悬挑水平防护架方案解析.docx

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悬挑水平防护架方案解析

xxxxxxx项目

xxxxx建设工程有限公司

目录

一、编制依据3

二、工程慨况3

三、水平悬挑安全防护架搭设目的及位置4

四、水平悬挑安全防护架搭设及技术措施4

五、施工程序5

六、检查、验收和使用安全管理5

七、水平防护架搭设安全注意事项5

八、水平防护架验算6

一、编制依据

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（GJ130－2001）

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）

《建筑工程施工安全操作规程》DBJ0162-2002

《建筑工程高处安全技术规程》JGJ80-2011

《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91

《建筑施工计算手册》

二、工程慨况

工程名称

成都市xxxxxxxx。

建设单位

xxxxxx。

建设地点

本工程位于成都市xxxxxxx。

建筑设计简介

1、建筑面积约：

32223.41㎡（1、2栋）。

2、建筑层数：

1栋地上17层地下2层，2栋地上11层，地下2层。

3、建筑高度：

59.3m。

4、±0.00m绝对标高:

505.90m。

5、主体结构形式：

现浇钢筋砼框支剪力墙结构、框架结构。

三、水平悬挑安全防护架搭设位置

因本工程施工无施工场地，进场车辆停放至地下室，入口位于1号楼东侧系临生活区，为防止物体坠落，搭设水平防护极为重要。

根据工程实际情况决定，1栋在±0.000层以上2层（+4.80m层）搭设安全防护架,在沿建筑东侧外轮廓一圈设置一道水平悬挑安全防护架。

四、水平悬挑安全防护架搭设及技术措施

（一）、防护架材料要求

水平防护架：

选用φ48×3.0钢管和扣件,吊环φ16的HRB235钢筋,钢丝绳选用直径为14mm、公称抗拉强度为1550N/mm2的6×37的优质钢丝绳，楠竹跳板，选用加厚型、牢固的楠竹跳板、竹胶板，严禁使用虫蛀的楠竹跳板。

（二）水平防护架搭设方法

1、水平悬挑钢管悬挑长度3.6m，间距1.5m，根部与内脚手架紧固连接。

纵向水平杆间距1.2m。

2、用钢丝绳将水平悬挑钢管端头和水平横杆的节点进行牢固连接，并用双钢卡卡紧。

斜拉绳应装有收紧装置，以使拉杆收紧后能承担荷载。

3、安全防护架搭设完成后应立即铺设一层楠竹跳板安全防护，先满铺竹跳板，竹跳板与钢管应用铁丝牢固连接，再满铺10mm厚竹胶板，竹胶板与竹跳板也应用铁丝牢固连接，最后铺设一层密目式安全网。

五、施工程序

悬挑水平防护架搭设的工艺流程

悬挑杆→横杆（搁栅）→钢丝绳连接→铺脚手板→安设防护栏杆→绑扎安全网→……

六、检查、验收和使用安全管理

1、水平防护架应按方案进行搭设，做到牢固可靠，并且有足够的稳定性。

2、在搭设过程中，安全员应跟踪进行指导和检查，确保施工操作人员的人身安全和搭设正确。

3、搭设完后应经全面检查、验收、牢固性、垂直度、整体稳定性均合格后，方可投入使用。

4、在使用过程中要加强检查，如螺栓是否松动，钢丝绳有无破损。

并及时清理悬挑防护架散落的杂物，严禁在防护架上堆放材料。

七、水平防护架搭设安全注意事项

1、架子工作业时，必须戴安全帽，系紧安全带，穿工作鞋，铺脚手架不准马凳操作，操作工具及零件放在工具袋内。

搭设中应统一指挥，思想集中，相互配合，材料工具不能随意乱抛乱扔，吊运材料工具的下方不准站人。

2、凡遇六级以上大风、雷雨后，必须对悬挑水平防护架进行全面检查，如发现连接部份有松动，悬挑杆、横杆、左右上下位移，脚手板断裂、跷头等现象，应及时加固处理。

3、扣件的紧固是否符合要求，可用力矩板手实测，过小则扣件易滑移，过大则会引起扣件的铸铁断裂，在安装扣件时，所有扣件的开口必须向外。

4、安全防护架，原则上不允许开口，即不允许断开，要求防护架在平面上沿建筑物外沿四周连通。

5、设立警戒区域，派专人进行监护，严禁上下同时作业。

6、对操作工人进行详细的技术和安全交底，作好交底记录，同时组织工人学习相关的脚手架搭设作业规范。

7、严禁在水平悬挑防护架上堆放任何材料，应经常派人对水平防护架上的建筑垃圾进行清理。

八、水平防护架验算

由于防护棚为单层防护，故只按照承载能力极限状态设计，不考虑正常使用极限状态。

计算书中规定防护棚开间方向为横向，进深方向为纵向。

一、参数信息:

1、构造参数:

防护棚高度H（m）：

6.5；

上下防护层间距h1（m）：

0.0；

水平钢管搭设方式：

钢管沿纵向搭设；

水平钢管间距a（m）：

1.2；

钢管类型（mm）：

Φ48×3；

扣件连接方式：

单扣件,取扣件抗滑移承载力系数:

0.8；

2.荷载参数:

高空坠落物最大荷载标准值N（kN）：

0.1；

脚手板自重（kN/m2）：

0.35；

栏杆及挡脚板自重（kN/m）：

0.15；

二、纵向水平支撑钢管计算:

纵向钢管按照三跨连续梁计算，承受脚手板自重、坠落物冲击集中荷载。

由于防护棚有双层防护，故只按照承载能力极限状态设计，不考虑正常使用极限状态。

截面几何参数如下：

截面抵抗矩W=4.49cm3;

截面惯性矩I=10.78cm4;

纵向钢管计算简图

1、荷载的计算：

（1）脚手板自重（kN/m）：

q1=0.35×1.2=0.42kN/m；

（2）高空坠落物最大荷载标准值（kN）：

N=0.05kN；

2.强度验算:

纵向支撑钢管按三跨连续梁计算；

最大弯矩计算公式如下:

均布恒载：

q=1.2×0.42=0.504kN/m；

冲击荷载：

F=1.4×0.05=0.07kN；

最大弯距M=0.08×0.504×1.52+0.2×0.07×1.5=0.112kN.m；

最大应力σ=M/W=0.112×106/（4.49×103）=24.944N/mm2；

支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；

支撑钢管的计算应力24.944N/mm2小于钢管的抗弯强度设计值205N/mm2，满足要求！

三、横向支撑钢管计算:

横向水平钢管按照承载能力极限状态设计，按照集中荷载作用下的简支梁计算；

冲击荷载按最不利情况作用于跨中，上部钢管传递的恒载按等间距步置。

冲击荷载:

F=0.14kN；

上部钢管传递恒载：

P=1.2×0.35×1.2×1.5=0.756kN；

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图（kN.m）

最大弯矩Mmax=0.515kN.m；

最大应力σ=Mmax/W=0.515×106/（4.49×103）=114.699N/mm2；

支撑钢管的计算应力114.699N/mm2大于横向钢管的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！

四、扣件抗滑移计算:

水平钢管传递最大支座力N=0.14+3.6/1.2×0.756/2=1.274；

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN，扣件抗滑移按下式：

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.4kN；

水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=1.274kN；

R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

四、钢丝拉绳的内力验算:

水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算，

RCi=RUisinθi

其中RCi--水平钢梁的垂直支坐反力（kN）；

RUi--拉钢绳的轴力（kN）；

θi--拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角；

sinθi=Sin（ArcTan（3/（0.8+2.5））=0.673；

根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：

RUi=RCi/sinθi；

RUi=16.77/0.673=24.93kN；

五、钢丝拉绳的强度验算:

（1）荷载计算（取3m跨度范围）

恒载标准值查《建筑施工手册》得：

钢管总重：

19.5m×0.03767KN/m=0.7332KN

扣件总重：

9×0.01295KN/个=0.1165KN

防护网总重：

0.35KN/㎡（竹跳）+0.05KN/㎡（竹胶板）+0.002KN/㎡（安全网））=0.402KN/㎡

活载标准值q2k=2KN/㎡×2=5KN/m

荷载设计值：

q=0.7332+0.1165+0.402+2=6.251KN/m

选择6×37钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度2000MPa，直径14mm。

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），查表得Fg＝111.5KN；

α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8。

α＝0.82；

K--钢丝绳使用安全系数。

K＝9。

得到：

[Fg]=10.035KN>Ru＝6.251KN。

经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。

六、钢丝拉绳拉环的强度验算:

悬挑水平防护示意图

取钢丝拉绳（斜拉杆）的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为：

N=RU=6251N。

拉环强度计算公式为：

其中，[f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8所述在物件的自重标准值作用下，每个拉环按2个截面计算的。

拉环的应力不应大于50N/mm2，故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2；

所需要的拉环最小直径D=[6251×（3.142×50.00×2）]1/2=7.7mm。