悬挑架施工方案.docx
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悬挑架施工方案.docx
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悬挑架施工方案
1号楼悬挑架施工技术方案
一、编制依据
1、1号楼建筑、结构施工图纸
2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001
3、砼结构工程施工质量验收规范GB50204-2002
4、钢结构工程及验收规范GB50205-2001
5、建筑结构荷载规范GB50009-2001
二、工程概况
1号楼坐西面东,地下一层,地上十二层,属二类高层,框架剪力墙结构,建筑面积20525㎡。
一至三层为商业用房,以上为住宅。
标准层层高3.1米,檐高40.5m,建筑物南北长80米,东西长18.2米。
三、施工方案
四层以下施工采用落地双排架,施工至四层,借助落地架安装型钢悬挑钢梁,再随主体施工搭设四层悬挑架。
施工至八层,再安装一道型钢悬挑钢梁,随主体施工同下层向上搭设架体。
施工至十二层时,对悬挑架中部立杆增设一道卸荷支撑和连墙杆,悬挑架拐角部增设一道斜拉索,然后将悬挑架增搭设一层,以满足施工主体高度。
外墙面施工完毕,由上而下逐步拆除架体。
设施料由室内通道转运出去。
四、悬挑架的结构设计
1、架体搭设
按工程平面形状外架的平面布置呈矩形(见附图一)。
根据柱墙相对间距,悬挑钢梁按1.2—1.5m布置(即立杆纵距),横距1.5m,架体离墙0.4m。
架体步高1.5m。
外侧搭设连续剪刀撑,满挂密目网。
附墙杆按3.1×6m呈梅花形布置。
架体拐角处进行特别加固处理,即悬挑钢梁呈放射状覆盖拐角,扫地杆将立杆连系后,用ф15钢丝绳斜拉索将悬挑钢梁端与工程主体(砼柱)拉紧(见附图二)。
架体材料选用4.5~6.0米工字钢,扣件式钢管架体。
底部满铺50mm厚木脚手板。
操作层根据需要铺设一至二层脚手板。
每层均设一道扶手栏杆。
悬挑钢梁的锚环设置两道。
2.施工工艺流程
工字钢加工—工字钢安装就位—放扫地杆—竖立杆与扫地杆扣紧——安装第一步大横杆和小横杆—安装第二步大横杆和小横杆—连接附墙杆—铺脚手板、围护栏杆、踢脚板、挂网—随主体施工接高架体、加剪刀撑
3.施工人员安排
专业工长
安全员
班组长
架子工
电焊工
15人
1人
4.脚手架要求
(1)、挑架搭设应严格按照一般落地脚手架搭设规定,纵向水平杆与横向水平杆的连接,采用防滑扣件连接,并按规范要求连续设剪刀撑,斜杆与地面倾斜角45度~60度。
工字钢端部立杆生根处焊置高度10㎝φ25钢筋,作为生根点。
挑架底部纵向水平杆设置四道,并满铺脚手板。
外架钢管全部刷黄漆,工字钢梁刷斜度为45度黑黄相间油漆。
(2)、脚手架底部脚手板应铺设严密,不允许出现探头板,脚手板的材质及规格符合规范要求。
在悬挑架上不准存放设施材料。
(3)、材料要求:
I16工字钢材质必须符合国家标准要求。
钢管规格Φ48㎜,壁厚3.5㎜,焊接钢管其材质符合YB242-63标准,严禁钢管上打孔。
扣件符合GB978-67《可煅铸铁分类及技术条件》规定。
螺栓、螺母、垫圈符合GB700-79《普通碳素钢技术条件》中A3规定。
要螺栓拧紧扭力达65N·M时,不发生破坏。
木脚手板厚度不小于50㎜。
对接扣件开口应朝上或朝内。
各杆件端伸扣件边的长度不应小于100mm。
(4)、架体防护:
架体外侧用1.5m×6m密目网全封闭。
按照临边防护的规定设置防护栏杆和挡脚板。
底层、围护层均搭设挡脚板,挡脚板高度200㎜,并刷斜度为45度黑黄相间油漆。
底层和作业层脚手板应铺满、铺稳,并用钢筋及直径3.2㎜的铁丝固定在支撑杆件上,防止人、物的坠落。
严格按照建筑施工钢管脚手架(JGJ130—2001)执行。
(5)、在施工前期,对施工及操作人员进行技术安全培训。
其主要内容为扣件式钢管脚手架安全技术规范、操作规程、现场施工管理制度等的学习;本工程架子施工方案技术交底及施工程序。
培训及学习的内容要有记录。
所有操作人员必须持证上岗,符合规范要求。
五、验收使用与安全管理
脚手架搭设初步成型前,由施工负责人组织人员进行安全检查,整理好架体资料,报上一级安全管理部门进行验收。
并及时向省安检部门备案及验收。
确认符合要求后方可投入使用。
在施工主体阶段,脚手架只作为防护架体使用,架体上严禁堆放各类设施料。
并定期检查各类杆件及扣件螺丝的松紧度。
及时清理架板上的建筑垃圾和材料。
加强架体的维护和保养,确保脚手架正常使用。
(附悬挑架设计计算书)
悬挑架设计计算书
一、设计基本规定
1、悬挑架的承载力按概率极限状态设计法的要求,采用分项系数设计表达式进行设计。
2、设计假定及范围,按架体一般结构形式取值,即按东西面悬挑结构计算,南北面及拐角部位的架体结构,参照东西面挑架的计算值。
架体中间增设的桁架杆件和卸荷支撑的有利约束未计算在内。
按规定仅计算:
(1)纵、横向水平杆受弯构件的强度和连接扣件的抗滑承载力。
(2)立杆的稳定性;
(3)悬挑钢梁的强度和挠度;
(4)连墙杆承载力;
(5)预埋铁件的强度;钢丝绳斜拉索强度。
二、荷载标准值计算
架体步高1.5米,纵距1.5米,横距1.5米,架体计算高度15.5米(如图所示),取架体上的全部荷载影响到每根钢梁的范围做为计算单元。
1.恒载标准值Gk
架体主要材料选用φ48×3.5扣件式钢管,钢梁采用Ⅰ16工字钢。
立杆:
q1=15.5×3.84×9.8×2=1166.6N
横杆:
q2=1.7×3.84×9.8×11=703.72N
纵杆:
q3=1.5×3.84×9.8×11=620.93N
脚手板:
q4=1.5×1.5×0.35×103×2=1575N
扣件:
q5=35×1.25×9.8=428.75N
钢梁:
q6=2×20.5×9.8
=401.8(N)
剪刀撑、密目网、扶手杆查手册取值q6=830N
则Gk=∑q
=1166.6+703.72+620.93+1575+428.75+401.8+830
=5726.8(N)
2.施工荷载标准值Qk
Qk=1.5×0.9×2×103
=2880(N)
3.风荷载标准值Wk
Wk=k•μs•μz•w0
=0.7×0.8×1.13×0.35×103
=221.48(N/m2)
三、荷载组合
按承重结构杆件在工作过程中可能出现的最不利荷载组合进行计算,其荷载效应组合如下表所示。
荷载效应组合
计算项目
荷载效应组合
纵、横水平杆强度和挠度
恒载+活荷载
立杆的稳定性
恒载+0.85(活荷载+风荷载)
连墙杆承载力
风荷载+5.0kN
钢梁强度和挠度
恒载+活荷载
四、结构杆件的计算
1.纵、横水平杆强度和挠度
横向水平杆受脚手板传递的施工荷载,按均布荷载简支梁计算,
则最大弯矩MB=[q•l2/8=(1.2G+1.4Q)/lb]•l2/8
=(1.2×1.5×3.84×9.8+1.4×2880)÷1.5×1.52÷8
=768.7(N•m)
支座反力R=(1.2G+1.4Qk)/2
=(1.2×56.45+1.4×2880)÷2
=2050(N)<8000N(扣件抗滑移承载力设计值)。
满足
挠度v=5ql4/384EI
=5×(1.2×56.45+1.4×2880)÷1.5×1.54×109/(384×2.06×12.19×109)
=7.2(mm) 纵向水平杆承载脚手板上的施工荷载最不利状态为横向水平杆在中间处,故按集中荷载简支梁计算。 则最大弯矩Ma=q•la2/8+p•l/8=1.2Ga•l2/8+(1.2Gb+1.4Q)•lb/8 =1.2×56.45×1.52÷8+(1.2×56.45×0.5+1.4×2880×0.25)×1.5÷8 =214.4(N•m) 挠度v=5ql4/384EI+P•l3/48EI =5×1.2×56.45×1.54×109÷(384×2.06×12.19×109) +(1.2×56.45×0.5+1.4×2880×0.25)×1.53×109 ÷(48×2.06×12.19×109) =3.1(mm) ∵MB>Ma ∴水平杆强度σ=MB/W =768.7×103÷5.08×103 =151.3(N/mm2)<[f]=205N/mm2 ∴纵、横向水平杆均满足设计要求。 2.脚手架立杆稳定性 ①组合风荷载时架体底部立杆段的轴力Nk Nk=1.2NG+0.85×1.4NQ =1.2×[(1166.6+703.72+620.93+1575+428.75)×0.5+830] +0.85×1.4×2880NG: 脚手架自重产生的轴力; =7120.2(N)NQ: 施工荷载产生的轴力; ②计算立杆的稳定系数ψK: 计算长度附加系数; 计算长度l0=kµhµ: 架体稳定因素的单杆长度系数; =1.15×1.5×1.5h: 步距。 =2.5875(m) 长细比λ=l0/i =2.5875×102/1.58 =163.77 查表知: ψ=0.263 ③计算由风荷载产生的立杆段弯矩Mh Mh=0.85×1.4Wk•l0•h2/10 =0.85×1.4×221.48×2.5875×1.52÷10 =153.44(N•m) ④计算立杆的稳定性 N/ψA+Mh/W=7120.2÷(0.263×489)+153.44×103÷(5.08×103) =85.56(N/mm2)<[f]=205N/mm2 满足设计要求。 3.连墙杆的承载力Nk Nk=1.4Wk•A+5000 =1.4×221.48×3.1×6+5000 =10767.34(N)>8000N 采取措施,采用双扣件连接,即连墙杆须分别与里外立杆用扣件连接。 则Nk/2=10767.34÷2 =5383.67(N)<8000N,满足。 计算连墙杆强度σ 计算长度l0=kµh =1.15×2 =2.3(m) 长细比λ=l0/i =2.3×102/1.58 =145.57 查表知: ψ=0.326 σ=Nk/ψA =10767.34÷(0.326×489) =67.54(N/mm2)<[f]=205N/mm2 满足设计要求。 4.计算钢梁的强度和挠度 悬挑钢梁设置在楼板上,内置2.6m,内端嵌在两道预埋环内,悬挑1.9m。 在悬出端部焊10cmφ25钢筋头,即立杆处。 钢梁悬出砼梁板边沿下部垫20mm厚木版做为支点,其起拱后的有利因素在计算中暂不计,内置部分在计算中作为悬臂梁的锚固端。 计算简图如下所示。 P1=6729NP2=7559N L1L2 A0.4B1.5C 计算简图1 P1=(1.2G+1.4Qk)/2 =[1.2×(5726.8-401.8-830)+1.4×2880×2]×0.5 =6729(N) P2=P1+830=7559(N) I16工字钢质量为q=200.9N/m。 则钢梁最大弯矩 Mmax=-P1•l1-P2•l-q•l2/2 =-6729×0.4-7559×1.9-200.9×1.92×0.5 =-17416.32(N•m) 最大剪力Qmax=-P1-P2-q•l =-6729-7559-200.9×1.9 =-14669.71(N) 悬臂梁强度σ=│Mmax│/W =17416.32×103÷140.9×103 =123.6(N/mm2)<[f]=205N/mm2满足。 悬臂梁剪应力τ=│Qmax│/A =14669.71÷2611 =5.62(N/mm2)<[τ]=125N/mm2满足。 悬臂梁挠度γmax=qL4/8EI+P1L21L(3-L1/L)/(6E·I)+P2×L3/3EI =200.9×1.94×109/(8×2.06×1127×109) +6729×0.42×1.9×109×(3-0.4/1.9)/(6×2.06×1127×109)+7559×1.92×1.9×109/(6×2.06×1127×109) =4.27(mm) 5、阳台及拐角处悬臂梁验算 阳台及拐角处悬臂梁分别外伸1.9m、3m,采取φ15钢丝绳斜拉在砼梁、柱上。 为便于计算,此时钢梁承载力计算可简化为简支梁,且假定架体上的荷载值不变,仅拐角处梁长外伸和受力位置有所移动。 则此时阳台及拐角处钢梁的计算简图分别如下所示。 P1P2P1P2 φ15φ15 L1L2钢丝绳L1L2钢丝绳 A1.5B0.4CA1.5B1.5C 计算简图2计算简图3 由于图1的状况略同于图1,故仅计算图3的状况。 求支座反力Vc Vc=P2+0.5P1 =7559+0.5×6729 =10923.5(N) 斜拉索的轴力N、水平分力Fx分别为: N=√L2+H2×Vc/H =√32+3.12×10923.5/3.1 =15201.04(N) Fx=L·V/H =3×10923.5÷3.1 =10571.13(N) 钢梁最大弯矩Mmax=qL2/8+P1L/8 =200.9×32÷8+6729×3÷8 =2749.39(N•M) 钢梁正应力强度σ=Mmax/W+Fx/A =2749.39×103/140.9×103+10571.13/2611 =23.56(N/mm2)<[f]=205N/mm2满足。 挠度γmax=5ql4/384EI+P1L3/48EI =5×200.9×34×109/(384×2.06×1127×109) +6729×33×109/(48×2.06×1127×109) =1.7(mm) 6.钢丝绳承载力验算: 钢丝绳破断拉力查表知: S=165.5kN,安全系数取K=8 则KN/S=8×15201.04÷165600 =0.734<1安全。 7.计算悬挑钢梁预埋环承载力 钢梁内端部的预埋环距钢梁支座按最小距离2.1米计,则悬挑梁预埋环的最大承载拉力为: N=Mmax/l =17416.32÷2.1 =8293.5(N) 预埋环的截面积为: A=N/[f] =8293.5/205 =40.46(mm2) 换算成直径: d=√4KA/2л =√4×8×40.46/2л =14.35(mm) 取预埋环钢筋直径为φ16。 预埋措施按砼结构设计及施工规定执行。 计算完毕。
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