悬挑架加固补充方案.docx

悬挑架加固补充方案.docx

《悬挑架加固补充方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《悬挑架加固补充方案.docx（31页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

悬挑架加固补充方案

梅山保税港区商贸大厦工程

外脚手架搭拆专项方案

一、工程概述

1、工程名称：

梅山保税港区商贸大厦

2、工程地点：

梅山保税港区B-7-1地块

3、建设单位：

宁波新旺置业有限公司

4、设计单位：

宁波市工程设计研究院

6、工程概况：

本工程位于梅山保税港区B-7-1地块横山路边上，由1#、2#楼及裙房组成，其中1#楼为13层、2#楼为21层，总建筑面积约48042平方米，其中地上建筑面积39510平方米，地下建筑面积8532平方米。

建筑结构形式为钢筋混凝土框架剪力墙结构，建筑结构的抗震类别为丙类。

相对标高±0.00相当于黄海高程3.40米。

二、外架选型

1#楼：

1、从地下室顶面至七层楼板面（+29.4m）准备搭设落地式双排脚手架，15m以下采用双立杆，步距h=1.8m，纵距la=1.5m，横距lb=1.05m，连墙件为二步三跨用直角扣件及短钢管与梁侧预埋铁件焊接连接，外侧用密目式安全网全封闭。

2、从七层楼面开始采用二挑工字钢悬挑架，第一挑标高为+29.4m，第二挑标高为+49.0m；第一挑脚手架高度为19.6m，第二挑脚手架高度为19.6m，步距h=1.8m，纵距la=1.5米，横距为lb=0.9m。

2#楼：

1、从地下室顶面至八层楼板面（+24.8m）准备搭设落地式双排脚手架，采用单立杆，落地部分有后浇带处用16#工字钢铺设，步距h=1.8m，纵距la=1.5m，横距lb=1.05m，连墙件为二步三跨用直角扣件及短钢管与梁侧预埋铁件焊接连接，外侧用密目式安全网全封闭。

2、从八层楼面开始采用三挑工字钢悬挑架，第一挑标高为+24.8m，第二挑标高为42.8m，第三挑标高为61.8m；第一挑脚手架高度分别为18.0m，第二挑脚手架高度为19.0m，第三挑脚手架高度为19.2m，步距h=1.8m，纵距la=1.5米，横距为lb=0.9m。

三、外架搭拆施工要求

1、材料要求

1.1、钢管为Ф48×3.25，表面锈蚀程度不应大于0.44mm，钢管弯曲程度不大于3mm/M，若超出规定，不得使用。

1.2、扣件应用锻铸铁制成，不得有裂缝，出现滑丝等缺陷。

1.3、脚手板采用竹笆脚手板，主筋不得缺少或断裂。

1.4、建筑用密目式安全网应符合有关规定，并有许可证及合格证方可使用。

2、构造要求

2.1、水平杆

2.1.1、纵向水平杆宜设置在立杆内侧，长度不宜小于3跨。

2.1.2、水平杆应采用对接，对接接头应交错布置，即相邻两根接头不宜设置在同步同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平位置错开不小于500mm；若搭接，则搭接长度不小于1M，且用三个扣件固定，端部离扣件100mm。

2.1.3、横水平杆离墙端挑出550mm，外端伸出100mm。

2.1.4、脚手板按其主筋垂直于纵向水平杆方向铺设，四角用18#双股铁丝固定于纵向水平杆上。

2.2、立杆

2.2.1、脚手架必须设置扫地杆，其中纵向扫地杆采用直角扣件固定于距底座200mm处的立杆上，横向杆同样固定于紧靠纵向杆的立杆上。

2.2.2、立杆接长除顶层顶步外，一律采用对接，对接错开要求同纵向杆。

2.2.3、立杆顶端需高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。

2.3、连墙件

2.3.1、本外架拉结按层高并结合二步三跨设置，顶部进行加密。

2.3.2、连墙件从底层第一步纵向杆开始设置，转角处翻进80cm进行设置。

2.3.3、连墙件用钢管和扣件配合应用，连墙件均采用刚性连接。

2.4、剪刀撑

2.4.1、每道剪刀撑宽度应不小于4跨且不小于6m不大于9m，斜杆与水平夹角为450。

2.4.2、剪刀撑应由底至顶连续设置。

2.4.3、剪刀撑接长采用搭接，要求同2.1.2条。

2.5、斜道

 2.5.1、采用之字形斜道，宜附着外脚手架或建筑物设置。

2.5.2、人行斜道宽度不宜小于1m，坡度宜采用1：

3。

2.5.3、拐弯处应设置平台，其宽度不上于斜道宽度。

 2.5.4、斜道两侧及平台外围均应设置栏杆及踢脚杆，栏杆高度应为1.2m，踢脚杆高度仅为0.3m，内侧应挂密目网封闭。

2.5.5、脚手板横铺时，应在横向水平杆下增设纵向支托杆，纵向支托杆间距不应大于500mm。

2.5.6、脚手板上应每隔250～300mm设置一根防滑木条，木条厚度宜为20～30mm。

3、外架施工

3.1、基座处理

3.1.1、落地式脚手架搭设前，先对外架搭设的范围内地下室顶面进行检查，如发现脚手架落在后浇带位置采用12号工字钢垫底作加强处理。

3.1.2、悬挑式脚手架在搭设前，检查悬挑工字钢的水平情况，经查符合要求后方可进行外架搭设。

3.2、搭设

3.2.1、脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件的二步。

3.2.2、每搭设完一排架子后，应及时校正步距、纵距、横距及垂直度。

3.2.3、开始搭设立杆时，应每隔6米设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可拆除。

3.2.4、当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处立杆、纵横水平杆后，应立即设置连墙杆。

3.2.5、剪刀撑应随立杆、水平杆同步搭设。

3.2.6、扶手离架面1.2米，下道踢脚距架面180mm。

3.2.7、脚手板应满铺，铺稳，四角用铁丝绑于纵向杆上。

3.2.8、搭设完一皮排后，即在外围用密目式安全网进行全封闭。

3.2.9、因施工原因，外架与外墙体间隔较大，所以每层采用竹笆片脚手板进行隔离。

3.3、拆除

3.3.1、拆架前先进行脚手架的全面检查，连墙件，支撑体系是否符合要求。

3.3.2、拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业，拆几层先解几层安全网。

3.3.3、连墙件必须随脚手架拆除而逐层拆除，分段拆除高差不应大于2步。

3.3.4、各配件严禁从上往下抛掷，必须由上而下传递下来。

4、安全管理要求

4.1、外架操作人员必须具有特种作业上岗证，且须持证上岗。

4.2、工人每次操作前，必须对其进行技术、安全交底。

4.3、操作人员必须戴好安全帽，系好安全带，穿防滑鞋。

4.4、作业层施工荷载应符合设计要求，不得超载。

4.5、在脚手架使用期间不得拆除扫地杆、连墙件及主节点杆件等。

4.6、外架拆除时，地面应设置围栏和警戒标志，并派专人看守，非操作人员严禁入内。

4.7、外架搭设完成后必须经公司质安科验收合格后方可投入使用，并做好相应的验收记录。

四、钢管落地脚手架计算

扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等编制。

（一）参数信息:

1.脚手架参数

双排脚手架搭设：

1#楼15米以下采用双管立杆，15米以上采用单立杆；2#楼采用单立杆搭设。

搭设尺寸为：

横距Lb为1.05m，纵距La为1.5m，大小横杆的步距为1.8m；

内排架距离墙长度为0.50m；

大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；

采用的钢管类型为Φ48×3.25；

横杆与立杆连接方式为单扣件；

连墙件采用两步三跨，竖向间距3.6m，水平间距4.50m，采用刚性连接；

2.活荷载参数

施工均布活荷载标准值:

3.00kN/m2；脚手架用途:

结构脚手架；

同时施工层数:

2层；

3.风荷载参数

本工程地处浙江宁波市梅山保税港区，基本风压0.44kN/m2；

风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.214；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）:

0.1248；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.300；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:

0.150；

安全设施与安全网（kN/m2）:

0.005；

脚手板类别:

竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:

竹笆片脚手板挡板；

每米脚手架钢管自重标准值（kN/m）:

0.038；

脚手板每层满铺；

（二）大横杆的计算:

按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）第5.2.4条规定，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。

将大横杆上面的脚手板自重和施工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；

脚手板的自重标准值:

P2=0.3×1.05/（2+1）=0.105kN/m；

活荷载标准值:

Q=3×1.05/（2+1）=1.05kN/m；

静荷载的设计值:

q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172kN/m；

活荷载的设计值:

q2=1.4×1.05=1.47kN/m；

图1大横杆设计荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

图2大横杆设计荷载组合简图（支座最大弯矩）

2.强度验算

跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。

跨中最大弯距计算公式如下:

M1max=0.08q1l2+0.10q2l2

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.172×1.52+0.10×1.47×1.52=0.362kN·m；

支座最大弯距计算公式如下:

M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2

支座最大弯距为M2max=-0.10×0.172×1.52-0.117×1.47×1.52=-0.426kN·m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.362×106,0.426×106）/5080=83.858N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=83.858N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

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：

νmax=（0.677q1l4+0.990q2l4）/100EI

其中：

静荷载标准值:

q1=P1+P2=0.038+0.105=0.143kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=1.05kN/m；

最大挠度计算值为：

ν=0.677×0.143×15004/（100×2.06×105×121900）+0.990×1.05×15004/（100×2.06×105×121900）=2.291mm；

大横杆的最大挠度2.291mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求！

（三）小横杆的计算:

根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，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作为小横杆集中荷载，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=0.038×1.5=0.058kN；

脚手板的自重标准值：

P2=0.3×1.05×1.5/（2+1）=0.158kN；

活荷载标准值：

Q=3×1.05×1.5/（2+1）=1.575kN；

集中荷载的设计值:

P=1.2×（0.058+0.158）+1.4×1.575=2.463kN；

小横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；

均布荷载最大弯矩计算公式如下:

Mqmax=ql2/8

Mqmax=1.2×0.038×1.052/8=0.006kN·m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=Pl/3

Mpmax=2.463×1.05/3=0.862kN·m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.868kN·m；

最大应力计算值σ=M/W=0.868×106/5080=170.953N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=170.953N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值205N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

νqmax=5ql4/384EI

νqmax=5×0.038×10504/（384×2.06×105×121900）=0.024mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.158+1.575=1.79kN；

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:

νpmax=Pl（3l2-4l2/9）/72EI

νpmax=1790.1×1050×（3×10502-4×10502/9）/（72×2.06×105×121900）=2.929mm；

最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.024+2.929=2.953mm；

小横杆的最大挠度为2.953mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求！

（四）扣件抗滑力的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。

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（《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5）:

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；

R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

大横杆的自重标准值:

P1=0.038×1.5×2/2=0.058kN；

小横杆的自重标准值:

P2=0.038×1.2/2=0.023kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.3×1.2×1.5/2=0.27kN；

活荷载标准值:

Q=2×1.2×1.5/2=1.8kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.058+0.023+0.27）+1.4×1.8=2.941kN；

R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

（五）脚手架立杆荷载计算:

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：

D表示单立杆部分，S表示双立杆部分。

（1）每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1248kN/m

NGD1=[0.1248+（1.50×2/2）×0.038/1.80]×（36.20-16.50）=3.089kN；

NGS1=[0.1248+0.038+（1.50×2/2）×0.038/1.80]×16.50=3.221kN；

（2）脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2

NGD2=0.3×0×1.5×（1.05+0.5）/2=0kN；

NGS2=0.3×（20-0）×1.5×（1.05+0.5）/2=6.975kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m

NGD3=0.15×0×1.5/2=0kN；

NGS3=0.15×（20-0）×1.5/2=2.25kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:

0.005kN/m2

NGD4=0.005×1.5×（36.2-16.5）=0.148kN；

NGS4=0.005×1.5×16.5=0.124kN；

经计算得到，静荷载标准值

NGD=NGD1+NGD2+NGD3+NGD4=3.237kN；

NGS=NGS1+NGS2+NGS3+NGS4=12.57kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=3×1.05×1.5×2/2=4.725kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

Nd=1.2NGD+0.85×1.4NQ=1.2×3.237+0.85×1.4×4.725=9.507kN；

Ns=1.2NGS+0.85×1.4NQ=1.2×12.57+0.85×1.4×4.725=20.706kN；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'd=1.2NGD+1.4NQ=1.2×3.237+1.4×4.725=10.499kN；

N's=1.2NGS+1.4NQ=1.2×12.57+1.4×4.725=21.698kN；

（六）立杆的稳定性计算:

外脚手架采用双立杆搭设，按照均匀受力计算稳定性。

稳定性计算考虑风荷载，按立杆变截面处和架体底部不同高度分别计算风荷载标准值。

风荷载标准值按照以下公式计算

Wk=0.7μz·μs·ω0

其中ω0--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

ω0=0.44kN/m2；

μz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

μz=1.173，1；

μs--风荷载体型系数：

取值为1.239；

经计算得到，立杆变截面处和架体底部风荷载标准值分别为:

Wk1=0.7×0.44×1.173×1.239=0.448kN/m2；

Wk2=0.7×0.44×1×1.239=0.382kN/m2；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW分别为:

Mw1=0.85×1.4Wk1Lah2/10=0.85×1.4×0.448×1.5×1.82/10=0.259kN·m；

Mw2=0.85×1.4Wk2Lah2/10=0.85×1.4×0.382×1.5×1.82/10=0.221kN·m；

1.主立杆变截面上部单立杆稳定性计算。

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）+MW/W≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=Nd=9.507kN；

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=N'd=10.499kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=3.118m；

长细比:

L0/i=197；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：

φ=0.186

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

考虑风荷载时

σ=9506.802/（0.186×489）+258882.841/5080=155.484N/mm2；

立杆稳定性计算σ=155.484N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

不考虑风荷载时

σ=10499.052/（0.186×489）=115.433N/mm2；

立杆稳定性计算σ=115.433N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

2.架体底部立杆稳定性计算。

考虑风荷载时,双立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）+MW/W≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=[1.2×（NGD+NGS）+0.85×1.4×NQ]/2=12.295kN；

不考虑风荷载时,双立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=[1.2×（NGD+NGS）+1.4×NQ]/2=12.791kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=3.118m；

长细比:

L0/i=197；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：

φ=0.186

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

考虑风荷载时

σ=12295.131/（0.186×489）+220701.484/5080=178.625N/mm2；

立杆稳定性计算σ=178.625N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

不考虑风荷载时

σ=12791.256/（0.186×489）=140.634N/mm2；

立杆稳定性计算σ=140.634N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

（八）连墙件的稳定性计算:

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

Nl=Nlw+N0

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝1.335，μs＝1.239，ω0＝0.44，

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×1.335×1.239×0.44=0.509kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.2m2；

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）,N0=5.000kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），按照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw=11.554kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=16.554kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

Nf=φ·A·[f]

其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比l/i=500/15.8的结果查表得到φ=0.912，l为内排架距离墙的长度；

A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.912×4.89×10-4×205×103=91.423kN；

Nl=16.554

连墙件采用焊接方式与墙体连接，对接焊缝强度计算公式如下

σ=N/lwt≤fc或ft

其中N为连墙件的轴向拉力，N=16.554kN；

lw为连墙件的周长，取Lw=pi×d=150.796mm；

t为连墙件钢管的厚度，t=3.5mm；

ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；

经过焊缝抗拉强度σ=16554.372/（150.796×3.5）=31.366N/mm2；

经过焊缝抗拉强度σ=31.366

连墙件对接焊缝连接示意图

五、悬挑脚手架计算

工字钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《建筑施工安全检查评分标准》（JGJ59-99）、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）以及本工程的施工图纸。

（一）参数信息:

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度以2#楼第一挑最大搭设高度18.00m作为计算对象。

悬挑双排脚手架搭设高度为18.0m，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.5m，立杆的横距为0.9m，立杆的步距为1.8m；