塔楼外架2.docx
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塔楼外架2.docx
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塔楼外架2
国兴·北岸江山项目
B1、A4、A5楼
型
钢
外
挑
脚
手
架
搭
设
方
案
重庆山海建设(集团)有限公司
第一章塔楼外脚手架型钢悬挑编制原则及依据
本方案针对国兴·北岸江山项目的工程特点,为确保外架施工及操作安全,严格按照国家规范及规程要求进行搭设。
一、主要编制依据:
1、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
2、《扣件式钢管脚手架安全操作技术规范》JGJ130-2001
3、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59–99)
二、编制原则:
以“安全第一、以人为本”为指导思想,提高施工技术全面性、可行性、针对性和先进性。
结合工程特点,重点抓好施工人员的管理;控制搭设、拆除时人员的防护、安全操作的监控、架子日常的维护工作,着重做好外挑脚手架的搭设及安全防护工作,以及安全文明和环境保护措施等项目。
自始至终坚持对施工现场全过程严密监控、动静结合、科学管理,方案的优化配置、工期、质量及社会信誉的预期目标效果。
第二章脚手架工程概况及相关部署
一、工程概况及防护架搭设方案
1、国兴·天原一期A4#、A5#、B1#栋工程,无转换层,层数分为33/吊1F/-2F、33/吊3F/-4F、33/局部吊1F,高度分别为99.0、99.5、99.5米;建筑面积分别为29933.93㎡、30191.91㎡、21806.75㎡;
该工程位于重庆市江北区建新西路35号(原重庆天原化工总厂西区)。
工程立面装饰线条多,故根据工程特点:
(1)在主体结构施工时,用16号槽钢采取六层一挑双排防护架往上轮番作业。
第一挑搭设塔楼6至11层楼面,然后塔楼12至17层楼面;塔楼18至23层楼面;塔楼24至29层楼面;塔楼30~屋面以上建。
屋面机房属一次性搭设供结构和外装施工)。
外墙装饰施工阶段,采用吊篮施工。
(2)悬挑脚手架采用Ф14钢丝绳每根悬挑槽钢斜拉进行加强处理。
以降低槽钢的承受力。
每根钢丝绳采用不少于4个卡扣与槽钢和预埋件连接。
(4)预埋件拉环采用Ф16㎜的圆钢进行制作。
(见附图)
二、构配件材料质量要求
1、脚手架钢管采用现行国家标准《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3092)中规定的3号普通钢管,其质量符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235-A级钢的规定。
2、钢管表面锈蚀深度应符合规定(详附表—构配件的允许偏差)
3、旧扣件使用前进行防锈处理,并检查其质量,对有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺杆必须更换;
4、每根钢管长度不长于6.5米,采用Ф48×3.5钢管刷黄色漆。
(脚手架外侧刷一片黄色,剪刀撑刷蓝色)
5、扣件必须符合国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定;扣件在螺栓拧紧扭力矩达65N•m时,不得发生破坏为检查的一个标准。
6、脚手板采用竹串片板。
7、安全网采用2000目/100cm2密目安全网,有出厂合格质量证明等。
三、悬挑脚手架搭设说明
3.1双排悬挑脚手架
由立杆、小横杆、大横杆、斜撑、剪刀撑及连墙件以及卸加强斜拉钢丝绳和配件组成,立杆纵距La=1.8米,立杆横距Lb=1.00米,大横杆步距h=1.80米,作业层,考虑二层施工作业层。
悬挑槽钢间距≤1.80米,外挑端垫木板略向上挑5公分,底部满铺竹跳板防护,侧面作300㎜高踢脚板,内侧满挂安全网,用18号圆丝扎牢。
由于此工程塔楼外架采用槽钢悬挑,楼栋大角处原则上亦用槽钢悬挑,若因不能伤楼层结构钢筋不能用槽钢悬挑时,此处采用钢管搭设,用钢管支撑撑牢和钢丝绳斜拉加固。
3.2脚手架搭设构造要求
(1)纵向水平杆的搭设构造要求:
纵向水平杆宜设置在立杆内侧,其长度不宜小于3跨;
纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接,也可采用搭接。
对接、搭接应符合下列规定:
1)纵向水平杆的对接扣件应交错布置:
两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内;不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm;各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。
2)搭接长度不应小于1m,等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm。
3)竹串片脚手板铺设于小横杆上,由小横杆将荷载传递于纵向水平大横杆上,由纵向水平大横杆传递于立杆,均采用直角扣件连接。
4)纵向水平大横杆用直角扣件连接在槽钢上,使纵向水平大横杆与槽钢形成整体。
小横杆扣在纵向水平大横杆上,立杆插在槽钢端部焊的钢筋头上,使整个脚手架与槽钢形成整体。
(2)小横杆的搭设构造要求:
主节点处必须设置一根小横杆,用直角扣件扣接且严禁拆除;
作业层上非主节点处的小横杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2;
双排脚手架小横杆水平方向每3跨(每跨1.8米)与主体结构连接,宜靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300mm;垂直方向每层与主体结构连接。
从悬挑第一步纵向水平杆处开始设置连墙件,按菱形布置,每处用钢管与预埋环连接或双杆夹持在结构柱或结构梁上。
(3)脚手板的设置要求:
作业层脚手板应铺满,铺稳,离开墙面120~150mm;
竹跳板应设置在三根小横杆上。
当脚手板长度小于2m时,可用两根小横杆支承,但应将脚手板两端与其可靠固定,严防倾翻。
可采用对接平铺,亦可采用搭接铺设。
脚手板对接平铺时,接头处必须设两根横向杆,脚手板外伸长应取130~150mm,相对两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm。
脚手板搭接铺设时,必须支在小横杆上,搭接长度应大于200mm,其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。
作业层端部脚手板探头长度应取<150mm,其板长两端均应与支承杆可靠固定。
本脚手架垂直方向采用每四步架一隔离,悬挑端底部用竹跳板满铺并用尼龙安全白网进行封闭。
(4)立杆的设置要求:
在悬挑端底部距槽钢100㎜左右,必须设置纵、横向水平杆。
各层各步均采用对接扣件连接,立杆顶端高出女儿墙上皮1.5米。
(5)卸料平台开口洞加固要求:
因安装型钢卸料平台,须在外防护架开口,在开口两侧附加纵向立杆(形成双立杆)和设置斜腹杆,采用旋转扣件,纵向立杆两端头扣3个直角扣件。
卸料平台不得与外架有任何受力方面的连接。
(6)剪刀撑设置要求:
每道剪力撑跨越的立杆根数不多于5根,宽度不小于4跨,且不小于6米,倾角在450~600之间;
在外侧立面两端必须设置由底至顶剪刀撑;剪刀撑连接的旋转扣件中心线至主节点的距离不大于150mm。
(7)安全网挂设及文明要求:
1、立杆内侧挂密目式安全立网,用18#元丝连接.
2、每约四步架高处,设置一道水平防护白尼龙安全网兜底,
(8)连接杆要求:
主体结构防护架上升中,用钢管与主体楼板连接(主体楼板上预埋ф14钢筋拉环)不能和主体楼板连接时,采用在剪力墙上留洞,连墙杆穿过洞口,在剪力墙外侧及内侧用钢管和扣件“背”住连墙杆。
大的转角尤应如此。
(9)钢丝绳与槽钢连接要求:
钢丝绳的一端用不少于2个卡扣与上面一层建筑物的预埋拉环连接,另一端用不少于2个卡扣与槽钢外探头靠外立杆处合抱连接,其斜拉角度,与槽钢夹角成约60度)。
钢丝绳与混凝土产生摩擦的部位用木方垫实。
四、搭拆过程安全控制
1、严格按方案预留吊环间距,钢管、槽钢,外挑及伸入楼板内长度的设置按附图,保持钢管、槽钢端头平直,标高一致,用5公分宽的垫木使悬挑端略向上,减少局部承压。
2、每搭完一步脚手架,校正步距、纵距、横距及立杆垂直度。
3、相邻立杆对接扣件不得在同一高度内,错开>500mm。
4、开始搭设立杆时须架杆与主体连接或每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙件安装稳定后,方可根据情况拆除。
5、大横杆四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。
7、剪刀撑搭设随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。
8、扣件规格必须与钢管外径相符;螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m,且不应大于65N·m。
9、在主节点处固定大横杆、小横杆、剪刀撑等,直角扣件、旋转扣件与中心点的距离不大于150mm。
10、对接扣件开口应朝上或朝内。
11、各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不小于100mm。
12、脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120~150mm。
脚手架四大角密目安全网“蹬角”平面示意图
13、对于未搭接的探头板用直径14号的镀锌铁丝固定在支承杆件上。
14、各工种操作完毕,确认可拆除架子后,由单位工程负责人进行拆除安全技术交底。
15、拆除前必须将脚手架上的杂物清除,先由专业人员检查脚手架是否完整、各受力杆件是否松动、连接件是否缺少。
做到先检查、修复,然后再拆除。
16、拆除作业由上而下逐层进行,严禁上下同时作业;
17、待外立杆及横向水平杆拆除至必须拆除连墙件时,方可拆除连墙件,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架。
18、四周防护架同时拆除时,拆除高差不大于两步,对于因工程进度安排,必须先拆除一边架体时,在端头增设连墙件和横向斜撑。
19、各构配件严禁抛掷至地面,将拆除的构配件及时按品种、规格堆码存放。
20、木工支模时,严禁与脚手架连接,脚手架不能作为承重支模架。
五、安全管理
1、脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》GB5036考核合格的专业架子工。
身体健康者方可持证上岗。
2、搭设脚手架人员必须戴安全帽,系安全带、穿防滑鞋。
3、作业层的施工荷载符合设计要求,不得超载。
不得将模板支架及泵送砼输送管等固定在脚手架上;严禁将卸料平台受力于外架上。
4、遇六级及以上大风、下雨天停止脚手架与拆除作业。
5、在脚手架使用期间,严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆及连墙杆。
6、主要通道搭设防护棚,防止坠物伤人。
7、在靠近防护架施焊时,必须有防火措施和专人看守。
8、拆除脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。
六、搭设验收检查标准
1、立杆垂直度偏差不得大于架高的1/200。
2、架子四周大横杆的纵向水平高差不超过±50mm,同一排大横杆的水平偏差不得大于1/300,同根杆的两端高度差不得超过20mm.
3、根据方案和技术交底进行检查,报请监理检查、验收,合格后方可使用。
第三章[16a槽钢悬挑脚手架验算
技术要求:
1、悬挑高度不超过20m(即最多挑六层)。
2、悬挑槽钢规格:
[16a,水平分布间距≦1800mm,伸出楼板边缘1550mm,最外排立杆距悬挑槽钢最外端150mm,里排立杆距楼层外边缘400,立杆横距1000,里排立杆遇挑阳台及空调板,则在挑阳台及空调板上穿洞通过;槽钢伸入楼板边缘内长≥2000mm,悬挑槽钢一根总长度≥3550;墙内远端设抗倾栓环≥ф16元钢,距楼板外边缘1800mm,每端锚入板内20d;柱内近端设稳定栓环ф16元钢,每端锚入板内20d,距楼板外边缘600㎜(所有锚环的锚脚插入楼板底排钢筋下)。
槽钢应满足符合规范,无变形和裂痕,锈蚀深度不许超过0.5mm。
3、每次挑六层,每根槽钢远端栓钢丝绳,钢丝绳直径14mm,与建筑物斜向拉牢,钢丝绳每端≥二个U型卡扣,U型卡扣间距≥100mm,钢丝绳尾端距U型卡扣应有>200mm的长度。
钢丝绳应满足符合规范、光洁,无毛边和锈痕,更不许有断丝等现象。
4、在使用过程中只允许两步架同时施工,且施工活荷载≦2KN/M2。
5、连墙杆原则上按两步三跨设一道,宜采用刚性连墙件与建筑物可靠连接,连墙件宜靠近脚手钢管主节点设置。
(本方案同样适用于B2栋及本现场其它类似工程)
验算
本验算按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程JIJ130-2001》及相关数据取自中国建筑工业出版社,主编:
杜荣军《建筑施工脚手架实用手册》
一、外架使用荷载标准值:
(1)恒载:
1、钢管架自重
2、悬挑槽钢自重
3、恒载设计值系数k1=1.2
(2)活载:
1、施工荷载(人+物)的操作架控制在2KN/m2内
2、每跨竖向只允许同时两层作业的施工荷载。
3、竹跳板=0.35KN/m2
4、密目安全网重=0.26N/㎡
5、栏杆、档脚板自重=0.1KN/m2
6、活载设计值系数k2=1.4
二、材质指标:
(1)、φ48×3.5钢管截面特征:
1、净截面抵抗矩:
W=5080mm3
3、钢管抗拉压弯强度设计值:
[f]=205N/㎜2
4、φ48×3.5钢管截面面积:
5、惯性矩:
回转半径r=15.8㎜
6、φ48×3.5钢管每米重量:
=38.4N/m
(2)[16a槽钢截面特征:
1、截面抵抗矩:
W=108㎝3=108000㎜3
2、回转半径:
r=6.28㎝=62.8㎜
3、惯性矩:
I=866㎝4=8660000㎜4
4、[16a槽钢每米重量:
172.4N/m
5、弹性模量:
6、槽钢抗弯、抗压、抗拉容许承载力[f]=215N/㎜2
三、[16a槽钢挑20m高外架荷载计算:
(1)1.8m跨1.8m步距20米高双排立杆恒载轴向力计算:
①查《手册》80页,一个1.8m柱距范围每米高脚手架结构自重:
0.268kN/m,
则一个柱距范围20m高钢管自重:
G恒=0.268
20=5.36KN↓
②一跨内槽钢自重:
1.55×0.1724=0.267KN
(2)、1.8m跨20m高范围活载计算:
1、竹跳板自重(二层)=0.35KN/m2
1.8
1.4×2=1.76KN
↓
2、栏杆、档脚板自重(二道)=0.1KN/m2
1.8
1.4×2=0.5KN↓
3、密目安全网重2.6N/m2
1.8
20=0.094KN↓
4、施工均布活荷载(最多只容许二层同时施工):
2.0KN/m2
1.8
1.4
2=10.08KN↓
则1.8m跨20m高范围活载轴向力:
N活=
(1)+
(2)+(3)+(4)=1.76+0.5+0.09+10.08=12.43KN↓
(3)风荷载:
WK=0.7×μZ
=0.0672KN/m2
式中:
——风荷载标准值
——风压高度变化系数=1.2
——脚手架风荷载体型系数=1.0
——封闭式单、双排脚手架挡风系数近似取:
0.20
W0——基本风压=0.4KN/m2
、
(4)计算各立杆恒载+活载轴向力设计值
1.8m跨范围共有两根立杆,考虑两根立杆平均承受轴向力,则每根立杆设计值为:
N=(1.2G恒+1.4N活)/2=[1.2×(5.36+0.267)+1.4×12.43]/2=12.08KN↓
四、[16a槽钢效核:
(1)、计算简图
(2)、不考虑钢丝绳的作用(偏于安全计),按静定结构悬臂梁计算:
1、B处最大弯矩:
M=12.08×1.4+12.08×0.4+1.552×0.1724/4=21.85KN-M
2、正应力校核:
σ=M/W=21.85×106/108000=202.3N/㎜2[f]=215N/㎜2
满足要求
3、求槽钢远端挠度:
根据力的叠加原理得:
ω=12080×14003/3EI+12080×4002(3×1400-400)/6EI=<12080×14003/3+12080×4002(3×1400-400)/6>/206000×8660000=6.19+0.69=6.88㎜>L/250=1400/250=5.6㎜>L/400=3.87㎜
不满足要求
(因绕度不满足要求,须每根槽钢增设A14斜拉钢丝绳。
)
计算简图
说明:
求出的σ正应力值接近设计容许值的上限,且挠度值不满足要求,同时为了减轻混凝土握固抗倾栓环承受的拉力,拟每根槽钢,斜拉钢丝绳Ф14,其与槽钢的夹角60°,从而达到保险及局部卸载的作用。
4、抗倾拴环效核:
①取∑MB=0:
支反力Rc×1.8=12.08×0.4+12.08×1.4+0.172×1.55/2×1.55/2
解得:
Rc=12.14KN
②抗倾拴环承受的拉力效核:
按两个受力截面计算,Ф16圆钢截面积2A=2×3.14×16×16/4=402㎜2
圆钢抗拉容许设计值[f]=215N/㎜2则:
215×402=86.43KN>12.14KN
满足要求
(问题在于110㎜厚楼板,能否握固住栓环而不致于拔出,因此,抗倾栓环必需每边伸入混凝土20d,且两支脚置于板底筋下面,用以保证混凝土有足够的握固力)
5、Ф48×3.5钢管外架验算
只进行立杆整体稳定性验算:
1、已知:
力杆设计值N=12.08KN
2、立杆计算长度:
式中:
——计算长度附加系数,其取值1.155
μ—考虑脚手架整体稳定因数的单杆计算系数二步三跨取值1.5
h——立杆步距1.8m
3、计算立杆长细比
:
λ=L0/r=3118/15.8=197.4<容许长细比[λ]=210
由
查《稳定系数Ф表》得:
Ф=0.185
式中:
r——回转半径
——立杆长细比
4、风荷载标准值计算:
前已计算出风荷载标准值:
WK=0.0672KN/㎡
风荷载标准值化成线荷载:
q=0.0672×1.8=0.121KN/m
5、立杆风荷载产生的设计弯矩:
(计算高度为一步跨高的立杆)
MW=0.85×1.4q.h2/10=0.85×1.4×0.121×1.82/10=0.0467KN–m
6、底层为最不利立杆段,立杆轴心压力设计值前已计算出:
N=12.08KN
7、只验算底层最不利立杆段的稳定性(按压弯杆件计算):
σ=
<[f]=205N/mm2
满足要求
6、大、小横杆内力及挠度验算:
按《手册》90页表4–34A:
纵向、横向水平杆不需进行计算的最大容许立杆柱距为:
当施工均布荷载QK2.0KN/㎡、立杆排距≤1.3m、立杆柱距≤2.0m时,可不进行计算。
本计算书立杆柱距=1.8m<2.0m,立杆排距=1.0m<1.3m则大、小横杆内力及挠度可不于验算。
本图为A4栋悬挑槽钢布置图,其余栋参考此布置,槽钢纵距1800.
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