中电嘉园悬挑式脚手架施工方案.docx
- 文档编号:13195965
- 上传时间:2023-06-12
- 格式:DOCX
- 页数:23
- 大小:199.93KB
中电嘉园悬挑式脚手架施工方案.docx
《中电嘉园悬挑式脚手架施工方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《中电嘉园悬挑式脚手架施工方案.docx(23页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
中电嘉园悬挑式脚手架施工方案
悬挑脚手架施工方案
工程名称:
中电嘉园2#楼、3#楼
建设单位:
呼伦贝尔中电信泰置业有限公司
监理单位:
内蒙古华晨工程项目管理咨询有限公司
施工单位:
南通一建集团有限公司
悬挑式脚手架施工方案
一、工程概况
中电嘉园2#楼、3#楼位于海拉尔规划路路南,尼尔基路路西。
由呼伦贝尔中电信泰置业有限公司投资开发,呼伦贝尔市点维建筑设计有限有限责任公司,监理单位是内蒙古华晨工程项目管理咨询有限公司,施工单位是南通一建集团有限公司。
地下一层、地上十五层,建筑高度为47.6m,建筑结构类型为剪力墙结构形式。
节能建筑,抗震设防烈度为6度,建筑抗震设防等级为丙类,建筑安全等级为二级,地基基础设计等级为丙级,设计使用年限为50年。
钢筋混凝土筏形基础,基底标高为-6.100m,持力层为中砂层,地基承载力特征为180kPa。
2、搭设形式
1、地上结构施工部位:
一至八层采用落地式双排架,从七层顶开始采用悬挑式单排脚手架,住宅层高为3.0m,第一道悬挑在七层顶,第二道悬挑在九层顶,十五层顶;控制最大悬挑高度不得大于20米,悬挑架采用建筑立面全防护,待工程施工完成后进行架体拆除。
三、材料要求
1、脚手架钢管要求
脚手架钢管采用外径为φ48mm,壁厚为3.5mm的焊接钢管,主要用于立杆、大横杆、小横杆、斜撑、剪刀撑等。
表面平整光滑,无锈蚀、裂纹、分层、划道,符合现行国家《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235-A级钢的规定,并有产品出厂合格证。
焊接钢管表面平整光滑,无锈蚀、裂纹、分层、划道。
对于有裂纹、开焊、凹凸状、折痕、严重锈蚀和弯曲的严禁使用,进场钢管必须有出厂产品质量证明书及备案证明。
2、扣件要求
采用可锻铸铁做的扣件,其材质符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定,扣件必须有生产许可证,产品必须有出厂合格证,无裂纹、气孔、砂眼等缺陷,贴面平整,活动部位灵活,夹紧钢管时,开口处最小距离不小于5mm,在螺栓拧紧扭矩力达65Nm时,不得发生破坏。
分直角扣件(两管交叉90度的连接),回转扣件(两管交叉任意角度连接)和对接扣件(两管一字对接)三种,用于钢管之间的连接。
3、脚手板、安全网要求
脚手板采用木板,凡裂纹、凹陷变形、严重弯曲的不得使用。
安全网分安全平网和安全立网(密目网),平网的材质应符合国标《安全网》(GB5725-1997),密目式安全立网的材质应符合GB16909的规定,以及建委有关规定。
安全网用绿色阻燃密目安全网,必须满足2000目/100cm2,做贯穿试验不穿透,6×1.5m的单张重质量不少于3.0kg,安全网必须有生产许可证和质量合格证以及建筑安全监督部门发放的准用证,严禁无证不合格产品。
木脚手板用于操作层平台,平网用于脚手架水平铺设及外架外挑网,密目网用于脚手架外围全封闭。
四、扣件式钢管悬挑脚手架计算书。
(一)、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为12m,立杆采用单立杆;
搭设尺寸为:
立杆的纵距为1m,立杆的横距为0.85m,立杆的步距为1.5m;
内排架距离墙长度为0.30m;
大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为2根;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
横杆与立杆连接方式为双扣件;取双扣件抗滑承载力调整系数0.75;
连墙件布置取两步三跨,竖向间距3m,水平间距3m,采用扣件连接;
连墙件连接方式为双扣件;
2.活荷载参数
施工均布荷载(kN/m2):
3.000;脚手架用途:
结构脚手架;
同时施工层数:
2层;
3.风荷载参数
本工程地处呼伦贝尔市,基本风压0.45kN/m2;
风荷载高度变化系数μz,计算连墙件强度时取0.74,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数μs为0.251;
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):
0.1291;
脚手板自重标准值(kN/m2):
0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):
0.150;
安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):
0.005;脚手板铺设层数:
4层;
脚手板类别:
竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:
竹笆片脚手板挡板;
5.水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用Φ48×3.5钢管,其中建筑物外悬挑段长度1.2m,建筑物内锚固段长度2.3m。
锚固压点压环钢筋直径(mm):
12.00;
楼板混凝土标号:
C30;
6.拉绳与支杆参数
支撑数量为:
1;
支杆与墙支点距离为(m):
3.300;
最里面支点距离建筑物1m,支杆采用48×4mm。
(二)、大横杆的计算:
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定,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。
将大横杆上面的脚手板自重和施工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=0.038kN/m;
脚手板的自重标准值:
P2=0.3×0.85/(2+1)=0.085kN/m;
活荷载标准值:
Q=3×0.85/(2+1)=0.85kN/m;
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.038+1.2×0.085=0.148kN/m;
活荷载的设计值:
q2=1.4×0.85=1.19kN/m;
图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.强度验算
跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。
跨中最大弯距计算公式如下:
M1max=0.08q1l2+0.10q2l2
跨中最大弯距为M1max=0.08×0.148×12+0.10×1.19×12=0.131kN·m;
支座最大弯距计算公式如下:
M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.148×12-0.117×1.19×12=-0.154kN·m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.131×106,0.154×106)/5080=30.315N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为σ=30.315N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
3.挠度验算:
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:
νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI
其中:
静荷载标准值:
q1=P1+P2=0.038+0.085=0.123kN/m;
活荷载标准值:
q2=Q=0.85kN/m;
最大挠度计算值为:
ν=0.677×0.123×10004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.85×10004/(100×2.06×105×121900)=0.368mm;
大横杆的最大挠度0.368mm小于大横杆的最大容许挠度1000/150mm与10mm,满足要求!
(三)、小横杆的计算:
根据JGJ130-2001第5.2.4条规定,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作为小横杆集中荷载,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=0.038×1=0.038kN;
脚手板的自重标准值:
P2=0.3×0.85×1/(2+1)=0.085kN;
活荷载标准值:
Q=3×0.85×1/(2+1)=0.850kN;
集中荷载的设计值:
P=1.2×(0.038+0.085)+1.4×0.85=1.338kN;
小横杆计算简图
2.强度验算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准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=ql2/8
Mqmax=1.2×0.038×0.852/8=0.004kN·m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=Pl/3
Mpmax=1.338×0.85/3=0.379kN·m;
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.383kN·m;
最大应力计算值σ=M/W=0.383×106/5080=75.45N/mm2;
小横杆的最大弯曲应力σ=75.45N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计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:
νqmax=5ql4/384EI
νqmax=5×0.038×8504/(384×2.06×105×121900)=0.01mm;
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.038+0.085+0.85=0.973kN;
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:
νpmax=Pl(3l2-4l2/9)/72EI
νpmax=973.4×850×(3×8502-4×8502/9)/(72×2.06×105×121900)=0.845mm;
最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.01+0.845=0.855mm;
小横杆的最大挠度为0.855mm小于小横杆的最大容许挠度850/150=5.667与10mm,满足要求!
(四)、扣件抗滑力的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.75,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.00kN。
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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.00kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
大横杆的自重标准值:
P1=0.038×1×2/2=0.038kN;
小横杆的自重标准值:
P2=0.038×0.85/2=0.016kN;
脚手板的自重标准值:
P3=0.3×0.85×1/2=0.128kN;
活荷载标准值:
Q=3×0.85×1/2=1.275kN;
荷载的设计值:
R=1.2×(0.038+0.016+0.128)+1.4×1.275=2.004kN;
R<12.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
(五)、脚手架立杆荷载的计算:
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,为0.1291kN/m
NG1=[0.1291+(1.00×2/2)×0.038/1.50]×12.00=1.856kN;
(2)脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为0.3kN/m2
NG2=0.3×4×1×(0.85+0.3)/2=0.69kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/m
NG3=0.15×4×1/2=0.3kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:
0.005kN/m2
NG4=0.005×1×12=0.06kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=2.906kN;
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,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=3×0.85×1×2/2=2.55kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×2.906+0.85×1.4×2.55=6.522kN;
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×2.906+1.4×2.55=7.058kN;
(六)、立杆的稳定性计算:
风荷载标准值按照以下公式计算
Wk=0.7μz·μs·ω0
其中ω0--基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
ω0=0.45kN/m2;
μz--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:
μz=0.74;
μs--风荷载体型系数:
取值为0.251;
经计算得到,风荷载标准值为:
Wk=0.7×0.45×0.74×0.251=0.059kN/m2;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.059×1×1.52/10=0.016kN·m;
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/(φA)+MW/W≤[f]
立杆的轴心压力设计值:
N=6.522kN;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/(φA)≤[f]
立杆的轴心压力设计值:
N=N'=7.058kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得:
k=1.155;
计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得:
μ=1.5;
计算长度,由公式l0=kuh确定:
l0=2.599m;
长细比:
L0/i=164;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到:
φ=0.262
立杆净截面面积:
A=4.89cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=5.08cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
考虑风荷载时
σ=6522.18/(0.262×489)+15665.544/5080=53.991N/mm2;
立杆稳定性计算σ=53.991N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
不考虑风荷载时
σ=7057.68/(0.262×489)=55.087N/mm2;
立杆稳定性计算σ=55.087N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(七)、连墙件的计算:
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:
Nl=Nlw+N0
连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz=0.74,μs=0.251,ω0=0.45,
Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.74×0.251×0.45=0.059kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=9m2;
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:
Nlw=1.4×Wk×Aw=0.737kN;
连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=5.737kN;
连墙件承载力设计值按下式计算:
Nf=φ·A·[f]
其中φ--轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比l/i=300/15.8的结果查表得到φ=0.949,l为内排架距离墙的长度;
A=4.89cm2;[f]=205N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.133kN;
Nl=5.737 连墙件采用双扣件与墙体连接。 由以上计算得到Nl=5.737小于双扣件的抗滑力12kN,满足要求! 连墙件扣件连接示意图 (八)、悬挑梁的受力计算: 悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算 悬出端C受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。 本方案中,脚手架排距为850mm,内排脚手架距离墙体300mm,支拉斜杆的支点距离墙体为1000mm, 水平支撑梁的截面惯性矩I=12.19cm4,截面抵抗矩W=5.08cm3,截面积A=4.89cm2。 受脚手架集中荷载N=1.2×2.906+1.4×2.55=7.058kN; 水平钢梁自重荷载q=1.2×4.89×0.0001×78.5=0.046kN/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) 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN·m) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为: R[1]=10.023kN; R[2]=4.307kN; R[3]=-0.053kN。 最大弯矩Mmax=1.06kN·m; 最大应力σ=M/1.05W+N/A=1.06×106/(1.05×5080)+0×103/489=198.654N/mm2; 水平支撑梁的最大应力计算值198.654N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求! (九)、悬挑水平钢管挠度和扣件连接计算: 水平支撑钢管的最大挠度为2.656mm小于支撑钢管的最大容许挠度1200/150与10mm,满足要求! 因为立杆及支杆均需和水平支撑钢管通过扣件连接,需要验算此处的扣件抗滑力 立杆传递给水平支撑杆的最大力7.058KN小于等于16KN,满足要求! 水平支撑钢管下部的支撑钢管的最大支撑力R[1]=10.023KN小于等于16KN,满足要求! (十)、支杆的受力计算: 水平钢梁的轴力RAH和支杆的轴力RDi按照下面计算 RAH=ΣRDicosαi 其中RDicosαi为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。 各支点的支撑力RCi=RDisinαi 按照以上公式计算得到由左至右各支杆力分别为: RD1=10.473kN。 (十一)、支杆的强度计算: 钢丝拉绳(支杆)的内力计算: 斜压支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算,为 RD=10.473kN 下面压杆以48×3.5mm钢管计算,斜压杆的容许压力按照下式计算: σ=N/φA≤[f] 其中N--受压斜杆的轴心压力设计值,N=10.473kN; φ--轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到φ=0.153; i--计算受压斜杆的截面回转半径,i=1.578cm; l--受最大压力斜杆计算长度,l=3.448m; A--受压斜杆净截面面积,A=4.893cm2; σ--受压斜杆受压应力计算值,经计算得到结果是139.897N/mm2; [f]--受压斜杆抗压强度设计值,f=215N/mm2; 受压斜杆的稳定性计算σ<[f],满足要求! 斜撑支杆的焊缝计算: 斜撑支杆采用焊接方式与墙体预埋件连接,对接焊缝强度计算公式如下 σ=N/lwt≤fc或ft 其中N为斜撑支杆的轴向力,N=10.473kN; lw为斜撑支杆件的周长,取150.796mm; t为斜撑支杆焊缝的厚度,t=3.5mm; ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度,取185N/mm2; 经过计算得到焊缝最大应力σ=10473.142/(150.796×3.5)=19.843N/mm2。 对接焊缝的最大应力19.843N/mm2小于185N/mm2,满足要求! (十二)、锚固段与楼板连接的计算: 水平钢梁与楼板压点如果采用压环,拉环强度计算如下: 水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=0.053kN; 压环钢筋的设计直径D=12mm; 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为: σ=N/2A≤[f] 其中[f]为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2; A=πD2/4=3.142×122/4=113.097mm2 σ=N/2A=53.26/113.097×2=0.235N/mm2; 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。 拉环所受应力小于50N/mm2,满足要求! 五、搭设、使用和拆除安全注意事项 脚手架搭设基本要求严格依据国家行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》(JGJ130-2001) 1、搭设施工 (1)钢管脚手架的杆件连接必须使用合格的钢扣件,不得使用铅丝和其他材料绑扎。 脚手杆件不得钢木混搭。 (2)在搭设之前,必须对进场的脚手架杆配件进行严格的检查,禁止使用规格和质量不合格的杆配件。 (3)脚手架的搭设作业,必须在统一指挥下,严格按照以下规定程序进行: 1)周边脚手架应从一个角部开始并向两边延伸交圈搭设;“一”字形脚手架应从一端开始并向另一端延伸搭设。 2)脚手架各杆件相交伸出的端头均大于10cm,以防止杆件滑脱。 (4)剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件和连墙件应随搭升的架子一起及时设置。 (5)脚手架处于顶层连墙点之上的自由高度不得大于6m。 当作业层高出其下连墙件2步或4m以上、且其上尚无连墙件时,应采取适当的临时撑拉措施。 (6)脚手板或其它作业层板铺板要求 1)脚手板或其它铺板应铺平铺稳,应予绑扎固定。 2)脚手板采用对接平铺时,在对接处,与其下两侧支承横杆的距离应控制在100~200mm之间。 3)脚手板采用搭设铺放时,其搭接长度不得小于200mm,且在搭接段的中部应设有支承横杆。 铺板严禁出现端头超出支承横杆150mm以上未作固定的探头板。 4)长脚手板采用纵向铺设时,其下支承横杆的间距不得大于: 冲压钢脚手板为1.5m。 纵铺脚手板应按以下规定部位与其下支承横杆绑扎固定: 脚手架的两端和拐角处;沿板长方向每隔15~20m;坡道的两端;其它可能发生滑动和翘起的部位。 5)由于内排立杆距结构30cm,必须在此处的小横杆上满铺脚手板,并且将脚手板用14#铁丝绑扎牢固。 脚手架的操作面必须满铺脚手板,不得有空隙、探头板和飞跳板。 (7)装设连墙件或其它撑拉杆件时,应注意掌握撑拉的松紧程度,避免引起杆件和整架的显著变形。 (8)工人在架上进行搭设作业时,作业面上宜铺设必要数量的脚手板并予临时固定。 工人必须戴安全帽和佩挂安全带。 不得单人进行装设较重杆配件和其它易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业。 (9)在搭设中不得随意改变构架设计、减少杆配件设置和对立杆纵距作≥100mm的构架尺寸放大。 确有实际情况,需要对构架作调整和改变时,应提交技术主管人员解决。 (10)脚手板操作面的端头处设1.2米高防护栏杆两道,建筑物顶部脚手架要高出屋面女儿墙顶1.0
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 中电嘉园悬挑式 脚手架 施工 方案