无锡世贸国际公寓一期工程脚手架施工组织设计16槽钢(改

'文件编号：HY-SMGY-WQJSJ-070707无锡世贸国际公寓（一期）工程外墙悬挑脚手架专项施工组织设计编写人：彭勇审核人：审批人：浙江环宇建设集团有限公司2007.07.0720 施工组织设计、施工方案审批表154工程名称无锡世界贸易中心世贸国际公寓楼工程日期2007年月日现报上下表中的技术管理文件，请予以审批类别编制人册数页数施工组织设计施工方案内容附后：申报简述：公司总师办，江苏分公司我项目部已经完成无锡世界贸易中心世贸国际公寓楼工程的外墙悬挑脚手架专项施工组织设计的编制工作，现报审。申报部门（分包单位）浙江环宇建设集团有限公司无锡世贸国际公寓项目经理部申报人：彭勇苏办以74审核意见：□有□无□附页总承包单位名称：审核人：审核日期年月日审批意见：审批意见：审批部门（单位）：审批人：日期：年月日注：附施工组织设计、施工方案。20 无锡世贸国际公寓（一期）工程外墙脚手架专项施工组织设计一、工程概况：工程名称：无锡世贸国际公寓（一期）结构形式：框架剪力墙层数：A、B幢33层，C幢30层，D幢25层建筑物高度：A、B幢108.6m，C幢99.7m，D幢86.5m搭设形式：双排扣件式悬挑脚手架、密目网全封闭悬挑脚手架高度：每18m悬挑一次。脚手架立杆纵向间距1.5m。脚手架立杆排距（横向间距）1.05m。脚手架大横杆步距每步高1.8m。二、搭设总体部署1.A、B、C、D四幢楼的外墙脚手架均从四层楼面开始悬挑槽钢（16#）搭设双排扣件式脚手架，每18m悬挑一次。四层以下的脚手架在主体施工时直接从地下室顶板面搭设至四层楼面，主体墙体施工完成后即拆除，外墙装饰施工时重新搭设。2.A幢楼：从4层楼面开始悬挑16#槽钢搭设脚手架，每18m悬挑一次（即每6个楼层悬挑一次），第二次悬挑在10层楼面，第三次悬挑在16层楼面，第四次悬挑在22层楼面，第四次悬挑在28层楼面；A-R立面从29层开始的外脚手架直接从29层楼面向上搭设至屋面。3.B幢楼：从4层楼面开始悬挑16#20 槽钢搭设脚手架，每18m悬挑一次（即每6个楼层悬挑一次），第二次悬挑在10层楼面，第三次悬挑在16层楼面，第四次悬挑在22层楼面，第四次悬挑在28层楼面；E-V立面从29层开始的外脚手架直接从29层楼面向上搭设至屋面。4.C幢楼：从4层楼面开始悬挑16#槽钢搭设脚手架，每18m悬挑一次（即每6个楼层悬挑一次），第二次悬挑在10层楼面，第三次悬挑在16层楼面，第四次悬挑在22层楼面，第四次悬挑在28层楼面；A-M立面从28层开始的外脚手架直接从28层楼面向上搭设至屋面；M-A立面从26层开始的外脚手架直接从26层楼面向上搭设至屋面。5.D幢楼：从4层楼面开始悬挑16#槽钢搭设脚手架，每18m悬挑一次（即每6个楼层悬挑一次），第二次悬挑在10层楼面，第三次悬挑在16层楼面，第四次悬挑在22层楼面；A-N立面从22层开始的外脚手架直接从22层楼面向上搭设至屋面；N-A立面从19层开始的外脚手架直接从19层楼面向上搭设至屋面。三、编制依据：《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001），《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）。技术术语：本方案的技术术语同JGJ103-2001。四、脚手架构配件质量要求：1．钢管：①采用φ48×35，其质量符合现有国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。符合《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管。②钢管应有产品质量合格证。③钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。④钢管的允许偏差值应符合：20 钢管外表面锈蚀深度≤0.5mm。钢管弯曲L≤1.5，允许偏差≤5mm。立杆钢管弯曲3m500mm，立杆上对接扣件至主节点的距离步高1/3。⑦纵向水平杆上的对接扣件至主接点的距离间距1/3。2．脚手架验收：①由项目经理、技术负责人、施工员、安全员、架子工班长组成验收小组，根据施工组织设计逐项验收。②验收分基础验收和每搭设四步验收一次，验收后挂牌使用。十五、脚手架的搭设安全要求与管理：1．技术负责人要按施工组织设计中有关脚手架的要求向搭设和使用人员进行安全技术交底。2．按钢管、扣件、脚手板、密目网的标准进行检查验收，不合格产品不得使用。3．脚手架必须配合施工进度搭设，超出施工层一步架。一次搭设高度不能超过相邻连墙杆件以上两步。4．每搭完一步脚手架后，应按标准校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。5．脚手架的搭设人员必须持有效证件上岗，无高空作业的疾病。6．搭设脚手架的架子工必须戴安全帽，系安全带，穿防滑鞋。上下输运杆件时，严禁抛扔，杆件必须用绳扎好后小心上下，防止杆件、扣件坠落伤人。架子工使用的工具拿紧把牢，不能坠落伤人，使用后挂牢在持钩上，严禁上下抛扔。7．作业层的施工荷载应符合设计要求，不得超载。20 8．当有六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气时，停止脚手架的搭设。雨雪后作业要有防滑措施，并扫除积雪。9．在脚手架使用期间严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆、剪刀撑。10．脚手架搭设时，地面设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。20 悬挑式扣件钢管脚手架设计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）。计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为18m，立杆采用单立管。搭设尺寸为：立杆的纵距1.50m，立杆的横距1.05m，立杆的步距1.80m。采用的钢管类型为Ф48×3.5。连墙件采用2步2跨，竖向间距2.40m，水平间距3.0m。施工均布荷载为3.0kN/m2,同时施工2层，脚手板共铺设4层。悬挑水平钢梁采用[16b号槽钢U口水平，建筑物外悬挑段长度1.50m，建筑物内锚固段长度1.50m；由于悬挑长度不一，结构计算时按悬挑段长度2.50m，建筑物内锚固段长度1.50m考虑。悬挑水平钢梁采用悬臂式结构。一、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架和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯距和变形。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=0.15×1.05/3=0.052KN/m活荷载标准值Q=3×1.05/3=1.05KN/m静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.052=0.109KN/m活荷载的计算值q2=1.4×1.05=1.47KN/mq1LLLq2q2LLL大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯距和跨中最大挠度）20 q1LLLq2LLL大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯距）2`强度计算最大弯距考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯距。跨中最大弯距计算公式如下：M1max=0.08q1L2+0.10q2L2跨中最大弯距为：M1=（0.08×0.109+0.1×1.47）×1.22=0.224KN·m支座最大弯距计算公式如下：M2=-0.1q2L2-0.117q2L2支座最大弯距为：M2=-（0.1×0.109+0.1×1.47）×1.22=-0.263KN·m我们选择支座弯距和跨中弯距的最大值进行强度验算：σ=M/WX≤[f]σ=0.263×106/5080=51.845N/㎜2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：Vmax=0.677q1L4/100EI+0.99q2L4/100EI静荷载标准值q1=0.038+0.052=0.093KN·m活荷载标准值q2=1.05KN·m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度：V=（0.677×0.091+0.99×1.05）×12004/（100×2.06×105×121900）=0.909㎜大横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm，满足要求！二、小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。20 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距和变形。1`荷载值计算大横杆的自重标准值P1=0.038×1.2=0.046KN脚手板的荷载标准值P2=0.15×1.05×1.2/3=0.063KN活荷载标准值Q=3×1.05×1.2/3=1.26KN荷载的计算值P=1.2×0.046+1.2×0.063+1.24×1.26=1.895KNPPqL/3L/3L/3小横杆计算简图2`强度计算最大弯距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距和。均布荷载最大弯距计算公式如下：Mqmax=qL2/8集中荷载最大弯距计算公式如下：Mpmax=PL/3M=（1.2×0.38）×1.052/8+1.895×1.05/3=0.67KN·mσ=0.67×106/5080=131.804N/㎜2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小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：Vqmax=5qL4/384EI集中荷载最大挠度计算公式如下：Vpmax=PL（3L2+4L2/9）/72EI小横杆自重均布荷载引起的最大挠度：V1=5×0.038×10504/（384×2.06×105×121900）=0.02㎜集中荷载标准值P=0.046+0.063+1.26=1.369KN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：V2=1369.0×1050×（3×10502-4×10502/9）/（72×2.06×105×121900）=2.24㎜最大挠度和：20 V=V1+V2=2.26㎜小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm，满足要求！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5.2.5）：R≤Rc式中RC—扣件承载力设计值,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=0.038×1.05=0.04KN脚手板的荷载标准值P2=0.15×1.05×1.200/2=0.095KN活荷载标准值Q=3×1.05×1.200/2=1.890KN荷载的计算值R=1.2×0.04+1.2×0.095+1.4×1.89=2.808KN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距达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),本工程为0.149NG1k=0.149×18=2.68KN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手架,标准值为0.15NG2k=0.15×4×1.2×（1.05+0.5）/2=0.588KN(3)栏杆与挡脚板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆`竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15NG3k=0.15×1.2×4/2=0.36KN(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005NG4k=0.005×1.2×18=0.108KN经计算得到,静荷载标准值NGK=NG1K+NG2K+NG3K+NG4K=3.736kN.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NQK=3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN风荷载标准值应按照以下公式计算:WK=0.7UZ·US·W0式中WO—基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)的规定采用:WO=0.350;20 UZ—风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)的规定采用:UZ=1.250;US—风荷载体型系数:US=1.200.经计算得到,风荷载标准值WK=0.7×0.350×1.250×1.200=0.368kN/m2.考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式:N=1.2NGK+0.85×1.4NQK风荷载设计值产生的立杆段弯距MW计算公式:MW=0.85×1.4WKLah2/10式中WK—风荷载基本风压值(kN/m2);La—立杆的纵距(m);h—立杆的步距五、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式:σ=N/øA≤[f]式中N—立杆的轴心压力设计值,N=9.85Kn;ø—轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.39;iI—计算立杆的截面回转半径,i=1.58㎝;L0—计算长度(m),由公式l0=kuh确定，l0=2.08mK—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=1.50;A—立杆净截面面积,A=4.89㎝2;W—立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08㎝3;σ—钢管立杆受压强度计算值(N/㎜2);经计算得到σ=51.49;[f]—钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/㎜2.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ＜[f],满足要求!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式:σ=N/øA+MW/W≤[f]式中N—立杆的轴心压力设计值,N=9.06kN;Ф—轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.39;I—计算立杆的截面回转半径,i=1.58㎝;L0—计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=2.08m;K—计算长度附加系数,取1.155;U—计算长度系数,由手脚架的高度确定,u=1.50;A—立杆净截面面积,A=—4.89㎝2;W—立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08㎝3;20 MW—计算立杆段由风荷载设计值产生的弯距,MW=0.076Kn·m;σ—钢管立杆受压强度计算值(N/㎜2);经计算得到σ=62.22;[f]—钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/㎜2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ＜[f],满足要求!六、连墙件的计算连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:N1=N1W+N0式中Nlw—风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:N1W=1.4×wk×AwWk—风荷载基本风压值,wk=0.368kN/㎡;Aw—每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,AW=2.40×2.40=5.760㎡;N0—连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000.经计算得到Nlw=2.964kN,连墙件轴向力计算值Nl=7.964kN连墙件轴向力设计值Nf=ФA[f]式中Ф—轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=50.00/1.58的结果查表得到Ф=0.92;A=4.89㎝2;[f]=205.00N/㎜2经计算得到Nf=91.702kNNF>Nl,连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用扣件与墙体连接.经过计算得到Nl=7.964kN小于扣件的抗滑力8.0kN,满足要求!七`悬挑梁的受力计算悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算。由于本工程悬挑长度不一,计算时按最大悬挑2.5m考虑，锚固1.5m。悬出端C受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点.PPqCABm1m2Lm悬臂单跨梁计算简图支座反力计算公式:RA=N（2+k2+K1）+ql/2（1+k2）20 RB=-N（k2+K1）+ql/2（1-k2）支座弯距计算公式:MA=-N（m2+m1）-qm2/2C点最大挠度计算公式:Vmax=Nm22L（1+k）/3EI+Nm12L（1+k）/3EI+mL·ql（-1+4k2+3k3）/3·EI·8式中k=m/l,k1=m1/l,k2=m2/l.本工程算例中,m=2500㎜,l=1500㎜,ml=500㎜,m2=1550㎜;水平支撑梁的截面惯性矩I=934.50㎝4,截面模量(抵抗矩)W=116.80㎝3.受脚手架作用集中强度计算荷载N=1.2×3.8+1.4×3.78=9.85kN水平钢梁自重强度计算荷载q=1.2×25.5×0.0001×7.85×10=0.24KN/mk=2.5/1.5=1.67k1=0.5/1.5=0.33k2=1.55/1.5=1.03代入公式,经过计算得到支座反力RA=33.836KN支座反力RB=-13.779KN最大弯距RA=20.935KN截面应力σ=20.935×106/（1.05×116800）=170.72N/㎜㎜2水平支撑梁的计算强度小于205.0N/㎜2,满足要求。受脚手架作用集中计算荷载N=3.80+3.78=7.58kN水平钢梁自重计算荷载q=25.15×0.0001×7.85×10=0.20kN/m最大挠度Vmax=11.138㎜按照《钢结构设计规范》(GB50017—2003)附录A结构变形规定,受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍,即5000.0㎜水平支撑梁的最大挠度小于5000.0/400,满足要求.八、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用[16b号槽钢U口水平,计算公式如下:σ=M/øbWX≤[f]式中øb—均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:øb=570tb·235/Lh·fy经过计算得到Фb=570×10.0×65.0×235/(3100.0×160.0235.0)=0.75由于øb大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017—2003)附录B其值用ø,b公式计算得到其值为0.688.经过计算得到强度σ=20.94×106/(0.688×116800.00)=260.53N/㎜2.水平钢梁的稳定性计算σ>[f]=205,不满足要求!九、锚固段与楼板连接的计算20 采用钢筋拉环和螺栓锚固两中方法，可任选其一。1`水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下:水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=13.779kN.水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:σ=N/A≤[f]式中[f]—拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10·9·8[f]=50N/㎜2所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[13779×4/(3.1416×50×2)]1/2=14㎜.2`水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度计算如下:锚固深度计算公式:H≥N/πd[fb]式中N—锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N=13.78kN;D—楼板螺栓的直径,d=20㎜;[fb]—楼板螺栓与混凝土的容许粘结强度,计算中取1.5N/㎜2;H—楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度,经过计算得到h要大于13778.87/(3.1416×20×1.5)=146.2㎜.3`水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算如下:混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:N≤（b2-πd2/4）Fcc式中N—锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N=13.78kN;D—楼板螺栓的直径,d=20㎜;B—楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=100㎜;Fcc—混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.95fc=13.59N/㎜2.经过计算得到公式右边等于131.6kN.楼板混凝土局部承受压计算满足要求!浙江环宇建设集团有限公司无锡世贸国际公寓项目部2007.07.0720'