《施工组织设计》荆门市东方雅苑A栋住宅楼工程脚手架施工方案8.doc
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1、东方雅苑A栋住宅楼工程脚手架搭拆方案编制: 审核: 审批: 荆门市荆厦建安有限公司东方雅苑A栋项目部2009.4.15一、工程概况 本工程建筑主体为一栋地下一层,地上二十八层的住宅楼,总建筑面积23300平方米;建筑高度84.55m,钢筋混凝土框剪结构。本工程建筑耐火等级二级,结构安全等级为二级,屋面防水等级为二级,屋面防水等级为二级,建筑耐久年限为50年,建筑抗震设防烈度六度,本工程设计0.000相当于绝对标高84.85m。本工程设计为人工挖孔桩基础,桩身为C25,桩帽为C35,护壁为C25,骨料直径70mm,全框架钢筋混凝土结构,0.000以上砌体为小空心加气混凝土砌块与M5.0混合砂浆实
2、砌240厚,外墙及楼梯围护墙为200厚墙体均采用加气混凝土砌块(容重不大于7KN/m2)与M5混合砂浆砌筑,其余为100厚墙体均采用加气混凝土砌块(容重不大于7KN/m2)与M5混合砂浆砌筑。整个扣件式钢管脚手架的设计与施工,应严格遵照国家行业标准建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)执行。二、脚手架的设计及构造钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范。 (一)参数信息: 1.脚手架参数 搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.50米,立杆
3、的横距为1.05米,立杆的步距为1.80 米; 计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为43.4 米,立杆采用单立管; 内排架距离墙长度为0.20米; 大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 2; 采用的钢管类型为 483.5; 横杆与立杆连接方式为单扣件;扣件抗滑承载力系数为 0.80; 连墙件采用两步三跨,竖向间距 3.60 米,水平间距4.50 米,采用焊缝连接; 2.活荷载参数 施工荷载均布参数(kN/m2):3.000;脚手架用途:结构脚手架; 同时施工层数:2; 3.风荷载参数 湖北省荆门地区,基本风压为0.300,风荷载高度变化系数z为0.740,风荷载体型系数s为0.649; 考虑
4、风荷载; 4.静荷载参数 每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):0.1248; 脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.140; 安全设施与安全网(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:4; 脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆木; 4.水平悬挑支撑梁 悬挑水平钢梁采用16号工字钢 ,其中建筑物外悬挑段长度1.25米,建筑物内锚固段长度 1.50 米。 与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00; 楼板混凝土标号:C25; 5.拉绳与支杆参数 支撑数量为:1; 钢丝绳安全系数为:3.000; 钢丝绳与墙距离为(m):1.200; 悬挑
5、水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物 1.20 m。 (二)大横杆的计算: 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。 1.均布荷载值计算 大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ; 脚手板的荷载标准值:P2=0.3001.050/(2+1)=0.105 kN/m ; 活荷载标准值: Q=3.0001.050/(2+1)=1.050 kN/m; 静荷载的计算值: q1=1.20.038+1.20.105=0.172 kN/m; 活荷载的计算值: q2=1.41.050=1.4
6、70 kN/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) 2.强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯距计算公式如下: 跨中最大弯距为M1max=0.080.1721.5002+0.101.4701.5002 =0.362 kN.m; 支座最大弯距计算公式如下: 支座最大弯距为 M2max= -0.100.1721.5002-0.1171.4701.5002 =-0.426 kN.m; 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =Max(0.362106,0.426106)/5080.0=83.858 N/
7、mm2; 大横杆的抗弯强度:= 83.858 N/mm2 小于 f=205.0 N/mm2。满足要求! 3.挠度计算: 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下: 静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.105=0.143 kN/m; 活荷载标准值: q2= Q =1.050 kN/m; 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V= 0.6770.1431500.04/(1002.06105121900.0)+0.9901.0501500.04/(1002.06105121900.0) = 2.291 mm; 脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为 l/150与10 mm
8、 请参考规范表5.1.8。 大横杆的最大挠度小于 1500.0/150 mm 或者 10 mm,满足要求! (三)小横杆的计算: 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。 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.荷载值计算 大横杆的自重标准值:p1= 0.0381.500 = 0.058 kN; 脚手板的荷载标准值:P2=0.3001.0501.500/(2+1)=0.158 kN; 活荷载标准值:Q=3.0001.0501.500/(2+1) =1.575 kN; 荷载的计算值: P=1.2(0.058+0.158)+1.4 1.5
9、75 = 2.463 kN; 小横杆计算简图 2.强度计算 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: Mqmax = 1.20.0381.0502/8 = 0.006 kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 2.4631.050/3 = 0.862 kN.m ; 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.868 kN.m; = M / W = 0.868106/5080.000=170.953 N/mm2 ; 小横杆的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为小横杆自重均
10、布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下: Vqmax=50.0381050.04/(3842.060105121900.000) = 0.024 mm ; P2 = p1 + p2 + Q = 0.058+0.158+1.575 = 1.790 kN; 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下: Vpmax = 1790.1001050.0(31050.02-41050.02/9 ) /(722.060105121900.0) = 2.929 mm; 最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+2.929 = 2.953
11、 mm; 小横杆的最大挠度小于 (1050.000/150)=7.000 与 10 mm,满足要求!; (四)扣件抗滑力的计算: 按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80, 该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。 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6.40 kN; R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.050=0.040 kN; 脚手板的荷载标准值: P2 = 0.3001.05
12、01.500/2=0.236 kN; 活荷载标准值: Q = 3.0001.0501.500 /2 = 2.363 kN; 荷载的计算值: R=1.2(0.040+0.236)+1.42.363=3.639 kN; R 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! (五)脚手架荷载标准值: 作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容: (1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1248 NG1 = 0.12518.000 = 2.246 kN; (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0.30 NG2= 0.
13、30041.500(1.050+0.3)/2 = 1.215 kN; (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆木,标准值为0.11 NG3 = 0.14041.500/2 = 0.420 kN; (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.50018.000 = 0.135 kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.016 kN; 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 取值。 经计算得到,活荷载标准值 NQ= 3.0001.0501.5002/2 =
14、 4.725 kN; 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 Wo - 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用: Wo = 0.300 kN/m2; Uz - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用: Uz= 0.740 ; Us - 风荷载体型系数:Us =0.649 ; 经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.7 0.3000.7400.649 = 0.101 kN/m2; 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG+1.4NQ= 1.24.016+ 1.44.725= 11.435 k
15、N; 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.24.016+ 0.851.44.725= 10.442 kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.1011.500 1.8002/10 = 0.058 kN.m; (六)立杆的稳定性计算: 不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为: 立杆的轴心压力设计值 :N =11.435 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm; 计算长度附加系数 :K = 1.155 ; 计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3
16、得 :U = 1.500 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定 :lo = 3.119 m; Lo/i = 197.000 ; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 := 0.186 ; 立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205.000 N/mm2; = 11435.000/(0.186489.000)=125.719 N/mm2; 立杆稳定性计算 = 125.719 小于 f = 205.000 N/mm2 满足要求! 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 立杆的轴
17、心压力设计值 :N =10.442 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm; 计算长度附加系数 : K = 1.155 ; 计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 :U = 1.500 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定:lo = 3.119 m; Lo/i = 197.000 ; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 := 0.186 立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205.000 N/mm2; = 10442.430/(0.186489.
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