3号楼双排钢管外脚手架施工方案一、 工程概况哈尔滨会展新城国际社区3号楼位于南直路与闵江路交叉口,地下室及主体为短肢剪力墙结构,建筑层数为22层(地下两层)裙房二层,框架结构设计依据参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JQJ130—2001、高层建筑施工手册、建筑施工工程师手册二、 脚手架搭设方案3号楼裙房部分采用落地脚手架,塔楼地上两层采用落地脚手架,三层起采用槽钢悬挑脚手架3号楼地上部分脚手架立杆纵距1.2米,立杆横距0.9米,大横杆间距1.5米,脚手架内立杆与建筑外墙面距离为0.3米三、 材料要求1、 脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T 13793)或《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T 3092)中规定的3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T 700)中Q235-A级钢的规定 2、 脚手架钢管的尺寸应按表3.1.2采用每根钢管的最大质量不应大于25kg,宜采用φ48x3.5钢管 表3.1.2 脚手架钢管尺寸(mm) 截面尺寸最大长度外经φ、d壁厚t横向水平杆其他杆483.5220065003、钢管的尺寸和表面质量应符合下列规定: (1) 新、旧钢管的尺寸、表面质量和外形应分别符合规范JGJ130-2001第8.1.1、8.1.2条的规定; (2) 钢管上严禁打孔。
4、 扣件式钢管脚手架应采用可锻铸铁制作的扣件,其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定;采用其它材料制作的扣件,应经试验证明其质量符合该标准的规定后方可使用 5、 脚手架采用的扣件,在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时,不得发生破坏 四、 构造与搭设要求1、 基本要求:用扣件式钢管搭设的脚手架,是施工用的临时结构它要求受施工过程中垂直和水平荷载因此,脚手架必须有足够的承载能力,刚度和稳定性在施工过程中,在各种荷载作用下不发生失稳倒塌,不超过结构的容许强度,变形、倾斜、摇晃或扭曲现象,以确保安全2、 受荷情况:采用Ф48*3.5钢管和扣件等构成的脚手架立杆、大横杆和小横杆是主要受力杆件剪力撑、斜撑和连墙杆是保证脚手架整体强度和稳定性的杆件,并具有加强脚手架抵抗垂直和水平力作用的能力,其中连墙杆还要承受风荷载扣件是脚手架组成整体的连接件和传力件3、 脚手架的搭设与构造要求:(1) 脚手架立杆采用对接扣件连接,相邻两立杆接头应错开不小于50cm,且不在同一步距内纵向水平杆接长用对接扣件连接,上下相临两根纵向水平杆接头错开不小于50cm,同一步内外两根纵向水平杆接头也应错开,并不在同一跨内。
2) 小横杆伸出外立杆连接点外15-20cm,离外墙墙面10cm3) 脚手架纵向两端和转角处,在脚手架外侧,每隔9米(水平距离)左右斜杆搭成剪刀撑,自上而下循序连续设置,与地面成45-60度夹角最下面的斜杆与立杆的连接点,高地面不大于50cm,斜杆下端伸入地面20cm,斜杆采用搭接时,搭接长度不小于100cm,并用三只旋转扣件扣牢剪刀撑应用旋转扣件与立杆和横向水平杆扣牢4) 建筑物周围搭设脚手架,如遇到吊车、井架、外用电梯需要断开时,而不能闭合型时,应在断开上下步处的脚手架尽端加密连墙杆设置在尽端处的上、下步里外排立杆之间设侧向斜杆5) 外立杆内侧设1.2米高防护栏杆和18cm高的挡脚板(用三道水平钢管紧贴外立杆内侧,用扣件扣牢),挡脚板用18#铁丝捆绑在下面一根防护栏杆上,在外立杆内侧设置全封闭的密目安全网6) 脚手架每隔4步应在内立杆与墙面之间设通长安全竹片笆,支撑在两根钢管上,用18#铁丝在同钢管捆牢,每块竹片笆捆绑点不小于4点7) 脚手架与主体结构必须采用钢性连接,不允许采用一顶一拉的柔性连接,连接杆应与墙面垂直连接杆与框架梁或楼板中予埋钢管用扣件扣牢,另一端与内立杆用扣件扣牢。
8) 扣件同杆件连接紧固在45-55N.M范围内,不得低于45N.M,或高于60N.M4、 搭设参数:立杆纵距L=1.2m,横距b=0.90m,内立杆离主体结构外墙外边线距离b1=0.30m,步距1.5m,铺设木脚手板二层,施工荷载QK=3KN/m2,脚手架与主体结构连接点竖向间距H1=2h=3.0m,(按层高计)水平距离L1=3L=3.6m五、 脚手架计算脚手架计算按每7层采用槽钢悬挑一次计算搭设高度=3.1*7=21.7米,搭设高度按照22米进行计算1) 小横杆计算 小横杆按简支梁计算1、 荷载计算脚手板自重线荷载q1=0.35KN/m2×1.2×0.9/0.9=0.42 KN/m施工活荷载q2=3KN/m2×1.2×0.9/0.9=3.6 KN/m2、 计算弯矩 Mx=1.2MGK+1.4∑MQK式中 MGK——脚手扳自重标准值产生的弯矩 MQK——施工荷载标准值产生的荷载 Mx=1.2×1/8×0.42×0.92+1.4×1/8×3.6×0.92 =0.051+0.51 =0.561KN·m3、 计算弯曲应力 δ=Mx/Wn≤f 式中δ——小横杆的弯曲应力 Wn——小横杆的最大计算弯矩 5.08cm3 Mx——钢管的抗弯抗压强度设计值 f=205N/mm2 δ=Mx/Wn =0.70 KN·m/5.08 cm3 =0.7×103×103/5.08×103 =110.49 N/mm2<f=205N/mm2 故小横杆受弯是稳定的。
4、 小横杆的挠度计算 υ≤[υ] 式中:υ——挠度 [υ]——允许挠度 [υ]=L/150 L取10m υ=0.99ql4/100EI =0.99*(1.4*3.6+1.2*0.42)*9004/100*2.06*105*12.19*104 =1.43mm[υ]=L/150=900/150=6mm 因此υ≤[υ]故挠度是满足要求的;5、 小横杆扣件的抗滑验算R≤[R] [R]取0.8KN 小横杆上木跳板自重q1=0.42KN/m 小横杆上施工活荷载q2=3.6 KN/mR=(1.2*0.42*0.9+1.4*3.6*0.9)/2 =2.491KN≤[R] 故小横杆扣件的抗滑时安全的;(2)、大横杆计算 大横杆计算按三跨连续梁计算1、 荷载杆标准值计算q1为跳板自重q1=0.35KN/m2×0.9×1.2/1.2=0.316 KN/mq2为施工荷载q2=3KN/m2×0.9×1.2/1.2=2.7 KN/m2、 最大弯矩计算按三跨连续梁计算(Km取0.08)Km取值按《建筑施工手册》P1280附表2-13M=Kmql2MGK=0.08×0.316×1.52 =0.057KN·mMQK=0.08×2.7×1.52 =0.486KN·mMmax=1.2 MGK+1.4 MQK =1.2×0.057+1.4×0.486=0.749 KN·m3、 弯曲应力计算δ=Mx/W =0.749 KN·m/5.08 cm3 =0.749×103×103/5.08×103 =147.4 N/mm2<f=205N/mm2 所以δ<f,故大横杆受弯满足要求。
4、 大横杆挠度计算υ≤[υ] 式中:υ——挠度 [υ]——允许挠度 [υ]=L/150 或10mm υ=0.99ql4/100EI =0.99*(1.2*0.316+1.4*2.7)*15004/100*2.06*105*12.19*104 =3.40mm[υ]=L/150=1500/150=10mm 因此υ≤[υ]故大横杆挠度满足要求5、 大横杆扣件抗滑计算 施工荷载及脚手架自重荷载由小横杆传到立杆上,如果不考虑小横杆的抗滑力,则: R=(1.2*0.35+1.4*3)*1.2*0.9/2 =2.495KN≤[R]=8KN故大横杆扣件的抗滑满足要求 (3)、立杆计算 1、 计算立杆段的轴向力标准值,计算外侧单根立杆轴向力标准值搭设高度h=22m,每根立杆承受自重标准值取0.1291 KN/m,木跳板二层取0.35 KN/m2N1=0.35*1.5*0.9/2+0.1291*22 =3.08 KNN2=3*2*1.2*0.9/2=3.24 KN栏杆、挡脚板自重标准值:N3 =0.14*1.2*2=0.34KNNGK= N1+ N3 =0.34+3.33 =3.37KNNQK=3.24KNN=1.2 NGK+1.4 NQK =1.2*3.08+1.4*3.24 =8.232KN2、 由风荷载产生的立杆段弯矩 MW=0.85*1.4MWK =0.85*1.4*WKlah2/10ωk=0.7μzμsω0 式中:ωk——风荷载标准值(kN/m2); μz——风压高度变化系数,取1.0φμs ——脚手架风荷载体型系数ω0——基本风压(kN/m2 ) WO=0.55KN/m2φ值取1.2An/Aw=1.2μs=1.0φ=1.2ωk=0.7μzμsω0 =0.7*1*1.2*0.55=0.462KN·mMWK=0.462*1.2*1.52/10 =0.125KN·mMW=0.85*1.4MWK=0.85*1.4*0.125=0.149 KN·m3、 立杆的稳定性计算 组合风荷载时 =1.155×1.7×1.5=2.84mλ=2.84/i=2.84×103/15.8=180λ=180时,=0.220 =8.94×103/0.220/489+0.149×103/5.08 =112.437N/mm2<f=205 N/mm2故立杆是稳定的。
4)、封闭式脚手架搭设高度计算 =1/1.2*0.1394{0.220*489*205-〔1.2*3.94*103+0.85*1.4*﹙4.05*103+0.220*489*0.094*106/5.08*103﹚〕} =86.95m [H]=Hs/(1+0.001Hs) =50/(1+0.001*50) =47.96m故搭设高度满足要求 (5)、连墙件计算 1、连墙件的轴向力设计值应按下式计算: =1.4*0.462*3.6*3.1(抗滑验算) =7.21KNNl=7.21+5=12.21KN>8KN所以设一根连墙杆不能满足抗滑要求,故连墙杆设两根,此时Nl<16KN满足要求 连墙杆稳定验算:N/A≤f λ=lo/i lo取0.5mλ=0.5*103/15.8=31.65查表得 =0.912N/A =12.21*103/0.912/489=27.3。