伊川太阳绿城外架方案概要.docx
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伊川太阳绿城外架方案概要
伊川太阳绿城6#楼
悬挑式钢管脚手架施工方案
编制:
审核:
审批:
河南国安建设集团有限公司
2010年4月10日
一、工程概况
二、编制依据
三、悬挑脚手架布置
四、悬挑式脚手架搭设安全技术要求
五、悬挑式脚手架构造技术要求
六、悬挑式脚手架搭设工艺
七、架体受力分析
八、悬挑脚手架计算书
九、安全技术措施
十、扣件式脚手架搭设过程中应注意的事项
十一、脚手架拆除
悬挑式钢管脚手架施工方案
一、工程概况:
该工程地下为一层,地上为十八层,总建筑面积约21039.48M2,基底面积1204.99M2,地上十八层为住宅建筑面积19806.17M2,地下室为自行车库,水暖设备用房,建筑面积1233.31M2。
本工程为二类高层建筑,设计使用年限50年,建筑高度53.70米。
本工程抗震设防烈度为七度。
耐火等级为地上二级、地下一级,项目设计规模等级为中级,屋面防水等级为二级。
本工程位于伊川县杜康大道东侧,交通便利,施工用各种材料运输采购已有保障。
在组织施工时应按照有关市区施工管理规定进行施工。
二、编制依据
1、国务院令第393号建设工程安全生产管理条例
2、GB50017-2003钢结构设计规范
3、GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范
4、JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程
5、JGJ130-2001建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范
6、JGJ80-91建筑施工高处作业安全技术规范
7、JGJ59-99建筑施工安全检查标准
8、DG/TJ08-2002-2006悬挑式脚手架安全技术规程
三、悬挑脚手架布置
根据工程实际情况,主体施工阶段二层以下采用落地式双排脚手架,2~18层采用悬挑式双排脚手架,悬挑脚手架二层设置一挑,悬挑脚手架十层设置一挑,屋顶造型、电梯机房等施工单独搭设双排脚手架。
四、悬挑式脚手架搭设安全技术要求
1、构配件材质
①、质量必须符合国家规范标准;
②、禁止使用:
严重锈蚀、弯曲变形、有裂纹缺损、废料拼接、无出厂合格证和生产许可证或无检测合格证明的管材。
2、焊条
①、采用E43型焊条,直径φ3.2-4.0mm;
②、禁止使用受潮、无出厂合格证的焊条。
3、锚固圆钢
①、质量符合国家标准《钢筋混凝土用钢筋》(GB1499),钢号HPB235;
②、禁止使用螺纹钢材料及严重锈蚀、弯曲变形、有裂纹、废料拼接、无出厂合格证的材料。
4.钢管、扣件、脚手板笆、密目网
(1)、钢管
①、规格:
Φ48×3.25mm;表漆:
黄色。
②、质量符合国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T13793)或《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3092);钢号Q235-A级钢。
③、禁止使用:
严重锈蚀、弯曲变形、有裂纹、无出厂合格证和生产许可证或无检测合格证明的管材。
④、立杆两端面切口须平直。
严禁有斜口、毛口、卷口等现象。
(2)、扣件
①、扣件必须符合国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)。
②、禁止使用脆裂、变形、滑丝、无出场合格证和生产许可证或无检测合格证明的扣件。
③、在螺栓拧紧扭力钜达65N·m时,不得发生破坏。
④、新、旧扣件均应进行防锈处理。
(3)、拉结用材
①、脚手笆:
使用的脚手笆必须整齐完好,不准使用枯脆、单径、破损、散边的竹片底笆。
(4)、密目网
①、网质符合GB16909-97标准;
②、2000目/100cm2。
每张网上均缝有出厂“合格证”和“安鉴”标志;
③、禁止采购和使用无生产许可证、无出厂合格证、无检测合格报告的“三无”劣质密目网。
五、悬挑式脚手架构造技术要求
1、悬挑钢结构
(1)、悬挑方式
①、悬挑水平钢梁采用悬臂式结构;
②、在转角处和阳台处的悬挑水平钢梁增加斜撑;
③、在转角处等不能设置悬挑钢梁的部位,用型钢分别设置内外两道水平连系梁,以确保脚手架立杆不悬空。
(2)、构造尺寸
①、钢梁规格:
采用16#工字钢;
②、钢梁间距:
la=1.6m(与脚手架纵距相同);转角处为1.2m;
③、悬挑长度:
l悬=1.6m,挠度≯2l悬/400;
④、锚固长度:
建筑物内楼板上锚固,l锚=1.6m;
⑤、斜撑规格:
采用[14#槽钢;
⑥、水平连接梁采用16#工字钢。
⑦、拉绳采用直径15.5钢丝绳(6×19)
(3)、锚固方法
用二道φ16预埋钢筋环进行锚固和φ18螺栓与楼板固定,或者将悬挑钢梁及斜撑分别与墙面预埋件钢板焊接锚固,预埋钢板尺寸、质量必须满足要求(见附图)。
(4)、双排脚手架
搭设尺寸:
①、搭设高度:
H=8.8共5步(由-5.9m搭至+2.9m);
②、立杆:
纵距:
la=0.94m;
横距:
lb=1.05m;
单立杆;
距墙:
内立杆距外墙面400mm。
③、步距:
h=1.8m。
④、拉结点:
采用2步2跨,竖向间距3.6m,水平间距1.88m。
刚性连墙件。
(5)、双排脚手架立杆、扫地杆、剪刀撑、大横杆、拉结、搁栅杆、脚手板笆防护搭设安全技术要求。
立杆
①、接长:
对接接长。
顶部可采用搭接,搭接长度≮1m。
管端伸出扣件盖板≮10cm,采用不少于2个旋转扣件固定。
②、端面:
钢管两端面切斜偏差Δ≤1.7mm。
③、接头:
A相邻立杆接头相互错开一个步距(不得在同一平面上或同步内);
B同步内相隔立杆接头高差≥0.5m,至主节点a≤h/3;
④、转角:
脚手架转角处的阴角和阳角必须设置立杆。
⑤、双立杆拼固:
双立杆间紧固扣件每步(1.8m)为二个回转扣件,距上、下主节点均为45cm,两扣件间距为90cm。
扫地杆
①、纵向杆:
立杆的底座向上200mm处,应连续设置纵向扫地杆,用直角扣件与立杆固定;
②、横向杆:
在纵向扫地杆的下方,其与每根立杆相交处设置横向扫地杆;
③、接长:
对接接长。
剪刀撑
①、接长:
搭接接长(不得对接);搭接长度≮1m;管端伸出扣件盖板≮10cm;
②、高度:
与立杆、大(小)横杆同步搭设。
由底至顶连续不断,形成均等菱形状
③、垫板:
底端均必须支承在垫板上;
④、固定:
应用旋转扣件在与之相交的小横杆的伸出端或立杆上。
双肢杆交叉处用回转扣件相互扣接。
7、大横杆
①、接长:
对接接长。
②、接头:
接头相互错开。
两根相邻大横杆的接头不宜设在同步或同跨内。
③、杆长:
杆件长度不宜小于3跨。
拉结抛撑
①、间距:
水平间距为3个纵距,垂直间距3.6m,即二步三跨。
梅花形布置。
②首步拉结:
从底步(第一步)主节点开始设置。
当该处设置有困难时,应采用其它可靠措施固定。
③位置:
靠近主节点设置,距主节点≯30㎝。
④构造1:
采用钢性拉结。
在结构施工过程中根据脚手架平面布置在剪力墙或梁柱上预埋铁件,当脚手架搭设至该位置时,用ф48钢管与铁件焊接。
⑤构造2:
用ф48×3.25钢管,长度在700㎜左右,一端用直角扣件与脚手架内立杆扣紧,另一端与梁柱内预埋钢筋焊接连接。
⑥构造3:
采用工具式拉结。
然后利用剪力墙或砼柱的原模板固定螺栓洞安装、固定拉结杆。
⑦同步设置:
当脚手架搭至有连墙件的预置点时,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。
⑧顶撑:
顶撑应可靠地顶在砼圈梁、柱等结构上,使脚手架不摇晃。
⑨严禁使用仅有拉筋的柔性拉结。
⑩临时拉结:
当脚手架搭设施工层高出拉结出2步时,应采取临时稳定措施,直到上一层拉结安装完后方可根据情况拆除。
拉结不得拉在大横杆、窗框、水落管、避雷带及锈蚀的预埋件上。
抛撑:
当脚手架暂不能设置拉结或架高H≤7米时,应搭设抛撑。
抛撑应采用长杆件与脚手架可靠连接。
倾角45—60度,连接点中心至主节的距离≯3㎝,每隔6跨设置一根。
在拉结安装好后方可拆除抛撑。
搁栅杆
在大横杆间等距设置2根搁栅,@≯40㎝。
脚手板笆
①、竹笆铺设:
施工操作层必须铺满板笆,不少于3步。
竹笆应按其主竹筋垂直于大横杆方向铺设。
对接平铺。
不得有探头板笆现象。
②、竹笆固定:
板笆绑扎牢固。
四个角应用直径1.2㎜的镀锌钢丝固定在大横杆上。
③、脚手板:
对接、搭接构造。
(6)、脚手架底部全封闭
设置水平防护
①、在二根纵向扫地杆及其中间搁栅杆的上方,沿脚手架的横向设置40×40mm木方@≯500mm;
②、从外扫地杆到结构剪力墙面间的宽度范围内,沿脚手架纵向,满铺并固定水平防护九夹板(可用模板边角涂料),不留空隙(见附图)。
(7)、设置垂直防护板
用九夹板封闭楼板与上述水平防护板内边沿所形成的垂直空洞,防止落物(见附图)。
(8)、设置底部踢脚板
水平防护板的外边设置踢脚板;高度≮1.8cm。
(9)、密目网封闭
将首层密目网的下边用木条(26×8)钉压在水平防护板上。
@≯200mm。
六、悬挑式脚手架搭设工艺
1、搭设工艺流程:
安放锚固预埋件安放钢挑梁及固定竖立杆小横杆(扫地杆)拉结搁栅杆栏杆剪刀撑铺脚手笆踢脚板挂密目网底部封闭内隔离
2、安放预埋件
2.1.1、测量定位
根据脚手架悬挑梁平面布置图,以主体结构轴线为基准,在第二层楼板和墙板模板上测量、定位、标识出锚固预埋件安放位置。
2.1.2、安放锚固预埋件
在楼板钢筋内按节点图安放已预制好的锚固钢筋环或在第二层转角处墙体及外凸砼梁板的钢筋内,放焊钢板预埋件。
3、安装悬挑钢结构
待楼板混凝土凝固后,安放悬挑钢梁。
并安放焊接形固定圆钢或安放压板用螺栓固定悬挑梁。
4、脚手架搭设工艺
(1)脚手架立杆纵向间距0.94m,横向间距1.05m,步高为1.8m,内立杆离墙0.4m。
(2)工字钢在安装立杆位置处,穿杆焊接φ38钢管伸出型钢15㎝,以防止立杆滑动。
(3)工字钢安装预埋二根φ16与板筋焊接,以保证有足够强度,型钢外挑1.3(2.6)米,伸入结构1.65(3.3)米,用钢筋或钢板与φ16予埋件固定,不致左右摆动。
(4)钢丝绳按受力要求分别采用φ12双股,吊环采用φ16圆钢,用调节螺杆调节钢丝绳使受力传在预埋吊环上。
(5)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或同一标高内,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50㎝,各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3。
(6)脚手架纵向两端和转角处起,在脚手架外侧每隔9米(水平距离)左右用斜杆搭成剪刀撑,自上而下循序连续设置,剪力撑搭接长度不小于1米,采用3个旋转扣件固定,脚手架每6根立杆设一组剪刀撑,剪刀撑与地面的夹角为50度左右,剪刀撑必须撑至外架顶端。
(7)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完后可根据情况拆除。
(8)脚手架与建筑物的拉结采用刚性连结,垂直方向每层设置,水平方向每隔三跨设一拉结点。
顶部及转角处加密,即在转角1米内,每层设置一拉结,且上、下错开布置,连接点宜靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于30㎝。
(9)当搭至有刚性结点的构造点时,在搭设完该立杆,纵向水平杆、横向水平杆后,应立即设置连墙件。
(10)脚手架从第二步开始设置防护栏杆、踢脚杆。
防护栏杆高度为1.2米,踢脚杆高度为18㎝,顶排增设栏杆一道。
防护栏杆和踢脚杆设在立杆内侧,全部张挂密目式安全网,安全网用18#铅丝绑扎并张挂严密。
(11)脚手片用18#铅丝双股并联绑扎,不小于4点,要求绑扎牢固交接平整,破损的及时更换。
(12)里立杆距墙0.4m,小横杆伸出外立杆连接点0.3m,离外墙面0.1m。
(13)脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不超过相邻连墙件二步以上。
(14)脚手架与墙体的间隙必须隔离,每一层铺设隔离层,不得有探头板。
(15)脚手架避雷措施:
脚手架搭设至顶后在脚手架四角立杠上设置1m的φ32×3镀锌钢管作避雷针。
并将上层樘杠拉通与建筑物避雷网连通。
七、架体受力分析:
采用φ48×3.0钢管、扣件和工字钢等构成的悬挑脚手架,悬挑梁、立杆、大横杆和小横杆是主要受力构件,剪力墙梁板和连墙杆是保证脚手架整体刚度和稳定性的部件,并具有加强脚手架抵抗垂直和水平力作用的能力,其中连墙杆还承受风荷载,扣件是脚手架组成整体的连接体和传力件。
八、悬挑式扣件钢管脚手架计算书
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规范》(JGJ130-2001)。
计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为23.2米(2.9m×8层),立杆采用单立管。
搭设尺寸为:
立杆的纵距0.94米,立杆的横距1.05米,立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为
48×3.25,
连墙件采用2步2跨,竖向间距3.60米,水平间距1.88米。
施工均布荷载为3.0kN/m2,同时施工2层,脚手板共铺设13层。
悬挑水平钢梁采用钢管48×3.25mm,其中建筑物外悬挑段长度1.50米,建筑物内锚固段长度2.00米。
悬挑水平钢梁采用支杆与建筑物拉结,最外面支点距离建筑物0.00m,支杆采用钢管100.0×10.0mm。
1、大横杆的计算
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,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。
(1).均布荷载值计算
大横杆的自重标准值P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.000/3=0.050kN/m
活荷载标准值Q=3.000×1.000/3=1.000kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.050=0.106kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×1.000=1.400kN/m
大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)
(2).抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
跨中最大弯矩计算公式如下:
跨中最大弯矩为
M1=(0.08×0.106+0.10×1.400)×0.9402=0.131kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-(0.10×0.106+0.117×1.400)×0.9402=-0.154kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
=0.154×106/4788.0=32.186N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
(3).挠度计算
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:
静荷载标准值q1=0.038+0.050=0.088kN/m
活荷载标准值q2=1.000kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.088+0.990×1.000)×940.04/(100×2.06×105×114920.0)=0.346mm
大横杆的最大挠度小于940.0/150与10mm,满足要求!
2、小横杆的计算
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,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=0.038×0.940=0.036kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.000×0.940/3=0.047kN
活荷载标准值Q=3.000×1.000×0.940/3=0.940kN
荷载的计算值P=1.2×0.036+1.2×0.047+1.4×0.940=1.416kN
小横杆计算简图
(2).抗弯强度计算
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:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=(1.2×0.038)×1.0002/8+1.416×1.000/3=0.478kN.m
=0.478×106/4788.0=99.763N/mm2
小横杆的计算强度小于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:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=5.0×0.038×1000.004/(384×2.060×105×114920.000)=0.02mm
集中荷载标准值P=0.036+0.047+0.940=1.023kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1023.096×1000.0×(3×1000.02-4×1000.02/9)/(72×2.06×105×114920.0)=1.534mm
最大挠度和
V=V1+V2=1.555mm
小横杆的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求!
3、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(规范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=0.038×1.000=0.038kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.000×0.940/2=0.071kN
活荷载标准值Q=3.000×1.000×0.940/2=1.410kN
荷载的计算值R=1.2×0.038+1.2×0.071+1.4×1.410=2.105kN
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,试验表明:
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;
4、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)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1078
NG1=0.108×17.100=1.844kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板,标准值为0.15
NG2=0.150×13×0.940×(1.000+0.400)/2=1.283kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15
NG3=0.150×0.940×13/2=0.917kN
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4=0.005×0.940×17.100=0.080kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.123kN。
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=3.000×2×0.940×1.000/2=2.820kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中W0——基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用:
W0=0.550
Uz——风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用:
Uz=0.840
Us——风荷载体型系数:
Us=0.872
经计算得到,风荷载标准值Wk=0.7×0.550×0.840×0.872=0.282kN/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
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×4.123+0.85×1.4×2.820=8.304kN
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×4.123+1.4×2.820=8.896kN
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——风荷载标准值(kN/m2);
la——立杆的纵距(m);
h——立杆的步距(m)。
经过计算得到风荷载产生的弯矩Mw=0.85×1.4×0.282×0.940×1.800×1.800/10=0.102kN.m
5、立杆的稳定性计算
(1).不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=8.896kN;
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm;
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=1.500;
l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=1.155×1.500×1.800=3.118m;
A——立杆净截面面积,A=4.567cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.788cm3;
——由长细比,为3118/16=197;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.188;
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到
=8896/(0.19×457)=103.797N/mm2;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
(2).考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=8.304kN;
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm;
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=1.500;
l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=1.155×1.500×1.800=3.118m;
A——立杆净截面面积,A=4.567cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.788cm3;
——由长细比,为3118/16=197;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.188;
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.102kN.m;
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到
=8304/(0.19×457)+102000/4788=118.234N/mm2;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
6、连墙件的计算
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:
Nl=Nlw+No
其中Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:
Nlw=1.4×wk×Aw
wk
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