悬挑式工字钢脚手架施工方案十步高.docx
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悬挑式工字钢脚手架施工方案十步高
悬挑式工字钢脚手架施工方案(七步高)
一、脚手架的构造与搭设要求:
1.基本要求
用扣件式钢管搭设的脚手架是施工临时结构,它要承受施工过程中各种垂直和水平荷载。
要求钢管符合国际三号钢要求,外径不小于48mm,壁厚不小于3—3.5mm,扣件螺栓等金属配件符合有关标准,无锈蚀、变形、滑丝、伤裂现象。
脚手架必须有足够的承载能力、刚度和稳定性。
在施工过程中,在各种荷载作用下不发生失稳、倒塌,并且不超过结构容许的强度、以免出现变形、倾斜、摇晃或扭曲现象,以确保安全。
2.内部受力情况
采用Φ48×3.5钢管和扣件工字钢等构成的悬挑式脚手架,悬挑梁、斜杆、立杆、大横杆和小横杆以及斜拉钢丝绳是主要受力构件。
剪刀撑和连墙杆是保证脚手架整体刚度和稳定性的杆件,并具有加强脚手架抵抗垂直和水平力作用的能力,其中连墙杆还承受风荷载。
扣件是脚手架组成整体的连接件和传力件。
3.脚手架的构造与搭设要求:
(1)脚手架立杆采用对接扣件连接,相邻两立杆接头应错开不小于50cm,且不在同一步距内。
纵向水平杆接长用对接扣件连接。
上下相邻两根纵向水平杆接头不小于50cm,同一步内外两根纵向水平杆接头也应错开,并不在同一跨内。
(2)小横杆伸出外立杆连接点外15—20cm,离外墙面10cm。
(3)脚手架纵向两端和转角处起,在脚手架外侧每隔9m(水平距离)左右用斜杆搭成剪刀撑,自上而下循序连续设置。
斜杆用长钢管与脚手架底部成45度至60度夹角。
斜杆用旋转扣件与立杆和横向水平杆扣牢。
(4)外立杆里侧设60cm高和120cm高的防护栏杆和18cm高的竹胶板挡脚板,每块踢脚板上打六个小孔,用16#铁丝绑扎牢固。
踢脚板色标采用黑黄,一黑一黄间距30cm为一道。
外侧全部设置密目安全网,并同第一步架底捆牢。
(5)脚手架每隔4步,应在里立杆与墙面之间设统长安全竹片笆,支承在两根钢管上,用18#铁丝同钢管捆牢,每块竹片笆绑点不小于4点。
(6)扣件同杆件连接时紧固力在45—55N·M范围内,不得低于45N·M或高于60N·M。
(7)挑架底悬挑工字钢与楼板上预埋件2φ16钢筋用木楔塞紧(详见附图)。
(8)预埋钢筋锚固长度35d,并安放在楼板筋下面,同楼板筋用铁丝绑牢。
(9)连墙件采用12的圆钢与外架的小横杆相连,与墙连接处用螺帽拧紧(详见附图)。
4.搭设参数
立杆纵距L=1.5m,横距b=1.05m,步距高H=1.8m,内立杆离墙b1=0.3m,每步均铺设竹笆脚手板,施工荷载QK=3KN/m2,二层同时施工,脚手与主体结构连接为二步三跨。
本工程A座共19层,层高为3.6m,1-5层采用落地架,由第5层开始采用悬挑架,4层一组,共四组挑架,每组高度为3.6×4=14.4m,则共需7步,最上面一步采用高扶手。
B座共28层,层高为2.9m,1-5层采用落地架,由第5层开始采用悬挑架,5层一组,共五组挑架,每组高度为2.9×5=14.5m,也需要7步,最上面一步采用高扶手。
二.荷载计算
1.脚手架结构自重(包括立杆、纵、横向水平杆,横向斜撑和扣件):
查(JGJ130-2001)规范表A-1得gk=0.1248N/m
则NG1K=14.4×0.1248=1.797KN
2.构配件自重
(1)外立杆
1)竹笆片,每步均设,共7步,单位荷重按0.1kN/m2计。
NG2K-1=(7×1.05×1.5×0.1)/2=0.5513kN
2)栏杆、挡脚板(挡板按三层计)查表4.2.1-2
NG2K-2=(3×0.14×1.5=0.63kN
3)安全网
NG2K-3=14.4×1.5×0.02=0.432kN
4)合计
NG2K=0.5513+0.63+0.432=1.6133kN
(2)内立杆
1)竹笆片
NG2K-1=(7×1.05×1.5×0.1)/2=0.5513kN
2)纵向横杆(对脚手架进行全封闭隔离,按三层计)
NG2K-2=3×2×1.5×0.0384+3×2×0.0132=0.4248kN
3)合计
NG2K=0.5513+0.4248=0.9761kN
3.施工荷载
外立杆NQK=(3×1.5×1.05×3)/2=4.725KN
内立杆NQK=(3×1.5×1.05×3)/2+0.3×1.5×3×2=7.425KN
4.垂直荷载组合
(1)外立杆
N1=1.2×(1.6133+1.797)+1.4×4.725=10.707KN
(2)内立杆
N2=1.2×(0.9761+1.797)+1.4×7.425=13.7227KN
三.水平梁挑梁设计
1.水平挑梁受力情况如下:
选用16#工字钢:
WX=140.9cm3,I=1127cm4,自重q=0.205KN/m,E=2.06×105N/mm2。
Mmax=10.707×1.35+13.7227×0.3+1.2×0.205×1.452/2=18.8299kNm
σ=Mmax/WX=18.8299×106/140.9×103=133.64N/mm2 所以强度满足要求 挠度验算: Δ=N1L13/3EI+N2L23/3EI=(10.707×1.353×109+13.7227×0.33×109)/(3×2.06×105×1127×104)=0.004mm [v]=L/400=1450/400=3.625mm 则v<[v] 所以挠度符合要求。 3.16#工字钢后部锚固筋设计 N3=18.8299/1.4=13.4499KN 锚固筋选用ф16圆钢,吊环拉力为 σ=N/A=13.4499×103/(2×0.785×162)=33.464N/mm2<吊环的控制应力[σ]=50N/mm2,安全。 四、纵向水平杆计算 纵向水平所受的荷载: 1.自重: 0.0384kN/m 2.竹笆片: (1.5×1.05×0.1/4)/1.05=0.026kN/m 3.施工荷载: (3/4)/1.05=0.714kN/m 4.荷载组合: q=1.2×(0.0384+0.026)+1.4×0.714=1.077kN/m 按三跨连续梁计算,纵向水平杆的受力图如下: 则纵向水平杆的弯矩图如下: 由图可知,纵向水平杆的最大弯矩 Mmax=0.303kNm σ=M/W=0.303×106/5.08×103=59.6N/mm2<205N/mm2 强度符合要求 将最大弯矩换算成等效的均布荷载值得 q’=0.303×106/1.5×1.05×106=0.192N/mm v=0.99q’L4/100EI=0.99×0.192×15004/100×2.06×105×12.19×104=0.38mm<[v]=L/150=10mm 挠度符合要求 五.横向水平杆计算: 横向水平杆所受的荷载: 1.自重: 1.20×0.384=0.0456kN/m 2.大横杆传来的重量: 1.5×1.077=1.6155kN 按简支梁计算,小横杆的受力图如下: 则横向水平杆的弯矩图如下: 由图可知,横向水平杆的最大弯矩 Mmax=0.5715kNm σ=M/W=0.5715×106/5.08×103=112.5N/mm2<205N/mm2 强度符合要求 将荷载全部换算成均布荷载得q=3.1227kN/m v=QL4/384EI=3.1227×10504/384×2.06×105×12.19×104=0.39mm<[v]=L/150=7mm 挠度符合要求 六、立杆强度及稳定性计算 1.无风载时,立杆最大垂直力N=13.7227kN 立杆步距1.8m,立杆计算长度L0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.1185m,则细长比λ=312/1.58=197.5 立杆轴向压应力f=13.7227/(0.185×489)=151.691N/mm2<205N/mm2,安全。 2.在风荷载作用下,外立杆稳定性计算,建筑物最大高度按81.2米计,最后一组挑架从81.2-7×1.8=68.6m开始搭设。 此情况立杆垂直力最大,相应风载也大。 作用于脚手架上的水平风荷载标准值 ωK=μZ·μS·ω0 风压高度变化系数μZ=1.964,风荷载体系系数μS=1.3ψ,ψ为挡风系数。 敞开式脚手架的挡风面积为1.8×1.5×0.089=0.2403m2 密目网的挡风系数为0.5,则在脚手架外立杆内侧满挂密目网后,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ψ=1.47015/(1.8×1.5)=0.5445 μS=1.3ψ=1.3×0.5445=0.7078 基本风压ω0=0.55kN/m2 则ωK=0.7×1.964×0.7078×0.55=0.5352kN/m 由风荷载设计值产生的外立杆弯矩 MW=0.85×1.4×0.5352×1.5×1.82/10=0.3095kN·m 组合风荷载后立杆段的轴向力设计值 N=1.2(1.9575+2.2464)+0.85×1.4×4.725=10.6674kN 则外立杆的压弯应力为 f=10667.4/(0.185×489)+0.3095×106/5.08×103=178.842N/mm2<205N/mm2,安全。 七、连墙件设计 连墙件: A座采用在结构内预埋φ48的短钢管,然后用两只扣件与外架上的小横杆相连;B座采用在墙体上预埋钢板,然后用电焊在钢板上焊上短钢管,再用扣件与外架上的小横杆相连(详见附图)。 连墙件采取二步三跨进行设置。 由于一只直角扣件或旋转扣件的抗滑承载力设计值8KN,通过两只扣件与连墙件连接,这样,连墙件所能传递的轴向力设计值可达2×8=16KN。 脚手架高度在50m以下,采用两只扣件连接时,连墙件按2步3跨设置,连墙件的轴向力设计值为: W50=1.4×0.7×0.55×(1.3×0.5445)×1.67×(5.4×3)+5=15.32KN<16KN,符合要求。 八.脚手架的拆除 1.拆脚手架,应设置警戒区,并有专人负责警戒。 2.拆除脚手架前,应将脚手架上的留存材料、杂物等清除干净。 3.脚手架拆除顺序一般为竹笆片→栏杆→剪刀撑→牵杆→横杆→立杆,按自上而下先装者后拆,逐步拆除,一步一清,不得采用踏步式拆法,不准上下同时作业,剪刀撑应先拆中间扣,再拆除两头扣,由中间操作人向下递杆子。 4.拆下的杆件与零配件,应按类分堆(零配件装入容器),用吊车吊下,严禁高空抛掷。 5.拆下的杆件和零配件运到地面时,应随时按品种,分规格堆放整齐,妥善保管,有损坏者给予维修和保养。 九、脚手架管理制度 1.为加强脚手架的安全管理,保障职工的人身安全,根据国家有关脚手架的技术规定,结合本工地实际情况,制定如下制度,各施工人员必须执行本制度。 2.脚手架在搭设前,必须编制施工组织设计,由公司技术负责人审批,批准后方可实施。 3.架子施工操作人员必须经培训合格后方可施工作业。 4.搭设前,对施工人员进行教育及技术交底。 5.脚手架由架子工严格按规范、设计要求搭设,不得违章作业。 并按规定要求使用。 6.各种杆结、拉结、安全防护不随意拆除。 7.现场安全员、维护人员要及时对脚手架进行检查维修,如有隐患及时整改。 8.外脚手架荷载每平方米不得超过300Kg。 9.在外脚手架上不得放置模板、钢管、钢筋及零星杂物。 十、安全措施 1.搭设脚手架必须由经安全教育持岗位证的架子工承担,凡患有高血压、心脏病者不得上脚手架操作。 2.搭设脚手架时,工人必须戴好安全帽,佩好安全带,工具及零配件要放在工具袋内,穿防滑鞋工作,袖口、裤口要扎紧。 3.在靠近架空输电线路搭设脚手架时,应按供电局规定确保一定的安全距离,必要时切断电源或迁移电线。 4.施工现场带电线路如无可靠的安全措施,一律不准通过脚手架,非电工不准擅自拉接电线的电器装置。 5.严禁在脚手架上堆放钢模板、木材等施工多余的材料等,以确保脚手架畅通及防止超载。 6.吊运脚手架、脚手管等必须用专用保险吊钩,严禁起吊,要堆放平稳,并严格控制脚手架上的施工荷载。 7.脚手架四角应有接电保护及避雷装置。 十一.脚手架检查制度 1.脚手架检查每月两次,时间定为每月的5日与20日。 2.检查人员包括技术负责、安全员、架子班长及其有关人员。 3.检查要有针对性,要仔细、认真检查。 4.检查出问题要及时整改,定时、定措施,并落实到人。 整改后,要有专人进行复查,并填写复查意见。 5.安全员、维护人员要天天察看,发现问题要及时通知架子班.
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