汽车城脚手架方案

1一、工程概况启东市国际汽车城及车城公寓总建筑面积为70678M2，人防地下室为5521㎡。基中3#楼为21108㎡，主楼地下一层，地上十五层，为框架剪力墙结构。裙房三层，为框架结构。5#楼为10115.8㎡，地下一层，地上十七层，为短肢剪力墙结构。二、脚手架形式3#楼主楼东北两侧采用落地式脚手架，南西两侧采用悬挑脚手架，裙房采用落地式脚手架：5#楼采用悬挑脚手架。如下图说明：表示悬挑部位表示落地部位1、3#楼主楼东北两侧采用双排双立杆钢管脚手架从基底向上至28.8米，双排单立杆钢管脚手架从28.8米至59.4米。南西两侧采用Ⅰ20a工字钢外挑作承重构件，φ18圆钢斜拉加固外挑构件，从五层平台17.10米至59.40米，上部用钢管斜支撑卸荷。2、5#楼采用Ⅰ20a工字钢外挑作为承重构件，φ18园钢斜拉固定外挑构件，从二层平台3.000米至61.0米分二段悬挑，标高分别为3.0，30.0米。脚手架的各值见下表：三、脚手架的设计本方案根据《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001，J84-2001进行设计。取钢管38.4N/m，扣件15N/5个，竹笆150N/㎡，安全网10N/㎡，允许一层装饰施工2000N/㎡，一层结构施工3000N/㎡，恒载分项系数取1.2，活载取1.4，纵向1.5M为一计算单元。2名称规格备注连墙件二步二跨呈梅花形布置立杆横距1.00M步距1.8M立杆纵距1.5M脚手板竹笆层层满铺钢管φ48×3.5MM离墙距离0.3M采用硬拉接（一）3#楼主楼东、北立面落地式脚手架计算（基底向上至59.400米）1、脚手架荷载（1）恒荷单立杆双立杆28.80米至59.4O米，17步距28.80米，共16步距，a、内外立杆1.8×38.4×2=138.24N1.8×38.4×2=276.48Nb、横向水平杆1.05×38.4×1=40.32N40.32Nc、纵向水平杆（护栏、搁栅等）1.5×38.4×6=345.6N345.6Nd扣件10×15=150N8×15=120Ne、剪刀撑2.3×38.4×2=176.64N176.64Nf、竹笆150×1×1.5=225N225Ng、安全网1.5×1.8×10=27N27N合计:单管单立杆(a+b+c+d+f+g)×17+e×6=17294.56N双管双立杆(a+b+c+d+f+g)×16+e×6=18090.24N(2)可变荷载结构、装饰荷载一层：1×1.5×(2000+3000)=7500N2、验算（1）横向水平杆：简支梁，la=1.0M恒荷q1=(b+c+d+f+g)/1=787.92N/M活荷q2=3000×1×1.5/1=4500N/M3MGK=（1/8）q1la2=（1/8）×787.92×12=98.49NMMQK=（1/8）q2la2=（1/8）×4500×12=562.5NMM=1.2MGK+1.4MQK=1.2×98.49+1.4×562.5=905.69NM查φ48钢管W=5.08㎝3б=W/W=【905.69×103】/【5.08×103】=178.29N/㎜2＜ｆ=205N/㎜2故抗弯强度符合要求挠度近似计算如下:W/b=5ql3/384EI=【5×（1.2×787.92+1.4×4500）10-3×10003】/【384×2.06×105×121900】=0.38％=1/263＜【ν】=1/150且＜10㎜故挠度符合要求扣件抗滑承载力,每一横杆按2只直角扣件计算R=（1/2）×【1.2×(b+c+d+f+g)+1.4×3000×1×1.5】×1=3623N=3.623KN＜Rc=8KN故扣件抗滑承载力符合要求.（2）纵向水平杆恒荷q1=(c+d+f)/1.5=460.4N/M活荷q2=3000×1×1.5/2×1.5=1500N/M（按两根计算）查《钢砼及砌体结构》（1991年）版,（中国建筑工业出版社下册附表1-2）；MGK=0.1q1l2=0.1×460.4×1.52=103.6NMMQK=0.117q2l2=0.117×1500×1.52=394.9NMM=1.2MGK+1.4MQK=1.2×103.6+1.4×394.9=677.2NMб=W/W=【677.2×103】/【5.08×103】=133.3N/㎜2＜ｆ=205N/㎜2故抗弯强度符合要求挠度:W/b=5ql3/384EI=【5×（1.2×460.4+1.4×1500）10-3×15003】/【384×2.06×105×121900】=0.46％=1/216＜【ν】=1/150且＜10㎜故挠度符合要求4扣件抗滑承载力,每跨每根纵杆按两只扣件计算R=（1.2×460.4×1.5+1.4×1500×1.5）/2=1989N=1.989KN＜Rc=8KN（直角扣件）符合要求.（3）立杆稳定性（内外立杆均分）N：立杆轴向力设计值；Φ：长细比；A：截面积；MW风荷载设计值产生弯距；W：截面模量；NGIK：脚手架结构自重产生轴向力；配件自重产生轴向力；∑NQK施工荷载产生轴向力；Ⅰ：截面回转半径。a、单管立杆封闭式脚手架可搭设高度的确定：不组合风荷载：Hs=【φAｆ-（1.2NG2K+1.4ΕNQK）】/（1.2gk）入=L0/I=Kμh/I=1.155×1.5×1.8×103/（1.58×10）=197.4由入查表得φ取0.187A=4.89㎝2，ｆ=205N/㎜2，gk=0.1248KN/MNG2K=1.5×38.4×4+225+27=482.4N（竹笆、栏杆、安全网）NQK=1×1.5×（2000+3000）=7500得Hs=50.5M组合风荷载时：Hs=｛φAｆ-【1.2NG2K+0.85×1.4（ΕNQK+〖MWK/W〗φA）】｝/（1.2gk）WK=0.7μZμSω0=0.7×1.5×1.3×0.089×0.77=0.0935KN/M2ω=5.08㎝2，MWK=WKlah2/10=0.0935×1.5×1.82/10=0.045KNM得Hs=54.6M取Hs=50.5M＞26M，调整【H】=Hs/1+0.001=48Mb、单管立杆受力最大处计算:按27步距（48.6米）计算如下:N/φA=[1.2(NG1K+NG2k)+1.4∑NQk]/ΦaNG1K+NG2k=(a+b+c+d+f+g)×2+e×9=25786NNQk=7500N，φ=0.86，A==4.89㎝2N/φA=｛[1.2×25786+1.4×7500]÷2｝/0.187×4.89×102=226.6N/MM25＞f=205N/MM2经推算:单管立杆取17步距高度:NG1K+NG2k=16294.56NN/ΦA=｛[1.2×16294.56+1.4×7500]÷2｝/0.187×4.89×102=164.3N/MM2＜f=205N/MM2组合风荷载时：MW=0.85×1.4WKlah2/10W=5.08㎝3，la=1.5M,h=1.8MWK=0.7μZμSω0=0.7×1.5×1.3×0.089×0.77=0.0935KN/M2MW=（0.85×1.4×0.0935×1.5×1.82）/10=0.054KNMMW/W=0.054×106/5.08×103=10.6N/㎜2N/ΦA+MW=164.3+10.6=174.9N/㎜2＜f单管立杆稳定性符合要求c、双杆立杆受力最大处计算:双杆共为16步距:NG1K+NG2k=16294.56+18090.24=34384.8N组织风荷载:N/φA+MW/W=[1.2(NG1K+NG2k)+1.4∑NQk]/Φa+MW/W=｛[1.2×34384.8+1.4×7500]÷2｝/0.187×4.89×102+10.6=152.1N/MM2＜f=205N/MM2经推算:双立杆稳定性要求(4)立杆地基承载力P：立杆基础底面平均压力；N：上部结构轴向力；A：基础底面面积；fg:地基承载力设计值；KC：地基承载力调整系数；回填土取0.4；砼取1.0；fgk地基承载力标准值，取85KN/MM2；底座采用5×25cm长300cm的垫木，上铺12#槽钢。素土夯实，浇筑100厚C20砼，配置φ10＠150纵筋，φ6＠200负筋。N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4∑NQk=1.2×34384.8+1.4×7500=51762=51.8KN6P=N/A=51.8/（0.25×3.0）=69.1KN/M2采用回填土时，fg=KC.fgk=0.4×85=34KN/M2，P＞fg，不符要求，采用砼垫层，fg=KC.fgk=1.0×85=85KN/M2，P＜fg，符合要求为进一步确保脚手架的可靠性,在17.700米、38.700米分两次卸载，具体如下图:预埋Φ25钢筋插入钢管内φ48钢管长500（二）3#楼主楼及局部北立面为Ⅰ20a工字钢悬挑脚手架，标高为17.7米。5#楼全部采用Ⅰ20a工字钢悬挑脚手加要，分两次悬挑，标高分别为3.0米至30.300米（门厅处为6.0米），30.0米至61.0米。3#楼悬挑高度由17.70米至59.4米，高度最高，以此为例计算，共23步41.1米高，其中单管立杆17步，双管立杆6步。1．荷载计算单杆双杆a1：立杆自重：21.5×38.4=825.6Na2：10.8×38.4×2=829Nb1:纵向水平杆:17×4×1.5×38.4/2=1958Nb2:6×4×1.5×38.4/2=691Nc1：横向水平杆：17×1.35×38.4/2=441Nc2：6×1.35×38.4/2=156Nd1：扣件6×17×15/2=765Nd2：8×6×15/2=360Ne1：栏杆、踢脚杆、安全网17×1.5×2×38.4+17×2×15+30.6×1.5×10=2927Ne2：6×1.5×2×38.4+6×2×15+10.8×1.5×10=1033Nf1：竹脚手板17×150×1.5×1/2=1913Nf2：6×150×1.5×1/2=675N7g1：剪刀撑11×2.3×38.4=972Ng2：4×2.3×38.4=353Nh：施工荷载:一层装饰2000N/M2一层结构3000N/M2则：1.5×1×(2000+3000)=7500N荷载组合:外立杆：单杆P1′=1.2(a1+b1+c1+d1+e1+f1+g1)+1.4×h=17431N双杆P1=P1′+1.2(a2+b2+c2+d2+e2+f2+g2)=17431+4916=22347N内立杆：单杆P2′=1.2(a1+b1+c1+d1+e1+f1)+1.4×h=12752N双杆P2=P2′+1.2(a2+b2+c2+d2+e2+f2)=12752+3253=16005N2．立杆稳定性计算λ=197查Ψ=0.187,考虑风荷载，取最不利处——单立杆最下一步进行验算内立杆：N/ΨA+MW/W=12752/（0.187×489）+10.6=150.1N/MM2f=205N/MM2外立杆：N/ΨA+MW/W=17431/（0.187×489）+10.6=201.2N/MM2f=205N/MM2符合要求为进一步提高脚手架可靠性，在38.7米处进行卸载，具体同东北立面作法。5#楼悬挑高度为17步距，采用单管立杆双排架，也符合要求。不提高可靠性，在18.0米及45.0米处分两次卸载，作法同3#楼。3、圆钢强度验算αα＞60°P1P2ffP015003001000100悬挑架的Ⅰ20a工字钢端部斜拉φ18圆钢，斜度≥60度8当支承点弯矩为零时：P0=22.3+16.0×0.3÷1.3=26.0KNf=26.0×2÷1.732=30.00KN平均压力30×103/3.14×92=117.95N/MM2f符合要求在遇阳台等结构悬挑部位时,工字钢不能直接搁置于悬挑梁时，采用双道圆钢斜拉。具体如下图:f2P1f1P2f3预埋φ20圆钢φ18圆钢200030010001004．工字钢验算：工字钢验算简图：P1fP215003001000100Ⅰ20a工字钢载面特性WX=237×103mm3，，惯性距ⅠX=2370×104m