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菜市口东片危改区4#楼工程地上部分外脚手架方案.doc

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菜市口 东片危改区 工程 上部 分外 脚手架 方案
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菜市口东片危改区 4#楼工程地上部分外脚手架方案- 1 – 菜市口工程项目部一、工程概况菜市口东片危改区一期工程 4#商住楼为全现浇钢筋混凝土框支剪力墙结构。工程建筑面积为 39567.8 M2。建筑物总长 131.9M,总宽 31.6M。地下两层,地上十四层,设计地下二层层高为 3.6M,地下一层为 4.0M,地上一层为 4.5M,二、三层都为 4.2M,转换层为 2.2M,其他层都为标准层,层高 3.0M 。设计标高 ±0.00 相当于绝对标高49.35M,室内外高差 0.55M,基底标高-9.1M,地上总高 54.4M。转换层向上建筑物宽度为 17.5M,在北面三层顶面为 8.1-12.6M宽疏散平台。与 4#楼相连的 A1、A 2号楼和地下车库如平面图所示。A 1、A 2建筑面积为 2604+2498M2,设计层高:一层为 4.2M,二、三层为 3.5M,设计标高±0.00 相当于绝对标高 49.25M,室内外高差0.45M,基底标高-8.1M,地上总高 11.8M,与此同时 4#楼之间设有10cm 的变形缝。地下车库十字交叉梁底标高为-8.1M,车库防水底板标高-6.7M,顶板标高-3.15M,顶板上部至自然地面标高为室外回填土层。地下车库与 4#楼整体相连。二、脚手架设计北面 1-3 层搭设单立杆双排钢管悬挑脚手架,架底于±0.00M(地下一层顶板)位置 ,上部至 14.5M 处,其搭设高度约为 14.5M。三层以上采用落地式单立杆双排钢管脚手架方案,其下口标高为 12.8M(三层顶板面),顶部标高为 53M,其搭设高度为40.2M。菜市口东片危改区 4#楼工程地上部分外脚手架方案- 2 – 菜市口工程项目部东西立面与北立面方案相同,局部采用悬挑钢管和钢丝绳卸载措施处理。南立面四层以下采用落地式单立杆双排钢管脚手架,其下口标高为-3.15M,上部至 15.0 m,搭设高度为 18.15m。四层向上采用单立杆双排钢管脚手架,挑槽钢三角架设计,至总标高 53M 处,于上部设置钢丝绳卸载设置,其搭设高度为 38.0M。脚手架立杆横距设为 1.0M,纵距为 1.5M,立杆距墙边 0.4M,或距阳台边 0.3m。脚手架大横杆步高为 1.8M,小横杆贴近立杆布置(与立杆的距离不大于 150MM) ,在施工操作层上相连立杆之间加设一根小横杆。小横杆距外墙面为 100-150MM,小横杆外伸长度不小于100MM。脚手架平面布置详见附图。三、理论计算 4.5m ○ 5○ 1 ○ 2○ 4 ○ 3400 1000菜市口东片危改区 4#楼工程地上部分外脚手架方案- 3 – 菜市口工程项目部±0.0m1.东、西、北立面挑脚手架计算1.1 恒荷载标准值 Gk的计算:Gk= Gk1+Gk2+Gk3=Hi(gk1+gk3)+n1lagk2查表得(施工手册 P193):扣件钢管脚手架立杆横距为 1.2 m 时的自重计算基数(实际为 1.0m,有利)gk1=0.1089 (边立杆)gk1=0.0964 (角立杆)拉结杆件和防护材料的自重计算基数gk3=0.0768(按安全网全封闭)作业层面材料自重计算基数gk2=0.3484 (1.0m 横距立杆)架高 H i=14.5m n1=2立杆横距为 1m 时(边) G k=Hi(gk1+gk3)+n1lagk2=3.8kN1.2 脚手架施工荷载标准值Qk=n1l1qk=2×1.5×1.2=3.6 kN(按两层装修施工荷载计算满足一层结构施工要求)1.3 脚手架风荷载的标准值Wk=laφω k垂直于脚手架外表面的风压标准值 ω k=0.7μ sμ zω 0脚手架风荷载体形系数 μ s=1.3φ(按背靠建筑物为敞开情况计)菜市口东片危改区 4#楼工程地上部分外脚手架方案- 4 – 菜市口工程项目部挡风系数 φ=1.0 μ s=1.3φ=1.3风压高度变化系数 μ z=0.8(离地面 5m 时)基本风压 ω 0=0.35kN/m2得 ω k=0.7μ sμ zω 0 = 0.26 kN/m2(离地面 5m 时)Wk=laφω k=1.5×1.0×0.26=0.39 kN/m(离地面 5m 时)1.4 脚手架稳定验算确定材料附加分项系数 γ ’m=1.5607(组合风荷载情况)○ 1轴心力设计值○ 21m 排距的边立杆离地面 5m N=1.2×(3.8+3.6)=8.9 kN风荷载弯矩○ 3离地面 5mMw=0.12Wkh2=0.12×0.39×1.82=0.15 kNm确定稳定系数 φ○ 4查表得 立杆的计算长度系数 μ=1.5(连墙杆按二步三跨布置)杆件长细比 λ=μh/i=1.5×1.8/0.0158=170.9查表得 受压杆件的稳定系数 φ=0.243稳定验算○ 5要求 N/φA+Mw/W≤f c/0.9γ ’m=0.146kN/mm2而离地面 5m 时N/φA+Mw/W=8.9/0.243*489+150/5000=0.105 kN/mm 2满足要求 但需设置双扣件防滑菜市口东片危改区 4#楼工程地上部分外脚手架方案- 5 – 菜市口工程项目部1.5 悬挑三角架的计算T1 T1=8.9kN○ 5α 0 β 0○ 4 ○ 3800 1000Sinβ=0.9285 conβ=0.3714 Sinα=0.9846 conα=0.1750立杆 N3=8.9/0.9285=9.6 kN○ 3立杆 N4=8.9/0.9846=9.0 kN○ 4平杆 N6=9.6 conβ+9.0 conα=5.14kN○ 5平杆 的验算:○ 5ƒ=0.205kN/mm2 A=489mm2按钢结构的轴心受拉构件强度计算公式 δ=N/A≤ƒδ=5.14/489=0.0≤ƒ 满足要求扣件抗滑设计值为 8.5kN。单只扣件满足要求立杆 的稳定计算○ 3附加分项系数 γ’ m=1.5607×0.932=1.455菜市口东片危改区 4#楼工程地上部分外脚手架方案- 6 – 菜市口工程项目部杆件的计算长度系数 μ=1.7 L0=μh=3.89 λ=L 0/i=245.9查表得: 压杆稳定系数 φ=0.121N/φA≤ƒ C/0.9γ’ m=0.1565kN/mm2δ=9.6/0.121*489=0.162 不满足要求 按大样图增加两根水平系杆。东西立面处下部抗剪验算剪力 V=2×8.9kN=17.8kNτ=V/A≤ƒ v =115N/mm2(按 ø48 钢管抗剪设计 )A≥ V/ƒv=155mm2 一只钢管满足要求。即每支挑架下从墙内伸出一支 ø48 钢管,挑架按 1.5m 一组设计,东西墙面上部水平杆件由预留孔插入墙内锚固。北立面按大样图设置。2.南立面四层以上挑脚步手架a)恒荷载标准值 Gk立杆横距为 1000 时gk1=0.1089 gk2=0.3484 gk3=0.0768 h=35m(按 2 层装修荷载计算满足 1 层结构施工要求)Gk=h×(gk1 +gk3)+2lagk2=7.5kN立杆横距为 600 时gk1=0.1058 gk2=0.3484 gk3=0.0768 h=35m(按 2 层装修荷载计算满足 1 层结构施工要求)Gk=h×(gk1 +gk3)+2lagk2=7.4kNb)施工荷载标准值 Qk菜市口东片危改区 4#楼工程地上部分外脚手架方案- 7 – 菜市口工程项目部取 qk=1.2 Qk=n1laqk=2×1.5×1.2=3.6kNc)脚手架风荷载的标准值 Wk设密目安全网的挡风系数 φ=0 .8(安全网产品说明)脚手架风荷载体形系数 μs=1.3φ=1.04(按背靠建筑物为敞开计 )查表得:风压高度变化系数 μz=1.72 (距地 25m) 基本风压 ω0=0.35kN/mWk=laφωk ωk= 0.7μsμzω0Wk=1.5×0.8×0.7×1.04×1.72×0.35=0.53kN/m按组合风荷载,材料强度附加分项系数 γ’m=1.5607立杆的计算长度系数 μ=1.50(两步三跨布置连墙杆)所以 λ=μh/i=170.9 查表:轴心受压杆的稳定系数 φ=0 .243按 N/φA+Mw/W≤fc/0.9γ’ m=0.146kN/mm2其中 N=1.2(Gk+Qk)=13.2 kN Mw=0.12qwkh2=0.12×0.53×1.82=0.206 kNmσ=13.3 kN/0 .243*489+206 kNmm/5000=0.153 kN/mm2 不满足要求上部采用钢丝绳卸荷处理,按理论计算需卸荷 0.85kN在九层设置钢丝绳,钢丝绳水平布置同挑脚手架相对应。钢管截面的内力值(h=19m):N=1.2(Gk+Qk)=16.2 kN考虑荷载不均匀系数 k=1.5所以 N =24.3kN 绳的拉力:P1=25.1 kN P2=25.8 kN菜市口东片危改区 4#楼工程地上部分外脚手架方案- 8 – 菜市口工程项目部水平杆件的压力 T=6.3+8.68=15kN钢丝绳破断拉力换算系数 α 对于 6×19 的钢丝绳为 0.85取钢丝绳使用的安全系数 K=8按 Px≤αP g/K 有 Pg≥K P 2/α=242.8kN选用 2ø15.5 或 ø21.5 满足要求 ø25每米长度内钢丝绳断头数不大于钢丝总数的 3%在脚手架上采用六只扣件抗滑处理2、挑钢桁架的计算2.1 桁架所承受的荷载和杆件的内力三角桁架 ○一700 1000 600 600400 900 1000 1000 200○11 ○10 ○ 9○ 5 ○ 4 ○ 3○ 7 ○ 6○ 8 ○ 2○ 1型钢挑脚手架大样 1菜市口东片危改区 4#楼工程地上部分外脚手架方案- 9 – 菜市口工程项目部集中荷载设计值:T 1=2×(1.2Gk+1.4Qk)=27.8kN支座反力 Ha=80 kN Hb=80 kN Vb=111.2 kN杆件内力:(按结点和截面法计算)N1(压)=102.5kN N2(压)=72.9kN N3(压)=62.3kNN4(压)=38.9kN N5(拉)=10.6kN N6(压)=33.8kNN7(拉)=47.1kN N8(压)=47.2kN N9(拉)=48.6kNN10(拉)=48.6kN N11(拉)=56.9 kN 2.2 槽钢[18a 截面复核抗拉、抗压、抗弯强度设计值 ƒ=215N/mm2抗剪 ƒv=125N/mm2 端部承压 ƒce=320N/mm2截面面积 A=2570mm2 截面抵抗 Wχ = 141000 mm3截面惯性矩 Iχ =1.27×107 mm4 回转半径 iχ =70.4mm抗拉强度的计算:按 σ=N/An≤ƒ An=A-692.4=1878mm 2(两只 ø21mm 锚孔)σ=H a/An=80000÷1878=42. 6N/mm2 满足要求拉弯强度:按 N/An+Mχ /γ χ Wnχ +My/γ yWny≤ƒ γ χ =γ y=1Mχ =T1ab/L=2780×0.2×0.7/0.9=4324444Nmmσ=56900/2570+4324444/141000=52.81N/mm 2 满足要求挠度:ωmax=Fb√(a 2+2ab)3/3 /9EIL菜市口东片危改区 4#楼工程地上部分外脚手架方案- 10 – 菜市口工程项目部E=206kN/mm2 L=900mm a=700mm b=200mm F=27.8kNωmax=0.1mm<L/400=2.25mm 满足要求锚栓的计算:2ø20mm 螺纹钢筋四截面受剪 受剪截面 A=1256mm2τ=H a/A=80000÷1256=63.7N/mm2200ø2016Mn 钢的抗剪强度设计值 ƒv=175N/mm2满足要求2.3 压杆 的计算○ 1压杆计算长度为 L=1.2m 压杆的 N1=102.5kN压杆的 iχ =0.32h=25.6mm iy=0.20b=20mm 强度及稳定验算:N/φA≤ƒλ=L/i=1200/20=60 查表:φ=0.807 (b 类)A=2×637.5mm2=1275mm2σ=102500/0.807*1275=99.62N/mm2 满足要求
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