施工组织设计下载简介
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丽雅苑安居房主体工程外架施工方案扣件式钢管脚手架允许施工活载小于300kg/m2,活载只允许两层同时作业,搭设脚手架用钢管要求无开裂、压扁、严重锈蚀及弯曲,扣件要求有出厂合格证、无脆裂、滑丝变形等质量缺陷,并抽样检验。
悬挑式扣件钢管脚手架计算书
计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为33.6米,立杆采用单立管。
搭设尺寸为:立杆的纵距1.40米GB/T 23004-2020 信息化和工业化融合生态系统参考架构.pdf,立杆的横距1.05米,立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为48×3.5,
连墙件采用2步3跨,竖向间距3.60米,水平间距4.20米。
施工均布荷载为3.0kN/m2,同时施工2层,脚手板共铺设2层。
悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.40米,建筑物内锚固段长度2.00米。
悬挑水平钢梁采用拉绳与建筑物拉结,最外面支点距离建筑物1.30m。拉绳采用18mm直径钢丝绳拉结
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
小横杆的自重标准值P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.400/3=0.070kN/m
活荷载标准值Q=3.000×1.400/3=1.400kN/m
荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.070+1.4×1.400=2.090kN/m
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩
M=2.090×1.0502/8=0.288kN.m
=0.288×106/5080.0=56.701N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度
荷载标准值q=0.038+0.070+1.400=1.508kN/m
简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.0×1.508×1050.04/(384×2.06×105×121900.0)=0.951mm
小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
用小横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。
小横杆的自重标准值P1=0.038×1.050=0.040kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.400/3=0.073kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.400/3=1.470kN
荷载的计算值P=(1.2×0.040+1.2×0.073+1.4×1.470)/2=1.097kN
最大弯矩考虑为大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:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=0.08×(1.2×0.038)×1.4002+0.267×1.097×1.400=0.417kN.m
=0.417×106/5080.0=82.164N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和
均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=0.677×0.038×1400.004/(100×2.060×105×121900.000)=0.04mm
集中荷载标准值P=0.040+0.073+1.470=1.584kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.883×1583.820×1400.003/(100×2.060×105×121900.000)=3.26mm
V=V1+V2=3.299mm
大横杆的最大挠度小于1400.0/150与10mm,满足要求!
三、扣件抗滑力的计算:
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):
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;
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=0.038×1.400=0.054kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.400/2=0.110kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.400/2=2.205kN
荷载的计算值R=1.2×0.054+1.2×0.110+1.4×2.205=3.284kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN;
四、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=0.125×33.600=4.193kN
(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0.15
NG2=0.150×2×1.400×(1.050+0.300)/2=0.283kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15
NG3=0.150×1.400×2/2=0.210kN
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4=0.005×1.400×33.600=0.235kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.922kN。
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=3.000×2×1.400×1.050/2=4.410kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
Us——风荷载体型系数:Us=1.200
经计算得到,风荷载标准值Wk=0.7×0.750×0.840×1.200=0.529kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.85×1.4NQ
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
其中Wk——风荷载基本风压标准值(kN/m2);
la——立杆的纵距(m);
h——立杆的步距(m)。
五、立杆的稳定性计算:
卸荷吊点按照构造考虑,不进行计算。
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=12.08kN;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19;
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=3.12m;
k——计算长度附加系数,取1.155;
u——计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.50;
A——立杆净截面面积,A=4.89cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到=132.98
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!
2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=11.15kN;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19;
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=3.12m;
k——计算长度附加系数,取1.155;
u——计算长度系数,由脚手架的高度确定;u=1.50
A——立杆净截面面积,A=4.89cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.286kN.m;
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到=179.01
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:
其中Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:
Nlw=1.4×wk×Aw
wk——风荷载基本风压标准值,wk=0.529kN/m2;
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw=3.60×4.20=15.120m2;
No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No=5.000
经计算得到Nlw=11.202kN,连墙件轴向力计算值Nl=16.202kN
连墙件轴向力设计值Nf=A[f]
其中——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.58的结果查表得到=0.95;
A=4.89cm2;[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=95.411kN
Nf>Nl,连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用焊接方式与墙体连接,对接焊缝强度计算公式如下
其中N为连墙件的轴向拉力,N=16.202kN;
lw为连墙件的周长,取3.1416×48.0=150.80mm;
t为焊缝厚度,t=3.50mm;
ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度,取185.0N/mm2;
对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!
连墙件对接焊缝连接示意图
七、悬挑梁的受力计算:
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。
本工程中,脚手架排距为1050mm,内侧脚手架距离墙体300mm,支拉斜杆的支点距离墙体=1300mm,
水平支撑梁的截面惯性矩I=1130.00cm4,截面抵抗矩W=141.00cm3,截面积A=26.10cm2。
受脚手架集中荷载P=12.08kN
水平钢梁自重荷载q=1.2×26.10×0.0001×7.85×10=0.25kN/m
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为
最大弯矩Mmax=1.956kN.m
抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=1.956×106/(1.05×141000.0)+3.845×1000/2610.0=14.687N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!
八、悬挑梁的整体稳定性计算:
水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下
经过计算得到强度=1.96×106/(0.929×141000.00)=14.94N/mm2;
水平钢梁的稳定性计算<[f],满足要求!
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力RCi=RUisini
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=15.717kN
拉绳或拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算,为RU=15.717kN
上面拉绳以采用18mm直径钢丝绳拉结计算,斜拉绳的容许压力按照下式计算:
其中N——斜拉绳的轴心压力设计值,N=15.72kN;
A——斜拉绳净截面面积,A=29.85cm2;
——斜拉绳受拉强度计算值,经计算得到结果是5.27N/mm2;
[f]——斜拉绳抗拉强度设计值,f=215N/mm2;
拉绳的稳定性计算<[f],满足要求!
十一、锚固段与楼板连接的计算:
1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下:
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=10.435kN
水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为
其中[f]为拉环钢筋抗拉强度,每个拉环按照两个截面计算,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2;
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[10435×4/(3.1416×50×2)]1/2=12mm
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度。
2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度计算如下:
其中N——锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N=10.43kN;
d——楼板螺栓的直径,d=20mm;
[fb]——楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.5N/mm2;
h——楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度,经过计算得到h要大于10434.97/(3.1416×20×1.5)=110.7mm。
3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算如下:
混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式
其中N——锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N=10.43kN;
d——楼板螺栓的直径,d=20mm;
b——楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=100mm;
fcc——混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.95fc=13.59N/mm2;
经过计算得到公式右边等于131.6kN
楼板混凝土局部承压计算满足要求!
脚手架立杆接头必须采用对接扣件连接,相邻立杆的接头应错开不小于1800mm,不应在同一步距内。纵向水平杆接头必须采用对接扣件连接,上下相邻两根纵向水平杆的接头应错开不小于1500mm,同一步内外两根纵向水平杆的接头应错开,并不在同一跨内。剪刀撑斜杆水平夹角在45°~60°之间,采用帮接搭接,搭接长度不小于1000mm。每组剪刀撑上下结点必须对齐。搭设更高一楼层外架前,已搭设完毕的外架拉结须事先做好,防止外架倾斜。四、斜拉构件的设置
斜拉构件由钢丝绳、法兰螺栓、吊环、卡环等构件组成,钢丝绳的一端用卡环固定在工字钢挑梁悬臂端的圆孔上,一端与预埋的吊环连接,中间用花篮螺栓连接。吊环预埋位置与工字钢梁的预埋位置在同一铅垂线上,其相对标高相差一个标准层高。按照以上程序把斜拉构件组装好后,调节法兰螺栓,使每根钢丝绳在张紧的前提下基本达到同等的受力状态。开孔时注意平滑,以免损坏钢丝绳,必要时加胶皮套管。
有阳台部位需适当调整长度。
由已选Φ18.5钢丝绳,选适用的卡环为3.3号,其安全荷重33KN>22.18KN,安全
(4)、预埋吊环验算:根据《混凝土结构设计规范》,吊环采用Ⅰ级或Ⅱ级加工钢筋,吊环埋入深度不应小于30d,并焊接或绑扎钩住,结构主筋,每个吊环可按两个截面计算,吊环拉应力不应大于50N/mm2,
(5)、吊环钢筋面积验算:
选Φ25,Ag=490mm2>436mm
根据以上计算,本工程所采用的脚手架方案中满足施工需要。
由于工字钢架设在结构边梁上,对结构边梁将造成一定影响,为了保证其正常的工作状态。将采用在预埋工字钢梁的部位对其进行加固。
具体办法是:凡是在边梁上有预埋工字钢的部位,用一根钢支撑对梁底进行顶撑加固。确保其受力状况的良好。
2、脚手架的搭设和拆除
1、脚手架的搭设基本按照二层以下落地式脚手架的搭设要求进行。
2、需要注意的是,只有在预埋工字钢梁层砼结构强度达到100%后,才可拆除其下的钢管支撑架。
3、只有当吊环预埋砼强度达到75%以后,才可进行斜拉构件的安装。
4、脚手架的拆除基本按照三层以下落地式脚手架的拆除要求进行。
5、需要指出的是:在拆上一段脚手架时,穿插下一段架体的搭设,保证上一段架体拆除前,下一段架体已搭设完毕。
6、在一段架拆除完后,应立即组织气割工对工字钢进行割出工作,以保证工程施工进度的连续性。
1、脚手架底部与建筑物的缝隙采用模板进行全封闭,在架体中架体与建筑物的缝隙用兜网进行防护。在铺设脚手板的作业层都要在外立杆的内侧绑两道牢固的护身栏杆,两道护身栏杆离脚手架的高度分别为1.2m和0.6m,紧贴外立杆内侧。每步架外立杆外侧设置挡脚板,其高度不小于180mm。脚手架外侧立面采用密目式绿色安全网进行全封闭。使用的密目式安全网必须是建设部认证产品。
2、每隔4步架段满铺脚手板,对架体进行全封闭,防止物体坠落,在架体顶层也应满铺脚手板,以保证脚手架的顶端有足够的横向水平刚度。
3、脚手架作业层架体与建筑物的空隙用延长小横杆的办法搭设好架体,然后用脚手板进行满铺。确保架体内边缘与建筑结构外边线的距离在300之内。
4、作业层架体水平方向内延伸后,属于悬挑构件,在相应的结构层,采用斜撑对悬挑钢管进行加固,其斜撑的间距为1400。
5、由于架体较高,需加设防雷击措施,具体办法是:在架体底部四周的转角处,将转角处主体的钢筋与架体钢管用钢筋进行焊接;并在脚手架顶四周转角的立杆上,设置直径为12的镀锌钢筋,长度为1.5米;最后将所有最上层的大横杆全部接通,形成避雷网络。
项目根据工程特点按部位、按施工阶段分层、分段搭设的脚手架,必须组织分次验收。验收合格后,方能投入使用。
验收资料内容:脚手架施工的管理人员、操作工人花名册及操作证复应件;施工方案;挑脚手架设计计算书;脚手架搭设的安全技术交底、脚手架分段验收单及记录、脚手架拆除安全技术交底(脚手架拆除时提供)。
验收依据:建设部《建筑施工安全检查标准》JGJ59~99;《深圳市施工安全检查评分标准》等相关文件内容。
1、参加外架施工的人员必须高度重视安全工作,外架施工属高空作业某小区景观绿化施工组织设计_secret,参加人员必须经过体检,无高血压、无心脏病的人员参加外架施工工作。外架施工前,要召集施工人员开一次安全技术交底会议,由有关负责人就外架施工过程中的安全技术要求向与会者进行交底,提高施工人员的安全意识。
2、施工中所有人员都必须戴好安全帽,系好安全带,配戴好工具袋,不得穿塑料硬底鞋和拖鞋。
3、外架高空作业人员和楼层、地面施工人员要互相关心、互相关照,高空作业人员不得往下抛坠物体,如遇不可避免要抛坠物体,必须事先经项目经理同意,并通知地面人员,待地面人员已进入安全范围方可作业。
4、在外架搭设过程中,树立警告标志牌,而且安排专人执勤,严禁非施工人员进入施工作业区,安全检查员必须坚守岗位,尽心尽责。
5、严禁酒后,带病作业,雷雨天气和六级以上大风应停止作业,大风过后要对脚手板、安全网、钢丝绳等认真检查一次。
6、外架搭设过程中的最高处钢管必须随时用一根钢筋与砼墙体中钢筋的主筋搭接焊,沿建筑物四周分布,搭接点不小于设计中建筑物避雷钢筋引下线数目DB11/T 334.2-2020 公共场所中文标识英文译写规范 第2部分:文化旅游.pdf,以便于架体避雷。在架体的任一处测得的接地电阻值均小于10Ω。