94脚手架施工方案

江南大学学生公寓二期D号房脚手架施工方案江南大学学生公寓二期D号宿舍楼建筑面积6970㎡，框架六层，建筑总高度23.5M，坡屋面檐口高度20.5M，平屋面最高点21.7M。东西方向全长58.3M，宽20.25M。因工期需要，原落地脚手架改用悬挑脚手架，，现特编制本方案。脚手架采用Φ48×3.5的钢管，扣件采用每只净重不少于1.100㎏，悬挑型采用国标16号槽钢，上拉式钢丝绳采用14号6×37型，型钢布置在地下室结构梁板上，脚手架从结构梁板上（结构±0.00m）开始搭设。具体搭设尺寸：底座钢梁下料2.85M，悬挑出1.35M，在楼面内1.5M，楼面内部分在施工地下室楼面（结构±0.00m）时预埋直径16的圆钢两道，用于固定与加固底座型钢。内排立杆离墙20㎝。立杆纵距1.5M，立杆横距1.05M，步高1.8M，小横杆在大横杆下面，大横杆之间填芯填两根横杆，操作层面上外排立杆上15㎝处设踢脚杆一道。所有脚手架外围设1200眼密目式安全网全封闭处理，脚手架全部采用竹笆片。搭设按结构脚手架进行设置，考虑上下两层同时施工，连墙采用双扣件刚结点，二步三跨，连接方式为楼面预埋钢管与脚手架用钢管扣件连结。考虑风荷载并查阅国家风压系数地区分布表，计算取值：基本风压0.3（10年），风高变化系数0.84，体型系数1.20。为了增加安全系数，在高度15M处即第九步位置进行卸荷，方式为同基底钢丝绳斜拉方式相同。相关计算如下：悬挑脚手架计算书钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》（JGJ130-210）、《建筑施工荷载规范》（GB50009-2001）、《刚结构设计规范》（GB50017-2003）、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）等规范。一、大横杆的计算1、结构草图如下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距和变形。大横杆内力计算简化图3、均布荷载值计算大横杆的自重标准值：P1=0.0384KN/m脚手板的荷载标准值：P2=0.350×1.050/（2+1）=0.123KN/m密目网荷载标准值：P3=1.5×1.8×0.075/（1.8×6×1.5）=0.013KN/m扣件荷载标准值：P4=0.014×1.5/6=0.004活荷载标准值：Q=3.0×1.05/（2+1）=0.788KN/m静荷载计算值：q1=1.2（P1+P2+P3+P4）=0.177KN/m活荷载计算值：q2=1.4×Q=1.103KN/m4、简化为三跨连续梁计算内力计算大横杆跨中最大弯距组合图M1max=0.08q1l2+0.1q2l2=0.08×0.177×2.25+0.1×1.103×2.25=0.280KN·m计算大横杆支座最大弯距组合图M2max=-0.1q1l2-0.117q2l2=-0.1×0.177×2.25+0.117×1.103×2.25=-0.377KN·m5、杆件验算a、强度验算选择支座弯距和跨中弯距中的大值进行抗弯强度验算M=WσM=0.377KN·mW：钢管截面模量，由规范W=5080㎜3377000=5080σ=74.21N/㎜2＜[f]=215N/㎜2满足要求。b、挠度验算最大挠度是考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式：4412max=0.677+0.990100100qlqlVEIEI静荷载标准值：q1=P1+P2+P3+P4=0.148KN/m活荷载标准值：q1=Q=0.788KN/mmax=V0.677×0.148×15004/（100×2.06×105×121900）+0.99×0.788×15004/（100×2.06×105×121900）=1.774㎜＜150l=10㎜满足要求二、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。1、计算草图小横杆计算结构图2、简化为简支梁进行计算小横杆受力简图3、荷载计算大横杆荷载标准值：P1=0.0384×1.5=0.058KN/m脚手板荷载标准值：P2=0.35×1.05×1.5/3=0.138KN/m小横杆自重标准值：P3=0.0384KN/m活荷载标准值：Q=3.00×1.05×1.5/3=0.181KN/m4、内力分析均布荷载计算公式：2max=8qqlM集中荷载计算公式：max=3PPlMP=1.2(P1+P2)+1.4Q=2.77KN/m跨中最大弯矩为：max=M0.0384×1.052×1.2/8+2.77×1.05/3=0.976KN·m5、杆件设计a、强度验算公式：M=Wσ976000=5080σ=192.13N/㎜2＜[f]=215N/㎜2满足要求。b、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之和。小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式：41max5=384qlVEImax=V5×0.0384×10504/（384×2.06×105×121900）=0.024㎜P/=P1+P2+Q=0.058+0.138+1.181=1.377KN/m集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式：22max4(3-)9=72PPlllVEImax=PV1377×1050×（3×10502-4×10502/9）/（72×2.06×105×120900）=2.253㎜maxmaxmax=+PqVVV=2.493㎜＜=7150l㎜满足要求三、立杆计算1、结构草图如下立杆计算结构图2、简化为竖向简支梁进行计算受力简图如下立杆受力简图P—上部脚手架传来所有静荷载和施工荷载；q—风荷载3、荷载统计立杆自重标准值：P1=0.0407×21.6=0.879KN/m脚手板荷载标准值：P2=0.035×1.05×1.5×3=0.165KN/m大横杆荷载标准值：P3=（1.5×0.0407+0.014）×2×12=1.801KN/m小横杆荷载标准值：P4=（1.2×0.384+0.014×2）×12=0.889KN/m芯杆荷载标准值：P5=（1.5×0.0407+0.014）×2×12=1.801KN/m腰杆荷载标准值：P6=（1.5×0.0407+0.014）×12=0.9KN/m剪刀撑荷载标准值：P7=（17.06×0.0384+0.014×6）×4/6=0.493KN/m挡脚杆荷载标准值：P8=（1.5×0.0407+0.014）×12=0.9KN/m活荷载标准值：q=3.0×1.05×1.5×2=9.45KN/m4、不考虑风荷载时底层立杆计算内立杆：N1=(P1+P2+P3+P4+P5)×1.2/2+1.4×q/2=9.936KN/m外立杆：N2=N1++P6+P7+P8=9.936KN/m立杆计算长度：0=lkhμk--计算长度附加系数，取1.115μ--脚手架整体稳定单杆长度系数，取1.5h--立杆步距，1.8m0=l1.115×1.5×1.8=3.119m查表i=1.58㎝长细比0=liλ=311.9/1.58=197.41＜210长细比满足要求根据λ查表，φ=0.185钢管截面积A=4.89×102不组合风荷载时立杆稳定性计算公式：=NσφA=σ12.229×103/（0.185×4.89×102）=135.18N/㎜2＜f=215N/㎜2所以不考虑风荷载时立杆强度满足要求5、考虑风荷载时底层立杆计算a、风荷载计算公式：0=0.7kzsωμμω0ω--基本风压，根据荷载规范，取0.3KN/m2zμ--风压高度变化系数，0.84sμ--脚手架风荷载体形系数，1.2=kω0.7×0.84×1.2×0.3=0.212KN风荷载作用下的弯矩计算公式：=0.85wW×1.4wkM=0.85×21.410kaMlh=wW0.85×1.4×0.212×1.5×1.82/10=0.123KN·m组合风荷载时立杆稳定验算公式：+wMN=AWσφN=1.2(P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8)/2+0.85×1.4q=11.237KN=σ11.237×103/(0.185×4.89×102)+0.123×106/(5.08×103)=151.427N/㎜2＜f=215N/㎜2满足要求四、连墙杆的计算1、结构计算草图连墙杆结构计算简图2、简化为轴心受力简支梁进行计算连墙杆简化计算简图3、荷载计算连墙杆轴向力设计值lN=0+lwNNlwN--风荷载产生的连墙杆轴向力设计值0N--连墙杆约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，取5.0KNlwN=1.4kwWA=1.4×3.6×4.5×0.212=4.808KNlN=9.808连墙杆计算长度0l=0.3长细比0=liλ=30/1.58=18.99查表φ=0.949钢管截面积A=4.89㎝2=NσφA=σ9.808×103/(0.949×4.89×102)=21.14N/㎜2＜f=215N/㎜2连墙杆满足要求扣件验算连墙杆采用双扣件，安全系数取0.8R≤RCRC=8.0×2×0.8=12.8KNR=9.808KN＜12.8KN扣件抗滑移满足要求四、连墙杆的计算1、结构计算草图悬挑梁结布置草图由于荷载较大，悬挑钢材选16号槽钢。2、受力简图悬挑梁受力图3、荷载计算N1,N2分别为脚手架底层立杆轴力N1=9.936KNN2=12.229KNq=0.072KN/m4、内力分析由图可知，梁最大弯矩在右边支座处max=M9.936×0.2+12.229×1.25+0.072×1.35×1.35/2=17.339KN·m钢材强度计算公式：=NσγAγ--截面塑性发展系数，查表取1.05A--槽钢截面积，查表得A=43.12㎝2=σ17.339×106/（1.05×43.12×103）=382.96N/㎜2＞f=215N/㎜2不能满足要求，故，向上层拉钢丝绳一道，角度68度。如图所示：悬挑梁拉钢丝绳图结构受力图简化为钢丝绳用花样螺丝，消去其弹性变形，时可按刚性杆件计算。钢丝绳只有轴力，分解为水平力和竖直力，水平力使槽钢产生轴力，没有弯矩，所以，可以只对其竖向分力进行计算。则结构变为悬挑梁受力分解图内里计算：如图所示构件，力作用下梁的弯矩计算公式集中力作用时A点弯矩：222(-)=2AFblbMl集中力作用时力作用点弯矩：23(3-)=2iFalabMl均布力作用时A点弯矩：2=8iqlMN1作用时A点弯矩：M1A=9.936×(1.352-1.152)×1.15/(2×1.352)=1.567KN·m1点弯矩：M11=9.936×0.22(3×1.35-0.2)×1.15/3×1.353=0.358KN·m2点弯矩：M12=0.358×0.1/1.15=0.031N2作用时A点弯矩：M2A=12.229×(1.352-0.12)×0.1/(2×1.352)=0.608KN·m2点弯矩：M22=12.229×1.152(3×1.35-1.25)×0.1/3×1.353=1.088KN·m1点弯矩：M21=(0.608+1.088)×0.2/1.25=0.271KN·mq作用时A点弯矩：MqA=0.072×1.352/8=0.016KN·m综合得悬挑梁弯矩A点弯矩：MA=1.057+0.608+0.016=2.211KN·m1点弯矩：M2=0.358+0.271=0.639KN·m2点弯矩：M1=0.031+1.088+0.01=1.129KN·m