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悬挑脚手架审定

攀枝花钒钛产业园区管委会棚户区改造

金江安置项目1~7#楼

外脚手架

施工方案

 

编制单位:

攀枝花建设工程有限责任公司

编制:

审核:

审批:

编制日期:

二0一五年二月十一日

一、概况

工程名称:

攀枝花钒钛产业园区管委会棚户区改造金江安置项目

建筑面积:

46000m2

建筑层数及高度:

1#住宅为9层(含吊一层住宅及2层商业),层高H=29.80米;2#住宅8层(3层商业),层高H=27.80米;3#住宅7层(2层商业),层高H=23.0米;4#住宅8层(2层商业),层高H=23.10米;5#住宅17层,层高H=51.0米,6#住宅17层,层高H=51.0米,7#住宅17层,层高H=51.0米。

工程地址:

攀枝花市金江镇

结构类型:

框架、剪力墙结构

建筑功能:

本工程为住宅及商用用房。

二、计算依据:

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》(JGJ130-2011)。

转换层以下外脚手架采用落地式双排脚手架,计算搭设高度为18米(应将回填土夯实,浇100厚C15垫层,再垫50厚通长木板);一层(此层为转换层,板厚180㎜,搭架时架子底部垫50厚通长木板)至八层主要采用落地式脚手架(局部为悬挑脚手架)计算搭设高度为21米(见后附图);九至十五层外脚手架采用悬挑脚手架,计算搭设高度为21米,悬挑结构设置在第9层楼面上;十六至十八层采用悬挑式双排脚手架,悬挑结构设置在第16层楼面上,计算搭设高度为18米,立杆均采用单立管。

搭设尺寸为:

立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.75米,横杆步距1.80米,架体距墙面距离0.2米。

连墙件采用2步2跨,竖向间距5.70米,水平间距7.0米。

施工均布荷载为2.0kN/m2,同时施工2层,采用木脚手板,脚手板共铺设2层。

因本次外基本脚手架高度达到18米,所以在所有连墙杆的稳定扣件均采用双扣件,以保证连墙件的安全。

三、主要材料及力学参数:

(一)主要材料:

采用的钢管类型为Φ48×3.5。

悬挑水平钢梁采用Ⅰ16钢,其中建筑物外悬挑段最大长度为1.55米,建筑物内锚固段长度3.0米,每隔1.5米设置一根,每根挑梁上口焊250mm长2Φ63钢套管,间距1050;悬挑水平钢梁挂Φ16钢丝绳与建筑物上一层梁上预埋件(Φ20钢拉环)连结。

(二)力学参数:

I16钢:

I16钢:

截面尺寸h=160mm,b=94mm,截面面积A=30.6cm2;每米重量g=24.1kg/m;截面惯性矩Ix=1660cm4;截面抵抗矩Wx=185cm3;截面回转半径ix=7.36cm;抗弯允许应力f=215N/mm2;抗剪允许应力

fv=125N/mm2。

Φ48×3.5钢管:

Φ48×3.5钢管截面面积A=4.89cm2;惯性矩I=12.19cm4;截面模量W=5.08cm3;回转半径i=1.58㎝;弹性模量E=2.06×105N/mm2;每米重量g=3.84kg/m;抗弯允许应力f=205N/mm2;

Φ16钢丝绳:

钢丝绳规格为1×19,容重1.298kg/m,钢丝总断面积为152.73㎜2,钢丝绳公称抗拉强度21350Kg/㎜2。

四、横向水平杆的计算:

适用于落地式双排脚手架、悬挑式双排脚手架

水平横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,水平纵杆在小横杆的上面(产生弯距忽略不计)。

 

1、荷载值计算:

横杆自重qk1=0.038kN/m

脚手板的荷载qk2=0.35×1.5=0.525kN/m

恒载qk=qk1+qk2=0.56kN/m

活载qk=3x1.5=4.5kN/m×2

荷载设计值q=1.2x0.56+1.4x4.5=7kN/m

2、抗弯强度计算:

Mmax=ql2/8=7x1.052/8=0.97kN.m

σ=M/W≤f       (5.2.1)

钢管Φ48×3.5W=5.08cm3(附录B)

σ=0.97x106/(5.08x103)=191N/mm2

3、挠度计算(荷载取标准值):

均布荷载最大挠度fmax=5ql4/(384EI)

I=12.19cm4(附录B)E=2.06x105N/mm2

fmax=5x5.06x10504/(384x2.06x105x12.19x104)

=3.2mm

五、纵向水平杆的计算:

适用于落地式双排脚手架、悬挑式双排脚手架

纵向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算,荷载由于最不利脚手板搭接产生。

1、荷载值计算:

纵向水平杆自重qk1=0.038kN/m

吊挂安全设施qk2=0.05x1.8x1.5=0.135kN/m

小横杆传的集中力设计值P=(0.525x1.2+3x1.4)x0.75x1.05/2=1.9kN

 

 

恒载设计值q=1.2(0.038+0.135)=0.21kN/m

2、抗弯强度计算:

M=ql2/8+pl/4

=0.21x1.52/8+1.9x1.5/4=0.77kN.m

σ=M/W≤f      (5.2.1)

σ=0.77x106/(5.08x103)=151N/mm2

3、挠度计算(荷载取标准值):

均布荷载最大挠度fmax1=5ql4/(384EI)

I=12.19cm4(附录B)E=2.06x105N/mm2

fmax1=5x0.173x15004/(384x2.06x105x12.19x104)

=0.45mm

集中力荷载最大挠度fmax2=pl3/(48EI)

=1.39x103x15003/(48x2.06x105x12.19x104)

=3.89mm

fmax=fmax1+fmax2=4.34mm

六、悬挑式脚手架扣件抗滑力的计算:

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:

R≤Rc=8.0kN(表5.1.7)

杆自重q1gk=0.038×(1.05/2+1.5)=0.08kN

脚手板q2gk=0.35×1.05×1.5/2=0.28kN

活荷载qk=3×1.05×1.5/2=2.36kN

荷载设计值R=1.2(0.08+0.28)+1.4x2.36

=3.74kN满足要求

七、脚手架立杆的稳定性计算:

适用于落地式双排脚手架、悬挑式双排脚手架

1、荷载

立杆自重qk=0.1248kN/m(附录表A-1)

立杆高21mpgk1=0.1248x21=2.6kN

脚手板自重(二层)

pgk2=2x0.35×1.5x1.05/2=0.55kN

pgk=2.6+0.55=3.15kN

活荷载(二层)pk=2x3x1.5x1.05/2=4.73kN

立杆荷载设计值

P=3.15x1.2+4.73x1.4=10.4kN

ωk=0.7μz·μs·w0(4.2.3)

uz=1.5(偏大安全)w0=0.3kN/m2

φ=0.089(附录表A-3)

μs=1.3φ=0.116(4.2.4)

ωk=0.7x1.5x0.116x0.3=0.037kN/m2

Mw=0.85×1.4ωklah2/10    (5.3.4)

=0.85x1.4x0.037x1.5x1.82/10

=0.02kN.m

2、立杆稳定计算

U=1.6k=1.155(表5.3.3)

L0=kuh=1.155x1.6x1.8=3.33m(5.3.3)

i=1.58cmA=4.89cm2W=5.08cm3(附录B)L0/i=211

φ=0.163(附录C)

σ=N/(φA)+Mw/W(5.3.1-2)=10.4x103/(0.163x4.89x102)+0.02x106/(5.08x103)

=140kN/mm2

八、脚手架连墙件的计算:

Nlw=1.4wkAw(5.4.2)

=1.4x0.037x3.6x3=0.56kN

Nl=Nlw+N0=0.56+5

=5.6kN

一个扣件即可满足要求,做法如图(2个扣件):

连墙件扣件连接示意图

九、立杆地基承载力计算:

350x350x180砼块垫立柱,昔格达土地基

P≤fg=0.5x250=125KN/㎡(5.5.1)

P=N/A=10.4/0.352=85KN/㎡

十、剪刀撑布置:

十一、悬挑式脚手架悬挑梁的受力计算:

纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件抗滑承载力计算;立杆的稳定性计算;连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算,在上部分扣件式钢管脚手架搭设计算中已经完成。

1、立柱荷载(7层)

立杆自重qk=0.1248kN/m(附录表A-1)

立杆高21mpgk1=0.1248x21=2.62kN

脚手板自重(二层)

pgk2=2x0.35×1.5x1.05/2=0.55kN

pgk=2.25+0.55=2.80kN

活荷载(二层)pk=2x3x1.5x1.05/2=4.73kN

立杆荷载设计值

P=2.8x1.2+4.73x1.4=10kN

立杆荷载标准值

P=2.8+4.73=7.53kN

2、挑梁强度

M=(0.5+1.55)x10=20.5kN.m

Q=10x2=20kN

选用型钢I16Wx=185cm3Ix=1660cm4

σ=M/W=20.5x106/(185x103)=111N/mm2

3、挠度计算(荷载取标准值):

A点力P作用下A点挠度(型钢自重忽略)

fAA=PL3/(3EI)

=7.53x103x15503/(3x2.06x105x1660x104)

=2.73mm

B点力P作用下A点挠度

b=500ß=b/L=500/1550=0.323

fBA=Pb2L(3-ß)/(6EI)

=7.53x103x5002x1550(3-0.323)/(6x2.06x105x1660x104)

=0.38mm

fA=fAA+fBA=3.1mm<0.5L/150=5.16mm

十二、悬挑式脚手架悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用I18,计算公式如下

其中

b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:

Φb=βb(4320/λy2)(Ah/Wx){[1+(λyt1)2/(4.4h)2]0.5+ηb}235/fy

(钢规B.1-1)

iy=2cml1=1.55mλy=l1/iy=77.5t1=10.7mm

b1=94mmA=30.6cm2Wx=185cm3ηb=0

ζ=l1t1/(b1h)=1550x10.7/(94x180)=0.98

βb=0.21+0.67ζ=0.87

Φb=0.87(4320/77.52)(30.6x102x180/(185x103)){[1+(77.5x10.7)2/(

4.4x180)2]0.5

=2.7>0.6

Φb’=1.07-0.282/Φb=0.97<1

σ=20.5x106/(0.97x185x103)=114N/mm2

钢丝绳作为安全保护用

十三、悬挑式脚手架锚固段与楼板连接的计算:

1、水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下:

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=7kN

水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度,每个拉环按照两个截面计算,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8即得[f]=50N/mm2;

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径

D=[7x103/(3.14×50×2)]1/2=4.7mm

即悬挑梁锚固端预埋φ20(一级钢筋)两排锚固钢筋。

水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度。

十四、楼板承载力验算:

由于外悬挑式脚手架每隔两层用钢丝绳卸载一次,所以脚手架立杆轴心力为:

N=10.362/5=2.072KN

f=N/A=2.072/1.83×0.915=1.24KN/㎡<[f]=2KN/㎡

即当脚手架直接由楼板支撑时,立杆下面应垫18㎜厚木胶合板。

十五、卸料平台(详见后附专项计算书及方案)

十六、搭设技术措施:

(1)立杆垂直度偏差不得大于架高的1/200。

(2)纵向水平杆接头除在顶层可采用搭接外,其余各接头必须采取对接扣件,并符合规范的要求。

(3)立杆顶端应高出建筑物屋顶1.5m。

(4)脚手架底部必须设置纵、横向扫地杆。

纵向扫地杆应用直角扣件固定在距垫铁块表面不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆应用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

(5)大横杆设于小横杆之下,在立杆内侧,采用直角扣件与立杆扣紧,大横杆长度不宜小于3跨,并不小于6m。

(6)主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件接且严禁拆除。

(7)脚手板一般应设置在三根以上小横杆上,当脚手板长度小于2m时,可采用两根小横杆,并应将脚手板两端与其可靠固定,以防倾翻。

脚手板平铺,应铺满铺稳,靠墙一侧离墙面距离不应大于150mm,拐角要交圈,不得有探头板。

(8)搭设中每隔一层外架要及时与结构进行牢固拉结,以保证搭设过程中的安全,要随搭随校正杆件的垂直度和水平偏差,适度拧紧扣件。

(9)脚手架的外立面的两端各设置一道剪刀撑,由底至顶连续设置;中间每道剪刀撑的净距不应大于15m。

(10)剪刀撑搭接长度≥1.0米,用不少于2个旋转扣件连接。

(11)剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。

(12)剪刀撑是在脚手架外侧交叉成十字形的双杆互相交叉。

并与地面成45°~60°。

夹角。

(13)建筑物四周脚手架下先铺设一层500㎜厚塘渣垫层,再在塘渣垫层上铺设一道100㎜厚C15砼层。

且每根立杆底部应设置底座和垫板,每块50厚以上木垫板不得少于0.25㎡。

十七、搭设工艺流程、搭设图:

1、架子搭设工艺流程:

在砼地基上弹线、立杆定位→摆放扫地杆→竖立杆并与扫地杆扣紧→装扫地小横杆,并与立杆和扫地杆扣紧→装第一步大横杆并与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第二步小横杆→加设临时斜撑杆,上端与第二步大横杆扣紧(装设与柱连接杆后拆除)→安第三、四步大横杆和小横杆→安装二层与柱拉杆→接立杆→加设剪力撑→铺设脚手板,绑扎防护及档脚板、立挂安全网。

2、架体与建筑物的拉结:

 采用Φ48×3.5钢管、扣件等组成的部件与框架柱刚性连接。

3、安全网:

(1)挂设要求:

安全网应挂设严密,用塑料蔑绑扎牢固,不得漏眼绑扎,两网连接处应绑在同一杆件上。

安全网要挂设在棚架内侧。

(2)脚手架与施工层之间要按验收标准设置封闭平网,防止杂物下跌。

(3)悬挑架下部设置固定水平安全网,随架体上升每四层设置一道。

4、安全挡板:

通道口及靠近建筑物的露天作业场地要搭设安全挡板,通道口挡板需向两侧各伸出1M,向外伸出3M。

5、搭设图(见附图):

十八、架子的验收、使用及管理:

(1)把好验收关。

架子未经检查、验收,除架子工外,严禁其他人员攀登。

验收合格的架子任何人不得擅自拆改,需局部拆改时,要经安全人员同意,由架子工操作,架子在外装饰施工前应详细检查后在使用。

(2)工程的施工负责人,必须按架子方案的要求,拟定书面操作要求,向班组进行安全技术交底,班组必须严格按操作要求和安全技术交底施工。

(3)使用按2kN/m2考虑,因此架子上不准堆放成批材料,零星材料可适当堆放。

(4)架子搭好后要派专人管理,未经安全人员同意,不得改动,不得任意解掉架子与柱连接的拉杆和扣件。

(5)架子上不准有任何活动材料,如扣件、活动钢管、钢筋,一旦发现应及时清除。

(6)外架实行外挂立网全封闭。

外挂安全网要与架子拉平,网边系牢,两网接头严密,不准随风飘。

(7)作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载,不得将模板、泵送混凝土输送管等支撑固定在脚手架上,严禁悬挂起重设备。

(8)在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。

(9)脚手架的接地、避雷措施等,应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46)的有关规定执行。

十九、架子搭设安全技术交底:

1、架子搭设安全技术交底:

(1)凡是高血压、心脏病、癫痫病、晕高或视力不够等不适合做高处作业的人员,均不得从事架子作业。

配备架子工的徒工,在培训以前必须经过医务部门体检合格,操作时必须有技工带领、指导,由低到高,逐步增加,不得任意单独上架子操作。

要经常进行安全技术教育。

(2)脚手架支搭以前,必须制定施工方案和进行安全技术交底。

(3)在开始操作前,组长和安全员应对施工环境及所需防护用具做一次检查,消除隐患后方可开始操作。

(4)架子工在高处(距地高度2m以上)作业时,必须佩带安全带。

严禁酒后作业。

(5)遇有恶劣气候(如风力五级以上,高温、雨天气等)影响安全施工时应停止高处作业。

(6)递杆、拉杆时,上下左右操作人员应密切配合,协调一致。

 (7)未搭完的一切脚手架,非架子工一律不准上架。

架子搭完后由施工人会同架子组长以及使用工种、技术、安全等有关人员共同进行验收,认为合格,办理交接验收手续后方可使用。

使用中的架子必须保持完整,禁止随意拆、改脚手架或挪用脚手板;必须拆改时,应经施工负责人批准,由架子工负责操作。

 (8)所有的架子,经过大风、大雨后,要进行检查,如发现倾斜下沉及松扣、崩扣要及时修理。

2、架子拆除安全技术交底:

(1)外架拆除前,工长要向拆架施工人员进行书面安全交底工作。

(2)拆除前,班组必须对拆架人员进行安全交底,交底要有记录,交底内容要有针对性,拆架子的注意事项必须讲清楚。

(3)拆架前在地上用绳子或铁丝先拉好围栏,没有监护人,没有安全员工长在场,外架不准拆除。

(4)架子拆除程序应由上而下,按层按步拆除。

(5)拆除工艺流程:

拆护栏→拆脚手板→拆小横杆→拆大横杆→拆剪刀撑→拆立杆→拉杆传递至地面→清除扣件→按规格堆码。

(6)拆杆和放杆时必须由2--3人协同操作,拆大横杆时,应由站在中间的人将杆顺下传递,下方人员接到杆拿稳拿牢后,上方人员才准松手,严禁往下乱扔脚手料具。

(7)拆架人员必须系安全带,拆除过程中,应指派一个责任心强、技术水平高的工人担任指挥,负责拆除工作的全部安全作业。

(8)拆架时有管线阻碍不得任意割移,同时要注意扣件崩扣,避免踩在滑动的杆件上操作。

(9)拆架人员要穿戴好个人劳保用品,不准穿胶底易滑鞋上架作业,衣服要轻便。

(10)拆除中途不得换人,如更换人员必须重新进行安全技术交底。

(11)拆下来的脚手杆要随拆、随清、随运,分类、分堆、分规格码放整齐,要有防水措施,以防雨后生锈。

扣件要分型号装箱保管。

(12)严禁架子工在夜间进行架子搭拆工作。

未尽事宜工长在安全技术交底中做详细的交底,施工中存在问题的地方应及时与技术部门联系,以便及时解决。

(13)专职安全员每周必须检查一次外脚手架,遇有大风、暴雨、地震等自然灾害后必须重新检查后方可施工,每次检查后应作好检查、维护记录,发现问题及时处理。

 

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