56#17屋面悬挑架施工方案.docx
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56#17屋面悬挑架施工方案
一、工程概况2
二、编制依据2
三、项目管理班组及特种作业人员3
四、脚手架搭设方案的选择及说明5
五、悬挑式脚手架设计计算5
六、构造要求17
1、纵向水平杆(大横杆)、横向水平杆(小横杆)、脚手板17
2、立杆18
3、连墙件18
4、剪刀撑和横向斜撑.19
5、架体内外封闭.19
七、脚手架施工要求19
1、施工准备19
2、搭设要求20
3、拆除要求21
八、脚手架的检查与验收要求21
1、构配件的检查和验收.21
2、脚手架检查与验收.22
九、安全管理措施23
十、应急措施24
a)应急人员组织24
b)应急措施24
十一、文明施工24
三角形钢管悬挑脚手架专项施工方案
(18层-屋面)
一、工程概况
本工程位于西安雁塔区河以东,经九路以西,科技路以北,科技四路以南,鸿基新城地块20#(DK-7)地块一期。
(一)建筑设计概况
鸿基新城20#地一期建筑面积197062.36卅平方米,高层耐火等级为一级,建筑工程等级为一级,抗震设防烈度八度,每栋楼工程相对标高±0.000具体见图纸,屋面防水等级为II级,二道设防,屋面保温为60厚聚笨板保温层,外墙外保温为50厚EPS聚苯板,内装修做法具体见图纸。
二)结构概况
本项目为框架剪力墙结构。
8度抗震设防,场地类别I类,结构安全等级为二级,抗震设防分类为丙类,结构环境类别地上部分为一类,地下部分为二类b。
混凝土强度等级:
根据图纸设计不同部位砼强度等级分为C25、C30砌体:
±0.000以下采用200厚加气混凝土墙。
±0.000以上采用采用180-200厚加气混凝土墙。
二、编制依据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
3、设计施工图纸、会审纪要
4、《建设施工高处作业安全技术规程》JGJ80-91
5、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
6、《施工手册》(第四版)
7、《混凝土结构技术规程》JGJ3-2002
8、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
9、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
10、《钢结构设计规范》GB50017-2003
11、本工程总体施工组织设计
12、集团公司CIS形象设计标准
三、项目管理班组及特种作业人员
1项目管理班组现场组织一个以项目经理为主的项目部,认真组织各部门,全力以赴的开展工作,项目经理对工程质量、施工进度、安全生产、文明施工、工程成本等全面负责。
项目部管理班组见图1。
图1现场组织管理机构
2脚手架搭设班组
脚手架工作人员需持证上岗,班组负责人及施工人员跟班作业负责检查,同时作好各方协调工作。
脚手架施工班组人员安排见表
表一脚手架班组
姓名
上岗证号
组长
何圣林
组员
刘惠军
T340302************
荣亮
T340321************
朱玉收
T340311************
宫西四
T340321************
宋玉亮
T340322************
四、脚手架搭设方案的选择及说明
根据本工程的结构特点,主楼1-17层采用型钢悬挑架,18-屋面采用三角形钢管悬挑脚手架。
根据工程实际现对18-屋面的三角形钢管悬挑脚手架进行编制。
五、悬挑式脚手架设计计算
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为7米,立杆采用单立杆;
搭设尺寸为:
立杆的纵距为1.2米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.8米;
内排架距离墙长度为0.30米;
大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为3根;
脚手架沿墙纵向长度为40.00米;
三角形钢管支撑点竖向距离为3.00米;
采用的钢管类型为①48>2.8;
横杆与立杆连接方式为双扣件;取扣件抗滑承载力系数0.80;
连墙件布置取两步三跨,竖向间距3.6米,水平间距3.6米,采用扣件连接;
连墙件连接方式为双扣件;
2.活荷载参数
施工均布荷载(kN/m2):
3.000;脚手架用途:
结构脚手架;
同时施工层数:
2层;
3.风荷载参数
本工程地处陕西省西安市,查荷载规范基本风压为0.350,风荷载高度变化系数庆为0.740,风荷载体型系数w为1.128;
计算中考虑风荷载作用;
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):
0.1581;
脚手板自重标准值(kN/m2):
0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):
0.150;
安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):
0.005;脚手板铺设层数:
2层;
脚手板类别:
竹串片脚手板;栏杆挡板类别:
栏杆、竹笆片脚手板挡板;
二、大横杆的计算:
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定,大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值:
P1=0.033kN/m;
脚手板的自重标准值:
P2=0.35X1.05/(3+1)=0.092kN/m;
活荷载标准值:
Q=3X1.05/(3+1)=0.788kN/m;
静荷载的设计值:
q1=1.2X0.033+1.2X0.092=0.15kN/m;
活荷载的设计值:
q2=1.4X0.788=1.102kN/m;
6
4
A
|i
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141II'III1
S匚i
1
图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.强度验算
跨中和支座最大弯距分别按图1图2组合。
跨中最大弯距计算公式如下:
心“卫②岸十O.lgf
跨中最大弯距为Mmax=0.08X0.15X1.22+0.10X1.102X1.22=0.176kN.m;
支座最大弯距计算公式如下:
M碍=-01^-0.117?
2?
3
支座最大弯距为M2max=-0.10X0.15X1.22-0.117X1.102X1.22=-0.207kN.m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
(T=Max(0.176x6K0207X6)/4490=46.102N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为(T=46.102N/mm小于大横杆的抗压强度设计值
[f]=205N/mm2,满足要求!
3.挠度验算:
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。
计算公式如下:
其中:
静荷载标准值:
q1=Pi+F2=0.033+0.092=0.125kN/m;
活荷载标准值:
q2=Q=0.788kN/m;
最大挠度计算值为:
V=0.677X0.125X12007(100X2.06X105X107800)+0.990X0.788X12004/(100X2.06X105X107800)=0.807mm;
大横杆的最大挠度0.807mm小于大横杆的最大容许挠度1200/150mr与10mm
满足要求!
三、小横杆的计算
根据JGJ130-2001第524条规定,小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载,在最不利荷
载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
大横杆的自重标准值:
p1=0.033X1.2=0.04kN;
脚手板的自重标准值:
巨=0.35X1.05X1.2/(3+1)=0.110kN;
活荷载标准值:
Q=3X1.05X12(3+1)=0.945kN
集中荷载的设计值:
P=1.2X(0.04+0.11)+1.4X0.945=1.503kN;
小横杆计算简图
2.强度验算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯
矩和;
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
Mmax=1.2X0.033X1.052/8=0.006kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M亠■豊
MPmax=1.503X1.05/2=0.789kN.m;
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.795kN.m;
最大应力计算值(T=M/W=0.795^4490=176.997N/mm2;
小横杆的最大弯曲应力(7=176.997N/mm小于小横杆的抗压强度设计值205
N/mr2,满足要求!
3.挠度验算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠
度和;
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:
户
38457
Vqmax=5X0.033X10504/(384X2.06X105x107800)=0.024mm;大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.04+0.11+0.945=1.095kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:
VPmax=19X1095.21X10503/(384X2.06X105x107800)=2.825mm;最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.825=2.849mm;
小横杆的最大挠度为2.849mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求!
四、扣件抗滑力的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双
扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
RwRc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
大横杆的自重标准值:
P1=0.033X1.2X3/2=0.06kN;
小横杆的自重标准值:
P2=0.033X1.05/2=0.017kN;
脚手板的自重标准值:
P3=0.35X1.05X1.2/2=0.22kN;
活荷载标准值:
Q=3X1.05X1.212=1.89kN;
荷载的设计值:
R=1.2X(0.06+0.017+0.22)+1.4X1.89=3.004kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、脚手架立杆荷载的计算:
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
静荷载标准值包括以下内容:
(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN),为0.1161
NG1=[0.1161+(1.20X3/2)X0.033/1.80]X7.00=1.046;
⑵脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹串片脚手板,标准值为0.35
NG2=0.35X2X1.2X(1.05+0.3)/2=0.567kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为
0.15
NG3=0.15X2X1.2/2=0.18kN;
⑷吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4=0.005X1.2X7=0.042kN;
经计算得到,静荷载标准值
Ng=Ng1+N32+N33+N34=1.835kN;
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到,活荷载标准值
Nq=3X1.05X1.2X2/2=3.78kN;
风荷载标准值按照以下公式计算
化=的耳囚「%
其中Wo--基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
Wo=0.35kN/m2;
Uz--风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的
规定采用:
Uz=0.74;
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7X0.35X0.74X1.128=0.205kN/m2
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2Ng+1.4Nq=1.2X1.835+1.4X3.78=7.494kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2Ng+0.85X1.4NQ=1.2X1.835+0.85X1.4X3.78=6.7kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw为
Mw=0.85X1.4WkLah2/10=0.850X1.4X0.205X1.2X
1.82/10=0.095kN.m;
六、立杆的稳定性计算:
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴向压力设计值:
N=7.494kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.59cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
k=1.155;当验算杆件长
细比时,取块1.0;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
卩=1.5;
计算长度,由公式I。
=kX^X确定:
|0=3.118m;
长细比Lo/i=196;
轴心受压立杆的稳定系数©由长细比lo/i的计算结果查表得到:
©=0.188;
立杆净截面面积:
A=4.24cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=4.49cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
(T=7494/(0.188X424)=94.01N^/mm
立杆稳定性计算(T=94.01N/mm小于立杆的抗压强度设计值[f]=205
N/mr2,,满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
牡护
立杆的轴心压力设计值:
N=6.700kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.59cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
k=1.155;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
卩=1.5;
计算长度,由公式Io=kuh确定:
lo=3.118m;
长细比:
Lo/i=196;
轴心受压立杆的稳定系数©由长细比Io/i的结果查表得到:
©=0.188
立杆净截面面积:
A=4.24cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=4.49cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
(T=6699.96/(0.188X424)+94619.385/4490=105.12^;/mm
立杆稳定性计算(7=105.125N/mm小于立杆的抗压强度设计值[f]=205
N/mr2,满足要求!
七、连墙件的计算:
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:
NI=Niw+N0
风荷载标准值W=0.205kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=12.96m2;
按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),Nd=5.000
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:
Nw=1.4XWXAw=3.711kN;
连墙件的轴向力设计值Ni=Niw+N0=8.711kN;
连墙件承载力设计值按下式计算:
Nf=©•A-[f]
其中©--轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比I0/i=300/15.9的结果查表得到©=0.949I为内排架距离墙
的长度;
又:
A=4.24cm2;[f]=205N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949X4.24X10-4X205X103=82.487kN;
N=8.711 连墙件采用双扣件与墙体连接。 由以上计算得到Ni=8.711小于双扣件的抗滑力12.8kN,满足要求! 连墙件扣件连接示意图 八、三角形钢管悬挑支撑计算 在竖向荷载作用下,计算简图如下 500i1050 钢管三角形悬挑架侧立面图 1、上图所示竖向荷载Pl、P2由脚手架立杆所传,作用在三角形钢管悬支撑上各个 杆件内力和各个支点的支座反力计算如下: (1)三角形钢管悬支撑的各杆件轴力: NBd=7.494X(0.502+3.002)°.5/3.00=7.597kN; NCd=7.494X[(0.50+1.05)2+3.002]0.5/3.00=8.435kN; NBc=7.494X(0.50+1.05)/3.00=3.872kN; NAb=7.494X0.50/3.00+3.872=5.121kN; (2)三角形钢管悬支撑的各支点的支座反力: FAh(拉力)=5.121kN; FDh(压力)=5.121kN; FDv=P1+F2=14.988kN。 2、三角形钢管悬支撑中水平杆ABC中的力,除由P1、P2产生的轴力NAb外,还有Pi、 P2产生的压屈剪力NV和风荷载引起的水平力Nw0 (1)由P1、P2产生的压屈剪力N/: Nv=EP/(85©)=14.988/(85X0.197)=0.895kN 入=(3000.00+500.0002)0.5/(1.5901X)=191; 式中©为立杆稳定系数,根据2查表得©=0.197。 (2)风荷载引起的Nw: 计算风荷载 ^=1.4x(O.7^^X qw=1.4X(0.7XpzXpsXWo)=1.4(0.7X740X.128X.350)X600=1.031kN/m La---连墙件横向距离,取3.60m; 以连墙杆作为支点,在风荷载作用下,按四跨连续梁计算,边支座反力: R=0.393XqwXL=0.393X1.031X3.60=1.458kN; L---连墙件竖向距离,取3.60m; 风荷载给三角悬挑脚手架水平杆的力Nw计算: Nw=2R=2.917kN。 3、三角悬挑的杆件和节点设计 (1)水平杆AB 轴拉力Nab=N\b+N/+Nw=5.121+0.895+2.917=8.932kN; 钢管的拉应力: N'ab/A=8.932X10/(4.240X100)=21.067N/mm2; AB干的拉应力21.07N/mni小于205N/mm2满足要求! (2)BD干 如下: NBd=7.597kN,BD勺长度3.041m,在BD干中点设EF支撑,贝UBD勺计算长度I0计算 N' 跋=/酬山一伪) N‘Ex=nEA(1.1为=nX2.060X05X424.000/(1.11X2)=64767.147N; BD干压弯稳定性按下式计算: d—ia=8888十 w\ 7.597X103/(0.516X424.000)+1X402647.736/(4490.000X(1-7.597X 103X0.516/64767.147))=130.178N/mm2; BD干的压应力130.18N/mm小于205N/mm2满足要求! (3)CD干 NCd=8.435kN,CD勺长度3.377m,在CD干中点设EF支撑,则CD勺计算长度Io计算 如下: l0=3.377X103/2X1.155=1950.078mm; Al0/i=1950.078/15.900=123;根据;值查表的©=0.434; M=Ndxe; 其中依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》: e=53mm M=8.435X103X53=447048.287N.mm; 根据钢结构规范规定pm取1; N‘Ex=nEA(1.1为=nX2.060X05X424.000/(1.11X2)=51800.018N; BD干压弯稳定性按下式计算: M丄 CT-H: w\ 8.435X103/(0.434X424.000)+1X447048.287/(4490.000X(1-8.435X 103X0.434/51800.018))=152.974N/mm2; CD干的压应力152.97N/mm小于205N/mm2满足要求! (4)EF干 EF干是为减半压杆BDCD勺计算长度而设置的横向支撑,按钢结构设计规范计算: 由BD干引起: Fbi=7.597/60=0.127kN 由CD干引起: (04、 F加-X Q.6+— 60 Fb2=8.435/60X(0.6+0.4/2)=0.112kN; 两者基本接近,可确保BDCD干的计算长度减半 (5)节点设计 需要的扣件数量按照下式计算: 其中: 取0.800X8=6.400kN; 2----单扣件抗滑移承载力,内外立杆需要扣件数为: n=7.494/6.400=2; BD干需要扣件数为: n=7.597/6.400=2; AB杆需要扣件数为: n=8.932/6.400=2; CD干需要扣件数为: n=8.435/6.400=2: 六、构造要求 1、纵向水平杆(大横杆)、横向水平杆(小横杆)、脚手板 1.1纵向水平杆(大横杆)置于小横杆之上,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。 1.2纵向水平杆(大横杆)接长宜采用对接扣件连接,也可采用搭接。 纵向水平杆(大 横杆)采用对接扣件连接,其接头应交错布置。 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500mm 1.3纵向
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