滦县福坤丽景住宅小区工程悬挑脚手架的施工方案.doc

工程概况： 本工程位于唐山滦县新城福坤丽景住宅小区，主要由1#2#28层商住楼和其他6栋住宅楼和一个商业楼组成，地下车库一层，框架剪力墙结构。场地非常狭窄.工程名称：滦县福坤丽景住宅小区住宅楼工程工程地点：滦县胜利东路4号建设单位：唐山瑞增房金房地产开发有限公司工程概况：工程性质：民用工程质量：合格计划工期：730天计划开工日期：2013年3月15日计划竣工日期：2015年3月15日脚手架选型. 1#2#商住楼以上采用悬挑脚手架.地下及一二层其他住宅楼和商业采用双排落地脚手架.二、脚手架工程设计及搭设参数本工程地下室顶相应部位外架不能落地，二层及二层以上建筑立面采用全封闭悬挑双排外脚手架进行封闭，计划在二层平面设工字钢悬挑。 脚手架钢管选用483.5；外挑钢梁采用20a号槽钢，长度为3.1米(在阳台处为5.3m)；固定槽钢在楼面上用216的一级钢筋,钢筋埋点B距外墙内表面距离为1.5m，工字钢伸入钢筋拉环的长度为100mm(支撑体系结构简图详后悬挑脚手架示意图)。立杆纵向间距为1.5米，内立杆距外墙0.35m，外立杆距外墙面为1.4米，大横杆步距为1.5米，小横杆长度为1.5米，小横杆近墙端距外墙面距离为100 mm。脚手架与建筑物的连墙拉结按两步三跨布置，采用钢管与建筑物可靠连接。在槽钢上表面准确安装两根14b槽钢。槽钢安放位置位于脚手架立杆下槽钢立向使用，对应立杆部位垂直焊接200MM长直径25MM钢筋，用于立管定位。对于1#2#楼来说，悬挑架高87.6米,对1#2#楼，我方拟在3、10、17,24层搭设挑架，故按21米对悬挑架高度计算荷载及对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算。悬挑架计算书（后附）三、安全措施：脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。每搭完一步脚手架后，应按下表的规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。底座应准确的放在焊在槽钢上的钢筋上。立杆搭设应符合下列规定：相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，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小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大与步距的1/3。当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。顶层立杆的搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应少于100mm。立杆顶端宜高出女儿墙上皮1.2m。纵向水平杆搭设应符合下列规定：纵向水平杆宜设设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨。纵向水平杆接长应采用对接扣件连接。脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在底座上皮不大于200mm 处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。连墙件、剪刀撑、横向支撑的设置符合下列规定：本工程外脚手架高度小于50m，连墙件每3m4.5m 设一根。连墙件宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm；连墙件应从第一步纵向水平杆处开始设置；宜优先采用菱形布置，也可采用方形、矩形布置；一字型、开口型脚手架的两端必须设置连墙件，连墙件的垂直距离不应大于建筑物的层高，并不应大于4m(2步)。当脚手架下部暂不能设连墙杆时可搭设抛撑。抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在4560之间；连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。抛撑应在连墙件搭设后拆除。当脚手架施工操作层高出连墙件二步时，应采取临时稳定措施，直到上一层连墙件搭设完后方可根据情况拆除。每道剪刀撑宽度不应小于4 跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在4560之间；剪刀撑跨越立杆的最多根数剪刀撑斜杆与地面的倾角(a)450500600剪刀撑跨越立杆的最多根数(n)765本工程脚手架必须在外侧立面上连续设置剪刀撑，并应由底至顶连续设置。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定。剪刀撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。扣件安装符合下列规定：扣件规格必须与钢管外径相同；螺栓拧紧扭力矩不应小于40N.m,且不应大于65N.m；在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；对接扣件开口应朝上或朝内；各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。作业层、斜道的栏杆和挡脚板的搭设应符合下列规定：栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧；上栏杆上皮高度应为1.2m；挡脚板高度不应小于180mm；中栏杆应居中设置。脚手板的铺设应符合下列规定：脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120150mm;脚手板应垂直于纵向水平杆铺设，且采用对接平铺四个角应用直径1.2mm 的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。作业层端部脚手板探头长度应取150mm，其板长两端均应支承杆可靠地固定，脚手板探头应用直径3.2mm 的镀锌钢丝固定在支承杆件上。在拐脚、斜道平台处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接，防止滑动；自顶层作业层的脚手板往下计，宜每隔12m 满铺一层脚手板。四、脚手架的拆除拆除脚手架时，应符合下列规定：拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业；连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差不应大于2 步，如高差大于2 步，应增设连墙杆加固；当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6.5m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件；当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端应采取如下规定设置连墙件和横向斜撑加固；两端必须设置连墙件，连墙件的垂直距离不应大于建筑物的层高，并不应大于4m(2 步)。横向斜撑在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置，中间每隔6 跨设置一道。卸料时各配件严禁抛掷至地面。五、安全管理搭设脚手架人员必须是经过考核合格的专业架子工，上岗人员必须定期体检，合格者方可上岗。搭设脚手架人员必须戴安全帽，系安全带，穿防滑鞋。脚手架的构件质量与搭设质量应按规范进行检查验收，合格后方可准许使用。作业层上的施工荷载应符合要求，不得超载，不得将模板支架、缆风绳、泵送砼和砂浆的输送泵等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备。当有六级及六级以上大风和雾雨雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。雨雪后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪。脚手架的安全检查与维护应按规范规定进行，安全网应按有关规定搭设或拆除。在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：主节点处的纵横向水平杆，纵横向扫地杆。连墙件。临街搭设脚手架时，外侧应有防止坠物伤人的防护措施。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。工地临时用电线路的架设及脚手架接地避雷措施等，应按规定设置。搭拆脚手架时财面应设围护栏和警戒标志，并有专人看守，严禁非操作人员入内。六、注意事项（1）在B点处预埋一根16钢筋要满足钢筋的锚固长度，钢筋和槽钢的连接要满足设计书的要求。（2）槽钢不允许随便钻孔、打眼。七、普通悬挑架计算书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)、建筑结构荷载规范(GB50009-2001)、钢结构设计规范(GB50017-2003)等规范。一、参数信息:1.脚手架参数搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.50米，立杆的横距为1.05米，立杆的步距为1.50米；计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为21米，立杆采用单立管；内排架距离墙长度为0.35米；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2；采用的钢管类型为 483.5； 横杆与立杆连接方式为单扣件；扣件抗滑承载力系数为 0.80；连墙件采用两步三跨，竖向间距 3.00米，水平间距4.50米，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件。2.活荷载参数施工荷载均布参数(kN/m2):3.000；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:2；3.风荷载参数唐山市地区，基本风压为0.35KN/m2，风荷载高度变化系数z为1.25，风荷载体型系数s为1.300，考虑风荷载；4.静荷载参数每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):0.1394；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准(kN/m2):0.140；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:4；脚手板类别:木脚手板；挡脚板类别:木挡脚板；5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用200MM槽钢，其中建筑物外悬挑段长度1.5米，建筑物内锚固段长度1.5 米。二、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=0.038 kN/m ；脚手板的荷载标准值:P2=0.3501.050/(2+1)=0.123 kN/m ；活荷载标准值: Q=3.0001.050/(2+1)=1.05kN/m；静荷载的计算值: q1=1.20.038+1.20.123=0.193 kN/m；活荷载的计算值: q2=1.41.05=1.47kN/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距计算公式如下: 跨中最大弯距为M1max=0.080.1931.5002+0.101.471.5002 =0.366kN.m；支座最大弯距计算公式如下: 支座最大弯距为 M2max= -0.100.1931.5002-0.1171.471.5002 =-0.430kN.m；我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：=Max(0.366106,0.430106)/5080.0=84.65N/mm2；大横杆的抗弯强度:=84.65N/mm2 小于 f=205.0 N/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= P1+P2=0.038+0.123=0.161 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =1.05kN/m；三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V= 0.6770.1611500.04/(1002.06105121900.0)+0.9901.051500.04/(1002.06105121900.0) =2.316mm；脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为 l/150与10 mm ,参考规范表5.1.8。大横杆的最大挠度小于 1500.0/150 mm 或者 10 mm,满足要求!三、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= 0.0381.500 = 0.057 kN；脚手板的荷载标准值：P2=0.3501.0501.500/(2+1)=0.184kN；活荷载标准值：Q=3.0001.0501.500/(2+1) =1.575kN；荷载的计算值: P=1.2(0.057+0.184)+1.41.575=2.494kN；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: Mqmax = 1.20.0381.0502/8 = 0.006 kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax =2.4941.050/3 =0.873kN.m ；最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax =0.879kN.m； = M / W = 0.879106/5080.000=173.03N/mm2 ；小横杆的计算强度小于 205.000 N/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小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下: Vqmax=50.0381050.04/(3842.060105121900.000) = 0.024 mm ；P2 = p1 + p2 + Q = 0.058+0.184+1.575=1.817kN；集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下: Vpmax = 2.49541050.0(31050.02-41050.02/9 ) /(722.060105121900.0) =0.004mm；最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+0.004=0.028mm；小横杆的最大挠度小于 (1050.000/150)=7.000 与 10 mm,满足要求!；四、扣件抗滑力的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。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5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 kN； R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.050=0.040 kN；脚手板的荷载标准值: P2 = 0.3501.0501.500/2=0.276 kN；活荷载标准值: Q = 3.0001.0501.500 /2 =2.3625kN；荷载的计算值: R=1.2(0.040+0.276)+1.42.3625=3.6867kN；R 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、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)；本工程为0.1394NG1 = 0.139421=2.927kN；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本工程采用木脚手板，标准值为0.35NG2= 0.35041.500(1.050+0.3)/2 = 1.418 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本工程采用木挡脚板，标准值为0.14NG3 = 0.14041.500/2 = 0.420 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.50021=0.1575kN；经计算得到，静荷载标准值NG =NG1+NG2+NG3+NG4 =4.923kN；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= 3.0001.0501.5002/2 =4.725kN；风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 Wo - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用： Wo = 0.35kN/m2； 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= 1.25； Us - 风荷载体型系数：Us =1.3；经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7 0.351.251.300 = 0.398kN/m2；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.24.923+ 0.851.44.725= 11.533kN；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 =0.850 1.40.3981.5001.5002/10 = 0.16kN.m；六、立杆的稳定性计算: 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 立杆的轴心压力设计值 ：N =11.533kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm； 计算长度附加系数 ： K = 1.155 ； 计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ：U = 1.500 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定：lo = 2.599m； Lo/i = 164； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.262 立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2； 立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.000 N/mm2； = 11533/(0.262489)+0.16106/5080=121.52N/mm2； 立杆稳定性计算 = 121.52小于 f = 205.000 N/mm2 满足要求！ 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 风荷载基本风压值 Wk =0.398kN/m2； 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw =13.5m2； 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), No= 5.000 kN； 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算： NLw = 1.4WkAw =7.522kN； 连墙件的轴向力计算值 NL= NLw + No=12.522kN； 其中 - 轴心受压立杆的稳定系数,l为内排架距离墙的长度, 由长细比 l/i=350.000/15.800的结果查表得到0.941； A = 4.89 cm2；f=205.00 N/mm2； 连墙件轴向力设计值 Nf=Af=0.9414.89102205.00010-3 = 94.331 kN； Nl=12.522Nf=94.331,连墙件的设计计算满足要求！ 连墙件采用双扣件与墙体连接。 经过计算得到 Nl=12.522小于双扣件的抗滑力16kN，满足要求!洞口处连墙件扣件连接示意图剪力墙上连墙件连接示意图剪立墙上的预留洞口在施工完毕之后务必用细石混凝土封堵严密，防止外墙渗水。 八、悬挑梁的受力计算: 悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。 悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。 本工程中，脚手架排距为1050mm，内侧脚手架距离墙体350mm, 水平支撑梁的截面惯性矩I =1130cm4，截面抵抗矩W =141cm3，截面积A =26.1cm2。 受脚手架集中荷载 N=1.24.923+1.44.725= 12.523kN； 水平钢梁自重荷载 q=1.220.519.80.001= 0.241kN/m；悬挑脚手架示意图悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) 经过连续梁的计算得到 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1 = 40.38kN； R2 = 14.61kN 最大弯矩 Mmax=22.19kN.m； 截面应力 =M/1.05W+N/A= 22.19106 /( 1.05 141000 )+ 0.000103 / 1274.0 =149.88N/mm2； 水平支撑梁的计算强度 =149.88小于 215.000 N/mm2,满足要求！ 九、悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用200MM槽钢 水平钢梁的稳定性计算 小于 f = 215.000 N/mm2 ,满足要求!十、锚固段与楼板连接的计算: 水平钢梁与楼板压点采用钢筋拉环，拉环强度计算如下： 水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=14.61kN； 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，按照混凝土结构设计规范10.9.8f = 50N/mm2； 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=147504/(3.142502)1/2 =13.70mm 所以本工程采用直径为16的二级钢作为拉环可以满足要求。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，并要保证其锚固长度满足规范要求。 通过上面计算，知道本悬挑脚手架方案能够满足施工的要求，并且结构安全。