懸挑腳手架施工方案最終版

目錄TOC\o"1-3"\h\u一、編制依據(jù) 1二、工程概況： 2三、方案計(jì)算： 2附件：我方委托河海大學(xué)進(jìn)行的結(jié)構(gòu)力學(xué)驗(yàn)算 9一、編制依據(jù)1.1《建筑施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50502-20091.2《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》JGJ59-20111.3《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-20111.4《建筑施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》JGJ146-20041.5《電力建設(shè)安全工作規(guī)程》DL5009.1-20021.6《電力建設(shè)安全健康與環(huán)境保護(hù)管理工作規(guī)定》2008版1.7《建筑施工手冊(cè)》第五版1.8《簡(jiǎn)明施工計(jì)算手冊(cè)》（第三版）1.9《煤倉(cāng)間框架結(jié)構(gòu)圖》60-F5061S-T030707西北電力設(shè)計(jì)院1.10《煤倉(cāng)間框架運(yùn)轉(zhuǎn)層及以上樓板及縱梁結(jié)構(gòu)圖》60-F5061S-T030709西北電力設(shè)計(jì)院1.11《寧夏電建作業(yè)指導(dǎo)書(shū)編制規(guī)定》寧夏電建編制二、工程概況：寧夏國(guó)電吳忠熱電廠“上大壓小”新建項(xiàng)目側(cè)煤倉(cāng)間工程現(xiàn)已施工至38米結(jié)構(gòu)層，該結(jié)構(gòu)層施工腳手架按滿堂式腳手架搭設(shè)，該層結(jié)構(gòu)外側(cè)無(wú)任何懸挑構(gòu)件，施工至該層時(shí)，腳手架須在結(jié)構(gòu)外側(cè)懸挑搭設(shè)人行通道。該腳手架搭設(shè)形式屬于簡(jiǎn)單的支挑架，即水平桿與滿堂腳手架采用扣件連接，承受拉力，斜支撐桿上端與水平桿連接，下端支撐在下層結(jié)構(gòu)板面上，承受壓力。該層結(jié)構(gòu)腳手架搭設(shè)高度H=7.75m，腳手架步距為1.5m，腳手架橫桿挑出段距結(jié)構(gòu)外側(cè)即縱距1.1m，橫桿結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)與滿堂腳手架整體連接，長(zhǎng)度為4.9m，立桿橫距1.2m，人行道腳手板底腳手架管間距為2m，腳手板采用滿鋪形式，防護(hù)欄桿搭設(shè)兩道（分別為1.2m及1.6m），人行道兩側(cè)底部設(shè)不小于180mm寬擋腳板。三、方案計(jì)算：鋼管腳手架的計(jì)算參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）。計(jì)算參數(shù):雙排腳手架，搭設(shè)高度7.75米，立桿采用單立管。立桿的縱距1.10米，立桿的橫距1.20米，立桿的步距1.50米。采用的鋼管類(lèi)型為48.3×3.6。因該腳手架人行通道僅供施工人員通行，上部不放置任何施工材料及工器具，施工均布荷載為2.0kN/m2，施工層按1層考慮。腳手板采用木板，荷載為0.15kN/m2，按照鋪設(shè)1層計(jì)算。欄桿采用腳手架，荷載為0.25kN/m，安全網(wǎng)荷載取0.0050kN/m2。腳手板下大橫桿在小橫桿上面，且主結(jié)點(diǎn)間增加一根大橫桿。2.1、穩(wěn)定性計(jì)算作用在腳手架上的荷載包括恒荷載(腳手架桿部件的自身重力、作業(yè)層腳手板后重力、整體拉結(jié)桿件及防護(hù)材料的自重)及活荷載(施工荷載)兩部分，計(jì)算如下：(1)恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值式中—恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值(KN)；—腳手架搭設(shè)高度(m)；—以每米架高計(jì)的構(gòu)架基本結(jié)構(gòu)桿部件的自重計(jì)算基數(shù)(KN/m)；—以每米立桿縱距計(jì)的作業(yè)層面材料的自重計(jì)算基數(shù)(KN/m)；—以每米架高計(jì)的拉結(jié)桿件和防護(hù)材料的自重計(jì)算基數(shù)(KN/m)；—同時(shí)存在的作業(yè)層設(shè)置數(shù)，取=1層；—立桿縱向間距(m)。查腳手架自重基數(shù)表得、、值進(jìn)行計(jì)算如下：恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算表(KN/m)(KN/m)(KN/m)(m)(m)扣件式腳手架0.13360.29870.06147.751.1=7.75×（0.1336+0.0614）+1×1.1×0.2987=1.84KN（2）穩(wěn)定性計(jì)算不考慮風(fēng)荷載，其穩(wěn)定性計(jì)算公式為：不組合風(fēng)荷載時(shí)：N計(jì)算立桿段的軸向力設(shè)計(jì)值（N），應(yīng)按本規(guī)范式不組合風(fēng)荷載時(shí)：腳手架結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值施工荷載產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值總和，內(nèi)、外立桿各按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，應(yīng)根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比確定，長(zhǎng)細(xì)比，；計(jì)算長(zhǎng)度（mm）i截面回轉(zhuǎn)半徑（mm），查表B.0.1的i=15.9mmA立桿的截面面積（mm2）查表B.0.1的A=f鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，查表5.1.6的立桿的計(jì)算長(zhǎng)度式中k滿堂腳手架立桿的計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，按表5.3.4取值，高度小于20m時(shí)，k=1.155。h步距，取1.5m；單桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，取=1.55穩(wěn)定性計(jì)算：立桿計(jì)算長(zhǎng)度：=1.155×1.55×1.5=2.68m長(zhǎng)細(xì)比：=2.68/15.9×10-3=168查表A.0.6當(dāng)?shù)扔?68時(shí)，=0.251=1.2×1.84+2/2×1.4＝3.6(KN)＜綜合上述結(jié)果，腳手架立桿間距（橫向、縱向）1200×1100mm能滿足穩(wěn)定性要求。2.2、撓度計(jì)算①、小橫桿的計(jì)算:小橫桿按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值P1=0.038kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.350×1.100/3=0.128kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=2.000×1.100/3=0.7300kN/m荷載的計(jì)算值q=1.2×0.038+1.2×0.128+1.4×0.73=1.22kN/m小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的彎矩計(jì)算公式如下:M=1.22×1.2002/8=0.22kN.m=0.22×106/5260.0=41.825N/mm2小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!3.撓度計(jì)算最大撓度考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的撓度計(jì)算公式如下:荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0.038+0.128+0.730=0.896kN/m簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的最大撓度V=5.0×0.896×1200.04/(384×2.06×105×127100.0)=0.923mm小橫桿的最大撓度小于1200.0/150與10mm,滿足要求!②、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。用小橫桿支座的最大反力計(jì)算值，在最不利荷載布置下計(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值P1=0.038×1.000=0.038kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.350×1.100×1.200/3=0.154kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=2.000×1.100×1.200/3=0.88kN荷載的計(jì)算值P=(1.2×0.038+1.2×0.154+1.4×0.88)/2=0.7312kN大橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和均布荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:M=0.08×(1.2×0.038)×1.2002+0.267×0.7312×1.200=0.240kN.m=0.240×106/5260.0=45.63N/mm2大橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!3.撓度計(jì)算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下:集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下:大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度V1=0.677×0.038×1500.004/(100×2.060×105×127100.000)=0.05mm集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值P=0.038+0.154+0.88=1.072kN集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度V1=1.883×1072.00×1500.003/(100×2.060×105×127100.000)=2.6mm最大撓度和：V=V1+V2=2.65mm大橫桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm,滿足要求!2.3、支桿的受力計(jì)算:懸臂部分受腳手架荷載N的作用，里端B為與結(jié)構(gòu)腳手架連接點(diǎn)，A為墻支點(diǎn)。水平腳手架桿的截面慣性矩I=12.71cm4，截面模量W=5.26cm3，截面積A=5.06cm2。受腳手架荷載N=3.60kN水平腳手架桿自重荷載q=1.2×5.06×0.0001×7.85×10=0.05kN/m斜支撐桿與水平桿的連接點(diǎn)為D點(diǎn)，D點(diǎn)與斜支撐桿連接水平腳手架桿所受力P為腳手架荷載N和腳手架桿自重q之和，P=N+q=3.6+0.05×3.45=3.77KN支桿的軸向力P1按照受力簡(jiǎn)圖計(jì)算的：P1=P×cosP1=3.6kN支桿的強(qiáng)度計(jì)算:斜支撐桿的軸力P1我們均取最大值進(jìn)行計(jì)算，為P1=3.6kN下面壓桿以腳手架桿48.3×3.6mm計(jì)算，斜壓桿的容許壓力按照下式計(jì)算：=N/A<[f]其中N--斜支撐桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=3.6kN；A--斜支撐桿凈截面面積，A=5.06cm2。軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，應(yīng)根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比確定，=0.251--斜拉桿受拉強(qiáng)度計(jì)算值，經(jīng)計(jì)算得到結(jié)果是28.3N/mm2；[f]--斜拉桿抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=215N/mm2；受壓斜桿的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!2.4、水平懸挑桿件受力計(jì)算懸挑腳手架按照帶懸臂的單跨梁計(jì)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(diǎn)，A為墻支點(diǎn)。懸臂單跨梁計(jì)算簡(jiǎn)圖支座反力計(jì)算公式支座彎矩計(jì)算公式其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。本方案算例中，m=1.1m，l=4.9m，m1=0.3m，m2=1.0m；水平支撐架桿的截面慣性矩I=12.71cm4，截面模量(抵抗矩)W=5.26cm3。水平腳手架桿自重強(qiáng)度計(jì)算荷載q=0.05×4.5=0.225kN/m；k=1.1/4.9=0.22k1=0.3/4.9=0.06k2=1.0/4.9=0.2N=P2=P-P1=0.17KN代入公式，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到支座反力RA=0.5142kN支座反力RB=-0.161kN最大彎矩MA=0.421kN.m最大應(yīng)力σ=4.21×105/(1.05×5260)=76.23N/mm2水平支撐腳手架桿的最大應(yīng)力計(jì)算值76.23N/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!2.5、扣件抗滑移計(jì)算:縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，其扣件的抗滑移承載力應(yīng)符合下列規(guī)定：RRcR——縱向或橫向水平桿傳遞給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值