高层住宅楼外悬挑脚手架方案.doc

.东岭新区二期19#住宅楼悬挑式脚手架搭设方案东岭新区二期19#高层住宅楼，为剪力墙结构，地下一层，地上三十三层，总建筑面积17276.64M2，施工脚手架采用先落地后悬挑的方式，槽钢悬挑式脚手架自三层开始搭设，根据中华人民共和国建筑安全生产管理条例的要求，脚手架施工前必须制定施工方案，并作出设计，以满足工人操作及材料堆置和运输的需要，保证施工期间在各种荷载和气候条件下不变形、不倾斜和不摇晃，确保坚固稳定和安全施工使用。 本项目根据建筑工程施工手册、建筑工程安全验收规范JGJ59-99、扣件式脚手架安全技术规范JGJ130-2001的相关规定编制该方案。一、材料选用1、脚手架钢管采用外径483.5的钢管，长度为1.5m6m之间配合使用。2、外悬挑材料为16#号槽钢。3、脚手板采用300mm宽竹脚手板。4、扣件为直角扣件，对接扣件、旋转扣件，进场时应有出厂合格证明，发现有裂纹、变形、滑丝的禁止使用。对于有严重锈、弯曲、压扁或裂纹的钢管不得使用。二、构架形式尺寸设计1、一般规定、外脚手架搭设采用钢管（扣件式）外悬挑式双排脚手架，悬挑材料为16号槽钢。采用在楼面埋设16钢筋环作为槽钢与建筑物连接（埋设方法详见附图）。、立杆纵向间距为1.5m,排距为1.0m，大横杆步距为1.5m，小横杆步距为1.5m，小横杆在大横杆上用扣件上牢，且超出大横杆不能小于10，内外排脚手架每个节点必须设置小横杆连接。、所有立杆、大横杆接头均应错开，并用扣件连接拧紧螺栓。脚手架两端，转角处、立面全部设剪刀撑。剪刀撑与地面的角度4560度。、脚手板的满铺宽度为0.8m，离墙面不得大于40，不得有空隙和探头板。脚手板与脚手板间的接头用铁丝牢固绑扎于小横杆上。、挑架满挂密目网，最后一道密目网超出檐口两步架，密目网用专用绳索绑牢，接缝必须留在平杆和立杆处。、脚手架搭设成后在施工期间未经施工负责人同意，不准随便乱拆或改变架体结构。、脚手架和墙连接的拉锚如有妨碍工作时，一定要经施工负责人同意，方准临时拆除，并应在下班前或工作完毕后，及时将拉锚重新拉好。、外伸脚手架的使用荷载不准超过120kg。、小横杆应固定在内外大横杆上，并应与斜支杆固定牢；斜支杆与小横杆内端应牢靠的固定在建筑物上。、 在山墙转角处不能设置斜悬挑槽钢时，采用制作12#槽钢，固定于16#外挑槽钢上，端头用M14螺丝连接，转角立杆落于其上。 2、构架形式本工程为高层建筑物，悬挑式角手架的搭设，剪刀撑按要求满设，施工时随主体结构同时上升，架体悬挑16号槽钢的长度，槽钢长度根据使用部位不同，采用如下几种尺寸：a、外墙无阳台处，采用3m长的槽钢，槽钢外伸1.5m，在槽钢尾部留16钢筋环2个，并用木楔打紧。在槽钢端部，设置卸载拉绳，水平间距1.5m一道。详见下图：b、外墙面有阳台处，槽钢伸出建筑物1.8m，伸入建筑物内2.7m，均匀预埋钢筋环3个，吊环据槽钢端头不小于200mm，并在安装槽钢后用木楔打紧。c、每户或每单元之间的间隔小于4m的，且外挑部分在同一直线上的，拟采用在两墙之间拉通搭设，槽钢分别伸入两边墙体内1000mm。3、搭设及固定在三层开始设置外挑槽钢，并将架体直接落于槽钢之上，搭设前先在槽钢顶面焊接20长10cm钢筋定位固定架体立杆，确保架体稳定。由于本工程的特点，外围飘窗多，外架搭设应保证距墙体800mm的距离，确保不影响主体结构施工，内外排脚手架立杆间距1000mm。外架体每层槽钢悬挑架体为5层，自2层开始搭设，同时悬挑两层，将以下部分架体拆除保留槽钢，倒入上部再行使用。为保证安全，用16拉环预埋于楼层梁表面，或利用大模板加固螺栓孔，用钢丝绳将槽钢外伸头和预埋钢筋拉环拉结，进行悬挑外架的卸荷，每隔3m、每个阳角处设置一道，以保证架体稳定，确保安全施工。三、料台设置根据作业层的施工需要，在每层外围南北方向均设拉环式料台一个。1、料台的基本构架：用两根长8m的槽钢挑出4米，在每层现浇板上用3160锚环固定，两根槽钢外皮水平距离2.5m。栏杆高1.2m采用2.5m长483.5钢管与槽钢焊接，第一道距槽钢面200mm,共设三道，立杆间距0.8m，共四道并延料台长度方向设200mm高档脚。料台上铺满50mm厚木板板。料台上拉件采用钢丝绳，落结点在上层梁上预埋16拉环拉结，下拉点拉环采用16焊接在槽钢上，下拉节点位于外墙皮3.8 m处。2、料台的搭设及安全使用：搭设料台要严格按照平面位置及方案要求搭设，严禁随意移位或改变设计构造要求。钢丝绳连接上下拉环处采用钢丝绳夹固定，每段布设钢丝绳夹不少于4个间距为100mm，第4个绳卡与第3个绳卡间须留200 mm保险环，且随时观察若环被拉直应立即紧固螺栓。钢丝绳再使用过程中应定期加润滑油，每个月一次。当发现钢丝绳有大量油挤出时说明此时受荷载较大，应立即减少荷载。在使用过程中，当钢丝断头每米超过总数的3%时钢丝绳应重新更换。料台上堆载在使用过程中不得大于2T，严禁冲击荷载。四、其它构造1、脚手架连墙件按二步三跨设置。2、在脚手架底端之上200mm处一律设纵向和横向扫地杆与立杆连接牢靠。3、左右相邻立杆和上下相邻的接头应相互错开，距离不小于500mm，并置于不同的跨内。4、剪刀撑搭设杆件接头长度不应小于1m，搭接部分的连接点应不小于三处，与立杆相交处必须用扣件连接。5、所有扣件边缘距连接杆件端头长度不应小于100mm。6、作业层除应在外架上设防护拦和挡脚板，栏杆高度1.2 m，栏杆间距0.6m，挡脚板高200mm、挡脚板与脚手板之间不留置空隙。五、脚手架安全技术措施：1、脚手架应在下列阶段进行检查与验收作业层上施工荷载堆载前。每搭设完1013m高度后。搭设到到设计高度要求。遇见六级以上大风与大雨后、冬季雪天后。停用超过一个月。2、脚手架使用规定、作业层结构施工时不得大于2.7KN，装修施工时不得大于2KN。、在架板上堆放的标准砖块不得多于单排立码3层，砂浆和容器总重量不得大于1.5KN，施工设备单重不得大于1KN，使用人力在架上搬运和安装的构件自重，不得大于2.5KN。、在架面上的材料放置稳定，不影响施工操作，严禁上架人员在架面上奔跑。、当工作面的高度不能满足施工要求时，禁止在架板上垫器物或单块脚手板以增加操作高度。、禁止私自拆除基本构架杆件、连接紧固件和连墙件，确因操作需要临时拆除时，必须经主管人员同意，采取相应的加固措施并在施工完毕后及时恢复。、工人在架上作业时应注意自我安全防护和提高安全意识，避免发生碰撞。闪失和落物，严禁在架上嬉闹和坐在栏杆等不安全处休息。、施工人员上下必须设有安全防护的通道，严禁攀登脚手架上下。、每步架搭设完成之后，必须将架上剩余材料移至上步架或室内，每日收工前应清理架面，将架面上的材料物品堆放整齐，将垃圾清运出去，在作业期间应及时清理落入安全网的材料和物品，在任何情况下严禁向下抛掷物品和倒垃圾。、每班作业时应先检查有无安全隐患存在，在排除和解决后方可开始作业，在作业时发现不安全情况和迹象应及时通知相关负责人及所有施工人员撤离。3、脚手架使用中定期检查下列项目杆件的设置和连接连墙件、支撑等构造。扣件螺栓是否松动。 是否超载。安全防护措施是否符合要求。4、脚手架拆除：、脚手架的拆除作业应按确定的程序进行，连墙件的拆除应在全部的可拆杆件都拆除之后才能进行，在拆除过程中凡已松开的杆件应及时拆除运走，避免误扶和误靠。拆下的杆件应以安全的方式退出或掉下，严禁向下抛掷。、拆除脚手架时，如果脚手架杆没有绑扎牢固，脚手板没有绑扎好或已拆开绑口等，都不准中途停止工作。六、脚手架的安全管理1、脚手架必须有完善的防护措施，按规定设置安全网、安全护栏、安全挡板以及吊盘的安全装置等。悬挑脚手架底层满铺脚手板，每两步架满挂防护网，或采用其他安全措施以保证安全使用。2、脚手架搭设前，仔细检查工作环境、防护用品和工具，做好必要的准备工作。3、翻脚手架应两人由配合进行，在铺第一块或翻到最后一块脚手板时，必须系好安全带。4、操作人员上下架子，要有保证安全的扶梯、爬梯或斜道。5、脚手架的负荷量每立方米不超过270kg，放砖不超过3层。6、靠近电线搭设或拆除脚手架时，必须切断电源或将电线移走，其安全距离必须符合有关规定。7、工作中不要乱扔材料或工具，上下运送材料时要相互密切配合，不准用不牢固的绳索绑吊。8、在霜雪和阴雨天使用脚手架时，必须采取防滑措施，确保作业人员的安全。9、脚手架过人通道、人行道和出入口时，应加强立杆及大横杆，如在人行道上部时应搭设安全防护棚，以防坠落伤人。10、脚手架连墙件不得与模板连接，必须按要求设置。11、脚手架使用的挑梁、构架材料、钢丝绳和其他绳索必须符合安全规定。12、必须按规定满设剪刀撑，并和建筑物连接牢靠，保证架体稳定。13、脚手板要铺满铺稳，不得留空头板，每块脚手板保证三个支点。并用铁丝绑扎牢固，采用对接铺设时，两块板接头处横杆间距不大于300mm，采用搭接铺设时，横杆距跳板端头不小于100mm，两块板搭接长度不小于200mm。14、在脚手架搭设和使用过程中必须随时进行检查，经常清除架上的垃圾、控制架上的荷载，禁止在架上过多堆放材料和多人挤在一起。15、工程暂停复工和风、雨、雪后应对脚手架进行详细检查，发现架子松动、架子歪斜、槽钢或吊钩变形等情况应及时处理。16、遇有6级以上大风或大雾、大雨，应暂停高空作业，雨雪后上架操作要有防滑措施。17、施工的电焊机、混凝土振动机器应放在干燥的木板上，经过钢脚手架的电线要严格检查并采取安全措施。18、钢脚手架采取接地处理，并设避雷针，避雷针可用直径2532mm，壁厚不小于3mm的镀锌钢管或直径不小于12mm的钢筋制作，分设在房屋四角的脚手架立杆上，高度不小于1米。在施工期间遇有雷击和大雷雨时，脚手架上的施工人员应立即离开。悬挑架计算书东岭新区二期19#住宅楼工程，楼外悬挑脚手架搭设分三次，每五层悬挑一次；建筑物层高为3.0m（即，每组外挑脚手架为3.05=15m）。一、相关参数搭设尺寸：立杆的横距1.0m，立杆的纵距1.5 m，立杆的步距1.5 m；内排架距离墙长度为0.40米；采用的钢管类型为483.5；横杆件与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数0.80；连墙件布置取两步三跨，竖向间距3.0米，水平间距4.5米，采用扣件连接；连墙件连接方式为单扣件连接；每个连墙件与脚手架连接两处2、活荷载参数： 施工均布荷载标准值（KN）：3.000；脚手架用途：结构脚手架；同时施工层数：2层。3、风荷载参数：基本分压为0.450，风荷载高度变化系数z为0.740，风荷载体型系数s为0.649；计算中考虑风荷载作用；4、每立方米承受的结构自重荷载标准值（KN):0.1248：脚手板自重标准值（KN)：0.3500；栏杆当脚板自重标准值（KN)：0.110；安全设施自重标准值（KN)：0.005；脚手板铺设层数：5层；脚手板类别：竹串片脚手板；5、水平悬挑支撑梁：悬挑水平钢梁采用16a号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度1.5米，建筑物内锚3.0米；与楼板连接的螺栓直径（）：20楼板混凝土标号：C30；6、拉绳与支杆参数：支撑数量为：1。二、大横杆计算1、均布荷载值计算：小横杆的自重标准值：P1=0.0384 KNm；大横杆的自重标准值：P2=0.0384 KNm；脚手板的自重标准值：P3=0.351.0(2+1)=0.167 KNm；活荷载标准值：Q=3.001.0(2+1)=1.0KNm；静荷载的设计值：q1=1.20.038421.20.167=0.293 KNm；活荷载的设计值：q2=1.41.0=1.4 KNm。2、强度计算：跨中最大弯距计算式如下：M1max=0.08 q1l20.10 q2 l2=0.080.2931.520.11.41.52=0.368 KN.m；同理由M2max=-0.10 q1l20.117 q2 l2=-0.434 KN.m；=Max=（0.368106，0.434106）5080.0=85.433 N2；大横杆的最大弯曲应力为=85.433 N2小于大横杆的抗压强度设计值f=205.0 N2,满足要求。3、挠度验算：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：Vmax=0.677 q1l4100EI0.990 q2 l4100EI；其中：静荷载标准值：q1= P1P2P3=0.03840.03840.167=0.2438 KNm；活荷载标准值：q2= Q=1.0 KNm；V=0.6770.243815004(1002.06105121900.0)0.991.015004(1002.06105121900.0)=2.328；大横杆的最大挠度2.328小于大横杆的最大容许挠度1500.0150等于10，满足要求。三、小横杆的计算1、荷载值计算：脚手板自重标准值：P1=0.351.01.5（21）=0.175 KN；活荷载标准值：Q=3.0001.01.5（21）=1.5 KN；集中荷载的设计值：P=1.20.1751.41.5= 2.31KN。2、强度验算：最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；均布荷载最大弯距计算公式如下：Mqmax= ql28=1.20.3841.028=0.0058KNm；集中荷载最大弯距计算公式如下：Mpmax=pl3=2.311.03=0.77 KN.m；最大弯距：M=0.00580.77=0.7758 KN.m；最大应力值：= MW=0.77581065080.000=152.72N2；小于205.000 N2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为最不利分配的挠度Vqmax=5 ql4384 EI=50.038410004(3842.06105121900.0)=0.0197；传递荷载：P= P1Q=0.1751.5=1.675 KN；集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下：Vpma= pl（3l2-4l29）72 EI=16751000（310002-4100029）（722.06105121900）=2.368；最大挠度和V=VqmaxVpma=0.01972.368=2.388；小横杆的最大挠度和2.388小于小横杆的最大容许挠度1000150=6.7，满足要求。四、扣件抗滑力的计算按规范表5.1.7，直角、旋转单扣件承载力取值为8.00 KN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40 KN；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）RRc；其中Rc扣件抗滑承载力设计值，取6.40 KN；R纵向或横向水平杆给立杆的竖向作用力设计值；大横杆的自重标准值：P1=0.03841.522=0.0576 KN；小横杆的自重标准值：P2=0.03841.0=0.0384 KN；脚手板的自重标准值：P3=0.3501.01.52=0.2625 KN；活荷载标准值：Q=3.0001.01.52=2.25 KN；荷载的设计值：R=1.2（0.05760.03840.2625）1.42.25=3.58 KN；R小于6.40 KN，单扣件抗滑承载力的设计值计算满足要求。五、脚手架立杆稳定性计算1、静荷载：(1)每米立杆承受的结构自重标准值（KN），为0.1248NG1=0.1248(1.5221.52)0.03841.5(25.0-20.0)=1.2 KN；NGL1=0.12480.0384(1.5221.52)0.03841.520.00=5.568 KN；(2)脚手板的自重标准值（KNm2）；采用竹串片等，标准值为0.35NG2=0.3541.5（1.00.3）2=1.365 KN；(3)栏杆与当脚手板自重标准值（KNm）；采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11，NG3=0.1141.52=0.33 KN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网（KNm2）；0.005NG4=0.0051.525=0.188 KN；经计算得到，静荷载标准值：NG= NG1 NG2 NG3 NG4=3.083 KN2、活荷载标准值：NQ=3.01.01.522=4.5 KN；3、风荷载标准值：由公式：Wk=0.7UzUsWo，得Wk=0.70.450.8400.649=0.172 KNm2不考虑风荷载时：Nd=1.2 NG1.4 NQ=1.23.0831.44.5=10KN；考虑风荷载时：Nd=1.2 NG0.851.4 NQ=9.055 KN；风荷载设计值产生的立杆弯距MW=0.851.4WkLah2=0.851.40.1721.5(1.51.5) 10=0.06908 KN.m。六、立杆的稳定性计算1、不组合风载时，立杆的稳定性计算公式：= NA由于立杆的轴向压力设计值：N=0.000 KN，所以的出=0.000N2小于f=205 N2，满足要求。七、连墙件的计算连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：N1= N1w No ,上面得出风荷载标准值Wk=0.172 KNm2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积AW=10.800；按规范5.4.1得出No=5.000 KN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值：N1=1.40.17210.8=2.6006 KN；连墙件的轴向力设计值N1= N1w No=2.60065.000=7.6006 KN；连墙件承载力设计值：Nf=A.f,(查得：=0.949，A=4.892，f=205 N2)；Nf=0.9490.48910-4205.00103=95.133 KN；N1=7.6006小于Nf=95.133 KN，连墙件的设计计算满足要求。八、悬挑梁的受力计算：水平支撑梁的截面惯性矩I=866.204，截面抵抗矩W=108.303，截面积A=21.952； 选择阳台处的4.5米长槽钢及最高层悬挑架（高度15米）来进行计算，得出受脚手架集中荷载N= P=31.83 KN；根据前面计算结果，受脚手架作用的联梁传递集中力（即传递到支座的最大力）N=0.000 KN；水平钢梁自重荷载q=1.221.950.000178.5=0.208 KNm；分解计算简图如下两个图：1图：2图：对于1图：Y = 0,2P + 4.5q = FA + FCMC = 0,4.5FA = 1P + 12q4.52得：FA = 2.25q + 0.222P，FC = 1.78P + 2.25q；故由，MB + 2.7FA =12q2.72，M1 + 3.5FA = 12q3.52 得：MB = 2.43q + 0.6P（）；M1 = 0.78P + 1.76q（）；得出其弯矩图M1如下：对于2图：Y = 0, FA + FC + 1= 0；MC = 0, 4.5FA + 1.81 = 0；得：FA = -0.4，FC = -0.6；故：MB = 3FA =1.2（）；得出其弯矩图MP如下：所以：11 = M1 2dsEI = 2.161EI；由M（1.8） = 0, M(3.3)=0 得：M（1.8） = 2.43q + 0.4P（）；M(3.3) = 1.98q + 0.73P（）；故，1P = M1MPdsEI=-(1EI)( 122.71.2 M（1.8）+121.81.2M(3.3) )= -(1EI)(6.08q + 1.44P)；由11 X+ 1P=0得，X = FB = 2.8q + 0.7P；故由Y=0，MC = 0得：FA =-0.06P +1.13q，FC =1.36P +0.57q，MB = 0.18P + 0.26q（），M1 = 0.35P + 0.075q（）；把P = 31.83 KN，q = 0.208 KNm代入其中得出各支座对支撑梁的支撑反力分别为：RA = -1.67KN；RB = 22.86 KN；RC = 43.4KN；MB =5.78 KN.m，Mmax = M1 = 11.16KN.m；最大应力= 11.16106（1.0108300.0）0.0001032195.0= 103N2；水平支撑梁的最大应力计算值103N2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215.000 N2，满足要求。九、悬挑梁的整体稳定性计算：水平钢梁采用16a号槽钢，计算公式：=MbWXf其中b-均匀弯曲的受弯构件整体性稳定系数，按照下式计算：b=570tblh235fy=57010.063.0235(1200160235)=1.87,由于b大于0.6，查钢结构设计规范，得到b值为0.91