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外脚手架方案PAGE3XXXX商住楼工程外脚手架施工方案编制单位:编制:审核:审批:编制日期:年月日
目 录第一章工程概况及编制依据……………2一、工程简介…………2二、编制依据…………2第二章脚手架方案的选择………………3一、方案选择……………3二、构造尺寸选择………4第三章落地式双排脚手架设计与验算…………………4一、构架的形式、特点和构造要求……4二、设计及计算…………7第四章悬挑式脚手架设计与验算………13一、悬挑式外脚手架组成及构造形式……13二、设计及计算……………16第五章悬挑式卸料平台的设计与验算…………………28一、卸料平台的总体设计…………………28二、构造要求及技术措施…………………29三、卸料平台的制作安装及使用要求……30四、悬挑卸料平台计算书…………………32第六章施工准备…………39一、材质要求……………39二、材料准备……………40三、人员准备……………40第七章脚手架的搭设与拆除……………42一、脚手架的搭设………42二、脚手架的拆除………47第八章脚手架的管理……………………50一、技术管理……………50二、施工管理……………51三、安全管理……………55第九章质量保证体系……………………57一、允许偏差值…………57二、扣件拧紧抽样检查数目及质量判定标准…………57三、架子搭设的允许偏差和检验办法…………………58第十章安全防护措施……………………58一、出入口安全防护措施……………58二、电梯井洞口防护措施……………59三、结构临边防护措施………………59四、楼梯井防护措施…………………60第十一章文明施工………………………60第十二章附图……………62第一章 工程概况及编制依据(一)、工程简介XXX市XXXXXXX南区商住楼工程建筑面积45617.61㎡(未含阳台面积),位于XXX市XX大道旁地块,由xxx市xxxx有限责任公司兴建,xxxxxxx工业设计院设计,xxxxx有限公司监理,xxxx集团有限公司承建。本工程地下一层,地上十八层,其中有两层裙楼建筑物为连通,3层以上分1#、2#楼两栋,建筑物高度都为58.55m,电梯机房顶高度65.1m,地下室底板面标高为-5.15m,本工程结构形式为钢筋混凝土框架剪力墙结构,建筑结构类别为3类,抗震设防烈度为6度。本工程地下室层高5.1m,地下室车库层高4.55m,首层层高为5m,二层层高为4.8m,三层层高3.6m,标准层层高3.0m;(二)、编制依据1《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》JGJ130-2001(2002年版)(以下简称《规范》JGJ130-2001)2《建筑结构荷载规范(GB50009—2001)3《建筑施工安全检查标准》JGJ59-994《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-995《建筑施工手册》第四版6《建筑施工计算手册》(2001年版,以下简称“计算手册”)7《钢结构设计规范(GB50017—2003)8《混凝土结构设计规范(GB50010—2002)9《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJ18-87)10《五金手册》第二版第二章 脚手架方案选择一、方案选择本工程由于建筑物外形较为复杂对外脚手架的形式和搭设提出了较高的要求鉴于此为确保本工程的工期要求及质量安全文明施工针对本工程的特点施工用外脚手架裙楼部分采用落地式双排钢管外脚手架三层至七层部分采用落地式双排钢管外脚手架,七层至十三层、十三层至屋顶分两段采用悬挑式钢管外脚手架(见方案附图一)。1.地下室部分本工程为一层地下室深5.15米施工用外脚手架地下部分采用落地式双排钢管外脚手架2.地上一至三层、三层~七层本工程地上一至三层楼面整体联通,3-18层分为1#楼、2#楼独立的主楼,3层楼面标高为+9.8米m,女儿墙高1.2米,为保证施工安全采用落地式全封闭双排脚手架在支设一层顶板时候进行外脚手架的搭设。3层至7层落地架部分落在3层楼面上,小部分落在地下室顶板上,架体高度为落在3层楼面上的高12.2米。局部在地下室顶板上的架体高度为23.0米3.七层至十三层、十三层至屋顶本工程结构七层以上采用工字钢悬挑式双排钢管外脚手架均为每6层位一个悬挑悬挑外脚手架超过施工层面1.500米钢管均落在预埋的工字钢上对于悬挑式脚手架,楼层施工时,首先预埋工字钢。脚手架每段内应用钢丝绳与工字钢外端可靠拉结,然后与上层结构物可靠连接以便把脚手架荷载传递给建筑物。如有需要将对同时对于脚手架超过20米高度的采用钢丝绳进行卸荷。外架全部采用Φ48钢管搭设,立杆横距为750~800mm,立杆纵距为1500mm,横杆步距为1800mm。操作层处采用竹串片脚手板满铺,每步中间位置紧贴脚手架外立杆内侧设置一道防护栏杆(高度为900㎜)和挡脚板一道,挡脚板高200mm。栏杆内侧立挂密目式阻燃安全网,网的下口与建筑物挂搭封严(即形成兜网)。剪刀撑在脚手架外侧沿架高连续设置,与地面倾角45°~60°。外架与主体框剪结构牢固拉结,连墙杆按二步三跨设置。具体详见外架剖面图(附图五)。4、卸料平台设置,1#楼设置卸料平台3个、2#楼卸料平台一个,(位置见附图一,详图见附图七)二、构造尺寸选择本工程各部位所用外脚手架,其构造要求见下表及附图:构造要求双排落地式外脚手架双排悬挑式外脚手架钢管型号Ф48×3.0 Ф48*3.5Ф48×3.0 Ф48*3.立杆横距(m)0.800.75立杆纵距(m)1.501.50步距(m)1.81.8每步设置栏杆数11内立杆与墙面间距300mm300mm刚性连接预埋件间距4.2~5.9m×4.5m3.0m×4.5m每步纵向水平杆加密 2根2根刚性连接Ф48×3.0Ф48×3.0剪刀撑、斜撑搭接长度 1000mm1000mm工字钢\I18钢丝绳\φ15.5(6×19,1)第三章 落地式双排脚手架设计与验算一、构架的形式、特点和构造要求1.立杆立杆接头采用对接扣件连接,立杆与大横杆采用直角扣件连接。接头交错布置,两个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内并在高度方向错开的距离不小于500m;各接头中心距主节点的距离不大于600。各接头中心距节点的距离不宜大于步距的1/3;立杆顶端高出建筑物上皮至少1m。立杆垂直度偏差不得大于架高的1/400,每根立杆按6米计,即单根立杆垂直度偏差不大于15。开始搭设立柱时,每隔6跨设一根抛撑,直至连墙杆件安装完毕后,方可根据情况拆除当搭设至有连墙杆件的构造层时搭设完该处的立柱纵向水平杆横向水平杆后,立即设置连墙件。2.大横杆大横杆置于小横杆之下在立柱的内侧用直角扣件与立柱扣紧其长度大于3跨、不小于6,同一步大横杆四周要交圈。大横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500,各接头距立柱的距离不大于500,并避免设在纵向水平杆的跨中。3.小横杆每一立杆与大横杆相交(即主节点都必须设置一根小横杆并采用直角扣件扣紧在大横杆上,该杆轴线偏离主节点的距离不大于150。小横杆间距应与立杆柱距相同,且根据作业层脚手板搭设的需要,可在两立柱之间再等间距设置增设1~2根小横杆,其最大间距不大于750。小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于100;伸出里排大横杆距结构外边缘150,且长度不大于400。若同步内有小横杆超过这一限制,要在作业层采取钢管三角斜撑的方式予以加固上下层小横杆应在立杆处错开布置同层的相临小横杆在立柱处相向布置。主节点必须设置一根横向水平杆并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上该杆轴线偏离节点的距离不大于150,靠墙(柱)一侧的外伸长度不大于500。操作层上非主节点处的横向水平杆宜根据支承脚手板的需要等间距设置最大间距不大于柱距的1/2。4.纵、横向扫地杆纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座下皮200mm处的立柱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柱上靠边坡的立柱轴线到边坡的距离不小于500。5.剪刀撑本脚手架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式随立柱纵横向水平杆同步搭设,用通长剪刀撑沿架高连续布置,采用单杆通长剪刀撑。剪刀撑每6步4跨设置一道斜杆与地面的夹角在45°~60°之间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一根斜杆扣在立柱上另一根斜杆扣在小横杆伸出的端头上,两端分别用旋转扣件固定,在其中间增加2至4个扣结点。所有固定点距主节点距离不大于15c。最下部的斜杆与立杆的连接点距地面的高度控制在30cm内。剪刀撑的杆件连接采用搭接其搭接长度≥100c应用3个旋转扣件固定端部扣件盖板的边缘至杆端的距离≥10c。横向斜撑搭设在同节内由底至顶层“之字型在里外排立柱之间上下连续布置斜杆应采用旋转扣件固定在与之相交的立柱或横向水平杆的伸出端上除拐角处设横向斜撑外,中间应每隔6跨设置一道。6.脚手板脚手板采用定制的竹串片脚手板在作业层下部架设一道水平兜网随作业层上升同时作业层不超过两层首层满铺一层脚手板以上每施工也要满铺一层脚手板并设置安全网及防护栏杆。脚手板设置在三根横向水平杆上,并在两端8cm处用直径16号铅丝箍绕2~3圈固定。当脚手板长度小于2m时,可采用两根小横杆,并将板两端与其可靠固定,以防倾翻。脚手板应平铺满铺铺稳接缝中设两根小横杆各杆距接缝的距离均不大于15c靠墙一侧的脚手板离墙的距离不应大于15c拐角处两个方向的脚手板应重叠放置,避免出现探头及空挡现象。7.连墙件连墙件采用刚性连接,垂直间距为楼层层高、水平间距为4.5,同一位置设置两道连墙杆。连墙杆用ф48×3.5钢管,通过十字扣件与预埋在楼层边框梁上的钢筋连接。连墙件横竖向顺序排列均匀布置与架体和结构立面垂直并尽量靠近主节点(距主节点的距离不大于30c连墙杆伸出扣件的距离应大于10c底部第一根大横杆就开始布置连墙杆,靠近框架柱的小横杆可直接作连墙杆用。8.防护设施脚手架要满挂全封闭式的密目安全网密目网采用1.8×6.0m的规格用网绳绑扎在大横杆外立杆里侧。作业层网应高于平台1.5,并在作业层下步架处设一道水平兜网在架内高度3.0m处设首层平网往上每隔五步距设隔层平网施工层应设随层网。作业层脚手架外立杆每步于0.9m处设有一道防护栏杆,底部侧面设200mm高的挡脚板。二、设计及计算(一)、设计及搭设参数落地脚手架钢管选用ф48×3.0立杆纵向间距为1.5米横向间距0.8米内立杆距外墙0.30外立杆距外墙面为1.1米大横杆上下间距为1.8米小横杆长度为米。连墙件用ф48钢管与结构预埋件钢管)刚性连接,横向距离为4.5米(三跨,竖向距离为楼层层高脚手架立杆下设支座板采用松木方作垫块其尺寸为100×1500×40。裙楼落地式脚手架3层楼面标高为+9.8米m,女儿墙高1.2米,为保证施工安全总计12.5m。三层至七层落地脚手架在2#楼S-X轴交2-13轴~2-16轴搭设高度在地下室顶板开始,地下室顶板标高为-0.6,为200厚钢筋混凝土楼板,七层楼面标高为+22.4米,架体高度为23.0米。故取搭设高度最大的落地脚手架进行结构强度、刚度、稳定性等验算。有关钢管通用符号及参数:lo——计算长度:lo=kμhk——计算长度附加系数,取值为1.155μ——考虑脚手架整体稳定性因素的单杆长度系数,取值1.5h——立杆步距i——钢管回转半径I——惯性矩A——钢管截面积——钢管截面模量E——Q235钢弹性模量——Q235钢抗拉、抗压、抗弯强度设计值λ——长细比Φ——轴心受压构件的稳定性系数,根据λ值进行取值lo=κμh=1.155×1.5×1.8=3.12根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001,查表得i=1.595cm A=4.24c2 E=2.1×105N/2 ƒ=205N/2I=π÷64×(484-424)=1.08×105m4=π÷32×(484-424)=4493m3计算得:λ=lo/i=3.12×102/1.595=196查表得:Φ=0.188(二)、脚手架验算eq\o\ac(○,一)、落地式脚手架验算1、基本情况:搭设高度H=23米(取最大高度,13步),步距h=1.8米,立杆纵距la=1.5米,立杆横距lb=0.9米,连墙件为2步3跨设置,脚手板为毛竹片,按同时铺设5排计算,同时作业层数n1=1。2、荷载标准值及计算(1)结构自重计算:a+1.52.5q3Pn=q0(1+——)+——hh其中q0为钢管每米长度的自重,由于工地现场使用的钢管ф48为3.0厚,所以其自重=π×(242-212)/[π×(242-20.52)]×0.0384=0.0333KN/m。q3为扣件自重,每个以15.4N计n为脚手架的总步数a立杆纵距(m)h大横杆步距(m)Pn为每1m外架高的脚手架杆件的自重。a+1.52.5q31.5+1.52.5×15.4Pn=q0(1+——)+——=33.3×(1+——)+————=110.2Nhh1.81.8(2)风荷载标准值:ωk=0.7µz·µs·ω0式中µz——风压高度变化系数,查表并用插入法得15.0米为0.85;µs——脚手架风荷载体型系数,按《规范》JGJ130-2001第4.2.2条)“全封闭、半封闭脚手架,背靠建筑物为敞开,框架和开洞墙”选择,us=1.3ф=1.3×1=1.3其中ф=1.2An/Aw(An为挡风面积,Aω为迎风面面积,这里An/Aw=1,1.2为节点面积增大系数,但考虑到安全网并不可能系一堵实墙一样,它还有孔隙,凭经验,其可抵节点面积增大系数,故取ф=1,按此计算的风荷载还往往偏大)。ω0——东兴市50年一遇风荷载基本值,为0.75kN/m2(参《规范》JGJ130-2001取值);则ωk=0.7×0.85×1.3×0.75=0.580kN/m2。3、纵向水平杆、横向水平杆计算(1)横向水平杆计算按简支梁计算,计算简图如下:每纵距脚手板自重标准值Gk=gk2×la=0.35×1.5=0.53kN/m每纵距施工荷载标准值Qk=qk×la=2×1.5=3.0kN/m所以荷载设计值q=1.2×0.53+1.4×3=4.836kN/mM=1/8ql2=1/8×4.836×0.802=0.387kN·m σ=M/W=0.387×106/4493=86.134N/㎜2<[σ]=205N/㎜2横向水平杆抗弯强度满足要求。计算简图ω=5ql4/384EI=5×4.836×8004/(384×2.1×105×1.08×105)=1.14㎜<[ω]=lb/150=800/150=5.33mm横向水平杆挠度满足要求。(2)纵向水平杆计算(按三跨等跨连续梁计算)简图如下:查《计算手册》附表2-13弯矩系数如下表所示:跨内最大弯矩支座弯矩M1M2MB0.2130.175-0.175脚手板自重均布荷载Gk2=gk2×lb/2=0.35×(0.8+0.3)/2=0.193kN/m施工均布荷载Qk=qk×lb/2=2×0.8/2=0.80kN/mq=1.2Gk2+1.4Qk=1.2×0.193+1.4×0.80=1.352kN/meq\o\ac(○,1)当在贴立杆处和相邻立杆之间设置小横杆时,只验算承受正应力的强度条件。由最大弯矩M,发生在跨中中间小横杆传给大横杆的集中力P=0.5×qla=0.5×1.352×1.5=1.014kNM=kMPla=0.213×1.014×1.5=0.324kN·mσ=M/W=0.324×106/4493=72.11N/㎜2<[σ]=205N/㎜2抗弯强度满足要求。计算简图查《计算手册》附表2-13挠度系数kω=1.615ω=kωPl3/100EI=1.615×1.014×103×15003/(100×2.1×105×1.08×105)=2.437㎜<[ω]=lb/150=1500/150=10mm挠度满足要求。(3)纵向水平杆与立杆连接的扣件抗滑承载力验算(当相邻立杆之间不设小横杆时,只验算连接扣件抗滑)纵向水平杆传给立杆的竖向作用力:R=qlb=1.014×1.5=1.521kN<Rc=8.00kN(根据《规范》JGJ130-2001中表5.1.7取值)扣件抗滑承载力满足要求。3、立杆验算(因为内立杆内力大于外立杆,只验算内立杆)单根立杆竖向承载力:N=H0Pn+ab2(0.5n1q1+ηn2q2)q1为脚手板自重,竹脚手板:350N/m2q2为脚手板上的施工荷载:2.0kN/m2H0为立杆总高M,取15.5mn为脚手架的总步数。n1为铺脚手板层数,n1=2n2为可以构成轴心荷载的作业层数n2=1a立杆纵距(m)h大横杆步距(m)b2作业面铺板宽宽(m)η作业面上施工荷载分配于内,外立杆的系数,取:内立杆为(0.4+0.3)/1.1=0.636,外立杆为0.364。由于内立杆内力大于外立杆,所以取内立杆进行验算。(1)不组合风荷载时N=1.2(NGk1+NGk2)+1.4∑NQk=1.2(H0Pn+ab2×0.5n1q1)+1.4ab2×η内n2q2)=1.2(15.5×110.2+1.5×1.1×0.5×2×350)+1.4×1.5×1.1×0.636×2×2000=8619.36NN/(ΦA)=8619.36/(0.188×489)=93.758N/mm2<ƒ=205N/mm2立杆稳定性满足要求。(2)组合风荷载时N=1.2(NGk1+NGk2)+0.85×1.4∑NQk=1.2(15.5×110.2+1.5×1.1×0.5×2×350)+0.85×1.4×1.5×1.1×0.636×2×2000=7737.86NMw=0.85×1.4Mwk=0.85×1.4wklah2/10=0.85×1.4×0.334×1.5×1.82/10=0.193kN·mN/(ΦA)+Mw/W=7737.86/(0.188×489)+0.193×106/4493=127.13N/mm2<ƒ=205N/mm2立杆稳定性满足要求。4、连墙件计算(按两步三跨设置)Nlw=1.4×ωk×Aw=1.4×0.334×(2×1.8×3×1.5)=7.575kNNl=Nlw+N0=7.575+5=12.575kNNl>Rc=8.00kNNl—连墙件轴向力设计值Nlw—连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力,单排架取3KN,双排架取5KN。单扣件抗滑承载力不能满足要求,采用电焊。用Φ16钢筋预埋在楼层上,然后采用电焊与小横杆焊接。焊缝高度取h=4mm,焊缝强度设计值τ=170N/mm2,焊缝长度lw=20mm,取焊缝长度大于等于40mm,焊缝长度满足要求。lw=N/(hτ)=13.618×103/(4×170)=20㎜。第四章 悬挑式外脚手架设计与验算一、悬挑式外脚手架的组成及构造形式悬挑式外脚手架除了由立杆大横杆小横杆纵向水平杆横向水平杆剪力撑、脚手板、连墙件及相关防护设施组成外,还需使用悬挑梁、钢丝绳CO型花篮螺栓。1.外脚手架施工顺序主楼工程的外脚手架(挑架)搭设顺序随主体结构的施工顺序进行,在每一施工区段内的脚手架搭设顺序由下至上。在每一段内脚手架施工顺序为:设置悬挑工字钢→弹线、立杆定位→按立杆间距排放底座→摆放纵向扫地杆→竖立杆并与纵向扫地杆扣紧→装横向扫地杆,并与立杆和纵向扫地杆扣紧→装第一步大横杆并与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第二步小横杆→加设抛撑,上端与第二步大横杆扣紧(装设两道连墙杆后拆除)→安第三、四步大横杆和小横杆→设置连墙杆→接立杆→加设剪刀撑→铺设脚手板、绑扎防护栏杆及挡脚板→立挂安全网→根据高度进行钢丝绳卸荷→脚手架检查验收→完成2.脚手架的材质要求⑴钢管采用国标3号钢和技术要求,外径不小于48mm,壁厚不小于3.0mm,有严重锈蚀、弯曲、压扁或有裂缝的钢管严禁使用;⑵扣件要有出厂合格证,有脆裂、变形,滑丝的扣件禁止使用,扣件表面应进行防锈处理,扣件活动部位应能灵活转动。当扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5mm。⑶为避免减少架子不均匀沉降,在立杆底部加扫地杆,扫地杆离下脚间不超过120mm。⑷密目式安全网应紧随架体搭设高度满挂。使用的密目式安全网须是建设部认证产品。⑸操作层处紧贴外立杆内侧设置二道扶手栏杆(高度分别为1.0m和0.5m)⑹ 脚手板应做到严密、牢固、铺平、铺稳、铺实,不得有超过50mm间隙。严禁有超过150mm的探头板。⑺ 脚手板在下列部位应给予固定:脚手板的两端和拐角处;板长方向间隔15—20m;坡道和平台的两端;其它可能发生滑动和跷起的部位。3.搭设构造措施1)立杆:垂直度偏差不得大于架高的1/200,并同时控制其绝对偏差值不大于100mm。每根立杆底部均应设置垫板。立杆接头除在顶层可采用搭接外,其余各层各步接头必须采取对接扣件,对接、搭接应符合以下要求:立杆上的对接扣件应交错布置;两相邻立杆接头不应设在同步内,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;各接头中心距节点的距离不宜大于步距的1/3;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小于100mm。立杆顶端高出建筑物上皮1m。2)扫地杆:脚手架底部设置纵、横向扫地杆,纵向扫地杆应用直角扣件固定在距垫木表面不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。3)大横杆:设在立杆内侧,长度不小于三跨,采用直角扣件与立杆扣紧,直角扣件不得朝上。大横杆采用对接扣件连接或搭接,对接或搭接应符合以下要求:①对接接头应交错布置,两根相邻大横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错开的距离不应小于500mm;各接头中心距最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3;大横杆对接扣件开口,应朝架子内侧,螺栓向上,避免开口朝上,以防雨水进入,导致扣件锈蚀、锈腐后强度减弱。②搭接长度不小于1m,等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接大横杆杆端的距离不应小于100mm。同一根大横杆的两端高差不得超过20mm,同跨内两根大横杆高差不得超过10mm。4)小横杆:每一主节点处必须设置一小横杆,用直角扣件扣接并严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm,靠墙一侧的外伸长度不大于200mm,外架立面外伸长度以100mm为宜。作业层上非主节点处的小横杆宜根据支撑脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于立杆纵距的1/2,可按600mm设置。小横杆两端均应用直角扣件固定在大横杆上。5)连墙件:脚手架连墙杆按两步三跨设置,通过预埋在边梁部位的螺纹钢与外架立杆连墙钢管焊接。连墙件与脚手架连接的一端可稍微下斜,不容许向上翘起。设置第一排连墙件前,每隔6跨设一道抛撑,以确保架子稳定。6)剪刀撑:脚手架剪刀撑采用水平垂直方向连续布置的方式,斜杆与地面的倾角为450~600。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度为1米,搭接部位采用3个旋转扣件进行固定。剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与小横杆的伸出端或立杆扣紧外,还应在其中间增加2~4个扣接点,旋转扣件中心线至主节点的距离不大于150mm。7)脚手板、护栏和挡脚板:脚手架设作业层一层,满铺竹串脚手板,紧贴脚手架外立杆内侧设防护栏杆一道(高度为0.9m)和挡脚板一道,挡脚板高200mm。脚手板平铺,应铺满铺稳,拐角要交圈,不得有超过150mm的探头板。脚手板应设置在三根小横杆上,当脚手板长度小于2m时可用两根小横杆支承,且脚手板两端应与其可靠固定,严防倾翻。脚手板对接平铺时,接头处必须设置两根小横杆,脚手板外伸长度应取130~150mm,两块脚手板外伸长度的和不大于300mm;脚手板搭接铺设时,接头必须支在小横杆上,搭接长度大于200mm,其伸出小横杆的长度不小于100mm。栏杆上立挂密目阻燃安全网,网的下口与建筑物挂搭封严。二、设计及计算1.设计及搭设参数本工程悬挑式钢管脚手架采用工字钢悬挑,外挑工字钢采用I18工字钢,外挑长度根据具体情况而定固定工字钢使用预埋在楼板面上的2ф18的圆钢钢筋抱箍工字钢挑出末端使用15.5号钢丝绳斜拉在上一层梁上预埋的Φ18U型拉环上。脚手架立杆纵向间距为1.5米横向间距0.75米内立杆距外(有雨蓬或阳台部分以雨蓬或阳台计0.30大横杆间距为1.8米小横杆长度为1.2具体情况而定每步外立杆设置一道栏杆下部设200高挡脚板,每一施工层面设置200高挡脚板。脚手架与建筑物的连墙拉结采用在边梁预埋钢筋与钢管焊接的刚性连接方式,水平距离4.5(即三跨竖向距离为每楼层位置各设置一道连墙件。钢丝绳张拉高度为一层楼层层高3.0米,吊点为工字钢末端。2.脚手架的设计计算本工程主楼外架采用埋设工字钢方式配合钢丝绳搭设悬挑外架,同时主楼外架根据高度要求采用钢丝绳进行卸荷。每段主楼外架搭设高度不高,因此立杆稳定性要满足主楼外架要求。2.1施工准备A.钢管选用外径48mm﹑壁厚3.0mm及合格扣件。B.工字钢采用I18号,立杆基脚部位焊接φ22钢筋做定位立杆用。2.2脚手架构造大样图、悬挑外架平面(详见附图3、4)A.工字钢长3.0m,悬挑长度1.1m。建筑物楼板预留部位应埋二道φ18拉结筋固定工字钢,固定工字钢用拉结筋应与建筑物板梁锚固连接,工字钢和拉结筋之间用楔子楔紧。B.工字钢间距采用每两道立杆下端均设工字钢一道。C.为防止架体滑移,在悬挑工字钢上的立杆位置焊接φ22钢筋固定。D.脚手架每二步架及每三跨应设置连墙杆,连墙杆采用同等钢管与建筑物可靠连接。E.楼面预埋ф16钢筋头,水平间距4.5m,采用电焊与连墙钢管连接。2.3悬挑外脚手架复核计算2.3.1、选择计算单元,确定设计计算项目。悬挑外架纵距基本上都为1.5米之内,工字钢间距按3.0米布置,荷载计算按图示1.5m范围计算外架荷载。因工字钢悬挑梁上扣件式钢管脚手架构造满足《规范》JGJ130―2001第6章要求,因此选每段底层立杆进行稳定性验算,工字钢挑梁与验算,连墙件设计与验算三项作为设计计算项目。2.3.2.荷载计算(参《规范》JGJ130-2001第4章及附录表A·2)以第二段悬挑双排外脚手架为例,步距h=1.8m,立杆纵距L=1.5m,排距B=0.75m,小横杆挑出b=0.23m,连墙杆间距l=3.0×4.5m,负荷计算考虑铺设脚手板2层,作业层二层,外架高度18.7m,共12步。荷载计算参数:ф48×3.5钢管0.0384KN/m;直角扣件0.0132KN/个,旋转扣件0.0146K/个,对接扣件0.0184KN/m;竹脚手板0.35KN/㎡;装饰围护架活载2KN/㎡;东兴市50年一遇风荷载基本值ω0=0.75KN/㎡,地面粗糙度为C类;荷载计算(立杆、横杆及扣件自重为g1,剪刀撑钢管及扣件自重为g2,竹跳板等构配件自重为g3,施工荷载为q,风荷载标准值为ωk)由于工地现场使用的钢管ф48为3.0厚,所以其自重=π×(242-212)/[π×(242-20.52)]×0.0384=0.0333KN/m。内立杆荷载计算eq\o\ac(○,1)恒荷ga、内立杆结构自重g1=[22.7+(13+1)×1.5+2×(0.4+0.17)×(13+1)]×0.0333+(14+14×2)×0.0132+(3+7)×0.0184=2.725KNb、跳板等构件g3=0.35×(0.4+0.3)×4×1.5=1.197KNc、g=g1+g3=2.725+1.197=3.922KNeq\o\ac(○,2)活荷q=2×(1.5×0.57)×2=3.42KNeq\o\ac(○,3)内立杆荷载(式中1.2、1.4分别为静载、动载的分项系数。)a、不组合风荷载时:G内=1.2g+1.4q=1.2×3.922+1.4×3.42=9.494KNb、组合风荷载时:G内=1.2g+0.85×1.4q=8.776KN外立杆荷载计算(安全网重忽略不计)eq\o\ac(○,1)恒荷ga、外立杆结构自重g1=[22.7+1.5+(13+2+12)×1.5+2×(0.4+0.23)×(13+1)]×0.0333+(15+14×2+12)×0.0132+(3+7+6)×0.0184=3.762KNb、剪刀撑自重:根据立杆纵距与横杆步距,剪刀撑应按50°做。跨越立杆数按6根计,24.2m高外架,在同一根立杆垂直线上,钢管重合数为3。搭接段重合数取2。(搭接1m,三个旋转扣)∴剪刀撑传给一根立杆最大荷载为g2=[3×(1.52+1.82)0.5+2×1.0]×0.0333+2×3×0.0146=0.388KNc、跳板及等构件g3=0.35×0.4×4×1.5=0.84KNg=g1+g2+g3=3.762+0.388+0.84=4.99KNeq\o\ac(○,2)活载q=2×1.5×0.4×2=2.4KNeq\o\ac(○,3)外立杆荷载(式中1.2、1.4分别为静载、动载的分项系数。)a、不组合风荷载时:G外=1.2g+1.4q=1.2×4.99+1.4×2.4=9.348KNb、组合风荷载时:G外=1.2g+0.85×1.4q=8.844KN水平风荷载标准值ωk计算(参《规范》JGJ130-2001第4.2.3条)ωk=0.7µz·µs·ω0(公式中“0.7”是对50年一遇基本风压的修正系数)eq\o\ac(○,1)µz--风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》第7.2.1条选用。综合实训楼条文中C类地面粗糙度,分别按62.4m,40.5m,42.6m用内插法查表7.2.1分别得µz62.4=1.374;µz40.5=1.136;µz42.6=1.159eq\o\ac(○,2)µs-脚手架风荷载体型系数,按《规范》JGJ130-2001第4.2.2条)“全封闭、半封闭脚手架,背靠建筑物为敞开,框架和开洞墙”选择,µs=1.3φ=1.3×1=1.3其中φ=1.2An/Aw(An为挡风面积,Aω为迎风面面积,这里An/Aw=1,1.2为节点面积增大系数,但考虑到安全网并不可能系一堵实墙一样,它还有孔隙,凭经验,其可抵节点面积增大系数,故取φ=1,按此计算的风荷载还往往偏大)。eq\o\ac(○,3)ωo=0.35KN/㎡eq\o\ac(○,4)ωk62.4=0.7µz62.4µsωo=0.7×1.374×1.3×0.35=0.438KN/㎡2.3.3立杆稳定性计算根据《规范》JGJ130―2001第5.3.5条,当脚手架搭设尺寸采用相同的步距,立杆纵距、立杆栏距和连墙件间距时,立杆稳定性计算部位应选择底层立杆段。立杆稳定性计算参数:eq\o\ac(○,1)立杆轴力:a、不组合风荷载时:内立杆NG内=G内=9.494KN外立杆NG外=G外=9.348KNb、组合风荷载时:内立杆NG内=G内=8.776KN外立杆NG外=G外=8.844KN(只要按《规范》JGJ130―2001第6节构造设计,一般不考虑偏心作用)。eq\o\ac(○,2)钢管截面特性:Ф48×3.0,查表得截面积A=489mm2;查表得截面惯性矩I=1.22×105m4截面抵抗矩=5080㎜3查表得回转半径i=15.80㎜eq\o\ac(○,3)钢管Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值ƒ=205N/mm2;eq\o\ac(○,4)由风荷载截产生的底层立杆弯矩MωMω=0.85×1.4Mωk=0.85×1.4ωkLah2/10(式中Mωk—风荷载截标准值产生弯矩=ωk62.4=0.438KN/㎡;La:立杆纵距La=1.5m;立杆步距h=1.8m)因第二、三段立杆纵距、步距均一样,只须验算第三段底层立杆段满足要求即可:Mω=0.85×1.4ωkLh2/10=0.85×1.4×0.538×1.5×1.82/10=0.311KN·m〕eq\o\ac(○,5)轴心受压构件稳定系数根据长细比由《规范》JGJ130——2001附录C表C取值,长细比λ=L0/i=3120/15.95=196(式中L0:计算长度,由P17第5.3.3条确定,L0=kuh=1.155×1.5×1.8=3120㎜)查附录C表Cλ=196时,ф=0.188稳定性验算(1)不组合风荷载时(NG内>NG外,选NG内=9.494KN)NG内/φA=9.494×103/(0.188×424)=119.1<ƒ=205N/mm2满足要求。(2)组合风荷载时(NG内<NG外,选NG外=8.844KN)NG内/φA+Mw/W=8.844×103/(0.188×424)+0.311×106/4493=180.17<ƒ=205N/mm2满足要求。2.3.4工字钢挑梁反力、内力计算,强度、稳定性、刚度验算及构造设计。1)反力、内力计算(1)由图2.2.1外架剖面,绘出工字钢挑梁计算简图。由于工字钢间距为3.0m,作用在工字钢上的外架荷载为两个纵距荷载之和I18A=3075.6mm2Wx=185000Ix=1.66×107Sx=1.08×105ix=73.6mmtw=6.5mm(2)计算反力RB=〔18.988×1.9+18.696×2.75+0.24×(2.752-0.252)/2〕/1.5=54.90KN↓(压)RA=54.90-18.988-18.696-0.24×3=16.494KN↑(拉)最大弯矩、剪力MB右、QB右MB右=18.988×0.4+18.696×1.25+0.24×1.252/2=31.153KN·mQB右=18.988+18.696+0.24×1.25=37.984KN2)强度、稳定性、刚度验算(1)强度验算(按《钢结构设计规范》GB50017-2003第4.1.1节公式验算抗弯强度,此处My=0,工字钢截面,λx=1.05;第4.1.2节公式验算抗剪强度)。a)抗弯验算ƒ=Mx/γxWnx=MB右/γxWnx=31.153×106/(1.05×1.85×105)=160.38N/mm2<[ƒ]=215N/mm2b)抗剪验算ζmax=VS/ITw=VB右S/ITw=37.984×103×1.08×105/1.66×107×6.5=38.02N/mm2<〔ƒv〕=125N/mm2强度满足要求。(2)整体稳定性验算按《钢结构设计规范》GB50017-2003第4.2.2节公式验算:Mx/φbWx=MB右/φbWx=31.153×106/(2×1.85×105)=84.20N/mm2<〔ƒ〕=215N/mm2(式中,φb――梁的整体稳定系数,查附录表B.2得=2)整体稳定性满足要求。(3)刚度验算按《简明建筑结构计算手册》92年第二版p51表2-5悬臂挠度(用ω表示)计算公式计算工字梁挑梁外立杆D处的挠度,其计算简图如下:ωD=NG外l3/3EI+NG内b2/6EI(3a+2b)=18.696×10503×103/(3×2.06×105×1.66×107)+18.988×103×3002×(3×750+2×300)/(6×2.06×105×1.66×107)=2.110+0.237=2.347mm<l/250=1050/250=4.2mm(〔ω〕=1/250见《钢结构设计规范》附录A表A.1.1第4项第(3)条其它梁挠度容许值)。刚度满足要求。由上部验算I18工字钢挑梁完全满足悬挑正常荷载要求,另设Ф18(6×19+1)钢丝绳与工字钢挑梁外立杆处吊环连接,仅作为防护用。正常情况下尽量避免其与工字钢挑梁共同作用。3)对工字钢挑梁进行构造设计(1)在内立杆支点上焊接60无缝钢管管座,l=60mm。(2)在工字钢外端底平焊接Ф16钢筋条,以利固定防护拉筋或拉索用。(3)工字钢挑梁加工,安装详见搭设方案中的“挑梁加工、安装要点”。2.3.5预埋钢筋环的强度验算,其中主体结构接触部位梁、板、柱砼强度及配筋验算。1)预埋“∏”形钢筋环的强度验算预埋钢筋环选φ18圆钢,其截面Ag=254.5mm2预埋钢筋环靠外边者仅起固定工字钢位置作用,靠内边者受向上拉力RA=16.496KNσ=RA/Ag=16.496×103/254.5=64.82<ƒ=205N/mm2满足要求预埋钢筋环分锚进楼板砼和梁砼内两种,外露部分环高280mm,环宽170mm,两端锚入砼内长度:C40砼时为23d,C25砼时为28d(指垂直和水平段之和)。锚入板内要将锚脚放入板底筋下。锚筋环详图见“工字钢挑梁加工要点”。2)边梁、楼板的强度验算A、根据现场实际情况,因为楼板厚度除3层楼板厚度为200mm外,其余标准层楼板为100~120厚,配筋为ф8~ф10,预埋“∏”形拉环为ф18较大,故需对楼板进行强度验算。在每层楼板浇筑砼前,将“∏”形拉环埋入楼板底筋之下,拉环对楼板产生的荷载为一个集中力F,由于拉环的两端锚固长度段是埋入楼板底筋之下,同时在其两端各增加了两根2Φ12钢筋对其进行加强,楼板的底筋为ф8~ф10的圆钢,拉环对楼板产生的集中力为反方向作用于楼板,因此只需考虑拉环作用处的楼板受力钢筋能否承受住拉环产生的集中力就可以了。由于拉环在楼板中的水平锚固长度(3层为210㎜,标准层为380㎜)考虑楼板的底板配筋为ф8~ф10@150~200,这样大约受力钢筋数量两边共计为4根左右,同时再加上两边4Φ12的加强筋,这样查《钢筋工手册》第496页钢筋抗力值表,4ф8钢筋的抗力值是42.22KN,4Φ12钢筋的抗力值是140.24KN,相对于脚手架工字钢对楼板钢筋产生的集中力荷载来说Fmax=16.496KN远小于钢筋抗力(42.22+140.24=182.46KN),因此楼板结构是非常安全的。由拉环产生的最大剪力V=21.158KN,对板的斜截面抗剪能力进行验算V≤0.7βhftbh0其中V-构件斜截面上的最大剪力设计值;βh-截面高度影响系数:βh=(800/h0)1/4,当h0<800mm时,取h0=800mm;当h0>2000mm时,取h0=2000mm;ft-混凝土轴心抗拉强度设计值,取混凝土的强度等级为C25,ft=1.27N/mm2。则0.7βhftbh0=0.7×1×1.27×1000×115=102235N=102.2KN拉环对板产生的剪力V=26.41KN<0.7βhftbh0=102.2KN,所以斜截面承载力满足要求!由于板中尚有ф8~ф10的负弯矩配筋,因此此承载力计算是偏于安全的。B、框架边梁及连梁的强度校核由工字钢平面布置图可见框架边梁及连梁的强度是足够的。只有此工字钢的受力简图如下:则,RB=〔9.779×1.67+7.437×1.9+9.628×2.52+7.323×2.75+0.24×(2.752-0.252)/2〕/1.27=59.627KN↓(压)RB作用于简支梁上,按简支梁考虑(如下简图所示)产生的弯矩M=59.627×1.53×1.95/3.48=51.120KN·m而KL6-1200×400梁底配筋为3Ф18,按单筋梁近似计算砼梁正截面承载力:M=0.95׃y×As×h0=0.95×310×763.5×365=82.07KN·m远大于51.12KN·m,并且此工字钢作用处还有板筋,梁也并非是简支的单筋梁,还有梁面筋所以实际梁的正截面承载力比计算值大。因此框架边梁及连梁的强度也是足够的。C、阳台部位的受力分析根据结构的受力情况,阳台属于悬挑构件,因此特别重要。由于在阳台部位有悬挑工字钢产生的荷载传递给阳台,所以对阳台来说受力比较不利,因此我们考虑在施工期间在此部位采用4m长的工字钢来承担外架产生的荷载,使受拉力的那个拉环预埋在楼层里面;并且按以上B点的结果,对阳台封口梁底筋少于3Ф16(AS=603㎜2)的阳台封口梁加2Ф14以上的钢筋;采取上述措施来保证阳台处悬挑外架的安全工作。D、工字钢靠外边钢筋环楼板(或梁)砼受压根据经验,C25楼面(梁面)砼在浇捣1~2天后在6~10月季节里强度可达30%,完全满足局部承压要求。2.3.6连墙件计算按《规范》JG130-2001第5.4节有关公式进行计算。1)连墙件轴向力设计值N1=N1w+N0=12.202+5=17.202KN式中N1w=1.4·ωk98.5·Aω=1.4×0.538×16.2(二步三跨Aω=3.6×4.5=16.2㎡)=12.202KNωk98.5=0.538KN/㎡N0—双排架取5KN2)单扣件抗滑承载力不能满足要求,采用电焊。用Φ16钢筋预埋在楼层上,然后采用电焊与小横杆焊接。焊缝高度取h=4mm,焊缝强度设计值τ=170N/mm2,焊缝长度lw=27.4mm,取焊缝长度大于等于40mm,焊缝长度满足要求。lw=N/(hτ)=18.61×103/(4×170)=27.4㎜。安全满足。2.3.7桁架计算由于钢管立杆间距为1500mm,而工字钢间距为3000mm。故在底层需加桁架以便没有落在工字钢上的立杆的力传到工字钢上。验算内排,节点荷载P=9.464KN。桁架各杆件的内力按铰接分析计算,结果如下表:杆件编号杆件规格截面积(mm2)内力系数杆件长度(mm)惯性矩I(mm4)回转半径(mm)ABφ48×34240150010800015.95BCφ48×34242.49150010800015.95FGφ48×34240.83150010800015.95GHφ48×34240.83150010800015.95AFφ48×34241180010800015.95BFφ48×34241.30234310800015.95BGφ48×34240180010800015.95BHφ48×34242.60234310800015.95取最大受力杆验算如下2.6×9.494=24.684KNλ=l0/i=2343/15.95=147查表得,φ=0.351σ=N/φA=24.684×103/(0.351×424)=165.86N/mm2<[σ]=205N/mm2符合要求。第五章卸料平台的设计与验算一、卸料平台总体设计及准备卸料平台主要在结构施工阶段用于上下层材料转换。卸料平台总体设计根据建筑物的外形和考虑施工作业的方便与可操作性,结构施工阶段采用悬挑式型钢平台。卸料平台设置位置见附图一。1、材料准备卸料平台所用材料计划名称规格单位数量槽钢[189米根6槽钢[14a9米根12圆钢φ20m6钢管φ48m45钢丝绳φ22m60钢丝绳绳扣φ22个36竹胶板1.2m*2.4m㎡18十字扣件个30脚手板50mm厚、250mm宽块15卡环2.1个122、人员准备工种人数任务架子工6负责倒料平台的提升与安装电焊工2负责倒料平台的制作3工具准备名称数量备注扳手2把负责倒料平台的提升与安装用塔吊1台负责倒料平台的提升电焊机2台负责倒料平台的制作二、构造要求及技术措施卸料平台规格从经济、实用的角度考虑,卸料平台设计为悬挑式型钢平台,制作4个(1#楼3个、2#楼1个),规格为6.0m×3.2m×1.5m(长×宽×高),悬挑长度为4.5m。平台主次梁采用型钢焊接,两道钢丝绳斜拉。平台上要设有限定荷载标牌,本工程卸料平台限重为1t(计算时按限重2t计算)。平台主、次梁的选用倒料平台的主梁采用[18槽钢,设在平台最下部,两道;次梁采用[14a槽钢,间距1.1m,每两道[14a槽钢次梁之间各加一道φ48×3.25钢管次梁以减小次梁间距,所有次梁与主梁连接,所有构件均为焊接。平台斜拉钢丝绳的选用倒料平台斜拉钢丝绳选用6根21.5#钢丝绳斜拉,配套绳扣压头,每个压头不少于三个绳扣;钢丝绳在平台两侧各设置两道(一道主绳,一道保险绳)。平台脚手板铺设脚手板采用松木、厚50mm、宽200~300mm的硬木板。脚手板满铺一层,并满设挡脚板。脚手板设置在横向次梁上,并在两端80mm处用用8#铅丝和φ16的钢筋锁抱牢固,脚手板应平铺、满铺、铺稳。脚手板接头处增加一根次梁,将板两端与其可靠固定,以防倾翻。平台防护措施防护栏杆采用φ48×3.25钢管,立杆与四周槽钢焊接,间距1.5m,分别在立杆高75cm、1500cm处设立两道水平栏杆;在防护栏杆上满封12mm厚竹胶板,形成全闭式栏板,高1.5m。四周槽钢外侧面及防护栏均刷红白相间的油漆标识。钢丝绳与平台的拉接钢丝绳与平台拉结处采用φ25钢筋加工而成的吊环作为拉结点,吊环与平台主梁两侧焊接,焊接方法见附图八。钢丝绳与结构拉结钢丝绳与结构拉结处采用φ25的钢筋加工成“Ω”形环预埋在结构梁混凝土内,埋置深度满足最小锚固长度,“Ω”形环制作见附图八。在顶板混凝土施工中,在安装上料平台的位置预埋2φ20钢筋制成的“Ω”形环,保证锚固长度。将两根主受力槽钢插入预埋的“Ω”形环内,用木楔备牢。“Ω”形环制作见附图八。、倒料平台构造及安装形式见附图七。钢丝绳与结构预埋吊环的连接采用2.1卡环,卡环直径为20mm。卸料平台穿过脚手架处,脚手架必须有可靠的加固措施。(见附六)三、卸料平台制作、安装及使用要求1、制作要求:1.1上料平台采用梁板式结构。制作钢平台时,必须保证焊缝质量,焊缝必须饱满、平滑,不得出现裂缝、焊瘤、弧坑、气孔、夹渣、绞边或未融合现象。焊角尺寸hf不得大于1.2倍构件最小厚度。各型钢交接面必须保证全部施焊;1.2制作的钢平台,必须保证平直、方正,不得卷翘变形,尺寸规格必须符合设计要求;1.3平台栏杆必须焊接牢固,并且具有足够的稳定性;1.4钢平台上满铺50mm厚木板,相拼不得有缝隙,并用8#铅丝和φ16的钢筋锁抱牢固;木板不得使用有虫眼、腐朽、有通节的板材。1.5平台制作完毕后,必须经有关人员检查合格后,方可起吊安装。安装要求:2.1安装平台必须由架子工进行操作,并遵守高空作业规范规定操作;2.2安装钢平台时不得钩挂悬挑牵绳吊环,必须钩挂专用吊装挂钩,穿墙螺栓吊环必须加垫片,并带两个螺母紧固牢;2.3吊装时,先挂好四角的吊钩,检查无误传发初次信号,但只能稍稍提升,放松斜拉钢丝绳,方可正式起吊,吊钩的四条引绳应等长,保证平台在起吊过程中平稳。吊装至预定位置后,先将平台主梁槽钢与楼板形环和墙体就位后,再将钢丝绳固定,紧固穿墙螺栓螺母及钢丝绳卡子,完毕后方可松塔吊吊钩。2.4钢丝绳采用绳卡固接,每个接头不得少于3个绳卡,绳卡间距不小于钢丝绳直径的6—7倍。绳头距最后一个绳卡长度不小于140mm,并采用钢丝绳绑扎,绳卡滑鞍放在钢丝绳工作时受力一侧,U型螺栓在钢丝绳的尾端,不得正反交错设置绳卡。钢丝绳受力前固定绳卡,受力后再度紧固。受力绳与墙体拉结点位置在上层同位置处洞口上方的大螺栓孔处,保险绳与墙体拉结点位置在上层同位置处洞口中间的大螺栓孔处。2.5钢平台外口应略高于内口,不可向外下倾。两根主牵引绳必须保证同时受力。在正常使用中,不考虑保险绳受力。平台上用φ25钢筋加工而成的吊环作为钢丝绳与平台的拉结点。每侧两个,共四个。2.6平台安装完毕后,必须经有关人员进行荷载实验合格,经审批后方可使用。平台每次起吊安装后均需经相关人员验收合格后方可使用。2.7在平台的明显位置悬挂最大载重量标牌,最大载重量为1t。使用要求:3.1钢平台使用者堆放物件时,码放物件严禁超过1吨。上料平台限吊要求每次在平台上码放物料不得超过如下数值(考虑人重量的因素):10×10木方:50根,5×10木方:110根,竹胶板:25块,碗扣架立杆:60根,碗扣架拉杆:160根,可调支托:150个。不得长时间在平台上逗留、攀谈或在平台休息,并须设专人监督检查;3.2夜间起吊时,必须保证平台工作面上有足够照明;3.3除吊装超长物件外,不得拆卸顶端护拦,吊卸完毕后,应及时复位紧固;吊装大质量小尺寸单独物件,严禁将物件放在卸料平台最前端。吊装其他物件时应优先吊装平台前段物件,随后再吊装后部物件。3.4夜间下班后,严禁在平台上堆积大量物件过夜,必须及时吊走。3.5钢平台使用过程中,发现钢丝绳有锈蚀损坏,应及时更换,焊缝脱焊应及时补焊牢固,并须设专人监督检查;3.6保险绳不受力。四、悬挑卸料平台计算书计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)等规范。悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大,因此必须严格地进行设计和验算。一、参数信息:1.荷载参数脚手板类别:竹片脚手板,脚手板自重标准值(kN/m2):0.35;栏杆、挡杆类别:栏杆竹笆片,栏杆、挡板脚手板自重标准值(kN/m2):0.15;施工人员等活荷载(kN/m2):1.00,最大堆放材料荷载(kN):10.00。2.悬挑参数内侧钢绳与墙的距离(m):3.40,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):1.00;上部拉绳点与墙支点的距离(m):5.50;钢丝绳安全系数K:10.00,计算条件:铰支;预埋件的直径(mm):25.00。3.水平支撑梁主梁槽钢型号:18号槽钢槽口水平[;次梁槽钢型号:14a号槽钢槽口水平[;次梁槽钢距(m):0.75,最近次梁与墙的最大允许距离(m):1.50。4.卸料平台参数水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):4.50,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):1.70;计算宽度(m):3.20。二、次梁的计算:次梁选择14a号槽钢槽口水平[,间距0.75m,其截面特性为:面积A=18.51cm2,惯性距Ix=563.70cm4,转动惯量Wx=80.50cm3,回转半径ix=5.52cm,截面尺寸:b=58.0mm,h=140.0mm,t=9.5mm。1.荷载计算(1)脚手板的自重标准值:本例采用竹片脚手板,标准值为0.35kN/m2;Q1=0.35×0.75=0.26kN/m;(2)最大的材料器具堆放荷载为10.00kN,转化为线荷载:Q2=10.00/4.50/3.20×0.75=0.52kN/m;(3)槽钢自重荷载Q3=0.14kN/m;经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.26+0.52+0.14)=1.11kN;经计算得到,活荷载计算值P=1.4×1.00×0.75×3.20=3.36kN。2.内力计算内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下:最大弯矩M的计算公式为:经计算得到,活荷载计算值M=1.11×3.202/8+3.36×3.20/4=4.11kN.m。3.抗弯强度计算其中γx--截面塑性发展系数,取1.05;[f]--钢材抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;经过计算得到强度σ=4.11×103/(1.05×80.50)=48.62N/mm2;次梁槽钢的抗弯强度计算σ<[f],满足要求!4.整体稳定性计算其中,φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:经过计算得到φb=570×9.50×58.00×235/(3.20×140.00×235.0)=0.70;由于φb大于0.6,按照下面公式计算:得到φb=0.668;经过计算得到强度σ=4.11×103/(0.668×80.500)=76.46N/mm2;次梁槽钢的稳定性计算σ<[f],满足要求!三、主梁的计算:根据现场实际情况和一般做法,卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。主梁选择18号槽钢槽口水平[,其截面特性为:面积A=29.29cm2,惯性距Ix=1369.90cm4,转动惯量Wx=152.20cm3,回转半径ix=6.84cm;截面尺寸,b=70.00mm,h=180.00mm,t=10.5mm;1.荷载计算(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用栏杆竹笆片,标准值为0.15kN/m;Q1=0.15kN/m;(2)槽钢自重荷载Q2=0.23kN/m经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.15+0.23)=0.45kN/m经计算得到,次梁集中荷载取次梁支座力P=(1.11×3.20+3.36)/2=3.46kN2.内力计算卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算。悬挑卸料平台示意图悬挑卸料平台水平钢梁计算简图经过连续梁的计算得到:悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)R[1]=13.412kN;R[2]=12.816kN。最大支座反力为Rmax=13.412kN.m;最大弯矩Mmax=12.138kN.m;最大挠度V=8.072mm。3.抗弯强度计算其中x--截面塑性发展系数,取1.05;[f]--钢材抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;经过计算得到强度σ=1.21×107/1.05/152200.0+1.07×104/2929.000=79.617N/mm2;主梁的抗弯计算强度79.617小于[f]=205.00,满足要求!4.整体稳定性计算其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:经过计算得到φb=570×10.5×70.0×235/(4500.0×180.0×235.0)=0.517;计算得到φb=0.517;经过计算得到强度σ=1.21×107/(0.517×152200.00)=154.19N/mm2;主梁槽钢的稳定性计算σ=154.19<[f]=205.00,满足要求!四、钢丝拉绳的内力计算:水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算,其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力:RCi=RUisinθi;根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:RU1=17.18kN;五、钢丝拉绳的强度计算:钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算,为17.18kN;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);计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;K--钢丝绳使用安全系数。计算中[Fg]取17.176kN,α=0.820,K=10.000,得到:d=20.5mm。钢丝绳最小直径必须大于21.000mm才能满足要求!六、钢丝拉绳吊环的强度计算:钢丝拉绳(斜拉杆)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=17176.075N。钢板处吊环强度计算公式为:其中,[f]为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8,在物件的自重标准值作用下,每个吊环按2个截面计算的。吊环的应力不应大于50N/mm2,[f]=50.0N/mm2;所需要的吊环最小直径D=[17176.1×4/(3.142×50.00×2)]1/2=20.9mm。第六章施工准备一、材质要求脚手架钢管采用现行国家标准《直缝电焊钢管(GB/T13793)每根钢管最大质量不应大于25kg采用φ48×3.0mm钢管。(一)、新钢管应符合规定1.应有产品合格证;2.应有质量检验报告;3.钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、界疤、分层、错位、硬弯、毛削、压疤和深的划道;4.钢管的外径、壁厚、端面等的偏差应分别符合下表的要求;5.钢管必须防锈漆、颜色应符合安全文明施工规定的要求。(二)、旧钢管应符合规定1.表面锈蚀深度应符合下表的要求;2.钢管弯曲应符合下表的要求。(三)、扣件应符合规定1.新扣件应有生产许可证、法定检测单位的检测报告和产品质量合格证。2.旧扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。3.新旧扣件均应进行防锈处理。构配件的允许偏差表序号项目允许偏差Δ()检查工具1焊接钢管尺寸()外径φ48壁厚3.0-0.5游标卡尺2钢管两端面切斜偏差1.70塞尺拐角尺3钢管外表面锈蚀深度≤0.50游标卡尺4各种杆件钢管的端部弯曲L≤1.5m≤5钢板尺立杆钢管弯曲3<L<4m≤12钢板尺4<L<6.5≤20钢板尺水平杆斜杆的钢管弯曲L≤6.5m≤30钢板尺二、材料准备本工程外架施工中将把外架用钢管和满堂架施工用钢管分开使用外架施工钢管采用φ48×3.0mm钢管,拟投入的外架施工材料采用分批进场,专门堆放、使用。材料名称用量规格钢管100t6、3、1.2m十字扣件10000个对接扣件4000个旋转扣件2500个钢丝绳0.6tφ18,6×19+1工字钢20tI18马蹄夹3000个与钢丝绳配套竹桥板240022500*250安全网1300021800*6000花篮螺栓500个三、人员准备外架施工为工程施工特殊工程必须有专业工种进行施工外架施工人员进场后及时上报监理特殊工种作业证书。外架施工前由技术负责人进行交底,现场由项目副经理和专职安全员集中管理,项目防火、治安小组将定期检查外架的安全、防火设施。安装与拆卸人员配备表序号工作内容安装阶段拆除阶段1指挥112监护223架子工10104电焊工225辅助工226电工11维护使用阶段人员配备表序号 项目 悬挑架使用阶段 地架使用阶段1 施工内容 4 22 检修检查 4 23 指挥 1 1第七章 脚手架的搭设和拆除一、脚手架的搭设(一)、外架搭设基本要求1、整个外架第一段第二段为落地式外架,搭设方法按常规搭设,立杆纵距1.5m,内立杆距主体外边沿0.3m,内外立杆横距0.85m~1m,大横杆步距1.8m,小横杆间距0.85~1m,靠地处设扫地杆,上二层后满铺一步架跳板并设兜网,外满挂高密度高强安全网,剪刀撑沿外架满设,斜角角度在45~60º之间,连墙件为每层楼4.5m间距设置一处,连墙小横杆内端与预埋钢筋焊接,每个连墙件面积控制在40㎡以内。2、第三段、第四段为悬挑外架,1#、2#楼两栋第三段从22.40~40.4m,第四段从40.4~58.4m,第三~第四段相对高度皆未超过20m;在搭设外架之前,先要在22.4m(七层楼面)、40.40m(十三层楼面)处安装工字钢挑梁,工字钢挑梁沿主楼周边均匀布置,间距3m,每根工字钢挑梁上设两根钢管立杆套管作为管座(部分根据需要为3~4个管座),以支撑两榀外架内外立杆所承受的恒载,施工活载及风荷载。安装好工字钢挑梁后才在其上搭设悬挑外架。悬挑外架内立杆距主楼外边0.3m,内外立杆横距0.75m,纵距1.5m,大横杆步距1.8m,小横杆间距0.75m~1m,长约1.2m,搭设时要保证小横杆内侧端头距外墙结构外皮保证有100㎜。采用2m长跳板对接平铺,架子外排立杆除转角每段设置斜撑,其余直线段均设置剪刀撑到顶。并满挂封闭式高密度高强安全网栏护,每隔三层满铺一层竹跳板,首层除满铺竹跳板并绑牢实,不能移动外,跳板下还设置高强度安全兜网与外挂安全网重叠连接。圆弧外墙在装修时,在操作层还设置一道随层安全兜网。架子与主体连接方式采用小横杆端直接与预埋的钢筋焊接,连接点布置:两步三跨。(二)、落地式双排脚手架的搭设落地脚手架搭设的工艺流程为场地平整夯实→基础承载实验材料配备→定位设置通长脚手板钢底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横(搁栅)→剪刀撑→连墙杆→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网→……。1.定距定位。根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离,并作好标记。用钢卷尺拉直,分出立杆位置,并用小竹片点出立杆标记。2.铺立杆基础垫板。垫板、底座应准确地放在定位线上,垫板必须铺放平稳,不得悬空;双管立柱应采用双管底座,底座下垫枕木,并垂直于墙面设置。3.从角部立外架的立杆和大横杆,采用小横杆临时固定,立杆和大横杆要长短搭配,接头位置错开;4在搭设一步高后进行立杆和大横杆的校正调直立杆应用线锤校正其垂直度,大横杆应拉线调直并校正水平;5.在校正调直后铺设底笆和挡笆及安全网,每搭设一步高铺设一次;6.与结构拉结:每一结构层设一圈拉结。连结采用钢管与柱抱接;7.在搭设三步高后应加设剪刀撑,角度为45度。8防雷接地采用钢管打入土层1.5m深用扁铁连结架体外架一周对防雷接地检查一次。(三)、悬挑式双排脚手架的搭设1、外架搭设顺序及要求(1)、首层搭设顺序a、每边先竖两端直段立杆,双向吊直与支模满堂架连接固定,然后拉线树中间立杆、吊直,同时绑扎第一根大横杆,连接内外立杆小横杆,校正立杆,逼紧立杆,在底座管中及螺杆处打黄油,待各边直段上一步架后,再按大横杆延伸段树立转角处立杆,并连接斜向大横杆。搭设圆弧段立杆时,每榀立杆要与支撑满堂架连接吊直,再依序上扣件搭设大横杆、小横杆、校正立杆,逼紧立杆。b、绑扎兜网、跳板、挂栏网、挡脚板、钢管栏杆。c、铺一层跳板,绑第二步架大横杆、小横杆,直到高出施工层一步架,翻跳板、铺平、绑剪刀撑、挂栏网、焊接连墙件,焊工字钢挑梁、斜拉杆,挂栏网。d、首层外架搭设完毕,要在第一步架各立杆间增加段斜拉杆,搭设成桁
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