东北传媒文化广场工程悬挑脚手架施工方案文档格式.docx
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裙房南侧和北侧、西侧悬挑26m,主楼悬挑10.75m。
立杆横距:
1.20m
立杆纵距:
裙房1.50m,主楼1.20m
步距:
1.50m
横向水平杆:
作业层横向水平杆间距不大于立杆间距的1/2,所以间距为750mm、600mm。
横向水平杆距结构墙300mm。
三、材料选择及质量要求
本工程外脚手架采用扣件式钢管脚手架、木制脚手板和密目安全网,在选材方面需遵循以下原则。
1.钢管:
采用外径Φ48mm,壁厚3.0mm的焊接钢管。
1.1钢管端部切口平整,严禁使用有严重锈蚀、弯曲、压扁或裂纹的钢管,钢管上严禁打孔。
1.2用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的钢管长度应为4~6m。
1.3钢管材质宜使用力学性能适中的Q235钢,其材质应符合《碳素结构钢》(GB700-88)的相应规定。
2.扣件:
本工程脚手架扣件共采用三种:
直角扣件、旋转扣件和对接扣件。
2.1应使用与钢管管径相匹配的扣件,以保证二者的贴合面紧密严实,扣紧时接触良好,保证扣件与钢管间的摩擦力。
2.2严禁使用有脆裂变形、滑丝、锈蚀和有裂纹的扣件,禁止使用未经检验或加工不合格的扣件。
2.3扣件的活动部分应能灵活转动,旋转扣件的两旋转面间隙小于1mm。
2.4扣件质量应符合建设部的行业标准JGJ130-2001的标准要求。
3.脚手板:
采用木脚手板
3.1木脚手板应采用材质为不低于国家II等材标准的杉木或松木板,其板厚度不小于50mm,板宽宜200~300mm,板长为4m。
两端各使用直径4mm的镀锌钢丝箍两道。
禁止使用有腐朽、裂缝、斜纹及透节等缺陷的板材。
4.工字钢和钢丝绳
4.1工字钢:
采用Q235材质的16#热扎工字钢。
4.2卸荷钢丝绳采用直径14mm的钢丝绳。
5.其它辅助材料;
用于绑扎、连接、围护和固定等作用的其它材料,如镀锌铁丝、密目安全网、大眼安全网、立杆下部的垫板等都必须符合相应的国家标准或行业标准的规定,以确保施工的正常使用和安全可靠性。
6.搭设前对进场的脚手架杆件或配件(新、旧材料)进行严格检查,符合要求的才能使用。
7.所有材料必须满足搭设的要求,做到材料准备充足。
8.施工前,工程责任工程师组织安全、技术和物资等相关人员对进场材料的质量和数量验收合格后方可用于施工。
四、施工准备
1.做好施工前的技术、安全交底工作,使工人明确架子的搭设方法;
2.已经对进场钢管进行验收且合格;
3.按设计的立杆横距和纵距进行放线定位;
4.钢管、扣件、工字钢、工字钢等材料必须有产品合格证。
五、脚手架的搭设
一)挑架搭设
1.裙房西侧、南侧和北侧采用16#工字钢悬挑搭设。
2.在一层顶板上预留φ20钢筋锚环,工字钢、钢管一端固定于锚环内,另一端悬挑。
3.除悬挑工字钢用钢丝绳斜拉构成受力体系外,另外在四层做一套卸荷,间距6m一道。
4.在工字钢上搭设脚手架立杆
4.1采用双立杆,立杆纵距1500mm,立杆横距1200mm;
4.2开始搭设立杆实时,应每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙件安装稳定后,方可根据情况拆除;
4.3当搭至有连接件的构造点时,在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后,应立即设置连接件;
5.纵向水平杆的搭设:
5.1支设时,上下纵向水平杆的接头位置应错开布置在不同的立杆纵距中,与相近立杆的距离不大于纵距的三分之一。
5.2同一排纵向水平杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/250,且不大于50mm。
5.3相邻步架的纵向水平杆应布置在立杆的里侧。
6.横向水平杆的搭设:
6.1外架的步距为1500mm,横向水平杆的间距750mm,扫地杆从垫木上皮200mm处开始搭设,并沿主楼周圈闭合整齐搭设。
6.2横向水平杆贴近立杆布置,搭于纵向水平杆之上并用直角扣件扣紧。
在相邻立杆之间根据需要加设1根或2根。
在任何情况下,均不得拆除作为基本构架结构杆件的横向水平杆;
6.3横向水平杆靠外墙一端距外墙的距离为300mm;
6.4主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件连接且严禁拆除;
7.剪刀撑的设置:
7.1为保证剪刀撑的顺直,同时充分考虑剪刀撑的安全作用,剪刀撑采用搭接的方式进行连接(保证钢管和对接扣件的质量和必要日常检查),搭接长度不得小于1.0m,接头处用3个扣件连接,并采用单杆的形式。
7.2剪刀撑沿架高连续布置,接长采用旋转扣件搭接,搭接长度不小于1000mm,相临两根杆的接头错开长度不应小于2m.
7.3剪刀撑在外侧立面整个长度和高度上连续设置。
7.4剪刀撑的底部要插到垫板处,每道剪刀撑联系5根立杆,斜杆与地面夹角为45-60°
。
7.5剪刀撑的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。
8.脚手板的设置:
8.1脚手架的操作面必须铺满、铺严、铺平脚手板,其外侧应设两道护身栏杆和一道挡脚板,里侧除了设置挡脚板外,增加一道水平护栏,还须立挂密目安全网,下口采用密目安全网封严,当内侧离建筑距离大于200mm时需加铺脚手板。
8.2操作层施工时,应在其下面兜挂大眼安全网。
8.3作业层端部脚手板探头长度应取150mm,其板长两端均应与支撑杆可靠地固定;
9.水平斜拉杆设置在有连墙杆的步架平面内,以加强脚手架的横向刚度。
10.对接扣件的开口方向应当向内设置。
11.杆件在结扎处之端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm(但应当保持一致)。
12.为体现施工现场安全文明施工管理水平,双排外架里面密目安全网挂设在脚手架内侧,因此立杆间距、横杆水平、小横杆外露长度,剪刀撑的顺直、剪刀撑的间距等必须统一,以达到外架的文明施工标准。
13.避雷设计
在外脚手架的四角及四边每隔20m与正式工程的防雷接地进行焊接,连接材料采用4×
40mm的渡锌扁铁。
六、悬挑脚手架计算书
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1.20米,立杆的步距为1.50米;
计算的脚手架为悬挑脚手架搭设高度为26.0米,立杆采用单立管;
内排架距离墙长度为0.30米;
小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为2;
采用的钢管类型为Φ48×
3.5;
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3.0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
辽宁省沈阳市地区,基本风压为0.550,风荷载高度变化系数μz为0.740,风荷载体型系数μs为0.649;
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):
0.1248;
脚手板自重标准值(kN/m2):
0.300;
栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):
0.110;
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:
竹笆片脚手板;
栏杆挡板类别:
栏杆冲压钢;
5.水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用[16号工字钢],其中建筑物外悬挑段长度1.80米,建筑物内锚固段长度1.675米。
与楼板连接的螺栓直径(mm):
50.00;
楼板混凝土标号:
C30;
6.拉绳与支杆参数
支撑数量为:
1;
钢丝绳安全系数为:
8.0;
钢丝绳与墙距离为(m):
5.2;
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,钢丝绳距离建筑物1.20m。
二)小横杆的计算:
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
小横杆的自重标准值:
P1=0.038kN/m;
脚手板的荷载标准值:
P2=0.300×
1.500/3=0.15kN/m;
活荷载标准值:
Q=3.000×
1.500/3=1.5kN/m;
荷载的计算值:
q=1.2×
0.038+1.2×
0.15+1.4×
1.5=2.326kN/m;
小横杆计算简图
2.强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩,
计算公式如下:
最大弯矩Mqmax=2.326×
1.2002/8=0.419kN.m;
σ=Mqmax/W=419000/5080=82.5N/mm2;
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求。
3.挠度计算:
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度
荷载标准值q=0.038+0.15+1.5=1.688kN/m;
最大挠度V=5.0×
1.688×
1200.04/(384×
2.060×
105×
121900.0)=1.8mm;
小横杆的最大挠度小于1200.0/150=8.000与10mm,满足要求。
三)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,小横杆在大横杆的上面。
1.荷载值计算
小横杆的自重标准值:
P1=0.038×
1.200=0.046kN;
脚手板的荷载标准值:
1.200×
1.500/3=0.18kN;
活荷载标准值:
Q=3.000×
1.500/3=1.8kN;
荷载的计算值:
P=(1.2×
0.046+1.2×
0.18+1.4×
1.8)/2=1.4kN;
大横杆计算简图
最大弯矩考虑为大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:
M1max=0.08×
0.038×
1.500×
1.5002=0.010kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=0.267PL
集中荷载最大弯矩计算:
M2max=0.267×
1.4×
1.500=0.56kN.m;
M=M1max+M2max=0.010+0.56=0.57kN.m
抗弯强度:
σ=0.57×
106/5080.0=112N/mm2;
大横杆的抗弯强度σ=112N/mm2小于[f]=205.0N/mm2;
3.挠度计算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和,单位:
mm
均布荷载最大挠度计算公式如下:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:
Vmax=0.677×
1500.04/(100×
121900.0)=0.052mm;
集中荷载最大挠度计算公式如下:
Vpmax=1.883×
PL3/100EI集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:
P=(0.046+0.18+1.8)/2=1.013kN
V=1.883×
1013×
15003/(100×
121900.0)=2.6mm
最大挠度和:
V=Vmax+Vpmax=0.052+2.6=2.652mm;
大横杆的最大挠度小于1500.0/150=10.0或者10mm,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6.40kN;
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=0.038×
1.500=0.058kN;
P2=0.300×
1.500/2=0.270kN;
Q=3.000×
1.500/2=2.700kN;
R=1.2×
(0.058+0.270)+1.4×
2.700=4.173kN;
R<
6.40kN,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);
本例为0.1248
NG1=0.125×
26.000=3.25kN;
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);
本例采用木脚手板,标准值为0.35
NG2=0.35×
4×
(1.200+0.3)/2=1.575kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);
本例采用栏杆冲压钢,标准值为0.14
NG3=0.140×
1.500/2=0.42kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);
0.005
NG4=0.005×
26.000=0.195kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.44kN;
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=3.000×
2/2=5.400kN;
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=0.550kN/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=0.740;
Us--风荷载体型系数:
Us=0.649;
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7×
0.550×
0.740×
0.649=0.185kN/m2;
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=1.2×
5.44+1.4×
5.400=14.09kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.85×
1.4NQ=1.2×
5.44+0.85×
5.400=12kN;
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×
0.185×
1.5002/10=0.074kN.m;
六)立杆的稳定性计算:
不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴心压力设计值:
N=14.09kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
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=1.530
计算长度,由公式lo=kuh确定:
lo=3.181m;
Lo/i=201.000;
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=0.179;
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]=205.000N/mm2;
σ=14090/(0.179×
489)=160N/mm2;
立杆稳定性计算σ=160小于[f]=205.000N/mm2满足要求!
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=12kN;
K=1.155;
计算长度,由公式lo=kuh确定:
φ=0.179
立杆净截面模量(抵抗矩):
σ=12000/(0.179×
489)+74000/5080=152N/mm2;
立杆稳定性计算σ=152小于[f]=205.000N/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=0.185kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.200m2;
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),No=5.000kN;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:
NLw=1.4×
Wk×
Aw=4.194kN;
连墙件的轴向力计算值NL=NLw+No=9.194kN;
其中φ--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=300.000/15.800的结果查表得到0.949;
[f]=205.00N/mm2;
连墙件轴向力设计值Nf=φ×
A×
[f]=0.949×
4.890×
10-4×
205.000×
103=95.133kN;
Nl=9.194<
Nf=95.133,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=9.194小于双扣件的抗滑力16.0kN,满足要求。
连墙件扣件连接示意图
八)悬挑梁的受力计算:
悬挑工字钢计算(两根立杆)
两根立杆悬挑梁计算(最不利处计算)
(1)16#工字钢验算
MB=N(l1+l2+l1)=14.09×
(0.45+0.45+1.2)=29.6KN·
m
钢梁的应力计算公式
其中
、
为截面模量相应的截面塑性发展系数,因竖向受力,查表得
=1.2
则有计算式
=175N/mm2
=205N/mm2
Wy=140.9cm3
(2)钢丝绳验算:
按6×
61直径14的钢丝绳计算,k系数取6;
破断拉力=换算系数×
钢丝绳破断拉力总和=0.8×
122/6=16.3KN;
钢丝绳允许拉力=16.3kN>
14.09KN;
(3)吊环验算
φ20圆钢抗拉设计强度:
(4)钢梁预埋件验算:
预埋Φ20的钢筋锚环,锚环置于板底筋下侧,采用焊接方式,位置详见附图。
F=R1=N(1200+450+450)/1675=17.7KN
由F=R1,As=314mm2,侧
F/nAs=17.7×
103/2×
314=28N/mm2
=205N/mm2满足要求。
七、质量保证
1.脚手架必须经过现场安全员及监理验收合格后方可使用。
作业人员必须认真戴好.安全帽、系好安全带。
2.操作架上严禁集中堆放不必要的施工材料或重大荷载。
3.在架子的使用过程中,要做好日常的维护、保养工作。
派专门人员定期检查钢管、扣件、脚手板及安全网的使用情况,遇有问题及时解决。
4.架子需拆除时,应由架子工负责拆除,非专业人员不得随意拆卸。
5.外观质量:
5.1安全总体颜色应当一致,每一立面安全网的颜色不得出现过大色差,安全网挂设必须紧凑,表面绷紧。
5.2脚手架钢管颜色必须统一。
八、脚手架的验收
1.脚手架的验收和日常检查按照以下规定进行,检查合格后,方允许使用或继续使用:
1.1脚手架搭设前及搭设完毕后;
1.2作业层上施加荷载前;
1.3每搭设完一层后;
1.4施工中中途停用一个月后,连续使用达十一个月;
1.5在受到暴风或大雨、地震等强力因素作用之后,相关人员应及时对脚手架进行检查,发现问题及时进行整改,整改完成后经验收符合要求再进行使用。
1.6在使用过程中发现显著变形、沉降、拆除杆件和拉结及安全隐患存在的情况时,立即停止使用,并上报安全部门,待隐患消除后,由安全部门验收符合要求后再进行使用。
2.脚手架地基必须坚实,无积水,垫板符合标准要求。
3.脚手架立杆垂直度应≤1/300,且应同时控制其最大垂直偏差值:
不大于50mm。
4.纵向大横杆的水平偏差应≤1/250,且全架长的水平偏差值不大于50mm。
5.脚手架的节点连接须安全可靠,其中扣件的拧紧程度应控制在扭力矩在40~60N·
m之间。
6.作业层铺板、安全防护措施等应符合上述要求。
7.脚手架搭设完毕后,需经项目工程管理部、安全员和公司安全部共同验收合格后方可使用。
九、脚手架的使用要求
1.作业层每1m2架面上实用的施工荷载(人、材、机)不得超过3kN/m²
2.架面上设置的材料应码放整齐稳固,不影响施工操作和人员通行,严禁在架面上奔跑或退行及打闹。
3.作业人员在架上的最大作业高度以可进行正常操作为度。
禁止在架板上加垫器物或单块脚手板以增加高度。
4.在作业中禁止随意拆除脚手架的基本构件杆件、整体性杆件,连接坚固的连墙件。
确因操作要求需要临时拆除时,必须经总包主管人员同意,采取相应弥补措施,并在作业完毕后及时予以恢复。
5.工人在架上作业中,注意自我安全保护和他人的安全,避免发生碰撞、闪失和落物。
严禁在架上戏闹和坐在栏杆上等不安全处休息。
6.人员上下脚手架必须走设安全防护的出入通(楼)道,严禁攀岩脚手架上下。
7.在每步架作业完成之后,必须将架上剩余材料、物品移至室内。
每日收工前清理架面,将架面上材料、物品堆放整齐,垃圾清运出去,在作业期间,及时清理落入安全网内的材料、物品和倾倒垃圾。
在任何情况下,严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。
8.每班作业时,先检查有无影响安全作业的问题存在,在排除和解决后方可上架作业,在作业
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