电梯井施工操作专项方案

电梯井施工操作专项方案一、工程概况：硚口区农利村城中村综合改造还建项目工程位于硚口区古田路57号，由武汉中合建筑设计事务所设计，武汉方正建设监理责任有限公司监理，1#楼建筑面积为19169.3㎡，建筑高度为95.5m。2#楼总建筑面积为34569㎡建筑高度为97.8m，结构形式为框架剪力墙结构，地上三十四层，地下一层。具体布置如下表：项目名称1#楼2#楼电梯井数量三台四台功能消防一个、客体两个消防两个、客梯两个高度97.80米102.3米平面尺寸2000m*2000m2000m*1900m楼层高度2.80m2.80m井壁形式混凝土砖砌体二、编制依据及参考资料：1、1#、2#楼施工图纸2、施工组织设计3、建筑施工落地式钢管脚手架安全技术规范4、武汉市建筑施工现场安全质量标准化达标实施手册5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)6、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)7、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)三、搭设安装方案：本工程已施工至20层，20层以下均按武汉市建筑施工现场安全质量标准化达标实施手册中的有关要求，对电梯井隔层采取硬质封闭，电梯门采用工具式铁门封闭。该项目后期施工时，按照文件精神要求，结合现场情况进行改进，必须满足现场施工安全要求。四、验算书：1、参数信息1）脚手架参数双排脚手架搭设高度为8.4m，8.4米以下采用双管立杆，8.4米以上采用单管立杆；搭设尺寸为：立杆的横距为1m，立杆的纵距为1.8m，大小横杆的步距为1.4m；内排架距离墙长度为0.25m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；采用的钢管类型为Φ48×3.5；横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为1.00；连墙件采用螺杆支撑，竖向间距2.8m，水平间距5.4m，采用软拉硬撑连接；2）活荷载参数施工均布活荷载标准值:3.000kN/m2；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:3层；3）风荷载参数本工程地处湖北武汉市，基本风压0.32kN/m2；风荷载高度变化系数μz为1.00，风荷载体型系数μs为0.87；脚手架计算中考虑风荷载作用；4）静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1566；脚手板自重标准值(kN/m2):0.300；栏杆挡,脚板自重标准值(kN/m):0.150；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038；5）工字钢参数底座为16#工字钢，长度为L=2.4米，截面积为A=26.1cm2、截面惯性矩为I=1130cm4、刚材强度设计值f=205N/mm2、截面模量W=141cm3、弹性模量E=20600N/mm。2、大横杆的计算:按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，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。将大横杆上面的脚手板自重和施工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=0.038kN/m；脚手板的自重标准值:P2=0.3×1/(2+1)=0.1kN/m；活荷载标准值:Q=3×1/(2+1)=1kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.038+1.2×0.1=0.166kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×1=1.4kN/m；图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)2）强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下:跨中最大弯距为M1max=0.08×0.166×1.82+0.10×1.4×1.82=0.497kN.m；支座最大弯距计算公式如下:支座最大弯距为M2max=-0.10×0.166×1.82-0.117×1.4×1.82=-0.585kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.497×106,0.585×106)/5080=115.157N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=115.157N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！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：其中：静荷载标准值:q1=P1+P2=0.038+0.1=0.138kN/m；活荷载标准值:q2=Q=1kN/m；最大挠度计算值为：ν=0.677×0.138×18004/(100×2.06×105×121900)+0.990×1×18004/(100×2.06×105×121900)=4.53mm；大横杆的最大挠度4.53mm小于大横杆的最大容许挠度1800/150mm与10mm，满足要求！3、小横杆的计算:根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，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作为小横杆集中荷载，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=0.038×1.8=0.069kN；脚手板的自重标准值：P2=0.3×1×1.8/(2+1)=0.180kN；活荷载标准值：Q=3×1×1.8/(2+1)=1.800kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.069+0.18)+1.4×1.8=2.819kN；2）强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准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=1.2×0.038×12/8=0.006kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=2.819×1/3=0.94kN.m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.945kN.m；最大应力计算值σ=M/W=0.945×106/5080=186.104N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=186.104N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！3）挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计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:νqmax=5×0.038×10004/(384×2.06×105×121900)=0.02mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.069+0.18+1.8=2.049kN；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:νpmax=2049.12×1000×(3×10002-4×10002/9)/(72×2.06×105×121900)=2.896mm；最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.02+2.896=2.916mm；小横杆的最大挠度为2.916mm小于小横杆的最大容许挠度1000/150=6.667与10mm,满足要求！4、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1.00，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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8.00kN；R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；大横杆的自重标准值:P1=0.038×1.8×2/2=0.069kN；小横杆的自重标准值:P2=0.038×1/2=0.019kN；脚手板的自重标准值:P3=0.3×1×1.8/2=0.27kN；活荷载标准值:Q=3×1×1.8/2=2.7kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.069+0.019+0.27)+1.4×2.7=4.21kN；R8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!5、脚手架立杆荷载计算: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，为0.1566kN/mNG1=[0.1566+(1.80×2/2)×0.038/1.40]×(8.40-8.40)=0.000kN；NGL1=[0.1566+0.038+(1.80×2/2)×0.038/1.40]×8.40=2.053kN；2)脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2NG2=0.3×0×1.8×(1+0.2)/2=0kN；NGL2=0.3×4×1.8×(1+0.2)/2=1.35kN；3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/mNG3=0.15×0×1.8/2=0kN；NGL3=0.15×4×1.8/2=0.54kN；4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网；0.005kN/m2NG4=0.005×1.8×(8.4-8.4)=0kN；NGL4=0.005×1.8×8.4=0.076kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=0kN；NGL=NGL1+NG1+NGL2+NGL3+NGL4=4.018kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=3×1×1.8×3/2=8.1kN；风荷载标准值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=0.32kN/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=1；Us--风荷载体型系数：取值为0.868；经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.32×1×0.868=0.194kN/m2；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式Ns=1.2NGL+1.4NQ=1.2×4.018+1.4×8.1=16.162kN；Nd=1.2NG+1.4NQ=1.2×0+1.4×8.1=11.34kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为Ns=1.2NGL+0.85×1.4NQ=1.2×4.018+0.85×1.4×8.1=14.461kN；Nd=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×0+0.85×1.4×8.1=9.639kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.194×1.8×1.42/10=0.082kN.m；6、立杆的稳定性计算:外脚手架采用双立杆搭设，按照均匀受力计算稳定性。1）8.40米以上立杆稳定性计算。不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：立杆的轴向压力设计值：N=11.34kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：k=1.155；当验算杆件长细比时，取块1.0；计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：μ=1.5；计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：l0=2.425m；长细比Lo/i=154；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：φ=0.294；立杆净截面面积：A=4.89cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；σ=11340/(0.294×489)=78.878N/mm2；立杆稳定性计算σ=78.878N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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心压力设计值：N=9.639kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：k=1.155；计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：μ=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=2.425m；长细比:L0/i=154；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.294立杆净截面面积：A=4.89cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；σ=9