悬挑脚手架钢丝绳卸荷措施方案.docx

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悬挑脚手架钢丝绳卸荷措施方案

悬挑脚手架钢丝绳卸荷措施方案

1、工程概括

（一）、编制依据

1、施工图纸

香国御景二标段25号楼工程施工图纸。

2、引用文件

1）、现行国家、企业有关标准规范和规定、技术规程；

2）、国家建筑安装工程质量检验评定统一标准；

3）、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

4）、《建筑施工安全检查评分标准》JGJ59-2011；

5）、GB/T20118-2006一般用途钢丝绳规范；

6）、香国御景二标段外脚手架施工方案；

（二）、工程概括

拓新香国城25号楼位于拓新香国城项目内，25号楼为11层洋房及地下车库组成，总建筑面积约5310*2㎡。

结构为框架剪力墙结构。

建设单位为重庆拓新控股集团建筑工程有限公司，设计单位为重庆市设计院，监理单位为重庆三峡涌鸿建筑工程有限公司，施工单位为重庆拓新控股集团建筑工程有限公司。

二、脚手架设计

1.根据原专项施工方案对本楼层悬挑脚手架的搭设要求如下图：

脚手架排数

悬挑脚手架

纵、横向水平杆布置方式

横向水平杆在上

搭设高度（m）

19.8

钢管类型

Φ48×2.5

立杆纵距（m）

1.5

立杆横距（m）

0.7

立杆步距（m）

1.8

双立杆计算方法

不设置双立杆

横向斜撑

5跨1设

脚手板

2步1设

连墙件连接方式

扣件连接

连墙件布置方式

两步三跨

基本风压（kN/m2）

0.25

安全网

全封闭

悬挑方式

普通主梁悬挑

锚固点设置方式

压环钢筋

压环钢筋直径d（mm）

16

主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）

1200

主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）

100

主梁建筑物内锚固长度Lx（mm）

1600

梁/楼板混凝土强度等级

C30

主梁材料规格

16号工字钢

主梁合并根数nz

1

2.香国御景25号楼采用落地脚手架和悬挑脚手架分段搭设的方式进行设置，现已完成-2层-4层的搭设及拆除，第一次悬挑为5-10层，第二次悬挑架搭设为11层单独悬挑，因房屋结构造型多样化，局部悬挑型钢不能满足1:

1.25倍的要求，在楼四个大角悬挑的工字钢用双倍斜拉钢丝绳卸载，前后面悬挑段大于锚固段的工字钢均用斜拉钢丝绳卸载，左右侧面悬挑符合要求，但工字钢受力和悬挑部位小于1:

1.25时也设置一道钢丝绳卸载，以提高安全保证系数。

3.用于斜拉卸载用的钢丝绳采用6×19或6×37的钢丝绳卸载，斜拉在剪力墙的螺栓孔上，并采用手拉倒链进行收紧；

钢丝绳采用钢丝绳夹作为连接和预拉紧装置,钢丝绳夹不得少于3组,并预留安全绳。

三、受力分析：

原施工方案中的受力计算已符合要求，但因现场施工中局部悬挑型钢不能满足规范1:

1.25倍的要求，故将该部分悬挑梁按简支梁进行计算卸荷。

3.1、荷载计算：

脚手板类型

竹串片脚手板

脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）

0.35

脚手板铺设方式

2步1设

密目式安全立网自重标准值Gkmw（kN/m2）

0.01

挡脚板类型

竹挡脚板

栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）

0.17

每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）

0.12

横向斜撑布置方式

4跨1设

结构脚手架作业层数njj

1

结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）

3

地区

重庆重庆

安全网设置

全封闭

基本风压ω0（kN/m2）

0.25

风荷载体型系数μs

1.13

风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）

1.25，1.03

风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）

0.35，0.29

计算简图：

立面图

四、横向水平杆验算

纵、横向水平杆布置方式

横向水平杆在上

纵向水平杆上横向水平杆根数n

1

横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

205

横杆截面惯性矩I（mm4）

92800

横杆弹性模量E（N/mm2）

206000

横杆截面抵抗矩W（mm3）

3860

纵、横向水平杆布置

承载能力极限状态

q=1.2×（0.028+Gkjb×la/（n+1））+1.4×Gk×la/（n+1）=1.2×（0.028+0.35×1.5/（1+1））+1.4×3×1.5/（1+1）=3.5kN/m

正常使用极限状态

q'=（0.028+Gkjb×la/（n+1））+Gk×la/（n+1）=（0.028+0.35×1.5/（1+1））+3×1.5/（1+1）=2.54kN/m

计算简图如下：

1、抗弯验算

Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[3.5×0.72/8，3.5×0.12/2]=0.21kN·m

σ=Mmax/W=0.21×106/3860=55.52N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

2、挠度验算

νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×2.54×7004/（384×206000×92800），2.54×1004/（8×206000×92800）]=0.415mm

νmax＝0.415mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[700/150，10]＝4.67mm

满足要求！

3、支座反力计算

承载能力极限状态

Rmax=q（lb+a1）2/（2lb）=3.5×（0.7+0.1）2/（2×0.7）=1.6kN

正常使用极限状态

Rmax'=q'（lb+a1）2/（2lb）=2.54×（0.7+0.1）2/（2×0.7）=1.16kN

五、纵向水平杆验算

承载能力极限状态

由上节可知F1=Rmax=1.6kN

q=1.2×0.028=0.034kN/m

正常使用极限状态

由上节可知F1'=Rmax'=1.16kN

q'=0.028kN/m

1、抗弯验算

计算简图如下：

弯矩图（kN·m）

σ=Mmax/W=0.43×106/3860=110.12N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

2、挠度验算

计算简图如下：

变形图（mm）

νmax＝2.422mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm

满足要求！

3、支座反力计算

承载能力极限状态

Rmax=1.89kN

六、荷载计算

脚手架搭设高度H

19.8

脚手架钢管类型

Φ48×2.5

每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）

0.12

立杆静荷载计算

1、立杆承受的结构自重标准值NG1k

单外立杆：

NG1k=（gk+（lb+a1）×n/2×0.028/h）×H=（0.12+（0.7+0.1）×1/2×0.028/1.8）×19.8=2.5kN

单内立杆：

NG1k=2.5kN

2、脚手板的自重标准值NG2k1

单外立杆：

NG2k1=（H/h+1）×la×（lb+a1）×Gkjb×1/2/2=（19.8/1.8+1）×1.5×（0.7+0.1）×0.35×1/2/2=1.26kN

1/2表示脚手板2步1设

单内立杆：

NG2k1=1.26kN

3、围护材料的自重标准值NG2k3

单外立杆：

NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×19.8=0.3kN

构配件自重标准值NG2k总计

单外立杆：

NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.26+0+0.3=1.56kN

单内立杆：

NG2k=NG2k1=1.26kN

立杆施工活荷载计算

外立杆：

NQ1k=la×（lb+a1）×（njj×Gkjj）/2=1.5×（0.7+0.1）×（1×3）/2=1.8kN

内立杆：

NQ1k=1.8kN

组合风荷载作用下单立杆轴向力：

单外立杆：

N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.5+1.56）+0.9×1.4×1.8=7.14kN

单内立杆：

N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.5+1.26）+0.9×1.4×1.8=6.78kN

七、立杆稳定性验算

脚手架搭设高度H

19.8

立杆计算长度系数μ

1.5

立杆截面抵抗矩W（mm3）

3860

立杆截面回转半径i（mm）

16.1

立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）

205

立杆截面面积A（mm2）

357

连墙件布置方式

两步三跨

1、立杆长细比验算

立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m

长细比λ=l0/i=2.7×103/16.1=167.7≤210

轴心受压构件的稳定系数计算：

立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.12m

长细比λ=l0/i=3.12×103/16.1=193.7

查《规范》表A得，φ=0.193

满足要求！

2、立杆稳定性验算

不组合风荷载作用

单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=2.5+1.56+1.8=5.86kN

单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQ1k=1.2×（2.5+1.56）+1.4×1.8=7.39kN

σ=N/（φA）=7387.44/（0.193×357）=107.22N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

组合风荷载作用

单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=2.5+1.56+1.8=5.86kN

单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（2.5+1.56）+0.9×1.4×1.8=7.14kN

Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.29×1.5×1.82/10=0.18kN·m

σ=N/（φA）+Mw/W=7135.44/（0.193×357）+177803.62/3860=149.62N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

八、脚手架材料用量计算

脚手架杆部件名称

数量计算公式

用量（m）

备注

立杆

2×H×（L/la+1）

831.6

纵向水平杆

（2×（njj+nzj+nqj）+2×（H/h+1））×L

720

防护栏杆+纵向水平杆

横向水平杆

（H/h+1）×（（1+n）×L/la+1）×（lb+a1）

352

横向斜撑

（H/h+1）×（L/la+1）×1/4×（h2+lb2）0.5

106.22

4跨1设

连墙件

LH/（2la×2h）

55

2步3跨，单位（根）

安全网

LH

594

单位（㎡）

脚手板

（H/h+1）×1/2×L×（lb+a1）

132

2步1设，单位（㎡）

直角扣件

（2×（njj+nzj+nqj）+2×（H/h+1））×（L/la+1）+2×（H/h+1）*（L/la+1）

1008

单位（个）

对接扣件

（2×H×（L/la+1）+（2×（njj+nzj+nqj）+2×（H/h+1））×L）/6.5

239

每根钢管长6.5m，单位（个）

旋转扣件

0.3×（2×H×（L/la+1）+（2×（njj+nzj+nqj）+2×（H/h+1））×L）/6.5

72

单位（个）

九、悬挑梁验算

1、基本参数

悬挑方式

普通主梁悬挑

主梁间距（mm）

1500

主梁与建筑物连接方式

平铺在楼板上

锚固点设置方式

压环钢筋

压环钢筋直径d（mm）

16

主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）

1200

主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）

100

主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）

1600

梁/楼板混凝土强度等级

C30

2、荷载布置参数

作用点号

各排立杆传至梁上荷载标准值F'（kN）

各排立杆传至梁上荷载设计值F（kN）

各排立杆距主梁外锚固点水平距离（mm）

主梁间距la（mm）

1

5.86

7.39

400

1500

2

5.86

7.39

1100

1500

附图如下：

平面图

3、主梁验算

主梁材料类型

工字钢

主梁合并根数nz

1

主梁材料规格

16号工字钢

主梁截面积A（cm2）

26.1

主梁截面惯性矩Ix（cm4）

1130

主梁截面抵抗矩Wx（cm3）

141

主梁自重标准值gk（kN/m）

0.205

主梁材料抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

215

主梁材料抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）

125

主梁弹性模量E（N/mm2）

206000

荷载标准值：

q'=gk=0.205=0.2kN/m

第1排：

F'1=F1'/nz=5.86/1=5.86kN

第2排：

F'2=F2'/nz=5.86/1=5.86kN

荷载设计值：

q=1.2×gk=1.2×0.205=0.25kN/m

第1排：

F1=F1/nz=7.39/1=7.39kN

第2排：

F2=F2/nz=7.39/1=7.39kN

（正常受力简图）

4．钢丝绳卸荷计算

受力简图如下：

钢丝绳卸荷按照完全卸荷计算方法,卸荷净高为18M，经现场实际测量L1.2米，钢丝绳拉结净高≥3.5米。

经计算得到：

@1=arctg[3.500/1.2]=70.9度；

考虑到个别外悬挑长度大于1.2m,但因1.2m尺寸内的上部无集中荷载，故取最不利值为60°进行设计计算。

故有：

P（架体总荷载）

P=7.39+7.39+0.25*1.2=15.08kn;

ΣY=0;架体均布受力时：

T1=T2=T*Sin60°；

T1+T2=P；

T=（P-T1）/Sin60°=（15.08-15.08/2）/sin60°=8.76kn

其中T为钢绳轴向拉力，T2为钢丝绳竖向分力。

卸荷钢丝绳的最大轴向拉力为[Fg]= T =8.76kN。

钢丝绳的容许拉力按照下式计算：

[Fg]=aFg/K 

其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力（kN）；

Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN）， 

计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径（mm）；      

α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，取0.82；     

 K  -- 钢丝绳使用安全系数。

计算中[Fg]取 8.76kN，α=0.82，K=6，得到：

选择卸荷钢丝绳的最小直径为：

d =（2×8.76×6.000/0.820）0.5=11.32 mm。

结论：

钢丝绳选择≥11.32mm，即满足要求。

十、安全操作注意事项

1.悬挑架所用得钢丝绳规格型号、质量保证达到使用要求；

2.钢丝绳使用前先检查有无破损、断丝现象，否则禁止使用；

3.钢丝绳的卡头数量必须按规范设置；

4.钢丝绳拉结过程中挂设牢靠、必须保证架体的安全稳定；

5.应定期检查钢丝绳夹是否有松动；

6.每根钢丝绳受力应均匀。