住宅楼18层轴交E-F轴悬挑小屋面施工全专项施工方案.doc

0 xxxx 花园三期工程（花园三期工程（9 913#13#楼）楼） 12#13#12#13#楼楼 1818 层层 823823 轴交轴交 EFEF 轴悬挑小屋面施工轴悬挑小屋面施工 专专 项项 施施 工工 方方 案案 xx 建设集团有限公司 1 目目 录录 第一章第一章 工程概况工程概况 1 第二章第二章 编制说明及依据编制说明及依据 1 第三章第三章 施工准备与资源配置计划施工准备与资源配置计划 3 第四章第四章 悬挑钢管脚手架施工方法悬挑钢管脚手架施工方法 5 第五章第五章 外脚手架及悬挑小屋面支撑架的控制要点及注意事项外脚手架及悬挑小屋面支撑架的控制要点及注意事项 9 第第六六章章 悬挑工字钢的受力计算分析悬挑工字钢的受力计算分析 11 第第七七章章 脚手架及脚手架及支撑架的使用、保养与拆除支撑架的使用、保养与拆除 60 第第八八章章 监督与检测要求监督与检测要求 61 第第九九章章 安全保证措施安全保证措施 61 第第十十章章 应急预案应急预案 62 第十第十一一章章 附图附图 66 2 12#13#12#13#楼楼 1818 层层 823823 轴交轴交 EFEF 轴悬挑小屋面施工轴悬挑小屋面施工 专项施工方案专项施工方案 第一章第一章 工程概况工程概况 （一）项目概况（一）项目概况 xx 花园三期工程（913#楼）位于厦门市 xx 中部集灌路南侧。总建筑面 积 87820.70m2，其中地下建筑面积 16628.39m2，地上建筑面积 71192.31m2，占 地面积 4591.44m2。9#13#建筑层数地下 2 层， 9#楼建筑层数 32 层，1 层层 高 5.2m，232 层层高均为 2.80m，建筑总高度 90.85m；10#楼建筑层数 30 层， 1 层层高 5.20m，230 层层高均为 2.80m，建筑总高度 85.25m；11#楼建筑层 数 18 层，1 层层高 5.2m，218 层层高 2.80m，建筑总高度 51.80m；12#楼建 筑层数 18 层，1 层层高 5.2m，2、3 层层高 4.20m，418 层层高 2.80m 建筑总 高度 56.10m；13#楼建筑层数 18 层，1 层层高 5.2m，2、3 层层高 4.20m，418 层层高 2.80m，建筑总高度 55.35m。结构形式均采用钢筋混凝土 剪力墙结构。 各相关主体如下： 监督单位：厦门市建设工程质量安全监督站 建设单位：厦门市社会保障性住房建设与管理办公室 代建单位：厦门市市政建设开发有限公司 勘察单位：广西壮族自治区桂林水文工程地质勘察院 设计单位：中元（厦门）国际工程建筑设计院有限公司 监理单位：合诚工程咨询集团股份有限公司 施工单位：xx 建设集团有限公司 第二章第二章 编制说明及依据编制说明及依据 一、编制说明一、编制说明 为了保证 xx 花园三期工程 9#13#楼项目的工程安全文明施工按规范化要 求并达到国家规定的标准。根据本工程的实际情况， 12#13#楼 18 层 823 轴 交 EF 轴悬挑小屋面按该方案进行施工，拟在该轴线部位 16 层处设置悬挑工字 钢，该悬挑工字钢做外架及小屋面悬挑板内架支撑用，验算该悬挑工字钢的稳 3 定性时以外架悬挑工字钢的模块进行计算。 二、编制依据二、编制依据 1 建筑结构荷载规范 （GB50009-2012） 2 建筑施工组织设计规范 （GB/T50502-2009） 3 混凝土结构工程施工及验收规范 （GB50204-2015） 4 建筑施工安全技术统一规范 （GB50870-2013） 5 安全网 （GB5725-2009） 6 钢管脚手架扣件 （GB15831-2006） 7 金属拉伸试验方法 （GB/T228-2002） 8 低压流体输送用焊接钢管 （GB/T3091-2008） 9 直缝电焊钢管 （GB/T13793） 10 施工现场临时用电安全技术规范 （JGJ46-2005） 11 建筑施工安全检查标准 （JGJ59-2011） 12 建筑施工高处作业安全技术规范 （JGJ80-2016） 13 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 （JGJ130-2011） 14 建设工程施工重大危险源辩识与监控技术规程 （DBJ13-91-2007） 15建质200987 号文危险性较大的分部分项工程安全管理办法 16建质2011111 号关于印发的通知 17闽建建201523 号关于加强建筑施工安全生产工作有关事项的通知 18闽建建201526 号关于印发的通知 19闽建建函200752 号关于转发省直监工程建筑施工转料平台安全 技术若干规定的通知 20闽建科200419 号建筑施工悬挑式脚手架安全技术若干规定（试行） 21厦建工200930 号厦门市建设工程施工现场防火安全管理暂行规定 的通知 22厦建工201066 号关于开展 2010 年全市建筑施工安全专项治理工 4 作的通知 23厦建工201084 号关于加强建设工程安全生产应急管理工作的通知 24厦建工201177 号关于开展外脚手架和建筑起重机械施工安全专项 整治工作的通知 25厦建质监200714 号关于强化建设工程施工安全和实体质量监督的 若干措施 26 关于加强建筑工地密目式安全网使用管理的通知 （厦门市建设工程 质量安全监督站 2010 年 7 月 15 日） 27 编制建筑施工脚手架安全技术标准统一规定 28 建筑施工脚手架实用手册 29中元（厦门）国际工程建筑设计院有限公司设计的 xx 花园三期工程 （913#楼）施工图纸 30我公司编制的 xx 花园三期工程（913#楼）施工组织设计 31PKPM 结构施工安全设施计算软件（2017 版） 第三章第三章 施工准备与资源配置计划施工准备与资源配置计划 3.13.1、 材料准备材料准备 （1）钢管：选用483.0 mm 钢管及其配件，钢管要符合现行国家标准 直缝电焊钢管 （GB/T13793）或低压流体输送用焊接钢管 （GB/T3091）中 规定的 3 号普通钢管，其质量要符合现行国家标准碳素结构钢 （GB/T 700） 中 Q235-A 级钢的规定。 低压流体输送用焊接钢管 （GB/T3091） 、 直缝电焊钢 管 （GB/T13793）规定：483.0mm 的钢管，管体外径允许偏差0.5mm；壁 厚允许偏差10%（壁厚） ，即3.610%=0.36mm。所以，外径允许范围为 47.6448.36mm；壁厚允许范围为 2.643.36mm。计算时采用保守值 483.0 进行验算；每根钢管的最大质量不大于 25.8kg。钢管表面平直光滑， 无裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛剌、压痕和深的划痕，不得使用锈蚀严 重（斑点、剥皮） 、弯曲、开裂的钢管。搭设架子前应进行保养，钢管上严禁打 孔，钢管在使用前先涂刷防锈漆，力求环保美观。 （2）扣件：采用可锻铸铁制造的标准机件，其材质要符合现行国家标准 5 钢管脚手架扣件(GB 15831)的规定。扣件的附件（形螺栓、螺母、垫圈） 采用材料符合碳素结构钢(GB/T 700)中 Q235-A 级钢的规定，扣件不能有裂 纹、气孔、疏松、砂眼、夹灰等铸造缺陷，钢管和扣件均必须有出厂合格证及 检验单，扣件与钢管的吻合面要接触良好，螺栓不得滑丝、夹紧钢管时，开口 处最大距离小于 4.5mm，必要时进行抗滑扭试验。新扣件具有生产许可证，法 定检测单位的测试报告和产品质量合格证。对扣件质量有怀疑时，按现行国家 规定标准钢管脚手架扣件 （GB15831）规定抽样检测。对不合格品禁止使用。 旧扣件使用前，先进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺拴 进行更换处理。新、旧扣件均进行防锈处理。 （3）脚手板：为了减轻脚手架的自重，同时考虑防火要求，脚手板选用钢 筋网片脚手板，单片钢筋网片尺寸为 7501000。不得使用锈蚀、变形、破损 的钢筋网片脚手板。 （4）安全网：栏杆围网选用合格的聚氯乙烯编织的 1.86m 的密目式安全 立网。要符合现行国家标准安全网 （GB5725-2009） ，要求阻燃，密目式安全 网必须满足 2000 目/10cm10cm，做耐贯穿透，61.8m 的单张网重量应在 3.0kg 以上，并应尽量满足环境效果要求，选用绿色。 （5）工字钢：计算时以 14#工字钢为计算依据，同时考虑安全，现场型钢 采用 16#工字钢，工字钢规格为高度 160mm、腿宽 88mm、腰厚 6mm。其质量要符 合现行国家标准碳素结构钢（GB/T 700-2006）中 Q235-A 级钢的规定。 （6）连墙件：采用钢管，其材质应符合现行国家标准碳素结构钢 （GB/T 700-2006）中 Q235-A 钢的要求。 （7）钢丝绳：采用 619 钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度 1400MPa，悬挑架 采用14 钢丝绳。选用合格产品，提供材质单，进场设专人验收。 （8）预埋钢筋：采用16 的锚固螺栓作为悬挑工字钢锚筋；悬挑架钢丝 绳与建筑结构拉结的吊环使用16 一级钢筋；施工转料平台钢丝绳与建筑结构 拉结的吊环使用20 一级钢筋。 2有下列情形之一，构配件不得使用： （1）焊接件严重变形且无法修复或严重锈蚀的； （2）螺栓连接件变形、磨损、锈蚀严重或螺栓损坏的； （3）悬挑支承件变形、磨损严重的； 6 （4）其它不符合要求的。 3.23.2、人员准备、人员准备 架体搭设操作必须由架子工搭设，架子工必须持证上岗。搭设前必须由技术、 安全部门对操作人员进行技术交底及安全交底。交底必须以口头形式和书面形 式同时进行，并且有交底人和被交底人的签字。 3.33.3、施工工艺参数、施工工艺参数 1、脚手架搭设形式、坐落楼层及搭设高度详见下表： 栋号脚手架形式 轴线位置悬挑长度 标高坐落层 搭设高度 （m） 1021 轴交 EF 轴 7.5m 46.45m 51.55m 16F6.3m 12#13# 楼 悬挑架 810 轴交 EF 轴 2123 轴交 EF 轴 7.5m 46.45m 50.6m 16F5.4m 2验算时,悬挑脚手架长度取 7.5m 分别进行计算。 3脚手架立杆纵距 l1.50m，横距 b=0.8m，步距 h=1.8m。 4脚手架里排架体与建筑物每层楼面之间的间隙采用脚手板或安全平网封 闭。 5连墙杆按每层 2 跨。 6本方案建筑局部存在外挑 1650mm、2000mm 的梁板结构。 7悬挑楼层楼板厚度为 120mm，混凝土强度等级为 C30。 3.43.4 技术保证条件技术保证条件 1严格按照危险性较大的分部分项工程安全管理办法 （建质200987 号）文件规定编制脚手架工程安全专项施工方案。 2本方案通过审核后，在施工前由项目技术负责人进行方案交底及技术交 底，在安装和施工过程中实行分段验收，经验收合格方可使用。 3悬挑架与建筑结构的固定方式应严格按照施工方案进行施工。 4严格执行其它有关标准、规范、规程及管理文件规定。 第四章第四章 悬挑钢管脚手架及支撑架施工方法悬挑钢管脚手架及支撑架施工方法 一一 悬挑钢管脚手架的施工方法悬挑钢管脚手架的施工方法 7 1悬挑梁 （1）锚固楼层：本工程型钢悬挑楼层部分楼板板厚为 120mm，对于部分型 钢悬挑平台锚固螺栓预埋处楼板上部无配筋，采取锚筋预埋加固筋通长设置的 方式进行加固。 （2）工字钢：悬挑梁采用 16#工字钢制作，工字钢上满铺钢笆片，大横杆 的间距为 800mm，同时大横杆采取与工字钢固定的措施，防止横杆发生位移。 （3）锚筋：型钢悬挑梁固定端采用 2 对锚固螺栓与建筑结构梁板固定，采 用16 的螺栓作为悬挑工字钢锚筋，螺栓上采用压板连接固定。固定端锚固螺 栓设置于工字钢端部往内 200mm 和 400mm 处。另建筑物主梁往内 100mm 处设置 1 道锚固螺栓用于固定工字钢前端。 （4）钢丝绳：每个型钢悬挑梁外端设置钢丝绳与上一层建筑结构斜拉结。 钢丝绳选用 619 钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度 1400MPa，直径 14mm。 （5）吊环：在每悬挑工字钢梁的上一层结构框架边梁上部预埋16 钢筋 吊环，作为钢丝绳与建筑结构的拉结点。吊环预埋锚固长度应符合现行国家标 准混凝土结构设计规范GB50010 中钢筋锚固的规定。 （6）悬挑梁间距应按悬挑架架体立杆纵距设置，每一纵距设置一根。 （7）悬挑钢梁固定段长度不小于悬挑段长度的 1.25 倍。 （8）型钢悬挑梁固定端采用 2 对 U 型钢筋与建筑结构梁板固定，U 型钢筋 预埋至混凝土梁、板底层钢筋位置，并与混凝土梁、板底层钢筋焊接或绑扎牢 固，其锚固长度应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010 中钢筋 锚固的规定。 （9）对于部分悬挑工字钢锚筋较集中的梁板部位，采取锚筋预埋加固筋通 长设置和增加用活动顶托补顶上层楼板的方式进行加固措施。 2立杆 （1）立杆接头除顶层顶步外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接， 立杆与纵向杆采用直角扣件连接。接头交错布置，两个相邻立柱接头不应出现 在同步同跨内，并且在高度方向至少错开 500mm；各接头中心距主节点的距离 不大于步距的 1/3，立杆的垂直度偏差应符合 JGJ130-2011 表 8.2.4 的要求。 （2）立杆在顶步搭接时，搭接长度不小于 1m，必须等间距 3 个旋转扣件 固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于 100mm。 8 （3）内支撑立杆及外架立杆，每根立杆下部内处焊一个 12 以上的钢筋， 用于固定立杆，防止立杆位移，焊接时要满焊，不得点焊。 3纵向水平杆 纵向水平杆置于立柱的内侧，用直角扣件与立杆扣紧，纵向水平杆采用对 接扣件连接，其接头交错布置，不在同步同跨内；相邻接头水平距离不小于 500mm，各接头距立柱距离不大于纵距的 1/3，纵向杆在同一步架内纵向水平高 差不超过全长的 1/300，局部高差不超过 50mm。悬挑外架的首步架步距不应大 于 1500mm。 4横向水平杆 主节点处必须设置横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。横向水平杆 伸出外排纵向杆边缘距离不小于 100mm，伸出内排纵向杆距离结构外边缘 100mm。上下层横向杆在立杆处错开布置，同层的相邻横向杆在立杆处相向布置。 5纵、横向扫地杆 纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离底座上皮 200mm 的立杆上，横向扫地 杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。对于立杆存在较大高低 差时，扫地杆错开，高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立柱固定。 6剪刀撑 （1）全部采用单杆通长剪刀撑，随立杆、纵横向水平杆同步搭设剪刀撑沿 架高连续布置，剪刀撑斜杆的接长采用搭接，搭接长度不应小于 1m。 （2）外架剪刀撑每 6 步 4 跨设置一道，斜杆与地面的夹角在 4560 之间。内支撑架剪刀撑按闽建建函（2014）137 号-关于房屋建筑工程常用模 板及支撑安装推荐图集的要求设置，即普通型支撑架竖向剪刀撑按 58m 设置， 架体竖向剪刀撑顶部交点平面应设置一道水平剪刀撑。斜杆相交点处于同一条 直线上，并沿架高连续布置，剪刀撑的斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横 向水平的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线距主节点的距离不宜大于 150mm。 （3）外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。 7连墙件 （1）连墙件采用刚性扣件连接，连墙件的布置宜优先采用梅花形形布置， 连墙件应靠近主节点，偏离主节点不大于 300mm。 9 （2）连墙件应设置在与悬挑梁相对应的建筑物结构上。脚手架每层两跨设 置一道刚性连墙件。严禁采用钢筋铁丝等柔性连墙件。 （3）连墙件中的连墙杆尽量呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连 接的一端应下斜连接，不得采用上斜连接。 （4）挡架体设置有连墙件的主节点时，在搭设完该处的立杆，纵向水平杆、 横向水平杆后，应立即设置连墙件。 8钢丝绳卸荷 （1）每根工字钢均设置规格为 619 直径 14mm 斜拉钢丝绳。 （2）安装时要将夹座扣在钢丝绳的工作段上，U 型螺栓扣在钢丝绳的尾段 上，钢丝绳夹不得在钢丝绳上交错布置。每一连接处钢丝绳夹的最少连接数量 不得少于 3 个，钢丝绳夹间距为 67 倍的钢丝绳直径。绳夹在实际使用中受荷 12 次后螺母要进一步拧紧。离锚筋最近的钢丝绳夹要尽可能地靠近锚筋，紧 固钢丝绳时要考虑每个绳卡的合理受力，离锚筋最远处的绳卡不得首先单独紧 固。 2 2、支撑架的施工方法支撑架的施工方法 1立杆基础：立杆坐落在悬挑工字钢梁上，每根立杆底部均设置钢筋头固 定，防止立杆滑移。 2立杆：采用满堂式支撑架，模板支撑系统立杆间距为 9001100、9001200。梁两侧楼板立杆应对称设置，立杆距梁侧的距离 500mm。梁板支撑应以梁为中心对称布置立杆，梁宽度范围内顶托应与梁两侧 板立杆同时施工，不得采用后补的施工方法。模板支撑架在搭设施工时，应先 按布置梁模板支撑立杆，而后再布置板模板支撑立杆，梁支撑沿梁跨度方向应 与板至此横立杆间距的模数一致。立杆接长严禁搭接，必须采用对接扣件连接， 10 相邻两立杆的对接接头不得在同步内，且对接接头沿竖向错开的距离不宜小于 500mm，各接头中心距主节点不宜大于步距的 1/3。根据建筑施工扣件式钢管 脚手架安全技术规范 （JGJ130-2011）表 8.2.4 规定：满堂支撑架立杆垂直度 允许偏差，当 H=10m，允许偏差为30mm。 3顶托：支架顶部支撑采用可调顶托，其螺杆伸出钢管顶部不得大于 200mm，螺杆外径与立柱钢管内径的间隙不得大于 3mm，安装时应保证上下同心， U 型支托与楞梁两侧如有间隙，必须楔紧。 4扫地杆：在立杆底距地面 200mm 高处，沿纵横水平方向按纵下横上的程 序设扫地杆。扫地杆应采用对接，相邻两扫地杆的对接接头不得在同跨内，且 对接接头沿水平方向错开的距离不宜小于 500mm，各接头中心距主节点不宜大 于立杆间距的 1/3。 5水平拉杆：为保证支架的整体安全稳定，水平加固杆步距不超过 1.8m，纵横设置。可调支托底部的立杆顶端应沿纵横向设置一道水平拉杆。所 有水平拉杆的端部均应与四周建筑物顶紧顶牢。无处可顶时，应于水平拉杆端 部和中部沿竖向设置连续式剪刀撑。 6剪刀撑：在支架四边、主梁底两侧与中间每隔四排支架立杆设置纵横向 剪刀撑，由底至顶连续设置。剪刀撑杆件的底端应与地面顶紧，夹角宜为 4560。在支架两端及中间每隔四排立杆从顶层开始向下每隔 2 步设置一 道水平剪刀撑。剪刀撑斜杆的接长采用搭接，搭接长度不小于 1m，并采用不小 于 3 个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于 100mm。剪刀撑 采用旋转扣件固定在与之相交的水平杆或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的 距离不大于 150mm。 第五章、外脚手架及悬挑小屋面支撑架的控制要点及注意事项第五章、外脚手架及悬挑小屋面支撑架的控制要点及注意事项 一、外脚手架搭设过程的控制要点及注意事项一、外脚手架搭设过程的控制要点及注意事项 1.脚手架搭设过程的控制要点 （1）脚手架必须有架子工劳务序列的劳务单位搭设，或委托有具有脚手架 专业施工资质的专业分包单位施工。 （2）搭拆人员必须持架子工特种作业上岗证上岗，应持有健康证明，有职 业禁忌征的不得上岗。 11 （3）钢管、扣件租赁单位必须提供备案证明 （4）进场的钢管、扣件、安全网等材料，必须有产品合格证、检测报告， 安全网必须有阻燃报告，符合 A 级防火要求，必要的话需送检检测；钢管、扣 件必须见证送样检测，有检测合格报告。 （5）脚手架的搭设必须严格按照本方案执行。 2脚手架搭设的安全注意事项 （1）搭设过程中划出工作标志区，禁止行人进入，统一指挥、上下呼应、 动作协调，严禁在无人指挥下作业。当解开与另一人有关的扣件时必须先告诉 对方，并得到允许，以防坠落伤人。 （2）开始搭设立杆时应每隔 6 跨设置一根抛撑，直至连墙杆安装稳定后， 方可根据情况拆除。 （3）脚手架及时与结构拉结或采取临时支顶，以保证搭设过程安全，未完 成脚手架在每日收工前，一定要确保架子稳定。 （4）脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设的高度不得超过相邻连墙杆 以上两步。 （5）在搭设过程中应由安全员、架子班长等进行检查、验收和签证。每两 步验收一次，达到设计施工要求后挂合格牌。 （6）六级风以上（含六级）时停止搭设脚手架施工。 二、支撑架搭设过程的控制要点及注意事项二、支撑架搭设过程的控制要点及注意事项 支撑搭设前，项目技术负责人应按本施工方案要求向施工管理人员及工人 班组进行详细安全技术交底。 （1）对钢管、配件进行检查和验收，严禁使用不合格的钢管及配件。 （2）对工作面进行清理干净，不得有杂物。 （3）根据立杆平面布置图要求放线定位，先弹出钢管立杆位置线，底座安 放位置要准确，搭设时可采用逐排和通层搭设的方法，并应随搭随设扫地杆水 平纵横加固杆。水平杆与立杆扣接牢固，纵横扫地杆离地面高度不大于 200mm。 （4）现场施工模板支架时，应确保立杆的垂直度，扫地杆与顶部水平拉杆 之间的间距，在满足模板设计所确定的水平拉杆步距要求条件下，应进行平均 12 分配确定具体步距；每一步纵横向应各设一道水平拉杆，即在每步、每跨均双 向设置水平拉杆。 （5）在支架四边、主梁底两侧与中间每隔四排支架立杆设置一道纵向剪刀 撑，由底至顶连续设置。在支架两端及中间每隔四排立杆从顶层开始向下每隔 2 步设置一道水平剪刀撑。 （6）根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 （JGJ130-2011）表 8.2.4 规定：满堂支撑架立杆垂直度允许偏差，当 H=10m，允许偏差为30mm。 （7）水平杆的接长严禁搭接，必须采用对接扣件连接，水平杆的对接扣件 应交错布置，两根相邻水平杆的接头不宜设在同步同跨内，不同步或不同跨两 个相邻接头在水平方向的错开距离大于 500mm，各接头中心至近主节点的距离 不宜大于跨段的 1/3。 （8）立杆上的对接扣件应交错布置：两根相邻立杆的接头不应设置在同步 内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于 500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的 1/3。 （9）扣件的拧紧力矩应控制在 4065Nm，检查时形成书面记录，监理 单位实施旁站并按随机分布原则进行，对扣件数量的 10%进行抽检，不合格率 超过抽检数量 10%的应全面检查，至合格止。 （10）立杆应根据支撑高度设置。立杆、水平杆及剪刀撑的布置应严格按 要求布置。模板承重架应与已浇筑的砼墙或柱作为拉结节点，增强整体稳定性。 第六章、悬挑工字钢的受力计算分析第六章、悬挑工字钢的受力计算分析 考虑到后期屋面板的施工，在该小屋面悬挑板浇筑完成后 3 天搭设上部外 架，1021 轴处外架搭设标高为 51.5556.6m，计 5.05m，考虑外架安全高度为 1.2m，合计搭设高度为 6.25m。810 轴及 2123 轴处外架搭设高度为 50.6m60.4m，计 9.8m，考虑外架安全高度为 1.2m，合计搭设高度为 11m。计 算模式为，先分别计算出 1021 轴、810 轴及 2123 轴小屋面上的外架立杆受 力情况，即用 PKPM 软件分别计算出立杆 9，立杆 10 的受力情况；按均布荷载 换算成板厚，荷载传递至满堂支架时内支撑架立杆 5，立杆 7，并计算出其受力 情况；计算出 XL3 梁立杆 6，立杆 8 的受力情况；计算出 L16（3A）梁立杆 3， 13 立杆 4 的受力计算；应用悬挑架计算模式，计算出外架立杆 1,立杆 2 的受力情 况；验算以 10 轴处 7.5m 工字钢为计算依据。计算简图如下： 计算计算 7.5m7.5m 工字钢的稳定性：工字钢的稳定性： 1 1、外架高度、外架高度 11m11m 的计算，即立杆的计算，即立杆 9 9，立杆，立杆 1010 的轴心压力值计算：的轴心压力值计算： 落地式扣件钢管脚手架计算书落地式扣件钢管脚手架计算书 依据规范依据规范: : 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011 建筑结构荷载规范GB50009-2012 钢结构设计规范GB50017-2003 建筑地基基础设计规范GB50007-2011 计算参数计算参数: : 钢管强度为 205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取 0.90。 双排脚手架，搭设高度 11.0 米，立杆采用单立管。 立杆的纵距 1.50 米，立杆的横距 0.90 米，内排架距离结构 0.25 米，立杆的步 距 1.80 米。 钢管类型为 48.03.0，连墙件采用 2 步 3 跨，竖向间距 3.60 米，水平间距 4.50 米。 施工活荷载为 3.0kN/m2，同时考虑 1 层施工。 脚手板采用冲压钢板，荷载为 0.30kN/m2，按照铺设 1 层计算。 栏杆采用冲压钢板，荷载为 0.16kN/m，安全网荷载取 0.0100kN/m2。 脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加一根大横杆。 基本风压 0.50kN/m2，高度变化系数 1.2000，体型系数 1.1290。 钢管惯性矩计算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=(D4-d4)/32D。 一、大横杆的计算一、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。 14 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。 1.1.均布荷载值计算均布荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1=0.036kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.900/2=0.135kN/m 活荷载标准值 Q=3.0000.900/2=1.350kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.036+1.20.135=0.205kN/m 活荷载的计算值 q2=1.41.350=1.890kN/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) 2.2.抗弯强度计算抗弯强度计算 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=(0.080.205+0.101.890)1.5002=0.462kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.100.205+0.1171.890)1.5002=-0.544kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： 15 =0.544106/4797.4=113.307N/mm2 大横杆的计算强度小于 184.5N/mm2,满足要求! 3.3.挠度计算挠度计算 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=0.036+0.135=0.171kN/m 活荷载标准值 q2=1.350kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.171+0.9901.350)1500.04/(1002.06105115856.5)=3.0 80mm 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。 1.1.荷载值计算荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1=0.0361.500=0.053kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.9001.500/2=0.203kN 活荷载标准值 Q=3.0000.9001.500/2=2.025kN 荷载的计算值 P=1.20.053+1.20.203+1.42.025=3.142kN 16 小横杆计算简图 2.2.抗弯强度计算抗弯强度计算 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=(1.20.036)0.9002/8+3.1420.900/4=0.711kN.m =0.711106/4797.4=148.256N/mm2 小横杆的计算强度小于 184.5N/mm2,满足要求! 3.3.挠度计算挠度计算 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=5.00.036900.004/(3842.060105115856.500)=0.013mm 集中荷载标准值 P=0.053+0.203+2.025=2.281kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=2280.750900.0900.0900.0/(482.06105115856.5)=1.451mm 最大挠度和 V=V1+V2=1.464mm 17 小横杆的最大挠度小于 900.0/150 与 10mm,满足要求! 三、扣件抗滑力的计算三、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,单扣件取 8.0kN,双扣件取 12.0kN； R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 1.1.荷载值计算荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.0360.900=0.032kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.9001.500/2=0.203kN 活荷载标准值 Q=3.0000.9001.500/2=2.025kN 荷载的计算值 R=1.20.032+1.20.203+1.42.025=3.116kN 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 0.1295 NG1 = 0.13011.000=1.425kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用冲压钢脚手板，标准值为 0.30 NG2 = 0.30011.500(0.900+0.250)/2=0.259kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标 准值为 0.16 NG3 = 0.1601.5001=0.240kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.010 18 NG4 = 0.0101.50011.000=0.165kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 2.088kN。 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 = 3.00011.5000.900/2=2.025kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2)， W0 = 0.500 Uz 风荷载高度变化系数，Uz = 1.200 Us 风荷载体型系数： Us = 1.129 经计算得到：Wk = 0.5001.2001.129 = 0.677kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.91.4NQ 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力： N=1.22.088+0.91.42.025=5.057kN 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=1.22.088+1.42.025=5.341kN5.341kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.91.4Wklah2/10 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=0.91.40.6771.5001.8001.800/10=0.415kN.m 19 五、立杆的稳定性计算五、立杆的稳定性计算: : 1.1.不考虑风荷载时不考虑风荷载时, ,立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=5.3415.341kN； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； 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=4.534cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.797cm3； 长细比，为 3118/16=195 0 允许长细比(k 取 1)，为 2700/16=169 Nl，连墙件的设计计算满足强度设计要求! 经过计算得到 Nf2 = 244.816kN Nf2Nl，连墙件的设计计算满足稳定性设计要求! 55 连墙件拉结楼板预埋钢管示意图 立杆 1，立杆 2 的轴心压力值为 5.04KN 综合以上所有的立杆轴心压力值为：立杆 1=5.04KN，立杆 2=5.04,立杆 3=2.51KN，立杆 4=2.51KN，立杆 5=15.22KN，立杆 6=2.59KN，立杆 7=15.22KN，立杆 8=2.59KN，按以下计算简图，根据 PKPM 的计算模块，选用多 排架悬挑钢管脚手架计算 7.5m 工字钢的稳定性。 56 多排悬挑钢管脚手架主梁计算书多排悬挑钢管脚手架主梁计算书 依据规范依据规范: : 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011 建筑结构荷载规范GB50009-2012 钢结构设计规范GB50017-2003 混凝土结构设计规范GB50010-2010 计算参数计算参数: : 悬挑水平钢梁采用 14 号工字钢，建筑物外悬挑段长度 3.2 米，建筑物内锚固段 长度 4.3 米。 悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物 3.20m。而拉杆 采用钢丝绳。 钢管惯性矩计算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=(D4-d4)/32D。 57 一、悬挑梁的受力计算一、悬挑梁的受力计算 悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。 悬臂部分脚手架荷载 N 的作用，里端 B 为与楼板的锚固点，A 为墙支点。 本工程中，支拉斜杆的支点距离墙体 = 2800mm。 水平钢梁自重荷载 q=1.221.500.00017.8510=0.20kN/m 1 悬挑脚手架示意图 10028004600 2.59kN 15.22kN 2.59kN 15.22kN 2.51kN 2.51kN 5.04kN 5.04kN 0.20kN/m AB 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 0.000.02 19.4419.35 14.3114.28 11.7711.69 9.189.15 6.076.10 8.69 8.87 24.0924.12 26.7126.80 2.10 1.17 悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN) 16.942 7.529 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) 58 8.050 6.227 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=19.465kN,R2=28.905kN,R3=-1.171kN 最大弯矩 Mmax=16.942kN.m 抗弯计算强度: f=M/1.05W+N/A=16.942106/(1.05102000.0)+10.9001000/2150.0=163.25 5N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于 215.0N/mm2,满足要求! 二、悬挑梁的整体稳定性计算二、悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用 14 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)附录得到： b=1.44 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=0.874 经过计算得到强度 =16.94106/(0.874102000.00)=190.00N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求! 三、拉杆的受力计算三、拉杆的受力计算 水平钢梁的轴力 RAH和拉钢绳的轴力 RUi按照下面计算 59 其中 RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisini 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=22.309kN 四、拉杆的强度计算四、拉杆的强度计算 拉绳或拉杆的轴力 RU我们均取最大值进行计算，为 RU=22.309kN 拉绳的强度计算： 如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算： 其中Fg 钢丝绳的容许拉力(kN)； Fg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)； 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对 619、637、661 钢丝绳 分别取 0.85、0.82 和 0.8； K 钢丝绳使用安全系数。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于 8.00022.309/0.850=209.971kN。 选择 619+1 钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度 1400MPa，直径 20.0mm。 钢丝拉绳的吊环强度计算： 钢丝拉绳的轴力 RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力 N，为 N=RU=22.309kN 钢丝拉绳的吊环强度计算公式为 其中 f 为吊环抗拉强度，取f = 65N/mm2，每个吊环按照两个截面计算； 所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=223094/(3.1416652)1/2=15mm 60 五、锚固段与楼板连接的计算五、锚固段与楼板连接的计算 1.1.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=28.905kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为 其中f为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照混凝土结构 设计规范9.7.6 f = 65N/mm2； 压点处采用 2 个 U 形钢筋拉环连接，承载能力乘以 0.85 的折减系数；钢筋拉 环抗拉强度为 110.50N/mm2； 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=289054/(3.1416110.502)1/2=13mm 水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧 30cm 以上搭接长度。 2.2.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：下： 锚固深度计算公式 其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 28.90kN； d 楼板螺栓的直径，d = 20mm； fb 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取 1.5N/mm2； 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 28904.81/(3.1416201.5)=306.7mm。 3.3.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：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 61 其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 28.90kN； d 楼板螺栓的直径，d = 20mm； b 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm； fcc 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取 0.95fc=13.59N/mm2； 经过计算得到公式右边等于 131.6kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求! 4.水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下： 锚固压点处楼板负弯矩数值为 M = 28.914.60/2 = 66.48kN.m 根据混凝土结构设计规范GB50010-2010 第 6.2.10 条 其中 1系数，当混凝土强度不超过 C50 时，1取为 1.0,当混凝土强度 等级为 C80 时， 1取为 0.94,期间按线性内插法确定； fc混凝土抗压强度设计值； h0截面有效高度； fy钢筋受拉强度设计值。 截面有效高度 h0 = 120-15 = 105mm； s = 66.48106/(1.00014.3001.51000105.02)=0.2810 = 1-(1-20.2810)1/2=0.3380 62 s = 1-0.3380/2=0.8310 楼板压点负弯矩配筋为 As = 66.48106 / (0.8310105.0210.0) = 3629.0 mm2 悬挑脚手架计算满足要求！ 根据以上计算，按该方案布置悬挑工字钢满足使用要求。 第七章第七章 外架及支撑架的使用、保养与拆除外架及支撑架的使用、保养与拆除 6.16.1、外架及支撑架的使用、外架及支撑架的使用 1、支撑架搭设完，应经业主、监理、施工方共同检查验收合格后，方能 投入使用。 2、支撑架使用中应定专人定期查看以下项目：扣件的设置和连接，支撑 等的构造是否符合