)算得到 h 要大于 336/(3.142181.43)=4.155mm。螺栓所能承受的最大拉力 F=1/43.1418