大观国际外架工程专项施工方案

-1- 本工程位于郑州市金水区，东临燕东路，北为沈庄北路，南邻沈庄路，西侧为规划三期用地。g顶-2- .施工准备备.1钢管4.3.2扣件扣件式钢管脚手架所用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》连墙杆他扣件式钢管脚手架的施工5.1．1脚手架材料的有关力学参数性脚手架立杆稳定连墙杆承载力脚手架立杆稳定连墙杆承载力((mm2)截面惯(mm4)i(mm)E规格弹性模量规格弹性模量(N/mm2)抗弯强度设计值f(N/mm2)48×3.520548915.820600050801219005.1.2荷载效应组合计算项目纵横向水平杆强度与变形计算项目纵横向水平杆强度与变形永久荷载+施工均布活荷载①永久荷载+施工均布活荷载②永久荷载+0.85(施工均布活荷载+风荷载)风荷载+5.0KN.2扣件式钢管脚手架的搭设顺序.3脚手架的基础5.4扣件式钢管脚手架的搭设-3---4-页眉内容建筑施工用脚手架与建筑物结构的连接a断口处(即井架处)两端应每步设置连接。落地式扣件钢管脚手架计算书(生根土上)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为21.49米，立杆采用单立管。搭设尺寸为：立杆的纵距1.50杆的横距0.80米，立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为48×3.5，连墙件采用3步3跨，竖向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。大横杆的自重标准值脚手板的荷载标准值Q0.800/3=0.800kN/m静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172kN/m-5-活荷载的计算值q2=1.4×0.900=1.260kN/m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)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矩计算公式如下:弯矩为M8×0.172+0.10×1.260)×1.5002=0.314kN.m支座最大弯矩计算公式如下:为M-(0.10×0.172+0.117×1.260)×1.5002=-0.370kN.m=0.370×106/5080.0=72.916N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度如下:静荷载标准值q1=0.038+0.105=0.143kN/m活荷载标准值q2=0.900kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度mm-6-大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!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标准值脚手板的荷载标准值P7kNQ0×1.500/3=1.350kNP157+1.4×1.350=2.148kN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:集中荷载最大弯矩计算公式如下:M0.038)×0.9002/8+2.148×0.900/3=0.649kN.m=0.649=0.649×106/5080.0=127.776N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!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均布荷载最大挠度计算公式如下:集中荷载最大挠度计算公式如下:-7-页眉内容均布荷载引起的最大挠度集中荷载标准值P=0.058+0.157+1.350=1.565kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度最大挠度和V=V1+V2=1.626mm的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!三、扣件抗滑力的计算: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8.0kN；R；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=0.350×0.900×1.500/2=0.236kN活荷载标准值Q=3.000×0.900×1.500/2=2.025kN荷载的计算值R=1.2×0.035+1.2×0.236+1.4×2.025=3.160kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承kN；双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本例为0.1248-8-(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.35NG/2=1.160kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005kN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.624kN。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经计算得到，活荷载标准值NQ=3.000×2×1.500×0.800/2=3.6kN风荷载标准值应按照以下公式计算W450Wk72kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式Q风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式其中Wk--风荷载基本风压标准值(kN/m2)；la--立杆的纵距(m)；h--立杆的步距(m)。-9-稳定性计算:0.卸荷计算[规范外内容，供参考]在脚手架全高范围内增加1吊点；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以吊点1=arctg[5.00/(0.90+0.30)]=1.3352=arctg[5.00/0.30]=1.511最下面的立杆轴向力在考虑风荷载时为8.64kN和8.64kN。最下面的立杆轴向力在不考虑风荷载时为9.411kN和9.411kN。考虑荷载组合，各吊点位置处内力计算为(kN)T1=9.68T2=9.43N1=2.26N2=0.57所有卸荷钢丝绳的最大拉力为9.678kN。选择卸荷钢丝绳的破断拉力要大于10.000×9.678/0.850=113.864kN。选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径15.5mm。满足要求!环强度计算公式为=N/A<[f]经过计算得到，选择吊环的直径要至少(19356.953×4/3.1416/50/2)1/2=16mm。-10-的稳定性计算----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19；k--计算长度附加系数，取1.155；W--立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3；----钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到=103.60不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算<[f],满足要求!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19；k--计算长度附加系数，取1.155；--钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到=150.37-11-ff求!六、最大搭设高度的计算:不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=70.965米。架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=44.013米。墙件的计算:其中Nlw--风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：AwAw0=-12-No--连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No=5.000经计算得到Nlw=7.144kN，连墙件轴向力计算值Nl=12.144kN连墙件轴向力设计值连墙件轴向力设计值Nf=A[f]其中其中--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.58的结果查表得到=0.95；A9cm2；[f]=205.00N/mm2。经过计算得到Nf=95.411kNNfNl满足要求!管与柱刚性连接加固。扣件连接示意图立杆的地基承载力计算:立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求p≤fgp--立杆基础底面的平均压力(N/mm2)，p=N/A；p=72.39N--上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN)；N=9.41A--基础底面面积(m2)；A=0.13fg--地基承载力设计值(N/mm2)；fg=72.50地基承载力设计值应按下式计算-13-地基承载力的计算满足要求!式扣件钢管脚手架计算书扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。脚手架，搭设高度为20.3米，立杆采用单立管。。采采用的钢管类型为48×3.5，连墙件采用3步3跨，竖向间距3.60米，水平间距3.00米。-14-悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最外面钢丝绳距离建筑物1.25m。。均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。大横杆的自重标准值脚手板的荷载标准值Q0.800/3=0.800kN/m静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172kN/m活荷载的计算值q2=1.4×0.900=1.260kN/m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)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矩计算公式如下:弯矩为M8×0.172+0.10×1.260)×1.5002=0.314kN.m支座最大弯矩计算公式如下:-15-为M-(0.10×0.172+0.117×1.260)×1.5002=-0.370kN.m=0.37=0.370×106/5080.0=72.916N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度如下:静荷载标准值q1=0.038+0.093=0.131kN/m活荷载标准值q2=0.800kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V2mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。标准值脚手板的荷载标准值P7kNQ0×1.500/3=1.350kNP157+1.4×1.350=2.148kN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:集中荷载最大弯矩计算公式如下:M0.038)×0.8002/8+2.148×0.800/3=0.649kN.m=0.649×106/5080.0=127.776N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!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均布荷载最大挠度计算公式如下:集中荷载最大挠度计算公式如下:均布荷载引起的最大挠度集中荷载标准值P=0.058+0.157+1.350=1.565kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度VVV626mm的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!三、扣件抗滑力的计算: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8.0kN；-16--17-横杆的自重标准值P1=0.038×0.800=0.031kN脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.800×1.500/2=0.236kN活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.500/2=2.025kN荷载的计算值R=1.2×0.035+1.2×0.236+1.4×2.025=3.160kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承kN；双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN；(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本例为0.1248(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.35NG1.208kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005NGkN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.356kN。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经计算得到，活荷载标准值NQ=3.000×2×1.500×0.800/2=3.6kN风荷载标准值应按照以下公式计算B-18-W450BWk72kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式其中Wk——风荷载基本风压标准值(kN/m2)；la——立杆的纵距(m)；h——立杆的步距(m)。稳定性计算:,立杆的稳定性计算————轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19；k——计算长度附加系数，取1.155；W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3；——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到=123.09不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算<[f],满足要求!-19-考虑风荷载时,立杆的稳定性计算————轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19；k——计算长度附加系数，取1.155；——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到=167.52考虑风荷载时，立杆的稳定性计算<[f],满足要求!算:AwAwNo——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No=5.000经计算得到Nlw=7.144kN，连墙件轴向力计算值Nl=12.144kN连墙件轴向力设计值连墙件轴向力设计值Nf=A[f]其中其中——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=35.00/1.58的结果查表得到=0.94；-20-A9cm2；[f]=205.00N/mm2。经过计算得到Nf=94.353kNNfNl满足要求!钢管与柱刚性连接加固。扣件连接示意图七、悬挑梁的受力计算:受脚手架集中荷载P=1.2×4.59+1.4×4.05=11.18kN水平钢梁自重荷载q=1.2×25.15×0.0001×7.85×10=0.24kN/m11-21- 0.24kN/mAB5012501700计算简图梁的计算得到2.402.190.850.448.999.08悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)1.0962.062.066悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)0.09200.127架支撑梁变形图(mm)各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为R1=13.597kN,R2=9.922kN,R3=-0.443kN最大弯矩Mmax=2.066kN.m抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=2.066×106/(1.05×116800.0)+3.399×水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!八、悬挑梁的整体稳定性计算:水平钢梁采用16b号工字型钢,计算公式如下-22-其中其中b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：经过计算得到经过计算得到b=570×10.0×65.0×235/(1250.0×160.0×235.0)=1.8507×106/(0.905×116800.00)=19.55N/mm2；水平钢梁的稳定性计算<[f],满足要求!:水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算各支点的支撑力各支点的支撑力RCi=RUisini按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为N拉杆的强度计算:拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=14.016kN其中[Fg]——钢丝绳的容许拉力(kN)；Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)；8；K——钢丝绳使用安全系数，取8.0。选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.000×14.016/0.850=131.911kN。-23-选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径15.5mm。钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为钢丝拉绳的吊环强度计算公式为f强度，取[f]=50N/mm2，每个吊环按照两个截面计算；所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径D=[14016×4/(3.1416×50×2)]1/2=14mm十一、锚固段与楼板连接的计算:水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=9.922kN水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[9922×4/(3.1416×50×2)]1/2=12mm：计算公式[fb]——楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/mm2；h——楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到h要大于/(3.1416×20×1.5)=105.3mm。-24-页脚内容混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式fccfc87N/mm2；经过计算得到公式右边等于153.7kN楼板混凝土局部承压计算满足要求!7.0扣件式脚手架搭设的技术要求与允许偏差-25-页脚内容偏项目项次技术要求项目项次(mm)表面排水表面排水垫板底座1不晃动1经纬仪或麻线2或麻线2最后验收垂直度偏差和卷尺步距钢卷尺3钢卷尺3排距水平仪44或水平尺钢钢卷尺5主要点处各扣件距主节点的距离同步主柱上两个相邻钢卷尺钢卷尺扣件对接扣件的高差6安装主柱上的对接扣件距钢主节点的距离纵向水平杆上的对接扣件距离主节点的距离8.1立柱纵、横向扫地杆构造8.2纵、横向水平杆对、接、搭接应符合下列规定：1)