万达国际商场中厅悬挑架搭设方案.docx
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万达国际商场中厅悬挑架搭设方案
万达国际商场中厅悬挑架搭设方案
中国建筑装饰集团公司
2013-4-2
第一章方案说明部分
一、方案选择
本工程主楼悬挑架高度约为15米，从三层搭设至五层，采用扣件式双排钢管（Φ48X3.5）脚手架进行搭设，其钢管立杆间距1.3米，排距0.8米，钢管大横杆步距1.6米，剪刀撑按45º~60º进行搭设。
在脚手架外侧面的大横杆按60cm一道进行搭设。
为保证架体的整体承载力和稳定性，在各层结构处按规定设置连墙杆、连柱杆，以保证架体的稳定性。
搭设该悬挑架，按国标JGJ130《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》、JGJ128《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》、JGJ166《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》、JGJ231《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》执行，第一段悬挑架悬挑两层，高度十米。
第二段悬挑架从五层地面朝外悬挑，高度为五米。
因中厅一层南北扶梯已进场，无法搭设落地满堂架，根据现场实际情况，较为合理的采用悬挑架施工构想。
脚手架外立杆侧满挂密目安全网进行封闭，施工层脚手架内立杆与建筑手之间拟采用竹架板或兜网进行封闭。
必须按规定设置连墙拉结点，竖向每3步，水平每3步必须设置一道牢固的连结点。
拟在每三层、四层、五层梁、板、柱进行牢固铁件安装，以便架体水平杆连接（焊接）。
本工程架高十五米，考虑会有风涡流作用，故应采取抗上升翻流作用的连墙措施。
二、技术参数
双排外架立杆纵向间距1.3米，排距0.8米，大横杆步距1.6米；剪刀撑搭设角度45~60度，小横杆靠墙的一端离墙面30~35cm左右。
剪刀撑斜杆两端扣件与立杆节点的距离不应大于20cm，脚手架各杆件相交伸出的端头均应大于10cm，以防杆件滑落。
三、钢管脚手架搭设的基本要求
扣件式钢管脚手架的搭设顺序为→摆放成品立杆底座→摆放扫地杆→逐根
树立立杆并随即与扫地杆扣紧→装扫地小横杆并与立杆或扫地杆扣紧→安第一步大横杆与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第二步小横杆→安第三、四步大横杆和小横杆→连墙杆→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手板。
四、技术要点
1、底座、垫板：
悬挑架内外立杆全座落于三层地面外挑工字钢Ι18，本层建筑结构设计荷载1.0吨/m2。
立杆均应准确地放在悬挑钢梁每条立杆管内定位线上，且必须安放平稳，不得悬空。
不能漏设以确保满足承载能力要求。
2、施工要求：
必须使用合格材料，对于有变形和不合格的扣件均不得使用。
在悬挑架搭设过程中，必须严格按规定的构造方案和尺寸进行搭设，并及时与结构拉结或采用临时支顶，确保搭设过程的安全。
必须按规范规定设置连墙杆。
应随架体搭设进度，及时跟进做好安全网等安全防护措施的张挂。
脚手架外侧采用安全网全封闭；围网设于靠外侧立杆的内侧，与立杆、横杆绑扎牢固，绑点间距30cm，安全兜网两层设置一道，绑扎牢固，不得漏设。
在铺设脚手板的操作层上必须设防护栏杆和踢脚板，踢脚板高度180mm。
护栏两道，每道高度0.6m。
必须在外侧立面的整个长度和高度上连续设置剪刀撑。
剪刀撑斜杆与地面夹角在45~60度之间，每组剪刀撑跨越立杆根数不少于5根。
每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m。
剪刀撑斜杆应与立杆进行连接，底部斜杆的下端应置于固定，严禁悬空。
剪刀撑斜杆的连接均采用搭接，搭接长度不应小于1.0m，设置3个旋转扣件。
在悬挑架搭设过程中脚手架里、外两排立杆均要竖直，尤其不得向外倾斜，搭设过程中应随时校正杆件垂直度和水平偏差；避免累积偏差过大。
搭设时必须在垂直方向，水平方向按50%错开接头，所有立杆必须落在悬挑工字钢定位点上，不得在水平杆上加悬空立杆。
搭设第一节立杆时应选用长短不一的钢管，确保错开立杆接头位置；小横杆的搭设应与大横杆垂直，小横杆两端应伸出大横杆外10cm以上。
连接大横杆的对接扣件，开口应朝架子内侧，螺栓向上，十字形扣件不得使开口朝下，螺栓应适度拧紧。
2．1、钢管立拄施工要求
立拄上的对接扣件应交错布置，两个相邻立拄接头不能在同一步距内，且相邻立拄接头在高度方向错开的距离不小于一个步距，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。
架体搭设高度与中厅天顶应相差一米八。
2．2、钢管水平杆施工要求
（1）横向水平杆设于纵向杆之下，纵向水平杆固定在立杆的内侧，并采用直角扣件与立杆扣紧。
（2）纵向水平杆接长一般采用对接扣件连接，也可采用搭接。
相邻纵向水平杆对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm，并应等距设置不小于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端的距离不应小于100mm。
（3）纵向水平的长度一般不宜小于3跨，并不小于6m。
每一主节点处必须设置一根横向水平杆，并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150mm。
（4）连接大横杆的对接扣件，开口应朝架子内侧，螺栓向上，避免开口朝上，以防雨水进入，螺栓应适度拧紧。
（5）水平杆必须扣接在立杆上，不得相互扣接。
扣件螺帽一定要拧紧。
立杆竖接和水平杆横接一定要采用直角扣件，保证竖向传力和水平观感。
2．3、连墙体施工要求
施工时按竖向间距不大于二步距，水平间距不大于三步距，必须设置一道牢固的连结点。
与各层牢固钢构件进行相连，并通过水平杆与外架进行连接，将架体附着到主体框架梁上。
2．4、剪刀撑的设置要求
（1）每道剪刀撑跨越立拄的根数宜在5~7根之间，每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角应在45~60度之间。
（2）双排脚手架应在外侧立面整个长度和高度在连续设置剪支撑。
（3）剪立撑斜杆的接头采用搭接方式接长时不应小于三个扣件连接固定搭接长度不应小于1m，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应大于150mm。
2．5、架体上开洞的施工要求
施工时提升架等运输机械要求在架体上开洞作为出入口，不允许断开钢管立杆，如断开大横杆，则要求加设斜杆及设置横向支撑予以加强。
（1）洞口处增设的斜杆应采用旋转扣件优先固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线距中心节点距离不应大于150mm。
（2）洞口两侧增设的横向支撑应伸出增设的斜杆端部，增设的短斜杆端部应用双扣件扣死。
2．6、脚手板设置要求（钢筋网片、竹架板）
（1）采用钢筋网片作为脚手板，且应与横杆绑扎牢固；
（2）在作业层外侧立杆内侧绑扎1道水平钢管，作为踢脚板；
（3）施工作业层，拆模层均必须满铺脚手板，非操作层应间隔一层设置一层满铺脚手板；
3、施工安全问题
3．1、安全保证措施
各级管理人员要对职工生命负责的态度去严格要求，严格管理，认真抓好安全工作，搞好安全设施。
3．1．1、人员要求
（1）严格参照外架搭设要求进行施工。
（2）特殊必须持证上岗。
具备一切高空作业的能力，40岁以下，无疾病。
（3）必须服从管理人员的安排。
遵守项目各项安全管理规定和制度。
进入施工现场的人员必须戴安全帽，系好安全带，作好防护设施。
不得穿拖鞋等，必须穿防滑鞋上班。
严禁向下抛扔杂物，不得酒后作业，严禁嬉闹。
（4）积极配合外架搭设完毕后的工作。
（5）必须负责搭设前和搭设后的日常检查和修养。
（6）听从管理人员安排积极配合项目安全员日常检查，发现问题及时整改。
3．1．2、搭设要点
（1）钢管脚手架立杆应稳放在制作品底座上；
（2）立杆间距、大横杆间距、小横杆间距符合方案要求；
（3）钢管立杆大横杆接头应错开，要用扣件连接拧紧螺栓，不准用铁丝绑扎；
（4）脚手架负荷量每平方米不能超过270kg；
（5）脚手架两端、转角处以每隔6—7根立杆应设剪刀撑和力杆，剪刀撑和支杆与悬挑架、钢梁平面角度不应大于60度；
（6）架子高度在5m以上或无法设支杆时，每高4m，水平高每隔7m，脚手架必须同建筑物连接牢固；
（7）架子的铺设宽度不得小于1.0m，脚手板必须满铺；
（14）安全网挂设、安全网必须内挂，并用专用尼龙绳或符合要求的其他材料绑扎严密、牢固；
（15）每隔一层、必须搭设安全防护、并满铺架板、并挂安全网加双栏杆；
（16）搭设完毕后，必须经上级领导验收合格后，方可投入使用。
3．1．3、使用阶段
（1）操作层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载，不得将模板支撑，缆钢丝等固定在脚手架上，严禁任意悬挂起重设备。
装饰施工时应严格控制施工荷载不得超过300kg/m2，同时施工不得超过2层；
（2）装饰施工时严禁将外架做材料堆放处，每平方米堆放材料严禁超过150公斤，严禁堆放大中型材料及电焊机等重型机械设备；
（4）应设专人负责对悬挑架进行经常检查，对发现悬挑架架体有移位、外倾和碗扣件松动等安全隐患应及时停工整改，待整改完毕验收后合格无隐患的情况下，操作人员方可上架施工；
（5）主节点处杆件的安装，连墙体，支撑等的构造是否符合施工组织设计要求，扣件螺栓是否松动，脚手架立拄的沉降与垂直度允许偏差是否符合规定要求；
（6）在脚手架使用期间，严禁任意拆除下列杆件：
a）主节点处的纵、横向水平杆；
b）连墙体；
c）支撑；
d）栏杆，踢脚板；
e）安全防护设施；
3．1．4、拆除阶段
（1）拆除脚手架，周围应设围栏或警戒标志，并设专人看管，严禁入内，拆除应按顺序由上而下，一步一清，不准上下同时作业；
（2）拆除脚手架大横杆，剪刀撑，应先拆中间扣，再拆两头扣，由中间操作人往下顺杆子；
（3）拆除的脚手杆，脚手板，钢管，扣件，钢丝绳等材料，应向下传递或用绳吊下，禁止往下乱扔。
3．2、安全防护措施
（1）严格按照施工组织设计和技术交底要求组织施工。
（3）重点加强悬挑架间隔的封闭；
（4）重点加强施工作业人员安全劳动意识。
（5）安全网必须用符合安全部门规定的防火安全网；
（6）在作业层下必须搭设水平网一道，水平网要求牢固、严密。
（7）外架上必须配备足够的灭火安全器材，成立义务消防队。
第二章方案计算书部分
落地架计算书（高30m）
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为30.0米，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：
立杆的纵距1.30米，立杆的横距0.80米，立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为
48×3.5，连墙件采用3步3跨，竖向间距5.40米，水平间距3.90米。
施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设6层。
一、大横杆的计算:
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。
按照大横杆上面的脚手板和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=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.300×0.800/3=0.080kN/m
活荷载标准值Q=3.000×0.800/3=0.800kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.080=0.142kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×0.800=1.120kN/m
大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）
大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）
2.强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
跨中最大弯矩计算公式如下:
跨中最大弯矩为
M1=（0.08×0.142+0.10×1.120）×1.3002=0.208kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-（0.10×0.142+0.117×1.120）×1.3002=-0.245kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
=0.245×106/5080.0=48.321N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
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:
静荷载标准值q1=0.038+0.080=0.118kN/m
活荷载标准值q2=0.800kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=（0.677×0.118+0.990×0.800）×1300.04/（100×2.06×105×121900.0）=0.992mm
大横杆的最大挠度小于1300.0/150与10mm,满足要求!
二、小横杆的计算:
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，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=0.038×1.300=0.050kN
脚手板的荷载标准值P2=0.300×0.800×1.300/3=0.104kN
活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.300/3=1.040kN
荷载的计算值P=1.2×0.050+1.2×0.104+1.4×1.040=1.641kN
小横杆计算简图
2.强度计算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=（1.2×0.038）×0.8002/8+1.641×0.800/3=0.441kN.m
=0.441×106/5080.0=86.852N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和
均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=5.0×0.038×800.004/（384×2.060×105×121900.000）=0.01mm
集中荷载标准值P=0.050+0.104+1.040=1.194kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1193.920×800.0×（3×800.02-4×800.02/9）/（72×2.06×105×121900.0）=0.864mm
最大挠度和
V=V1+V2=0.872mm
小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!
三、扣件抗滑力的计算:
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
R≤Rc
其中Rc──扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；
R──纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
1.荷载值计算
横杆的自重标准值P1=0.038×0.800=0.031kN
脚手板的荷载标准值P2=0.300×0.800×1.300/2=0.156kN
活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.300/2=1.560kN
荷载的计算值R=1.2×0.031+1.2×0.156+1.4×1.560=2.408kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:
单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
四、脚手架荷载标准值:
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/m）；本例为0.1161
NG1=0.116×30.000=3.483kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用冲压钢脚手板，标准值为0.30
NG2=0.300×6×1.300×（0.800+0.300）/2=1.287kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15
NG3=0.150×1.300×6/2=0.585kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.300×30.000=0.195kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.550kN。
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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=3.000×2×1.300×0.800/2=3.120kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中W0──基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：
W0=0.450
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=1.250
Us──风荷载体型系数：
Us=0.960
经计算得到:
风荷载标准值Wk=0.7×0.450×1.250×0.960=0.378kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.85×1.4NQ
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
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=0.85×1.4Wklah2/10
其中Wk──风荷载基本风压值（kN/m2）；
la──立杆的纵距（m）；
h──立杆的步距（m）。
五、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
其中N──立杆的轴心压力设计值，N=11.03kN；
──轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.15；
i──计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
l0──计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=3.53m；
k──计算长度附加系数，取1.155；
u──计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.70；
A──立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W──立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.08cm3；
──钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=154.12
[f]──钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中N──立杆的轴心压力设计值，N=10.37kN；
──轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.15；
i──计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
l0──计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=3.53m；
k──计算长度附加系数，取1.155；
u──计算长度系数，由脚手架的高度确定；u=1.70
A──立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W──立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08cm3；
MW──计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.189kN.m；
──钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=182.26
[f]──钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
六、最大搭设高度的计算:
不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：
其中NG2K──构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=2.067kN；
NQ──活荷载标准值，NQ=3.120kN；
gk──每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.116kN/m；
经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=56.135米。
脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：
经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。
考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：
其中NG2K──构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=2.067kN；
NQ──活荷载标准值，NQ=3.120kN；
gk──每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.116kN/m；
Mwk──计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk=0.159kN.m；
经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=41.682米。
七、连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：
Nl=Nlw+No
其中Nlw──风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），应按照下式计算：
Nlw=1.4×Wk×Aw
Wk──风荷载基本风压值，Wk=0.378kN/m2；
Aw──每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=5.40×3.90=21.060m2；
No──连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）；No=5.000
经计算得到Nlw=11.145kN，连墙件轴向力计算值Nl=16.145kN
连墙件轴向力设计值Nf=
A[f]
其中
──轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.58的结果查表得到
=0.95；
A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=95.411kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用焊接方式与墙体连接，对接焊缝强度计算公式如下
其中N为连墙件的轴向拉力，N=16.145kN；
lw为连墙件的周长，取3.1416×48.0=150.80mm；
t为连墙件的周长，t=3.50mm；
ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；
经过焊缝抗拉强度
=16144.95/（150.80×3.50）=30.59N/mm2。
对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!
连墙件对接焊缝连接示意图
八、立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p≤fg
其中p──立杆基础底面的平均压力（N/mm2），p=N/A；p=42.42
N──上部结构传至基础顶面的轴向力设计值（kN）；N=11.03
A──基础底面面积（m2）；A=0.26
fg──地基承载力设计值（N/mm2）；fg=46.00
地基承载力设计值应按下式计算
fg=kc×fgk
其中kc──脚手架地基承载力调整系数；kc=0.40
fgk──地基承载力标准值；fgk=115.00
地基承载力的计算满足要求!
悬挑架计算书（高27.2m）
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为27.2米，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：
立杆的纵距1.30米，立杆的横距0.80米，立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为
48×3.5，
连墙件采用4步3跨，竖向间距7.20米，水平间距3.90米。
施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设6层。
悬挑水平钢梁采用10号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度2.50米，建筑物内锚固段长度1.50米。
悬挑水平钢梁上面的联梁采用10号工字钢，相邻悬挑钢梁之间的联梁
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