安徽某高层框剪结构住宅了悬挑脚手架施工方案(附示意图).doc

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悬挑脚手架施工方案一、工程简况1、工程名称：徽州人家四期2#、5#楼2、 建设单位：黄山市徽州区住房和城乡建设委员会3 、设计单位：安徽五维空间建筑设计咨询有限公司4 、监理单位：北京中联环建设工程管理有限公司5 、施工单位：黄山市建工集团有限公司6 、工程地址：徽州区岩寺镇7 、建筑规模：本工程为11+1层住宅楼，总建筑面积13714.2m2，首层层高2.5米,其它层层高2.9米, 檐口高度34.7米。8 、结构类型：框架剪力墙结构二、编制依据1、工程设计图纸；2、建筑施工安全检查标准（jgj59-99）3、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程（jgj130-2001）4、安徽省及黄山市颁发的有关规定、要求。三、搭设概述本工程1-6层采用48*3.5钢管落地脚手架。7层楼面以上采用悬挑双排钢管脚手架。为了确保施工期间的安全，外脚手架全部用安全网围闭，并从第三层开始搭设安全斜挡板，每增三层搭一道斜安全挡板。四、使用材料要求立杆、大横杆、小横杆、斜杆采用外径48mm，壁厚3.5mm的钢管。立杆、大横杆和斜杆的钢管长度为46.5m，小横杆的钢管长度为2.12.3m。扣件、底座及其附件铸铁不得有裂纹、气孔；不宜有疏松、砂眼或其他影响使用性能的铸造缺陷；并应将影响外观质量的粘砂、烧冒口残余、披缝、毛刺、氧化皮等消除干净；扣件与钢管的贴合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好；扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm；当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。48*3.5钢管的截面特性如下表:外径d(mm)壁厚t(mm)截面积a(cm2)惯性矩i(cm4)截面模量w(cm3)回转半径i(cm)每米长质量(kg/m)483.54.8912.195.081.583.84五、悬挑脚手架搭拆专项施工方案1、脚手架搭设基本情况1.1本工程7层以上外脚手架采用双排单立杆、工字钢挑架相结合的复合脚手架。1.2结合本工程的实际情况，本工程悬挑架采用16工字钢，设1排挑架,设在7f楼面上。1.3悬挑脚手架立杆纵距1.5m，横距1.0m，步距1.8m，内立杆距外墙面距离为0.25m。2、搭设基本要求2.1横杆与立杆连接方式为单扣件，立杆必须用刚性连墙件与建筑物可靠连接，连墙件布置取两步二跨，水平方向每隔3m设一拉墙杆,垂直方向每隔2.9m设一拉墙杆,上下呈梅花型布置,在顶部与转角处加密。如下图所示：2.2悬挑外架外立面及4500工字钢剖面如下图示意所示：2.3除阳台部位工字钢横向间距布置同立杆间距1500，长度采用4.5m（局部转角部位采用6.0m），钢丝绳均采用15（如下图）。内端采用预埋在混凝土楼板上的2根16钢筋（加工成形）进行固定，距离外墙边3m。在有工字钢挑出的砖墙中预留500300的长方形孔，如挑出位置于砼剪力墙时，工字钢预埋在砼墙中；工字钢中部位置（跟锚固筋2000处）同样与预埋在混凝土中的2根16钢筋进行固定。钢丝绳与结构连接部位采用16钢筋预埋在混凝土梁内，拉环要求埋设在混凝土内不得小于200。如凸转角及锚加固段过短的，则可改16为20进行补强。 2.4阳台部位挑架工字钢长度采用6m，钢丝绳采用20（2道，1道用于保险），钢丝绳采用co型m22索具螺旋扣连接，（如下图），由于钢丝绳需穿楼板，在穿钢丝绳处预留50孔洞。2.5距工字钢外部100和1100处焊两根长约150mm的25的钢筋，用于固定脚手架立杆钢管。2.6工字钢在外架转角处应呈扇形布置，保证每一只外挑工字钢的承受面积不大于1.50m2,如下图所示: 2.7悬挑脚手架搭设时混凝土强度必须达到20n/mm2,以确保架体的搭设安全。2.8挑梁式悬挑架操作流程：（1）工字钢所在楼板浇注前，悬挑梁定位工字钢梁锚固筋预埋（外墙有上翻梁时预留穿梁孔洞）楼板处进行加筋加强。（2）所在楼板砼强度达到以后：安装悬挑梁搭立杆小横杆连接大横杆铺底脚手架搭剪刀撑、栏杆、连墙杆挂密目安全网。（3）上一楼层（挑阳台则上二层）混凝土浇捣前埋设16锚筋吊环（挑阳台的则在该层留设穿绳子孔）强度达到80%后，工字钢端部与吊环间拉一道15钢丝绳。2.9工字钢一端锚固在非悬挑区楼板内的锚固筋内，采用16钢筋，在距离第一道约2000处，设一道定位筋。钢筋在板内的，需设200宽的平直弯钩。工字钢设置及锚固筋与定位筋设置如下图所示，如工字钢长度有所变动，外挑长度1350及锚固筋距工字钢末端留置150不变。2.10在混凝土结构悬挑2米以上的，锚筋全部在板上的，及外钢丝绳未拉好之前的，考虑悬挑锚固可能达不到；以及工字钢锚固长度不够的，可采用如下图所示进行加固。2.1116锚筋埋设必须设在底板底筋下层，两边平直段均不得小于200，如楼板厚度小于100，或在转角等锚筋布置较密的部位，应局部加钢筋，对楼板进行加固以增强抗拔能力。2.12待上一层混凝土浇捣完后，且侧模拆除，强度达到80%后，开始拉16钢丝绳，对工字钢进行加固。2.13外脚手架上不得堆设任何材料，施工活载考虑600kg/m2。2.14顶排脚手架里立杆应低于沿口底50cm，外立杆高出沿口1.2m，并用脚手板全封闭。2.15悬挑架工字钢埋设完成后其上部脚手架搭设方法与落地脚手架基本一致，具体参照落地脚手架专项施工方案。2.16悬挑架底部脚手片采用木工板铺设严密，其他步脚手片采用竹脚手片。3、工字钢悬挑脚手架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19.8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1.00米，立杆的步距1.80米。 采用的钢管类型为483.5 连墙件采用2步2跨，竖向间距2.90米，水平间距3.00米。 施工均布荷载为3.0kn/m2，同时施工2层，脚手板共铺设10层。 悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.30米，建筑物内锚固段长度3.00米。悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，设钢丝绳与建筑物拉结。计算时，首以钢丝绳不联合受力进行计算，如不满足，则计算钢丝绳补强。 3.1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。 3.1.1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=0.1501.000/2=0.075kn/m 活荷载标准值 q=3.0001.000/2=1.500kn/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.075=0.136kn/m 活荷载的计算值 q2=1.41.500=2.100kn/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) 3.1.2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=(0.080.136+0.102.100)1.5002=0.497kn.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 m2=-(0.100.136+0.1172.100)1.5002=-0.583kn.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =0.583106/4729.0=123.376n/mm2 大横杆的计算强度小于205.0n/mm2,满足要求!3.1.3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+0.075=0.113kn/m 活荷载标准值q2=1.500kn/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 v=(0.6770.113+0.9901.500)1500.04/(1002.06105113510.0)=3.381mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!3.2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。3.2.1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=0.1501.0001.500/2=0.113kn 活荷载标准值 q=3.0001.0001.500/2=2.250kn 荷载的计算值 p=1.20.058+1.20.113+1.42.250=3.354kn 小横杆计算简图3.2.2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)1.0002/8+3.3541.000/4=0.844kn.m =0.844106/4729.0=178.535n/mm2 小横杆的计算强度小于205.0n/mm2,满足要求!3.2.3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=5.00.0381000.004/(3842.060105113510.000)=0.02mm 集中荷载标准值p=0.058+0.113+2.250=2.420kn 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 v2=2420.1001000.01000.01000.0/(482.06105113510.0)=2.156mm 最大挠度和 v=v1+v2=2.178mm 小横杆的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求!3.3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=0.0381.000=0.038kn 脚手板的荷载标准值 p2=0.1501.0001.500/2=0.113kn 活荷载标准值 q=3.0001.0001.500/2=2.250kn 荷载的计算值 r=1.20.038+1.20.113+1.42.250=3.331kn 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；3.4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0.1141 ng1 = 0.11418.000=2.054kn (2)脚手板的自重标准值(kn/m2)；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15 ng2 = 0.15081.500(1.000+0.250)/2=1.125kn (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 = 0.1501.5008/2=0.900kn (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kn/m2)；0.005 ng4 = 0.0051.50018.000=0.135kn 经计算得到，静荷载标准值 ng = ng1+ng2+ng3+ng4 = 4.214kn。 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 = 3.00021.5001.000/2=4.500kn 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)附录表d.4的规定采用：w0 = 0.350 uz 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(gb50009-2001)附录表7.2.1的规定采用：uz = 1.670 us 风荷载体型系数：us = 1.128 经计算得到，风荷载标准值wk = 0.70.3501.6701.128 = 0.462kn/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 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力n=1.24.214+0.851.44.500=10.412kn 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 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力n=1.24.214+1.44.500=11.357kn 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 风荷载标准值(kn/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩 mw=0.851.40.4621.5001.8001.800/10=0.267kn.m3.5立杆的稳定性计算3.5.1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=11.357kn； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm； 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=4.501cm2； w 立杆净截面模量(抵抗矩),w=4.729cm3； 由长细比，为3118/16=196； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.188； 钢管立杆受压强度计算值 (n/mm2)；经计算得到 =11357/(0.19450)=134.448n/mm2； 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!3.5.2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=10.412kn； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm； 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=4.501cm2； w 立杆净截面模量(抵抗矩),w=4.729cm3； 由长细比，为3118/16=196； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.188； mw 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，mw=0.267kn.m； 钢管立杆受压强度计算值 (n/mm2)；经计算得到 =10412/(0.19450)+267000/4729=179.702n/mm2； 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 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 = 11.978kn大于扣件的抗滑力8.0kn，不满足要求，采用双扣件，则满足要求! 连墙件扣件连接示意图3.7悬挑梁的受力计算 悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算 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。 悬臂单跨梁计算简图 支座反力计算公式 支座弯矩计算公式 c点最大挠度计算公式 其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。 本工程算例中，m = 1300mm，l = 3000mm，ml = 250mm，m2 = 1250mm； 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 n=11.36kn 水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.226.100.00017.8510=0.25kn/m k=1.30/3.00=0.43 kl=0.25/3.00=0.08 k2=1.25/3.00=0.42 代入公式，经过计算得到 支座反力 ra=29.149kn 支座反力 rb=-5.379kn 最大弯矩 ma=17.243kn.m 抗弯计算强度 f=17.243106/(1.05141000.0)=116.465n/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0n/mm2,满足要求! 受脚手架作用集中计算荷载 n=4.21+4.50=8.71kn 水平钢梁自重计算荷载 q=26.100.00017.8510=0.21kn/m 最大挠度 vmax=10.025mm 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2600.0mm 水平支撑梁的最大挠度大于2600.0/400,不满足要求! 考虑端部增加钢丝绳以补强，计算详（3.103.13）。3.8悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用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 =17.24106/(0.929141000.00)=131.64n/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求!3.9锚固段与楼板连接的计算3.9.1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=5.379