大学里15#、16#楼外脚手架施工方案.pdf
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1、 湘潭“大学里”15、16#楼工程 外 脚 手 架 施 工 方 案 编制人:审核人:编制单位:湖北冶金建设公司湖南分公司 编制日期:二零一零年七月二十二日 施工组织设计(方案)报审表 工程名称:湘潭大学里(住15#、16)楼工程 编号:至:湘潭市恒星监理有限责任公司 我方已根据施工合同的有关规定完成了湘潭大学里(住15、16#)楼施工组织设计施工方案的编制,请予以审查。附一:湘潭大学里(住15#、16)楼工程 外脚手架施工方案 附二:湘潭大学里(住15#、16)楼工程卸料平台施工方案 承包单位(章)项目经理 日 期 论证专家意见:签字:日 期 一、工程概况 本工程由中冶集团湖南怡富置业有限公司
2、投资新建的湘潭“大学里”(逸城花苑)第15、16楼。工程位置:湖南湘潭大学湘大路旁,湘大体育馆对面.1、第15楼建筑占地1760.62m2,总建筑面积14982。43m2 ,建筑层数18层(包括地下一层),建筑总高度51。30m,0。00m,相对地面标高78。30m,使用年限50年,属剪力墙结构,四单元、四部电梯,一梯两户.地下层为车库,地上为住宅。2、第16楼建筑占地601.72m2,总建筑面积9152。03m2,建筑层数18层(包括地下一层),建筑总高度51。30m,0。00m,相对地面标高81.50m,属剪力墙结构.两单元、两电梯,一梯二户,地下层为车库,地上为住宅。二、脚手架工程设计及
3、搭设参数 结合本工程形式、实际施工特点,建筑物四周采用落地式全封闭扣件式双排外落地脚手架,此架为一架三用,既用于结构施工和装修施工,同时 兼做安全防护。六层标高18米以上、十二层标高36米以上采用全封闭悬挑双排外脚手架,计划在六层、十二层采用全封闭平面设工字钢悬挑并钢丝绳斜拉结构.悬挑梁一般形式如图一所示,当荷载较大时,悬挑梁的挠度或承受内力超过规范要求时,就有两种选择,一是更换更大的截面的悬排钢梁,二是在梁端设置斜拉的钢丝索进行卸荷,将挑梁由纯受弯构件的静定结构,改变为压弯构件的超静定结构.就目前材料质量和施工水平,对采用钢丝索斜拉设计只当是一种安全储备,不作受力计算,还是以更换更大的截面钢
4、梁为宜.为了便于正确运用设计规范,现对悬挑梁的受力,锚环、主杆稳定和连墙件等逐一举例分析如下:脚手架钢管选用483。5;外挑工字钢采用I16,长度约为4。5米(阳台为4米加阳台宽度);固定工字钢在楼面上用218 的光圆钢筋.立杆纵向间距为1。5 米,内立杆距外墙0。20.3m,外立杆距外墙面为1。4 米,大横杆步距1.7米外排步距中设防护横杆(安全栏杆),小横杆间距为1。5 米。脚手架立杆下端支承在I16工字钢制作的水平悬排梁上。(祥见悬挑示意图)脚手架与建筑物的连墙拉结在两步三跨内采用和顶撑配合使用的刚性连接方式:顶撑用483.5 钢管,固定在内埋设48的钢管上,每个节点采用三个直角(十字)
5、扣件。悬挑架高63米=18米,及高出女儿墙1.5米,总计:18+1。519。5米,故按19.5米对悬挑架高度计算荷载及对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算.三、悬挑架的荷载取值及悬臂梁设计 3。1 悬挑架荷载的取值与组合 3。1。1 计算基数:计算高度 H=18m 步 距 h=1。7m 外护栏lb=0.85m 立杆纵距 la=1.5m 立杆横距 lb=1。05m 查扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ302001):钢管自重 G1=0.0384 KN/m 挡脚板自重G2=0。0262 KN/m 安全立网自重 G3=0。0034 KN/m2 安全平网自重 G4=0。00487 KN/m2 外
6、立杆至墙距 ld=1.40m 主体施工活荷载 qk=3 KN/m2 内立杆至墙距 lc=0。20m 3。1.2 脚手架结构自重(包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和 扣件);查 扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ30-2001)附表A1 得:架体每米高度一个立杆纵距的自重 gk1=0。1394KN/m NG1K=Hgk1=180.1394=2。509KN 3.1.3 构配件自重(包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等)外立杆 竹串片板按二层考虑,单位荷重按0。35kN/m2计:NG2K1=2lalb0.35103=21。051.50。35103=1102.5N 栏杆、挡脚板(挡脚板按二
7、层考虑,栏杆每步架1根)NG2K2=2laG1+18G2103 =(21.50.0384+180。0262)103=1058.4N 安全网(立网、平网)NG2K3=HlaG3103+4lalbG4103=22。21。50。01103=191。33N 合计 NG2K=1058.4+1102。5+191.33=2352。23 N 内立杆 竹串片板按一层考虑 NG2K1=2lalb0。35103+2lalc0。35103 =(21。051.50。35+21.50。350.35)103 =1470N 安全栏杆 NG2K2=180.0262103=471.6 N 安全网(平网)NG2k-3=4lalbG
8、4103=30。681N 错误!合计 NG2K=1470+471。6+30。681=1972.3N 3。1.4 施工均布活荷载 按主体施工阶段一层施工考虑:外立杆 NQK 外=1lalbqk/2=11。51.053/2=2。3625kN 内立杆 NQK 内=1lalbqk/2+1lalcqk =2.3625+0.31.50.353 =3。9375kN 3。1。5 垂直荷载组合 外立杆 N1=1。2(NG1K+NG2K)+1。4NQK 外 =1.2(4。3911+1。27178)+1.42。3625 =10。103kN 内立杆 N2=1。2(NG1K+NG2K)+1.4NQK 内 =1.2(4。
9、3911+1.2373)+1。43.9375 =12。27kN 3.2 悬挑梁设计 本工程悬挑架采用钢丝绳张拉型钢悬臂式结构,水平悬挑型钢梁采用I16型钢,长4。5m(局部5。4m)延立杆步距埋设阳角采用端头焊接连为一体的作法,按材料构造要求设井字角,六楼、十二楼面上分别在A点、B点预埋18的圆钢,A、B点为全封闭.根据钢结构设计规范(GB50017-2002)规定进行下列计算与验算:计算模型:按悬臂梁考虑 I16钢截面特性 Wx=49103mm3,I=245104mm4,自重q=0.2050 kN/m,弹性模量E=206103N/mm2,翼缘宽度b=88mm,翼缘平均厚度=6mm,高度h=1
10、60 水平悬挑梁计算简图 最大弯矩 Mmax=N2lblC(lb+lC)+116 q(lb+lC)2 =12.271。050.31。4+1160.2051.42=2。785KNm 强度验算=Mmax/(xWx)x截面发展系数,对I形截面,查表得:x=1。05;Wx-对x 轴的净截面抵抗矩,查表得:Wx=49103mm3。f-型钢的抗弯强度设计值,Q235 钢,取f=185N/mm2.=3。3106/(1。0549103)=64。14N/mm2f=185N/mm2 安全.整体稳定验算 根据钢结构设计的规范(GBJ1788)的规定,轧制普通工字钢受弯要考虑整体稳定问题.按附录一之(二),本间支梁跨
11、长1。4 米,按下列公式计算整体稳定系数:=(570b/l1h)235/s =570687.6/(1400100)235/185=2。7 则悬臂梁弯曲应力为:=Mmax/(Wx)=3.3106/(2.749103)=27。2N/mm2f=185N/mm2 安全。在大阳角及悬挑的阳台等最不利的位置,其悬臂长,且立面布置不易统 一,因此在方案中应对这些部位作重点的处理,构造措施重点加强,其施工方法见图二(计算从略)刚度验算 =N2lb/9EIl(lb2+2lClb)3/31/2+5ql4/384EI N1、N2作用于水平悬挑梁上的内、外立杆荷载(KN);E-弹性模量,E=206103N/mm2.I
12、-钢材的抗弯强度设计值,Q235 钢,取f=185N/mm2.10mm,满足要求。I16钢后部锚固钢筋设计 悬排钢梁锚固钢筋选用18普通圆钢“几字型预埋,后塞入钢梁,再焊接的方式.锚固钢筋的焊缝验算 =F1/(lW)F1-作用于锚固钢筋上的轴心拉力设计值,F1=7。8kN;lW-焊缝的计算长度,取lW=3010=20mm。-焊缝的计算厚度,取8mm。=7。8103/(208)=52。8N/mm2=160 N/mm2 满足要求。由计算结果可知,当挑梁采用I16型钢时,其强度、挠度、稳定性均 符合要求.(8)、斜拉钢丝绳计算 选用9。0(73.0)钢绞线 根据计算得:F=14.6KN F/s=14
13、。6103/3.1432=5161670 满足要求 挂勾钢筋采用16花兰螺丝连接 F/s14.6103/3。148272310 满足要求 花篮螺丝预埋500短建筑钢管,外露10018 型埋件20 图 一 四、立杆稳定性计算 4。1 无风荷载时,立杆稳定性计算:N/(A)f N-计算立杆最大垂直力设计值,取N=N2=12。27 kN;-轴心受压构件的稳定系数,根据长细比查(JGJ1302001)附 录C 表C 取值;根据第5。3。3 条规定:立杆计算长度 l0=kh=1。1551。5150=260cm 长细比:=l0/i(钢管回转半径)=260/1。58=164。556,查附录C,=0。260
14、A 立杆的截面面积,查本规范附录B 表B 采用:A=489mm2 立杆稳定性计算:N/(A)=12270/(0.26489)=96。51N/mm2f=215N/mm2,安全。4。2 在风荷载作用下,立杆稳定性计算:N/(A)+MW/Wf MW-由风荷载设计值产生的弯矩,按本规范(5.3.4)式计算;W-钢管立杆的截面模量,查附录B 表B:W=5。08cm3;由风荷载产生的弯矩计算 水平风荷载标准值 k=0.7zs0 z-风压高度变化系数,查建筑结构荷载规范(GBJ9):脚手架最高处19。50m,查表得:z=1。5166;s-脚手架风荷载体型系数,按本规范4。2.4 规定采用:查表得:敞开式脚手
15、架的挡风面积为1。51.50.095=0。21375m2 密目网的挡风系数取0。5,则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后,脚手架综合挡风面积为:(1.51.50。21375)0。5+0。21375=1。231875m2 其综合挡风系数为=1。231875/(1。51。5)=0.5475 查规范表4。2.4,背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数 为1。3,即:s=1。30.5475=0.71175;0-基本风压。根据建筑结构荷载规范(GBJ9)规定:0=0。45.k=0.70.451。51660.71175=0。34 KN/m2 由风荷载产生的弯矩计算 MW=0。851.4k la h2/10
16、=0。851。40。341。51.52/10=0.1366 KN。m 立杆稳定性计算 N/(A)+MW/W=12270/(0.26489)+0。1366106/(5。08103)=123。4kN/mm2f=215 kN/mm2,安全.五、连墙件计算 连墙构造对外脚手架的安全至关重要,必须引起高度重视,确保架体稳固.连墙顶撑用483。5 钢管,水平距离4。5m,竖向距离为3米。梅花形布置。5。1 作用于脚手架上的水平风荷载标准值:k=0。34 KN(同脚手架稳定计算数值)由风荷载产生的连墙件轴向力设计值:N1w=1。4k Aw=1。40。3434.5=6。426 KN 连墙件约束脚手架平面外变形
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