外挂架方案.docx
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外挂架方案.docx
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外挂架方案
一、编制依据
序号
名称
编号
1
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
JGJ130-2001
2
《建筑施工高处作业安全技术规范》
JGJ80-91
3
《建筑施工安全检查标准》
JGJ59-99
4
《北京市建筑工程施工安全操作规程》
DBJ01-62-2002
5
《钢管脚手架扣件》
GB15831-2006
6
《建筑施工手册1》(第三版)
/
7
《建筑施工脚手架实用手册》
/
8
《实用建筑施工安全手册》
/
9
金泰丽富嘉园4#、5#、6#、9#楼施工组织设计
/
二、工程概况
1、建筑设计简介
序号
项目
内容
1
建筑功能
住宅楼
2
建筑面积
总建筑面积
63299m2
占地面积
7290m2
4#楼建筑面积
24545㎡
5#楼建筑面积
10940㎡
6#楼建筑面积
11455㎡
9#楼建筑面积
16359㎡
3
建筑层数
地上
4#:
19层、5#:
20层、6#:
21层、9#:
12层
地下
1层
4
建筑层高
地下部分层高
4#、5#、6#
3.5m
9#
3.3m
5
建筑层高
地上部分层高
首层
4#:
3.9m、5#6#:
2.7m
9#:
6.0m
标准层
2.7m
机房、水箱间
4#、5#、6#:
4.8m
9#:
4.55m
6
建筑高度
±0.0绝对标高
30.0m
室内外高差
0.4m
基底标高
4#5#6#:
-4.39m
9#:
-4.12m
最深基坑底标高
-6.37m
7
建筑平面
4#
横轴编号
A~R
纵轴编号
1~9
横轴距离(m)
113.42
纵轴距离(m)
59.66
5#
6#
横轴编号
A~K
纵轴编号
1~11
横轴距离(m)
25.4
纵轴距离(m)
24
9#
横轴编号
A~G
纵轴编号
1-1~4-9
横轴距离(m)
16.7
纵轴距离(m)
80.5
8
建筑防火
耐火等级一级
9
墙面保温
80厚聚苯板
三、设计总体思路
3.1总体设计
结合本工程结构形式、实际施工特点,地上一层以上使用大模板外挂式脚手架,外挂架支座采用三角架与墙体用螺栓连接,墙体螺栓孔采用大模板穿墙螺栓孔,外挂三角架高度为2000mm,防护脚手架搭设高度为6m,三角架底端采用通长木脚手板做为垫板,防止破坏保温,外挂架层高位置上绑红白相间挡脚板。
外挂脚手架部位采用单排脚手架,立杆间距1.5m,大横杆步距操作面上600处设拦腰杆,其余步距详见附图,脚手板采用50mm厚。
3.2材料要求
外挂三角架:
三角型外挂架,是由8#槽钢和Ф48*3.5钢管焊接而成,架的一侧设有2个附墙支座,三角斜撑和加强斜杆采用Ф48*3.5钢管焊接,供现场安装时用十字扣件互相连接。
挂架螺栓采用28勾头螺栓,挂架螺栓型状为T形,一端有T28*4螺纹,配T28*4双螺母和80*80*8垫板。
脚手架材料
脚手架材料使用常用的扣件钢管脚手架,管的外径为48mm,壁厚为3.5mm。
钢管及其扣件必须符合现行国家建筑规范(GB15931-2006)规定,管件进场后需进行复试合格后方可使用,严禁使用不合格或其它规格尺寸的杆配件,有严重锈蚀、弯曲、压扁和裂纹者严禁使用。
连接扣件有三种:
直角扣件(如下图)、旋转扣件(如下图)、对接扣件(如下图)。
四、外挂架
4.1构造要求
4.1.1立杆
每片脚手架立杆均采用6米杆。
相邻两组维护架体边缘立杆间距不大于300mm,并在使用时用小短杆连接牢固,用密目网封严。
4.1.2大横杆
大横杆置于小横杆之下,在立柱的内侧,用直角扣件与立柱扣紧;其长度大于3跨、不小于6m,同一步大横杆四周要交圈。
4.1.3小横杆
每一立杆与大横杆相交处(即主节点),都必须设置一根小横杆,并采用直角扣件扣紧杆上,该杆轴线偏离主节点的距离不大于15cm。
小横杆间距应与立杆柱距相同,且根据作业层脚手板搭设的需要,可在两立柱之间等间距增设1~2根小横杆,其最大间距不大于75cm。
小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于15cm;伸出里排大横杆距结构外边缘15cm,且长度不大于35cm。
4.1.4剪刀撑
每片脚手架加设剪刀撑,随立柱、纵横向水平杆同步搭设,用通长剪刀撑沿架高连续布置,沿长度方向刷红白间隔的油漆。
剪刀撑根据每片外挂架的跨数,按照每4步3跨或4步2跨设置一道。
剪刀撑的一根斜杆扣在立柱上,另一根斜杆扣在小横杆伸出的端头上,两端分别用旋转扣件固定,在其中间增加2~4个扣结点。
所有固定点距主节点距离不大于15cm。
剪刀撑的杆件连接采用搭接,其搭接长度≥1m(如上图),并用3个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端的距离≥10cm。
4.1.5脚手板
脚手板采用松木,厚5cm、宽20cm、长度4m的硬木板。
在作业层下部架设一道水平兜网,随作业层上升。
脚手板设置在3根横向水平杆上,并在两端用8#铅丝,箍绕2~3圈固定。
当脚手板长度小于2m时,可采用两根小横杆,并将板两端与其可靠固定,以防倾翻。
脚手板应平铺、满铺、铺稳,接缝中设两根小横杆,各杆距接缝的距离均不大于15cm。
靠墙一侧的脚手板离墙的距离不应大于15cm。
拐角处两个方向的脚手板应重叠放置,避免出现探头及空挡现象。
4.1.6防护设施
外挂脚手架满挂全封闭式的密目安全网。
密目网采用1.5×6.0m的规格,用网绳绑扎在大横杆外立杆里侧,并在外挂三角架最底部架处设一道水平兜网,水平兜网贯通悬挂,同时在外挂架底部满铺脚手板,防止操作时坠落物体。
作业层脚底部侧面设18cm高并涂红白相间颜色的挡脚板。
4.1.7水平安全网搭设
4.1.7.1在二层设第一道水平安全网,安全网设置两层,两层中间相距40cm,网宽6米。
以上每隔4层分别设一道水平安全网,采用单层网,网宽3米。
与结构拉接的部位用φ12钢丝绳通过大模板穿墙孔固定起来,外侧用架子管斜挑,杆件端部用扣件固定一铁环,内穿钢丝绳,水平安全网要外高内低,倾斜角度为10°~30°。
4.1.7.2建筑物转角处采用架子管悬挑钢丝绳上挂水平安全网。
4.1.7.3网接口处必须连接严密,与建筑物之间缝隙不大于10cm。
水平安全网做法见下图:
4.2外挂架使用搭设方法
4.2.1外挂架搭设
1)在搭设时,首先要检查外挂架预留孔,待无误后可进行外挂架搭设。
三角架布设间距以外墙大模板最上排穿墙螺栓孔间距为准,最大间距不允许超过1.5m,每2-4个三脚架组成一个外挂架单元体,用脚后架管将各三角架上下连接牢固,每个单体长度不大于6m。
2)在首层外墙体混凝土强度符合承载设计要求时,(墙体砼强度达到7.5Mpa以上)可进行外挂架搭设施工。
搭设严格按照附图所示进行安装。
3)首先将挂架螺栓从墙外穿入预留孔内,安装垫板,拧上双螺母,逐次安装。
4)挂外挂架,拧紧双螺母,将外挂架连成整体,底部连接小横杆,同时搭设竖向立杆,安全防护栏杆(立杆底部必须与三角架小横杆连接)及剪力撑,形成一组后,从上往下兜安全网。
脚手板要用8#铅丝与外挂架绑扎牢固,封闭要严密。
另将吊环预留在外,以备吊装用。
5)挂架安装完毕后,从结构四角部位的架子引防雷接地线与结构防雷地线相连。
6)转角墙面:
外挂架在转角墙面处须贯通,将转角处一侧挂架伸至结构外皮处,另一侧单体挂架大横杆外伸成悬挑结构与其接通。
由于悬挑端部设置立杆及小横杆,形成单体挂架的侧向封闭网架,所有悬挑部位外伸长度不得大于1.2m,并于悬挑部位加设斜拉杆,增强外伸部位刚度。
贯通后的转角墙面两侧单元体需用临时性连接杆件拉结为整体,且全部外露部位均以密目安全网包裹严密,保证外架整体的封闭性。
7)外墙洞口:
对于外墙留洞尺寸较大,洞上过梁高度小的洞口,需采取必要的加固措施,以保证外挂架的安全稳定,除尽量靠洞口边设置外,洞口过梁下方均需设置支撑,以碗扣架立杆或钢管加设可调头撑牢,上下均垫设5cm厚通长木板,支撑间距不大于1m,且在钩头螺杆处加一支撑,并用横杆联系成整体,洞口过梁处的支护需随结构进度层层支设,并保证作业层以下连续三层范围内的支护不得拆除。
8)挂架分组安装完毕后,检查每个挂架螺栓母是否锁紧,检查组与组相交处连接钢管是否交叉,(每组断开处间距为200mm并用板封闭)确认无误后方可进行模板施工。
9)外挂架开始承受施工荷载时,墙体砼强度不应低于10Mpa。
4.2.2外挂架提升
1)墙体混凝土强度符合承载设计要求后,将挂架螺栓穿入上层预留孔里(由外向里),用塔吊提升外挂架。
2)在提升时,吊环应落在外挂架重心部位(外挂架吊环位置)提起松开内侧螺母后,垂直慢速提升到上层预留杆处,紧固内侧螺母,落钩。
注意外挂架在提升时不要相互钩挂,逐组提升。
3)外挂架安装时,挂架螺栓未安装好,塔吊不允许脱钩,提升时,未挂好吊钩不允许松动挂架螺栓。
4)挂架螺栓拆除:
挂架螺栓拆除时需要在挂架下层平台内拆除,先松开内侧螺母,卸下垫片然后从外侧拔出挂架螺栓,已备下次周转使用。
5)外挂架每次提升安装完毕后必须报项目部进行检查验收后方可使用。
4.2.3外挂架拆除
当结构施工完毕后,用塔吊将外挂架吊到地面再解体。
4.3外挂架安全操作规程
1)外挂架起吊前,必须把平台上的各种杂物清除干净,先系好吊环,吊点必须均衡,连接牢固,再拆除挂架螺栓的螺母,并检查是否全部拆除,确认后方可起吊,平台上严禁站人。
2)检查挂架螺栓周圈的混凝土是否坚硬牢固,若发现松散或不密实,应立即采取加固措施。
若门窗口处挂架螺栓距洞口边缘尺寸较小,应设立顶撑(或用钢管自行搭设脚手架)。
3)外挂架安装就位后应立即搭设脚手板和护栏并安装牢固。
4)要随时检查挂架螺栓有无变形裂痕,开焊,螺纹脱扣等质量问题。
外挂架的挂点处是否开焊或裂纹,如有则应立即采取措施或更换。
5)安装外挂架的人员必须系好安全带。
6)施工时如遇5级风不得提升。
7)吊装人员要相对固定,施工时必须有“技术安全书面交底书”。
8)吊装就位要平稳、准确、不碰撞、不兜挂。
9)模板施工时待模板调整完毕后,斜支撑不得受力于外挂架。
五、阳台脚手架
5.1构造要求
5.1.1阳台和空调板部分的外挑架子由钢管支搭。
单排管架子每个单元的宽度据现场情况确定,但不能大于6m。
相邻单元之间用两根横杆拉接。
外架与楼内预埋地锚(两道¢10)和支设顶板的架子拉接,间距1.2m。
5.1.2立杆长为6米,间距为1~1.5米,视单体长度而定。
5.1.3大横杆设置7道,和立杆用扣件扣紧。
5.1.4作业层设1.2米高的护身栏。
5.1.5每个网片设十字剪刀撑。
5.1.6外侧立面满挂密目安全网。
5.1.7脚手架组装完毕后,与两侧的外挂架安全网和杆件连接起来。
5.2脚手架的提升
5.2.1待上层墙体施工完毕,且在顶板混凝土浇筑后,和两侧的外挂架同时提升。
5.2.2先用钢丝绳捆好脚手架护身栏两侧的横杆和立杆的交叉点,保证钢丝绳捆绑牢固。
5.2.3派架子工将最底层的和结构拉结的杆件从脚手架处拆除,再将上层和结构拉结的杆件拆除。
5.2.4拆除杆件完毕后,由专人指挥,将外脚手架吊至上一层,将支腿轻落阳台,且立杆距阳台板结构外皮30cm。
5.2.5固定完毕后,和两侧的挂架用杆件和安全网连接起来。
5.3施工注意事项
5.3.1阳台外围护脚手架组装完毕后,须经监理和项目安全部检查验收合格后方可投入使用。
5.3.2各结构拉结点要牢固可靠,扣件扣牢。
5.3.3吊运前钢丝绳要绑扎牢固,并设专人指挥。
5.3.4吊运过程中避免脚手架碰撞阳台和相邻挂架。
5.3.5架体间缝隙为20cm。
六、稳定承载计算
已知条件:
外挂架宽度按1400mm计算,外挂架最大间距按1.8m计算,挂钩螺栓采用φ28圆钢,外挂架材料水平杆、斜杆为φ48×3.5钢管,竖杆为10#槽钢,采用焊缝成型外挂架。
一、荷载计算:
以每榀外挂架承重1.8m范围荷载计算:
模板自重:
以外模高度按2800m计算,模板重量按1350N/m2,荷载为2.8×1.8×1350=6804N=6.8KN。
操作人员荷载:
1.8m间距内最多允许3人同时操作,每人按750N计,总计2.25KN。
自重及工具荷载:
外挂架自重、脚手板、护栏钢管、零星材料等,最大重量按3KN计。
二、计算简图:
1、模板自重考虑为主要分布于脚手架内侧荷载,将均布荷载化为节点集中荷载:
F1=2.8×1.8×1.35/2=3.4KN
2、操作人员及工具荷载视为在外挂架宽度方向均匀分布荷载,化为节点集中荷载:
F2=(2.25+3)/3=1.75KN
计算简图如下图所示:
即:
FA=F1+F2=5.15KN,FB=5.15KN,FC=1.75KN
1、内力计算:
按桁架进行计算,各杆件内力值:
N1=Fctg32°=1.09KN
N2=N1=1.09KN
RBH=(FB×0.7+FC×1.4)/2.2=2.75
N4=RBH/sin32º=5.19KN
N3=N4Cos32º=4.40KN
N5=Fc/cos32º=2.06KN
N6=FB=5.15KN
N7=F1/cos32º=4KN
RAV=FB+N3+N7Cos32º=12.94KN
RAH=N2+N7Sin32º=3.21KN
RBH=N4Sin32º=2.75KN
2、截面验算:
(1)、杆件①②③⑦皆为拉杆,最大内力N3=4.40KN,允许应力乘以0.9折减系数。
⑦杆件为φ48×3.5钢管,A7=489mm2。
③杆为10#槽钢A3=1274mm2
强度:
σ7=N7/A7=4000/489=8.17N/mm2<0.9f=0.9×215=193.5N/mm2
σ3=N3/A3=4400/1274=3.45N/mm2<0.9f=0.9×215=193.5N/㎜2
杆件⑦计算长度取L7=1130mm,又查表回转半径I7=2.45cm。
杆件③计算长度取L3=2000mm,又查表回转半径I3=1.42cm。
杆件长细比:
λ7=L7/I7=1130/24.5=46.12<[λ]=400。
λ3=L3/I3=2000/14.2=141<[λ]=400。
故在强度和长细比方面均满足要求。
(2)、杆件④⑤⑥为压杆,N4=5.19KN,N5=2.06KN
该杆在平面外计算长度:
L0=L1(0.75+0.25N5/N4)=2280(0.75+0.25×2.06/5.19)=1936mm。
杆件长细比:
λ=L0/I=1936/24.5=79.02<[λ]=150
强度:
由长细比查表得稳定系数ψ=0.688
σ=N/ψA=5190/(0.688×489)=15.4N/mm2<0.9f=0.9×215=193.5N/㎜2
(3)、杆件⑧为零杆。
1、焊缝强度验算:
节点焊缝验算(节点处取最大内力值验算):
节点
内力值N(kn)
焊缝高度
hf(㎜)
有效焊缝高度
hs=0.7hf(㎜)
焊缝长度
(㎜)Lw=N/hsfwt
实际焊缝长度
(㎜)
是否满足要求
一
N7=4
4
2.8
7.5
200
满足
二
N6=5.15
4
2.8
11.5
180
满足
三
N5=2.06
4
2.8
4.8
160
满足
四
N6=5.15
4
2.8
11.5
210
满足
五
N4=5.19
4
2.8
12.6
220
满足
六
⑧为零杆无需计算
2、支座A外挂架螺栓验算:
1.采用φ28挂钩螺栓。
受拉:
RAH=3.21KN,A=616mm2
σ=RAH/A=3210/616=5.21N/mm2<0.9f=0.9×600=540N/mm2。
受剪:
τ=RAV/A=12940/616=21N/mm2<[τ]=355N/mm2,满足要求。
2.外挂架钩头采用6个M16×40螺栓通过挂板同[10连接,螺栓受剪。
M16螺栓A=201mm2
受剪:
τ=RAV/4A=12940/(6×201)=10.73N/mm2<[τ]=125N/mm2
故满足要求。
七、附图
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- 特殊限制:
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