酒店坡屋面悬挑支撑架专项方案.docx
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酒店坡屋面悬挑支撑架专项方案
酒店坡屋面悬挑支撑架专项方案
第一章工程概况………………………………………………………….….2
第二章编制依据………………………………………………………….….4
第三章施工准备………………………………………………………….….4
第四章搭设方案……………………………………………………………..5
第五章型钢悬挑式架体设计计算书………………..........…….15
第六章施工安全保障措施................................................32
第七章外架施工应急救援预案........................................37
第八章监测、监控措施....................................................41
一、工程概况
本工程3~6#住宅/商住楼、酒店,建筑高度~,剪力墙/框架剪力墙结构结构。
屋面均设仿古斜屋面,悬挑端出外立面,仿古斜屋面斜板厚150mm,屋面板厚120,悬挑末端天沟水平梁截面尺寸为350*700(酒店;详见附图一)300*700(3~6#住宅、商住楼;详见附图二)。
楼位及屋面示意
3#从26层开始改变外部悬挑式脚手架搭设方式,悬挑两层至斜屋面底部,悬挑高度约。
此架体既作为3#住宅楼26/27层外防护脚手架,也是斜屋面悬挑端支撑架。
4、5#商住楼从27层开始改变外部悬挑式脚手架搭设方式,悬挑两层至斜屋面底部,悬挑高度约。
此架体既作为4、5#商住楼27/28层外防护脚手架,也是斜屋面悬挑端支撑架。
6#住宅楼从17层开始改变外部悬挑式脚手架搭设方式,悬挑两层至斜屋面底部,悬挑高度约。
此架体既作为6#住宅楼17/18层外防护脚手架,也是斜屋面悬挑端支撑架。
酒店部分建筑总高度为,斜屋面悬挑部分距悬挑层高度约。
此架体既作为酒店6层及架空层外防护脚手架,也是斜屋面悬挑端支撑架。
项目部将该外架工程定性为重大危险性分项工程,编写专项方案,并报请专家进行论证。
其中3~6#楼屋面层檐口悬挑,电梯机房檐口悬挑,仅局部需要搭设悬挑支撑架(详见附件一)
此处以酒店架体为例进行搭设的部署和架体的验算。
附图一:
酒店天沟示意
附图二:
3~6#楼天沟示意
二、编制依据
1、生力小区施工图纸
2、生力小区施工组织设计
3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
4、《建筑施工安全检查标准》JGJ59—2011
5、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80—91
6、《品茗施工安全设施计算软件》2012版
三、施工准备
1、材料准备
1)采用Ф48钢管,根据使用位置的不同选择相应尺寸的立杆。
所有脚手架钢管必须采用已喷涂黄色油漆的钢管。
2)剪刀撑搭设采用已涂刷黑、黄色钢管,踢脚板采用15mm厚200mm高多层板制作,并涂刷黑、黄油漆。
3)悬挑部为16#“工”字钢,长度为。
卸荷钢丝绳为Ф16。
2、劳动力准备
项目部管理人员2名,劳务管理人员3名,经过培训合格的有上岗证的施工作业人员20名,油漆工5名。
所有施工劳务人员在施公前经过该工程专项施工交底,掌握搭设技术要求。
四、搭设方案
在仿古斜屋面悬挑层进行悬挑,东西侧悬挑段缩回建筑4300,搭设双排落地架进行施工。
南北侧悬挑端伸出楼外2800,2200范围作为悬挑构件支撑架,600范围作为施工人员平台架。
架体横距900、纵距900、距墙300,架体大横杆步距1200,小横杆采用6000长定尺钢管与楼内插口架进行拉结。
现场搭设过程采用Φ16钢丝绳与悬挑“工字钢”进行两道拉结。
分别为°与°,悬挑16#“工字钢”底Φ48钢管斜撑900间距布置,斜撑角度30°,起辅助顶撑作用。
悬挑部位剪力撑采取满搭设置(外防护架和中间一道支持架);屋面悬挑梁下满搭竖向剪刀撑;每道剪刀撑跨越立杆的根数为5根(4跨约6米)。
斜杆与地面的倾斜角度在45°~60°之间。
竖向剪刀撑示意
水平剪刀撑示意
水平方向悬挑部位满剪设置,连接悬挑架体与楼层内插口架,每层不少于2道,剪刀撑进楼层不少于一跨。
架体在搭设过程中应与楼内柱墙进行拉结、抱死,每层不少于三道。
架体节点示意
顶部防护架搭设示意
钢绳斜拉及竹脚手板示意
悬挑梁布置示意(端部固定采用10#槽钢配合抱箍拉结固定)
悬挑梁端部锚点示意
悬挑架体小横杆与楼内插口架连接示意
架体搭设及搭设环境剖面示意
立面及剖面示意
五、型钢悬挑式架体设计计算书
1、设计基本规定
选调价的承载力按概率极限状态法的要求,采用分项系数设计表达式进行设计
2、设计假定及范围,按架体多排架进行取值。
并按规定计算:
1)纵、横向水平杆受弯构件的强度和连接扣件的抗滑承载力
2)立杆的稳定性
3)悬挑钢梁的强度和挠度
4)预埋件的强度,钢绳斜拉的强度
3、荷载组合:
按悬挑混凝土在施工过程中节能出现的最不利荷载对结构杆件及钢梁挠度进行计算,其荷载效应组合如下表所示:
计算项目
荷载项目组合
纵、横向水平杆强度与变形
永久荷载+施工均布荷载
脚手架立杆稳定
永久荷载+(活荷载+风荷载)
钢梁强度和挠度
横载+活荷载
4、设计计算
悬挑架总高按计算,立杆纵距900,横距900,步距1200,该处架体与楼内插口架连接,故不考虑连墙杆件对架体水平位移的影响。
每段悬挑架工铺设脚手板3层,悬挑梁采用16#工字钢,建筑外悬挑段长度米,建筑物内锚固长度,悬挑水平钢梁采用悬臂式结构,采用Φ16钢绳两道拉结,并有Φ48钢管支杆加剪刀撑满撑。
1)计算参数
a.荷载参数:
钢管自重:
m
竹架板:
350N/㎡
直角扣件:
个
安全网:
10N/m
16#工字钢201N/m
施工活荷载3000N/㎡
基本风压:
350N/㎡
b.力学参数:
钢管:
弯矩模量WX=,截面模量Ix=
16#工字钢:
弯矩模量WX=141cm3,截面模量Ix=1130cm4
Φ16钢绳:
抗拉强度1770mpa,单根拉断力,6倍安全系数下拉断力
M6-20绳卡:
允许承载力
(1)横向杆的计算:
横向杆钢管截面力学参数为
截面抵抗矩W=5.08cm3;
截面惯性矩I=12.19cm4;
横向杆按三跨连续梁进行强度和挠度计算,横向杆在纵向杆的上面。
按照横向杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算横向长杆的最大弯矩和变形。
考虑活荷载在横向杆上的最不利布置(验算弯曲正应力和挠度)。
1.作用横向水平杆线荷载
(1)作用横向杆线荷载标准值
qk=++3××3=m
(2)作用横向杆线荷载设计值
q=×+××3=m
横向杆计算荷载简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩为
Mmax==××=σ=Mmax/W=×106/=mm2
横向杆的计算强度小于mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度为
V=100EI=××9004/(100××105×=
横向杆的最大挠度小于150与10mm,满足要求!
(2)、纵向杆的计算:
纵向杆钢管截面力学参数为
截面抵抗矩W=5.08cm3;
截面惯性矩I=12.19cm4;
纵向杆按三跨连续梁进行强度和挠度计算,横向杆在纵向杆的上面。
用横向杆支座的最大反力计算值,考虑活荷载在纵向杆的不利布置,计算纵向杆的最大弯矩和变形。
1.由横向杆传给纵向杆的集中力
(1)由横向杆传给纵向杆的集中力设计值
F==××=
(2)由横向杆传给纵向杆的集中力标准值
Fk==××=
纵向杆计算荷载简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑荷载的计算值最不利分配的弯矩
Mmax==××=σ=Mmax/W=×106/=mm2
纵向杆的计算强度小于mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度为
V=100EI=××1000×9003/(100××105×=
纵向杆的最大挠度小于150与10mm,满足要求!
2)扣件抗滑力的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,
P96页,双扣件承载力设计值取,(该处仅作用于悬挑梁下横杆计算)
按照扣件抗滑承载力系数
该工程实际的旋转双扣件承载力取值为。
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。
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
依据《建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算》刘群主编P109:
纵向或横向水平杆通过扣件传给立杆的竖向设计值:
R=3.267F=×=
双扣件抗滑承载力的设计计算R<=满足要求!
3)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)脚手架自重标准值产生的轴向力
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)gk:
查规范本例为
NG1=2H×gk=×=
(2)脚手板自重标准值产生的轴向力
脚手板的自重标准值(kN/m2):
标准值为
NG2=×3××=
经计算得到,静荷载标准值
构配件自重:
NG2K=NG2=。
钢管结构自重与构配件自重:
NG=NG1+NG2k=。
(3)施工荷载标准值产生的轴向力
施工均布荷载标准值(kN/m2):
(施工活荷载)+(顶板混凝土)
NQ=×2×=
(4)风荷载标准值:
其中W0——基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》的规定采用:
W0=
Uz——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:
脚手架底部Uz=,
Us——风荷载体型系数:
Us=
经计算得到,脚手架底部风荷载标准值Wk=××=m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值
N=+×=
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值
N=+=
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW
MW=×10
其中Wk——风荷载基本风压标准值(kN/m2);
la——立杆的纵距(m);
h——立杆的步距(m)。
经计算得,底部立杆段弯矩Mw=××××10=4)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=
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
由于架体与建筑物结构进行刚性连接,故可按双排脚手架的规定进行计算(规范5.3.6);
μ——考虑满堂脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,按表5.2.8;μ=
h——立杆步距,h=;
λ——计算长细比,由k=1时,λ=kμh/i=132;
λ<=[λ]=250,满足要求!
k——计算长度附加系数,由于架体与建筑物结构进行刚性连接,故k=;
l0——计算长度(m),由公式l0=kμh确定,l0=3.03m;
Φ——轴心受压立杆的稳定系数,由k=时,λ=kμh/i=192的结果查表得到;
A——立杆净截面面积,A=4.89cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=mm2;
σ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);
经计算得到σ=×=mm2
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[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=;
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
由于架体与建筑物结构进行刚性连接,故可按双排脚手架的规定进行计算(规范5.3.6);
μ——考虑满堂脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,按表5.2.8;μ=
h——立杆步距,h=;
λ——计算长细比,由k=1时,λ=kμh/i=166;
λ<=[λ]=250,满足要求!
k——计算长度附加系数,由于架体与建筑物结构进行刚性连接,故k=;
l0——计算长度(m),由公式l0=kμh确定,l0=3.03m;
Φ——轴心受压立杆的稳定系数,由k=时,λ=kμh/i=192的结果查表得到;
A——立杆净截面面积,A=4.89cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=mm2;
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=;
σ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);
经计算得到σ=×+=mm2
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
5)悬挑梁验算
基本参数
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距(mm)
900
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
压环钢筋
压环钢筋直径d(mm)
16
主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm)
2800
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)
5600
梁/楼板混凝土强度等级
C30
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
16号工字钢
主梁截面积A(cm2)
主梁截面惯性矩Ix(cm4)
1130
主梁截面抵抗矩Wx(cm3)
141
主梁自重标准值gk(kN/m)
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
q=×gk=×=m
F1=F1/nz=1=
1、强度验算
弯矩图(kN·m)
σmax=Mmax/W=×106/141000=mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求!
2、抗剪验算
剪力图(kN)
τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=×1000×[88×1602-(88-6)×]/(8××6)=mm2
τmax=mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求!
3、挠度验算
悬挑段设16钢绳拉结,故不考虑挠度验算
4、支座反力计算
R1=,R2=
悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:
N=[0]/nz=[0]/1=0kN
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=×106/×141×103)+0×103/2610=mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求!
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=
由于φb大于,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb值为。
σ=Mmax/(φbWx)=×106/×141×103)=mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求!
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
压环钢筋
压环钢筋直径d(mm)
16
主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)
5600
梁/楼板混凝土强度等级
C30
压环钢筋1
压环钢筋2
锚固点压环钢筋受力:
N/2=
压环钢筋验算:
σ=N/(4A)=N/πd2=×103/×162)=2N/mm2≤×[f]=×65=mm2
注:
[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度
符合要求!
6)钢丝绳卸荷验算
本工程两道16钢绳斜拉,角度分别为、。
1.斜拉钢丝绳计算
(1)每一吊点钢丝绳承受的荷载设计值P
由于吊点水平距离为2个立杆纵距,垂直方向共有1个吊点,每个吊点设有2根钢丝绳,故每一吊点钢丝绳承受的荷载设计值P为
P=2/=KN
外排钢绳拉力计算
P外=P/=
内排钢绳拉力计算
P内=P/=
Φ16钢绳:
抗拉强度1770mpa,单根拉断力,6倍安全系数下拉断力,满足要求。
M6-20绳卡:
允许承载力大于,满足要求。
酒店钢梁布置图
六、施工安全保障措施
1、组织保障
1)安全管理流程图
2)安全管理组织
⑴安全教育制度
所有进场施工人员必须经过安全培训,经公司、项目、班组三级教育,考核合格后方可上岗。
⑵安全学习制度
项目部针对工程的特点,组织管理人员进行安全学习。
各分包队伍在专职安全员的组织下坚持每周一次安全学习,施工班组针对当天工作内容进行班前教育,通过安全学习提高全员的安全意识,树立“安全第一,预防为主”的思想。
⑶安全技术交底制
根据安全措施要求和现场实际情况,各施工工长及专职安全员必须定期对各分包队伍进行安全书面交底。
⑷安全检查制
项目部每周由安全总监组织一次安全大检查;各专业工长和专职安全员每天对所管辖区域的安全防护进行检查,督促各分包队伍对安全防护进行完善,消除安全隐患。
对检查出的安全隐患落实责任人,定期进行整改,并组织复查。
⑸持证上岗制
特殊工种持有上岗操作证,严禁无证上岗。
⑹安全隐患停工制
专职安全员发现违章作业、违章指挥,有权进行制止;发现安全隐患,有权下令立即停工整改,同时上报公司,并及时采取措施消除安全隐患。
2、施工技术措施
1)技术交底
⑴脚手架搭设前,应按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(2002版)》(JGJ130-2001)和施工组织设计的要求向搭设和使用人员做好安全、技术交底。
⑵脚手架搭设人员必须是经过考核合格的专业架子工。
上岗人员要定期体检持证上岗。
操作时必须戴安全帽、安全带、穿防滑鞋等。
2)材料验收
⑴对钢管架、配件、加固件应进行检查验收,严禁使用不合格的钢管架、配件。
⑵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。
3)脚手架搭设
⑴不配套的钢管架与配件不得混合使用于同一竖直脚手架支撑系统。
⑵脚手架安装应自一端向另一端延伸,自下而上按步架设,并逐层改变搭设方向,不得从两端向中间进行,以免结合处错位,难于连接。
⑶水平加固杆、剪刀撑安装应符合构造要求,并与脚手架的搭设同步进行。
⑷水平加固杆应设在脚手架立杆内侧,剪刀撑应设于脚手架立杆外侧并连牢。
4)、脚手架验收
搭设过程中安全员、工长必须进行检查、验收、签证。
合格后方可使用。
脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改,如需做局部拆改时,需经技术部和安全部同意后由架子工来操作。
5、屋面层砼浇筑
⑴屋面层浇筑混凝土前,必须由项目技术负责人、安全总监、质量主管及劳务公司项目经理、技术负责人、安全员及相关管理人员对架体及悬挑部位验收合格后方可浇筑砼。
⑵浇筑屋面梁板混凝土前应组织混凝土工专项交底,梁板浇筑顺序为先浇筑由屋面满堂架支撑的非悬挑端逐步向悬挑端延伸浇筑(即由内向外浇筑)。
浇筑非悬挑段泵送排量应减至最小,过程中严禁混凝土集中堆载,且堆载部位不得大于外边梁1000范围,超过1000部位由人工将混凝土刮送至构件内。
⑶屋面板浇筑过程中生产经理、主管工长及专职安全员必须在场,如发现任何异常情况则立即停止,检查架体及现场施工情况,排除隐患后方可继续浇筑。
6、外架拆除
1)拆除过程中划出工作标志区,禁止行人进入,统一指挥,动作协调,严禁在无人指挥下作业。
在架子上的作业人员不得随意拆动脚手架的所有接点和脚手板以及扣件绑扎扣等所有架子部件。
2)拆除时,当解开与另一人有关扣件时必须先告诉对方,并得到允许。
3)严禁在未经项目部允许的情况下拆除脚手架任何部件。
4)拆除前必须观察施工现场环境,躲避障碍物。
5)拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,防止触电。
6)每天拆架下班时,不应留有隐患部位。
7)所有脚手板,应自外向里竖立搬运,以防脚手板和垃圾物从高处坠落伤人。
拆除架子而使用电焊气割时,派专职人员作好防火工作,防止火星和切割物溅落。
要保证脚手架的整体性,不得与井架、升降机一并拉结,不得截断架体。
3、施工安全措施
1)预防坍塌事故的安全措施
⑴作业前,按设计图纸要求,根据施工工艺、作业条件及周边环境编制施工方案,单位负责人审批签字,项目经理组织有关部门验收,经验收合格签字后,方可作业。
⑵不得使用严重锈蚀、变形、断裂、脱焊、螺栓松动的立柱。
架体基础应牢固,承载力满足方案设计要求。
⑶作业时,指定专人指挥、监护,出现位移时,必须立即停止施工,将作业人员撤离作业现场,待险情排除后,方可作业。
⑷应限制架体荷载,防止超载。
⑸脚手架搭设高度要高出施工作业面至少并安装护身栏杆,宜应挂好安全网。
⑹拆架间歇时,应将已活动的拉杆、支撑等固定牢固,严防突然掉落、倒塌伤人。
2)预防高空坠落事故安全措施
⑴按规定编制施工方案,经项目部技术负责人、项目经理及公司技术部审批签字,并组织有关部门验收合格。
⑵所有高处作业人员应学习高处作业安全知识及安全操作规程,工人上岗前应依据有关规定接受专门的安全技术交底,并办好签字手续。
特种高处作业人员应持证上岗。
⑶高处作业人员应经过体检,合格后方可上岗。
对身体不适或上岗前喝过酒的工人不准上岗作业。
施工现场项目部应为作业人员提供合格的安全帽、安全带等必备的安全防护用具,作业人员应按规定正确佩戴和使用。
⑷安全带使用前必须经过检查合格。
安全带的系扣点应就高不就低,扣环应悬挂在腰部的上方,并要注意带子不能与锋利或毛刺的地方接触,以防摩擦割断。
3)安全文明施工措施
⑴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。
⑵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。
⑶护身栏、脚手板、挡脚板、密目安全网等影响作业班组支模时,如需拆改,应由架子工来完成,其他人不得任意拆改变动。
不准利用脚手架吊运重物;作业人员不准攀爬架子上下作业面;塔吊起吊重物时不能碰撞和拖动脚手架。
⑷施工人员严禁凌空投掷杆件、物料、扣件或其他物品。
⑸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。
⑹六级以上大风、大雪、大雾、大雨天气停止脚手架作业。
在冬季、雨季要经常检查脚手板、斜道板、跳板上有无积雪、积水等物。
如有则应随时清扫,并要采取防滑措施,并注意平时的清理与打扫。
七)外架施工应急救援预案
1、救援预案的目的事故发生后,极时展开救援,抢救受伤人员,使受困、受伤害人员财产得到及时抢救。
防止事故继续发展。
2、救援机构
组长:
项目经理
副组长:
技术负责人、安全总监
组员:
安全员、分项工长、劳务公司管理人员等
3、职责和分工
组长负责事故应急救援的全面组织、指挥、协调工作,负责向上级报告并
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