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汉中市东润枫景住宅小区11号楼外架施工专项方案一、编制依据1、《建筑施工计算手册》2、《建筑施工手册》3、《建筑结构荷载规范》GB50009-20014、《钢结构设计规范》GB50017-20035、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-996、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001二、工程概况及现场勘测情况工程概况：1.工程名称：汉中市东润枫景住宅小区11号楼2.责任主体概况建设单位陕西坤和房地产开发有限公司项目负责人郑建刚监理单位陕西建兴建设工程监理有限公司项目负责人唐兴杰设计单位陕西中航建筑设计研究院项目负责人闫保军地勘单位陕西省建筑科学设计研究院地基基础工程处项目负责人张意志施工单位汉中市第三建筑工程公司项目经理王宏3.工程地点：4.工程简介：该工程陕西坤和房地产开发有限公司开发的小区住宅楼工程，剪力墙结构。该楼总长为53.340m,总宽度为13.20m地下一层，层高4.70m；地上16+1层，各层层高均为2.70m，其中一层至十五层均为标准户型，16+1层为跃层户型，建筑总高度51.00m，总面积11100.04m。该工程合理使用年限50年，地上建筑耐火等级二级，地下一级，屋面、地下防水等级均为二级，建筑抗震设防烈度七度。三、设计总体思路考虑到本工程建筑物形式比较规则，建筑高度较大以及周遍空间较小，脚手架采用：1、五层以下，采用落地双排扣件式钢管脚手架。搭设尺寸：立杆的纵距为1.50米，立杆的横距为0.9米，大小横杆的步距为1.80米；内排立杆距建筑物墙体0.50米；小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为2根；脚手架沿墙纵向长度为38米；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0.80；连墙件采用两步三跨，竖向间距3.60米，水平间距4.5米，采用扣件连接；连墙件连接方式为扣件连接。2、五层以上，采用型钢悬挑双排扣件式钢管脚手架。搭设尺寸：立杆的纵距为1.50米，立杆的横距为0.9米，横杆的步距为1.80米；内排立杆距建筑物墙体0.50米；小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为2根；脚手架沿墙纵向长度为39米；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0.85；连墙件采用两步两跨，竖向间距3.60米，水平间距3.00米，采用扣件连接；连墙件连接方式为扣件连接。四、受力计算因落地架较低，各受力杆件、钢丝绳及其上下固定件等部位均满足安全使用要求，故在此不予计算，仅验算工字钢悬挑外脚手架。㈠、参数1、活荷载参数施工均布荷载标准值：3.000kN/m2。2、风荷载参数本工程地处陕西省汉中市，查荷载规范基本风压为0.350，风荷载高度变化系数U2为1.540，风荷载体型系数Ua为0.841。3、静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值：0.1248kN/m；脚手板自重标准值：0.350kN/m2；栏杆挡脚板自重标准值：0.150kN/m2；安全设施与安全网自重标准值：0.005kN/m2；脚手板铺设层数：4层；安全网网目密度：2300目/100mm2，An=1.3mm2；脚手板类型：木脚手板；栏杆挡板类型：木脚手板挡板。4、水平悬挑支撑梁水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑长度1.50m；建筑物内锚固段长度2.00m；与楼板连接的螺栓直径20.00mm；楼板混凝土标号C30。5、拉绳与支杆参数支撑数量为1根，间距3000mm；钢丝绳与墙夹角：45～60度；悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，钢丝绳距离建筑物Z1=1.40m。拉绳具体布置按照规范构造要求设置，不参与受力计算。㈡、小横杆的计算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载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。1、荷载计算小横杆的自重标准值P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.500/3=0.175kN/m活荷载标准值Q=3.000×1.500/3=1.500kN/m荷载的设计值q=1.2×（P1＋P2）＋1.4×Q=1.2×（0.038＋0.175）＋1.4×1.500=2.356kN/m小横杆计算简图2、强度计算最大弯矩Mqmax考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩。小横杆荷载设计值q=2.356kN/m；小横杆计算跨度l=1.05m；弯矩设计值M=Mqmax=0.325kN/m；钢管的截面模量W=5.080cm3；钢管抗弯强度设计值[f]=205kN/mm3。计算公式如下：小横杆最大弯矩：Mqmax=ql2/8=2.356×1.052/8=0.325kN/m；小横杆抗弯强度：б=M/W=0.325×106/5080.0=63.976kN/m≤[f]=205kN/m㎡满足要求。3、挠度计算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′=P1＋P2＋Q=1.713kN/m；钢管弹性模量E=2.06×105；钢管惯性矩I=1.219×105；钢管的容许挠度[υ]=MIN（l/150，10）mm。计算如下：υqmax=5q′l4/384EI=5×1.713×10504/384×2.06×105×121900=1.080mm≤[υ]=MIN（l/150，10）mm）满足要求。㈢、大横杆的计算大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆上面。1、荷载值计算小横杆的自重标准值P1=0.038×1.050=0.04kN/m脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.050×1.500/3=0.184kN/m活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.500/3=1.575kN/m荷载的设计值P=｛1.2×（P1＋P2）＋1.4×Q｝/2=｛1.2×（0.04＋0.184）＋1.4×1.575｝/2=1.237kN大横杆计算简图2、强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利的弯矩和（M=Mqmax＋MPmax）。大横杆荷载设计值q=1.2×0.038=0.0456kN/m；大横杆计算跨度l=1.5m大横杆自重均布荷载设计值P=1.273kN/m；弯矩设计值M=Mqmax＋MPmax；钢管的截面模量W=5.080cm3；钢管抗弯强度设计值[f]=205kN/mm2。计算如下：横杆自重均布荷载最大弯矩：Mqmax=0.08ql2=0.08×（1.2×0.038）×1.52=0.008kN·m集中荷载最大弯矩：MPmax=0.267Pl=0.267×1.273×1.5=0.495kN·m最大弯矩：M=Mqmax＋MPmax=0.008＋0.495=0.503kN·m大横杆抗弯强度：б=M/W=0.503×106/5080.0=99.016kN/m㎡≤[f]=205kN/m㎡满足要求。3、挠度验算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利的挠度和（υ=υqmax＋υpmax）。大横杆自重荷载标准值q′=0.038kN/m;小横杆传递的集中荷载标准值P=（P1＋P2＋Q）/2=0.900kN/m；大横杆计算跨度l=1.5m；钢管弹性模量E=2.06×105；钢管惯性矩I=1.219×105；钢管的容许挠度[υ]=MIN（l/150，10）mm。计算如下：υ=υqmax＋υpmax=0.677q′l4/100EI＋1.833pl3/100EI=0.052＋2.278=2.330mm≤[υ]=MIN（l/150，10）mm）满足要求。㈣、扣件抗滑力的计算直角、旋转单扣件抗滑移承载力按标准取值为8.000kN，双扣件抗滑移承载力按标准取值为12.000kN，为确保安全，扣件抗滑移承载力系数取0.85；扣件抗滑承载力设计值Rc=6.40kN。小横杆的自重标准值P1=0.038×1.050/2×2=0.04kN大横杆的自重标准值P2=0.038×1.50=0.057kN脚手板的自重标准值P3=0.350×1.050×1.500/2=0.276kN栏杆与挡脚板自重标准值P4=0.140×1.500=0.21kN活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.500/2=2.363kN荷载设计值R=1.2×（0.04＋0.057＋0.276＋0.21）＋1.4×2.363=4.008kN≤0.85Rc=6.8kN单扣件抗滑承载力设计计算满足要求。㈤、脚手架立杆荷载的计算1、静荷载标准值NG作用于脚手架的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)，为0.1248NG1=[0.1248+(1.05×2/2+1.50×2)×0.038/1.80]×15.00=3.168；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用木脚手板，标准值为0.35NG2=0.350×4×1.500×(1.050+0.3)/2=1.418kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.14NG3=0.140×4×1.500/2=0.420kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.500×15.000=0.112kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.118kN；2、活荷载标准值NQ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。NQ=3.000×1.050×1.500×2/2=4.725kN3、风荷载标准值Wk按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定，基本风压WO=0.350kN/m2,风荷载高度变化系数UZ=1.540,风荷载体型系数US=0.841。Wk=0.7UZ·Us·WO=0.7×0.350×1.540×0.841=0.317kN/m24、立杆的轴向压力设计值（1）不考虑风荷载N=1.2NG＋1.4NQ=1.2×5.118＋1.4×4.725=12.757kN（2）考虑风荷载N=1.2NG＋0.8×1.4NQ=1.2×5.118＋0.8×1.4×4.725=11.764kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.329×1.500×1.8002/10=0.190kN.m；La为立杆的纵距，h为立杆的步距㈥、立杆的稳定性计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；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；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=3.118m；长细比Lo/i=197；轴心受压立杆的稳定系数φ=0.186；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；1、不考虑风荷载（立杆的轴向压力设计值：N=11.707kN）立杆稳定性计算σ=12757.000/(0.186×489.000)=140.253N/mm2＜[f]=205N/mm2，满足要求。2、考虑风荷载（立杆的轴向压力设计值：N=10.714kN）立杆稳定性计算σ=11764.350/(0.186×489.000)+190277.099/5080.000=166.800N/mm2＜[f]=205N/mm2，满足要求。㈦、连墙件的计算:连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：Nl=Nlw+N0风荷载标准值Wk=0.329kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.800m2；按公司《建筑施工扣件式钢管脚手架设计与管理标准》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw=1.4×Wk×Aw=4.975kN；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=9.975kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf=φ·A·[f]其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；由长细比l0/i