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1、.脚手架工程施工方案 一、工程概况 本工程2#楼地上10层,地下一层,建筑总高度31.1m,建筑面积8237.2,1#楼地上 26, 地下一层。建筑总高度 77.7 m,建筑面积 19569.75。 二、脚手架工程设计及搭设参数 1、本工程 2#楼外脚手架,五层以上设置悬挑手架,在五层、十一层楼面设槽钢悬挑并 用钢丝绳斜拉。1#楼外脚手架,五层以上设置悬挑手架,在六层、十一层、十六层、二十一 层楼面设槽钢悬挑并用钢丝绳斜拉。 2、脚手架钢管选用483.5;外挑工字钢采用I 16,长度约为3m,固定槽钢用2道 16圆钢加工成“几”字型预埋在楼面混凝土内,分别距外墙边为0.3 m、1.4 m。立杆
2、纵向 间距为1.5 m,内立杆距外墙或阳台边0.5 m,外立杆距外墙面或阳台边为1.4 m,大横杆间 距为1.8 m,小横杆长度为1.21.3 m。脚手架与建筑物的连墙拉结采用楼面预埋25钢筋, 然后利用钢管扣件将外架内外排立杆与预埋钢筋进行刚性拉结,连墙件水平距离4.5 m,竖 向距离为3.6 m。 3、卸荷钢丝绳吊点水平间距以2个立杆间距为准,即1.52=3.0 m;钢丝绳张拉高度 为两步架高,即1.82=3.6 m,吊点距墙面1.4 m,斜拉钢丝绳与水平短横杆的交角的正 切值tan=3.6/1.4=2.571 4、四层以上悬挑架高17.4米,本方案仅仅以悬挑架为例对水平悬挑梁进行强度、刚
3、度、 稳定性等验算。 (见附图1、附图2)三、扣件式钢管脚手架搭设工艺: (1)搭设顺序:定位通长纵向扫地杆立杆横向扫地杆小横杆大横杆剪刀撑 连墙杆铺脚手板搭防护栏杆绑扎安全密目网 (2)搭设方法:根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆距墙距离,并做好标记。 用钢卷尺拉直,分出立杆位置,并做好标记。在搭设首层脚手架的过程中,沿四周每框架格内 设一道斜支撑,拐角处双向增设,待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉结后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时,应采取临时稳定措施,直至连墙件搭设完毕后方可拆除。 双排架宜先立里内排立杆,后立外排立杆。每排立杆宜先立两头,再立中间的一根,互相看齐 后
4、再立中间部分各立杆。双排架内、外排两立杆的连线要与墙面垂直。立杆接长时,应先立外 排,后立内排。 (3)扣件螺栓抗扭力矩40N.m以上,但不大于65N.m,扣件抗滑荷载7 kN。 (4)拉杆不设接头,与楼层预埋件必须有交叉点。 (5)要注意架体悬挑部分的水平及垂直度,防止架体变形扭转及架体中部下垂和外倾。 (6)纵向水平杆设置于小横杆之上,在立杆的内侧,并采用十字扣件与立杆相扣。 (7)纵向水平杆采用对接扣件,接头不能在同跨内。如采用旋转扣件时,应使用 3个扣件 对接。纵向水平杆步高1.8 m,设4 道纵向水平杆。架子的外侧应设1.2 m高的防护栏杆,操作 层设置20 cm高档脚板,挡脚板应刷
5、黑黄格相间油漆。 (8)每一主节点处必须设一根横向水平杆,并采用十字 扣件扣在立柱上;每一个小横杆 处的纵向杆必须使用十字扣件。 (9)脚手架在两端头或直线距离不大于15 m处设置剪刀撑,每道剪刀撑立杆35 根。斜 角与地面成4560的夹角。所有扣件一律采用旋转扣件,并扣在立柱上。 (10)脚手架内立杆与建筑物的间距为300 mm,故此处应用木板封闭。立面围护采用密 目安全网,并用网绳与大横杆绑扎牢固。 (11)脚手架每次搭设时,应高出施工层1.2 m 1.8 m 。 四、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计 3.1悬挑架荷载的取值与组合 3.1.1计算基数: 计算高度H=14. m 步距h=1.
6、8 m 立杆纵距la=1.5 m 立杆横距lb=0.9 m 查扣件式钢管脚手架安全技术规范 钢管自重G1=0.0384 kN/m 挡脚板自重G2=0.0132 kN/m 安全网自重G3=0.01 kN/m 外立杆至墙距ld=1.40 m 施工活荷载qk=2kN/m2 内立杆至墙距lc=0.45 m 3.1.2脚手架结构自重(包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件) ;查扣件式钢管脚手架安全技术规范附表A-1得: 架体每米高度一个立杆纵距的自重qk1=0.1248kN/m NG1k=Hqk1=17.40.1248=2.172N 3.1.3构配件自重(包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等
7、) (1)外立杆 .脚手架,按2步设一层计,共6层,单位荷重按0.14kN/m2(按实计) ; NG2k-1=(6lalb0.103)/210 3 =(120.91.50.14)/210 3 =1134N .栏杆、挡脚板(按12层计,栏杆每步架1根) NG2K-2=(212laG1+14G2)10 3 =(2121.50.0384+140.0132)10 3 =1567.2N .安全网 NG2K-3=HlaG3103=77.71.50.0110 3 =1165.5N .合计 NG2K=1323+1797.6+646.5=3866.7N (2)内立杆 .脚手架 NG2K-1=(12lalb0.1
8、4)/210 3 +(12lalc0.14)/210 3 =(120.91.50.14+121.50.40.14)/210 3 =1638N .纵向横杆(搁置悬挑部分的竹脚板用) NG2K-2=12laG1=121.50.0384180=1244.16N .合计 NG2K=1638+1244.16=2882.2N 3.1.4施工均布活荷载 按规范要求,取最不利情况,按荷载最大的装修脚手架考虑,即同时3层作业层施工: 外立杆NQK外=3lalbqk/2=31.50.92/2=4.05KN 内立杆NQK内=3lalbqk/2+3lalcqk =4.05+31.50.452=8.1KN3.1.5垂直
9、荷载组合 (1)外立杆 N1=1.2(NG1K+NG2K)+0.9NQK外 =1.2(2.172+3.8667)+0.94.05=10.89KN (2)内立杆 N2=1.2(NG1K+NG2K)+0.9NQK内 =1.2(2.172+2.882)+0.98.1=13.355KN 3.2水平悬挑梁设计 本工程悬挑架采用钢丝绳张拉型钢悬臂式结构,水平悬挑型钢梁采用16槽钢,长4 m。 (1)16槽钢截面特性: Wx=152.2103mm3,I=1369.9104 mm4,自重q=0.2299kN/m,弹性模量E=206103N/ mm2,翼缘宽度b=70 mm,翼缘平均厚度=10.5 mm,高度h
10、=160 mm。 (2)最大弯矩 Mmax=N11.35+N20.45+q1.5 2 /2 =10.891.35+13.3550.45+0.22991.52/2=20.89KNm (3)强度验算 = Mmax/(xWx) x-截面发展系数,对【形截面,查表得:x=1.05; Wx-对x轴的净截面抵抗矩,查表得:Wx=152.2103 mm3f-型钢的抗弯强度设计值,Q235钢,取f=215N/mm2 =27.648106/(1.05152.2103)=173.005N/ mm2f=215N/ mm2 因此安全。 (3)整体稳定验算 根据钢结构设计的规范钢结构设计规范 ,轧制普通槽钢受弯要考虑整
11、体稳定问题。本 悬臂梁跨长1.35米折算成简支梁,其跨度为21.40=2.7米,按下列公式计算整体稳定系数 : =(570b/11h)235/s=【5706510.5/(2700160) 】235/215=0.9843 则悬挑梁弯曲应力为: = Mmax/(Wx) =27.648106/(0.9843152.2103)=184.553N/mm2f=215N/mm2 因此安全。 (5)刚度验算 =N113/3EI+N2a2(3l-a)/6EI N1、N2-作用于水平悬挑梁上的内、外立杆荷载(KN) E-弹性模量,E=206103N/mm2 I-钢材的抗弯强度设计值,Q235钢,取f=215N/m
12、m2 =(15.16610314003)/(32.061051369.9104) +18.3901033502(31400-350)/(62.061051369.9104) =5.428mmL/250=1400/250=5.6mm,满足要求。 (6)16号槽钢后部锚固钢筋设计 .固钢筋的承载力验算 锚固选用216圆钢预埋在二层平板上,吊环承受的拉力为: N3=Mmax/1.3=27.928/1.3=21.48KN 吊环承受的拉应力为: =N/A=21.48103/(20.785162)=53.45N/mm2=215N/mm2 因此满足要求 .锚固钢筋的焊缝验算 =F/(1W)F-作用于锚固钢筋
13、上的轴心拉力设计值,F=F3=17297N; 1W-焊缝的计算长度,取1W=160-10=150mm -21.48103/(15016)=8.95N/mm2=160N/mm2 因此满足要求。 (7)由计算结果可知,当挑梁采用16号槽钢时,其强度、挠度、稳定性均符合要求, 为安全计本工程另设置钢丝绳拉索,作为安全储备。 五、立杆稳定性计算 4.1无风荷载时,立杆稳定性计算: N/(A)f N -计算立杆最大垂直力设计值,取N=N2=18.390KN; -轴心受压构件的稳定系数,根据长细比查(JGJ130-2001)附录C表C取 值;根据第5.3.3条规定: 立杆计算长度10=Kh=1.1551.
14、5180=312cm 长细比:=10/I(钢管回转半径)=312/1.58=197.5 查附录C,=0.185 A-立杆的截面面积,查本规范附录B表B 采用:A=489mm2 立杆稳定计算: N/(A)=18390/(0.185489)=203.28N/mm2f=215N/mm2,安全。 4.2在风荷载作用下,立杆稳定性计算: N/(A)+MW/Wf MW由风荷载设计值产生的弯矩,按本规范(5.3.4)式计算; W-钢管立杆的截面模量,查附录B表B:W=5.08cm3 (1)由风荷载产生的弯矩计算 .水平风荷载标准值 k=0.7zs0 z-风压高度变化系数,查建筑结构荷载规范(GBj9)B类地
15、区,脚手架高35.35m,查表得:z=1.495; s-脚手架风荷载体型系数,按本规范规定采用: 查表得:敞开式脚手架的挡风面积为1.81.50.089=0.2403m2 密目网的挡风系数取0.5,则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后,脚手架综合挡风面积 为:(1.81.5-0.2403)0.5+0.2403=1.47015 m2 其综合挡风系数为=1.47015/(1.81.5)=0.5455 查规范表4.2.4,背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数为1.3, 即:s=1.30.5455=0.7092; 0-基本风压。根据建筑结构荷载规范(GBJ9)规定:0=0.45 k=0.70.451.4950.7092=0.334kN/m .由风荷载产生的弯矩计算 MW=0.851.4k la h 2 /10=0.851.40.3341.51.8 2 /10 =0.1932kN. m (2)立杆稳定性计算 N/(A)+MW/W=18390/(0.185489)+0.193210 6 /(5.0810 3 ) =241.31KN/mm