懸挑腳手架施工方案繆四軍編制

一般型鋼懸挑腳手架方案中國(guó)農(nóng)業(yè)銀行宿遷分行辦公樓工程；工程建設(shè)地點(diǎn):發(fā)展大道以東，霸王舉鼎廣場(chǎng)南側(cè)；屬于框架結(jié)構(gòu)；地上16層；地下1層；建筑高度：63m；標(biāo)準(zhǔn)層層高：3.5m；總建筑面積：16263.8平方米；總工期：360天。本工程由江蘇中豪置業(yè)有限責(zé)任公司投資建設(shè)，江蘇政泰建筑設(shè)計(jì)有限公司設(shè)計(jì)，江蘇華信勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司地質(zhì)勘察，淮安市淮工監(jiān)理詢問有限公司監(jiān)理，南通建工集團(tuán)股份有限公司組織施工；由袁孝建擔(dān)當(dāng)項(xiàng)目經(jīng)理，繆四軍擔(dān)當(dāng)技術(shù)負(fù)責(zé)人。依據(jù)本工程的特點(diǎn)，主樓采納分段懸挑腳手架，單段懸挑腳手架搭設(shè)高度不大于18m。本方案按懸挑18m雙排鋼管腳手架驗(yàn)算。腳手架搭設(shè)工藝流程：平整場(chǎng)地夯實(shí)→鋪腳手板→樹立桿→接小黃桿→接大黃桿→搭設(shè)剪刀撐→鋪竹片→綁扎外欄桿和竹笆→掛平安網(wǎng)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平安技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001)、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)、《建筑施工平安檢查評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ59-99)、《建筑施工高處作業(yè)平安技術(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18m，立桿采納單立桿；搭設(shè)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1.8m；內(nèi)排架距離墻長(zhǎng)度為0.25m；大橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數(shù)為2根；采納的鋼管類型為Φ48×3.0；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3.6m，水平間距3m，采納扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件；2.活荷載參數(shù)施工均布荷載(kN/m2):3.000；腳手架用途:結(jié)構(gòu)腳手架；同時(shí)施工層數(shù):1層；3.風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處江蘇宿遷，基本風(fēng)壓0.4kN/m2；風(fēng)荷載高度改變系數(shù)μz，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)μs為0.214；4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.1248；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.300；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.150；平安設(shè)施與平安網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.005；腳手板鋪設(shè)層數(shù):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納18號(hào)槽鋼，其中建筑物外懸挑段長(zhǎng)度1.5m，建筑物內(nèi)錨固段長(zhǎng)度2.3m。錨固壓點(diǎn)壓環(huán)鋼筋直徑(mm):20.00；樓板混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)≥C30，計(jì)算取C30；6.拉繩與支桿參數(shù)懸挑水平鋼梁采納懸臂式結(jié)構(gòu)，沒有鋼絲繩或支桿與建筑物拉結(jié)。二、大橫桿的計(jì)算依據(jù)《扣件式鋼管腳手架平安技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001)第條規(guī)定，大橫桿依據(jù)三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)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(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.033kN/m；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105kN/m；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=3×1.05/(2+1)=1.05kN/m；靜荷載的設(shè)計(jì)值:q1=1.2×0.033+1.2×0.105=0.166kN/m；活荷載的設(shè)計(jì)值:q2=1.4×1.05=1.47kN/m；圖1大橫桿設(shè)計(jì)荷載組合簡(jiǎn)圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度)圖2大橫桿設(shè)計(jì)荷載組合簡(jiǎn)圖(支座最大彎矩)2.強(qiáng)度驗(yàn)算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合?？缰凶畲髲澗嘤?jì)算公式如下:M1max=0.08q1l2+0.10q2l2跨中最大彎距為M1max=0.08×0.166×1.52+0.10×1.47×1.52=0.361kN·m；支座最大彎距計(jì)算公式如下:M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2支座最大彎距為M2max=-0.10×0.166×1.52-0.117×1.47×1.52=-0.424kN·m；選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算：σ=Max(0.361×106,0.424×106)/4490=94.432N/mm2；大橫桿的最大彎曲應(yīng)力為σ=94.432N/mm2小于大橫桿的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2，滿意要求！3.撓度驗(yàn)算最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度。計(jì)算公式如下：νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI其中：靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q1=P1+P2=0.033+0.105=0.138kN/m；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q2=Q=1.05kN/m；最大撓度計(jì)算值為：ν=0.677×0.138×15004/(100×2.06×105×107800)+0.990×1.05×15004/(100×2.06×105×107800)=2.583mm；大橫桿的最大撓度2.583mm小于大橫桿的最大容許撓度1500/150mm與10mm，滿意要求！三、小橫桿的計(jì)算依據(jù)JGJ130-2001第條規(guī)定，小橫桿依據(jù)簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計(jì)算值作為小橫桿集中荷載，在最不利荷載布置下計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：p1=0.033×1.5=0.05kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P2=0.3×1.05×1.5/(2+1)=0.158kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=3×1.05×1.5/(2+1)=1.575kN；集中荷載的設(shè)計(jì)值:P=1.2×(0.05+0.158)+1.4×1.575=2.454kN；小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.強(qiáng)度驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)值最不利安排的彎矩和；均布荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:Mqmax=ql2/8Mqmax=1.2×0.033×1.052/8=0.006kN·m；集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:Mpmax=Pl/3Mpmax=2.454×1.05/3=0.859kN·m；最大彎矩M=Mqmax+Mpmax=0.864kN·m；最大應(yīng)力計(jì)算值σ=M/W=0.864×106/4490=192.514N/mm2；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力σ=192.514N/mm2小于小橫桿的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值205N/mm2，滿意要求！3.撓度驗(yàn)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(shè)計(jì)值最不利安排的撓度和；小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計(jì)算公式如下:νqmax=5ql4/384EIνqmax=5×0.033×10504/(384×2.06×105×107800)=0.024mm；大橫桿傳遞荷載P=p1+p2+Q=0.05+0.158+1.575=1.782kN；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利安排引起的最大撓度計(jì)算公式如下:νpmax=Pl(3l2-4l2/9)/72EIνpmax=1782.45×1050×(3×10502-4×10502/9)/(72×2.06×105×107800)=3.298mm；最大撓度和ν=νqmax+νpmax=0.024+3.298=3.322mm；小橫桿的最大撓度為3.322mm小于小橫桿的最大容許撓度1050/150=7與10mm,滿意要求！四、扣件抗滑力的計(jì)算按規(guī)范表,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。縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力依據(jù)下式計(jì)算(《建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術(shù)規(guī)范》):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取8.00kN；R--縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.033×1.5×2/2=0.05kN；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.033×1.05/2=0.017kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P3=0.3×1.05×1.5/2=0.236kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=3×1.05×1.5/2=2.362kN；荷載的設(shè)計(jì)值:R=1.2×(0.05+0.017+0.236)+1.4×2.362=3.672kN；R<8.00kN，單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿意要求!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)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，為0.1248kN/mNG1=[0.1248+(1.50×2/2)×0.033/1.80]×18.00=2.746kN；(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值；采納竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.3kN/m2NG2=0.3×4×1.5×(1.05+0.2)/2=1.17kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值；采納竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15kN/mNG3=0.15×4×1.5/2=0.45kN；(4)吊掛的平安設(shè)施荷載，包括平安網(wǎng):0.005kN/m2NG4=0.005×1.5×18=0.135kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.501kN；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NQ=3×1.05×1.5×1/2=2.362kN；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.501+0.85×1.4×2.362=8.212kN；不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×4.501+1.4×2.362=8.709kN；六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值依據(jù)以下公式計(jì)算Wk=0.7μz·μs·ω0其中ω0--基本風(fēng)壓(kN/m2)，依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采納：ω0=0.4kN/m2；μz--風(fēng)荷載高度改變系數(shù)，依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采納：μz=0.74；μs--風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為0.214；經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:Wk=0.7×0.4×0.74×0.214=0.044kN/m2；風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW為:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.044×1.5×1.82/10=0.026kN·m；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值：N=8.212kN；不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式σ=N/(φA)≤[f]立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值：N=N'=8.709kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i=1.59cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001)表得：k=1.155；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001)表得：μ=1.5；計(jì)算長(zhǎng)度,由公式l0=kuh確定：l0=3.118m；長(zhǎng)細(xì)比:L0/i=196；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ,由長(zhǎng)細(xì)比lo/i的結(jié)果查表得到：φ=0.188立桿凈截面面積：A=4.24cm2；立桿凈截面模量(反抗矩)：W=4.49cm3；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)σ=8212.455/(0.188×424)+25644.058/4490=108.738N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算σ=108.738N/mm2小于立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2，滿意要求！不考慮風(fēng)荷載時(shí)σ=8708.58/(0.188×424)=109.251N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算σ=109.251N/mm2小于立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2，滿意要求！七、連墻件的計(jì)算連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值應(yīng)依據(jù)下式計(jì)算：Nl=Nlw+N0連墻件風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按腳手架頂部高度計(jì)算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.4，Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.4=0.055kN/m2；每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積Aw=10.8m2；按《建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001)條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN),N0=5.000kN；風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，依據(jù)下式計(jì)算：Nlw=1.4×Wk×Aw=0.834kN；連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值Nl=Nlw+N0=5.834kN；連墻件承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算：Nf=φ·A·[f]其中φ--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；由長(zhǎng)細(xì)比l/i=250/15.9的結(jié)果查表得到φ=0.958，l為內(nèi)排架距離墻的長(zhǎng)度；A=4.24cm2；[f]=205N/mm2；連墻件軸向承載力設(shè)計(jì)值為Nf=0.958×4.24×10-4×205×103=83.269kN；Nl=5.834<Nf=83.269,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿意要求！連墻件采納雙扣件與墻體連接。由以上計(jì)算得到Nl=5.834小于雙扣件的抗滑力12kN，滿意要求！連墻件扣件連接示意圖八、懸挑梁的受力計(jì)算懸挑腳手架依據(jù)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C點(diǎn)最大撓度計(jì)算公式其中k=m/l,k1=m1/l,k2=m2/l。本方案算例中，m=1.5m，l=2.3m，m1=0.25m，m2=1.3m；水平支撐梁的截面慣性矩I=1369.9cm4，截面模量(反抗矩)W=152.2cm3。受腳手架作用集中強(qiáng)度計(jì)算荷載N=1.2NG+1.4NQ=1.2×4.501+1.4×2.362=8.709kN；水平鋼梁自重強(qiáng)度計(jì)算荷載q=2.93×10-3×78.5=0.23kN/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(jīng)過計(jì)算得到支座反力RA=23.663kN支座反力RB=-5.717kN最大彎矩MA=13.757kN·m最大應(yīng)力σ=13756966.312/(1.05×152200)=86.083N/mm2水平支撐梁的最大應(yīng)力計(jì)算值86.083N/mm2小于水平支撐梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值215N/mm2,滿意要求!最大撓度νmax=6.354mm依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)附