施工方案
编制人:____________
审核人:____________
审批人:____________
1.工程概况
| 工程名称 | xxxxx展示中心 |
| 工程地点 | xxxxx |
| 建设单位 | xxxxxx中心有限公司 |
| 设计单位 | xxxxx有限公司 |
| 监理单位 | xxxxx分公司 |
| 施工单位 | xxxx程局 |
| 建筑面积 | 153638m2 |
| 层数(地上/地下) | 地上23层/地下3层 |
| 建筑高度 | 99.8m |
| 结构形式 | 钢筋混凝土框架-剪力墙 |
广东xxx展示中心工程承包合同、及施工用图纸等;
《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)
《悬挑脚手架施工方案》
【建筑施工手册】第四版;
工程建设标准强制性条文、及其他有关法律、法规、规章、管理文件。
3.卸料平台设置:
三层以上采用悬挑式脚手架,卸料平台也采用悬挑式卸料平台。
三层以下采用钢管落地式卸料平台。
本方案只对落地式钢管卸料平台进行计算及说明,悬挑式卸料平台详见《悬挑脚手架施工方案》(2007年1月14日编制)。
4.设计计算
4.1.计算简图
4.2.参数信息
4.2.1.基本参数
立杆横向间距或排距la(m):1.00,立杆步距h(m):1.50;
立杆纵向间距lb(m):1.00,平台支架计算高度H(m):22.80(按最不利的从地下三层搭设至二层板高度计算);
立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):0.10,平台底钢管间距离(mm):300.00;
钢管类型(mm):Φ48×3.5,扣件连接方式:双扣件,取扣件抗滑承载力系数:0.80;
4.2.2.荷载参数
脚手板自重(kN/m2):0.300;
栏杆自重(kN/m):0.150;
材料堆放最大荷载(kN/m2):2.000;
施工均布荷载(kN/m2):3.000;
4.3.纵向支撑钢管计算:
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面几何参数为
截面抵抗矩 W = 5.08 cm3;
截面惯性矩 I = 12.19cm4;
纵向钢管计算简图
4.3.1.荷载的计算:
脚手板与栏杆自重(kN/m):
q11 = 0.15 + 0.3×0.3 = 0.24 kN/m;
堆放材料的自重线荷载(kN/m):
q12 = 2×0.3 = 0.6 kN/m;
活荷载为施工荷载标准值(kN/m):
p1 = 3×0.3 = 0.9 kN/m
4.3.2.强度验算:
依照《规范》5.2.4规定,纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和;
最大弯矩计算公式如下:
最大支座力计算公式如下:
均布恒载:q1 = 1.2 × q11+ 1.2 × q12 = 1.2×0.24+ 1.2×0.6 = 1.008 kN/m;
均布活载:q2 = 1.4×0.9 = 1.26 kN/m;
最大弯距 Mmax = 0.1×1.008×12 + 0.117 ×1.26×12 = 0.248 kN.m ;
最大支座力 N = 1.1×1.008×1 + 1.2×1.26×1 = 2.621 kN;
最大应力 σ = Mmax / W = 0.248×106 / (5080) = 48.862 N/mm2;
纵向钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;
纵向钢管的计算应力 48.862 N/mm2 小于 纵向钢管的抗压设计强度 205 N/mm2,满足要求!
4.3.3.挠度验算:
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:
均布恒载:
q = q11 + q12 = 0.84 kN/m;
均布活载:
p = 0.9 kN/m;
V = (0.677 ×0.84+0.990×0.9)×10004/(100×2.06×105×121900)=0.581 mm;
纵向钢管的最大挠度为 0.581 mm 小于 纵向钢管的最大容许挠度 1000/150与10 mm,满足要求!
4.4.横向支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取板底纵向支撑钢管传递力,P =2.621 kN;
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)
最大弯矩 Mmax = 0.882 kN.m ;
最大变形 Vmax = 2.255 mm ;
最大支座力 Qmax = 9.531 kN ;
最大应力 σ= 173.668 N/mm2 ;
横向钢管的计算应力 173.668 N/mm2 小于 横向钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度为 2.255 mm 小于 支撑钢管的最大容许挠度 1000/150与10 mm,满足要求!
4.5.扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。
R ≤Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN;
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 9.531 kN;
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
4.6.模板支架立杆荷载标准值(轴力)计算:
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
4.6.1.静荷载标准值包括以下内容:
脚手架的自重(kN):
NG1 = 0.129×22.8 = 2.943 kN;
栏杆的自重(kN):
NG2 = 0.15×1 = 0.15 kN;
脚手板自重(kN):
NG3 = 0.3×1×1 = 0.3 kN;
堆放荷载(kN):
NG4 = 2×1×1 = 2 kN;
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.393 kN;
4.6.2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值 NQ = 3×1×1 = 3 kN;
4.6.3.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ = 1.2×5.393+ 1.4×3 = 10.672 kN;
4.7.立杆的稳定性验算:
立杆的稳定性计算公式:
其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 10.672 kN;
φ ------- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 Lo/i 查表得到;
i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) :i = 1.58 cm;
A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4. cm2;
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3;
σ ------- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2);
[f] ---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2;
L0 ---- 计算长度 (m);
如果完全参照《扣件式规范》,由公式(1)或(2)计算
l0 = k1μh (1)
l0 = h+2a (2)
k1---- 计算长度附加系数,取值为1.167;
μ ---- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;μ= 1.7;
a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.1 m;
公式(1)的计算结果:
立杆计算长度 L0 = k1μh = 1.167×1.7×1.5 = 2.976 m;
L0/i = 2975.85 / 15.8 = 188 ;
由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.203 ;
钢管立杆受压应力计算值 ; σ =10672.176 /( 0.203×4 )= 107.51 N/mm2;
钢管立杆稳定性验算 σ = 107.51 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
公式(2)的计算结果:
L0/i = 1700 / 15.8 = 108 ;
由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.53 ;
钢管立杆受压应力计算值 ; σ =10672.176 /( 0.53×4 )= 41.178 N/mm2;
钢管立杆稳定性验算 σ = 41.178 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算
l0 = k1k2(h+2a) (3)
k2 -- 计算长度附加系数,按照表2取值1.0 ;
公式(3)的计算结果:
L0/i = 2110.87 / 15.8 = 134 ;
由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.376 ;
钢管立杆受压应力计算值 ; σ =10672.176 /( 0.376×4 )= 58.044 N/mm2;
钢管立杆稳定性验算 σ = 58.044 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
5.卸料平台其他注意事项
卸料平台就自成受力系统,禁止与脚手架连接,防止给脚手架增加不利荷载,影响脚手架的稳定与和平台的安全使用。
卸料平台应便于操作,脚手板应铺平绑牢,平台就在明显处设置标志牌,规定使用要求和限定荷载(本工程落地式平台按2KN/m2限荷)。
卸料平台外侧三面须搭高高度不小于900mm的拦杆,及挂密目式安全网。
卸料平台在建筑物垂直方向应错开设置,以免妨碍吊运物品。
卸料平台在使用中应加强检查,确保安全使用。下载本文