新疆某集中供热工程锅炉房悬挑脚手架专项施工方案(计算书)

'奎屯市西区集中供热工程锅炉房脚手架专项施工方案（计算书）编制审核批准 奎屯城市西区集中供热工程锅炉房悬挑脚手架施工方案1、工程概况奎屯市城市西区集中供热工程锅炉房工程为框架结构，长为41m，宽为33.5m，框架柱高17.7m，屋架为钢屋架最高为20.25m，因锅炉房工艺要求，基坑开挖为-8m，自然地坪南边为-1.9m，北边为-2.9m，室内地下室地坪为-7.0m，地下室处围护为砼剪力墙，设计砼剪力墙处做二道改性沥青及部分管道进口，土方回填要等到沥青及部分管道安装完毕才能完全回填，这样将影响上部框架的施工进度，为解决上部框架的施工，在脚手架围护确保安全的情况下，又不影响下部的砼剪力墙沥青涂刷及管道安装经过几种脚手架的方案比较，经综合考虑现已确定采用悬挑脚手架。2、悬挑式扣件钢管脚手架的计算条件及依据（1）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）。（2）计算参照及条件：A、计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为18.9m（柱高为17.7m，加1.2m围护高度）B、搭设尺寸：立杆的纵距1.5m，立杆的模距1.05m，立杆的步距1.5m。C、采用的钢管类型48×3.5，加墙采用2步2跨，竖向间距3.0m，水平间距3.0m。 D、施工均布荷载为3.0KN/㎡，同时施工2层，脚手架共铺设4层。E、悬挑水平钢梁采用18b号槽钢，其中建筑物外悬挑长度1.5m，建筑物内锚固长度1.5m。3、大横杆的计算大横杆按照三跨连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=0.300×1.050／3＝0.105KN/m活荷载标准值Q=3.000×1.0503=1.050KN/m静荷载的计算值q1=1.5×0.038＋1.5×0.105=0.215KN/m活荷载的计算q2=1.5×1.050=1.575KN/m 1.5m1.5m1.5m1.5m1.5m1.5m1.5m1.5m1.5m1.5m1.5m1.5m大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯距和跨中最大挠度）大横杆计算荷载组合简图（支柱最大弯度）（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：M1max＝（0.08×0.215+0.1×1.575）×1.5002＝0.393高度计算公式如下：M2max=-0.10q1L2-0.117q2L2高度最大弯距为：M1max＝-（0.1×0.215+0.117×1.575）×1.5002＝-0.463KN.m我们选择高度弯距和跨中弯距的最大值进行强度计算：＝0.463×106／5080.0＝91.141N/㎜2﹤205.0N/㎜2大横杆的计算强度小于205.0N/㎜2，满足要求！ （1）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+0.105=0.143KN/m活荷载标准值q2＝1.050KN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=（0.677×0.143+0.990×1.050）×1500.04/（100×2.06×105×）=1.467㎜﹤10㎜大横杆的最大挠度小于10㎜，满足要求！3、小横杆的计算：小横杆按照简高梁进行强度和挠度计算，大于横杆在小横杆的上面。用大横杆高度的最大反力计算值，在最小的荷载布置下计算小横杆的最大弯距和变形。（1）荷载计算：大横杆的自重标准值p1＝0.038×1.5＝0.057KN脚手板荷载标准值p2=0.300×0.050×1.500／3＝0.1575KN活荷载标准值Q=3.000×1.05×1.500/3=1.575KN荷载的计算值p=1.5×0.057+1.5×0.1575+1.5×1.575=2.684KN L/3L/3L小横杆计算简图qpp（2）强度计算最大弯距考虑为小横杆自重均布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：集中荷载最大弯距计算公式如下：M=（1.5×0.038）×1.0502/8+2.684×1.050/3=0.947KN.m=0.947×106/5080.0=186.46N/㎜2﹤205.0N/㎜2小横杆的计算强度小于205.0N/㎜2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： 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度集中荷载标准值p=p1+p2+Q=0.046+0.1575+1.575=1.7785KN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度最大挠度为V=V1+V2=0.02+2.910=2.930㎜小横杆的最大挠度小于1050／150与10㎜，满足要求！4、扣件抗滑力的计算纵向式横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照正式计算（规范（5.2.5））R≤RC其中RC——扣件抗滑力承载力设计值R——纵向式横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值横杆的自重标准值p1＝0.038×1.050＝0.046KN脚手板的荷载值p2＝0.300×1.050×1.5／2＝0.236KN活荷载标准值R＝1.5×0.046+1.5×0.236+1.5×2.236＝3.9675KN﹤8.0KN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12.0KN5、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）每粒杆承受的结构自重标准值（KNm）为0.1489KNNG1=0.1489×18.9=2.814KN（2）脚手板的自重标准值（KN／㎡），采用个个串线脚手板，标准值为0.350KN／㎡NG2=0.1350×4×1.500×（1.050+0.350）／2=1.470KN（3）栏杆分档脚手板自重标准值（KN／m）本题采用栏杆，冲压脚手板挡板，标准值为0.11NG3=0.11×4×1.500×4／2=0.330KN（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（KN／㎡），0.005NG4=0.005×1.5×18.9=0.142KN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=2.814+1.470+0.330+0.142＝4.76KN活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内外立杆按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=3.00×2×1.5×1.050/2=4.725KN风荷载标准值应按照以下公式计算：WK=0.7U2W0其中W0——基本风压（KN／㎡），按照《建筑结构荷载规范》（GB5009—2001）的规定采用：W0＝0.350 U2——风荷载高度的系数U2＝0.840Us——风荷载体型系数Us＝1.000经计算得到：风荷载标准值WK=0.7×0.35×0.84×1.000=0.206KN／㎡考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+0.85×1.4NG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——风荷载基本风压值（KN／㎡），La——立杆的纵距（m）H——立杆的步距（m）。6、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：其中N——立杆的轴心压力设计值，N=0.23KN——轴心受压力杆的稳定系数，由长细比L0/i的结果查表得到0.39i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58㎝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=1.50,A——立杆净截面面积，A=4.89㎝2W——立杆净截面模量（抵抗距），W=5.08㎝2 ——钢管立杆受压强计算值（KN／㎡），经计算得到＝53.49[f]——钢管立杆抗压强度设计值﹤[f]，满足要求！考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式：其中N——立杆的轴心压力设计值，N=NG+NQ=4.76+4.725＝9.49KN考虑风荷载时，立杆的稳定性计算﹤[f]，满足要求！7、连墙体的计算：连墙体的轴向力计算值应按照下式计算：N1=N1W+N0其中N1W=1.4×WKAWWK——风荷载产生的连墙体轴向力设计值KN/㎡AW——3×3=㎡N0——连墙体约束脚手架平面外变形能产生的轴向力（KN），N0＝5.000经计算N1W＝1.4×0.206×9＝2.600KN，连墙体轴向力计算N1＝N1W+N0＝2.6+5＝7.6KN其中——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比L/i=30.00/1.58的结果查表得到＝0.95 A=4.89㎝2[f]=205.00/㎜2＝A[f]＝0.95×4.89×㎝2×205＝95.411KN＝95.411KN﹥7.6KN连墙体采用扣件与墙体连接经过计算得到N1＝7.6KN小于扣件的抗滑力8.0KN。满足要求！连墙杆扣件连墙件扣件连接示意图8、悬挑梁的受力计算：悬挑梁臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为-5，轴极的锚固点，A为墙支点。本工程中脚手架排距为1050㎜，内侧脚手架矩离墙体300㎜，悬挑梁出墙面＝300+1050＝1350㎜ 10501400300[18b16钢筋锚固点AB双排脚手架立杆传给悬挑梁的力分别主F1和F2F1＝立杆的自重+小横的自重+大横的自重+活荷载的重量＝18.9×0.038+14×1.2×0.038／2+14×1.5×0.038+4.725／2＝4.517KNF2＝F1+吊挂安全设施荷载＝4.517+0.142＝4.659KN9、悬挑梁的整体稳定性计算：AB10501400300悬挑梁计算简图 悬挑梁＝F1×300+F2×1350＝4.517×0.3+4.659×1.350=7.644KN.m水平钢梁采用18b号槽钢，计算公式如下：其中——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：由于大于0.6，按照《钢结构设计规范》（GB50017—2003）附录B其值用查表得到其值为0.913悬挑钢梁的稳定性计算﹤[f]满足要求！10、轴极锚固挑梁吊环强度计算：悬挑梁计算简图F1×300+F2×1350＝1400N悬挑梁固定环受力为墙脚抗剪强度，取[f]＝125N/㎜2需悬挑梁B处固定环最小直径11.悬挑脚手架搭设示意图： 1.51.5[18b[18b1.512、悬挑脚手架搭设要求：（1）按本计算书的尺寸进行搭设，未经设计计算人员重新验算不得更改其尺寸。（2）在浇注±0.00平板时应按尺寸预埋16的挑梁固定环，其尺寸和符合设计尺寸要求。'