精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除西安小学教学综合楼工程外脚手架施工方案审 批： 审 核： 编 制： 陕西省第五建筑工程公司2010年4月一、工程概况1、工程名称：陕西省西安小学教学综合楼2、建设单位：陕西省西安小学3、工程地址：西安市莲湖路91号本工程位于西安小学校区内，结构形式为框架结构，地下一层，地上三六层。基坑开挖深度为-6.970m、-7.770m，建筑高度为23.650m。施工现场比较狭小，工程西楼与北楼分期施工。本方案只考虑北楼施工。二、编制依据1、陕西省西安小学教学综合楼工程设计图纸，会审纪要及相关变更。2、中国建筑工业出版社的建筑施工手册第四版。3、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001。4、建筑结构荷载规范GB50009-2001。5、本工程施工组织设计。三施工方案1、外架型式本工程二层（标高3.57m）以下采用双排落地式脚手架。二层（标高3.57m）以上采用型钢悬挑双排扣件式钢管脚手架，一次挑到屋面。悬挑架从二层楼面挑出工字钢，局部用钢丝绳往上斜拉至上层预埋卡环。落地式双排扣件钢管脚手架，从地下室筏板开始，至二层结构梁板施工完成。2、基本要求用扣件式钢管搭设的脚手架，是施工用的临时结构，它要求受施工过程中垂直水平力，直接影响施工作业的便利和安全进行，因此脚手架必须有足够的承载力，刚度和稳定性。在施工中受到各种正常荷载不发生失稳倒塌，不超过结构的容许强度，变形倾斜，摇晃或扭曲现象，以确保安全。3、基本参数落地式双排脚手架：立杆纵距1.5m，横距0.9m，内立杆距离墙面0.25m，水平杆步距1.8m，在外水平杆中间加设横杆，拉结杆按照二步三跨梅花状设置，剪刀撑自下而上连续布置，水平宽度为四跨，垂直高度为四步与水平夹角在4560度之间。型钢悬挑式双排脚手架：立杆纵距1.5m，横距0.9m，内立杆距离墙面0.25m，水平杆步距1.8m，拉结杆按照二步三跨梅花状布置，剪刀撑自下而上连续布置，水平宽度为四跨，垂直高度为四步，与水平夹角在4560度之间。4、材质要求本工程所采用扣件式钢管脚手架，杆件采用483.0的钢管，脚手板采用50mm厚竹架板3m长，所用管件、扣件必须符合标准。 钢管无锈蚀，弯曲，无烂口，并喷刷油漆，密目网，竹架板，扣件，应具有产品出厂合格证及经复试合格。本脚手架用于主体结构作业时为一层作业。5、节点构造三层以下采用双排落地式脚手架，三层以上采用悬挑脚手架，一次挑到屋面，型钢采用16#工字钢，要求型钢外挑部分外高内低，长度一致，在转角处从三层板面用14的钢丝绳将全部工字钢端部斜拉，用花篮螺丝调紧，非转角部分可每隔二根工字钢用钢丝绳斜拉一次，外架底部满铺50mm厚木架板，外架采用密目网全部围护遮挡。四、力学分析由于本工程双排落地式外脚手架搭设高度较低，不允许堆放荷载故不进行立杆稳定性计算，严格按照脚手架的搭设方案以及JGJ130-2001标准要求进行搭设。以下力学分析只针对型钢悬挑外脚手架。1、基本要求扣件式钢管脚手架要承受施工过程中垂直和水平荷载，直接影响到施工作业的安全和顺利进行，因此脚手架必须具有足够的承载力、刚度、稳定性。在施工过程中受到各种正常荷载不发生失稳倒塌，不超过结构的容许强度而变形倾斜、摇晃或扭曲现象，以确保安全。2、受荷情况采用483.0钢管和扣件等构成的脚手架，主杆大横杆和小横杆是主要受力构件，剪刀撑和连墙杆是保证脚手架整体强度和稳定性的杆件，其中连墙杆还要承受风荷载，扣件是脚手架组成整体的连接件和传力件。3、力学计算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）。计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为20m，立杆采用单立管。搭设尺寸为：立杆的纵距1.5m，立杆的横距0.9m，步距1.8m。采用的钢管类型为483.0。拉结杆采用2步3跨，竖向间距3.6m，水平间距4.3m。施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工1层，脚手板共铺设5层。悬挑水平钢梁采用16#工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.25m，建筑物内锚固段长度2.45m。悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.15m，拉结角度为70度。 （1）小横杆计算 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。均布荷载值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=0.351.5/3=0.175kN/m活荷载标准值 Q=3.01.5/3=1.5kN/m荷载的计算值 q=1.20.038+1.20.175+1.41.5 =2.356kN/m 小横杆计算简图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=2.3560.92/8=0.239kN.m小横杆计算强度值：=0.239106/4491.0=53.118N/mm2小横杆的计算强度小于标准值205.0N/mm2，满足要求！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+0.175+1.5 = 1.713kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度值： V =51.7139004/（3842.06105107780）=0.659mm 小横杆的最大挠度小于900/150且小于10mm，满足要求！（2）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。荷载值计算小横杆的自重标准值 P1=0.0380.9=0.035kN脚手板的荷载标准值 P2=0.350.91.5/3=0.157kN活荷载标准值 Q=3.00.91.5/3=1.350kN荷载的计算值 P=(1.20.035+1.20.157+1.41.350)/2=1.060kN大横杆计算简图抗弯强度计算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(1.20.038)1.52+0.2671.0601.5=0.433kN.m大横杆计算强度值： =0.433106/4491.0=96.397N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2，满足要求！挠度计算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=0.6770.03815004/(1002.06105107780) =0.06mm集中荷载标准值P=0.035+0.157+1.350=1.542kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1.8831542.0601500 3/(1002.060105107780) =4.41mm最大挠度之和： V=V1+V2=4.473mm大横杆的最大挠度小于1500 /150=10mm，满足要求！ （3）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)： 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；荷载值计算横杆的自重标准值 P1=0.0381.5+0.0380.9/2=0.074kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.91.5/2=0.236kN活荷载标准值 Q=3.00.91.5/2=2.025kN荷载的计算值 R=1.20.074+1.20.236+1.42.025=3.207kN3.207kN8.0kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！ （4）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：每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)，本工程取0.1195。NG1 = 0.12020=2.400kN脚手板的自重标准值(kN/m2)，本工程采用竹脚板，标准值为0.35。 NG2 = 0.35051.5(0.9+0.250)/2=1.509kN 栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)，本例采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.14。 NG3 = 0.1401.55=1.050kN吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)，标准值为0.005。 NG4 = 0.0051.520=0.150kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.109kN。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=31.50.9/2 =2.025kN风荷载标准值应按照以下公式计算：其中 Wo 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用：Wo = 0.350 Uz 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 = 0.740 Us 风荷载体型系数：Us = 1.130经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.70.3500.7401.130 = 0.205kN/m2考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式： N = 1.2NG + 0.851.4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力： N = 1.25.109+0.851.42.025=8.541kN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 = 1.25.109+1.42.025=8.966kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 Mw = 0.851.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 步距 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩 ： Mw=0.851.40.2051.51.81.8/10=0.119kN.m （5）立杆的稳定性计算卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。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=8.966kN； 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