廣東型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架專(zhuān)項(xiàng)施工方案

xx小學(xué)拆建本部教學(xué)樓工程懸挑腳手架專(zhuān)項(xiàng)施工方案編制人：___________________復(fù)核人：____________________批準(zhǔn)人：____________________深圳市坤和建筑工程有限公司二○一三年十一月目錄HYPERLINK\l"_Toc372638613"一、參數(shù)信息:2HYPERLINK\l"_Toc372638614"二、大橫桿的計(jì)算:6HYPERLINK\l"_Toc372638615"三、小橫桿的計(jì)算:8HYPERLINK\l"_Toc372638616"四、扣件抗滑力的計(jì)算:10HYPERLINK\l"_Toc372638617"五、腳手架立桿荷載的計(jì)算:10HYPERLINK\l"_Toc372638618"六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:11HYPERLINK\l"_Toc372638619"七、連墻件的計(jì)算:13HYPERLINK\l"_Toc372638620"八、懸挑梁的受力計(jì)算:14HYPERLINK\l"_Toc372638621"九、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算:17HYPERLINK\l"_Toc372638622"十、拉繩的受力計(jì)算:18HYPERLINK\l"_Toc372638623"十一、拉繩的強(qiáng)度計(jì)算:18HYPERLINK\l"_Toc372638624"十二、錨固段與樓板連接的計(jì)算:19xx小學(xué)拆建本部教學(xué)樓工程工程；工程建設(shè)地點(diǎn):深圳市福田區(qū)xx小學(xué)本部校內(nèi)；屬于框架結(jié)構(gòu)；地上5層；地下1層；建筑高度：20.6m；標(biāo)準(zhǔn)層層高：3.6m；總建筑面積：14146.99平方米；總工期：365天。本工程由深圳市福田區(qū)建筑工務(wù)局投資建設(shè)，深圳市都市建筑設(shè)計(jì)有限公司設(shè)計(jì)，深圳市勘察研究院有限公司地質(zhì)勘察，深圳市中僑物業(yè)工程監(jiān)理有限公司監(jiān)理，深圳市坤和建筑工程有限公司組織施工；由莊茂財(cái)擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理，羅偉林擔(dān)任技術(shù)負(fù)責(zé)人。型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架的計(jì)算依據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2011)、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)、《建筑施工安全檢查評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ59-2011)、《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ80-2011)以及本工程的施工圖紙。一、參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為22.2m，立桿采用單立桿；搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為1.5m，立桿的橫距為1.05m，立桿的步距為1.8m；內(nèi)排架距離墻長(zhǎng)度為0.30m；大橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數(shù)為2根；采用的鋼管類(lèi)型為Φ48×3.5；橫桿與立桿連接方式為單扣件；連墻件布置取兩步兩跨，豎向間距3.6m，水平間距3m，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件；2.活荷載參數(shù)施工均布荷載(kN/m2):3.000；腳手架用途:結(jié)構(gòu)腳手架；同時(shí)施工層數(shù):2層；3.風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處廣東深圳市，基本風(fēng)壓0.75kN/m2；風(fēng)荷載高度變化系數(shù)μz，計(jì)算連墻件強(qiáng)度時(shí)取0.92，計(jì)算立桿穩(wěn)定性時(shí)取0.74，風(fēng)荷載體型系數(shù)μs為0.214；4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.1248；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.350；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.140；安全設(shè)施與安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.005；腳手板鋪設(shè)層數(shù):12層；腳手板類(lèi)別:木腳手板；欄桿擋板類(lèi)別:木腳手板擋板；5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用16號(hào)工字鋼，其中建筑物外懸挑段長(zhǎng)度1.5m，建筑物內(nèi)錨固段長(zhǎng)度2.3m。錨固壓點(diǎn)壓環(huán)鋼筋直徑(mm):20.00；樓板混凝土標(biāo)號(hào):C30；6.拉繩與支桿參數(shù)鋼絲繩安全系數(shù)為:6.000；鋼絲繩與墻距離為(m):3.300；懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結(jié)，最里面面鋼絲繩距離建筑物1.2m。二、大橫桿的計(jì)算:按照《扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2011)第條規(guī)定，大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。將大橫桿上面的腳手板自重和施工活荷載作為均布荷載計(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.038kN/m；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.35×1.05/(2+1)=0.122kN/m；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=3×1.05/(2+1)=1.05kN/m；靜荷載的設(shè)計(jì)值:q1=1.2×0.038+1.2×0.122=0.193kN/m；活荷載的設(shè)計(jì)值:q2=1.4×1.05=1.47kN/m；圖1大橫桿設(shè)計(jì)荷載組合簡(jiǎn)圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度)圖2大橫桿設(shè)計(jì)荷載組合簡(jiǎn)圖(支座最大彎矩)2.強(qiáng)度驗(yàn)算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合?？缰凶畲髲澗嘤?jì)算公式如下:M1max=0.08q1l2+0.10q2l2跨中最大彎距為M1max=0.08×0.193×1.52+0.10×1.47×1.52=0.366kN·m；支座最大彎距計(jì)算公式如下:M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2支座最大彎距為M2max=-0.10×0.193×1.52-0.117×1.47×1.52=-0.43kN·m；選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算：σ=Max(0.366×106,0.43×106)/5080=84.646N/mm2；大橫桿的最大彎曲應(yīng)力為σ=84.646N/mm2小于大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2，滿(mǎn)足要求！3.撓度驗(yàn)算:最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度。計(jì)算公式如下：νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI其中：靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q1=P1+P2=0.038+0.122=0.161kN/m；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q2=Q=1.05kN/m；最大撓度計(jì)算值為：ν=0.677×0.161×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×1.05×15004/(100×2.06×105×121900)=2.315mm；大橫桿的最大撓度2.315mm小于大橫桿的最大容許撓度1500/150mm與10mm，滿(mǎn)足要求！三、小橫桿的計(jì)算:根據(jù)JGJ130-2011第條規(guī)定，小橫桿按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計(jì)算值作為小橫桿集中荷載，在最不利荷載布置下計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：p1=0.038×1.5=0.058kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P2=0.35×1.05×1.5/(2+1)=0.184kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=3×1.05×1.5/(2+1)=1.575kN；集中荷載的設(shè)計(jì)值:P=1.2×(0.058+0.184)+1.4×1.575=2.495kN；小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配的彎矩和；均布荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:Mqmax=ql2/8Mqmax=1.2×0.038×1.052/8=0.006kN·m；集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:Mpmax=Pl/3Mpmax=2.495×1.05/3=0.873kN·m；最大彎矩M=Mqmax+Mpmax=0.879kN·m；最大應(yīng)力計(jì)算值σ=M/W=0.879×106/5080=173.124N/mm2；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力σ=173.124N/mm2小于小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值205N/mm2，滿(mǎn)足要求！3.撓度驗(yàn)算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分配的撓度和；小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計(jì)算公式如下:νqmax=5ql4/384EIνqmax=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900)=0.024mm；大橫桿傳遞荷載P=p1+p2+Q=0.058+0.184+1.575=1.816kN；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度計(jì)算公式如下:νpmax=Pl(3l2-4l2/9)/72EIνpmax=1816.35×1050×(3×10502-4×10502/9)/(72×2.06×105×121900)=2.972mm；最大撓度和ν=νqmax+νpmax=0.024+2.972=2.996mm；小橫桿的最大撓度為2.996mm小于小橫桿的最大容許撓度1050/150=7與10mm,滿(mǎn)足要求！四、扣件抗滑力的計(jì)算:按規(guī)范表,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN?？v向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取8.00kN；R--縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.038×1.5×2/2=0.058kN；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.038×1.05/2=0.02kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P3=0.35×1.05×1.5/2=0.276kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=3×1.05×1.5/2=2.362kN；荷載的設(shè)計(jì)值:R=1.2×(0.058+0.02+0.276)+1.4×2.362=3.732kN；R<8.00kN，單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿(mǎn)足要求!五、腳手架立桿荷載的計(jì)算:作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：(1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，為0.1248kN/mNG1=[0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×22.20=3.481kN；(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用木腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35kN/m2NG2=0.35×12×1.5×(1.05+0.3)/2=4.252kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用木腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.14kN/mNG3=0.14×12×1.5/2=1.26kN；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng):0.005kN/m2NG4=0.005×1.5×22.2=0.166kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=9.16kN；活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=3×1.05×1.5×2/2=4.725kN；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×9.16+0.85×1.4×4.725=16.615kN；不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×9.16+1.4×4.725=17.607kN；六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計(jì)算Wk=0.7μz·μs·ω0其中ω0--基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)的規(guī)定采用：ω0=0.75kN/m2；μz--風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)的規(guī)定采用：μz=0.74；μs--風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為0.214；經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:Wk=0.7××0.75×0.74×0.2144=0..083kkN/m2；風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生生的立桿段彎彎矩MW為:Mw=0.85×1.4WkLah2/10==0.855×1.4×0.0833×1.5×1.82/10==0.0448kN··m；考慮風(fēng)荷載時(shí),立立桿的穩(wěn)定性性計(jì)算公式σ=N/(φAA)+MMW/W≤[f]立桿的軸心壓力設(shè)設(shè)計(jì)值：N=16..615kkN；不考慮風(fēng)荷載時(shí),,立桿的穩(wěn)定定性計(jì)算公式式σ=N/(φAA)≤[f]立桿的軸心壓力設(shè)設(shè)計(jì)值：N=N'==17.6607kN；；計(jì)算立桿的截面回回轉(zhuǎn)半徑：ii=1..58cmm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)數(shù)參照《建筑筑施工扣件式式鋼管腳手架架安全技術(shù)規(guī)規(guī)范》(JGJ1330-20111)表得：k==1.1555；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照照《建筑施工工扣件式鋼管管腳手架安全全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2011)表得：μ=1.5；計(jì)算長(zhǎng)度,由公公式l0=kuuh確定：：l0=3.1118m；；長(zhǎng)細(xì)比:L0//i=1197；軸心受壓立桿的穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)φ,由長(zhǎng)細(xì)比llo/i的結(jié)果果查表得到：：φ=0.1186立桿凈截面面積：：A=4.89cm2；立桿凈截面模量((抵抗矩)：W=5..08cmm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值：[[f]=2205N//mm2；考慮風(fēng)荷載時(shí)σ=166144.702//(0.1886×4899)+480082.6009/50880=1192.1337N/mmm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算σσ=1992.1377N/mmm2小于立桿的的抗壓強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值[ff]=2205N//mm2，滿(mǎn)足要求求！不考慮風(fēng)荷載時(shí)σ=176066.952//(0.1886×4899)=1933.581N/mm22；立桿穩(wěn)定性計(jì)算σσ=1993.5811N/mmm2小于立桿的的抗壓強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值[ff]=2205N//mm2，滿(mǎn)足要求求！七、連墻件的計(jì)算算:連墻件的軸向力設(shè)設(shè)計(jì)值應(yīng)按照照下式計(jì)算：：Nl=Nlw++N0連墻件風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值按腳手架架頂部高度計(jì)計(jì)算μz＝0.92，μs＝0.2144，ω0＝0.75，Wk=0.7μzz·μs·ω0=0.7×0.922×0.2114×0.775=00.103kN/m22；每個(gè)連墻件的覆蓋蓋面積內(nèi)腳手手架外側(cè)的迎迎風(fēng)面積AAw=10..8m2；按《建筑施工扣件件式鋼管腳手手架安全技術(shù)術(shù)規(guī)范》(JGJ1330-20111)條連墻件約約束腳手架平平面外變形所所產(chǎn)生的軸向向力(kN),N0=5.0000kNN；風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻墻件軸向力設(shè)設(shè)計(jì)值(kN)，按照照下式計(jì)算：：Nlw=1.44×Wk×Aw=1..563kkN；連墻件的軸向力設(shè)設(shè)計(jì)值Nl=Nlww+N0=6.5563kNN；連墻件承載力設(shè)計(jì)計(jì)值按下式計(jì)計(jì)算：Nf=φ·A·[[f]其中φ--軸軸心受壓立桿桿的穩(wěn)定系數(shù)數(shù)；由長(zhǎng)細(xì)比l/ii=3000/15..8的結(jié)果查查表得到φ=0.9449，l為內(nèi)排架距距離墻的長(zhǎng)度度；A=4.89cm2；[f]=2205N//mm2；連墻件軸向承載力力設(shè)計(jì)值為Nf=0..949×4.89×10-4×205×103=955.133kN；Nl=6.5633<Nff=955.133,,連墻件的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算滿(mǎn)足足要求！連墻件采用雙扣件件與墻體連接接。由以上計(jì)算得到Nl=6..563小于于雙扣件的抗抗滑力122kN，滿(mǎn)滿(mǎn)足要求！連墻件扣件連接示示意圖八、懸挑梁的受力力計(jì)算:懸挑腳手架的水平平鋼梁按照帶帶懸臂的連續(xù)續(xù)梁計(jì)算。懸臂部分受腳手架架荷載N的作用，里里端B為與樓板的的錨固點(diǎn)，AA為墻支點(diǎn)。本方案中，腳手架架排距為10050mm，內(nèi)內(nèi)排腳手架距距離墻體3000mm，支支拉斜桿的支支點(diǎn)距離墻體體為12000mm，水平支撐梁的截面面慣性矩I=11330cm44，截面抵抗抗矩W=141ccm3，截面積A=26..1cm22。受腳手架集中荷載載N=1..2×9.16+1.4××4.7255=177.607kN；水平鋼梁自重荷載載q=1..2×26.1×0.00001×78.5=0.2246kNN/m；懸挑腳手架示意圖圖懸挑腳手架計(jì)算簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖經(jīng)過(guò)連續(xù)梁的計(jì)算算得到懸挑腳手架支撐梁梁剪力圖(kN)懸挑腳手架支撐梁梁彎矩圖(kN·m)懸挑腳手架支撐梁梁變形圖(mm)各支座對(duì)支撐梁的的支撐反力由由左至右分別別為：R[1]=223.7277kN；R[2]=112.5111kN；R[3]=--0.0899kN。最大彎矩Mmaax=2..69kNN·m；最大應(yīng)力σ=MM/1.055W+N/AA=2.669×1066/(11.05××1410000)+12.9442×1033/26610=23.1227N/mmm2；水平支撐梁的最大大應(yīng)力計(jì)算值值23.1127N//mm2小于水平支支撐梁的抗壓壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值值215N/mm22,滿(mǎn)足要求?。【?、懸挑梁的整體體穩(wěn)定性計(jì)算算:水平鋼梁采用166號(hào)工字鋼,計(jì)算公式如如下σ=M/φbWWx≤[f]其中φb--均勻彎曲的的受彎構(gòu)件整整體穩(wěn)定系數(shù)數(shù)：查表《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》(GB500017-20003)得，φb=1.3由于φb大于0..6，根據(jù)《鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》(GB500017-20003)附表表B，得到φb值為0.855。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大大應(yīng)力σ=2..69×1006/(00.85×11410000)=222.3622N/mmm2；水平鋼梁的穩(wěn)定性性計(jì)算σ=222.362小于[f]]=2115N/mmm2,滿(mǎn)足要求求!十、拉繩的受力計(jì)計(jì)算:水平鋼梁的軸力RRAH和拉鋼繩繩的軸力RUi按照下面面計(jì)算RAH=ΣRUicosθi其中RUicossθi為鋼繩的拉拉力對(duì)水平桿桿產(chǎn)生的軸壓壓力。各支點(diǎn)的支撐力RCi=RUisinθi按照以上公式計(jì)算算得到由左至至右各鋼繩拉拉力分別為：：RU1=25.2447kN；；十一、拉繩的強(qiáng)度度計(jì)算:鋼絲拉繩(支桿))的內(nèi)力計(jì)算算：鋼絲拉繩(斜拉桿桿)的軸力RU均取最大值值進(jìn)行計(jì)算，為為RU=25.247kN選擇6