悬挑脚手架专项施工方案.doc

绍兴天下工程3#楼 脚手架安全专项施工方案绍兴天下工程3#楼脚手架安全专项方案 一、工程概况绍兴天下工程，位于绍兴市镜湖新区。3#楼建筑面积为8895.8 ，共33层，标准层层高3.0m,女儿墙顶标高为100.8m,电梯井顶标高为105.75m(建筑物最大高度)。11层以下采用落地脚手架，搭设高度35.2m,纵距1.2m，横距0.9m，步距1.8m；11层（含11层）以上采用悬挑脚手架，分四段悬挑。每六层为一悬挑段，悬挑高度18m（最顶段悬挑高度14.6m，遇电梯井处高度19m) ，纵距1.2m，横距0.9m，步距1.8m。二、设计依据及参考资料 1、设计依据 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130 - 2001）（2002 年版）混凝土结构设计规范（GB50010 - 2002）钢结构设计规范（GB50017-2003）绍兴天下工程3#楼有关设计图纸2、参考资料混凝土结构计算手册（第三版 吴德安 主编）实用建筑结构设计手册（冶金工业出版社 施岚青 主编）建筑结构荷载规范（GBJ9 87）三、构件自重及有关说明：1、脚手片选用竹笆脚手板，其自重标准值为0.14kN/m2，靠近建筑物端外伸部分采用木脚手板，其自重标准值为0.35kN/m2。脚手架外侧设0.3m高的踢脚杆、1.2m高的483.03.5钢管栏杆。2、安全网采用每100cm2不少于2000目的密目安全网，沿架高全封闭，其自重标准值为：0.06/(1.86) = 0.0056 kN/m2。3、杆件采用483.03.5钢管，其自重标准值按483.5取：0.0384kN/m；截面几何特征值按483.0取：截面积A = 4.24cm2，惯性矩I = 10.78cm4，截面模量W = 4.49cm3，回转半径i=1.59cm。直角扣件自重标准值为13.2N/个，旋转扣件自重标准值为14.6N/个，对接扣件自重标准值为18.4N/个；槽钢 16a，W=108 3， 10，W=39.7 3。 4、本工程脚手架构造均满足规范要求，故不对纵、横杆进行验算，只对立杆的稳定性、楼板、地基承载力和连墙件进行验算。脚手架内外立杆的受力按实际搭设的重量计算。四、落地脚手架计算落地架搭设高度35.2m, 分20步搭设，立杆纵距1.2m，横距0.9m，步距1.8m，脚手片按满铺计算，脚手架离开墙面取200mm。1、立杆荷载计算N外计算数据标准值分项系数设计值备注立杆35.2138.41352N1.21622N纵杆1.2238.4201843N1.22212N横杆(0.50.9+0.1)38.420422 N1.2506N扣件513.220+(6+120)18.41798N1.22158N栏杆踢脚杆21.238.4201843N1.22212N剪刀撑0.3251.235.238.4527N1.2632N每平米剪刀撑长度取0.325m横向斜撑0.52.538.420960N1.21152N斜杆长度取2.5m安全网35.21.25.6237N1.2284N脚手片0.50.91.2140201512N1.21814N按层层满铺计算恒荷载12.59kN活荷载0.50.91.2211.08kN1.41.51kN取一个装饰作业层,2kN/m2荷载合计14.10kNN内计算数据标准值分项系数设计值备注立杆35.2138.41352N1.21622N纵杆1.2238.4201843N1.22212N横杆(0.50.9+0.2)38.420499N1.2599N扣件313.220+(6+0.520)18.41086N1.21303N横向斜撑0.52.538.420960N1.21152N斜杆长度取2.5m脚手片0.50.91.214020+0.21.2350203192N1.23830N按层层满铺计算恒荷载10.72kN活荷载(0.50.9+0.2)1.2211.56kN1.42.18kN取一个装饰作业层,2kN/m2荷载合计12.90kN2、计算风荷载产生的弯矩：查建筑结构荷载规范（GBJ9-87）表6.2.1得：当h=2m时，风压高度变化系数取z =0.8(B类地区)。（按30年一遇取）。s = 1.3 = 1.30.4 = 0.52 k = 0.7zs0 = 0.70.80.520.4 =0.116kN/m2风荷载产生的弯矩3、计算立杆的稳定系数立杆计算长度：l0 = kh =1.1551.51.8 = 3.119 m式中=1.5由脚手架规范（JGJ130 - 2001）表5.3.3查得= l0 /i = 311.9/1.59 = 196查脚手架规范（JGJ130 - 2001）附录C得 4、脚手架可搭设高度复核由于故其最后可搭设高度为50m35.2m(满足)。5、立杆的稳定性验算（取外立杆作为计算对象）连6、连墙件验算（连墙件具体做法见详图，按每层两跨布置）（1） 计算风荷载：查建筑结构荷载规范（GBJ9-87）表6.2.1得：当h =33.9m时，风压高度变化系数取z =1.49(B类地区)。 s = 1.3 = 1.30.4 = 0.52 k = 0.7zs0 = 0.71.490.520.4=0.217kN/m2由风荷载产生的轴向力Nlw（每层两跨设一拉结点）Nlw = 1.4kA = 1.40.2172.43=2.19kN（2）连墙杆的轴向力Nl验算：Nl = Nlw + N0 =2.19+5.0 = 7.19kN 360mm2 (满足) 在建筑物设有空中花园等地方，脚手架局部搭设高度达38.2m，分22步搭设。现对此处立杆稳定性进行复核验算。N外计算数据标准值分项系数设计值备注立杆38.2138.41467N1.21760N纵杆1.2238.4222028N1.22434N横杆(0.50.9+0.1)38.422465N1.2558N扣件513.2202+(6+122)18.41986N1.22383N栏杆踢脚杆21.238.4222028N1.22434N剪刀撑0.3251.238.238.4572N1.2686N每平米剪刀撑长度取0.325m横向斜撑0.52.538.4221056N1.21267N斜杆长度取2.5m安全网38.21.25.6257N1.2308N脚手片0.50.91.2140221663N1.21996N按层层满铺计算恒荷载13.83kN活荷载0.50.91.2211.08kN1.41.51kN荷载合计15.34kNN内计算数据标准值分项系数设计值备注立杆38.2138.41467N1.21760N纵杆1.2238.4222028N1.22434N横杆(0.50.9+0.2)38.422549N1.2659N扣件313.222+(6+0.522)18.41202N1.21442N横向斜撑0.52.538.4221056N1.21267N斜杆长度取2.5m脚手片0.50.91.214022+0.21.2350223511N1.24213N按层层满铺计算恒荷载11.78kN活荷载(0.50.9+0.2)1.2211.56kN1.42.18kN荷载合计13.96kN五、悬挑脚手架计算悬挑脚手架共分四段，每段悬挑高度18m，局部达19m,分10步搭设，纵距1.2m，横距0.9m，步距1.8m。脚手片按层层满铺计算，离开墙面取200mm。 1、立杆荷载计算（按悬挑高度19m计算）N外计算数据标准值分项系数设计值备注立杆19138.4730N1.2876N纵杆1.2238.410922N1.21106N横杆(0.50.9+0.1)38.410211N1.2253N扣件513.210+(4+110)18.4918N1.21102N栏杆踢脚杆21.238.410922N1.21106N剪刀撑0.3251.21938.4285N1.2342N每平米剪刀撑长度取0.325m安全网191.25.6128N1.2154N脚手片0.50.91.214010756N1.2907N按层层满铺计算恒荷载5.85kN活荷载0.50.91.2211.08kN1.41.51kN取一个装饰作业层,2kN/荷载合计7.36kNN内计算数据标准值分项系数设计值备注立杆19138.4730N1.2876N纵杆1.2238.410922N1.21106N横杆(0.50.9+0.4)38.410326N1.2391N扣件313.210+(4+0.510)18.4562N1.2674N脚手片0.50.91.214010+0.41.22436N1.22923N按层层满铺计算恒荷载5.97kN活荷载(0.50.9+0.4)1.2212.04kN1.42.86kN取一个装饰作业层,2kN/荷载合计8.83kN2、计算风荷载产生的弯矩：查建筑结构荷载规范（GBJ9-87）表6.2.1得：当h =84.9m时，风压高度变化系数取z =2.02(B类地区)。（按30年一遇取）。s = 1.3 = 1.30.4 = 0.52 k = 0.7zs0 = 0.72.020.520.4 =0.294kN/m2风荷载产生的弯矩:3、计算立杆的稳定系数见P3 4、立杆的稳定性验算（取内立杆作为计算对象）5、连墙件验算（连墙件具体做法见详图）标高90m以下时：（1） 计算风荷载：查建筑结构荷载规范（GBJ9-87）表6.2.1得：当h =90m时，风压高度变化系数取z =2.02(B类地区)。 s = 1.3 = 1.30.4 = 0.52 k = 0.7zs0 = 0.72.020.520.4=0.294kN/m2由风荷载产生的轴向力Nlw（每层两跨设一拉结点）Nlw = 1.4kA = 1.40.2942.43=2.96kN（2）连墙杆的轴向力Nl验算：Nl = Nlw + N0 =2.96+5.0=7.96kN RC =8kN （采用单扣件满足）标高90m以上时：（1） 计算风荷载：查建筑结构荷载规范（GBJ9-87）表6.2.1得：当h =100m时，风压高度变化系数取z =2.09(B类地区)。 s = 1.3 = 1.30.4 = 0.52 k = 0.7zs0 = 0.72.090.520.4=0.304kN/m2由风荷载产生的轴向力Nlw（每层两跨设一拉结点）Nlw = 1.4kA = 1.40.3042.43=3.06kN（2）连墙杆的轴向力Nl验算：Nl = Nlw + N0 =5+3.06=8.06 kN RC =12kN （采用双扣件满足）6、悬挑架基本构件承载力验算(取平面图中号杆件) 基本构件：16a槽钢外挑计算长度取1400，锚固段计算长度取1400,斜拉钢丝绳采用15.5 (619) 钢丝绳。（1） 槽钢强度验算：计算简图如下 选用16a （W=108103mm3） （满足）（2）锚环验算：锚环所受拉力设计值：选用16（A=201mm2），锚环16锚环承载力： (满足)锚环长度计算：（混凝土结构设计规范50010-2002,P114）故每个锚环的锚固长度取500mm，且末端设弯钩。（3）15.5 (619) 钢丝绳强度验算：计算简图如下： 采用15.5 (619) 钢丝绳作斜拉索，楼层层高3m，拉索与铅垂线夹角为。拉索所受拉力F： F = QA/sin65= 10.51/ sin 65= 11.60kN选用15.5 (619) 钢丝绳，参照建筑施工手册（第三版），查表21-2得钢丝绳的钢丝破断拉力总和Fg = 125.0 kN，查表21-5得换算系数= 0.85，查表21-6得安全系数K = 6。钢丝绳的允许拉力: （满足）7、局部悬挑较长、受力较大的槽钢复核A、 轴/ 轴转角处号槽钢承载力复核（1）立杆荷载计算（按实际搭设高度18m计算）N1计算数据标准值分项系数设计值备注立杆18138.4691N1.2829N纵(横)杆(0.9+0.9+0.4)38.410845N1.21014N扣件813.210+318.41111N1.21333N栏杆踢脚杆(0.9+0.9+0.4)38.410845N1.21014N剪刀撑0.5(0.9+0.9)180.32538.4202N1.2242N每平米剪刀撑长度取0.325m安全网0.5(0.9+0.9)185.691N1.2109N脚手片0.250.90.914010284N1.2341N按层层满铺计算恒荷载4.88kN活荷载0.250.90.9210.41kN1.40.57kN取一个装饰作业层,2kN/荷载合计5.45kNN2计算数据标准值分项系数设计值备注立杆18138.4691N1.2829N纵杆1.05238.410806N1.2967N横杆(0.50.9+0.1)38.410211N1.2253N扣件513.210+(3+110)18.4899N1.21079N栏杆踢脚杆21.0538.410806N1.2967N剪刀撑0.3251.051838.4236N1.2283N每平米剪刀撑长度取0.325m安全网181.055.6106N1.2127N脚手片0.50.91.0514010662N1.2794N按层层满铺计算恒荷载5.3kN活荷载0.50.91.05210.95kN1.41.33kN取一个装饰作业层,2kN/荷载合计6.63kNN3计算数据标准值分项系数设计值备注立杆18138.4691N1.2829N纵(横)杆(2.1+1.8)38.4101498N1.21798N扣件413.210+(3+0.510)18.4675N1.2810N脚手片(0.250.91.2+0.50.90.9)14010+1.050.4350102415N1.22898N按层层满铺计算恒荷载6.34kN活荷载(0.250.91.2+0.50.90.9+0.41.05)212.19kN1.43.07kN取一个装饰作业层,2kN/荷载合计9.41kNN4计算数据标准值分项系数设计值备注立杆18138.4691N1.2829N纵杆1.2238.410922N1.21106N横杆(0.50.9+0.2)38.410250N1.2300N扣件313.210+(3+0.510)18.4543N1.2652N脚手片0.50.91.214010+0.21.21596N1.21915N按层层满铺计算恒荷载4.8kN活荷载(0.50.9+0.2)1.2211.56kN1.42.18kN取一个装饰作业层,2kN/荷载合计6.98kN（2） 槽钢承载力验算 10槽钢承载力验算 216a 槽钢承载力验算 号槽钢截面采用216a，A点作用力： ；C点作用力： （满足）（3）15.5 (619) 钢丝绳强度验算计算简图如下： 拉索所受拉力F： 钢丝绳的允许拉力:(见P9)23.0kN （满足）B、轴/ 轴转角处号槽钢承载力复核（1）立杆荷载计算（按悬挑高度18m计算）此处立杆荷载参照前号槽钢处立杆N1=5.45kN N2=6.63kN N3=9.41kN （2）槽钢承载力验算 10槽钢承载力验算 16a 槽钢承载力验算 A点作用力： C点作用力： （满足）（3）15.5 (619) 钢丝绳强度验算：计算简图如下： 采用15.5 （619) 钢丝绳，层高3m，拉索与铅垂线夹角为。拉索所受拉力 F =QA/sin59=12.29/ sin 59=14.34kN钢丝绳的允许拉力 (见P9)14.34kN（满足）六、 混凝土构件承载力验算1、轴/ 轴处楼板承载力验算楼板尺寸为39004500,总共受10个锚环拉力（3个作用在梁上，其余7个作用在板上，故验算楼板时取7个锚环拉力）。按荷载作用的最不利情况考虑，即所有集中力均作用在板中心考虑。号槽钢对楼面产生的拉力为： 其余槽钢对楼面产生的拉力为： 锚环对楼板总的拉力为： 查简明建筑结构设计手册(中国建筑工业出版社，以下简称设计手册)P128/表2-21/， 得系数 楼板自重为： () 查设计手册P121/表2-20：由 得系数 则每延米上产生的弯矩为： 则楼板最后所承受的弯矩为 M=9.811.01=8.8KNm/m此楼板厚120mm，混凝土强度为C25（），CRB550级钢筋（），楼板保护层厚15mm，混凝土受压区等效矩形应力图系数（）：此楼板所配筋为为R8150，As =335mm2 286mm2 （满足)2、轴/轴处圆弧梁承载力验算（1） 抗扭、抗弯、抗剪设计值计算圆弧梁截面尺寸120800,混凝土强度等级为C25，梁上下配筋均为216,箍筋为8100（2），抗扭筋为412。如上图： 槽钢传给梁的集中力： （见P8）由梁、板自重传来：支座处弯、剪、扭设计值分别为：由于 ,故可按受弯构件正截面受弯承载力和纯扭构件的受扭承载力分别进行验算。（2）抗弯承载力验算 查混凝土结构计算手册(第三版，中国建筑工业出版社，吴德安主编) P38/表2-1-4 ,其配筋率小于0.2%，故只需按构造配筋即可。而此梁上下配筋均为216，（3）抗扭承载力验算 圆弧梁抗扭承载力T：七、管理要求1、脚手架搭拆人员必须是考核合格的专业架子工，上岗人员应体检合格。2、钢管、扣件使用前必须进行抽样检测，未经检测或检测不合格的一律不得使用。3、脚手架搭设前，由项目部技术负责人向搭设人员进行技术交底，并做好书面记录，严格按规范和方案的要求进行搭设。4、脚手架搭设后由公司组织分段验收，办理验收手续，验收合格并挂合格牌后，方可投入使用。5、脚手架在使用期，项目部每周至少检查一次，检查结果报分公司，分公司每月至少一次检查，检查结果报集团公司。6、脚手架拆除时，应在周边设置围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内，严禁将材料工具等抛至地面。八、注意事项1、脚手架基础和连墙件是保证架体整体稳定的关键。在实际施工中，要确保地基承载力和连墙件数量，不得随意拆除连墙件。