某小学周边区域旧城改造工程满堂脚手架方案.docx

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某小学周边区域旧城改造工程满堂脚手架方案

一、工程概况

1.1xx路小学周边区域旧城改造工程，由xx市xx投资有限公司投资建设，xxx监理有限责任公司监理，位于xx路、xx路、xx路围合区域。

本工程规划建筑物为4栋22～23层单体住宅楼，其中1＃、3＃为23层，地下2层，建筑高度为67.280m,剪力墙结构；2＃、4＃楼为22层,地下2层;建筑高度为64.480m，剪力墙结构。

沿街商业网点地上2层，建筑高度为8.250m，其中负一层地下室人防部分面积为8111m2，层高为4.2m。

二、使用材料

1、钢管宜采用力学性能适中的Q235A（3号）钢，其力学性能应符合国家现行标准《炭素结构钢》（GB/T700）中Q235A钢的规定。

2、钢管选用外径48mm，壁厚3.5mm的焊接钢管。

3、铸件不得有裂纹、气孔，不宜有缩松、砂眼、浇冒口残余披缝，毛刺、氧化皮等清除干净。

4、扣件与钢管的贴合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好，当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。

5、扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。

6、扣件表面应进行防锈处理。

7、钢管弯曲、压扁、有裂纹或严重锈蚀；扣件有脆裂、变形、滑扣应报废和禁止使用。

8、外架钢管采用金黄色，栏杆采用红白相间色，扣件刷暗红色防锈漆。

四、脚手架的计算

主楼的楼层内施工采用满堂式脚手架，搭设尺寸为：

立杆的纵距1米，立杆的横距1米，立杆的步距1.50米。

采用的钢管类型为48×3.5，托梁材料选用40*80mm的木方，在计算过程中，由于板厚、跨度不统一，为了安全起见，计算时各种参数均采用最大值。

五、搭设技术措施

搭设技术措施：

1、室内满堂脚手架搭设必须严格符合相关规定要求。

2、满堂脚手架的纵、横距不应大于1.5米。

3、满堂脚手架应设登高设施，保证操作人员上下安全。

4、操作层应设竹笆，不得留有空洞，必须留空洞着，必须设安全防护。

5、满堂脚手架的步距，应控制在1.8米以内，必须高于1.8米，应有保护措施。

6、满堂脚手架的稳固，应采用斜杆（剪刀撑）保护。

7、满堂脚手架严禁采用钢、竹混搭。

六、满堂脚手架计算书

一、搭设方案

（一）基本搭设参数

模板支架高H为2.8m，立杆步距h（上下水平杆轴线间的距离）取1.5m，立杆纵距la取1m，横距lb取1m。

立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的自由长度a取0.1m。

整个支架的简图如下所示。

模板底部的方木，截面宽40mm，高80mm，布设间距0.3m。

（二）材料及荷载取值说明

本支撑架使用Φ48×3.5钢管，钢管壁厚不得小于3mm，钢管上严禁打孔；采用的扣件，应经试验，在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。

模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重，以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。

二、板模板支架的强度、刚度及稳定性验算

荷载首先作用在板底模板上，按照"底模→底模方木/钢管→横向水平钢管→可调托座→立杆→基础"的传力顺序，分别进行强度、刚度和稳定性验算。

其中，取与底模方木平行的方向为纵向。

（一）板底模板的强度和刚度验算

模板按三跨连续梁计算，如图所示:

（1）荷载计算，按单位宽度折算为线荷载。

此时，

模板的截面抵抗矩为：

w＝1000×182/6=5.40×104mm3；

模板自重标准值：

x1＝0.3×1=0.3kN/m；

新浇混凝土自重标准值：

x2＝0.15×24×1=3.6kN/m；

板中钢筋自重标准值：

x3＝0.15×1.1×1=0.165kN/m；

施工人员及设备活荷载标准值：

x4＝1×1=1kN/m；

振捣混凝土时产生的荷载标准值：

x5＝2×1=2kN/m。

以上1、2、3项为恒载，取分项系数1.35，4、5项为活载，取分项系数1.4，则底模的荷载设计值为：

g1=（x1+x2+x3）×1.35=（0.3+3.6+0.165）×1.35=5.488kN/m；

q1=（x4+x5）×1.4=（1+2）×1.4=4.2kN/m；

对荷载分布进行最不利布置，最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。

跨中最大弯矩计算简图

跨中最大弯矩计算公式如下:

M1max=0.08g1lc2+0.1q1lc2=0.08×5.488×0.32+0.1×4.2×0.32=0.077kN·m

支座最大弯矩计算简图

支座最大弯矩计算公式如下：

M2max=-0.1g1lc2-0.117q1lc2=-0.1×5.488×0.32-0.117×4.2×0.32=-0.094kN·m；

经比较可知，荷载按照图2进行组合，产生的支座弯矩最大。

Mmax=0.094kN·m；

（2）底模抗弯强度验算

取Max（M1max，M2max）进行底模抗弯验算，即

σ=0.094×106/（5.40×104）=1.734N/mm2

底模面板的受弯强度计算值σ=1.734N/mm2小于抗弯强度设计值fm=15N/mm2，满足要求。

（3）底模抗剪强度计算。

荷载对模板产生的剪力为Q=0.6g1lc+0.617q1lc=0.6×5.488×0.3+0.617×4.2×0.3=1.765kN；

按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算：

τ=3×1765.215/（2×1000×18）=0.147N/mm2；

所以，底模的抗剪强度τ=0.147N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.4N/mm2满足要求。

（4）底模挠度验算

模板弹性模量E=6000N/mm2；

模板惯性矩I=1000×183/12=4.86×105mm4；

根据JGJ130－2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此，底模的总的变形按照下面的公式计算：

ν=0.159mm；

底模面板的挠度计算值ν=0.159mm小于挠度设计值[v]=Min（300/150，10）mm，满足要求。

（二）底模方木的强度和刚度验算

按三跨连续梁计算

（1）荷载计算

模板自重标准值：

x1=0.3×0.3=0.09kN/m；

新浇混凝土自重标准值：

x2=0.15×24×0.3=1.08kN/m；

板中钢筋自重标准值：

x3=0.15×1.1×0.3=0.05kN/m；

施工人员及设备活荷载标准值：

x4=1×0.3=0.3kN/m；

振捣混凝土时产生的荷载标准值：

x5=2×0.3=0.6kN/m；

以上1、2、3项为恒载，取分项系数1.35，4、5项为活载，取分项系数1.4，则底模的荷载设计值为：

g2=（x1+x2+x3）×1.35=（0.09+1.08+0.05）×1.35=1.646kN/m；

q2=（x4+x5）×1.4=（0.3+0.6）×1.4=1.26kN/m；

支座最大弯矩计算简图

支座最大弯矩计算公式如下:

Mmax=-0.1×g2×la2-0.117×q2×la2=-0.1×1.646×12-0.117×1.26×12=-0.312kN·m；

（2）方木抗弯强度验算

方木截面抵抗矩W=bh2/6=40×802/6=4.267×104mm3；

σ=0.312×106/（4.267×104）=7.314N/mm2；

底模方木的受弯强度计算值σ=7.314N/mm2小于抗弯强度设计值fm=13N/mm2，满足要求。

（3）底模方木抗剪强度计算

荷载对方木产生的剪力为Q=0.6g2la+0.617q2la=0.6×1.646×1+0.617×1.26×1=1.765kN；

按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算：

τ=0.827N/mm2；

所以，底模方木的抗剪强度τ=0.827N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.3N/mm2满足要求。

（4）底模方木挠度验算

方木弹性模量E=9000N/mm2；

方木惯性矩I=40×803/12=1.707×106mm4；

根据JGJ130－2001，刚度验算时采用荷载短期效应组合，取荷载标准值计算，不乘分项系数，因此，方木的总的变形按照下面的公式计算：

ν=0.521×（x1+x2+x3）×la4/（100×E×I）+0.192×（x4+x5）×la4/（100×E×I）=0.526mm；

底模方木的挠度计算值ν=0.526mm小于挠度设计值[v]=Min（1000/150，10）mm，满足要求。

（三）托梁材料计算

根据JGJ130－2001，板底托梁按二跨连续梁验算，承受本身自重及上部方木小楞传来的双重荷载，如图所示。

（1）荷载计算

材料自重：

0.0384kN/m；（材料自重，近似取钢管的自重，此时，偏于保守）

方木所传集中荷载：

取

（二）中方木内力计算的中间支座反力值，即

p=1.1g2la+1.2q2la=1.1×1.646×1+1.2×1.26×1=3.323kN；

按叠加原理简化计算，钢管的内力和挠度为上述两荷载分别作用之和。

（2）强度与刚度验算

托梁计算简图、内力图、变形图如下：

托梁采用：

木方:

40×80mm；

W=42.667×103mm3；

I=170.667×104mm4；

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图（kN·m）

支撑钢管计算变形图（mm）

支撑钢管计算剪力图（kN）

中间支座的最大支座力Rmax=12.127kN；

钢管的最大应力计算值σ=1.122×106/42.667×103=26.307N/mm2；

钢管的最大挠度νmax=4.692mm；

支撑钢管的抗弯强度设计值fm=205N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值σ=26.307N/mm2小于钢管抗弯强度设计值fm=205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度计算值ν=4.692小于最大允许挠度[v]=min（1000/150,10）mm,满足要求!

（四）立杆稳定性验算

立杆计算简图

1、不组合风荷载时，立杆稳定性计算

（1）立杆荷载。

根据《规程》，支架立杆的轴向力设计值N应按下式计算：

N=1.35∑NGK+1.4∑NQK

其中NGK为模板及支架自重，显然，最底部立杆所受的轴压力最大。

将其分成模板（通过顶托）传来的荷载和下部钢管自重两部分，分别计算后相加而得。

模板所传荷载就是顶部可调托座传力，根据3.1.4节，此值为F1=12.127kN。

除此之外，根据《规程》条文说明4.2.1条，支架自重按模板支架高度乘以0.15kN/m取值。

故支架自重部分荷载可取为

F2=0.15×2.8=0.42kN；

立杆受压荷载总设计值为：

Nut=F1+F2×1.35=12.127+0.42×1.35=12.694kN；

其中1.35为下部钢管自重荷载的分项系数，F1因为已经是设计值，不再乘分项系数。

（2）立杆稳定性验算。

按下式验算