25#悬挑外脚手架方案.docx
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25#悬挑外脚手架方案
金源.纳帕溪谷2、3、4、5#安置楼
悬挑外脚手架方案
一、编制依据
金源.纳帕房地产有限公司金源.纳帕溪谷2-5#楼施工图
西安市建筑工程施工安全操作规程
建筑施工高处作业安全技术规范
西安市建筑施工企业安全防护基本标准
西安市建筑施工企业安全生产责任制
简明施工计算手册
二、工程概况
本工程位于西安市十里铺李家堡村,由金源.纳帕地产建设,中国联合工程公司设计,陕西大成建设工程监理有限责任公司监理,陕西宝陵(集团)有限责任公司承建,4#楼建筑面积40280.18㎡,建筑高度98.05m,地上33层,地下1层。
3#楼总建筑面积20775㎡,建筑高度99.05m,地上34层,地下1层。
4#总建筑面积12449.92㎡,建筑总高度60.35米,地上二十层,地下一层,地下一层为六级人防;基础形式为梁板式筏形基础,结构形式为剪力墙结构。
一、悬挑外架的构造和搭设要求:
1、基本要求
槽钢悬挑扣件式钢管搭设的脚手架是施工临时结构,它主要承受施工过程中各种垂直和水平荷载。
因此脚手架必须有足够的承载力、刚度和稳定性。
在施工过程中,在各种荷载作用下不发生失稳、倒塌。
并不超过结构的允许强度、变形、倾斜、摇晃或扭曲现象,以保证安全。
2、受荷情况
采用φ48×3.5钢管和扣件等构成的脚手架,立杆、大横杆、小横杆是主要的受力构件。
剪刀撑、斜撑和连墙杆是保证脚手架整体刚度和稳定性的杆件,并具有加强脚手架抵抗垂直和水平作用的能力。
其中连墙杆还承受风荷载;扣件是脚手架组成整体的连接和传力件。
3、搭设要求
(1)、脚手架力杆采用对接扣件连接,相邻两立杆接头应错开不小于500毫米,且不在同一步距内。
纵向水平杆连接时应用对接扣件连接,上下两根水平杆接头错开开不小于500毫米,同一步距内两个接头也应错开,并不得在同一跨内。
(2)、小横杆伸出外立杆150~200,与墙体的距离为100左右。
(3)、脚手架纵向两端和转角处起,在脚手架外侧用斜杆搭成剪刀撑,自下而上循环布设。
斜杆用长钢管与脚手架底部成45~60°夹角,斜杆用旋转扣件与立杆和横向水平杆扣牢。
(4)、外立杆里设1米高防护杆和18厘米的挡脚板。
其外立杆内侧全部挂密目网,脚手架内侧形成邻边的要设1.2米高的防护栏杆和18厘米的挡脚板。
(5)、脚手架每2层设通长安全竹脚手板,支撑在两根钢管上,用18#铁丝扎牢。
(6)、脚手架与主体结构必须采用刚性连接,不允许采用一顶一拉的柔性连接。
连接杆应于墙面垂直,连墙杆与墙、梁、柱中的预埋件连接时,砼的强度不得低于15N/mm2才能使用。
(7)、扣件同连墙杆连接时的紧固力在45~55N·m范围内,不得低于45N·m或高于60N·m。
挑架底的横槽钢采用14号槽钢,必须与楼板上预埋的φ16钢筋扣紧并有防拉拔措施,预埋的φ16钢筋环锚固长度为15d,并安放在楼板筋下面,同楼板钢筋用扎丝绑牢。
4、搭设参数
立杆纵距1.5米,横距0.9米,步距1.5米,内立杆离墙面0.3米。
连墙杆与主体连接的竖向间距为三步架高,水平间距为三步跨。
每悬挑架搭设高度不超过15m.每栋楼按照三层挑架循环导用。
外侧防护栏杆
剪刀撑
Lbn×la
脚手架示意图
二、脚手架荷载的分类:
脚手架荷载可分为永久荷载〈恒荷载〉与可变荷载〈活荷载〉。
(一)、永久荷载可分为:
1.脚手架荷载自重,包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆,剪力撑,横向斜撑和扣件自重。
2.构配件自重,包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施的自重。
(二)、可变荷载可分为:
1)施工荷载.包括作业层上的人员、器具和材料的自重。
2)风荷载。
三、荷载标准值:
1、脚手板(竹串片)自重标准值:
0.35KN/㎡
2、栏杆、竹串片脚手板、挡板标准值:
0.14KN/M
3、结构脚手架标准值:
3KN/㎡
4、脚手架上吊挂的安全设施标准值(不计入)
5、作用于脚手架上的风荷载水平标准值:
WK=0.7μ2μ5W0
μ2—风压高度变化系数
μ5—脚手架风荷载体型系数,全封闭脚手架WS=1.2An/Aw
W0—基本风压:
0.35KN/㎡
荷载的效应组合:
计算项目
荷载的效应组合
纵向、横向水平杆强度与变形
永久荷载+施工均布活荷载
脚手架立杆稳定
永久荷载+施工均布荷载
连墙杆的承载力
风荷载+5.0KN
四、设计计算
(一)、基本规定:
1.脚手架承载力应按概率极限状态设计法的要求,采用分项系数设计表达式进行设计,可进行下列设计计算:
(1)、纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件的抗滑承载力计算。
(2)、扣件抗滑承载力验算。
(3)、立杆的稳定性计算。
(4)、斜拉钢丝绳卸荷计算:
(5)、工程结构上的预埋吊环计算
(6)、悬挑[槽钢强度计算。
2、计算构件的强度、稳定性和连接强度时,应采用荷载效应组合的设计值,永久荷载分项系数为1.2,可变荷载分项系数为1.4。
3、脚手架中的铰弯构件,应根据正常使用极限状态的要求验算变形。
验算变形时,应采用荷载短期效应组合的设计值。
(二)、横向水平杆的计算:
1、横向水平杆的抗弯强度计算变形验算:
1抗弯强度验算:
gk=0.35×0.7=0.245KN/mqk=2.0×0.7=1.4KN/m
MGk=gklb2[1-(a1/lb)2]/8
=0.245×12×[1-(0.3/1)2]2/8=0.025kN•m
MQk=qklb2/8=1.4×1.02/8=0.175kN•m
Max=1.2MGk+1.4MGk=1.2×0.025+1.4×0.175=0.28kN•m
σ=Mmax/w=0.28×106/5.08×103=55.1N/mm2<205N/mm2
所以,横向水平杆抗弯强度满足要求.
变形验算:
E=2.06×105N/mm2I=12.19×104mm4
容许挠度[ν]=l/150=1000/150=6.7mm
按正常使用极限状态验算:
q=0.245+1.4=1.645kN/m
ν=5qlb4/(384EI)=5×1.645×10004/(384×2.06×105×12.19×104)
=0.85mm<[ν]=6.67mm
(三)、纵向水平杆抗弯强度及变形验算:
由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值:
Fg=R=0.5×gk×lb×(1+a1/lb)2
=0.5×0.245×1.0×(1+0.3/1.0)2=0.21kN
Fq=R=0.5×qk×lb×(1+a1/lb)2
=0.5×1.4×1×(1+0.3/1.0)2=1.18kN
1验算抗弯强度:
MGk=0.175Fgla=0.175×0.21×1.4=0.051kN•m
Mqk=0.213Fqla=0.213×1.18×1.4=0.352kN•m
Max=1.2MGk+1.4MQk=1.2×0.051+1.4×0.352=0.55kN•m
δ=Max/w=0.55×106/5.08×103=108.3N/mm2<205N/mm2
2变形验算:
ν=k1×FgLa3/(100EI)+k2×FqL3a/(100EI)
=(1.146×0.21+1.615×1.18)×103×14003/100×2.06×105×12.19×104
=2.3mm<1400/150=9.3mm
(四)、验算扣件抗滑承载力:
Rg=(1+1.15)Fg=2.15×0.245=0.53kN
Rq=(1+1.3)Fq=2.3×1.4=3.22kN
R=1.2Rg+1.4Rq=1.2×0.53+1.4×3.22=5.14kN (五)、立杆计算: 1、验算立杆稳定性 永久荷载简图可变荷载简图 1施工荷载考虑三层的装修荷载∑Qk=2×3=6kN/m2 计算位置取底层立杆底座处 NGlk=gkl=0.1248×24=3kN 作业层传给立杆的荷载: Rga=3[G2+0.5×g1×lb(1-a1/lb)2] =3×[0.11×1.4+0.5×0.35×1.4×1.0×(1-0.3/1.0)2] =0.82KN Rgb=3×0.5×g1×lb×(1+a1/lb)2 =3×0.5×0.35×1.0×(1+0.3/1.0)2=0.89kN Rqa=0.5×q1×lb=0.5×6×1.4×1.0=4.2kN Rqb=0.5×q1×lb×(1+a1/lb)2 =0.5×6×1.4×1.0×(1+0.3/1.0)2=7.1kN a.不组合风荷载 Nb=1.2(NGlk+Rgb)+1.4Rqb =1.2(3+0.89)+1.4×7.1=14.6kN Na=1.2(NGlk+Rga)+1.4Rqa =1.2×(3+0.82)+1.4×4.2=10.5kN Na 确定立杆长细比及稳定系数: A=4.89×102mm2i=15.8mmw=5.08×103mm3 验算长细比 λ=l0/i=kµh/i=1.55×1.155×1800/15.8=204 ψ=0.174 N/Aψ=14.6×103/(0.174×489)=171.6N/mm2<205N/mm2 满足要求 b.组合风荷载时对A杆的验算 N=1.2×(NGlk+Rgb)+0.85×1.4×Rqb =1.2×(3+0.89)+0.85×1.4×7.1=13.1kN 计算风载标准值 Wk=0.7×μs×μzω0=0.7×1.77×1.3×0.77×0.6 =0.74kN/m2 立杆长细比 λ=l0/i=kμh/i=1.155×1.50×1800/15.8=204 Mω=(0.85×1.4×0.74×1.4×1.82)/10=0.057kN·m N/Aψ+Mω/W=13.1×103/(0.186×489)+0.4×103/(5.08×103)=144.1N/mm2<205N/mm2 满足要求。 (六)斜拉钢丝绳卸荷计算: A、计算要求: 、斜拉钢丝绳卸荷考虑要点: 为减少斜拉引起的水平力,避免立杆与小横杆连接扣件发生滑移而引起立杆向里弯曲变形,应使斜拉钢丝绳与水平短横杆的交角尽量大。 、根据架体计算,吊点水平间距L=3×1.5=4.5M 、斜拉钢丝绳用花篮螺栓拉紧,做到所有钢丝绳拉紧程度基本相同,避免钢丝绳受力不均匀。 、吊点必须设在立杆与大横杆、小横杆的交点处,钢丝绳必须由大横杆底部兜紧。 、吊点处应设两根小横杆,一根与立杆卡牢,一根与大横杆卡牢,两根小横杆端头与建筑物顶紧承受斜拉引起的水平力。 、可在吊点下方附加斜撑杆,与钢丝绳共同受力。 、斜拉吊点竖向距离,理论上是按3×1.8=5.4M计算的。 B、所卸荷载,宜考虑架子的全部荷载由卸荷点承受,这样即使架子下塌,钢丝绳也能将架子全部拉起,实际上架子处于被吊挂状态。 、一个纵距全部设计值NGK1 一个纵距范围内每米高脚手架结构自重产生轴向压力标准值: qK=0.1248KN/M(JGJ130-2001,查A-1) 挑架按4层搭设,7步则脚手架结构自重轴心压力标准值 NGK1=7×0.1248=0.87KN 、两层脚手板轴心压力: (即一个立杆纵距的附设构件自重) NGK2=1.715KN(见“高层建筑施工手册”,表4-4-5) 、考虑二层装修荷载同时存在,则施工荷载产生的轴心压力为: NGK=2×4.2=8KN(见高层建筑施工手册,表4-4-6) 、格构式压杆的轴向压力为: N=1.2×(n1N1+NGK1)+1.4NGK(式中n1为脚手架步距数) =1.2(7×0.87+1.715)+1.4×8.4 =9.366+11.76=21.13KN ⑤、吊点荷载: 根据前设置架子每隔三个纵距有四个斜拉点,每个吊点所承受荷载P1按下公式计算: P1=(3N×KX)/4=(3×21.13×1.5)/4=23.77KN 式中KX: 荷载不均匀系数,由于钢丝绳拉紧程度不相同,以及内外立杆荷载也不等,这些不均匀因素综合考虑KX=1.5 吊点斜拉张力计算简图见右: ∴TA0=P1×√(5.42+1.42)/5.4 =P1×1.03=24.56KNO TAB=-P1×1.4/5.4 =-23.77×1.4/5.4=-6.16KNP1P1 TB0=P1×√(5.42+0.352)/5.4=23.82KN TBC=-(P1×0.35/5.4+TAB)=-7.7KN 、钢丝绳型号确定 验算钢丝绳抗拉强度: 按下公式PX≤αPg/K 式中PX: 钢丝绳的计算拉力,即TAO=24.56KN α: 考虑钢丝绳受力不均匀的钢丝断拉力换算系数: 查《高层建筑施工手册》表4-4-13,取6×19规格的钢丝绳α取0.85。 K: 钢丝绳的使用安全系数查《高层建筑施工手册》表4-4-24取6。 (24.56×6)/0.85=173.37KN<Pg 需选用φ16钢丝绳Pg=180KN即满足要求。 、选择与钢丝绳配套使用的卡环: 因为已选用φ16钢丝绳,查《高层建筑施工手册》表4-4-16适用的卡环为M27,其安全荷载重27KN>P1=24.56KN ∴安全 (七)、工程结构上的预埋吊环计算: 根据“混凝土结构设计规范”吊环应采用Ⅰ级钢制作,严禁使用冷加工钢筋,吊环埋入深度不应小于30d(钢筋直径),并应焊接或绑扎钩住结构主筋,吊环钢筋D=20: NP1P1 350 900 1500 N=(0.35P1+1.25P1)/1.5=24.56X1.6/1.5=26.2KN As=N/f=26200/215=121.9mm2 选2φ20则As=251.1mm2>121.9mm2 ∴安全。 (八)、悬挑[槽钢强度计算: P1=3.785P2=3.785 采用[14号槽钢,查表得: IX=563.4㎝4=5.63×106mm2180900 WX=8.05×104mm3E=2.06×105 弯距: M=P·L=3.785×0.3+3.785×1.2=5.68KN·m υ=M/W=5.68×106/8.05×104=70.56N/mm2〈f=205N/mm2 满足要求 挠度验算: W=PL3/3E·I =3.785×103×(3003+12003)/(3×2.06×105×5.63×106)=1.91mm<1200/400=3mm 满足要求。 结构板 阳台板 (九)、构造要求: 150 100 900 2000 挑梁由槽钢16α、2φ25构成,尺寸位置见下图所示: 350 1 700 300 100 14α 100 2φ25 2φ12 1 挑梁构造示意图 五、安全施工措施 1、材质及其使用的安全技术措施 1)、每个扣件必须拧紧,并以防扣件与钢管滑落.对接扣件安装时其开口应向内,以防进雨,直角扣件安装时开口不得向下,以保证安全。 2)、各杆件端头伸出扣件盖板边缘不小于100mm。 3)、钢管有严重锈蚀、压扁或裂纹的不得使用,禁止使用有脆裂、变形、滑丝等现象的扣件。 4)、外脚手架严禁钢竹、钢木混搭,禁止扣件、绳索、钢丝、竹篾、塑料混用。 5)、严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用。 6)、钢管和扣件必须具有合格证,方可使用。 2、脚手架搭设的安全技术措施 1)、脚手架的基础必须经过硬化处理满足承载力要求,做到不积水、不沉陷,顶板基础的混凝土必须达到设计强度的75%以上才能施工。 2)、搭设过程中划出工作标志区,禁止行人进入,统一指挥、上下呼应、动作协调,严禁在无人指挥下作业。 当解开与另一人有关的扣件时必须先告诉对方,并得到允许,以防坠落伤人。 3)、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。 4)、脚手架及时与结构拉结或采取临时支顶,以保证搭设过程安全,未完成脚手架在每日收工前,一定要确保架子稳定。 5)、脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设的高度不得超过相邻连墙件以上两步。 6)、在搭设过程中应由安全员、架子班长等进行检查、验收和签证。 每两步验收一次,达到设计施工要求后挂合格牌。 3、脚手架上施工作业的安全技术措施 1)、结构外脚手架每支搭一层,支搭完毕后,经项目经理部安全员验收合格后方可使用,任何班组长和个人,未经同意不得任意拆除脚手架部件。 2)、严格控制施工荷载,脚手板上不得集中堆放荷载,施工荷载不得大于3kN/m2,确保较大安全储备。 3)、结构施工时不允许三层同时作业,装修施工时同时作业层数不超过两层,临时使用的悬挑脚手架同时作业层数不超过一层。 4)、当作业层高出其下连墙件3.1m以上,且其上尚无连墙件时应采取适当的临时抛拉措施。 5)、各作业层之间设置可靠的防护栏杆,防止坠落物体伤人。 6)、定期检查脚手架,发现问题和隐患,在施工作业前及时维修加固,以达到坚固稳定,确保施工安全。 4、脚手架拆除的安全技术措施 1)、脚手架搭拆人员必须是经过考核的专业架子工,并持证上岗。 连墙件应在位于其上的全部可拆杆件都拆除之后才能拆除。 2)、拆架前,全面检查待拆脚手架,根据检查结果,拟订出作业计划,报请批准,进行技术交底后才准备工作。 3)、架体拆除前,必须察看施工现场环境,包括架空线路、外脚手架、地面的设施等各类障碍物、地锚、揽风绳、连墙杆及被拆除架体各吊点、附件、电器装置情况,凡能提前拆除的尽量拆除掉。 4)、拆除时应划出作业区,周围设绳绑围栏或树立警示标志,地面设专人围护,禁止非作业人员进入。 5)、拆除时统一指挥、上下呼应、动作协调,当解开与另一人有关的扣件时必须先告诉对方并得到允许,以防坠落伤人。 6)、拆架时不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。 7)、每天拆架下班时,不应留下隐患部位。 8)、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电事故。 9)、在拆除过程中,凡松开连接的杆、配件应及时拆除运走,避免误扶、误靠已松脱的杆件。 拆除的杆、配件严禁向下抛掷,应吊至地面,同时做好配合协调工作,禁止单人进行拆除较重杆件等危险性作业。 10)、所有杆件和扣件在拆除时分离,不准在杆件上附着扣件或两杆连着送至地面。 11)、所有的脚手板,应自外向里竖立搬运,以防止脚手板和垃圾物从高处坠落伤人。 12)、拆除的零配件要装入容器内,用吊篮吊下;拆下的钢管要绑扎牢靠,双点起吊,严禁从高空抛掷。 13)、六级风以上(含六级)时停止拆除脚手架施工。 六、文明施工要求 1、进入施工现场的人员必须戴好安全帽,高空作业系好安全带,穿好防滑鞋等,现场严禁吸烟。 2、进入施工现场的人员要爱护场内的各种绿化设施和标识牌,不得践踏草坪、损坏花草树木、随意拆除和移动标识牌。 3、严禁酗酒人员上架作业,施工操作时要求精力集中、禁止开玩笑和打闹。 4、脚手架搭设人员必须是经考试合格的专业架子工,上岗人员定期体检,体检合格者方可发上岗证。 凡有高血压、贫血病的、心脏病及其他不适宜高空作业者,一律不得上脚手架操作。 5、上架子作业人员上下均应走人行梯道,不准攀爬架子。 6、护身栏、脚手板、挡脚板、密目安全网等影响作业班组支模时,如需要拆改时,应由架子工来完成,任何人不得任意拆改。 7、脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改,如需作局部拆改时,须经技术部同意后由架子工操作。 8、不准利用脚手架吊运重物;作业人员不准攀登架子上下作业面;不准推车在架子上跑动;塔吊起吊物体时不能碰撞和拖动脚手架。 9、不得将模板支撑、泵送混凝土及砂浆的输送管等固定在脚手架上,严禁任意悬挂起重设备。 10、在架子上的作业人员不得随意拆动脚手架的所有拉结点和脚手板,以及扣件绑扎扣等所有架子部件。 11、脚手板使用时间较长,因此在使用过程中需要进行检查,发现地基下沉、杆件变形严重、防护不全、拉结松动等问题要及时解决。 12、要保证脚手架体的整体性,不得与施工电梯等一并拉结,不得截断架体。 13、施工人员严禁凌空抛掷杆件、物料、扣件及其他,材料、工具用滑轮和绳索运输,不得乱扔。 14、使用的工具要放在工具袋内,防止掉落伤人;登高要穿防滑鞋,袖口及裤口要扎紧。 15、脚手架堆放场做到整洁、摆放合理、专人保管,并建立严格领料手续。 16、运至地面的材料应按指定地点随拆随运,分类堆放,当天拆当天清,拆下的扣件和钢丝要集中回收处理,应及时整理、检查,按品种、分规格堆放整齐,妥善保管。 17、六级以上(含六级)大风、大雪、大雾、大雨天气停止脚手架作业。 在冬期、雨期要经常检查脚手板、斜道板、跳板上有无积雪、积水等,若有则应随时清扫,并要采取防滑措施。 目录 一、悬挑外架的构造和搭设要求……………………………1 二、脚手架荷载的分类………………………………………4 三、荷载标准值………………………………………………5 四、设计计算…………………………………………………5 五、安全施工措施……………………………………………………16 六、文明施工要求……………………………………………………………………20 金源.纳帕溪谷2、3、4、5#楼 编制: 审核: 审批: 陕西宝陵建设(集团)有限责任公司 第九项目部 二0一一年四月二十一
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