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悬挑脚手专项

外脚手架专项方案

一、工程概况

爱加丽都工程为重庆宝田地产(集团)有限公司投资兴建的意大利人文情景花园小区,坐落于渝北经开区。

我司承建的9#~14#及车库工程,建筑面积约60000㎡,其中最高层11+1F,总高度约46.5m。

建筑等级为二级,耐火等级为二级,建筑场地为Ⅳ类,设计合理使用年限为50年。

本工程采用扣件式双排钢管脚手架,钢管采用外径48mm,壁厚3.5mm的钢管。

由于本工程场地限制及施工需要,选择钢管挑架支撑的施工外脚手架,因其安全、经济、实用且适用于本工程,从而达到使用方便、缩短工期、安全经济的目的,钢管挑梁布置在最顶层(或次顶层)。

二、钢管扣件挑架设计

本工程主楼各栋主体层高3.0m,在满足使用和安全要求的前提下,采用单撑式挑架,用以承受外脚手架的自重和施工荷载。

在顶屋1~2层这二层中,按每跨预埋预埋件,将挑杆与预埋件焊接牢固。

上部脚手架采用扣件式双排钢管脚手架,立杆横距0.90m,纵距1.50m,里立杆离墙面距离0.20m,小横杆外端伸出大横杆外的距离为0.10m,外排大横杆间距0.90m,里排大横杆间距1.80m,两端需设置剪力撑,剪刀撑按四步四跨设置。

同时,每二步三跨设拉墙杆,拉墙杆要牢固连接在预埋件或结构柱上。

挑梁按照立杆分布间距设置@1.5m,挑杆、斜撑杆均采用48mm钢管。

(一)、设计计算

1、荷载计算:

由规范查得:

钢管重量为38.4N/m,脚手板自重150N/㎡,施工荷载取2KN/㎡,扣件自重13N/个,安全网自重13N/㎡。

按最大纵距1.5m计算,计算高度6m,4排。

(1)脚手架自重产生的轴力:

内立杆:

Ngk1=38.4×(6+1.5×4)+3×4×13=616.8N

外立杆:

Ngk1=616.8N

(2)脚手架附件(脚手板、栏杆、踢脚杆、安全网等)产生的轴力:

内立杆:

Ngk2=38.4×(1.5×2+0.5+1.5/2)×4+3×4×13=704.8N

外立杆:

Ngk2=38.4×(1.5×2+0.5+1.5/2)×4+9×4×13+3.4×6×1.5

+2.3×2×3.6×38.4=2276.9N

(3)脚手架施工荷载标准值产生的轴力(考虑1层):

内立杆:

Nqk=nLa*qk=1×1.5×0.9=1.35KN

外立杆:

Nqk=1.35KN

(4)作用在挑梁上的集中荷载:

内立杆:

P内=1.2×(Ngk1+Ngk2)+1.4×Nqk

=1.2×(616.8+704.8)+1.4×1350=3470N=3.47KN

外立杆:

P外=1.2×(616.8+2276.9)+1.4×1350=5360N=5.36KN

2、挑梁验算(按压弯构件计算)

(1)截面性质:

A=4.89cm2,m=3.84kg/m,Ix=12.19cm4,ix=1.58cm,W=5.08cm3,f=215N/mm2

(2)受力计算:

(3)Mmax=215×5.08=1.092kN·m

Ra=1.092/1.2=0.91kN

а=artan(3/1.1)=59.04°

∵Mb=0

3.47×0.2+5.36×1.1=Ra×1.2+Rd×sinа×1.1

6.59=1.2Ra+1.033Rd

Rd=6.59-1.2*0.91

=5.49kN

则斜撑杆轴力N=5.49KN

最大弯矩(支座处)为:

Mmax=1.092kN·m

最大剪力(支座处):

Vmax=Rb=5.347KN

(3)验算:

强度验算:

Mmax/(rx*w)=1.092×103/(1.05×5.08)

=204.7N/mm2

剪应力验算:

τ=Vmax/(I*t)=5.347×103/(12.19×3.5)=124.6N/mm2

3、斜撑杆验算:

轴力N=5.49KN斜撑杆采用48钢管。

下部砼受剪力:

τ=N/A=5.49×1000/489=11.22N/mm2。

撑杆稳定验算:

Mw=(0.85*1.4*0.5*1.5*3.22)/10=0.92kN·m

查得Ψ=0.793λ=66.6

∴0.9[N/(ΨA)+Mw/W]=0.9[5490/(0.793*489)+92*104/5080]

=175.7N/mm2

4、预埋件计算:

(1)预埋件直接浇入梁的砼,一边深入砼25cm以上。

(2)预埋件埋入板或梁时,应与板或梁的受力钢筋焊接,焊接长度不小于10cm。

5、大横杆的验算

按三跨连续梁计算。

计算时,忽略大横杆的自重。

(1)抗弯强度验算

MGK=0.1×g2×lb×la2=0.1×0.15/2×0.9×1.52=0.015KN.M

MQK=0.1×qk×lb×la2=0.1×2/2×0.9×1.52=0.2KN.M

1.1(MGK+1.15MQK)/W≦f/γ’m=1.1×(0.015+1.15×0.2)×106/5080=53.05N/mm2

<205/1.024=200N/mm2满足要求

(2)挠度验算:

WQK=0.677×qkla4/100EI=0.677×2×0.45×15004/100×206000×121900=1.21mm

<1500/150=10mm满足要求

6、小横杆验算

(1)抗弯强度验算

MGK=0.25g2La(Lb/2)Lb=0.25×0.15×1.5×0.9/2×0.9=0.02278KN.M

MQK=0.25qklalb/2×lb=0.25×2×1.5×0.9/2×0.9=0.3037KN.M

1.1(MGK+1.15MQK)/W≦f/γ’m=1.1×(0.02278+1.15×0.3037)×106/5080=80.56N/mm2<205/1.024=200N/mm2满足要求

(3)挠度验算

WQK=FLb3/(48EI)=1.35×1500×9003/48×206000×121900=1.22mm

<900/150=6mm满足要求。

7、下部支撑梁的配筋验算

选取最小梁作为验算。

二层阳台梁200×300(最小梁),梁跨度为:

4.2m,梁断面为250×400,配筋下层218、216,砼等级为C30,钢筋为II级钢筋,fy=300N/mm2为安全起见fc取75%强度,As=911.1mm2。

楼板重(按单向板计算):

q1=0.12×1×25=3KN/m

梁自重:

q2=0.2×0.3×25=1.5KN/m

板面活载:

q3=2.5×0.9=2.25KN/m

∴均布荷载为q=1.2×(3+1.5)+1.4×2.25=8.55KN/m

加给梁的集中荷载为P=Vmax=9.2×sinа=8.638KN

跨中最大弯矩:

Mmax=1/8ql2+p(l/4-a)

=8.55×4.22/8+8.64×(4.2/4-0.6)

=22.74KN.m

下排受拉钢筋验算(梁上部受压,上排受压钢筋不验算):

αs=Mmax/(α1×fc×bho2)=22.74×106/(1.0×11.44×200×2752)

=0.131

γs=0.5×(1+√1-2*αs)=0.93

故As`=Mmax/(γs×ho×fy)=22.74×106/(0.971×200×275)

=425.8<911.1mm2

能保证结构安全

8、挑脚手架立杆稳定验算

N=5.36KN

Mw=(0.85*1.4*0.5*1.5*1.82)/10=0.29kN·m

查得Ψ=0.174λ=204

∴N/(ΨA)+Mw/W=5.36/(0.174*489)+29*104/5080

=57.14N/mm2

∴立杆满足要求。

9、连墙件计算(采用2步3跨,竖向间距为3.6m,水平间距为3m)

Nl=1.4*0.5*3.6*3+5=12.56KN

12.56/(8*0.6)=2.6个

∴扣件要采用三个重叠。

(或是增加抱柱子的连墙件)

三、脚手架施工方案:

1、本工程脚手架搭设方案采用48*3.5钢管搭设,搭设底部挑架前,必须保证砼强度等级达到80%以上,脚手架步高为1.8米,步宽为0.9米,步距为1.5米。

2、脚手架搭设要点:

搭设顺序:

做脚手架支撑—弹线铺底板—竖立杆—绑小横杆大横杆—拉线校正水平度垂直度—绑搁栅—绑剪刀撑—绑与墙体连结拉杆(与予埋件连结,在底层时应加设临时抛撑。

)—铺脚手笆—绑防护栏杆—绑安全网(绿网)。

3、立杆要求:

首层立杆应选用不等钢管作立杆,排列时应互相错开,使上部接头不在同一步高内。

立杆应选用端头平整、条杆平直的钢管。

相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内,应相互错开。

开始搭设立杆时,应每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙杆安装稳定后,方可根据情况拆除。

                           

4、小横杆要长度一致,搭设时离墙面距离不少于100mm,小横杆上绑大横杆,大横杆靠边沿的接头不准用接头(不准用接头扣件),要用万向扣件搭接连接,搭接长度不小于1000mm。

5、脚手架在第一步架完成后,必须校正垂直度和水平度,垂直度可目测(依建筑墙角或门窗角为依据)必要用应挂垂线校正,水平度可用水准仪定出基准点后拉线校正。

6、脚手架搭设完成二排以后,必须设置剪刀撑,沿脚手纵向两端和转角处起,脚手架外侧面每隔9m(水平距离)左右用斜杆搭成剪刀撑,自下而上随脚手架高度同步连续设置,斜杆用钢管与水平成45度~60度夹角,管子接长用两个转向扣件,搭接长度>1000mm,与扣件连接的钢管,露出扣件两端150mm。

不同方向的剪刀撑交叉后形成菱形的形状,呈大小一致,交叉的结点在同一水平面垂直线上。

7、脚手架三步以上,必须与建筑结构固定拉结。

拉结点应设在建筑结构的砼柱(或砖柱上设埋件)或砼梁板上,拉结距离横向不大于3跨,竖向不大于一个2步。

拉结连结脚手架的位置应在脚手架竖杆横杆相交处300mm范围内。

8、硬拉结采用短钢管与固定在砼框架内的预埋短钢管用紧固扣件连接,从脚手第一步开始设置,短钢管和外墙脚手立杆用扣件连接,纵横间距不超过3600mm。

9、每搭完一步脚手架后,应校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。

10、防雷接地装置:

在每处转角处设置接地点,每处采用直径20圆钢,二根为一组。

11、脚手架搭设完毕后,应进行电阻测试,其结果应符合规范要求。

12、脚手架搭设完成后,必须经过专业安全技术人员检查验收。

四、安全措施:

1、脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》(GB5036)等考核合格的专业架子工。

上岗人员应定期体检,合格方可持证上岗。

2、搭设前应严格进行钢管的筛选,凡严重锈蚀、薄壁、严重弯曲裂变的杆件不宜采用。

严重锈蚀、变形、裂缝、螺栓螺纹已损坏的扣件不宜采用。

3、同一立面的小横杆,应在对等交错位置,同时立杆上下对直。

立杆上的对接扣件应交错布置:

两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不应小于500mm,各接头中心至节点的距离不宜大于步距的1/3。

4、斜杆接长不宜采用对接扣件应用叠交方式,用不少于二只回转扣件接长,搭接距离视二只扣件间隙不少于1m,端部扣件的边缘至杆端的距离不应小于100mm。

5、脚手架自底部支撑开始验收,验收不合格的支撑不得组织脚手架搭设。

脚手架搭设过程中,必须按规定逐段进行验收,验收不合格的脚手架不得投入使用。

6、验收合格的脚手架,必须及时悬挂“验收合格怔”和“限载标志”,限载标志应列入常用材料,如:

砖块、钢管、木材的规格数量。

合格牌和标志应悬挂在醒目的位置。

7、排脚手架完成以后,应同步铺设密目网,密目网应缝圈扎紧,缝阴角拉紧扎实。

操作层脚手架至少设置三排具有足够强度的不低于180mm的踢脚板。

8、凡顶排脚手架或顶层的临边防护、围挡封堵措施均不得低于最高操作层1500mm。

9、搭设、拆除时,现场必须设警戒区域,张挂醒目的警戒标志。

警戒区域内严禁非操作人员通行或在脚手架上继续组织施工。

搭拆期间必须有经培训的监护人员,地面监护人员心须履行职责。

架子工应持证上岗。

10、如遇强风、下雪、下雨天等特殊气候,不准进行拆除工作。

夜间拆除,必须布置好良好的照明设备。

灯光严禁向上向下照射。

11、所有高处作业人员,应严格按高处作业规定执行和遵守安全纪律、拆除工艺的要求。

12、凡不符合高处作业的人员,一律禁止高处作业,并严禁酒后高处作业。

13、严格正确使用劳保用品,遵守高处作业规定,工具必须入袋,物件严禁高处抛掷。

14、作业人员进入岗位后,应先进行检查,如遇薄弱环节,应先加固后拆除。

对表面存留的物件,垃圾应先清理,所有清理物应安全输送至地面,严禁高处抛掷。

翻掀垫铺笆应注意站立位置,并应自外向里翻起坚立,防止外翻将笆内未清除的残留物从高处坠落直接伤人。

15、拆除时应逐层拆除,不得几层同时拆除。

按搭设的反程序进行拆除,即安全网—拆挡笆—垫铺笆—防护栏杆—挡脚杆—搁栅—斜拉杆—连墙杆—大横杆—立杆。

连墙杆、斜拉杆、登高设施的拆除,应随脚手架拆除同步施工。

不允许先行拆除,所有杆件与扣件,在拆除时应分离,不允许杆件上附着扣件输送至地面,或两杆同时拆下输送至地面,不得高空抛物。

16、脚手架内必须使用电焊气割工艺时,应严格按照国家特殊工种的要求和消防规定执行,增派专责人员,配备料斗(桶),防止火星和切割物溅落,严禁无证动用焊割工具,电焊搭铁线严禁搭在脚手架的杆件上。

17、当日完工后,应仔细检查岗位周围的情况,如发现留有隐患的部位,应及时进行修复或继续完成至这个部位结束,方可撤离岗位。

18、输送至地面的杆件,应及时按类堆放,整理保养。

附:

脚手架施工方案图

 

参考资料:

《建筑施工手册》第四版

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》

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