悬挑外脚手架施工方案1z最新Word格式.docx
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(4)拉杆不设接头,与楼层预埋件必须有交叉点。
(5)要注意架体悬挑部分的水平及垂直度,防止架体变形扭转及架体中部下垂和外倾。
(6)纵向水平杆设置于小横杆之上,在立杆的内侧,并采用十字扣件与立杆相扣。
(7)纵向水平杆采用对接扣件,接头不能在同跨内。
如采用旋转扣件时,应使用3个扣件对接。
纵向水平杆步高1.8m,设4道纵向水平杆。
架子的外侧应设1.2m高的防护栏杆,操作层设置20cm高挡脚板,挡脚板应刷黑黄格相间油漆。
(8)每一主节点处必须设一根横向水平杆,并采用十字扣件扣在立柱上;
每一个小横杆处的纵向杆必须使用十字扣件。
(9)脚手架在两端头或直线距离不大于15m处设置剪刀撑,每道剪刀撑跨立杆3~5根。
斜角与地面成45°
~60°
的夹角。
所有扣件一律采用旋转扣件,并扣在立柱上。
(10)脚手架内立杆与建筑物的间距为300mm,故此处应用木板封闭。
立面围护采用密目安全网,并用网绳与大横杆绑扎牢固。
(11)脚手架每次搭设时,应高出施工层1.2m~1.8m。
四、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计
3.1悬挑架荷载的取值与组合
3.1.1计算基数:
计算高度H=21m 步距h=1.8m
立杆纵距la=1.5m 立杆横距lb=0.9m
查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ30—2001):
钢管自重G1=0.0384KN/m 挡脚板自重G2=0.0132KN/m,
安全网自重G3=0.01KN/m 外立杆至墙距ld=1.40m,
施工活荷载qk=2KN/m2 内立杆至墙距lc=0.45m。
3.1.2脚手架结构自重(包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件);
查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ30—2001)附表A-1得:
架体每米高度一个立杆纵距的自重gk1=0.1248KN/m
NG1K=H×
gk1=21×
0.1248=2.6208KN
3.1.3构配件自重(包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等)
⑴外立杆
笆板,按2步设一层计,共14层,单位荷重按0.14kN/m2(按实计):
NG2K-1=(14×
la×
lb×
0.103)/2×
103
=(14×
0.9×
1.5×
0.14)/2×
103=1323N
②栏杆、挡脚板(按14层计,栏杆每步架1根)
NG2K-2=(2×
14×
G1+14×
G2)×
=(2×
0.0384+14×
0.0132)×
103=1797.6N
③安全网
NG2K-3=H×
G3×
103=43.1×
0.01×
103=646.5N
④合计
NG2K=1323+1797.6+646.5=3767.1N
⑵内立杆
笆板
103+(14×
lc×
0.14+14×
0.4×
=1911N
②纵向横杆(搁置悬挑部分的竹笆板用)
NG2K-2=14×
G1=14×
0.0384×
103=806.4N
③合计
NG2K=1911+806.4=2717.4N
3.1.4施工均布活荷载
按规范要求,取最不利情况,按荷载最大的装修脚手架考虑,即同时3
层作业层施工:
外立杆NQK外=3×
qk/2=3×
2/2=4.05kN
内立杆NQK内=3×
qk/2+3×
qk
=4.05+3×
0.45×
2=8.1kN
3.1.5垂直荷载组合
N1=1.2×
(NG1K+NG2K)+0.9×
NQK外
=1.2×
(5.3788+3.7671)+0.9×
4.05=14.62kN
N2=1.2×
NQK内
(5.3788+2.7174)+0.9×
8.1=17.005kN
3.2水平悬挑梁设计
本工程悬挑架采用钢丝绳张拉型钢悬臂式结构,水平悬挑型钢梁采用[16槽钢,长2.9m,1#、2#楼在二层楼面上预置安装槽钢,3#楼分别在二层、十三层预置安装槽钢,固定槽钢用2A12的圆钢加工成“几”字预埋在楼面混凝土内距外墙边1.3m。
由于3#楼架体分别在二层和十三层分再次搭设,其架体高度比1#2#楼低,故以1#、2#楼为例根据《钢结构设计规范》(GB50017—2002)规定进行下列计算与验算:
计算模型:
计算时不考虑槽钢末端斜拉钢丝绳的作用,钢丝绳的承载力
作为安全储备。
1[16槽钢截面特性:
Wx=152.2×
103mm3,I=1369.9×
104mm4,自重q=0.2299kN/m,弹性模量E=206×
103N/mm2,翼缘宽度b=70mm,翼缘平均厚度δ=10.5mm,高度h=160mm。
2最大弯矩
Mmax=N1×
1.35+N2×
0.45+q×
1.52/2
=14.62×
1.35+17.005×
0.45+0.2299×
1.52/2=27.648kN·
m
⑶强度验算
σ=Mmax/(γx×
Wx)
γx----截面发展系数,对[形截面,查表得:
γx=1.05;
Wx----对x轴的净截面抵抗矩,查表得:
103mm3。
f----型钢的抗弯强度设计值,Q235钢,取f=215N/mm2。
σ=27.648×
106/(1.05×
152.2×
103)=173.005N/mm2<f=215N/mm2
∴安全。
3整体稳定验算
根据钢结构设计的规范《钢结构设计规范》(GB50017—2002),轧制普通槽钢受弯要考虑整体稳定问题。
按附录一之
(二),本悬臂梁跨长1.35米折算成简支梁,其跨度为2×
1.40=2.7米,按下列公式计算整体稳定系数ψ:
ψ=(570bδ/l1h)·
235/σs
=[570×
65×
10.5/(2700×
160)]×
235/215=0.9843
则悬挑梁弯曲应力为:
σ=Mmax/(Ψ×
=27.648×
106/(0.9843×
103)=184.553N/mm2<f=215N/mm2
⑸刚度验算
ω=N1l3/3EI+N2a2(3l-a)/6EI
N1、N2----作用于水平悬挑梁上的内、外立杆荷载(KN);
E----弹性模量,E=206×
103N/mm2。
I----钢材的抗弯强度设计值,Q235钢,取f=215N/mm2。
ω=(15.166×
103×
14003)/(3×
2.06×
105×
1369.9×
104)+[18.390×
3502×
(3×
1400-350)]/(6×
104)
=5.428mm<L/250=1400/250=5.6mm,满足要求。
6[16号槽钢后部锚固钢筋设计
固钢筋的承载力验算
锚固选用2A12圆钢预埋在二层平板上,吊环承受的拉力为:
N3=Mmax/1.3=27.928/1.3=21.48KN
吊环承受的拉应力为:
σ=N/A=21.48×
103/(2×
0.785×
162)=53.45N/mm2<[σ]=215N/mm2
∴满足要求。
②锚固钢筋的焊缝验算
σ=F/(lW·
δ)
F----作用于锚固钢筋上的轴心拉力设计值,F=F3=17297N;
lW----焊缝的计算长度,取lW=160-10=150mm。
δ----焊缝的计算厚度,取16mm。
σ=21.48×
103/(150×
16)=8.95N/mm2<[σ]=160N/mm2
⑺由计算结果可知,当挑梁采用[18号槽钢时,其强度、挠度、稳定性均符合要求,为安全计本工程另设置钢丝绳拉索,作为安全储备。
五、立杆稳定性计算
4.1无风荷载时,立杆稳定性计算:
N/(∮A)≤f
N——计算立杆最大垂直力设计值,取N=N2=18.390kN;
∮——轴心受压构件的稳定系数,根据长细比λ查(JGJ130—2001)附
录C表C取值;
根据第5.3.3条规定:
立杆计算长度l0=kμh=1.155×
180=312cm
长细比:
λ=l0/i(钢管回转半径)=312/1.58=197.5,
查附录C,∮=0.185
A——立杆的截面面积,查本规范附录B表B采用:
A=489mm2
立杆稳定性计算:
N/(∮A)=18390/(0.185×
489)=203.28N/mm2<
f=215N/mm2,安全。
4.2在风荷载作用下,立杆稳定性计算:
N/(∮A)+MW/W≤f
MW——由风荷载设计值产生的弯矩,按本规范(5.3.4)式计算;
W——钢管立杆的截面模量,查附录B表B:
W=5.08cm3;
⑴由风荷载产生的弯矩计算
①水平风荷载标准值
ωk=0.7μz·
μs·
ω0
μz——风压高度变化系数,查《建筑结构荷载规范》(GBJ9):
B类地区,脚手架高35.35m,查表得:
μz=1.495;
μs——脚手架风荷载体型系数,按本规范4.2.4规定采用:
查表得:
敞开式脚手架的挡风面积为1.8×
0.089=0.2403m2
密目网的挡风系数取0.5,则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后,脚手架综合挡风面积为:
(1.8×
1.5-0.2403)×
0.5+0.2403=1.47015m2
其综合挡风系数为∮=1.47015/(1.8×
1.5)=0.5455
查规范表4.2.4,背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数
为1.3∮,即:
μs=1.3×
0.5455=0.7092;
ω0——基本风压。
根据《建筑结构荷载规范》(GBJ9)规定:
ω0=0.45。
ωk=0.7×
1.495×
0.7092=0.334KN/m
②由风荷载产生的弯矩计算
MW=0.85×
1.4×
ωklah2/10=0.85×
0.334×
1.82/10
=0.1932KN.m
⑵立杆稳定性计算
N/(∮A)+MW/W=18390/(0.185×
489)+0.1932×
106/(5.08×
103)
=241.31kN/mm2>f=215kN/mm2,不满足要求。
结论:
经计算,架体稳定性不能满足要求,不能直接将脚手架搭设到顶,
应采取卸荷措施。
本工程拟在6层、11层楼面设置钢丝绳斜拉并设钢管斜撑卸荷结构,卸荷高度:
4×
2.9=11.6m。
因此,架体稳定性计算时最大垂直力设计值取:
N=15.023KN(9层以下荷载)。
N/(∮A)+MW/W=15023/(0.185×
=204.09kN/mm2>f=215kN/mm2,安全。
六、连墙件计算
连墙构造对外脚手架的安全至关重要,必须引起高度重视,确保架体稳
固。
连墙拉筋用A6钢筋拉到剪力墙上,顶撑用A48×
3.5钢管,水平距离4.5m,竖向距离为3.6米,
5.1作用于脚手架上的水平风荷载标准值:
ωk=0.334KN(同脚手架稳定计算数值)
由风荷载产生的连墙件轴向力设计值:
N1w=1.4ωkAw=1.4×
3.6×
4.5=7.575KN
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0,对双排脚手架取5.0KN
连墙件轴向力设计值Nl=N1w+N0=7.575+5=12.575KN
2A6拉筋的承载力:
N=2[fy]s=2×
210×
3.14×
3.252=13.93KN>N1w=12.575KN
所以连墙件拉筋用2A6筋满足要求。
5.2连墙设置的注意事项:
①确保杆件的连接可靠,扣件必须拧紧,垫木必须夹持稳固,避免脱出。
②装设连杆时应保持立杆的垂直度要求,避免拉杆时产生变形。
③连墙构造中的连墙杆或拉筋应垂直于墙面设置,并呈水平位置或稍可向脚手架一端倾斜,但不允许向上翘起。
七、斜拉钢丝绳并钢管斜撑卸荷计算
6.1构造设计及措施
⑴钢丝绳吊点水平间距以2个立杆纵距为准,即1.5×
2=3.0m。
⑵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,而引起立杆内侧弯曲变形,应使斜拉钢丝绳与水平短横杆的交角α尽量大,一般tanα≥2.5-4.5为宜。
本工程钢丝绳张拉高度3.6m,吊点距墙面1.4m,tanα=3.6/1.4=2.571。
⑶斜拉钢丝绳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。
⑷吊点必须在立杆与大横杆、小横杆的交点处,钢丝绳必须由大横杆底部兜紧。
⑸在吊点下方及内立杆与小横杆节点下附加斜撑杆,与钢丝绳共同受力。
⑹每个斜拉点设水平杆支撑在建筑物水平梁上,抵消斜拉钢丝绳水平方向拉力,防止脚手架水平方向变形。
见附图2、附图3:
6.2荷载的取值与组合
6.2.1计算基数:
计算高度H=11.6m 步距h=1.8m
立杆纵距la=1.5m 立杆横距lb=0.9m
钢管自重G1=0.0384KN/m 挡脚板自重G2=0.0132KN/m
安全网自重G3=0.01KN/m 外立杆至墙距lc=1.40m
施工荷载qk=3KN/m2 内立杆至墙距lc=0.35m
6.2.2脚手架结构自重(包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件);
架体每米高度一个立杆纵距的自重gk1=0.1284KN/m
gk1=14.35×
0.1284=1.843KN
6.2.3构配件自重(包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等)
①竹笆板,按2步设一层计,共四层,单位荷重按0.14kN/m2计;
NG2K-1=(4×
=(4×
103=378N
②栏杆、挡脚板(按4层计)查表4.2.1-2
G1+4×
0.0384+4×
103=513.6N
103=14.35×
103=215.25N
NG2K=378+513.6+215.25=1106.85N
①竹笆板
103+(4×
=(4×
0.14+4×
0.5×
=588N
NG2K-2=4×
G1=4×
103=230.4N
NG2K=588+230.4=818.4N
6.2.4施工荷载
外立杆NQK外=2×
qk/2=2×
3/2=4.05kN
内立杆NQK内=2×
qk/2+2×
=4.05+2×
3=8.1kN
6.2.5垂直荷载组合
(NG1K+NG2K)+1.4×
(1.843+1.1699)+1.4×
4.05=9.285kN
(1.843+0.8184)+1.4×
7.425=13.589kN
6.2卸荷结构计算
6.3.1计算模型
计算时按脚手架外立杆卸荷点以上的荷载由钢丝绳承担,内立杆卸荷点以上的荷载由内斜撑钢管承担,不考虑外斜撑钢管的作用(作为安全储备)。
小横杆支承于砼墙柱上及加上连墙件的拉结,脚手架基本无侧向位移,小横杆支座可按可动铰支座考虑。
如下图所示:
6.3.2钢丝绳的承载力验算
⑴钢丝绳的计算拉力
tanα=3.6/1.4=2.571α=68.746°
sinα=0.932
ΣMC=0PX•sinα•0.9-N1•0.9=0
PX=10.230×
0.9/(0.9×
0.932)=10.976KN
⑵钢丝绳自身的极限承载力
采用A16(6×
19)的钢丝绳,按下式求出其理论承载力:
P理=α•Pg/K
α----考虑钢丝绳受力不均匀的钢丝破断拉力换算系数,查表4-4-13
得:
α=0.85;
K----钢丝绳使用安全系数,查表4-4-24得:
K=8;
Pg----钢丝绳破断拉力总和,查表4-4-14得:
Pg=125.0KN。
P理=0.85×
125.0/8=13.281KN>PX=10.976KN
满足要求。
6.3.3内斜撑钢管的承载力计算
⑴斜撑钢管的计算拉力
ΣY=0Pn•sinα2-N2=0
Pn=13.589/sin75.965°
=14.007KN
⑵斜撑钢管的承载力验算
ф48×
3.5的钢管截面参数:
截面积A=489mm2;
回转半径i=15.8mm;
自重38.4N/m
①强度验算:
σ=Pn/A=14.007×
103/489=28.6N/mm2<f=215N/mm2
②刚度验算:
λ=l0/i=(2500/sin75.965°
)/15.8=163.1<[λ]=200(一般支撑)
6.4结论
∵钢丝绳、斜撑钢管的强度、刚度均满足规范规定要求。
∴卸荷结构满足要求,脚手架安全。
八、劳动力、材料及机具配备
7.1劳动力配备:
工程
人数
任务
架子工
20
负责外脚手架搭设及拆除
测量员
2
负责外脚手架垂直度控制
7.2材料配备:
名称
单位
数量
规格
普通钢管
32000
A48×
3.5mm
脚手板
m3
25
厚15mm,宽200mm
密目安全网
张
3200
2000目
水平安全网
300
直角扣件
个
12000
旋转扣件
1100
对接扣件
1500
镀锌铁丝
kg
450
14#
钢丝绳
1200
16#
锚扣
花篮螺栓
260
22mm
8质量保证
九、接地、避雷措施
本工程脚手架接地、避雷措施执行《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-88)标准。
工程采用避雷针与大横杆连通、接地线与整栋建筑物楼层内避雷系统连成一体的措施。
每栋楼各设置4根避雷针,避雷针采用φ12镀锌钢筋制作,高度1.5m,设置在脚手架四角立杆上,并将所有最上层的大横杆全部连通,形成逼雷网络。
接地线采用40×
4的镀锌扁钢,将立杆分别与建筑物楼层内的避雷系统连成一体。
接地线的连接牢靠,与立杆连接采用2道螺栓卡箍连接,螺钉加弹簧垫圈以防止松动,并保证接触面积不小于10mm2,并将表面的油漆及氧化层清除干净,露出金属光泽并涂以中性凡士林。
接地线与建筑物楼层内避雷系统的设置按脚手架的长度不超过50m设置一个,位置尽量避免人员经常走动的地方,以避免跨步电压的危害,防止接地线遭机械破坏。
两者的连接采用焊接,焊接长度大于2倍的扁钢宽度。
焊完后再用接地电阻测试仪测定电阻,要求冲击电阻不大于10Ω,同时注意检查与其他金属物或埋地电缆之间的安全距离不小于3m,以避免发生击穿事故。
十、安全措施:
⑴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以上二步。
⑵每搭完一步脚手架后,应按下表的规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
⑶底座应准确的放在焊在槽钢上的钢筋上。
⑷立杆搭设应符合下列规定:
①相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内,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错开的距离不小于500mm;
各接头中心至主节点的距离不宜大与步距的1/3。
②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。
③顶层立杆的搭接长度不应小于1m,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应少于100mm。
立杆顶端宜高出女儿墙
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