悬挑脚手架施工方案.docx
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悬挑脚手架施工方案
悬挑脚手架施工方案
一、工程概况
烟台市人民检察院干警住宅小区E号楼工程位于台湾村北,胜利
油田疗养院西南,建筑面积8416平方米,地上十三层,地下两层。
二、脚手架搭设方案
因本工程设计有两层地下室,为了施工方便,地下室部分施工时
搭设落地式外双排脚手架,架高11米,立杆间距1.8米,步距1.8米,脚手架横距1.5米;±0.000以上采用型钢悬挑式外双排脚手架,脚手架横距1.35米,纵距1.35米,步距1.8米,连墙件按两步三跨布置,脚手架从±0.000开始设置,东单元设一道,西单元设两道,第二道从+23.13米处开始设置。
内脚手架采用满堂式脚手架,脚手架立杆间距1米,高度方向上每隔1米设纵横向水平杆一道。
1、杆件设置
脚手架钢管横距1.35米,纵距1.35米,步距1.8米,内立杆离结构表面0.25米,小横杆杆头距离墙面0.1米,详见下图:
立面图平面图
剖面图
2、连墙件
拉结点平面图拉结点剖面图
3、剪刀撑
本工程外脚手架转角处设置剪刀撑,沿脚手架高连续设置;剪刀撑横向跨越5根立杆,纵向跨越4道水平杆,角度为45度。
4、护栏和挡脚板
在施工层脚手架板上0.6米、1.2米处各设一道护栏,贴脚手板上平设挡脚板一道。
栏杆和挡脚板
5、密目网及安全网
脚手架外侧采用密目网全部封闭。
架体内部每隔2步设一道
安全网,详见下图。
密目网及安全网
6、通道口
通道口大样图一通道口大样图二
7、物料提升机上料平台
物料提升机上料平台直接与框架结构相连接,不与外脚手架相连,待地下室外墙防水施工完成后,回填土夯实,从地面向上搭设,底部垫架板,并设底托。
每层设拉结点与主体结构连接,上料台满铺架板,架板用架绳绑扎牢固,上料平台周围设两道钢管栏杆,周围用密目网封闭完好,临空面设安全护栏门一道,详见下图。
8、临时上料平台
因各楼搂楼内所拆除的满堂脚手架钢管、模板等器材无法从物料提
升机运输,必须用塔吊吊运,故每层设临时上料平台2处。
临时上料平台采用槽钢悬挑平台,底部设3根[20槽钢作为支撑,上料平台宽2米,外挑长度3米,每层栏杆与主体结构拉结,如下图:
三、计算书如下:
(一)外脚手架计算
1、荷载计算:
1.1、脚手架结构自重
根据(JGJ130-2001)规范附表A-1得gk=0.1435╳24.7=3.544kN
1、外立杆配件自重:
脚手板:
满铺脚手板三层单位荷载0.35kN/m2
外立杆:
gk-1=1.35╳1.35╳0.35╳3/2=0.957kN
内立杆:
gk-2=0.957+1.35╳0.4╳0.35╳3=1.18kN
2、扶手栏杆及挡脚板
gk-3=1.35╳3╳0.0384+0.14╳1.35╳0.25╳3=0.297kN
3、安全立网
gk-4=27╳1.5╳0.01=0.365kN
4、安全平网,共设5道
gk-5=1.35╳1.35╳5╳0.01=0.091kN
合计:
外立杆:
0.91+0.297+0.365+0.091/2=1.6645kN
内立杆:
1.18+0.091/2+15╳0.5╳0.0384=1.31kN
活荷载:
外立杆:
Q1=1.5╳1.35╳3╳3/2=8.2kN
内立杆:
Q2=1.5╳(1.35/2+0.15)╳3╳3=10.02kN
总设计垂直荷载:
外立杆:
F1=1.2╳(3.544/2+1.6645)+1.4╳8.2=15.6kN
内立杆:
F2=1.2╳(3.544/2+1.31)+1.4╳10.02=17.73kN
3.2立杆稳定性验算
3.2.1内立杆稳定性验算
查规范5.3.3表得μ=1.5
λ=μh/I=1.5╳1.8/0.0158=170.9
查规范附表C得φ=0.223
立杆稳定性验算,根据规范5.3.1-1公式
n/φA=17.73/0.223╳489=162.6N/mm2<205N/mm2
满足要求
3.2.2外力杆稳定性验算
1)风荷载计算:
考虑ω=0.77kN/m2
考虑风压变化系数μz=1.2,脚手架挡风面积:
1.8╳1.35=2.43m2
查规范表4.2.4得,风载系数为μs=1.3φ
查附表A-3得,ф=0.089
考虑安全系数为1.4
则脚手架所受风荷载标准值为
ωk=0.7μz·μs·ω0
=0.7╳1.2╳1.3╳0.089╳0.77╳1.4=0.105kN/m2
由风荷载产生的弯矩,根据规范5.3.4公式得
Mω=0.85╳1.4Mωk=0.85╳1.4╳0.105╳1.35╳1.8╳1.8/10
=0.0546kN/m2
外立杆稳定性验算
N/ΦA+Mω/W=15600/(0.223╳489)+54.6/5.08=153.8N/mm2
<205N/mm2,满足要求。
3、连墙件计算
墙体拉结点按两步三跨设置,每个连墙件设2个扣件承受荷载,每个节点承受的风荷载面积为:
3.6╳4.05=14.58平方米
ω0=0.77kN/m2
N=14.58╳0.77/2=8.91/2=5.61kN<8kN
满足要求。
4、悬挑件计算选择
悬挑件受力图如下:
型钢悬挑件受力图
悬挑件本身自重不考虑
M=15.6╳1.6+17.73╳0.25=29.4kN·m
弯曲强度计算
Mx/γxω=29.4╳106/1.05╳237╳103
=118.14N/mm2<205N/mm2
满足要求。
选取I20工字钢作为型钢悬挑件。
对受力较大部位进行验算:
取E1、E2号工字钢作为计算对象,平面图如下:
计算E1、E2号工字钢所受荷载,E1、E2号工字钢上各有5根
立杆,搁置在S31、S32、S33号工字钢上,末端设钢丝绳斜拉索,计算E1、E2号工字钢,受力图如下:
通过比较,E2号工字钢所受力较大,选取E2号工字钢验算弯曲
强度,将各支点均视为固定支点,可判定E1、E2号工字钢均为二次超静定梁,计算抗弯强度:
将E2号工字钢在S32号工字钢与斜拉索之间部分视为简支梁
M=5fl/32+0.27929╳2.72/8
=5╳25.53╳2.7/32+0.2545
=11.02kN·m
弯曲强度计算
Mx/γxω=11.02╳106/1.05╳237╳103
=44.28N/mm2<205N/mm2
满足要求。
计算E1、E2号工字钢作用在S33号工字钢上的力
按上图分析,E1号工字钢上各支座所受竖向力为:
支座1:
8.865/2+0.27929╳1.8/2=4.684KN
支座2:
15.6+8.865/2+0.27929╳(1.8+1.35)/2=20.47KN
支座3:
15.6+0.27929╳(1.35+2.7)/2=23.97KN
支座4:
7.8+15.6/2+0.27929╳(2.7/2+0.15)=16.02KN
按上图分析,E2号工字钢上各支座所受竖向力为:
支座1:
8.865/2+0.27929╳1.8/2=4.684KN
支座2:
17.73+8.865/2+0.27929╳(1.8+1.35)/2=22.6KN
支座3:
17.73+25.53/2+0.27929╳(1.35+2.7)/2=31.1KN
支座4:
15.3+25.53/2+0.27929╳(2.7/2+0.15)=28.78KN
S33号工字钢受力图
计算S33号工字钢抗弯强度:
N1=31.1KN
N2=23.97KN
M=23.97╳1.6+31.1╳0.25=46.127KN·m
弯曲强度计算
Mx/γxω=46.127╳106/1.05╳237╳103
=185.36N/mm2<205N/mm2
满足要求。
5、钢丝绳斜拉索计算
为安全起见,增大安全系数,在转角部位设钢丝绳斜拉索,其余
部位每隔一根工字钢设一根钢丝绳斜拉索,斜拉索在结构中预埋吊环固定,采用花篮螺栓调节钢丝绳紧张度,如下图:
选取E2及S33号工字钢进行验算,由上部计算过程得出:
1、F1=28.78╳5.9/2.9=57.56kN
考虑安全系数K=2.0,钢丝绳的破断拉力换算系数α,对于6╳37钢丝绳取0.85,按公式KN≤Pg计算钢丝绳的设计强度,
KN=2.0╳57.56/0.85=135.44kN
2、F2=23.97╳3.3/2.9=27.28KN<48.77KN
不需验算。
选取钢丝绳型号如下:
14NAT6(9+9+1)+IWR1770
钢丝绳破断拉力为160.884KN
钢丝绳每端固定采用3个钢丝绳夹,采用索具螺旋扣调节钢丝绳紧张度,采用OC型,螺旋扣号为4.5。
6、钢筋套环计算
6.1按S33号工字钢受力图
按最大值计算
F=(31.1╳0.25+23.97╳1.6)/2.6=17.74kN
计算钢筋截面面积
F/б=17.74╳1000/205=86.54mm2
选取Ф16钢筋作为套环,截面面积为402mm2,梁板施工时预埋
铁件在混凝土内,待工字钢就位后将预埋钢筋弯倒后相互搭接焊接起来。
套环详见下图:
双层工字钢处套环示意图
外悬挑双层工字钢连接节点示意图
6.2、吊环验算
钢丝绳上端拉在钢筋吊环上,根据《混凝土结构设计规范》
(BGJ10-89)第7.9.8条规定,吊环采用I级钢筋制作,吊环埋入深度为35d,每个吊环按两个截面计算,吊环拉应力不应大于50N/mm2
F/б=14046/50╳2=140.46mm2
选用Ф16的圆钢制作吊环,As=402mm2>140.46mm2
吊环采用Ф16钢筋制作,预埋在框架梁及框架柱中,支柱模板时将预埋吊环一侧的模板底部用竹胶板条垫起,固定牢固,吊环与框架柱内纵筋相连接,详见下图,吊环布置见工字钢布置平面图:
框架梁内吊钩预埋如下图:
阳台部位预埋铁件,按下图位置预埋:
预埋件详图
悬挑脚手架平面图附后
悬挑脚手架立面图如下:
因转角处双层工字钢上排型钢悬挑长度较大,为减小工字钢悬挑
长度,决定在上层工字钢底部靠近外侧框架梁的部位浇筑C35混凝土垫块,尺寸为200高,240长,150宽,如下图所示:
(二)满堂脚手架计算
满堂脚手架按规范标准采用,立杆间距0.9米,无其他特殊荷载
作用,可不计算。
(三)临时上料台计算
临时上料台计算简图如下:
N1*(1.6+1.2/2)3/=F*2.8
F极限值为ф16圆钢拉力极限值:
205N/mm2*201.1mm2=41225.5N=4.12255吨
N1=4.12255*2.8*3/2.2=15.74吨。
根据施工现场实际情况,该上料台最大载重量限制在1吨以下。
四、施工准备
1、施工前应按施工组织设计中的有关脚手架的要求,向架设和使用人员进行技术交底。
2、按照下列要求对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收,不合格的不得使用。
钢管:
脚手架钢管质量符合现行的国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中的Q235-A级钢的规定。
采用φ48*3.5钢管,每根钢管的最大质量不应大于25KG,新旧
钢管的尺寸\外表质量和外形分别符合《规范》第8.1.1、第8.1.2条的规定。
钢管上严禁打孔。
扣件:
采用可铸造制造的扣件,其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定。
脚手架采用的扣件,螺栓拧紧扭力距65N·M时,不得发生破坏。
脚手板:
采用木脚手板。
安全网:
采用绿色密目安全网。
3、经检验合格的配件应按品种、规格分类,堆放整齐平稳,对方场地不得有积水。
4、清理现场的杂物,平整搭设场地,并使排水通畅。
五、构造要求
8、搭设要求
搭设前应对进场的钢管、扣件、脚手板进行检查验收,不合格产品不得使用;对搭设场地的杂物进行清理,并平整场地。
脚手架基础经验收合格后,按要求进行放线定位。
1.1纵向水平杆的搭设要求
1.2纵向水平杆设置在立杆内侧,长度不小于3跨,纵向水平杆接长采用对接扣件及搭接连接,并按以下要求连接;
1.2.1对接扣件交错布置:
两根相邻纵向水平杆的接头不得设置在同步或同跨内;不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离大于500mm;各接头中心至最近主节点的距离不得大于纵距的1/3;
1.2.2搭接长度应大于1米,等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离大于100mm;
1.3横向水平杆搭设遵守下列要求:
1.3.1主节点处设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接,严禁拆除。
主节点处两个直角扣件的中心距离为100mm,在双排脚手架中,靠墙一端的外伸长度不得大于0.4l,也不得大于500mm;
1.3.2作业层上非主节点处的横向水平杆,最大间距不大于纵距的1/2。
1.3.3横向水平杆两端均采用直角扣件固定在纵向水平杆上;
1.4脚手板的设置应符合下列要求:
1.4.1作业层脚手板满铺、固定,离开墙面120~150mm;
1.4.2脚手板设置在三根横向水平杆上。
脚手板长度小于2米时,可采用两根横向水平杆支撑,将脚手板两端与其可靠固定,严防倾翻。
脚手板铺设时采用对接平铺,也可采用搭接铺设。
对接铺设时,接头处必须设两根横向水平杆,脚手板外伸取120~150mm,两块脚手板外伸长度的和不得大于300mm;脚手板搭接铺设时,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度为250mm,其伸出横向水平杆的长度为150mm。
1.4.3作业层端部脚手板探头长度为150mm,其板长两端均与支撑杆可靠地固定。
1.5立杆搭设应符合下列要求:
1.5.1每根立杆底部均在工字钢上焊接φ20,长15厘米的钢筋;将立杆套在钢筋上以固定立杆;
1.5.2脚手架设置纵向、横向扫地杆。
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
1.5.3立杆采用连墙件与建筑物可靠连接。
1.5.4立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。
对接、搭接符合下列规定:
1.5.4.1立杆上的对接扣件交错布置:
两根相邻的接头不得设置在同步内,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得小于500mm;各接头中心至主节点的距离不得大于步距的1/3;
1.5.4.2搭接长度不得小于1米,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得小于100mm;
1.5.5立杆顶端应高出女儿墙上皮1米,高出檐口上皮1.5米。
1.6连墙件搭设应符合下列要求:
1.6.1应尽量靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300mm;
1.6.2从底层第一步纵向水平杆处开始设置,采用刚性连墙件;
1.6.3采用菱形布置,也可采用方形、矩形布置;
1.6.4连墙件中的连墙杆呈水平设置;
1.7通道口的搭设应符合下列要求:
1.7.1通道口处的空间架体,除下弦平面外,在其余平面内设置一根斜腹杆;
1.7.2斜腹杆采用旋转扣件固定在与相交的横向水平杆的伸出端上,旋转扣件中心线至主节点的距离不得大于150mm;
1.7.3斜腹杆采用通长杆件,当必须接长时,可采用对接扣件连接或搭接连接。
1.7.4通道口顶步设置两层竹架板防护,两层竹架板中间满挂一层密目网;
1.7.5通道口伸出下限杆的杆件端头,增设一个防滑扣件,并应紧靠主节点处的扣件;
1.8剪刀撑与横向斜撑
1.8.1在外脚手架转角处设置剪刀撑,从底向上连续设置;
1.8.2每道剪刀撑跨越5根立杆,宽度不小于4跨;
1.8.3剪刀撑采用搭接接长,搭接应符合相关的要求;
1.8.4剪刀撑斜杆采用旋转扣件固定在与之香蕉的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不得大于150mm;
1.8.5横向斜撑设置在同一节间,除拐角外,中间每隔6跨设置一道,由底至顶层呈之字型连续布置。
9、脚手架的搭设与使用的安全要求
2.1脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规定》(GB5036)考核的专业架子工。
上岗人员定期体检,合格者方可持证上岗;
2.1.1搭设脚手架的人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋;
2.1.2作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载。
不得将模
板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管道等固定在脚手架上;严禁悬挂起重设备。
2.2脚手架一次搭设高度不得超过相邻连墙件以上二步,每搭完一
步脚手架后,应按要求规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
2.3搭设脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严
禁非操作人员入内。
2.4严禁将外径48与51的钢管混用;相邻立杆的对接扣件不得在
同一高度使用;
2.5开始搭设立杆时,应每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙件安装
稳定后,方可根据情况拆除;
2.6当搭至有连墙件的构造点时,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;
2.7纵向水平杆应四周交圈,用直角扣件与内外墙角部立杆固定。
2.8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设完后方可根据情况拆除;
2.9剪刀撑、横向斜撑应随立杆、纵向、横向水平杆等同步搭设;
2.10扣件必须与钢管外径相同;
2.11对接扣件开口应朝上或朝内;
2.12当有六级及六级以上大风和雾、雨雪等天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。
雨雪后上架作业应有防滑措施,并应清扫积雪。
2.13脚手架使用期间,严禁拆除连墙件及主节点处的纵、横向水
平杆,纵、横向扫地杆;
2.14不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业;
2.15在脚手架进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。
六、拆除方案
1、拆除前准备:
脚手架拆除前应全面检查脚手架的扣件连
接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求;根据检查结构补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施,经主管部门批准后方可实施;
2、拆除前应由单位工程负责人进行拆除安全技术交底;并清
除脚手架上杂物及地面障碍物。
10、拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业;
11、连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层
拆除后再拆除脚手架;分段拆除高差不应大于2步,如高差大于2步,应增设连墙件加固;
12、当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度(约6.5米)时,
应先在适当的位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件;
13、各构配件严禁抛掷至地面
14、拆下的构配件应及时检查、整修与保养,并按品种、规格随时码堆存放。
15、拆除脚手架时,地面应设围栏和警示标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。
附表一
吊环及钢丝绳斜拉索设置一览表
方向
工字钢编号
吊环位置
东
E1、E2
27轴梁
E4、E6、E8、E10、
29轴梁
E11、E12
28轴梁
南
S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17、S18、S19、S20、S21、S22、S23、
S24、S25、S26、S27、S28、S29、S30、
S31、S32、S33
A轴梁
西
W1、W2
27轴梁
W4、W6、W8、W10
29轴梁
W11、W12
28轴梁
北
N1、N3、N5、N7、N8、N10、N12、N14、N15、N17、N19、N21、N22、N24、N26、N28
F轴梁
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