繁茂大厦悬挑脚手架及卸料平台专项施工方案

繁茂大厦悬挑脚手架及卸料平台专项施工方案(一)、工程概况株洲繁茂大厦项目位于天元区长江北路庐山路东侧，繁茂大厦地下一层为设备用房及地下停车库，地上一层为为办公与住宅入口门厅,二至六层为办公单元,七层为结构转换层,八至二十三层为住宅。建筑高度为：73.200米。总建筑面积为17687.47平方米，其中地下部分面积:1952.82平方米,地上部分面积为15734.65平方米。(二)、脚手架工程设计及搭设参数本工程七层以下采用全封闭双排外落地脚手架，八～十三层、十四层～十八层、十九层以上采用全封闭悬挑双排外脚手架，计划在八层、十四层、十九层楼面设槽钢悬挑并钢丝绳斜拉结构。脚手架钢管选用φ48×3.5；外挑槽钢采用[14a，长度约为3.80米；固定槽钢在楼面上用1φ14和1φ20的圆钢，距外墙边0.2米设置1φ14的钢筋套环，距外墙边1.8米设置1φ20的钢筋套环。立杆纵向间距为1.45米，内立杆距外墙0.65～0.8米，外立杆距外墙面为1.65～1.8米，大横杆间距为1.8米，小横杆长度为1.9米。脚手架与建筑物的连墙拉结在两步三跨内采用拉撑结合的方式（拉筋用1φ10的钢筋，顶撑用φ48×3.5钢管），或者采用φ48×3.5钢管固定在预埋件上。（三）、悬挑架及卸料平台的荷载取值及水平悬挑梁设计型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《建筑施工安全检查评分标准》(JGJ59-99)、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)以及本工程的施工图纸。八～十三层悬挑架设计一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为18m，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：立杆的纵距为1.45m，立杆的横距为0.9m，立杆的步距为1.8m；内排架距离墙长度为0.65m；小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为2根；采用的钢管类型为Φ48×3.5；横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件布置取两步两跨，竖向间距3.6m，水平间距2.9m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):2.000；脚手架用途:装修脚手架；同时施工层数:2层；3.风荷载参数本工程地处湖南长沙市，基本风压0.35kN/m2；风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.214；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1233；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140；安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:4层；脚手板类别:竹串片脚手板；栏杆挡板类别:竹串片脚手板挡板；5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用14a号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度1.7m，建筑物内锚固段长度2m。锚固压点压环钢筋直径(mm):20.00；楼板混凝土标号:C40；6.拉绳与支杆参数钢丝绳安全系数为:7.000；钢丝绳与墙距离为(m):3.000；悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物1.65m。二、小横杆的计算:小横杆按照简支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=0.35×1.45/3=0.169kN/m；活荷载标准值:Q=2×1.45/3=0.967kN/m；荷载的计算值:q=1.2×0.038+1.2×0.169+1.4×0.967=1.602kN/m；小横杆计算简图2.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:Mqmax=ql2/8最大弯矩Mqmax=1.602×0.92/8=0.162kN·m；最大应力计算值σ=Mqmax/W=31.938N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=31.938N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205N/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荷载标准值q=0.038+0.169+0.967=1.174kN/m；νqmax=5ql4/384EI最大挠度ν=5.0×1.174×9004/(384×2.06×105×121900)=0.399mm；小横杆的最大挠度0.399mm小于小横杆的最大容许挠度900/150=6与10mm，满足要求！三、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。1.荷载值计算小横杆的自重标准值:P1=0.038×0.9=0.035kN；脚手板的荷载标准值:P2=0.35×0.9×1.45/3=0.152kN；活荷载标准值:Q=2×0.9×1.45/3=0.87kN；荷载的设计值:P=(1.2×0.035+1.2×0.152+1.4×0.87)/2=0.721kN；大横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。Mmax=0.08ql2均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.038×1.45×1.45=0.006kN·m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=0.267Pl集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×0.721×1.45=0.279kN·m；M=M1max+M2max=0.006+0.279=0.286kN·m最大应力计算值σ=0.286×106/5080=56.226N/mm2；大横杆的最大应力计算值σ=56.226N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm；均布荷载最大挠度计算公式如下:νmax=0.677ql4/100EI大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：νmax=0.677×0.038×14504/(100×2.06×105×121900)=0.046mm；集中荷载最大挠度计算公式如下:νpmax=1.883Pl3/100EI集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：小横杆传递荷载P=（0.035+0.152+0.87）/2=0.528kNν=1.883×0.528×14503/(100×2.06×105×121900)=1.208mm；最大挠度和：ν=νmax+νpmax=0.046+1.208=1.254mm；大横杆的最大挠度1.254mm小于大横杆的最大容许挠度1450/150=9.7与10mm，满足要求！四、扣件抗滑力的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；小横杆的自重标准值:P1=0.038×0.9×2/2=0.035kN；大横杆的自重标准值:P2=0.038×1.45=0.056kN；脚手板的自重标准值:P3=0.35×0.9×1.45/2=0.228kN；活荷载标准值:Q=2×0.9×1.45/2=1.305kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.035+0.056+0.228)+1.4×1.305=2.209kN；R8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!五、脚手架立杆荷载的计算: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，为0.1233kN/mNG1=[0.1233+(0.90×2/2)×0.038/1.80]×18.00=2.565kN；(2)脚手板的自重标准值；采用竹串片脚手板，标准值为0.35kN/m2NG2=0.35×4×1.45×(0.9+0.6)/2=1.573kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹串片脚手板挡板，标准值为0.14kN/mNG3=0.14×4×1.45/2=0.406kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2NG4=0.005×1.45×18=0.13kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.675kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=2×0.9×1.45×2/2=2.61kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.675+0.85×1.4×2.61=8.716kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×4.675+1.4×2.61=9.264kN；六、立杆的稳定性计算:风荷载标准值按照以下公式计算Wk=0.7μz·μs·ω0其中ω0--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：ω0=0.35kN/m2；μz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：μz=0.74；μs--风荷载体型系数：取值为0.214；经计算得到，风荷载标准值为:Wk=0.7×0.35×0.74×0.214=0.039kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.039×1.45×1.82/10=0.022kN·m；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=8.716kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=N'=9.264kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得：k=1.155；计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得：μ=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=3.118m；长细比:L0/i=197；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.186立杆净截面面积：A=4.89cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；考虑风荷载时σ=8715.6/(0.186×489)+21690.599/5080=100.094N/mm2；立杆稳定性计算σ=100.094N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时σ=9263.7/(0.186×489)=101.85N/mm2；立杆稳定性计算σ=101.85N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！七、连墙件的计算:连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：Nl=Nlw+N0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.35，Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.35=0.048kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.44m2；按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw=1.4×Wk×Aw=0.705kN；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=5.705kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf=φ·A·[f]其中φ--轴心受压立杆的稳定