4#外架14轴20轴修改方案doc.docx
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4#外架14轴20轴修改方案doc
义乌商贸服务业集聚区城
西街道山翁出让地块（4#楼）
外
架
变
更
方
案
浙江稠城建筑工程有限公司
二0一四年九月二十日
目录
目录1
第一节、工程概况1
第二节、施工工艺技术1
第三节、施工方法2
第四节、验收：
5
第五节、特种作业人员6
第六节、计算书及相关图纸6
第七节、架体验算7
一、脚手架参数7
二、荷载设计7
三、纵向水平杆验算9
四、横向水平杆验算11
五、扣件抗滑承载力验算12
六、荷载计算13
七、钢丝绳卸荷计算14
八、立杆稳定性验算16
九、连墙件承载力验算17
第八节、悬挑梁验算18
一、基本参数18
二、荷载布置参数18
三、主梁验算20
四、上拉杆件验算22
五、悬挑主梁整体稳定性验算24
六、锚固段与楼板连接的计算25
第一节、工程概况
义乌商业服务集聚区城西街道山翁出让地块二，高层区4#楼定为样板房；现负一层及一层需要进行装修施工，但负一层14轴~20轴下沉庭院与外墙脚手架有特殊联系，落地式外墙脚手架正好搭设在下沉庭院内，无法装修施工，为装修考虑，要求向上级有关部门申请该部位下沉庭院的落地外架换成悬挑架处理，望准许。
具体施工方法：
第二节、施工工艺技术
一、技术参数【型钢悬挑脚手架（扣件式）】
脚手架排数
双排脚手架
纵、横向水平杆布置方式
纵向水平杆在上
搭设高度（m）
19.8
钢管类型
Ф48×3
立杆纵距（m）
1.5
立杆横距（m）
1
立杆步距（m）
1.8
双立杆计算方法
不设置双立杆
挡脚板
6步1设
脚手板
1步1设
横向斜撑
4跨1设
连墙件布置方式
两步三跨
连墙件连接方式
扣件连接
地区
浙江义乌市
基本风压（kN/m2）
0.25
安全网
全封闭
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
1500
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）
0
梁/楼板混凝土强度等级
C30
主梁材料规格
16a号工字钢
主梁合并根数nz
1
钢丝绳型号
6×37（a）
钢丝绳直径（mm）
16
二、工艺流程【型钢悬挑脚手架（扣件式）】
铁板设置固定→焊接主梁→主梁拉结环设置→设置卸荷钢丝绳→立杆定位点设置→立杆→纵向扫地杆→横向水平杆→纵向水平杆（格栅）→设置钢管剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。
第三节、施工方法
焊接梁定位
1、定距定位：
在4#楼14轴~20轴位置放焊梁位置5根，长1.5米，间距1.5米，共六跨，外架悬挑宽度9米，
2、悬挑梁连接方法：
悬挑梁采用16#工字钢与200*200*15mm铁板焊接，铁板用A20膨胀螺栓固定在混凝土主梁梁上，，后用16#工字钢焊接在铁板上。
附铁板图
3、铁板与工字钢焊接要求电焊条为J422，采用直流电焊机进行焊接
4、工字钢5根焊接后，在四层设置拉结点，拉结点采用A20圆钢作为拉环在四楼楼面上设置，采用植筋法方式设置五点。
5、换撑施工顺序：
首先在需要换撑的范围内重新设置立杆（顶撑），并向上超过一层，扣件必须拧紧50n.m左右，保证外架刚性稳定，决不允许出现下沉行为；换撑后待钢梁钢丝索及内撑全部安装完成经监理及业主验收后方可拆除。
具体说明见悬挑脚手架剖面图
在工字钢梁上焊接200mm长，Φ25mm的短钢筋，Φ48mm的钢管立杆套在外，加以固定立杆移位，并同时在立杆下部设置扫地杆。
脚手架立杆与工字钢架的连接图
3、钢丝绳卸荷
（1）拉钩、吊环一定要采用圆钢制作，不允许用螺纹钢筋。
（2）派工人扎接上部拉环的钢丝绳，至少采用3个卡头扎紧，钢丝绳扎头螺丝全要拧紧，不允许松动。
（3）对整个架体进行安全检查，发现钢丝绳松动、锈蚀或焊缝脱焊等情况时要立即进行修复，合格后方可继续使用。
钢丝绳绳卡做法
4、剪刀撑设置
（1）脚手架外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑；
（2）每道剪刀撑宽度4跨，斜杆与地面的倾角宜在45°~60°之间。
（3）剪刀撑斜杆的接长应采用搭接或对接，采用搭接连接时，搭接长度不小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm。
剪刀撑（立杆）搭接构造
（4）剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm。
5、脚手板、脚手片的铺设要求
（1）脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设脚手板，内外立杆间应满铺脚手板，无探头板。
将脚手板两端与水平杆可靠固定，严防倾翻。
（2）满铺层脚手片必须垂直墙面横向铺设，满铺到位，不留空位，不能满铺处必须采取有效的防护措施。
（3）脚手片须用12-14#铅丝双股并联绑扎，不少于4点，要求绑扎牢固，交接处平整，铺设时要选用完好无损的脚手片，发现有破损的要及时更换。
脚手板对接脚手板搭接
脚手板对接、搭接构造
（4）在拐角、斜道平台口处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接，防止滑动；
5、防护栏杆
（1）脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目式安全网封闭，且将安全网固定在脚手架外立杆内侧。
（2）选用18#铅丝张挂安全网，要求严密、平整。
（5）脚手架上空洞构造示意图：
6、架体内封闭
（1）脚手架的架体内立杆距墙体净距最多为200mm，如因结构设计的限制大于200mm的必须铺设站人板，站人板设置平整牢固。
（2）脚手架施工层内立杆与建筑物之间应采用脚手片或木板进行封闭。
（3）施工层以下脚手架每隔10m以及底部用双层网兜进行封闭。
第四节、验收：
（1）构配件和加固件是否齐全，质量是否合格，连接和挂扣是否紧固可靠，钢丝绳是否松动、断股等；
（2）安全网的张挂及扶手的设置是否齐全；
（3）杆件的设置和连接，连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求；立杆是否悬空；
（4）垂直度、水平度及立杆的沉降是否合格；
（5）扣件螺栓是否松动；
（6）悬挑脚手架的悬挑支承结构及与建筑物的连接固定应符合设计和相应规范的规定，锚固装置是否松动、脱落。
脚手架拆除技术措施
型钢悬挑脚手架（扣件式）
第五节、特种作业人员
1、为确保工程进度的需要，同时根据本工程的结构特征和外脚手架的工程量，确定本工程外脚手架搭设按下表配置人力资源，操作工均有上岗作业证书。
2、外脚手架的搭设和拆除，均应有项目技术负责人的认可，方可进行施工作业，并必须配备有足够的辅助人员和必要的工具。
劳动力安排表：
序号
工总
人数
备注
序号
工总
人数
备注
1
架子工
36
主体
2
焊工
4
——
3
普工
6
清理
4
刷漆工
3
防锈
5
机械操作工
4
——
第六节、计算书及相关图纸
【计算书】型钢悬挑脚手架（扣件式）计算书
计算依据：
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
第七节、架体验算
一、脚手架参数
脚手架设计类型
装修脚手架
脚手板设计荷载（kN/m2）
2
同时施工作业层数
1
卸荷设置
有
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3
脚手架架体高度H（m）
19.8
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
9
立杆步距h（m）
1.8
立杆纵距或跨距la（m）
1.5
立杆横距lb（m）
1
内立杆离建筑物距离a（m）
0.4
双立杆计算方法
不设置双立杆
二、荷载设计
脚手板类型
木脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.35
脚手板铺设方式
1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
竹串片挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）
0.17
挡脚板铺设方式
6步1设
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
装修脚手架作业层数nzj
1
装修脚手架荷载标准值Gkzj（kN/m2）
2
地区
浙江义乌市
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
1.132
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
0.938，0.65
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.265，0.184
计算简图：
立面图
下支撑因装饰需要改为上支撑
侧面图
三、纵向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
纵向水平杆在上
横向水平杆上纵向水平杆根数n
2
横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
横杆截面惯性矩I（mm4）
107800
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
4490
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×（0.033+Gkjb×lb/（n+1））+1.4×Gk×lb/（n+1）=1.2×（0.033+0.35×1/（2+1））+1.4×2×1/（2+1）=1.113kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.033+Gkjb×lb/（n+1））+Gk×lb/（n+1）=（0.033+0.35×1/（2+1））+2×1/（2+1）=0.817kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.113×1.52=0.25kN·m
σ=Mmax/W=0.25×106/4490=55.789N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/（100EI）=0.677×0.817×15004/（100×206000×107800）=1.26mm
νmax＝1.26mm≤[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=1.1qla=1.1×1.113×1.5=1.837kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×0.817×1.5=1.347kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.837kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.347kN
q'=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.617×106/4490=137.354N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝2.171mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[1000/150，10]＝6.667mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.857kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.9
扣件抗滑承载力验算：
纵向水平杆：
Rmax=1.837/2=0.918kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
横向水平杆：
Rmax=1.857kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H
19.8
脚手架钢管类型
Ф48×3
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+la×n/2×0.033/h）×H=（0.12+1.5×2/2×0.033/1.8）×19.8=2.925kN
单内立杆：
NG1k=2.925kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×lb×Gkjb×1/1/2=（19.8/1.8+1）×1.5×1×0.35×1/1/2=3.15kN
1/1表示脚手板1步1设
单内立杆：
NG2k1=3.15kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（H/h+1）×la×Gkdb×1/6=（19.8/1.8+1）×1.5×0.17×1/6=0.51kN
1/6表示挡脚板6步1设
4、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=0.297kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=3.15+0.51+0.297=3.957kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=3.15kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×lb×（nzj×Gkzj）/2=1.5×1×（1×2）/2=1.5kN
内立杆：
NQ1k=1.5kN
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×（2.925+3.957）+0.9×1.4×1.5=10.149kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.925+3.15）+0.9×1.4×1.5=9.181kN
七、钢丝绳卸荷计算
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
9
钢丝绳绳夹型式
马鞍式
拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T（kN）
15.19
钢丝绳绳夹数量[n]
5
吊环设置
共用
花篮螺栓在螺纹处的有效直径de（mm）
10
花篮螺栓抗拉强度设计值[ft]（N/mm2）
170
卸荷系数Kf
0.8
上部增加荷载高度（m）
6
脚手架卸荷次数N
1
第N次卸荷
卸荷点位置高度hx（m）
卸荷点净高hj（m）
钢丝绳上下吊点的竖向距离ls（m）
上吊点距内立杆下吊点的水平距离HS（mm）
上吊点距外立杆下吊点的水平距离HS（mm）
卸荷点水平间距HL（m）
1
2.95
16.85
2.95
400
1350
1.5
钢丝绳卸荷
钢丝绳绳卡作法
钢丝绳连接吊环作法（共用）
第1次卸荷验算
α1=arctan（ls/Hs）=arctan（2950/400）=82.278°
α2=arctan（ls/Hs）=arctan（2950/1350）=65.41°
钢丝绳竖向分力，不均匀系数KX取1.5
P1=Kf×KX×N×hj（n+1）/H×HL/la=0.8×1.5×9.181×16.85/19.8×1.5/1.5=9.375kN
P2=Kf×KX×N×hj（n+1）/H×HL/la=0.8×1.5×10.149×16.85/19.8×1.5/1.5=10.364kN
钢丝绳轴向拉力
T1=P1/sinα1=9.375/sin82.278°=9.461kN
T2=P2/sinα2=10.364/sin65.41°=11.398kN
卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1，T2]=11.398kN
绳夹数量：
n=1.667[Fg]/（2T）=1.667×11.398/（2×15.19）=1个≤[n]=5个
满足要求！
花篮螺栓验算：
σ=[Fg]×103/（π×de2/4）=11.398×103/（π×102/4）=145.123N/mm2≤[ft]=170N/mm2
满足要求！
Pg=k×[Fg]/α=9×11.398/0.85=120.684kN
钢丝绳最小直径dmin=（Pg/0.5）1/2=（120.684/0.5）1/2=15.536mm
吊环最小直径dmin=（4A/π）1/2=（4×[Fg]/（[f]π））1/2=4×11.398×103/（65π））1/2=15mm
注：
[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
第1次卸荷钢丝绳最小直径15.536mm，必须拉紧至11.398kN，吊环最小直径为15mm。
八、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
19.8
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W（mm3）
4490
立杆截面回转半径i（mm）
15.9
立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
立杆截面面积A（mm2）
424
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=2.7×103/15.9=169.811≤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=3.118m
长细比λ=l0/i=3.118×103/15.9=196.132
查《规范》表A得，φ=0.188
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）×（hx1+max[6，（1-Kf）×hj顶]）/H=（2.925+3.957+1.5）×（2.95+max[6，（1-0.8）×16.85]）/19.8=3.789kN
单立杆的轴心压力设计值N=（1.2×（NG1k+NG2k）+1.4×NQ1k）×（hx1+max[6，（1-Kf）×hj顶]）/H=（1.2×（2.925+3.957）+1.4×1.5）×（2.95+max[6，（1-0.8）×16.85]）/19.8=4.682kN
σ=N/（φA）=4682.45/（0.188×424）=58.742N/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）×（hx1+max[6，（1-Kf）×hj顶]）/H=（2.925+3.957+1.5）×（2.95+max[6，（1-0.8）×16.85]）/19.8=3.789kN
单立杆的轴心压力设计值N=（1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k）×（hx1+max[6，（1-Kf）×hj顶]）/H=（1.2×（2.925+3.957）+0.9×1.4×1.5）×（2.95+max[6，（1-0.8）×16.85]）/19.8=4.588kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.184×1.5×1.82/10=0.113kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=4587.526/（0.188×424）+112674.24/4490=82.646N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
九、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步三跨
连墙件连接方式
扣件连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0（kN）
3
连墙件计算长度l0（mm）
600
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Ф48×3
连墙件截面面积Ac（mm2）
424
连墙件截面回转半径i（mm）
15.9
连墙件抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
连墙件与扣件连接方式
双扣件
扣件抗滑移折减系数
0.9
Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.265×2×1.8×3×1.5=6.01kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规范》表A.0.6得，φ=0.896
（Nlw+N0）/（φAc）=（6.01+3）×103/（0.896×424）=23.717N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求！
扣件抗滑承载力验算：
Nlw+N0=6.01+3=9.01kN≤0.9×12=10.8kN
满足要求！
第八节、悬挑梁验算
一、基本参数
主梁离地高度（m）
15
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
焊接
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
1500
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）
0
梁/楼板混凝土强度等级
C30
主梁对接焊缝的抗剪强度设计值fvw（N/mm2）
125
主梁对接焊缝的抗拉强度设计值ftw（N/mm2）
185
二、荷载布置参数
支撑点号
支撑方式
距主梁外锚固点水平距离（mm）
支撑件上下固定点的垂直距离L1（mm）
支撑件上下固定点的水平距离L2（mm）
是否参与计算
1
上拉
1350
5900
1050
是
2
上撑撑
1360
3600
1050
否
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
3.79
4.68
400
1500
2
3.79
4.68
1400
1500
附图如下：
平面图
下支撑因装饰需要改为上支撑
侧面图
三、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
16a号工字钢
主梁截面积A（cm2）
21.95
主梁截面惯性矩Ix（cm4）
866.2
主梁截面抵抗矩Wx（cm3）
108.3
主梁自重标准值gk（kN/m）
0.172
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
主梁允许挠度[ν]（mm）
1/250
荷载标准值：
q'=gk=0.172=0.172kN/m
第1排：
F'1=F1'/nz=3.79/1=3.79kN
第2排：
F'2=F2'/nz=3.79/1=3.79kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.172=0.207kN/m
第1排：
F1=F1/nz=4.68/1=4.68kN
第2排：
F2=F2/nz=4.68/1=4.68kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=1.051×106/108300=9.709N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=4.04×1000×[63×1602-（63-6.5）×1402]/（8×8662000×6.5）=4.534N/mm2
τmax=4.534N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
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