高层建筑外脚手架搭设方案.docx
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高层建筑外脚手架搭设方案
高层建筑外脚手架
一、搭设方案
采用竖向分段卸荷式,即把脚手架搭设高度H分成两段Hi,则H=∑Hi.当外脚手架沿竖向满搭时有整体性;当搭设材料不富裕时,可将下面落地脚手架拆卸后再往上搭设。
房屋上部(悬挑段)外墙装饰完成后,又可将上部脚手架拆卸后往下部搭设,直到完成外墙装饰全部拆除脚手架为止。
因此,本方案具有省材和灵活性。
竖向分段高度Hi=1.8m×14=25.2m,即±000以上14步为落地脚手架,八层楼面开始采用悬挑脚手架。
采用Φ48×3.5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。
剪刀撑、斜撑和连墙杆是保证脚手架整体刚度和稳定性的杆件,并具有加强脚手架抵抗包括风力所产生的垂直和水平力作用的能力。
扣件是脚手架组成整体的连接件和传力件。
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。
上下相邻两根纵向水平杆接头错开不小于50CM,同一步外两根纵向水平接头也应错开,并不在同一跨内。
剪刀撑斜杆的接头必须采用搭接,其搭接长度不得小于100CM。
小横杆伸出外立杆连接点15~20CM,伸出里立杆外30~40CM,离外墙面10CM。
脚手架从纵向两端和转角处起,在脚手架外侧设置用斜杆搭成剪刀撑,设置方式是在脚手架外侧整个长度和高度上,自下而上连续设置。
斜杆用长钢管与脚手架底部成45°~60°夹角。
斜杆用旋转扣件与立杆或横向水平杆扣牢。
外立杆里侧从第一步起设1.2M高防护栏杆、0.6M挡脚杆和18CM高、2CM厚的挡脚板。
然后用2000密目安全绿网全部封闭。
顶排扶手栏杆设三道,其高度分别为1.5M、0.9M和0.2M.
脚手架每隔4步并不大于10M,应在里杆与墙面之间设通长安全竹笆脚手板,支承在两根钢管上。
所有脚手板必须用18#铁丝和钢管捆牢,每块竹笆捆绑点不小于4点。
脚手架与主体结构必须采用刚性连接(连墙钢管一端同埋于主体结构上竖向短钢管用扣件连接,另一端用扣件同立杆扣牢),不允许采用一顶一拉的柔性连接;连接杆应与墙面垂直,连墙杆与框架梁、柱中预埋件连接时,砼强度不宜低于15N/MM2(相当于C15)才能使用。
扣件同杆件连接时扣件螺栓拧紧力距45~55NM范围内,不得低于40NM或高于65NM。
水平挑梁用16#工字钢,此挑梁必须伸至楼板上预埋Φ16圆钢环内,预埋Φ16圆钢环锚固长度35d,并按放在楼板筋下面,同楼板筋用扎丝绑牢。
搭设参数:
立杆纵距L=1.5M,横距b=1.05m,步距高h=1.8m,内立杆离建筑物外墙边线b1=0.4m,铺设竹笆脚手板10层,施工荷载QK=3KN/M2,并允许两层同时施工,脚手架与主体结构连接点竖向间距为3M;水平距离为4.5M;挑架设计高度H=21步37.8M。
布置见详图。
二、搭设悬挑式钢管外脚手架的注意事项
1.搭设脚手架必须由经安全教育持岗位证的架子工承担,凡患有高血压、心赃病者禁止上脚手架操作。
2.搭设脚手架时,工人必须戴好安全帽,系好安全带,工具及零配件要放在工具袋内,穿防滑鞋工作,袖口、裤口要扎紧。
3.在靠近架空输电线路搭设脚手架时,应按供电局规定确保一定的安全距离,必要时应切断电源或迁移电线。
4.施工现场带电线路没有可靠安全措施,一律不准通过脚手架,非电工不准擅自拉接电线和电器装置。
5.严禁在脚手架上堆放钢模、木材及施工多余的物料等,以确保脚手架畅通及防止超载。
6.吊运脚手架钢管、扣件、竹笆须用专用保险吊钩,严禁单点起吊,要堆放平稳,并严格控制脚手架上的施工荷载。
7.脚手架四角应有接地保护及避雷装置。
三、悬挑式钢管脚手架的拆除
1.拆除脚手架应设置警戒区,并有专人负责警戒。
2.拆除脚手架前,应将脚手架上的留存材料、杂物等清除干净。
3.脚手架拆除程序一般为脚手板(竹笆片)----栏杆----剪刀撑----牵杠----横杆----立杆,按自上而下先装者后拆,后装者先拆,逐步拆除,一步一清,不得采取踏步式拆法,不准上下同时作业。
剪刀撑应先拆中间扣,再拆两头扣,由中间操作人往下递杆子。
4.拆下的杆件和零配件应按类分堆(配件装入容器内),用吊车吊下,严禁高空抛掷。
5.拆下的杆件与零配件运到地面时,应随时按品种、分规格堆放整齐,妥善保管。
有损坏者给予维修和保养。
四、设计与计算
1.荷载取值与组合
1.1脚手架结构自身(包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件),查(JGJ130-2001)规范(以下简称规范)表A—1得:
NG1K=18×0.1248=2.2464KN
1.2构配件自重
1.2.1外立杆
(!
)竹笆板按2步设一层计共10层,单位荷载按0.10KN/M2
计:
NG2K-1=(10×1.05×1.5×0.10)÷2=0.7875KN
(2)栏杆、挡脚板(挡脚板按10层计)查表4.2.1-2
NG2K-2=10×0.14×1.5+2×2×1.5×0.0384+2×2×0.0132)=2.3832
(3)安全网
NG2K-3=12×1.5×0.01=0.18KN
(4)合计
NG2K=0.7875+2.3832+0.18=3.2907KN
1.2.2内立杆
(1)竹笆板
NG2K-1=10×1.05×1.5×0.01÷2+0.3×2×1.5×0.01=0.0878KN
(2)纵向横杆
NG2K-2=2×2×1.5×0.0384+2×2×0,0132=0.2832KN
(3)合计
NG2K-2=0.0878+0.2832=0.371KN
1.3施工荷载
外立杆:
NG2K-2=2×1.5×1.05×3/2=4.725KN
里立杆:
NG2K-2=4.725+3×1.5×2×0.3=7.425KN
1.4垂直荷载组合
(1)外立杆
N1=1.2×(2.246+3.291)+1.4×4.725=13.259KN
(2)里立杆
N2=1.2×(2.246+0.371)+1.4×7.425=13.535KN
2.水平挑梁设计
N3N2N1
2001350~28503001050100
(1)最大弯距=13.259×1.45+13.535×0.4+0.205×1.552/2=24.886KNM
(2)选用16#工字钢:
WX=140.9CM3,I=1127CM4,Φb=0.913
F=24.886×106/(0.913×140.9×103)=193.45N/MM2<205N/MM2,安全
(3)挠度△=NI3/3EI+N2a3/6EI(3I-a)=(11203.1×14503)/(3×2.06×105×1127×104)+(14044.1×4002)×(31450-400)/(6×2.06×105×1127×104)=4.904+0.636=5.54MM,1450/250=5.8MM,可以。
(4)16#工字钢后部锚固钢筋设计
N3=22.095/1.0=22.0954KN
锚筋选用Φ16,吊环允许拉力(设计值)为:
2×Π/4×162×210=84403N>22.292KN,安全
(5)结论:
当挑梁用16#工字钢,可不必设置钢拉索,也不必下部设撑杆,但考虑加大保险系数,在实际搭设时设置钢斜拉索,确保悬挑脚手架其强度与挠度均满足规范要求。
3、立杆强度及稳定性计算
3.1无风载时,立杆最大垂直力为13.535KN,立杆步距1.8M.
立杆计算长度,根据第5·3·3条规定:
I0=1.15×1.518=312㎝
则细长比λ=312/1.58=197.5
查附录C,φ=0.185
立杆轴向压应力F=14011/(0.185×489)=154.88N/MM2<205N/MM2
3.2在风荷载作用下,外立杆稳定性计算
建筑物最大高度按62M计,悬挑架从21.6M开始搭设
基本风载:
0.55KN/M2,高度变化系数(B类)1.964
查表A—3,敞开式脚手架的挡风面积为1.8×1.5×0.089=0.2403㎡
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:
(1.8×1.5-0.2403)×0.5+0.2403=1.47015㎡
其综合挡风系数为φ=0.185
查规范表4·2·4,背靠开洞墙,满挂密目网的脚手架风载体系数为1.3φ,则脚手架所承受风载标准值为
1.7×0.55×1.964×(1.3×0.5545)=0.5352KN/M
由风荷载设计值产生的外立杆弯距(剧公式5.3.4)
My=0.85×1.4×0.5352×1.5×1.82/10=0.3095KNM
组合风荷载后外立杆压弯应力
F=11203.1/(0.185×489)+0.3095×106/5.08×103=184.77N/㎜2<205N/㎜2,安全
4.连墙杆设计
4·1按照常规的做法连墙件两端分别用一个扣件与立杆和墙体埋件连接,按照规范(5·4·1)公式进行多次试算,一个扣件所传递轴向力设计值均大于表5·1·7所列一个直交扣件、旋转扣件的抗滑承载力设计值8KN,故决定采用两个扣件进行连接,即连墙杆一侧分别与里外立杆同时连接,另一侧在建筑物内、外墙面各加两只直角扣件扣紧,或者在建筑物上预埋钢板,在预埋钢板上焊上一短钢管,通过两只旋转扣件与连墙杆连接;这样,连墙杆所传递的轴向力设计值可达2×8=16KN。
4·2脚手架高度在50M以下,采用两只扣件连接,连墙杆按两步三跨设置,连墙杆的轴向力设计值公式5·4·1计算为:
W50=1.4×0.7×0.55×(1.3×0.5445)×1.67×(4.5×3.6)+5=15.32KN﹤16KN,安全。
4·3脚手架高度在51—100M并同时用两只扣件连接时,连墙杆按两步两跨设置,连墙杆的轴向力设计值为:
W50=1.4×0.7×0.55×(1.3×0.5445)×2.09×(3.6×3)+5=13.6KN<16KN,安全。
2800
2800竹笆
290018小横杆
护身、挡脚杆
29009~17悬挑式大横杆每步3根
29008内外立杆
预埋件
29007专用钢拉索(可调)
29006预埋Ф16环筋
8层
29005
29004落地16#工字钢@1500
15503001050100
29003
29002
42001悬挑架子大样图
脚手架立面示意图
465
2
176
3
(a)(b)
7
8
(c)(d)
刚性连墙构造形式
(a)小横杆穿墙夹固式(b)小横杆窗口夹固式
(c)小横杆箍柱式(d)埋件连固式
1—立杆;2—纵向水平杆(大横杆);3—横向水平杆(小横杆);
4—直角扣件;5—短钢管;6—适长钢管(或用小横杆);7—带短钢管预埋件;
8—带长弯头的预埋螺栓。
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