小南街片区棚户区改造脚手架上施工专项方案

四川省三和恒生建筑工程有限责任公司1洪雅县小南街片区棚户区改造（灾后重建）项目外脚手架施工方案一、工程概况洪雅县小南街片区棚户区改造（灾后重建）项目由1#、2#、3#、裙楼组成，结构形式为框架剪力墙结构，1#、2#，3#地上22层，地下2层，裙房4层，标准层层高2.9米，建筑面积117368.54万平方米，地上单层建筑面积约500平米，基础为筏板承台基础，建筑高度80.80米，外架搭设高度约82米。二、编制依据：1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)2、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)3、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)4、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范。三、主要部署外脚手架采用扣件式双排钢管脚手架，脚手架外挂密目网，将主楼封闭，起到安全防护及隔音防尘的作用。每栋楼根据工期各自组织有经验架子工组成外脚手架班组，专职搭设外脚手架，脚手架随楼层施工逐步升高，确保施工需要。楼层施工过程中，外脚手架不作为模板支撑和钢筋、模板等材料堆放，仅作为施工工作面。为方便周转材料转运，每栋塔楼计划搭设一个卸料平台每层周转使用。由于建筑物较高，为了增大脚手架的安全系数，本工程计划采用悬挑式钢管脚手架，计划在1层、6层、11层、17层楼板上预埋锚环，用18号工字钢悬挑卸载，锚环为一级钢直径18圆钢。每步搭设高度18-20米。地下室外架采用双排落地钢管脚手架。裙房局部采用落地钢管脚手架。四、脚手架计算1.脚手架参数搭设尺寸：立杆的纵距1.3-1.50计算的脚手架为双排脚手架:计算高度24米，立杆采用单立管；脚手架距离楼板距离为0.30米；四川省三和恒生建筑工程有限责任公司2大横杆在上，搭在小横杆上的大横杆根数为2；采用的钢管类型为Φ48×3.5；横杆与立杆连接方式为单扣件；扣件抗滑承载力系数为0.80；连墙件采用两步三跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件钢管硬拉结；2.活荷载参数施工荷载均布参数(kN/m2):3.00；脚手架用途:结构脚手架；3.风荷载参数辽宁省大连市地区，基本风压为0.65，风荷载高度变化系数μz为1.63，风荷载体型系数μs为0.65；考虑风荷载4.静荷载参数每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):0.1190；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.140；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:4；脚手板类别:冲压钢脚手板；栏杆挡板类别:木挡板；5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用[18号工字钢]，间距1.3-1.50米，现场布置时按附图平面图中位置设置，计算时按1.5米取值，工字钢长度3.0米-4.5米，其中建筑物外悬挑段长度1.30米，建筑物内锚固段长度1.70-3.2米，与楼板连接选用圆钢，直径(mm):18.00；楼板、梁混凝土标号:C30；在混凝土强度达到70%后方可进行工字钢安装，锚环锚固。悬挑外架搭设如下示意图四川省三和恒生建筑工程有限责任公司3悬挑架搭设示意图6.地基参数地下室部位的脚手架为落地双排钢管脚手架，地基土类型为回填土及基础筏板；搭设高度为14米，回填土部分需将基层夯实平整，并满铺50厚木脚手板或钢挑板。搭设示意图如下：6、脚手架计算本方案中的计算主要考虑地上悬挑脚手架计算，地下室架高小于15米，所以不在此进行计算。6.1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，大横杆在小横杆的上面。按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。6.1.1均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m；脚手板的荷载标准值:P2=0.300×0.900/(2+1)=0.090kN/m；活荷载标准值:Q=3.000×0.900/(2+1)=0.900kN/m；静荷载的计算值:q1=1.2×0.038+1.2×0.090=0.154kN/m；活荷载的计算值:q2=1.4×0.900=1.260kN/m；四川省三和恒生建筑工程有限责任公司4大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)6.1.2.强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯距计算公式如下:跨中最大弯距为M1max=0.08×0.154×1.4002+0.10×1.260×1.4002=0.271kN.m；支座最大弯距计算公式如下:支座最大弯距为M2max=-0.10×0.154×1.4002-0.117×1.260×1.4002=-0.319kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.271×106,0.319×106)/5080.0=62.795N/mm2；大横杆的抗弯强度:σ=62.795N/mm2小于[f]=205.0N/mm2。满足要求6.1.3.挠度计算:最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下：静荷载标准值:q1=P1+P2=0.038+0.090=0.128kN/m；活荷载标准值:q2=Q=0.900kN/m；四川省三和恒生建筑工程有限责任公司5三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=0.677×0.128×1400.04/(100×2.06×105×121900.0)+0.990×0.900×1400.04/(100×2.06×105×121900.0)=1.496mm；脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为l/150与10mm请参考规范表5.1.8。大横杆的最大挠度小于1400.0/150mm或者10mm,满足要求!6.2、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。6.2.1.荷载值计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。6.2.1.荷载值计算大横杆的自重标准值：p1=0.038×1.400=0.054kN；脚手板的荷载标准值：P2=0.300×0.900×1.400/(2+1)=0.126kN；活荷载标准值：Q=3.000×0.900×1.400/(2+1)=1.260kN；荷载的计算值:P=1.2×(0.054+0.126)+1.4×1.260=1.980kN；小横杆计算简图6.2.2.强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:四川省三和恒生建筑工程有限责任公司6Mqmax=1.2×0.038×0.9002/8=0.005kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=1.980×0.900/3=0.594kN.m最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.599kN.m；σ=M/W=0.599×106/5080.000=117.831N/mm2；小横杆的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求！6.2.3.挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:Vqmax=5×0.038×900.04/(384×2.060×105×121900.000)=0.013mm；P2=p1+p2+Q=0.054+0.126+1.260=1.440kN；集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:Vpmax=1439.760×900.0×(3×900.02-4×900.02/9)/(72×2.060×105×121900.0)=1.484mm；最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.013+1.484=1.497mm；小横杆的最大挠度小于(900.000/150)=6.000与10mm,满足要求!；6.3.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，按照扣件抗滑承载力系数0.80，本工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。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(规范5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN；四川省三和恒生建筑工程有限责任公司7R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；横杆的自重标准值:P1=0.038×0.900=0.035kN；脚手板的荷载标准值:P2=0.300×0.900×1.400/2=0.189kN；活荷载标准值:Q=3.000×0.900×1.400/2=1.890kN；荷载的计算值:R=1.2×(0.035+0.189)+1.4×1.890=2.914kN；R6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!6.4.脚手架荷载标准值: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(kN/m)；本工程取值0.1190NG1=0.122×24.000=2.678kN；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本工程采用冲压钢脚手板，标准值为0.30NG2=0.300×4×1.400×(0.900+0.3)/2=1.008kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆竹串片，标准值为0.11NG3=0.140×4×1.400/2=0.392kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.400×24.000=0.141kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.978kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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=3.000×0.900×1.400×2/2=3.780kN；风荷载标准值应按照以下公式计算其中Wo--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：Wo=0.650kN/m2；Uz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定四川省三和恒生建筑工程有限责任公司8采用：Uz=1.630；Us--风荷载体型系数：Us=1.200；经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.650×1.630×1.200=0.890kN/m2；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ=1.2×3.978+1.4×3.780=10.066kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×3.978+0.85×1.4×3.780=9.272kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.890×1.400×1.8002/10=0.480kN.m；6.5、立杆的稳定性计算:不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：立杆的轴心压力设计值：N=10.066kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数：K=1.155；计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：U=1.500计算长度,由公式lo=kuh确定：lo=3.119m；Lo/i=197.000；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]=205.000N/mm2；σ=10066.000/(0.186×489.000)=110.667N/mm2；立杆稳定性计算σ=110.667小于[f]=205.000N/mm2满足要求！四川省三和恒生建筑工程有限责任公司9考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式立杆的轴心压力设计值：N=9.272kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数：K=1.155；计