华丽家族电梯井脚手架及人行通道.doc

华丽家族复兴天地中心专项方案电梯井脚手架及人行通道施 工 方 案龙元建设集团股份有限公司2011年05月1 目 录一、工程概况：3二、编制依据及引用技术标准4三、材料的选用：4四、搭设方案：4五、人行天桥稳定承载力计算5（一）设计依据及构造要求5（二）人行天桥的计算5六、电梯井脚手架计算书10七、附图：152华丽家族复兴天地中心 电梯井脚手架及人行通道施工方案一、工程概况：1. 本工程位于上海市中心的卢湾区马当路388号地块，毗邻新天地与淮海路核心商业圈，地块东临马当路，南临合肥路，西临淡水路，北临复兴中路（进入地铁十号线保护区25米左右），是由上海弘圣房地产开发有限公司投资兴建的一个高档商业办公楼。地块呈长方形，南北东西方向约为145119米，总用地面积22635m2，地上建筑面积为72467m2，地下建筑面积64975m2，总建筑面积137442m2，0.00相当于绝对标高3.8米。小区地下五层，主要为地下商场和停车场及设备机房等配套设施，地上主要由一幢28层公寓式办公楼、一幢6层酒店式办公楼、两幢三层的商业用房组成，主楼建筑高度约99.25米，裙房建筑高度约17.35米和24米。2. 地下室为地下五层钢筋砼框架结构，采用桩筏基础。地下室底板厚1.4米，底板下垫层底面标高为-23.1米（相对标高），基坑深度21.7米。集水坑局部落深1.352.95米，电梯井局部落深1.75米，本工程基坑开挖面积约为12700m2，地块基坑保护等级为二级，复兴中路北侧地铁十号线和西侧居民社区保护等级为一级。基坑围护结构采用厚1.0米的地下连续墙，共设置五道钢筋混凝土支撑，采用明挖顺筑法施工，围护墙体与地下室外墙脱开。3. 本工程0.00相当于绝对高程3.800米，室内外设计高差为0.150米，各幢楼的建筑总高度及每层的层高详见下表：楼层层高及建筑总高度统计表（单位：米）幢号底层二层三层四层五层六层标准层屋顶层总高度（标高）A14.303.903.453.453.453.453.453.6599.25A24.605.003.403.403.403.4024.00A35.204.404.403.2017.35A45.204.404.403.2017.354. 根据施工需要并结合工程特点在附图1所示位置搭设施工用人行通道和人行天桥，以便将施工场地内的人行通道区域和吊装区域分开，从而确保施工安全。5. 电梯井脚手架采用扣件钢管脚手架，因其安全、经济、实用且适用于本工程，从而达到使用方便、缩短工期、安全经济的目的。二、编制依据及引用技术标准1. 上海爱建设计院提供的莱茵广场（华丽家族俊庭）工程的地上部分的施工图纸；2. 建设单位提供的周围环境资料及工程地质资料；3. 现行的有关规范：1) 建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001；2) 建设工程项目管理规范GB50326-2001；3) 建设项目工程总承包管理规范GB/T50358-2005；4) 施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005；5) 建筑施工安全检查评分标准JGJ59-1999；6) 建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-1991；7) 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001；8) 施工现场安全生产保证体系DBJ08-903-2003；9) 建筑结构荷载规范（GB50009-2001）三、材料的选用：本工程使用钢管扣件式脚手架。钢管采用48钢管，其质量必须符合现行国家标准Q235A级钢的规定；钢管上严禁打孔，进场材料发现有变形裂缝，严重锈蚀等缺陷钢管严禁使用。扣件采用锻压铸铁制作的扣件，其材质必须符合国家标准的规定，在螺栓拧紧扭拒达65Nm时，不得发生破坏。脚手板采用配套九夹板。四、搭设方案：1、电梯井内的脚手架：电梯井内的脚手架立杆间距为1.21.2m，水平杆步距为1.8m， 扫地杆按照规范要求设置，并每6层在楼层处结合用槽钢设置一道硬隔离，硬隔离做 法如下：1) 在楼层处沿纵横两个方向分别架设16a号槽钢，各向槽钢间距1.5m，槽钢上下翼缘位于楼面简支点处可用钢筋或型钢焊接相连，避免槽钢倾翻，槽钢上设置纵横向水平杆，水平间距400mm。2) 水平杆上铺设4090mm木方，木方间距为300300。3) 木方上采用九夹板满铺，并与木方钉牢，九夹板满铺到电梯井的井边。4) 电梯井位于各楼层处的门洞设置临时门进行封闭，并做好井边洞口围护和封闭。5) 普通隔离措施每二层设置一道。2、施工人行通道和人行天桥：1) 施工人行通道平面布置及做法详见附图2，通道宽度2.74.5m，净高尺寸为5米，人行通道上部采用双层竹笆防护，对于通道下需设置车道的部位，车道宽度为8.0m，车道两侧的人行通道立杆采用格构式，做法详见附图2。2) 施工人行天桥做法参照脚手架做法，详见附图3。其宽度为2.7m，立杆间距为 1.5 1.35m，水平杆步距为1.8m，竖向立面外侧设置竖向剪刀撑，各楼层处设置水平剪刀撑，剪刀撑倾角为4560，楼层标高处水平杆间距0.40.4m，并铺设木方，木方间距为300，木方之上采用九夹板满铺，并与木方钉牢。人行天桥两侧均采用密目绿网封闭，并做好防护，天桥顶棚设置双层防护竹笆，防护竹笆竖向间距 0.5m，为确保人行天桥的整体稳定性，在人行天桥两端与结构做好可靠拉结，拉结做法参照脚手架专项施工方案中所述做法， 具体做法参见脚手架施工方案。3) 脚手架及人行通道搭设的安全技术措施、脚手架的拆除、质量保证及管理体系、施工质量控制要求同脚手架专项施工方案，此处不赘述。3、 地面施工区域与施工人行通道区域隔离：从南面12轴向西面经过钢筋加工棚、民工 临时活动房、民工学校、厕所然后转向北面经过食堂到民工临时活动房东面12轴位 置结束。五、人行天桥稳定承载力计算一、设计依据及构造要求1、本计算根据中国建筑出版社建筑施工脚手架实用手册。2、施工中不允许超过设计荷载。3、人行天桥搭设高度为16米，本方案按此高度进行验收。二、人行天桥的计算 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16.0米，立杆采用单立管。 搭设尺寸为：立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.35米，立杆的步距1.80米。 采用的钢管类型为483.5，施工均布荷载为2.0kN/m2，同时施工3层，脚手板共铺设4层。（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=0.3501.350/3=0.157kN/m 活荷载标准值 Q=2.0001.350/3=0.900kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.157=0.235kN/m 活荷载的计算值 q2=1.40.900=1.260kN/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 M1=(0.080.235+0.101.260)1.5002=0.326kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.100.235+0.1171.260)1.5002=-0.385kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =0.385106/5080.0=75.706N/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=0.038+0.157=0.196kN/m 活荷载标准值q2=0.900kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.196+0.9900.900)1500.04/(1002.06105121900.0)=2.064mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150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。 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=0.0381.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.3501.500/3=0.236kN 活荷载标准值 Q=2.0001.3501.500/3=1.350kN 荷载的计算值 P=1.20.058+1.20.236+1.41.350=2.243kN 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: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=(1.20.038)1.3502/8+2.2431.350/3=1.020kN.m =1.020106/5080.0=200.724N/mm2 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: 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 V1=5.00.0381350.004/(3842.060105121900.000)=0.07mm 集中荷载标准值P=0.058+0.236+1.350=1.644kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1643.8501350.0(31350.02-41350.02/9)/(722.06105121900.0)=5.717mm 最大挠度和 V=V1+V2=5.783mm 小横杆的最大挠度小于1350.0/150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 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 横杆的自重标准值 P1=0.0381.350=0.052kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.3501.500/2=0.354kN 活荷载标准值 Q=2.0001.3501.500/2=2.025kN 荷载的计算值 R=1.20.052+1.20.354+1.42.025=3.322kN 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。 （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)；本例为0.1248 NG1 = 0.12516.000=1.997kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35 NG2 = 0.35041.500(1.350+0.300)/2=1.732kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15 NG3 = 0.1501.5004/2=0.450kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.50016.000=0.120kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.299kN。 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 = 2.00031.5001.350/2=6.075kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用： W0 = 0.550 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 = 0.620 Us 风荷载体型系数：Us = 1.200 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.70.5500.6201.200 = 0.286kN/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 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 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 风荷载基本风压标准值(kN/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)。 （五）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=13.66kN； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.18； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.22m； 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=1.55； A 立杆净截面面积，A=4.89cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 159.37 f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 2.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=12.39kN； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.18； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.22m； 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 = 1.55 A 立杆净截面面积，A=4.89cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.166kN.m； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 177.10 f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求!（六）最大搭设高度的计算: 不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算： 其中 NG2K 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 2.303kN； NQ 活荷载标准值，NQ = 6.075kN； gk 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.125kN/m； 经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 42.123米。 考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算： 其中 NG2K 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 2.303kN； NQ 活荷载标准值，NQ = 6.075kN； gk 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.125kN/m； Mwk 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk = 0.139kN.m； 经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 31.972米。六、电梯井脚手架计算书一、水平纵、横向钢管验算 1、强度验算纵距1.2M短边1.2M面积1.44公式=M/Wf式中M弯距设计值，按M=1.2MGK+1.4MQK计算。MGK脚手架永久荷载标准值产生的弯距。MQK脚手架施工活荷载标准值产生的弯距。W钢管的截面模量，查表知W=5.08cm3f钢管的抗弯强度设计值。f=205N/mm21)永久载荷标准值a)脚手板自重gk1gk1=35kg/m21.44m21.2M =42kg/mb)钢管自重GK2gk2=3.84kg/m2代入公式MGK=1/8(gk1+gk2)l2所以MGK=8.25kgm2)活载荷标准值QKqk=250kg/m21.44m21.2M =300kg/m公式MQK=1/8qkl2MQK=54kgm代入公式M=1.2MGK+1.4MQK得出M= 85.5kgm代入公式=M/W得出=1683kg/cm2=168N/mm2因为f=205N/mm2所以最长水平纵管强度符合要求2、挠度验算公式w=5ql4/384Eiw式中w：设计绕度w=1/150Lq：钢管设计承载由前面计算得q=350kgml：纵管长度l=1.2ME：钢管强性模量。E=2.06105N/mm2i：钢管惯性距。i=12.19cm4代入公式w=5ql4/384Eiw= 3.77mm因为ww所以最长水平纵管绕度符合要求二、立杆稳定性验算 脚手架参数：单立杆高度24.4M立杆根数4根立杆纵距1.2M立杆横距1.2M作业层面积1.44M2步高1.8M步数13步参考步数13.5556步每层钢管长度11M增加钢管长度0M钢管总长240.6M每层旋转扣件数量12只增加扣件数量2只旋转扣件总量158只对接扣件数数22只参考值24.4只公式： N/AKA KH f式中：N：立杆段产生的的轴心压力，按N=1.2(NGK1+NGK2)+1.4NQK计算NGK1:钢管自重产生的轴力NGK2：竹笆及扣件产生的轴力NQK：脚手架活载荷标准值产生的轴力：整体稳定系数。根据换算长细比=l0/i的值，查附录C表CA：立杆毛截面之和A=1956KA：与立杆截面的调正数，单杆取0.85KH：与高度有关的调整整.根据公式KH=1(1+H/100)计算KH=0.803859f：钢管的抗弯强度设计值。f=205N/mm21)钢管自重产生的轴力NGK1NGK1=钢管总长3.84kg/mNGK1=923.904kg2)NGK2=脚手板自重+扣件自重a)脚手板自重=面积35kg/M2步数竹笆自重=655.2kgb)扣件自重=旋转扣件数1.46kg/只+对接扣件数1.84kg/只扣件自重= 271.16kg所以NGK2= 926.36kg3)NQK=面积250kg/M2NQK= 360kg代入公式N=1.2(NGK1+NGK2)+1.4NQKN= 2724.32kgN=27243.2N公式长细比=l0/i=kh/i式中k：长度附加系数，k=1.155：影响脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，=1.5h：步距h=1.8Mi：回转半径，i=0.0158 所以=197.373根据的值,查附录C表C得出=0.186代入公式N/A=74.8817N/mm2代入公式KA KH f=140.072N/mm2因为 N/AKA KH f所以上部单立杆稳定性可靠三、简支槽钢梁1.计算简图计算简图2.内力及变形计算采用清华大学结构力学计算程序smsolver.exe对其进行内力和变形的计算，其结果如下：Mmax10.99KNm；Vmax27.43KN；Ymax2.91mm；3.强度及稳定性验算1）、设计资料 依据规范: GB50017-2003 计算方式: 根据弯矩和剪力设计值对构件进行验算 构件参数: 热轧普通槽钢: 16a 钢材牌号: Q235 钢材强度折减系数:1.00 毛截面面积: A = 21.92cm2 截面惯性矩: Ix = 866.00cm4 半截面面积矩: Sx = 63.90cm3 回转半径: ix = 6.28cm iy = 1.83cm 截面模量: Wx = 108.00cm3 Wymin = 16.30cm3 截面模量折减系数: 0.95 净截面模量: Wnx = 102.60cm3 Wnymin = 15.48cm3 受压翼缘自由长度: l1 = 2.00m 截面塑性发展系数: gx = 1.05 gy = 1.20 计算截面处的内