1、广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】1 目 录第一章 编制依据.1第一节 编制依据.1第二章 编制说明及工程概况.2第一节 编制说明.2第二节 工程概况.22.1.塔楼工程概况.22.2.塔楼电梯井概况.2第三节 电梯井操作架体系概述.2第四节 施工部署.3第三章 脚手架施工.4第一节 脚手架搭设构造.41.1.操作平台搭设.41.2.附墙设置.4第二节 脚手架材料选择.4第三节 脚手架搭设流程.6第四节 脚手架搭设要点.7第五节 搭设注意事项.9第六节 脚手架的拆除施工工艺.9第七节 电梯井安全防护.10第四章 质量、安全保证措施.11第一节 保证质量的措施.11第二节 保证安全的措施.
2、11第五章 计算书.13第一节 塔楼一 6F12F 电梯井(34003200)操作架计算.131.1.大横杆的计算.131.2.小横杆的计算.141.3.扣件抗滑力的计算.161.4.脚手架荷载标准值.161.5.立杆的稳定性计算.17广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】2 1.6.连墙件的计算.181.7.钢梁的受力计算.181.8.钢梁的整体稳定性计算.19第二节 塔楼一-5F6F 电梯井(27002600)操作架计算.192.1.大横杆的计算.192.2.小横杆的计算.212.3.扣件抗滑力的计算.222.4.脚手架荷载标准值.232.5.立杆的稳定性计算.232.6.连墙件的计算.
3、252.7.立杆的地基承载力计算.25第六章 附图.27广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】1 第一章 编制依据第一章 编制依据第一节 编制依据第一节 编制依据序号编制依据版本备注1 广州松日总部大楼建筑、结构施工图/2 相关产品的性能及施工工艺要求/3 建筑施工手册中国建筑工业出版社第四版缩印本/4 钢管脚手架扣件(GB15831-2006)/5 建筑结构荷载规范(GB50009-2012)/6 混凝土结构设计规范(GB50010-2010)/7 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 130-2011)/8 建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ 8091)/9 建筑工程安全检查标
4、准(JGJ 592011)/10 建筑施工计算手册(中国建筑工业出版社2001)/广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】2 第二章 编制说明及工程概况第二章 编制说明及工程概况第一节 编制说明第一节 编制说明本方案主要针对塔楼 1、塔楼 2 电梯井洞口操作架的搭设。第二节 工程概况第二节 工程概况2.1.塔楼工程概况塔楼工程概况 塔楼一总高度 195m,塔楼二结构总高度为 99m,结构形式为框架核心筒结构,结构层高统计如下:部位层号层高(m)层号层高(m)层号层高(m)塔楼1 1F615F4.343F4.352F4F 5.516F28F3.844F4.155F4.529F4.15 45F46
5、F56F 3.630F4.3屋顶层4.557F13F 3.831F41F3.814F4.1542F4.7塔楼2 1F67F12F 4.5 105.15 标高处2.15 2F5F 5.513F20F4.96F4.8屋顶层42.2.塔楼电梯井概况塔楼电梯井概况 塔楼 1 和塔楼 2 电梯井统计如下表:部位电梯井尺寸个数备注塔楼 1 3400320012/300027001/270026001/塔楼 22700260012/第三节 电梯井操作架体系概述第三节 电梯井操作架体系概述本工程操作架为电梯井施工脚手架,根据工程施工总体部署,针对工程核心筒外广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】3 形,考虑
6、经济、安全等因素,将本工程外架体系搭设方式划分如下表:1、塔楼 1 电梯井操作架体系搭设方式划分表 搭设部位楼层(F)脚手架形式搭设高度(m)标高(m)备注塔楼 1-5F6F三排落地脚手架 49.75-22.7527中间卸荷 1 次,卸荷部位位于3F,标高 11.5 6F12F 三排脚手架,底座16#工字钢 22.6 2749.6 架体内立杆距离结构 200300 12F17F三排脚手架,底座16#工字钢 19.85 49.669.45 架体内立杆距离结构 200300 17F22F三排脚手架,底座16#工字钢 19 69.4588.45 架体内立杆距离结构 200300 22F27 F三排脚
7、手架,底座16#工字钢 19 88.45107.45 架体内立杆距离结构 200300 27F32 F三排脚手架,底座16#工字钢 19.85 107.45127.3 架体内立杆距离结构 200300 32F37 F三排脚手架,底座16#工字钢 19 127.3146.3 架体内立杆距离结构 200300 37F42 F三排脚手架,底座16#工字钢 19 146.3165.3 架体内立杆距离结构 200300 42F46 F三排脚手架,底座16#工字钢 18.2 165.3183.5 架体内立杆距离结构 200300 2、塔楼 1 电梯井操作架体系搭设方式划分表 搭设部位楼层(F)脚手架形式搭
8、设高度(m)标高(m)备注塔楼 2-5F5F三排脚手架,底座16#工字钢 45.65-23.6522.5中间卸荷 1 次,卸荷部位位于2F,标高 6.0 5F10F 三排脚手架,底座16#工字钢 23.8 22.546.3 架体内立杆距离结构 200300 10F15F三排脚手架,底座16#工字钢 23.3 46.369.6 架体内立杆距离结构 200300 15F20F三排脚手架,底座16#工字钢 24.5 69.694.1 架体内立杆距离结构 200300 第四节 施工部署第四节 施工部署1、资源配置计划 本工程电梯井操作架搭设劳动力计划如下表广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】4 序
9、号工种数量工作内容1 架工20脚手架搭设拆除2 普工15脚手板、安全网、水平兜网等铺设及拆除2、机具配备 名称数量用途架子扳手20搭设和拆除架子用力矩扳手10检查架子扣件拧紧力度是否达到要求第三章 脚手架施工第三章 脚手架施工第一节 脚手架搭设构造第一节 脚手架搭设构造1.1.操作平台搭设操作平台搭设 塔楼 1 地下室五层至地上六层采用落地脚手架,六层以上分段搭设,底座预埋工字钢锚环;塔楼 2 地下室五层至地上五层采用落地脚手架,五层以上分段搭设,底座预埋工字钢锚环。施工操作架底座采用两根 16#工字钢悬挑,一端搁置于电梯厅门口楼板,一端搁置于电梯井剪力墙内,固定端长度为 200mm;工字钢上
10、表面有限位措施固定立杆,焊接直径 25 螺纹三级钢。塔楼 1 在 3F 处卸荷一次,塔楼 2 在 2F 处卸荷一次。在剪力墙及井口边梁预埋 A20拉环。底层采用模板木枋硬质封闭;采用483.5mm 普通钢管搭设操作架体,根据井道尺寸布置立杆,横杆步距为 1800mm,操作架立杆均应布置在工字钢上,不得悬空布置,横向水平杆悬挑长度不大于 300mm,电梯厅门口侧横向立杆应从底部至顶部连续设置剪刀撑。详见电梯井施工操作架平面示意图、1-1 剖面图、2-2 剖面图、3-3 剖面图。剪力墙拆模后,电梯井施工操作架基座及施工层横向水平杆两端部应加设可调支撑顶住井道侧壁,采用模板木枋硬质封闭。1.2.附墙
11、设置附墙设置 电梯井口侧边梁上预埋钢管做连墙件拉结,按每层每隔两跨布置。第二节 脚手架材料选择第二节 脚手架材料选择1、型钢 广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】5 本工程分段部位选用 16 号普通工字钢,为防止脚手架立杆滑移,工字钢上立杆位置应焊接 150mm 高 C25 的钢筋短头对立杆加以固定。2、钢管 脚手架钢管应采用国家现行标准直缝电焊钢管(GB/T13793)或低压流体输送用焊接钢管(GB/T3092)中规定的 3 号普通钢管,其质量应符合现行国家标准碳素结构钢(GB/T700)中 Q23F-A 级钢管的规定。弯曲变形及锈蚀的钢管不得使用。脚手架钢管采用外径为 48mm,壁厚
12、3.5mm 的钢管,其横向水平杆最大长度不应大于1.5m,其它杆最大长度不应超出 6m,且每根钢管的最大质量控制在 25kg。脚手架钢管的表面质量及外形应符合下列要求:(1)新钢管应有产品质量合格证及质量检验报告,钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划痕。钢管壁厚及外径偏差不应大于-0.5mm,端面偏差不应大于 1.7mm。(2)旧钢管表面锈蚀深度应小于 0.5mm,弯曲变形各种杆件钢管的端部弯曲 l1.5m 时,不应大于 5mm。立杆钢管弯曲当 3ml4mm 时,不应大于 12mm;当 4m500la/3AA横向水平杆立杆纵向水平杆脚手架接头位置示意图3、
13、剪刀撑 剪刀撑宽度取 4 倍立杆纵距,高度取 4 倍步距,斜杆与地面夹角在 4560。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立柱上,旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于 150mm。洞口两侧增设的横向支撑应伸出增设的斜杆端部。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不应小于 1m,应采用不少于 3 个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端不应小于 100。剪刀撑搭设示意图为了增强脚手架的纵向稳定性和整体性,在脚手架外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。4、连墙件 电梯井门口侧边梁上预埋钢管做连墙件拉结,每层每隔两跨设置。广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】9 5、挡脚板和
14、护栏:每隔一步架设置一道 200mm 高的踢脚板,固定在立杆内侧,踢脚板材质应用木板制作。6、扫地杆 脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座下皮200mm 高的立杆上。横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。其连接方式及接头位置同纵向水平杆。7、工字钢 工字钢两端搁置长度 200,工字钢一端在梁上预埋拉环固定,另一端埋入剪力墙内。第五节 搭设注意事项第五节 搭设注意事项搭设注意事项1 在外脚手架搭设过程中,必须严格按规定的构造方案和尺寸进行搭设,并及时与结构拉结或采用临时支顶,确保搭设过程的安全。2 脚手架里、外两排立杆搭设均要竖直,相邻两立杆的接头
15、上下应错开 500mm,并不得在同一步距内,搭设第一节立杆时应选用长短不一的钢管。3 搭设过程中应随时校正杆件垂直度和水平偏差,避免偏差过大。4 剪刀撑从底到顶沿外架连续布置。5 加强对使用材料的检查、检查钢丝绳规格是否符合要求、是否断丝、磨损,检查钢管是否合格,是否变形,检查扣件是否松动,螺栓螺纹是否有损,检查钢管型号、质量等,变形和不合格的扣件、钢管和钢丝绳等材料一律不准在本工程中使用。6 大横杆的对接扣件,开口应朝架子内侧,螺栓向上,螺栓应适度拧紧。第六节 脚手架的拆除施工工艺第六节 脚手架的拆除施工工艺拆除作业应按确定的程序进行拆除:安全网挡脚板及脚手板防护栏杆剪刀撑斜撑杆小横杆大横杆
16、立杆。不准分立面拆除或在上下两步同时拆除,做到一步一清,一杆一清。拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣件。拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣件,然后托住中间,再解端头扣件。所有连墙杆必须随脚手架拆除同步下降,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架,分段拆除高差不应大于两步,如高差大于两步,应增设连墙件加固。拆除后架体的稳定性不被破坏,如附墙杆被拆除前,应加设临时支撑防止变形,拆除各标准节时,应防止失稳。广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】10 当脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度时,应先在适当位置搭临时抛撑加固,后拆除连墙件。第七节 电梯井安全防护第七节 电梯井安全防护1、电梯井
17、施工操作架(平台)拆除完毕后应及时对电梯井进行安全防护。2、电梯井外围搭设高度不小于 1200 的防护栏杆,并挂安全网。底部安装 200mm高木质踢脚板,栏杆外侧张挂“当心坠落”安全警示标志牌。3、安全平网的挂设 每两层楼层电梯井内应增设一道安全兜底网。兜底网应牢固挂设在操作架上。兜底网的规格尺寸、材质和系绳连接方式应符合安全网(GB 5725-2009)标准。兜底网的相邻梁系绳间距应不大于 0.75m,网与井壁的间隙应不大于 100mm。广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】11 第四章 质量、安全保证措施第四章 质量、安全保证措施第一节 保证质量的措施第一节 保证质量的措施(1)脚手架必
18、须经过安全员验收合格后方可使用,作业人员必须认真戴好安全帽、系好安全带。(2)脚手架的验收和日常检查按照以下规定进行,检查合格后方允许使用或继续使用:分段搭设完毕后;连续使用达 6 个月;施工中中途停止使用超过 15 天,在重新使用之前;在受到暴风或大雨、地震等强力因素作用之后;在使用过程中发现显著变形、沉降、拆除杆件和拉结及安全隐患存在的情况时。(3)架体上的施工荷载必须符合设计要求,结构施工阶段不得超过 2 层同时作业,装修施工阶段不得超过 3 层同时作业,在一个跨距内各操作层施工均布荷载标准值总和不得超过 6KN/,集中堆载不得超过 300kg;架体上的建筑垃圾及其他杂物应及时清理。(4
19、)在架子的使用过程中,要做好日常的维护、保养工作,派专门人员定期检查钢管、扣件、脚手板及安全网的使用情况,遇有问题及时解决。(5)外观质量:安全网总体颜色应当一致,每一立面安全网的颜色不得出现过大色差,安全网挂设必须紧凑,表面绷紧。脚手架钢管颜色一致。第二节 保证安全的措施第二节 保证安全的措施(1)安全文明技术交底制:根据安全措施要求和现场实际情况,各级管理人员需亲自对施工班组进行书面交底。(2)班前检查制:各专业班组安全文明管理员、施工管理员必须督促与检查各施工班组对安全检查防护措施是否进行检查。外脚手架,大中型机械设备安装实行验收制,凡不经验收或未通过验收的,一律不准投入使用。(3)月安
20、全活动制:项目部每月组织一次全体工人进行安全文明教育,对上一月安全文明方面存在的问题进行总结,对本月的安全文明重点和注意事项做必要交底,使广大工人能心中有数,从意识上时刻绷紧这根弦。(4)定期检查与隐患整改制:经理部每一周要组织一次安全检查生产检查,对查出的安全检查隐患必须定时间、定人员、定措施整改,并做好安全隐患整改消项记录。实行安全生产奖罚制与事故报告制。(5)遇到危急情况立即停工。广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】12(6)持证上岗,严禁无证操作。(7)认真贯彻落实国家、地方和企业的安全文明生产法规、规程,建立健全施工安全检查、监督网络体系,分段分部做好安全检查与防护,使之做到经常
21、化、制度化、标准化。(8)抓好项目经理安全生产目标责任制管理:落实安全生产责任制实行“一把手”负责制。施工班组设专职安全文明管理员,落实安全生产责任制,重点是“三长二员”(模板、钢筋、混凝土专业技术班长,专职与兼职安全文明管理员),负责现场的综合管理,做到常备不懈,一抓到底。(9)队伍进场及时进行三级教育,针对工程施工各阶段特点,切实做好同步安全教育,提高职工整体安全文明施工意识。(10)使用的工具要放在工具袋内,防止掉落伤人;登高要穿防滑鞋,袖口及裤口要扎紧。(11)脚手架堆放场做到整洁、摆放合理、专人保管,并建立严格领料手续。(12)施工人员做到活完料净脚下清,确保脚手架施工材料不浪费。(
22、13)运至地面的材料应按指定地点随拆随运,分类堆放,当天拆当天清,拆下的扣件和钢丝要集中回收处理,应及时整理、检查,按品种、分规格堆放整齐,妥善保管。广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】13 第五章 计算书第五章 计算书第一节 塔楼一第一节 塔楼一 6F12F 电梯井(电梯井(34003200)操作架计算)操作架计算 1.1.大横杆的计算大横杆的计算 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。按照大横杆上面的脚手板和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 脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.9/2
23、=0.135kN/m 活荷载标准值 Q=3.0000.9/2=1.35kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.135=0.208kN/m 活荷载的计算值 q2=1.41.35=1.89kN/m 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2.抗弯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跨中最大弯矩计算公式如下:跨中最大弯矩为M1max=0.080.2081.212+0.101.891.212=0.301kN.m 支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】14 M2max=-0.1
24、00.2081.212-0.1171.891.212=-0.354 kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:=0.354106/5080=69.685N/mm2 大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三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:静荷载标准值 q1=P1+P2=0.038+0.208=0.246kN/m 活荷载标准值 q2=1.35kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=0.6770.24612104/(1002.06105121900)+0.9901.3512104/(1002.06105121900)=1.2
25、83 mm 大横杆的最大挠度小于 1210.0/150 与 10mm,满足要求!1.2.小横杆的计算小横杆的计算 小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。用大横杆支座的最大反力计算值,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=0.0381.21=0.046kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.91.21/2=0.163kN 活荷载标准值 Q=3.0000.91.21/2=1.633kN 荷载的计算值 P=1.20.046+1.20.163+1.41.633=2.537kN 小横杆计算简图广州松日总部大楼【电梯井操作架施工
26、方案】15 2.抗弯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跨中最大弯矩计算公式如下:M1max=-0.1ql2-0.15Pl 跨中最大弯矩为M1max=-0.10.0380.92-0.152.5370.92=-0.305kN.m 支座最大弯矩计算公式如下:M1max=0.08ql2+0.175Pl 支座最大弯矩为M2max=0.100.0380.92+0.1752.5370.92=0.363 kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:=0.363106/5080=71.457N/mm2 大横杆的计算强度小于 205.0N/mm2,满足要求!3.支座反力静荷载产生的
27、支座反力NA=ND=0.4 ql+0.35(P1+P2)=0.40.0380.9+0.35(0.046+0.163)=0.087 kN NC=NB=1.1 ql+1.15(P1+P2)=1.10.0380.9+1.15(0.046+0.163)=0.278 kN 活荷载产生的支座反力NA=ND=0.35Q=0.351.633=0.572 kN NC=NB=1.15 Q=1.151.633=1.878 kN 4.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集中荷载挠度计算公式如下:均布荷载标准值 q1=P1+P2=0.038+0.163=0.201kN/m 集中荷载挠度计算公式如下:集中
28、荷载标准值 P=2.537 kN 广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】16 =qmax+pmax=0.6770.2019004/(1002.06105121900)+25379003/(48 2.06105121900)=1.569mm 小横杆的最大挠度小于 900.0/150 与 10mm,满足要求!1.3.扣件抗滑力的计算扣件抗滑力的计算 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;1.荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.0381.211/
29、2=0.023 kN;小横杆的自重标准值:P2=0.0380.9/2=0.017kN;脚手板的自重标准值:P3=0.30.91.21/2=0.163 kN;活荷载标准值:Q=30.91.21/2=1.633 kN;荷载的设计值:R=1.2(0.023+0.017+0.163)+1.41.633=2.53 kN;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;1.4.脚手架荷载标准值脚手架荷载标准值 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
30、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 0.1248NG1=0.124822.6=2.82kN(2)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 0.17 NG2=0.1701.2112/2=1.234kN(3)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010NG3=0.0101.2122.6=0.273kN 脚手架立杆承受的荷载包括小横杆传递的荷载、自重、栏杆重量、安全设施重量。脚手架共有 15 步(22.6/1.8=12.55),同时施工层数为 2 层。大横杆传递的荷载 P=2.537 kN。广州松日总部大楼【电梯井操作
31、架施工方案】17 每步小横杆静荷载产生的支座反力NA=ND=0.4 ql+0.35(P1+P2)=0.40.0380.9+0.35(0.046+0.163)=0.087 kN NC=NB=1.1 ql+1.15(P1+P2)=1.10.0380.9+1.15(0.046+0.163)=0.278 kN 每步小横杆活荷载产生的支座反力NA=ND=0.35Q=0.351.633=0.572 kN NC=NB=1.15 Q=1.151.633=1.878 kN 整个脚手架小横杆传递的支座反力:NA=ND=1.2150.087+1.420.572=3.168kN NC=NB=1.2150.278+1.
32、421.878=10.264 kN 立杆的轴力:NA=ND=1.2(NG1+NG2+NG)+3.168+2.537=1.2(2.82+1.234+0.273)+3.168+2.537=10.897kNNC=NB=1.2NG1+10.264+2.537=1.22.82+10.264+2.537=16.185 经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力 N=16.185kN 1.5.立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算 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=16.185kN;i 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;k 计算长度附加系数,取 1.155;u 计算长度系数
33、,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=1.1551.5001.800=3.118m;A 立杆净截面面积,A=4.890cm2;W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3;由长细比,为 3118/16=197;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到 0.186;钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到=16185/(0.19489)=174.201N/mm2;广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】18 f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2;立杆的稳定性计算 f,满足要求!1.6.连墙件
34、的计算连墙件的计算 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:Nl=Nlw+N0 按规范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=5.000 kN;不考虑风荷载,连墙件的轴向力设计值 Nl=Nlw+N0=5.0kN;连墙件承载力设计值按下式计算:Nf=Af 其中 -轴心受压立杆的稳定系数;由长细比 l/i=200/15.8 的结果查表得到=0.966,l 为内排架距离墙的长度;又:A=4.89 cm2;f=205 N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf=0.9664.8910-4205103=96.837 kN;Nl=5.0 Nf=96.837,连墙件的设计计算满足要
35、求!连墙件采用单扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl=5.0 小于双扣件的抗滑力 8kN,满足要求!1.7.钢梁的受力计算钢梁的受力计算 钢梁按照简支梁计算钢梁计算简图水平支撑梁的截面惯性矩 I=1130.00cm4,截面模量(抵抗矩)W=141.00cm3。受脚手架作用集中强度计算荷载 N1=10.897kN,N2=16.185kN,广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】19 水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.226.100.00017.8510=0.25kN/m 经过计算得到:最 大 弯 矩 Mmax=27.494 1.65-0.25 1.652/2-10.897 1.35-16.185
36、 0.75=18.176kN.m 抗弯计算强度 f=18.176106/(1.05141000.0)=122.769N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于 215.0N/mm2,满足要求!最大挠度 v=50.25100043.34/(384210109113010-8)+(10.897+16.185)0.3(33.32-40.32)10003(24210109113010-8)=3.896 按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 130-2011)表 5.1.8 规定:水平支撑梁的最大挠度小于 3300.0/250,满足要求!1.8.钢梁的整体稳定性计算钢梁的整体稳定性计算 水平钢
37、梁采用 16 号工字钢,计算公式如下 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表钢结构设计规范(GB50017-2003)附录 B 得到:b=2.00 由于b 大于 0.6,按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录 B 其值b=1.07-0.282/b=0.929 经过计算得到强度=20.772106/(0.929141000.00)=158.578N/mm2;水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求!第二节 塔楼一第二节 塔楼一-5F6F 电梯井(电梯井(27002600)操作架计算)操作架计算 在 3F 楼板处卸荷,钢丝绳采取 1 段卸荷,吊点卸荷水平距离 1 倍立杆间距。卸荷钢丝
38、绳的换算系数为 0.85,安全系数 K=10.0,上吊点与下吊点距离 5.5m。2.1.大横杆的计算大横杆的计算 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】20 按照大横杆上面的脚手板和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 脚手板的荷载标准值 P2=0.3001/2=0.15kN/m 活荷载标准值 Q=3.0001/2=1.5kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.15=0.226kN/m 活荷载的计算值 q2=1.41.5=2.1kN/m 大
39、横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2.抗弯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跨中最大弯矩计算公式如下:跨中最大弯矩为M1max=0.080.2261.052+0.102.11.052=0.251kN.m 支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M2max=-0.100.2261.052-0.1172.11.052=-0.246 kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:=0.246106/5080=48.419N/mm2 大横杆的计算强度小于 205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算广州松日总部大楼【电
40、梯井操作架施工方案】21 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:静荷载标准值 q1=P1+P2=0.038+0.226=0.264kN/m 活荷载标准值 q2=1.5kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=0.6770.26410504/(1002.06105121900)+0.9901.5010504/(1002.06105121900)=0.662 mm 大横杆的最大挠度小于 1000.0/150 与 10mm,满足要求!2.2.小横杆的计算小横杆的计算 小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。用大横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置
41、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=0.0381.05=0.046kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.30011.05/2=0.158kN 活荷载标准值 Q=3.00011.05/2=1.575kN 荷载的计算值 P=1.20.046+1.20.158+1.41.575=2.45kN 小横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为小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:Mqmax=1.20.03812/8=0.006 kN.m 集中荷载最大弯矩计算公式如下:广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】22 Mpmax=2.45
42、1/4=0.612kN.m 最大弯矩 M=Mqmax+Mpmax=0.618 kN.m;最大应力计算值 =M/W=0.618106/5080=120.571 N/mm2;小横杆的最大弯曲应力 =120.571 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/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集中荷载挠度计算公式如下:均布荷载标准值 q1=P1+P2=0.038+0.158=0.196kN/m 集中荷载挠度计算公式如下:集中荷载标准值 P=2.45 kN =qmax+pmax=0.6770.19610004/(1002.06105121900)+24
43、5010003/(48 2.06105121900)=2.085mm 小横杆的最大挠度小于 900.0/150 与 10mm,满足要求!2.3.扣件抗滑力的计算扣件抗滑力的计算 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;1.荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.0381.051/2=0.02kN;小横杆的自重标准值:P2=0.0381/2=0.016kN;脚手板的自重标准值:P3=0.311.05/2=0.158 kN;活荷载标准值:Q=311.0
44、5/2=1.575 kN;广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】23 荷载的设计值:R=1.2(0.02+0.016+0.158)+1.41.575=2.438 kN;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;2.4.脚手架荷载标准值脚手架荷载标准值 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 0.1248NG1=0.1248+(1.0501/2)0.038/1.
45、8049.75=6.76kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用冲压钢脚手板,标准值为 0.30NG2=0.300271.05(1+0.2)/2=5.103kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、木脚手板标挡板,准值为0.17 NG3=0.1701.0527/2=2.41kN(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010NG4=0.0101.0549.75=0.522kN 经计算得到,静荷载标准值 NG=NG1+NG2+NG3+NG4=14.795kN。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
46、计算得到,活荷载标准值 NQ=3.00021.051/2=3.15kN。立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ 考虑到分段卸荷作用,经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力 N=(1.214.795+1.43.15)/21.5=17.454kN 2.5.立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算 1.卸荷计算在脚手架全高范围内增加 1 吊点;吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置;以吊点分段计算。计算中脚手架的竖向荷载按照吊点数平均分配。广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】24 最下面的立杆轴向力在不考虑风荷载时为 17.454kN。考虑荷载组合,各吊点位置处内力计算为(kN)T1=1
47、7.4545.96/5.5=18.914kN T2=17.4545.65/5.5=17.935kN 所以卸荷钢丝绳的最大拉力为 18.914kN 选择卸荷钢丝绳的破断拉力要大于 10.00018.914/1=189.14kN。选择 619+1 钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度 1550MPa,直径 15.5mm。满足要求!吊环强度计算公式为 =T/A f 其中f 吊环钢筋抗拉强度,混凝土结构设计规范规定f=50N/mm2;A 吊环截面积,每个吊环按照两个截面计算。经过计算得到,选择吊环的直径要至少(189144/3.1416/50/2)1/2=15.52mm。1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中
48、 N 立杆的轴心压力设计值,N=17.454kN;i 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;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=1.1551.5001.800=3.118m;A 立杆净截面面积,A=4.890cm2;广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】25 W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3;由长细比,为 3118/16=197;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到 0.186;钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到=17454
49、/(0.19489)=187.859N/mm2;f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2;立杆的稳定性计算 f,满足要求!2.6.连墙件的计算连墙件的计算 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:Nl=Nlw+N0 按规范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=5.000 kN;不考虑风荷载,连墙件的轴向力设计值 Nl=Nlw+N0=5.0kN;连墙件承载力设计值按下式计算:Nf=Af 其中 -轴心受压立杆的稳定系数;由长细比 l/i=200/15.8 的结果查表得到=0.966,l 为内排架距离墙的长度;又:A=4.89 cm2;f=205 N/mm2
50、;连墙件轴向承载力设计值为 Nf=0.9664.8910-4205103=96.837 kN;Nl=5.0 Nf=96.837,连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用单扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl=5.0 小于双扣件的抗滑力 8kN,满足要求!2.7.立杆的地基承载力计算立杆的地基承载力计算 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求p fg 其中 p 立杆基础底面的平均压力(kN/m2),p=N/A;p=174.54 N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN);N=17.454 广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】26 A 基础底面面积(m2);A=0.1 fg 地基承载力设计值(kN/m2);fg=500.00 地基承载力设计值应按下式计算fg=kc fgk 其中 kc 脚手架地基承载力调整系数;kc=1.00 fgk 地基承载力标准值;fgk=500.00 地基承载力的计算满足要求!广州松日总部大楼【电梯井操作架施工方案】27 第六章 附图第六章 附图(1)塔楼 1 电梯井操作架布置图;(2)塔楼 2 电梯井操作架布置图;(3)1-1 剖面图、2-2 剖面图、3-3 剖面图;(4)1、2、3 号详图。