悬挑外脚手架专项设计方案10.28

144昆明滇池国家旅游度假区大渔欣城建设项目B8(二期)地块三标段工程悬挑外脚手架专项设计方案编号:编制:审核:审定编制单位：四川红叶建设有限公司大渔欣城项目部编制日期：年月日建设单位:(公章)年月日监理公司（公章）总监理工程师:年月日2一、编制依据1.1主要规程、规范1.1.1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）1.1.2《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）1.1.3《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）1.1.4《云南省建筑工程施工安全操作规程》1.1.51.2参考资料1.2.1《建筑施工手册》（缩印本第4版，2003.9）1.2.2《简明施工计算手册》（1999.7）1.2.3《实用建筑施工安全手册》（1999.7）二、工程概况：昆明滇池国家旅游度假区大渔欣城建设项目B8（二期）地块位于昆明市呈贡区大渔乡，交通便利，区位优越。项目由昆明昆明滇池国家旅游度假区国有资产投资经营管理有限责任公司投资建设，云南省设计院设计，7#、8#、14#总建筑面积为79252.76m2，地下为二层，7#、8#地上为30层，14#地上为24层，地下一层为机动车库,地下二层为人防地下室及机动车库,结构为框剪结构。质量标准达到一次性验收合格（GB50300-2001《建筑工程施工质量验收统一标准》）。本工程施工现场已经完成障碍物拆迁、场地平整，水、电已引至现场，现场内已完成“五通一平”。本工程在对基础工程的施工过程中，需要注意对施工场地周围地下管线和邻近建筑物、构筑物的避让、保护，防止其破坏而造成不必要的损失或事故。同时在施工过程中文明施工、隔音、防尘、防污、减少扰民是施工中必须注意的问题。序号项目内容1工程名称昆明滇池国家旅游度假区大渔欣城建设项目B8（二3期）地块第三标段2工程地址昆明市呈贡区大渔乡3建设单位昆明昆明滇池国家旅游度假区国有资产投资经营管理有限责任公司4勘察单位云南省设计院勘察分院5设计单位云南省设计院6监理单位云南国开建设监理咨询有限公司7质量监督单位昆明市质量监督站8施工总承包单位四川红叶建设有限公司9合同承包范围工程量清单范围10结算方式合同约定2、建筑设计简介2.2建筑设计简介栋号面积层数建筑高度基础类型结构类型抗震设防烈度抗震等级安全等级建筑功能7栋21075.9㎡3288.65M梁板式筏形基础剪力墙结构八度二级二级住宅楼8栋21075.9㎡3288.65M梁板式筏形基础剪力墙结构八度二级二级住宅楼14栋17299.4㎡2670.95M梁板式筏形基础剪力墙结构八度二级二级住宅楼三、悬挑外架设计及参数信息1、悬挑脚手架设计概况计算和搭设时考虑了以下几点：1.1本方案采用立杆作用在悬挑主梁上的方式搭设。1.2连墙件严格按照设计布设，保证架体整体稳定性。1.3悬挑外架中连墙件扣件一定要采用双扣件。1.4悬挑型钢采用14号工字钢，悬挑长度为1.5米，锚固段长度1.5米，合计每根悬挑型钢长为3.0米。41.5脚手架除按照要求搭设纵横向扫地杆外，还要在外围按规定设置剪刀撑。1.6在架体上外围必须要满挂密目网，水平兜网每隔一步进行张挂。1.7在悬挑架首层用层板，竹篱笆等作密封设置。1.8工字钢、钢管等材料必须符合相应的质量要求。2.具体参数设计信息如下：·悬挑外架立杆横向间距：1.05m；·悬挑外架立杆纵距：1.5m；·悬挑外架立杆的跨距：1.5m。3.荷载取值：①.脚手板自重标准值：0.35KN/m2②、栏杆、档脚手板标准值：0.15KN/m2③、均布荷载标准值：3KN/m24.荷载分项系数取值：钢管立杆、型钢、脚手板板自重：1.2施工活荷载：1.45.钢管支架的设计按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001的规定，计算采用的主要软件为“中国建筑科学研究院”编制的《PKPM》系列软件08.1.0版程序。①、钢管考虑到钢管的制造误差和多年损耗，我们统计了100根钢管的400个管端壁厚，得到它们的平均厚度是3.30mm，标准差是0.143mm。取平均厚度减1.645倍标准差，得到的有95%保证率的壁厚是3.07mm。为计算安全保证，取钢管的尺寸是48×3.0mm。②、扣件目前国内厂家生产的扣件的自重误差较大、扣件螺栓使用的材质差异较大，通过我们的抽样检查表明，部分螺栓扭力矩在20～40N.m时，滑丝已不能使用，严重影响模板高支架的安全，为此我们要求使用合格的扣件，并要求使用扭矩扳手检查螺栓的扭紧力矩，不得低于40N.m，且不大于65N.m。③、立杆稳定性因素为了消除立杆搭接带来的偏心弯矩的不利影响，施工方案中规定立杆必须采用对接扣件对接。④、本工程悬空外架采用工字钢、钢管、扣件、安全网、钢丝绳等材料进行搭设。5施工工序：施工预埋钢筋拉环→铺设工字钢（底部焊接定位钢筋）→加斜拉钢丝绳→搭设架体→铺安全网四、方案计算（该方案为14号工字钢）悬挑式扣件钢管脚手架计算书钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。计算参数:双排脚手架，搭设高度18.0米，立杆采用单立管，每隔6层挑一次。立杆的纵距1.30米，立杆的横距1.05米，内排架距离结构0.30米，立杆的步距1.50米。采用的钢管类型为48×3.0，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.00米，水平间距4.50米。施工活荷载为3.0kN/m2，同时考虑2层施工。脚手板采用木板，荷载为0.35kN/m2，按照铺设4层计算。栏杆采用竹笆片，荷载为0.15kN/m，安全网荷载取0.0050kN/m2。脚手板下小横杆在大横杆上面，且小横杆全部在主结点。基本风压0.30kN/m2，高度变化系数1.2500，体型系数1.1340。悬挑水平钢梁采用14号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度1.50米。悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.35m。拉杆采用钢丝绳。一、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荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算小横杆的自重标准值P1=0.038kN/m6脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.300/1=0.455kN/m活荷载标准值Q=3.000×1.300/1=3.900kN/m荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.455+1.4×3.900=6.052kN/m小横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下:M=6.052×1.0502/8=0.834kN.m=0.834×106/4491.0=185.716N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,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计算公式如下:荷载标准值q=0.038+0.455+3.900=4.393kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.0×4.393×1050.04/(384×2.06×105×107780.0)=3.132mm小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!二、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，但没有小横杆直接作用在大横杆的上面，无需计算。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75.2.5):R≤Rc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；1.荷载值计算横杆的自重标准值P1=0.038×1.300=0.050kN脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.050×1.300/2=0.239kN活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.300/2=2.047kN荷载的计算值R=1.2×0.050+1.2×0.239+1.4×2.047=3.213kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；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0.1107NG1=0.111×18.000=1.992kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35NG2=0.350×4×1.300×(1.050+0.300)/2=1.228kN(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0.15NG3=0.150×1.300×4/2=0.390kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.300×18.000=0.117kN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.727kN。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=3.000×2×1.300×1.050/2=4.095kN风荷载标准值应按照以下公式计算8其中W0——基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用：W0=0.300Uz——风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用：Uz=1.250Us——风荷载体型系数：Us=1.134经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.300×1.250×1.134=0.298kN/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经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.727+0.85×1.4×4.095=9.346kN不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.727+1.4×4.095=10.206kN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——风荷载标准值(kN/m2)；la——立杆的纵距(m)；h——立杆的步距(m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩Mw=0.85×1.4×0.298×1.300×1.500×1.500/10=0.104kN.m五、立杆的稳定性计算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=10.206kN；i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；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=1.500；9l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.500×1.500=2.599m；A——立杆净截面面积，A=4.239cm2；W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3；——由长细比，为2599/16=163；——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.268；——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到=10206/(0.27×424)=89.761N/mm2；[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=9.346kN；i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；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=1.500；l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.500×1.500=2.599m；A——立杆净截面面积，A=4.239cm2；W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3；——由长细比，为2599/16=163；——轴心受压立杆的