屋面架构层悬挑脚手架专项施工方案.docx
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屋面架构层悬挑脚手架专项施工方案
徐州万科城B5区一标段工程
屋面构架悬挑脚手架
专项施工方案
南通五建建设工程有限公司
2016年9月
一、编制依据
1.徐州万科城B5区一标段施工图及《工程施工组织设计》
2.《建筑施工手册》
3.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》等。
4.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
5.《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010
6.《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
7.《钢结构设计规范》GB50017-2003
8.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
二、工程概况:
建设单位:
徐州万汇城置业有限公司
设计单位:
江苏华晟建筑设计有限公司施工单位:
南通五建建设工程有限公司
监理单位:
徐州市建设工程监理有限公司
工程地点:
本工程位于徐州鼓楼区平山路与丁万河交汇处
徐州万科城B5项目工程含住宅4栋及地下车库五个子项构成,总建筑面积约8万m2,具体情况如下表:
序号
名称
建筑高度(m)
建筑面积(㎡)
结构类型
基础形式
建筑层数
1
1#楼
98.8
17736.92
剪力墙结构
桩筏基础
34层
2
2#楼
98.6
17736.92
剪力墙结构
桩筏基础
-1/34层
3
3#楼
98.8
17736.92
剪力墙结构
桩筏基础
-1/34层
4
4#楼
98.8
17736.92
剪力墙结构
桩筏基础
-1/34层
5
地下车库
8.35
21562.84(总)
板柱结构/框架结构
墩筏基础
地下
一层
三、外部脚手架:
1、搭设工艺流程:
定位放线→埋设双Φ18@200钢筋套箍→固定工字钢→搭立杆→大横杆→小横杆→拉结点固定、搭设剪刀撑→小横杆上铺脚手板→护栏→挡脚板→安全网、密目网布设。
2、搭设方法:
外脚手架的搭设方法及力学性能同落地式双排扣件式钢管脚手架。
外脚手架立杆纵向间距(即工字钢间距)为1.2m,内外立杆间距1.6m,内立杆设置在连廊上,大横杆步距1.8m,中间设一道防护栏杆,高1.2m,小横杆端部距墙面0.1m,脚手架底部设在通长铺设脚手板上,作业层满铺木脚手板,立杆底部设纵横向扫地杆。
本方案为连廊北侧上部架构层脚手架方案。
3、搭设施工:
(1)施工准备:
1对钢管、工字钢、扣件、脚手板、密目网、安全网等进行验收,不合格产品严禁使用。
2检验合格的构配件应按品种、规格分类堆放整齐,堆放场地不得有积水。
3清除搭设场地杂物,平整搭设场地。
(2)搭设:
1根据工字钢的间距排距要求进行定位放线。
2搭设纵横向扫地杆:
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离工字钢上皮不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上.
3立杆搭设:
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。
a、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内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向上错开的距离不宜小于500mm,各接头中心至节点的距离不宜大于步距的1/3。
b、搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个扣件固定。
旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端部距离不应小于100mm。
c、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,以确保搭设过程中的安全。
4纵向水平杆搭设:
a、纵向水平杆设置在立杆内侧,其长度不宜小于3跨。
b、纵向水平杆接长:
采用对接扣件连接时,对接扣件应交错布置,两根相邻纵向水平杆的接头不宜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不应小于500mm,各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3;当采用搭接方式连接时,搭接长度不应小于1m,应等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆的距离不应小于100mm。
c、在脚手架的同一步中,纵向水平杆应四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。
5横向水平杆搭设:
a、主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣紧且严禁拆除。
主节点处两个直角扣件的中心距离不应大于150mm。
b、横向水平杆两端采用直角扣件固定在纵向水平杆上方。
c、可在两主节点间加设横向水平杆,横向水平杆间距不得大于700mm,以方便搭设作业面脚手板。
6作业层、栏杆和挡脚板的搭设:
a、栏杆、挡脚板均应搭设在外立杆的内侧。
b、上栏杆上皮高度为1.2m,挡脚板高度不应小于180mm。
7脚手板的铺设:
a、作业层脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120mm~~150mm。
b、脚手板采用搭接铺设,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度大于200mm,其伸出水平杆的长度不应小于100mm。
c、拐角、平台口处的脚手板应与横向水平杆可靠连接,防止滑动。
d、脚手板端部必须用封绳与横向水平杆绑牢。
8安全防护设置:
a、安全平网:
首层架体底部采用竹胶板加密目网封闭严实,中间每隔10m或三至四层设置一道安全平网,且施工层脚手板下也要加一道安全网,网应铺满,其封闭和连接均应严密。
b、密目网:
脚手架外立杆内侧应立挂密目网,网与架体及网与网之间用5mm尼龙绳固定封闭严密。
四、脚手架拆除:
1、拆除准备:
1全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系是否符合构造要求。
2应由工程技术负责人进行拆除安全技术交底。
3清除脚手架上的杂物及地面障碍物。
2、拆除作业:
1划出工作区标志,严禁非施工人员进入现场。
2拆除顺序:
自上而下逐层进行,严禁上下同时作业,后绑者先拆。
3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脚手架,分段拆除高度不应大于2步,如高差大于2步,应增设连墙件进行加固。
4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,应先告知对方,以防坠落。
5当脚手架拆除至下部最后一根长立杆的高度时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件。
6材料、工具应用滑轮和绳索运送或集中用塔吊运送,严禁往地面抛扔。
7拆卸后的各种构件应分类码放整齐。
五、材料质量要求:
1、钢管扣件式脚手架的钢管为无缝钢管,直径均为φ48,它们的力学性能均应符合《冷弯薄壁型钢结构技术规范》。
2、扣件均为锻铸铁铸成的扣件的重量及容许荷载均应符合规范要求。
扣件的形式有三种:
旋转扣件、十字扣件、对接扣件。
3、木质脚手板应采用优质杉木或松木,厚度为5cm,宽度为30cm,长度3m。
六、脚手架搭设质量要求:
1、立杆垂直偏差:
纵向偏差不大于H/200,且不大于100mm,横向偏差不大于H/400,且不大于50mm。
2、单根大横杆水平偏差不大于20mm,小横杆水平偏差不大于10mm。
3、脚手架的步距、立杆横距偏差不大于20mm,立杆纵距偏差不大于50mm。
4、扣件连接时螺栓的松紧程度必须适度,紧固力矩宜为40—65N.m,螺栓根部要放正。
六、安全管理:
1、脚手架搭设人员必须经过有关部门专业培训,合格者方可持证上岗。
2、搭设人员必须戴好安全帽,系好安全带,穿好防滑鞋。
3、脚手架的构配件质量与搭设质量,应按有关规定进行检验,合格后方可使用。
4、作业层上的施工荷载(结构3KN/m2;装饰2KN/m2)要求,不得超载。
不得将模板支架、缆风绳等固定在脚手架上;严禁悬挂起吊设备。
5、六级及六级以上大风和雪、雨,雪天禁止脚手架搭设和拆除作业。
雨、雪后上架作业应有防滑措施,并应及时清除积雪。
6、脚手架使用期间,严禁拆除下列杆件:
主节点处的纵、横向扫地杆,纵、横向水平杆。
连墙件。
7、搭设脚手架时,地面应设围挡及警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。
8、工地临时用电线路架设及脚手架接地、避雷措施应按(施工现场临时用电安全技术规范)(JGJ46)的有关规定执行。
9、脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。
10、架面上严禁码放材料,严禁上架人员在架面上奔跑或退行。
11、工人在架上作业时,应注意自我保护和他人安全,避免发生碰撞,闪失和落物,严禁在架上嬉闹和坐在栏杆等不安全处休息。
12、人员上下应走楼梯,严禁攀援脚手架上下。
13、每班工作人员上架前应先行检查有无影响安全作业的隐患存在,排除解决后方可开始作业。
14、根据工程实际情况应对脚手架定期进行检查。
七、脚手架力学验算:
型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书
架体验算
一、脚手架参数
脚手架设计类型
结构脚手架
卸荷设置
无
脚手架搭设排数
单排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3
脚手架架体高度H(m)
7
脚手架沿纵向搭设长度L(m)
10
立杆步距h(m)
1.8
立杆纵距或跨距la(m)
1.2
立杆横距lb(m)
1.6
双立杆计算方法
不设置双立杆
二、荷载设计
脚手板类型
木脚手板
脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)
0.35
脚手板铺设方式
1步1设
密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)
0.01
挡脚板类型
木挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)
0.17
挡脚板铺设方式
1步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.12
结构脚手架作业层数njj
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)
3
地区
江苏徐州市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0(kN/m2)
0.25
风荷载体型系数μs
1.132
风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)
0.938,0.65
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)
0.265,0.184
计算简图:
立面图
侧面图
三、横向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
横向水平杆在上
纵向水平杆上横向水平杆根数n
3
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
横杆截面惯性矩I(mm4)
107800
横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
横杆截面抵抗矩W(mm3)
4490
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×(0.033+Gkjb×la/(n+1))+1.4×Gk×la/(n+1)=1.2×(0.033+0.35×1.2/(3+1))+1.4×3×1.2/(3+1)=1.426kN/m
正常使用极限状态
q'=(0.033+Gkjb×la/(n+1))+Gk×la/(n+1)=(0.033+0.35×1.2/(3+1))+3×1.2/(3+1)=1.038kN/m
计算简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=q(lb+0.12)2/8=1.426×(1.6+0.12)2/8=0.527kN·m
σ=Mmax/W=0.527×106/4490=117.443N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=5q'(lb+120)4/(384EI)=5×1.038×(1600+120)4/(384×206000×107800)=5.328mm
νmax=5.328mm≤[ν]=min[(lb+0.12)/150,10]=min[1720/150,10]=10mm
满足要求!
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=q(lb+0.12)/2=1.426×(1.6+0.12)/2=1.226kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'(lb+0.12)/2=1.038×(1.6+0.12)/2=0.893kN
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.226kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=0.893kN
q'=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下:
弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.557×106/4490=124.156N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
计算简图如下:
变形图(mm)
νmax=1.858mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1200/150,10]=8mm
满足要求!
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=4.191kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.9
扣件抗滑承载力验算:
横向水平杆:
Rmax=1.226kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
纵向水平杆:
Rmax=4.191kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
满足要求!
六、荷载计算
脚手架架体高度H
7
脚手架钢管类型
Ф48×3
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.12
立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
单外立杆:
NG1k=(gk+(lb+0.12)×n/2×0.033/h)×H=(0.12+(1.6+0.12)×3/2×0.033/1.8)×7=1.174kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆:
NG2k1=(H/h+1)×la×(lb+0.12)×Gkjb×1/1/2=(7/1.8+1)×1.2×(1.6+0.12)×0.35×1/1/2=1.766kN
1/1表示脚手板1步1设
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆:
NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/1=(7/1.8+1)×1.2×0.17×1/1=0.997kN
1/1表示挡脚板1步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆:
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.2×7=0.084kN
5、构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆:
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.766+0.997+0.084=2.847kN
立杆施工活荷载计算
外立杆:
NQ1k=la×(lb+0.12)×(njj×Gkjj)/2=1.2×(1.6+0.12)×(1×3)/2=3.096kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力:
单外立杆:
N=1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(1.174+2.847)+0.9×1.4×3.096=8.727kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
7
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W(mm3)
4490
立杆截面回转半径i(mm)
15.9
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
立杆截面面积A(mm2)
424
连墙件布置方式
一步两跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤230
满足要求!
轴心受压构件的稳定系数计算:
立杆计算长度l0=Kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m
长细比λ=l0/i=3.119×103/15.9=196.132
查《规范》表A得,φ=0.188
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=1.174+2.847+3.096=7.117kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2×(1.174+2.847)+1.4×3.096=9.16kN
σ=N/(φA)=9159.972/(0.188×424)=114.913N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=1.174+2.847+3.096=7.117kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+0.9×1.4NQ1k=1.2×(1.174+2.847)+0.9×1.4×3.096=8.727kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.184×1.2×1.82/10=0.09kN·m
σ=N/(φA)+Mw/W=8726.532/(0.188×424)+90139.392/4490=129.551N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
一步两跨
连墙件连接方式
扣件连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN)
3
连墙件计算长度l0(mm)
600
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Φ42×2.5
连墙件截面面积Ac(mm2)
424
连墙件截面回转半径i(mm)
15.9
连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
连墙件与扣件连接方式
双扣件
扣件抗滑移折减系数
0.9
Nlw=1.4×ωk×1×h×2×la=1.4×0.265×1×1.8×2×1.2=1.603kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736,查《规范》表A.0.6得,φ=0.896
(Nlw+N0)/(φAc)=(1.603+3)×103/(0.896×424)=12.116N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求!
扣件抗滑承载力验算:
Nlw+N0=1.603+3=4.603kN≤0.9×12=10.8kN
满足要求!
九、脚手架材料用量计算
脚手架杆部件名称
数量计算公式
用量(m)
备注
立杆
1×H×(L/la+1)
63
纵向水平杆
(2×(njj+nzj+nqj)+1×(H/h+1))×L
60
防护栏杆+纵向水平杆
横向水平杆
(H/h+1)×((1+n)×L/la+1)×(lb+0.12)
233.92
连墙件
LH/(2la×1h)
16
1步2跨,单位(根)
安全网
LH
70
单位(㎡)
脚手板
(H/h+1)×1/1×L×(lb+0.12)
68.8
1步1设,单位(㎡)
挡脚板
(H/h+1)×1/1×L
40
1步1设
直角扣件
(2×(njj+nzj+nqj)+1×(H/h+1))×(L/la+1)+1×(H/h+1)*(L/la+1)
110
单位(个)
对接扣件
(1×H×(L/la+1)+(2×(njj+nzj+nqj)+1×(H/h+1))×L)/6.5
20
每根钢管长6.5m,单位(个)
旋转扣件
0.3×(1×H×(L/la+1)+(2×(njj+nzj+nqj)+1×(H/h+1))×L)/6.5
6
单位(个)
悬挑梁验算
一、基本参数
主梁离地高度(m)
98.6
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距(mm)
1200
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
几型锚固螺栓
锚固螺栓直径d(mm)
18
主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm)
1900
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm)
100
主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)
4600
梁/楼板混凝土强度等级
C30
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb](N/mm2)
2.5
锚固螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
50
二、梁板参数
边梁截面尺寸(mm)[宽×高]
200×500
楼板厚度(mm)
120
保护层厚度(mm)
梁:
25,板:
15
计算跨度lo(mm)
梁:
6500,板:
3500
板底部平行主梁方向钢筋
Φ8@150HRB335
板底部垂直主梁方向钢筋
Φ8@150HRB335
板顶部平行主梁方向钢筋
Φ8@150HRB335
板顶部垂直主梁方向钢筋
Φ8@150HRB335
梁截面底部贯通纵筋
4Φ18(2排)HRB400
梁截面顶部贯通纵筋
4Φ16(1排)HRB400
梁中箍筋
Φ8@150HRB335(4)
钢筋混凝土梁板自重标准值Gk(kN/m3)
25
楼面均布活荷载Qk(kN/m2)
2
三、荷载布置参数
作用点号
各排立杆传至梁上荷载标准值F'(kN)
各排立杆传至梁上荷载设计值F(kN)
各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm)
主梁间距la(mm)
1
7.12
9.16
1700
1200
附图如下:
平面图
立面图
四、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁合并根数nz
1
主梁材料规格
18号工字钢
主梁截面积A(cm2)
30.6
主梁截面惯性矩Ix(cm4)
1660
主梁截面抵抗矩Wx(cm3)
185
主梁自重标准值gk(kN/m)
0.241
主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2)
215
主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁允许挠度[ν](mm)
1/250
荷载标准值:
q'=gk=0.241=0.241kN/m
第1排:
F'1=F1'/nz=7.12/1=7.12kN
荷载设计值:
q=1.2×gk=1.2×0.241=0.289kN/m
第1排:
F1=F1/nz=9.16/1=9.16kN
1、强度验算
弯矩图(kN·m)
σmax=Mmax/W=16.098×106/185000=87.017N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求!
2、抗剪验算
剪力图(kN)
τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=9.709×1000×[94×1802-(94-6.5)×158.62]/(8×16600000×6.5)=9.5N/mm2
τmax=9.5N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求!
3、挠度验算
变形图(mm)
νmax=14.236mm≤[ν]=2×lx/250=2×1900/250=15.2mm
符合要求!
4、支座反力计算
R1=-2.835kN,R2=13.873kN
五、悬挑主梁整体稳定性验算
受弯构件整体稳定性分析:
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数:
查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得,φb=0.99
由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb'值为0.79。
σ=Mmax/(φbWx)=16.098×106/(0.785×185×103)=110.829N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求!
六、锚固段与楼板连接的计算
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
几型锚固螺栓
几型锚固螺栓直径d(mm)
18
梁/楼板混凝土强度等级
C30
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb]
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