悬挑脚手架方案.doc

悬挑外脚手架施工方案序 号内 容备 注1建筑施工安全检查标准JGJ59-20112建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20113建筑施工高处作业安全技术规程JGJ80-20164钢管脚手架扣件GB15831-20065钢结构设计规范GB500172014一、工程概况本工程位于开封市的西开发区，北临郑开大道，东临马家河，郑开森林半岛31#楼工程为高层建筑， 31#楼地下一层，层高5m，为车库；地上十八层，标准层层高2.8m，建筑性质为商住楼，其地面以上建筑总高度为52.40m；我公司承建的31#楼工程总建筑面积约为12623.9.结构形式为框架-剪力墙结构。二、编制依据序 号内 容备 注1建筑施工安全检查标准JGJ59-992建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20013建筑施工高处作业安全技术规程JGJ80-914钢管脚手架扣件GB158315钢结构设计规范GB500172002三、脚手架工程设计及搭设参数本工程二层以下采用全封闭双排外落地脚手架，二层以上采用全封闭悬挑双排外脚手架，计划做两次悬挑，分别在二层和十层平面设工钢悬挑并钢丝绳斜拉结构， 两次悬挑外架之简断开。 脚手架钢管选用483.5；外挑工钢采用160，长度约为2.8 米（阳台为2.8米加阳台宽度）；固定工钢在楼面上用216 的圆钢。立杆纵向简距为1.5 米，内立杆距外墙0.35m，外立杆距外墙面为1.4 米，大横杆简距为1.5 米，小横杆长度为1.5 米。脚手架与建筑物的连墙拉结在两步三跨内采用拉筋和顶撑配合使用的刚性连接方式:拉筋用6.5 钢筋，顶撑用483.5 钢管，或者采用483.5 钢管固定在内立杆上，每个节点采用三个直角（旋转）扣件。 由于一次（在二层平面）悬挑架的高度为82.8米=22.4米，二次悬挑（在十层平面）架高为82.8米=22.4米,再上女儿墙1.3米及高出女儿墙1.2米,计:22.4+1.3+1.224.9米,故按24.9米对悬挑架高度计算荷载及对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算。四、悬挑架的荷载取值及简支梁设计4.1 悬挑架荷载的取值与组合4.1.1 计算基数：计算高度 H=24.9m 步 距 h=1.5m立杆纵距 la=1.5m 立杆横距 lb=1.05m查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ302001）：钢管自重 G1=0.0384 KN/m 挡脚板自重G2=0.0262 KN/m安全立网自重 G3=0.0034 KN/m2 安全平网自重 G4=0.00487 KN/m2外立杆至墙距 ld =1.40m 主体施工活荷载 qk= 3 KN/m2 内立杆至墙距 lc =0.35m4.1.2 脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件）；查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ302001）附表A-1 得：架体每米高度一个立杆纵距的自重 gk1=0.1394KN/mNG1K = Hgk1 = 24.90.1394 = 3.4710KN4.1.3 构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等）外立杆竹串片板按一层考虑，单位荷重按0.35kN/m2计：NG2K-1 =1lalb0.35103= 11.051.50.35103 = 551.25N栏杆、挡脚板（挡脚板按一层考虑，栏杆每步架1根）NG2K-2 =1laG1+18G2103 =（11.50.0384+180.0262）103 =529.2N安全网（立网、平网）NG2K-3 =HlaG3103+4lalbG4103= 22.21.50.01103=191.33N合计NG2K= 551.25+529.2+191.33=1271.78 N内立杆竹串片板按一层考虑NG2K-1 =1lalb0.35103+1lalc0.35103 =（11.051.50.35+11.50.350.35）103 = 735N安全栏杆NG2K-2 = 180.0262103 = 471.6 N安全网（平网）NG2k-3=4lalbG4103=30.681N合计NG2K = 735+471.6+30.681= 1237.3 N4.1.4 施工均布活荷载按主体施工阶段一层施工考虑：外立杆 NQK 外 =1lalbqk/2 = 11.51.053/2=2.3625kN内立杆 NQK 内 =1lalbqk/2 + 1lalcqk =2.3625+0.31.50.353 = 3.9375kN4.1.5 垂直荷载组合外立杆N1 =1.2(NG1K + NG2K)+1.4NQK 外 =1.2(4.3911+1.27178)+1.42.3625 =10.103kN内立杆N2 =1.2(NG1K + NG2K)+1.4NQK 内 =1.2(4.3911+1.2373)+1.43.9375 =12.27kN4.2 简支梁设计 本工程悬挑架采用钢丝绳张拉型钢悬臂式结构，水平悬挑型钢梁采用16#工钢，长2.8m，二层楼面上分别在A点、B点预埋16的圆钢，A点为全封闭，B点为敞开口。 根据钢结构设计规范（GB500172002）规定进行下列计算与验算： 计算模型：按简支梁考虑16#工钢截面特性Wx=49103mm3,I=245104mm4,自重q=0.2044 kN/m，弹性模量E=206103N/mm2，翼缘宽度b=68mm，翼缘平均厚度=7.6mm，高度h=160mm。最大弯矩Mmax =N2lblC（lb+lC）+116 q（lb+lC）2 =12.271.050.351.4+1160.20441.42=4.025KNm强度验算= Mmax /（xWx）x-截面发展系数，对I形截面，查表得：x = 1.05；Wx -对x 轴的净截面抵抗矩，查表得：Wx=49103mm3。f -型钢的抗弯强度设计值，Q235 钢，取f=215N/mm2。=4.025106/（1.0549103）=78.23N/mm2f=215N/mm2安全。整体稳定验算 根据刚结构设计的规范（GBJ17-88）的规定，轧制普通工钢受弯要考虑整体稳定问题。按附录一之（二），本简支梁跨长1.4 米，按下列公式计算整体稳定系数：=（570b/l1h）235/s = 570687.6/（1400100） 235/215 = 2.3则简支梁梁弯曲应力为：= Mmax /（Wx） =4.025106/（2.349103）=35.71N/mm2f=215N/mm2安全。刚度验算 = N2lb/9EIl(lb2+2lClb)3/31/2+5ql4/384EIN1、N2-作用于水平悬挑梁上的内、外立杆荷载（KN）；E-弹性模量，E=206103N/mm2。I-钢材的抗弯强度设计值，Q235 钢，取f = 215N/mm2。10mm，满足要求。 16#工钢后部锚固钢筋设计锚固钢筋的焊缝验算 = F1/（lW）F1-作用于锚固钢筋上的轴心拉力设计值，F1=6.4kN；lW-焊缝的计算长度，取lW=30-10=20mm。-焊缝的计算厚度，取8mm。 = 6.4103/（208）=40N/mm2=160 N/mm2满足要求。由计算结果可知，当挑梁采用16#工钢时，其强度、挠度、稳定性均符合要求。五、斜拉钢丝绳计算选用9.0（73.0）钢绞线根据计算得：F=14.6KNF/s =14.6103/3.1432=5161670满足要求挂勾钢筋采用螺纹16钢筋F/s14.6103/3.148272310满足要求六、立杆稳定性计算6.1 无风荷载时，立杆稳定性计算：N/（A）fN 计算立杆最大垂直力设计值，取N=N2=12.27 kN；轴心受压构件的稳定系数，根据长细比查（JGJ1302001）附录C 表C 取值；根据第5.3.3 条规定：立杆计算长度 l0 =kh=1.1551.5150=260cm长细比 ： = l0/i（钢管回转半径）= 260/1.58=164.556，查附录C，=0.260A 立杆的截面面积，查本规范附录B 表B 采用：A=489mm2立杆稳定性计算：N/（A）=12270/（0.26489）=96.51N/mm2f=215N/mm2,安全。6.2 在风荷载作用下，立杆稳定性计算：N/（A）+MW/WfMW由风荷载设计值产生的弯矩，按本规范（5.3.4）式计算；W 钢管立杆的截面模量，查附录B 表B：W=5.08cm3；由风荷载产生的弯矩计算水平风荷载标准值k=0.7zs0z风压高度变化系数，查建筑结构荷载规范（GBJ9）：B 类地区，脚手架最高处36.90m，查表得：z=1.5166；s脚手架风荷载体型系数，按本规范4.2.4 规定采用：查表得：敞开式脚手架的挡风面积为1.51.50.095=0.21375m2密目网的挡风系数取0.5，则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后，脚手架综合挡风面积为：（1.51.5-0.21375）0.5+0.21375=1.231875m2其综合挡风系数为=1.231875/（1.51.5）=0.5475查规范表4.2.4，背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数为1.3，即：s =1.30.5475=0.71175；0基本风压。根据建筑结构荷载规范（GBJ9）规定：0=0.45。k=0.70.451.51660.71175=0.34 KN/m2由风荷载产生的弯矩计算MW = 0.851.4k la h2/10 = 0.851.40.341.51.52/10= 0.1366 KN.m立杆稳定性计算N/（A）+MW/W =12270/（0.26489）+0.1366106/(5.08103)= 123.4kN/mm2f=215 kN/mm2,安全。七、连墙件计算 连墙构造对外脚手架的安全至关重要，必须引起高度重视，确保架体稳固。连墙拉筋用6.5 钢筋拉到剪力墙上,顶撑用483.5 钢管，水平距离4.5m，竖向距离为3米。7.1 作用于脚手架上的水平风荷载标准值：k=0.34 KN（同脚手架稳定计算数值）由风荷载产生的连墙件轴向力设计值：N1w=1.4k Aw=1.40.3434.5=6.426 KN连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0，对双排脚手架取5.0KN连墙件轴向力设计值 Nl= N1w+N0=6.426+5=11.426KN根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范可知，一个直角（旋转）扣件的抗滑设计值为8.00KN。由此可见，在两步三跨内采用483.5 钢管固定在内立杆上，每个节点采用三个直角（旋转）扣件可满足要求。7.2 连墙设置的注意事项：确保杆件的连接可靠，扣件必须拧紧，垫木必须夹持稳固，避免脱出。装设连杆时应保持立杆的垂直度要求，避免拉杆时产生变形。连墙构造中的连墙杆或拉筋应垂直于墙面设置，并呈水平位置或稍可向脚手架一端倾斜，但不允许向上翘起。八、安全措施：脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。每搭完一步脚手架后，应按下表的规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。底座应准确的放在焊在工钢上的钢筋上。立杆搭设应符合下列规定：相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，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小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大与步距的1/3。当搭至有连墙件的构造点时，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。顶层立杆的搭接长度不应小于1m,应采用不少于2 个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应少于100mm。立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。纵向水平杆搭设应符合下列规定：纵向水平杆宜设设置在立杆内侧，其长度不宜小于3 跨。纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在底座上皮不大于200mm 处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。连墙件、剪刀撑、横向支撑的设置符合下列规定：本工程外脚手架高度小于50m，连墙件每3.6m4.5m 设一根。连墙件宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm；连墙件应从第一步纵向水平杆处开始设置；宜优先采用菱形布置，也可采用方形、矩形布置；一字型、开口型脚手架的两端必须设置连墙件，连墙件的垂直距离不应大于建筑物的层高，并不应大于4m(2步)。当脚手架下部暂不能设连墙杆时可搭设抛撑。抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在450600之简；连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。抛撑应在连墙件搭设后拆除。当脚手架施工操作层高出连墙件二步时，应采取临时稳定措施，直到上一层连墙件搭设完后方可根据情况拆除。每道剪刀撑宽度不应小于4 跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在450600 之简；剪刀撑跨越立杆的最多根数剪刀撑斜杆与地面的倾角(a)450500600剪刀撑跨越立杆的最多根数(n)765本工程脚手架高度在24m 以上，必须在外侧立面上连续设置剪刀撑，并应由底至顶连续设置。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定。剪刀撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。扣件安装符合下列规定：扣件规格必须与钢管外径相同；螺栓拧紧扭力矩不应小于40N.m,且不应大于65N.m；在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；对接扣件开口应朝上或朝内；各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。作业层、斜道的栏杆和挡脚板的搭设应符合下列规定：栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧；上栏杆上皮高度应为1.2m；挡脚板高度不应小于180mm；中栏杆应居中设置。脚手板的铺设应符合下列规定：脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120150mm;竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆铺设，且采用对接平铺四个角应用直径1.2mm 的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。作业层端部脚手板探头长度应取150mm，其板长两端均应支承杆可靠地固定，脚手板探头应用直径3.2mm 的镀锌钢丝固定在支承杆件上。在拐脚、斜道平台处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接，防止滑动；自顶层作业层的脚手板往下计，宜每隔12m 满铺一层脚手板。九、脚手架的拆除拆除脚手架时，应符合下列规定：拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业；连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差不应大于2 步，如高差大于2 步，应增设连墙杆加固；当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6.5m）时，应先在适当位