施工组织设计下载简介

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70米高层建筑外脚手架施工方案

北京地区基本风压wo（kN/m2）

（按受弯构件考虑）rmˊ

轴心受压构件稳定系数ψ

SGBZ-0519管道及设备保温施工工艺标准注：计算长度lo=µ×h=1.51×1.8=2718mm

长细比λ=lo/i=2718/15.8=172

11．1．2验算项目和步骤

本脚手架属施工荷载由纵向水平杆传给立杆情况，传递线路如下：脚手板→小横杆→大横杆→立杆→地基。因此应对基础、连墙件、立杆、纵横向水平杆等进行验算。

11．1．2．1纵、横向水平杆承载验算

横向水平杆（以长杆为对象）

纵向水平杆（以三跨为对象）

q=0.775×(1.2×0.25+1.4×3)=3.49kN/m

P=3.49×0.5×1.7=2.97kN

Mmax=3.49×0.62/2=0.63kN·m

Mmax=0.213×2.97×1.55=0.98kN·m

σ=0.63×106/5080=124N/mm2≤f=205N/mm2

σ=0.98×106/5080=193N/mm2≤f=205N/mm2

W=1.615×2.97×103×1.553×109/(100×2.06×105×12.19×104)=7.11mm

≤L/150=1550/150=10mm

11．1．2．2立杆、连墙件和扣件、顶板和基础验算

立杆计算截面以上架高H0=50m

恒载标准值NGK=H0×（gk1＋gk3）＋n1Lagk2

NGK=22×（0.1081＋0.0768）＋2×1.55×0.3891=6.29kN

NGK=50×（0.1081＋0.0768）＋2×1.55×0.3891=12.76kN

活载标准值NQK=n1×La×qk=2×1.55×1.65=5.12kN

N=1.2×（6.29＋5.12）=13.69kN

N=1.2×（12.76＋5.12）=21.46kN

风荷载标准值WK=0.7×µz×µs×wo

WK=0.7×1.79×1.3×0.35=0.57kN/m2

风载产生弯矩设计值MW=0.12×WK×La×h2

MW=0.12×0.57×1.55×1.82=0.34kN·m

稳定验算0.9×（N/ψA＋MW/W）≤f/rmˊ

13.69×103/（0.24×489）＋0.34×106/5080=183.58N/mm2≤205/（0.9×1.1705）

=194.6N/mm2

21.46×103/（0.24×2×489）＋0.34×106/5080=158.36N/mm2≤205/（0.9×1.1705）=194.6N/mm2

风荷载产生轴向力设计值New=1.4×WK×Aw

New=1.4×0.57×3.6×8.1=23.27kN

脚手架平面外变形产生的轴向力N0=5kN

连墙件轴向力设计值Nl=New＋N0

Nl=23.27＋5=28.27kN

连墙杆的计算长度lo=1.1＋0.75=1.85m=1850mm

长细比λ=lo/i=1850/15.8=117.09

28.27×103/（0.47×2×489）=61.5N/mm2≤205/1.5607=146N/mm2

扣件抗滑验算Nl≤Rc【按直角扣件计：Rc=8.0kN/个】

28.27KN≤4×8.0=32kN

立杆底座承载力验算N≤Rb【立杆底座承载力设计值Rb=40kN】

21.46KN≤40kN

东西两侧回填土地基承载力验算N/Ad≤k×fk   【按回填土k=0.4Ad=1.55×0.4=0.62m2    fk=10t/m2=98kN/m2】

21.46/0.62=34.61kN/m2≤0.4×98=39.2kN/m2

南北两侧顶板地基承载力验算N/Ad≤[σ] 【Ad=1.55×0.4=0.62m2   按设计提供数据[σ]=1.4×活载＋1.2×恒载=1.4×5＋1.2×6=14.2kN/m2】

21.46/0.62=34.61kN/m2≥14.2kN/m2

由表知：1、立杆承载最小安全系数（194.6－183.58）/194.6×100%=5.68%＞5%；

2、回填土承载最小安全系数（39.2－34.61）/39.2×100%=11.71%＞5%；

11.2悬挑脚手架设计验算

该悬挑架所用的钢管材质与扣件式落地架相同，其截面特征参数参见11.1.1.1表中所列数据。承受荷载的传递途径是：脚手板→小横杆→大横杆→立杆→承力架→楼面顶板。需要计算的项目有：

◆   立杆的稳定性；

◆   连墙件的强度、稳定性和扣件的抗滑力；

◆   悬挑杆的强度、挠度；

◆   斜撑杆和钢丝绳的稳定性；

11．2．1立杆、连墙件和扣件的稳定承载计算

钢管架构件gk1=0.1089kN/m

作业层面材料gk2=0.4112kN/m

整体拉结和防护材料gk3=0.0768kN/m2

立杆计算截面以上架高H0=15.00m

NGK=H0×（gk1＋gk3）＋n1Lagk2=15×（0.1089＋0.0768）＋1×1.5×0.4112=3.4023kN

取同时作业层数n1=1

作业层施工荷载qk=1.8kN/m

NQK（标准值）=n1×La×qk=1×1.5×1.8=2.7kN

轴向力设计值N=1.2NGK＋0.85×1.4NQK=1.2×（NGK＋NQK）

=1.2×（3.4023＋2.7）=7.32kN

风压高度变化系数µz=1.14

风荷载体型系数µs=1.3

北京地区基本风压wo=0.35kN/m2

风载标准值WK=0.7×µz×µs×wo=0.7×1.14×1.3×0.35=0.36kN/m2

MW（设计值）=0.12×WK×La×h2=0.12×0.36×1.5×1.82=0.21kN·m

材料强度附加分项系数rmˊ=1.1705

立杆计算长度系数µ=1.53

计算长度lo=µ×h=1.53×1.8=2754mm

长细比λ=lo/i=2754/15.8=174.3

轴心受压构件稳定系数ψ=0.235

稳定验算0.9×（N/ψA＋MW/W）≤f/rmˊ

7.23×103/（0.235×489）＋0.21×106/5080=104.25N/mm2

              ≤205/（0.9×1.1705）=194.6N/mm2    【安全】

风载产生轴力设计值New=1.4×WK×Aw=1.4×0.36×3.6×8.1=14.7kN

脚手架平面外变形产生的轴向力N0=5kN

连墙件轴向力设计值Nl=New＋N0=14.7＋5=19.7kN

连墙杆的计算长度lo=1.2＋0.35=1.55m=1550mm

长细比λ=lo/i=1550/15.8=98.1

轴心受压构件稳定系数ψ=0.603

稳定验算Nl/ψA≤f/rmˊ

19.7×103/（0.603×2×489）=33.4N/mm2≤205/1.5607=146N/mm2

扣件抗滑验算Nl≤Rc【按直角扣件计：Rc=8.0kN/个】

                   19.7kN≤4×8.0=32kN          【安全】

11．2．2水平挑梁、斜撑杆和钢丝绳的稳定承载计算

第一层悬挑梁稳定承载验算

第三层悬挑杆稳定承载验算

F1=0.5×{1.2×[5.03/2×（0.1089＋0.0768）＋1×1.5×0.4112]＋1.4×1×1.5×1.8}=2.54kN

F1=0.5×{1.2×[（4.2＋4.2/2）×（0.1089＋0.0768）＋1×1.5×0.4112]＋1.4×1×1.5×1.8}=2.96kN

F2=F1＋0.35×1.5×（1.2×0.4112＋1.4×1.8）/1.2=3.48kN

F2=F1＋0.35×1.5×（1.2×0.4112＋1.4×1.8）/1.2=3.9kN

挑杆及其组件稳定承载验算

绳子张力T=（1.55F1＋0.35F2）/（1.55sin59º）=3.88kN

斜撑杆压力P=（1.55F1＋0.35F2）/（1.55sin70º）=4.09kN

挑杆轴力N=Tcos59º=2.0kN

挑杆轴力N=Pcos70º=1.4kN

由前面卸荷计算知：张力T满足承载要求，在此不做验算。对斜撑杆：σ=N/A=4.09×103/489=8.36N/mm2<[σ]=205N/mm2   【安全】

抗剪验算：τmax=2QB/A=2×3.02×103/489

=12.35N/mm2<[σ]=205N/mm2 【安全】

长细比λ=lo/i=1550/15.8=98.1

轴心受压构件稳定系数ψ=0.603

抗弯压验算：0.9×（N/ψA＋MW/W）≤f/rmˊ

2.0×103/（0.603×489）＋0.94×106/5080=191.8N/mm2

          ≤205/（0.9×1.1705）=194.6N/mm2             【安全】

11.3悬挑卸料平台计算书

由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。

平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度4.00m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)2.70m。

主、次梁均采用[16号槽钢，次梁间距1.00m。

施工人员等活荷载2.00kN/m2，最大堆放材料荷载15.00kN。

11.3.1次梁的计算

主、次梁选择[16号槽钢，间距1.00m，其截面特性为：面积A=25.162cm2,惯性距Ix=935cm4,转动惯量Wx=117cm3,回转半径ix=6.10cm，截面尺寸b=65.0mm,h=160.0mm,t=10.0mm

 (1)脚手板的自重标准值：本例采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2；

           Q1=0.35×1.00=0.35kN/m

 (2)最大的材料器具堆放荷载为15.00kN，转化为线荷载：

           Q2=15.00/2.70/4.00×1.00=1.39kN/m

 (3)槽钢自重荷载Q3=0.20kN/m

经计算得到，静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)

 =1.2×(0.35+1.39+0.20)=2.33kN

经计算得到，活荷载计算值P=1.4×2.00×1.00=2.80kN/m

 内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，计算简图如下

               

  最大弯矩M的计算公式为

  经计算得到，活荷载计算值M=2.33×2.702/8+2.80×2.70/4=4.0kN.m

其中x——截面塑性发展系数，取1.05；

            [f]——钢材抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

  经过计算得到强度σ=4.0×106/(1.05×117000.00)=32.67N/mm2；

  次梁槽钢的抗弯强度计算σ<[f],满足要求!

其中b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算

经过计算得到σb=570×10×65.0×235/(2700.0×160.0×235.0)=0.86

 经过计算得到强度σ=4.0×106/(0.72×117000.00)=47.5N/mm2；

 次梁槽钢的稳定性计算σ<[f],满足要求!

11.3.2主梁的计算

卸料平台的内钢绳按照《建筑施工安全检查标准》作为安全储备不参与内力的计算。

主梁选择[16号槽钢，其截面特性为：面积A=25.162cm2,惯性距Ix=935cm4,转动惯量Wx=117cm3,回转半径ix=6.10cm，截面尺寸b=65.0mm,h=160.0mm,t=10.0mm

(1)栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用木脚手板，标准值为0.14kN/m；

           Q1=0.14kN/m

(2)槽钢自重荷载Q2=0.20kN/m

       计算得到，静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.14+0.20)=0.408kN/m

       经计算得到，次梁集中荷载取次梁支座力P=(2.33×2.70+2.80)/2=4.505kN

 卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算。

悬挑卸料平台水平钢梁计算简图

  经过连续梁的计算得到

悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)

悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)

悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)

  各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为

R1=14.05kN，支座反力RA=6.29kN，最大弯矩Mmax=7.39kN.m

[f]——钢材抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

经过计算得强度σ=7.39×106/1.05/120410+7.57×1000/2272.0=61.783N/mm2

主梁的抗弯强度计算强度σ小于[f]，满足要求!

其中b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：

经过计算得到b=570×10.0×65.0×235/(4850.0×160.0×235.0)=0.48

经过计算得到强度σ=7.39×106/(0.48×117000.00)=131.6N/mm2；

主梁工字钢的稳定性计算σ<[f],满足要求!

11.3.3钢丝拉绳的内力计算:

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

       各支点的支撑力 RCi=RUisinθi

       按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为RU1=19.28kN

11.3.4钢丝拉绳的强度计算:

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算为：RU=19.28kN

如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：

 其中[Fg]——钢丝绳的容许拉力(kN)；

      Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)；

              计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)；

      α——钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取

0.85、0.82和0.8；

       K——钢丝绳使用安全系数。

 计算中[Fg]取15.109kN，α=0.82，K=10.0,得到钢丝绳最小直径必须大于22mm才能满足要求，本工程中选用Φ24钢丝绳，为安全着想甘肃永古高速公路YG12合同段古浪隧道安全专项施工方案，每侧再附加一根钢丝绳。

11.3.5钢丝拉绳吊环的强度计算

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为

       N=RU=19.28kN  

辽2014J401 室内装修.pdf 钢板处吊环强度计算公式为

 其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2；

 所需要吊环最小直径D=[15109×4/(3.1416×50×2)]1/2=16mm，选用Φ20钢筋做吊环