外脚手架施工方案很全面DOCWord文件下载.docx
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3.4工字钢挑梁计算9
A阳台处的外挑工字钢梁计算模型9
B非阳台部分的悬挑工字钢梁计算模型10
3.5钢丝绳计算11
3.5.1非阳台部分钢丝绳的拉力11
3.5.2阳台部分钢丝绳的拉力12
3.6脚手架连墙杆计算13
4技术质量保证措施13
4.1进场(搭设前)脚手架材料质量标准13
4.2脚手架的质量检查及验收14
5安全保证措施14
XXXX工程一期A区I段
1工程概况
1.1工程概况
XX工程一期A区I段工程位于广西桂林市XX路X号,由广西XX房地产有限责任公司投资开发,北京XX建设规划设计有限公司设计,建筑面积为47290m2,地下室为8208m2、±
0.00以上39082m2,异型柱框架剪力墙结构。
本工程由A-1#、A-2#、A-3#、A-8#、A-9#五部分组成,地下一层,A-1#、A-3#、A-8#、A-9#地上11层+跃层,A-2#地上10层+跃层,层高2.8m,房屋总高度36m。
地下室结构完成后,由于地下室外围防水、回填土的施工需要一定时间,不能及时回填,为不影响工期、不影响上部主体结构施工,在主体结构二层(标高2.800m)采用18号工字钢一次悬挑,八层处用钢丝绳卸载一次。
1.2编制依据
序号
名称
1
XX工程一期A区I段工程结构施工图、建筑施工图;
2
JGJ130建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范
3
《建筑施工手册》(第三版)、《建筑结构荷载规范》
4
《材料力学》(西安交通大学出版社)
5
《钢结构设计与计算》(机械工业出版社)
2悬挑脚手架方案设计
2.1方案概述
本工程二层以上外架采用悬挑脚手架,高度约32.0m左右,采用18#工字钢悬挑一次悬挑,在八层结构处用钢丝绳卸载一次(在九层处预埋φ16的圆钢),工字钢一端用φ20圆钢卡箍固定在楼面上,外挑一侧用6×
19(a)直径16mm的钢丝绳(计算直径10mm、11mm就可以满足,为安全起见统一采用直径16mm的)固定在上层框架梁上(梁侧预埋φ20圆钢拉环),在工字钢梁上搭设双排钢管脚手架,立杆底座设在外挑工字钢梁上,工字钢梁上在立杆位置焊接φ25的钢筋头,长度为80mm,以固定立杆,立杆纵距1.8m,搭设步距1.8m,立杆横距0.9m,脚手架2步3跨设连墙杆一道。
底层满铺脚手板为封底板,除每作业层铺脚手板外,每个楼层均铺一道脚手板,并设置180mm高挡脚板。
钢丝绳采用抗拉力配套的花篮螺丝进行紧固。
2.2悬挑脚手架的搭设
预埋钢筋卡箍→预留钢丝绳穿板洞口→搭设安装基层钢管抄平→安装工字钢梁→安装上层钢管并外挂钢丝绳→双排钢管脚手架→拉附墙杆(错开布置)→安装安全网、竹跳板。
脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度高出操作层不宜大于一步架。
2.2.1底部立杆必须采用不同长度的钢管,立杆的连接必须交错布置,其错开的高差不得少于500mm,并置于不同的构架框格内。
2.2.2立杆接头必须采用对接扣件连接,对接扣件中心距纵向立杆轴心线的距离大于步距的1/3。
2.2.3立杆顶端高出女儿墙顶部不少于1.5m,立杆距建筑外墙b=0.30m。
2.2.4、纵向水平杆与立杆相交处必须用直角扣件与立杆固定,沿建筑周围搭设的脚手架应采用封闭形式。
脚手架的同一步纵向水平杆必须四周交圈。
2.2.5每根立杆的底座向上200mm处应设置纵横向扫地杆,用直角扣件与立杆固定,并设置水平撑杆作为抵抗斜拉钢丝绳的水平分力
2.2.6剪刀撑应设置在脚手架立杆外侧。
并用旋转扣件固定在立杆横向水平杆伸出端口,杆件接头采用搭接连接,其长度不应小于1m。
2.2.7每副剪刀撑跨越立杆的根数不应少于4根,也不应超过9m。
与纵向水平杆成45°
~60°
角。
2.2.8具体施工见下图。
说明:
1)脚手架基础工字钢梁必须抄平。
2)每五跨五步设一道剪力撑,间隔进行,连续至顶部。
3)二步架向上每步架中间加设两根钢管,每隔一步,满铺竹芭片。
4)所有剪力撑和护栏用有标色的钢管。
5)架子从三步以上竖向每隔3.6m,水平间距5.4m,设一道附墙,附墙采用拉墙筋与附墙拉结钢管交错设置并与外脚手架固定,拉墙筋用Φ6.5钢筋,浇筑楼面混凝土时,在建筑物周边的大梁主筋固定预埋;
钢管设卡箍或与柱墙预埋连接。
6)阳台及转角部位根据其特殊情况进行搭设,工字钢自楼层转角及阳台转角处(300)处布置后再等分布置中间型钢,并保证间距不大于1800mm。
3悬挑脚手架的验算
3.1外挑脚手架高度计算
3.1.1脚手架与建筑物主体结构连接点,为竖向间距H1=3.6m(二步),水平距离L1=3.6m(二跨),架子宽为900,架子大横杆距离墙面250~300(按300计算),根据规范均布施工荷载Q4=3kN/m2(每层脚手架施工荷载为1.50kN/m2,共二层)。
3.1.2
Hmax≤H/(1+H/100)
H=[KAΦAf-1.3×
(1.2NGK2+1.4NQK)×
h]/1.2NGK1
式中ΦAf——由《建筑施工手册》380页表查得:
4849kN
h——脚手架步距:
1.8m
NGK2——脚手架自重产生的轴力:
由377页表查得2.058kN
NGK1——脚手架附件及物品重产生的轴力:
由377页表查得0.47kN
NQK——荷载标准值产生的轴力,由378页表查得7.56kN
KA——立杆截面有关调整系数,KA为立杆截面调整系数,内外立杆单根时取0.85。
根据承载能力极限状态设计要求,荷载选用设计值(荷载标准值×
分项系数)。
H=1.8×
[0.85×
48.49-1.3×
(1.2×
2.058+1.4×
7.56)×
]/(1.2×
0.474)=47.52m
[H]=47.59/(1+47.59/100)=32m
双排脚手架根据结构特点,各栋号采用一次性悬挑,高度小于允许搭设高度,在九层处采用钢丝绳卸载一次(九层预埋八层卸载),因此双排脚手架的立杆稳定性能得到保证。
3.2组合风荷载的荷载计算
(见《建筑施工手册第三版1》第527页):
根据要求,结合现场施工实际情况,外侧用密目网满挂,用于结构作业层为一层,所在本地区风压为ω0=0.35kN/m2。
初选脚手架设计参数,立杆纵距为La=1.8m。
立杆横距为L1=0.9m,步距h=1.8m,连墙件为2步3跨(3.6m×
5.4m)设置,脚手板为竹挑板。
立杆截面积A=489mm2,立杆的载面抵抗距W=5080mm3,立杆回转半径i=15.8mm,立面满挂密目安全网,安全网(2000目/m3)挡风面积/迎风面积An/Aw=30%,钢材抗压强度设计值fc=0.205kN/mm2,连墙件横距Lw=3.6m,连墙件竖距hw=3.6m。
钢丝绳卸载按悬挑工字钢端部钢丝绳位置上下对应设置,以便上下垂直荷载的有效传递(卸载),即每1800mm设一根工字钢,每根工字钢端部对应位置对应设置一根钢丝绳卸载。
在九层楼面预埋ф16的圆钢,钢丝绳穿过预埋钢筋通过花篮螺丝与两步架下(七层)外架接点紧固。
6×
19(a)直径16mm的钢丝绳足以承受三层(8.4m)外架荷载。
所以,为安全起见悬挑外架高度按25m验算。
(2.8+25.0+8.4=36.2m>34.5m檐口高度+1.5m护栏高=36.0m)
(1)恒载的标准值
Gk=H1(gk1+gk3)+n1Lagk2
式中Hi为25m架高n1为一层结构作业,La=1.8m立杆纵距,Lb=0.9m立杆横距,h=1.8m步距。
查表5-7得gk1=0.1158kN/m,
查表5-14得gk2=0.2087kN/m,
查表5-15得gk3=0.0922kN/m。
Gk=25×
(0.1158+0.0922)+2×
1.8×
0.2087=5.95kN
(2)活载的标准值
查表5-16得qk=1.5kN/m
Qk=2Laqk=2×
1.5=5.4kN
(3)风荷载的标准值
ωk=0.7µ
sµ
zωo
其中风压ωo=0.35kN/m2
查表5-6得µ
s=1.3φ
φ=An/Aw=0.3
则µ
s=1.3×
0.3=0.39
查建筑结构荷载规范表6.2.1得µ
s=1.72
ωk=0.7×
0.39×
1.72×
0.35=0.164kN/m2
3.3脚手架整体稳定验算(组合风载)
(1)确定组合风荷载γ’m
查表5-5γ’m=1.5607,
(2)计算轴心力设计值N’
N’=0.12×
(Gk+Qk)=1.2×
(5.95+5.4)=13.62kN
(3)计算风荷载弯矩Mw,验算Hi=25m
Mw=0.12×
ωkh2=0.12×
0.164×
1.82=0.064kN·
m=64kN·
mm
(4)确定稳定系数φ
查表5-20得立杆计算长度系数µ
=1.3(立杆横距为900换算)
立杆回转半径i=0.0158m
λ=µ
×
h/i=1.3×
1.8/0.0158=148.1
查表5-22得φ=0.316
(5)验算稳定
应满足:
N’/ΨA+Mw/W≤fc/0.9γ’m
13.62/0.316×
489+64/(5.08×
103)=0.1kN/mm2
≤0.205/0.9×
1.5607=0.146kN/mm2
组合风荷载验算合格。
3.4工字钢挑梁计算
当双排脚手架高度为25m,步高为13.88m。
单杆竖向轴力
N=[1.3×
7.56)+13.88×
1.2×
0.474]/2=12.43kN
18号工字钢的力学参数:
净面积An=30.756cm2Ix=1660cm4
Wx=185cm3
A阳台处的外挑工字钢梁计算模型
(说明:
图纸设计阳台不足1500,为安全起见按1500验算)
工字钢梁的支点避免设在悬挑部分。
Mmax=Fab/L=12.43×
0.9/2.7=7.458kN/m
σ=M/W=7.458×
106/185×
103=40.31N/mm2<[σ]=210N/mm2
ω=Fb[(a2+2ab)3/3]1/2/9EIL=1012×
12.43×
9.524×
0.9/9×
2.0×
105
1660×
104×
2.7(a为较大跨)=0.88mm<L/400=6.75mm
FA=Fb/L=12.43×
0.9/2.7=4.14kN
FB=F+Fa/L=12.43+12.43×
1.8/2.7=20.72kN(悬臂端)
悬挑阳台部分的工字钢梁的强度及刚度均满足要求。
B非阳台部分的悬挑工字钢梁计算模型
0.9×
0.3/1.2=2.79kN/m
σ=M/W=2.79×
103=15N/mm2<[σ]=210N/mm2
0.3×
1.2(a为较大跨)=0.094mm<L/400=5.25mm
0.9/1.2=3.1kN
Fb=F+Fa/L=12.43+12.43×
0.3/1.2=15.53kN(悬臂端)
非阳台部分的工字钢梁的强度及刚度均满足要求。
3.5钢丝绳计算
3.5.1非阳台部分钢丝绳的拉力
钢丝绳与楼面的夹角tgΦ=2.8/(0.9+0.3)=2.33(按2.8m层高计算)
T=TV/sinΦ=21.47/0.918=23.39kN
[T]=αF/K
(α为钢丝绳荷载不均匀系数,计算取0.85,F为钢丝绳破坏拉力,计算取K为安全系数,计算取2.0)
F=KT/α=2×
23.39/0.85=55.04kN
选用6×
19(a),直径为10mm,钢丝绳子公称抗拉强度为1570N/mm2,F=55.8kN。
工字钢下U形钢筋限位卡焊缝计算(水平限位承载验算)
U形卡抵抗钢丝绳水平分力:
Th=T×
cosΦ=23.39×
0.393=9.19kN
LW=N/he.τ=9190/5×
125=14.704mm
(τ为焊缝抗剪强度,he为焊缝高度,LW为焊缝长度)
为安全检查体见双面焊长度为20mm
3.5.2阳台部分钢丝绳的拉力
由于本工程层高仅2.8m,为保证钢丝绳的倾角,采用隔层拉固的办法。
同时,为安全起见,阳台悬挑长度按1.5m验算。
钢丝绳与楼面的夹角tgΦ=5.2/(1.5+0.9+0.3)=1.93(按2.8m层高计算钢丝绳较安全,5.2=2.8+2.4为保证倾角的合理性采取隔层拉法,见上图)
T=TV/sinΦ=21.47/0.887=24.21kN
24.21/0.85=56.96kN
19(a),直径为11mm,钢丝绳子公称抗拉强度为1570N/mm2,F=67.60kN。
cosΦ=24.21×
0.461=11.16kN
LW=N/he.τ=11160/5×
125=17.86mm
为安全检查体见双面焊长度为25mm
3.6脚手架连墙杆计算
由于柱间距较大,连墙杆在主要拉在框架梁上(框架梁上预埋短钢管固定);
在框架柱的地方可按下图加固。
连墙件的设计荷载为=0.35×
1.1×
30%=0.116(kN/m2)+侧向承力=0.116+2.5=2.61(kN/m2)
按2步3跨设连墙件计算,每个连墙件面积为3.6×
5.4=19.44m2
轴向压力=19.44×
2.61=50.7kN
钢管截面积A=489mm2,立杆的载面抵抗距W=5080mm3,立杆回转半径i=15.8mm
N/ΨA=50.7×
1000/Ψ489<205
Ψ>0.51
λ<110
L<110i=1.800m
4技术质量保证措施
4.1进场(搭设前)脚手架材料质量标准
4.1.1工字钢、钢管:
工字钢截面尺寸、材质必须符合有关规范和规定要求;
钢管采用外径48mm,壁厚3.5mm的Q235的焊接钢管,材质符合《碳素结构钢》(GB700-88)的相应规定。
4.1.2扣件:
符合《可锻铸铁分类及技术条件》(GB978-67)的规定,与钢管管径相
匹配。
使用机械性能不低于KT-33-8的可锻铸铁,附件材料应符合《碳素结构钢》(GB700-88)中Q235钢的规定;
螺纹符合《普通螺纹》(GB196-81)的规定;
4.1.3竹跳板必须质量合格,两端使用10-14号镀锌钢丝捆紧。
4.1.4安全网:
必须是经国家指定监督检验部门监定许可生产的厂家产品。
4.2脚手架的质量检查及验收
4.2.1在脚手架完成之后,必须由安全部、技术部、搭设班组等按照分段、分层进行检查、验收,并填写验收单、合格后方可进行使用。
4.2.2所有预埋卡箍和吊环必然性采用φ20的圆钢,预埋必须满足的长度,吊环钢筋锚固长度不小于30dmm,保证预埋质量。
4.2.3脚手架的验收和日常检查按照以下规定进行,在遭受暴风、大雨、等强力作用之后;
在使用过程中,发现有显著变形、沉降、拆除杆件和拉结以及其它安全隐患存在的情况时。
检查合格后,方允许投入使用或继续使用。
4.2.4质量要求:
(1)立杆垂直度:
±
100mm(最后验收)。
(2)搭设中立杆垂直度:
H=2m,±
7mm;
H=10m,±
20mm;
H=20m,±
40mm;
H=30m,±
60mm;
H=40m,±
80mm;
H=50m,±
100mm。
(3)间距:
a步距±
b立杆纵距±
50mm;
c立杆横距±
20mm。
(4)纵向水平高差:
a同杆两端±
b同跨内两根纵向水平杆高差±
10mm。
(5)横向水平杆外伸长度(500mm):
-50mm。
(6)扣件螺栓拧紧力距40~65N•m。
5安全保证措施
5.1施工前必须进行安全技术交底,所有架子工必须持证上岗。
正确使用安全带,穿胶底防滑鞋,外架下部应划警戒区并设围栏。
操作脚手架上人员不得过分集中,严禁打闹、跑、跳,搭设过程中,若杆件尚未扣紧或已松动时,严禁中途停止作业。
5.2搭设施工用的脚手架材料,必须把好材料质量关,不符合规定要求的材料,严禁
使用。
5.3脚手架必须随着楼层的施工要求搭设,搭设时避开立体交叉作业,并严格按施工方案及相应安全规范进行施工,控制好立杆的垂直度,横杆水平并确保节点符合要求。
5.4立杆的垂直偏差,应不大于架高的1/600且全高偏斜不大于100mm。
5.5大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/300,且不大于50mm,大、小横杆的允许挠度,一般暂定为杆件长度的1/50。
5.6脚手架各杆件相交伸出的端头均大于100mm,以防止杆件滑脱。
5.7施工过程中,应随时观察地基及脚手架的变化情况,大风雨后,要观察有无变化,发现问题及时处理。
5.8架子四角应设避雷装置,脚手架的防雷接地用与建筑物柱子防雷接地连接,要用电阻表测定电阻不大于30Ω,防止脚手架受雷击损坏。
在施工过程中,遇有雷雨,施工人员应立即离去。
5.9脚手架拆除顺序自上而下进行,不能上下同时作业,连墙链必须与脚手架同步拆除。
不允许分立面、分段拆除,拆下的扣件和配件应及时运至地面,严禁高空抛掷。
5.10底立杆应按立杆接长要求选择不同长度的钢管,交错设置,至少应有两种适合的不同长度的钢管作立杆,接头错开一个步跨。
5.11连墙件和剪刀撑应及时设置,不得滞后超过2步。
5.12脚手架在所有外架操作层外侧,有同时进行其他施工作业或行人通过时,应采取外立面全封闭和做防护栏杆。
5.13脚手架搭设使用后,定期不断进行维护、完善,落实专人进行检查及观测工字钢梁的变形。
5.14未尽事宜应严格按现行建筑安全操作规程进行施工。
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