型钢悬挑脚手架搭设方案

...wd......wd......wd...成都万基房地产开发有限责任公司成都金蓝湾二期工程脚手架施工方案编制单位〔盖章〕：成都市第五建筑工程公司编制人：审核人：审批人：建设单位意见〔盖章、签字〕编制时间：二零零七年十一月二十一日一、工程概况及编制说明本工程为万基·金蓝湾小区二期工程包括：1#楼(18层)、2#楼〔18层〕、3#楼(4层)、6#楼〔18+1层〕、7#楼(26+1层)，剪框构造，地下一层，总建筑面积约71300m2。7#楼建筑高度为76.35m，1#楼、2#楼、6#楼建筑高度为55.4m本工程1#、2#、6#、7#楼局部需回填土方局部采用悬挑式型钢脚手架，3#楼及采用落地双排脚手架，悬挑方式为分段悬挑，每段悬挑高度为21米，悬挑架从标准层开场，其中1#、2#、6#分两段，7＃楼悬挑局局部二、本工程悬挑脚手架的施工组织设计1、本悬挑脚手架所使用的材料及要求：本钢管脚手架的钢管采用外径为Ф48×3.5㎜钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素构造钢》〔GB/T700〕中Q235－a级钢的规定，每根钢管的最大质量不应大于25kg。扣件的材质应符合GB15831《钢管脚手架扣件》的规定。悬挑钢梁采用16＃工字钢，楼层锚固连接采用Φ162、本悬挑钢管脚手架搭设人员的要求：脚手架搭设人员必须具备中华人民共和国国家标准《特殊作业人员技术考核管理规则》〔GB50306-85〕和特种作业人员安全操作证，才能进展脚手架搭设和撤除工作。三、本悬挑脚手架搭设具体方案：1、搭设尺寸的设定悬挑钢管脚手架立杆纵距为1.5米，横距0.95米，步距为1.2、悬挑梁施工:施工至相应楼层时，注意预埋挑梁的锚固抱箍，开场准备搭设悬挑架。挑梁选用18＃工字钢，按标准要求，挑架挑肩至墙面与后端锚固比为1：1，即外墙挑出1.5米，后端锚固工字钢悬挑梁的锚固件的预埋：构造施工到相应楼层〔底板)时，在板钢筋绑扎完毕，浇捣混凝土之前埋设，每组挑架水平管上采用两根“Ω〞型Φ20钢筋抱箍，作为工字钢的锚固连接件。两根抱箍中心点连线必须与外墙面垂直。抱箍开口端埋入混凝土不少于100㎜，与现浇板构造钢筋的下层钢筋绑扎固定。并且预埋处构造板内钢筋相应加密，抱箍闭合端高出构造砼面200㎜，〔即工字钢插入抱箍后，钢管梁顶部留出局部间隙，用木锲塞塞牢〕。两根抱箍之间间距为1500㎜，挑梁靠近构造外墙的一根距外墙面1500㎜，后端留1500㎜，两根抱箍预埋偏差应控制在100㎜以内。悬挑架组装：相应楼层底板混凝土浇捣完毕后，到达强度的75%时，开场组装悬挑架钢梁，首先将工字钢钢梁固定。固定方法：将工字钢插入两根抱箍之中，并用木锲塞紧压住。3、立杆固定：悬挑架校正固定后，按脚手架的立杆纵距和横距相应在工字钢挑梁上做固定稍。用两根长100mm,直径25mm的钢筋焊接在工字钢挑梁上，外侧距工字钢端头100mm，两根钢筋间距为950mm。立竿横距为1800mm，纵距为950mm,内立竿离墙面为350mm。立杆接头要错开，在底部设一道扫地杆，将脚手架底部连成一体。4、拉结的设置：悬挑架的拉结采用钢绳拉结，在悬挑梁端部设置一道拉结。具体方法为：悬挑梁的上一层墙、柱钢筋绑扎好以后，在构造面上预埋Φ14钢筋抱箍，做法同挑架钢梁抱箍。联墙拉结钢绳一端与钢筋抱箍连接，另一端与悬挑架端部扣牢。四、脚手架搭设要求1、钢管外表应平直光滑，漆防锈漆。斜撑杆和底部二米应漆不同颜色加以区分，保证脚手架外观整齐美观。架子必须超过施工面一步。2、立杆的连接：立杆连接必须采用对接。对接时，扣件相互交织布置，相邻两立杆的连接点在高度方向应错开不小于500㎜，且连接点距离大、小横不大于步距的1/3，搭结时应采用不小于两个回转扣件固定，搭结长度不小于1000mm。立竿的连墙布置详原外脚手架施工方案。3、立杆的垂直偏差：纵向H/200，且不大于100mm。横向H/400，且不大于50mm。纵向水平杆的水平偏差，不得大于总长度的1/300且不大于50mm。4、所有的扣件紧力矩，应到达45～55N/M。5、操作层以下每隔三层设一道水平硬防护，每层设平网一道。6、施工层脚手架局部与建筑物之间实行封闭，当脚手架与建筑物之间距离大于20cm时，还应自上而下做到四步一隔离。7、操作层必须设置1200mm高的栏杆和180mm高的挡脚板。挡脚板与立杆进展固定，采用不得小于10#的铁丝进展绑扎。8、脚手架的四周和中间设置防雷接地装置。具体做法：用不小于10mm2的绝缘多股铜芯线，把架体与建筑物内部避雷引下线作电气连接，不得少于4处。五、悬挑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标准〉〔JGJ130-2001〕。计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度按18米计算，立杆采用单立管。搭设尺寸为：立杆的纵距1.8米，立杆的横距0.95米，立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为Φ48×3.5。连墙件采用2步2跨，竖向间距3米，水平间距3.6米。悬挑水平钢梁采用钢管，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度1.500米〔一〕、大横杆的计算：大横杆按照三跨连续梁进展强度和挠度计算，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。均布荷载值计算大横杆的自重标准值P1=0.0384kN/m〔3.84㎏/m〕脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.500/3=0.075kN/m活荷载标准值Q=3.000×1.05×1.5/3=1.575kN/m静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.075=0.136kN/m活荷载的计算值q2=1.4×1.575=2.100kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=〔0.677×0.113+0.990×1.500〕×1.504/〔100×2.06×105×121900.0〕=3.148mm大横杆的最大挠度3.148㎜小于10mm，满足要求！〔二〕、小横杆的计算：小横杆按照简支梁进展强度和挠度计算，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.荷载值计算大横杆的自重标准值P1=0.038×1.5=0.05952kN脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.0500×1.5/3=0.07875kN活荷载标准值Q=3.0×1.5×1.05/3=1.575Kn/m荷载的计算值P=1.2×(0.01+0.07875)+1.4×1.575=2.3115Kn2、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：Mqmax=ql2/8集中荷载最大弯矩计算公式如下：Mpmax=Pl/3M=〔1.2×0.038〕×1.052/8+2.3115×1.05/3=0.815309Kn.mб=0.815309×106/5080.0=160.4938N/mm2小横杆的计算强度小于钢管的抗弯、抗压强度设计值205.0N/mm2，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：Vqmax=5ql4/384EI集中荷载最大挠度计算公式如下：Vqmax=PL〔3l2-4l2/9〕/72EI小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=5.0×0.038×10504/〔384×2.06×105×121900.〕=0.0242mm集中荷载标准值P=0.05952+0.079+1.575=1.71352Kn集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=1713.52×1050×〔3×10502-4×10502/9〕/〔72×2.06×105×121900〕=2.804mm最大挠度和V=V1+V2=0.0242+2.804=2.828mm小横杆的最大挠度2.828mm小于1050/150及10mm，满足要求！〔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〔标准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=0.038×1.500=0.040Kn脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.500×1.050/2=0.118Kn活荷载标准值Q=3.000×1.500×1.050/2=2.362Kn荷载的计算值R=1.2×0.040+1.2×0.118+1.4×2.362=3.498KnR=0.04+0.118+2.362+3.498=6.018Kn＜8Kn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，试验说明：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：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〕本方案每米立杆承受的构造自重标准值为0.1248Kn/m；NG1=0.1248×18=2.2464kN〔2〕脚手板的自重标准值〔Kn/m2〕；本例采用木脚手板，标准值为0.15NG2=0.150×4×1.050×〔1.500+0.400〕/2=0.598kN〔3〕栏杆与挡脚手板自重标准值〔kN/m〕；本例采用栏杆、木脚手板档板，标准值为0.15NG3=0.150×1.050×4/2=0.315Kn〔4〕吊挂的安全设施荷载，包括安全网〔Kn/m2〕；0.010NG4=0.010×1.050×1.500/2=0.008Kn经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=2.2464+0.598+0.315+0.008=3.1674Kn。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=3.000×2×1.050×1.500/2=4.725Kn风荷载标准值应按照以下公式计算Wk=0.7Uz.Us.Wo其中WO—根本风压〔Kn/m2〕，按照〈建筑构造荷载标准〉〔GBJ9〕的规定采用：WO=0.55Kn/m2〕Uz—风荷载高度变化系数，按照〈建筑构造荷载标准〉〔GBJ9〕的规定采用：Uz=1.670Us—风荷载体型系数：Us=1.2经计算得:风荷载标准值Wk=0.7×0.55×1.67×1.2=0.772kN/m2。考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+0.85×1.4NQ风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式MW=0.85×1.4Wklah2/10其中：Wk—风荷载根本风压值〔Kn/m2〕；la—立杆的纵距〔m〕；h—立杆的步距〔m〕。则：MW=0.85×1.4Wklah2/10 =0.85×1.4×0.772×1.5×1.82/10 =0.4465KNm〔五〕、立杆的稳定性计算：不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式σ=N/ψA≤[ƒ]其中N—立杆的轴心压力设计值，N=3.1674×1.2+4.725×1.4=10.416Kn；ψ—轴心受压立杆的稳定系数，由长细比λ=的结果查表得到0.16：ⅰ—计算立杆的截面回转半径，ⅰ=1.58cm；L0—计算长度〔m〕，由公式L0=kuh确定，L0=3.33m；k—计算长度附加系数，取1.155；u—计算长度系数，由脚手架的高度查表确定，u=1.60；A—立杆净截面面积，A=4.89cm2；W—立杆净截面模量〔抵抗矩〕，W=5.08cm3；σ—钢管立杆受压强度计算值〔N/mm2〕；则:σ=N/ψA=10.416×103/(0.16×489)=133.13N/mm2；[ƒ]—钢管立杆抗压强度设计值，[ƒ]=205.00N/mm2；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ＜[ƒ]，满足要求！考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式σ= N/ψA+Mw/W≤[ƒ]其中N—立杆的轴心压力设计值，N=1.2×3.1467+0.85×1.4×4.725=9.4Kn；φ—轴心受压立杆的稳定系数，由长细比L0/I的结果查表得到0.16；ⅰ—计算立杆的截面回转半径，ⅰ=1.58cm；L0—计算长度〔m〕，由公式L0=kuh确定，L0=3.33m；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=1.60；A—立杆净截面面积，A=4.89cm2；W—立杆净截面模量〔抵抗矩〕，W=5.08cm3；Mw—计算立杆段由风荷载计算值产生的弯矩，Mw=0.85×1.4Mw==0.258kN.m；σ—钢管立杆受压强度计算值〔N/mm2〕；则σ=N/ψA+Mw/W;=9.4×103/(0.16×489)+0.258×103/5.08 =170.931N/mm2[ƒ]—钢管立杆抗压强度设计值，[ƒ]=205.00N/mm2；考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ＜[ƒ]，满足要求！〔六〕、连墙件的计算：连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：N=Nw+No其中Nw—风荷载产生的连墙件轴向力设计值〔Kn〕，应按照下式计算：Nw=1.4×WK×AwWk—风荷载根本风压值，wk=0.772Kn/m2；Aw—每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.60×3=10.8m2；No—连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力〔kN〕：No=5.000；经计算得到Nw=1.4×0.772×10.8=11.673Kn，则:连墙件轴向力计算值N=11.673+5=16.673Kn；连墙件轴向力设计值Nf=ΨA[f]其中ψ—轴心受压立杆的稳定系数，由长细比的结果查表得到φ=0.93：A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm。经过计算得到Nf=93.484KnNf＞N1，连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用焊接方式与墙体连接，对接焊缝强度计算公式如下：σ=N/Lwt≤ƒc或ƒt其中N为连墙件的轴向拉力，N=16.673Kn；Lw为连墙件的周长，取3.1416×48.0=150.80mm；t为连墙件的周长，t=3.50mm；ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；经过焊缝抗拉强度σ=16673/〔150.80×3.50〕=31.59N/mm2。对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求！〔七〕、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。悬臂局部脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。本方案中，脚手架纵距为950mm，内侧脚手架距离墙体350mm，悬挑采用工字钢。悬挑钢管的截面惯性矩I=2370.00cm4，截面抵抗矩W=237.00cm3，截面积A=35.50cm2。受脚手架作用的联梁传递集中力Nmax=20.832K悬挑钢管自重荷载q=1.2×35.50×0.0001×7.85×10=0.33KN/mFmax=20.832Kn Fmax=20.832Kn A B 150 950 350悬挑脚手架计算简图则：Mmax=F·L=20.832×1.35+20.832×0.3=34.3728Kn·m截面应力σ=Mmax/(γ·W)＋N/A式中:γ为压弯实腹构件截面塑性开展系数,对“I〞形截面:γx=1.05,γy=1.20。所以截面应力б=M/1.05W＋N/A=34.3728×106/(1.05×237000)＋10.416×103/3550.0=141.06N/mm2悬挑钢梁的计算强度141.06N/mm2小于205.0N/mm2，满足要求！〔八〕、悬挑梁的整体稳定性计算：钢梁采用16号工字钢，计算公式如下：б=M/ψbWx≤[f]其中ψb——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢构造设计标准》〔GB50017-2003〕附录B得到：ψb=2.0由于大于0.6，按照《钢构造设计标准》〔GB50017-2003〕附录B其值用ψb，查表得到其值为0.918。经过计算得到强度б=34.378×106/〔0.918×237000.00〕=158.01N/mm2水平钢梁的稳定性计算б＜[f]，满足要求！〔九〕、抱箍的受力计算及截面选用：由前面计算得知：悬挑钢梁所受力如以下列图:F1 F2F3 9503501500 1000其中:F1max=10.416+10.416/2+10.416/2=20.832KNF2max=10.416+10.416/2+10.416/2=20.832KN那么,由力平衡原理知道,抱箍F3处最大受力为:F3=20.832×1.05+20.832×0.3/1.5=18.7488KN时,悬挑架就能保持平衡。又：抱箍的应力σ=9800G/(n·A)≤[σ][σ]为允许应力,一般取不大于50N/㎜2由此得知抱箍的截面AS=F/[σ]×2=18.7488×1000/(50×2)=187.488㎜2选用φ16㎜钢筋抱箍,A=200.96㎜2＞187.488㎜2即可。本方案中选用φ16㎜〔截面积200.9㎜2〕钢筋抱箍,且在距外墙面2.5米又增加一根,则远远大于其外部受力,能满足要求！六、脚手架在使用过程中应注意的事项：脚手架每平方米的施工荷载，不得超过200公斤。只允许在二步脚手架上同时施工，不得超载。脚手架上的垃圾必须经常清理，不得有杂物，不得堆放木模和钢筋等施工材料。脚手架上同时进展多层施工作业的情况时，各作业层之间应设置可靠的防护棚。以防止上层坠物伤及下层作业人员。任何人不得私自撤除脚手架上的附件。遇有力杆沉陷或悬空、节点松动、架子歪斜、杆件变形，脚手板上结冰等问题，在未解决以前应停顿使用脚手架。遇有六级以上大风、大雾、大雨和大雪天气，应暂停脚手架上的作业。雨雪后进展操作，要有可靠的防滑措施，且复工前必须检查无问题后，方可继续作业。七、脚手架遇外墙突出部位时处理方法：1、一般突出物〔≤500mm〕：当搭设脚手架时，遇到外墙有突出物件时，可利用内立杆向外侧移动的方法处理。在开场搭设脚手架时，如墙面有突出物，可预先把脚手架内立杆向外侧移开，留出墙面加突出物的挡距。加长小横杆长度，小横杆向里挑出。在挑出的小横杆上加两根钢管。注意控制小横杆的长度和高度，以免在步距上和突出物接触，要留足够的施工范围，以免装饰外墙时阻碍施工。2、超大突出物〔＞500mm〕：在搭设脚手架过程中，如遇到突出外墙>500mm的物件时，用普通的方法将浪费大量的钢管，并且增加了脚手架的自重，费时费工。如果在搭设过程中，遇到超过500mm的墙面突出物时，可利用脚手架挑出脚手架的方法。当墙面有突出物时，在物体底部把内立杆断开，从内立杆离突出物1.5m处，利用斜杆把内立杆与小横杆用转向扣件结成一个三脚架，然后离开突出物，重新设置立杆，突出物以上局部利用小横杆向里挑，另外设钢管。加设的钢管档距不应大于150mm。如果突出物离顶层不大于四步距时，可不用再用三脚架挑进。如果突出物离顶层大于四步时，可再