高层住宅及地下室工程脚手架搭设拆卸补充方案.docx
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高层住宅及地下室工程脚手架搭设拆卸补充方案
高层住宅及地下室工程脚手架搭设拆卸补充方案
专项施工组织设计审批表
编号:
工程名称
**凤洋一路西、庐山路北地块项目二标段
审批范围
脚手架搭设补充方案
结构类型
框剪
建筑面积
163595.61平方米
项目技术负责人:
年月日
项目经理:
年月日
公司有关部门审批意见
技术科
质量科
安全科
设备科
材料科
年月日
年月日
年月日
年月日
年月日
总工程师审批意见:
年月日
一、编制依据
1.《建筑施工脚手架实用手册》
2.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
3.《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(06年版)
4.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
5.《钢结构设计规范》GB50017-2003
6.《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
7.《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
8.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
9.相关施工设计图纸等。
二、工程概况
工程名称:
**凤洋一路西、庐山路北地块项目二标段
建设单位:
农工商房地产集团**置业有限公司
设计单位:
**城乡建筑设计院有限公司
监理单位:
**正和监理有限公司
施工单位:
**建安实业集团股份有限公司
建筑面积:
163595.61M2(其中地下室建筑面积35690M2)
结构层次:
地下一层、地上一、三、三十一、三十二、三十三层框剪结构
工程造价:
29466.68万元
施工日期:
760日历
安全目标:
**区文明标化工地
安全监督机构:
**区建筑工程质量安全监督站
**凤洋一路西、庐山路北地块项目二标段由高层住16#、17#、26#、31#、32#、33#楼及联排住宅12-15#、18-25#、27-30#,2#~5#公变及部分地下车库组成。
其中33#楼第一挑悬挑梁设置在六层楼面上,六层楼面A轴*11~14轴,A轴*28~31轴,Q轴*4~6轴,Q轴*26~38轴部位为悬挑阳台,因该部位悬挑梁锚固长度不足,为保证脚手架整体安全本方案对该部位进行卸荷处理。
三、设计计算
型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书
计算依据:
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
架体验算
一、脚手架参数
脚手架设计类型
结构脚手架,装修脚手架
脚手板设计荷载(kN/m2)
3,2
同时施工作业层数
1,1
卸荷设置
有
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3
脚手架架体高度H(m)
17.4
立杆步距h(m)
1.8
立杆纵距或跨距la(m)
1.4
立杆横距lb(m)
0.8
横向水平杆计算外伸长度a1(m)
0.1
内立杆离建筑物距离a(m)
0.25
双立杆计算方法
不设置双立杆
二、荷载设计
脚手板类型
竹芭脚手板
脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)
0.1
脚手板铺设方式
1步1设
密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)
0.01
挡脚板类型
木挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)
0.17
挡脚板铺设方式
1步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.12
横向斜撑布置方式
5跨1设
结构脚手架作业层数njj
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)
3
装修脚手架作业层数nzj
1
装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)
2
地区
浙江宁波市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0(kN/m2)
0.3
风荷载体型系数μs
1.132
风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)
1.117,1.13
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)
0.379,0.384
计算简图:
立面图
侧面图
三、横向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
横向水平杆在上
纵向水平杆上横向水平杆根数n
2
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
横杆截面惯性矩I(mm4)
107800
横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
横杆截面抵抗矩W(mm3)
4490
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×(0.033+Gkjb×la/(n+1))+1.4×Gk×la/(n+1)=1.2×(0.033+0.1×1.4/(2+1))+1.4×3×1.4/(2+1)=2.056kN/m
正常使用极限状态
q'=(0.033+Gkjb×la/(n+1))+Gk×la/(n+1)=(0.033+0.1×1.4/(2+1))+3×1.4/(2+1)=1.48kN/m
计算简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8,qa12/2]=max[2.056×0.82/8,2.056×0.12/2]=0.164kN·m
σ=Mmax/W=0.164×106/4490=36.632N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/(384EI),q'a14/(8EI)]=max[5×1.48×8004/(384×206000×107800),1.48×1004/(8×206000×107800)]=0.355mm
νmax=0.355mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[800/150,10]=5.333mm
满足要求!
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=2.056×(0.8+0.1)2/(2×0.8)=1.041kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'(lb+a1)2/(2lb)=1.48×(0.8+0.1)2/(2×0.8)=0.749kN
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.041kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=0.749kN
q'=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下:
弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.396×106/4490=88.26N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
计算简图如下:
变形图(mm)
νmax=1.808mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1400/150,10]=9.333mm
满足要求!
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2.421kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.8
扣件抗滑承载力验算:
横向水平杆:
Rmax=1.041kN≤Rc=0.8×8=6.4kN
纵向水平杆:
Rmax=2.421kN≤Rc=0.8×8=6.4kN
满足要求!
六、荷载计算
脚手架架体高度H
17.4
脚手架钢管类型
Ф48×3
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.12
立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
单外立杆:
NG1k=(gk+(lb+a1)×n/2×0.033/h)×H=(0.12+(0.8+0.1)×2/2×0.033/1.8)×17.4=2.378kN
单内立杆:
NG1k=2.378kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆:
NG2k1=(H/h+1)×la×(lb+a1)×Gkjb×1/1/2=(17.4/1.8+1)×1.4×(0.8+0.1)×0.1×1/1/2=0.672kN
1/1表示脚手板1步1设
单内立杆:
NG2k1=0.672kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆:
NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/1=(17.4/1.8+1)×1.4×0.17×1/1=2.539kN
1/1表示挡脚板1步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆:
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.4×17.4=0.244kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆:
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.672+2.539+0.244=3.454kN
单内立杆:
NG2k=NG2k1=0.672kN
立杆施工活荷载计算
外立杆:
NQ1k=la×(lb+a1)×(njj×Gkjj+nzj×Gkzj)/2=1.4×(0.8+0.1)×(1×3+1×2)/2=3.15kN
内立杆:
NQ1k=3.15kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力:
单外立杆:
N=1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(2.378+3.454)+0.9×1.4×3.15=10.967kN
单内立杆:
N=1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(2.378+0.672)+0.9×1.4×3.15=7.629kN
七、钢丝绳卸荷计算
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
9
钢丝绳绳夹型式
马鞍式
拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN)
15.19
钢丝绳绳夹数量
5
吊环设置
共用
吊环钢筋直径d(mm)
20
钢丝绳型号
6×19
钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)
1400
钢丝绳受力不均匀系数Kx
1.5
花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)
10
花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
170
卸荷系数Kf
0.8
上部增加荷载高度(m)
6
脚手架卸荷次数
1
第N次卸荷
钢丝绳直径(mm)
卸荷点位置高度hx(m)
卸荷点净高hj(m)
钢丝绳上下吊点的竖向距离ls(m)
上吊点距内立杆下吊点的水平距离HS(mm)
上吊点距外立杆下吊点的水平距离HS(mm)
卸荷点水平间距HL(m)
1
14
8.7
8.7
2.9
200
1100
1.4
钢丝绳卸荷
钢丝绳绳卡作法
钢丝绳连接吊环作法(共用)
第1次卸荷验算
α1=arctan(ls/Hs)=arctan(2900/200)=86.055°
α2=arctan(ls/Hs)=arctan(2900/1100)=69.228°
钢丝绳竖向分力,不均匀系数KX取1.5
P1=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0.8×1.5×7.629×8.7/17.4×1.4/1.4=4.577kN
P2=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0.8×1.5×10.967×8.7/17.4×1.4/1.4=6.58kN
钢丝绳轴向拉力
T1=P1/sinα1=4.577/sin86.055°=4.588kN
T2=P2/sinα2=6.58/sin69.228°=7.038kN
卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1,T2]=7.038kN
绳夹数量:
n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×7.038/(2×15.19)=1个≤[n]=5个
满足要求!
花篮螺栓验算:
σ=[Fg]×103/(π×de2/4)=7.038×103/(π×102/4)=89.609N/mm2≤[ft]=170N/mm2
满足要求!
钢丝绳:
查表得,钢丝绳破断拉力总和:
Fg=101kN
[Fg]'=α×Fg/k=0.85×101/9=9.539kN≥[Fg]=7.038kN
满足要求!
吊环最小直径dmin=(4A/π)1/2=(4×[Fg]/([f]π))1/2=4×7.038×103/(65π))1/2=12mm
d=20≥dmin
满足要求!
注:
[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
第1次卸荷钢丝绳直径14mm,必须拉紧至7.038kN,吊环直径为20mm。
满足要求!
八、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
17.4
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W(mm3)
4490
立杆截面回转半径i(mm)
15.9
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
立杆截面面积A(mm2)
424
连墙件布置方式
两步三跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤210
轴心受压构件的稳定系数计算:
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m
长细比λ=l0/i=3.119×103/15.9=196.132
查《规范》表A得,φ=0.188
满足要求!
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
底部卸荷段立杆
单立杆的轴心压力设计值N1=(1.2×(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k)×(hx1+(1-Kf)
×(hx顶-hx1)+max[6,(1-Kf)×hj顶])/H=(1.2×(2.378+3.454)+1.4×3.15)
×(8.7+(1-0.8)×(8.7-8.7)+max[6,(1-0.8)×8.7])/17.4=9.638KN
顶部卸荷段立杆
单立杆的轴心压力设计值N2=(1.2×(NG1k+NG2k)+1.4×NQ1k)×(H-hx顶)/H
=(1.2×(2.378+3.454)+1.4×3.15)×(17.4-8.7)/17.4=5.704kN
单立杆轴心压力最大值N=max(N1、N2)=9.638KN
σ=N/(φA)=9638.107/(0.188×424)=120.912N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
组合风荷载作用
底部卸荷段立杆
单立杆的轴心压力设计值N1=(1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4NQ1k)×(hx1+(1-Kf)
×(hx顶-hx1)+max[6,(1-Kf)×hj顶])/H=(1.2×(2.378+3.454)+0.9×1.4×3.15)
×(8.7+(1-0.8)×(8.7-8.7)+max[6,(1-0.8)×8.7])/17.4=9.266KN
顶部卸荷段立杆
单立杆的轴心压力设计值N2=(1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k)×(H-hx顶)/H
=(1.2×(2.378+3.454)+0.9×1.4×3.15)×(17.4-8.7)/17.4=5.484kN
单立杆轴心压力最大值N=max(N1、N2)=9.266KN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.384×1.4×1.82/10=0.219kN·m
σ=N/(φA)+Mw/W=9265.538/(0.188×424)+219469.824/4490=165.117N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
九、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步三跨
连墙件连接方式
焊接连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN)
3
连墙件计算长度l0(mm)
600
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Ф48×3
连墙件截面面积Ac(mm2)
424
连墙件截面回转半径i(mm)
15.9
连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
对接焊缝的抗拉、抗压强度[ft](N/mm2)
185
Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.379×2×1.8×3×1.4=8.023kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736,查《规范》表A.0.6得,φ=0.896
(Nlw+N0)/(φAc)=(8.023+3)×103/(0.896×424)=29.015N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求!
对接焊缝强度验算:
连墙件的周长lw=πd=3.142×48=150.796mm;
连墙件钢管的厚度t=3mm;
σ=(Nlw+N0)/(lwt)=(8.023+3)×103/(150.796×3)=24.366N/mm2≤ft=185N/mm2
满足要求!
悬挑梁验算
一、基本参数
主梁离地高度(m)
16
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距(mm)
1400
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
压环钢筋
压环钢筋直径d(mm)
16
主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm)
1250
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm)
100
主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)
1600
梁/楼板混凝土强度等级
C30
二、荷载布置参数
支撑点号
支撑方式
距主梁外锚固点水平距离(mm)
支撑件上下固定点的垂直距离L1(mm)
支撑件上下固定点的水平距离L2(mm)
是否参与计算
1
上拉
1150
2900
1050
否
作用点号
各排立杆传至梁上荷载标准值F'(kN)
各排立杆传至梁上荷载设计值F(kN)
各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm)
主梁间距la(mm)
1
7.588
9.638
350
1400
2
7.588
9.638
1150
1400
附图如下:
平面图
立面图
三、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁合并根数nz
1
主梁材料规格
16号工字钢
主梁截面积A(cm2)
26.1
主梁截面惯性矩Ix(cm4)
1130
主梁截面抵抗矩Wx(cm3)
141
主梁自重标准值gk(kN/m)
0.205
主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2)
215
主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁允许挠度[ν](mm)
1/250
荷载标准值:
q'=gk=0.205=0.205kN/m
第1排:
F'1=F1'/nz=7.588/1=7.588kN
第2排:
F'2=F2'/nz=7.588/1=7.588kN
荷载设计值:
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第1排:
F1=F1/nz=9.638/1=9.638kN
第2排:
F2=F2/nz=9.638/1=9.638kN
1、强度验算
弯矩图(kN·m)
σmax=Mmax/W=3.565×106/141000=25.287N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求!
2、抗剪验算
剪力图(kN)
τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=9.946×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=11.754N/mm2
τmax=11.754N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求!
3、挠度验算
变形图(mm)
νmax=1.034mm≤[ν]=2×lx/250=2×1250/250=10mm
符合要求!
4、支座反力计算
R1=-2.032kN,R2=12.371kN
四、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:
N=[0]/nz=[0]/1=0kN
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=3.565×106/(1.05×141×103)+0×103/2610=24.083N/mm2≤[f]=215N/mm2
塑性发展系数γ
符合要求!
受弯构件整体稳定性分析:
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数:
查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得,φb=2
由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb值为0.93。
σ=Mmax/(φbWx)=3.565×106/(0.929×141×103)=27.22N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求!
五、锚固段与楼板连接的计算
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
压环钢筋
压环钢筋直径d(mm)
16
主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)
1600
梁/楼板混凝土强度等级
C30
压环钢筋1
压环钢筋2
锚固点压环钢筋受力:
N/2=1.016kN
压环钢筋验算:
σ=N/(4A)=N/πd2=2.032×103/(3.14×162)=2.526N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/mm2
注:
[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度
符合要求!