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外架搭设悬挑结构上加固施工方案1、工程概况宜昌三峡保税物流中心（B型）项目-综合服务楼由宜昌三峡鑫物保税物流中心建设，长江航运规划设计院设计，宜昌宏业工程项目管理有限公司监理，山东省路桥集团有限公司总承包。综合服务楼：总建筑面积17241.99平方米，其中地下3310.50平方米，地上13931.49平米（其中主楼9989.73平方米，附楼3941.76平方米）主楼建筑层数为地上10层，局部11层，地下一层，建筑消防高度45.00米；附楼建筑地上主导4层，局部5层，建筑消防高度18米。建筑单体的结构形式为框架剪力墙结构，抗震设防分类为丙类，设计使用年限为50年，抗震设防烈度为6度。由于二层结构10轴到13轴之间有一块1.5米宽的悬挑板。外架在此位置无法断开，所以二层以上的外架搭设在此悬挑板上，板下需要采取加固方案。2、回撑搭设方案：由于二层结构外架落在悬挑板上，故需要在楼板下面设置钢管支撑，钢管支撑采用螺栓底座（钢定托）顶紧，按400mm纵横间距设置立杆，纵横向水平间距400，高度方向步距h=1000mm加设水平方向拉杆。3、回顶支撑架计算书：（1）计算依据：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)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范。《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》（2）设计选型：由于二层结构外架落在悬挑板上，故需要在楼板下面设置钢管支撑方式以保证板使用安全。钢管脚手架间距纵横为400×400mm，步距为第1页共9页1000mm，45mm×95mm方木，钢管顶托顶紧。考虑到悬挑板的使用安全，将二层以上外架位置的最大荷载放大至14.0kN/m2进行验算。落地平台支撑架立面简图落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元第2页共9页（3）、计算书；1）、参数信息:（1）.基本参数立柱横向间距或排距la(m):0.40，脚手架步距h(m)：1.00；立杆纵向间距lb(m):0.40，脚手架搭设高度H(m)：7.68；立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):0.10，平台底钢管间距离(mm)：400.00；钢管类型(mm):Φ48×3.5（考虑到钢管的锈蚀等因素，计算时采用Φ48×3.0）连接方式：顶托支撑，扣件抗滑承载力系数:0.80；（2）.荷载参数活荷载参数施工均布活荷载标准值:2.000kN/m2；脚手架用途:装修脚手架；同时施工层数:2层；风荷载参数本工程地处湖北宜昌市，基本风压0.3kN/m2；风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为1.239；静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1248；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板类别:竹串片脚手板；栏杆挡板类别:竹串片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.033；脚手板铺设总层数:2；脚手板自重(kN/m2):0.300；栏杆自重(kN/m2):0.150；第3页共9页材料堆放最大荷载(kN/m2):12.000；施工均布荷载标准值(kN/m2):2.000；2）、纵向支撑钢管计算:纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为截面抵抗矩W=5.08cm3；截面惯性矩I=12.19cm4；纵向钢管计算简图（1）.荷载的计算：脚手板与栏杆自重(kN/m)：q11=0.150+0.300×0.400=0.270kN/m；堆放材料的自重线荷载(kN/m)：q12=12.000×0.400=4.800kN/m；活荷载为施工荷载标准值(kN/m)：p1=1.000×0.400=0.400kN/m（2）.强度计算:最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和；最大弯矩计算公式如下:最大支座力计算公式如下:均布恒载：q1=1.2×q11+1.2×q12=1.2×0.270+1.2×20.000=24.324kN/m；均布活载：q2=1.4×0.400=0.560kN/m；第4页共9页最大弯距Mmax=0.1×24.324×0.4002+0.117×0.560×0.4002=0.400kN.m；最大支座力N=1.1×24.324×0.400+1.2×0.560×0.400=10.971kN；截面应力σ=0.400×106/(5080.0)=78.675N/mm2；纵向钢管的计算强度78.675小于205.000N/mm2,满足要求!（3）.挠度计算: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:均布恒载:q=q11+q12=20.270kN/m；均布活载：p=0.400kN/m；V=(0.677×20.270+0.990×0.400)×400.04/(100×2.060×105×121900.0)=0.144mm纵向钢管的最大挠度小于400.000/250与10,满足要求!3）、横向支撑钢管计算:支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=10.971kN；支撑钢管计算简图第5页共9页支撑钢管计算弯矩图(kN.m)支撑钢管计算变形图(kN.m)支撑钢管计算剪力图(kN)最大弯矩Mmax=0.001kN.m；最大变形Vmax=0.000mm；最大支座力Qmax=10.973kN；截面应力σ=0.216N/mm2；横向钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于400.000/150与10mm,满足要求!4）、扣件抗滑移的计算:第6页共9页按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN；纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=10.973kN；R12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!5）、模板支架荷载标准值(轴力):作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值包括以下内容：脚手架的自重(kN)：NG1=0.149×4.500=0.670kN；钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。栏杆的自重(kN)：NG2=0.150×0.400=0.060kN；脚手板自重(kN)：NG3=0.300×0.400×0.400=0.048kN；堆放荷载(kN)：NG4=12.000×0.400×0.400=1.92kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=2.698kN；2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值NQ=1.000×0.400×0.400=0.160kN；3.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=1.2×2.698+1.4×0.160=3.4616kN；6）、立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式:第7页共9页其中N----立杆的轴心压力设计值(kN)：N=10.758kN；σ----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Lo/i查表得到；i----计算立杆的截面回转半径(cm)：i=1.58cm；A----立杆净截面面积(cm2)：A=4.89cm2；W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08cm3；σ--------钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2)；[f]----钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205.00N/mm2；Lo----计算长度(m)；如果完全参照《扣件式规范》，由公式(1)或(2)计算lo=k1uh(1)lo=(h+2a)(2)k1----计算长度附加系数，取值为1.185；u----计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.700；a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.100m；公式(1)的计算结果：立杆计算长度Lo=k1uh=1.185×1.700×1.000=2.015m；Lo/i=2014.500/15.800=128.000；由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.406；钢管立杆受压强度计算值；σ=10757.660/(0.406×489.000)=54.185N/mm2；立杆稳定性计算σ=54.185小于[f]=205.000满足要求！公式(2)的计算结果：Lo/i=1200.000/15.800=76.000；由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.744；钢管立杆受压强度计算值；σ=10757.660/(0.744×489.000)=29.569N/mm2；第8页共9页立杆稳定性计算σ=29.569小于[f]=205.000满足要求！如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算lo=k1k2(h+2a)(3)k2--计算长度附加系数，按照表2取值1.004；公式(3)的计算结果：Lo/i=1427.688/15.800=90.000；由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.661；钢管立杆受压强度计算值；σ=10757.660/(0.661×489.000)=33.282N/mm2；立杆稳定性计算σ=33.282小于[f]=205.000满足要求！综上所计算，悬挑板下采取该方案回顶方案后，在不影响悬挑板结构的情况下，满足需求。第9页共9页