悬挑式脚手架施工组织设计方案.docx
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悬挑式脚手架施工组织设计方案.docx
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悬挑式脚手架施工组织设计方案
砀山御都星城开阳星居工程
悬
挑
脚
手
架
施
编制人:
审批人:
审核人:
江苏拓科集团有限公司
2017年3月10日
悬挑式脚手架施工方案
一、编制依据
1开阳星居C52#、C53#楼工程建筑、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.
3•实用五金手册.
4•钢结构工程及验收规范GB50205-2001.
5.建筑结构施工手册.
二、工程概况
工程名称:
砀山御都星城开阳星居C52#、C53#楼工程
建设地点:
砀山新县政府南
建设单位:
江苏华诚房地产开发有限公司
设计单位:
上海东大建设规划设计有限公司
工程内容:
土建、水电安装工程及招标文件明确的所有内容
建筑规模:
本标段共分为:
52#、53#商、住楼。
53#为框架四层
商业用房,52#楼为框架剪力墙结构,地下1层,地上17层,建筑高
度55.80m,该标段总建筑面积:
19205.2m2
三、适用范围
本方案适用开阳星居C52#、C53#楼工程主体及屋面阶段的悬挑式脚手架搭设。
四、施工部署
1、施工方案
1本项目计划投入脚手架搭设主要材料为:
148钢管
扣件
竹串片脚手板
密目网
16号槽钢
2进场材料质量必须符合国家标准《GB/T700》中Q235-A钢的规定和《GB15831〉的规定,不合格产品严禁入场。
3构配件按品种、规格分类,堆放时应整齐、平稳,堆放场地不得有积水。
4安全所需用具等一应提前到位,经检验合格后才能使用。
2、施工方案
由于本工程建筑层数17层,高度55.80米,遂采用下面六层采用落地式脚手架,悬挑架由工程四层底板开始悬挑,每七层一挑,悬挑高度为
19.6米.
四、脚手架的结构设计
1、悬挑式脚手架的设计
⑴架体搭设
按工程平面形状,无阳台处悬挑钢梁外挑长度为1.3m,选用16号槽钢有阳台处悬挑钢梁外挑长度为3.9m,应选用6米的槽钢,端部斜拉钢丝绳卸荷,钢梁按架体纵向间距按1.5m布置(立杆纵距),架体横距1.05m,里排立杆间距离外墙皮0.4m,步距1.8m.(图1a1b、
1c)连墙件按3.6mX4.5m布置,用刚性连接横杆对架体进行拉结,拉结点应从外架的第一步开始进行设置.挑梁和预埋环制作及连墙杆连接如图(图2a、2b、2c、2d).外侧搭设连续式剪刀撑,满挂密目网.转角处进行特别加固处理,采取螺栓连接或焊接方式用10号槽钢制作
构架体,作为立杆的生根点(槽钢与槽钢接口处采用焊接或利用角钢和螺栓固定).整个架体用①17(6X19+1钢丝绳斜拉将悬挑钢梁端部与工程主体拉紧(图3a、b、c).
1.5m
(a)
图1
32钢管
[16槽钢
(a)
(b)
图3a
10号槽钢U型螺栓
16号工字钢
ITTi
T
rt
图3b
工字钢
|1
\
角铁
1
1
■
[
t
.
1
-|1
1—1
图3c
架体材料选用I16槽钢,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两层脚手板,每层均设一道扶手栏杆.悬挑钢梁的锚环设置两道,两道锚环的间距应大于50cm,钢
梁在铺设时内置部分的梁端头应距第一道锚环15〜30cm(图4).
图4
2.施工工艺流程
工字钢加工-设置预埋环-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-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•脚手架要求
⑴悬挑架搭设应严格一般落地式脚手架搭设规定,纵向水平杆与横向水平杆的连接,采用防滑扣件连接连接,并按规范要求连续设剪刀撑,斜杆与地面倾斜角为45度〜60度.工字钢端部5cm即立杆生根处焊置高度10cm的①25钢筋或①56钢管,作为生根点.挑架底部满铺脚手板,外架钢管全部刷黄黑相间油漆.
⑵脚手架中部脚手板铺设严密,不允许出现探头板,脚手板下拉兜网.脚手板的材质及规格符合规范要求.
⑶材料要求:
116工字钢材质必须符合国家标准要求.钢管规格
①48mm,壁厚3.5mm,焊接钢管其材质符合YB242-63标准,严禁钢管上打空.扣件符合GB978-67《可锻铸铁分类及技术条件》,螺栓、螺母、垫圈符合GB700-79《普通碳素钢技术条件》A3规定,螺栓拧紧扭力达65N.m时,不发生破坏.木脚手板厚度不小于50m
m,对接扣件应朝上或朝内.各杆件端伸出扣件的长度不小于100m
m.
⑷架体防护:
架体外侧用1.8m&m密目网全封闭.按照临边防护的规定,设置防护栏杆和挡脚杆.底层、操作层均设高度200mm
挡脚板,并刷斜度为45度黄黑相间油漆.底层和作业层脚手板应铺满、铺稳,并用钢筋及直径3.2mm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规范(JGJ130-2001)
执行.
⑸在施工前期,对施工人员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、现场施工管理制度的学习,本工程架子施工方案技术交底及施工程序.所有操作人员必须持证上岗,符合国家监管部门的规定要求.
五、验收使用和管理
1•脚手架搭设初步成形前,由施工负责人组织人员进行安全检查,整理好架体材料,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.
2.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劲度.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,确保脚手架的正常使用.
3.在架体的施工层上配备干粉灭火器,施工层临边焊接作业应有绝燃隔离板.
4•安全员每天要巡视检查架体,严禁任何人拆卸架体上的杆件和设施.
(附悬挑架计算书)
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,按架体一般双排架结构形式取值,拐角部位架体结构,参照悬挑架的计算取值.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)悬挑钢梁的长度和挠度.
(4)连墙杆的承载力.
(5)预埋铁件的强度,钢丝绳斜拉索的强度.
二、荷载标准值计算
架体步高1.8米,纵距1.5米,横距0.7米,离主梁外皮2米.架体计算高度20米,取架体上的全部荷载影响到每根钢梁的范围作为一个计算单元.
1恒载标准值
架体主要材料选用①48X3.5扣件式钢管,钢梁采用116工字钢.
立杆:
q1=18X3.84X9.8X2=1354.7N
小横杆:
q2=1X3.84><9.8X9=338.7N
大横杆:
q3=1.5X3.84^9.8^9^2=1016N
脚手板:
q4=1.5X5.7>0.35X1(0X3=1102.5N
扣件:
q5=18.4X30=552N
钢梁:
q6=2.7X20.153X9.8=533.24N
剪刀撑、密目网、扶手杆查手册取值:
q7=1000N
则:
Gk二艺q=1354.7+338.7+1016+1102.5+552+533.24+1000=5897N
2.施工荷载标准值Qk
Qk=1.5X0.7X2X10=2100N
3.风荷载标准值3k
gok0.7.口z.口s.3o
=0.7X3.8X1.13^0.35X1(0
=221.5N/m2
三、荷载组合
按承重墙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
荷载项目组合
纵、横向水平杆强度与变形
永久组合+施工均布活何载
脚手架立杆稳疋
永久荷载+0.85(活荷载+风荷载)
连墙件承载力
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,
则最大弯距:
Ma二q」2/8
二[(1.2G+1.4Q)/lb].lb2/8
=(1.2X1.5X3.84X9.8+1.4X2100H0.7X0.72乜
=263.2N.m
支座反力:
R=(0.7X1.5X3.84X9.8+1.4X2100)-2
=1489NV8000N(扣件抗滑承载力设计值)满足
挠度:
u=5q.lb4/384EI
=5X(3.7X1.5X3.84X3.8+1.4X210O-0.7X0.74X1C9/(384X
2.06X12.19X1C9)
=0.53mmv700/150=4.6mm
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
中间处,故按集中荷载简支梁计算.
则最大弯距:
Mb=q.l2/8+P.l/8
=0.7X1.5X3.84X9.8X1.578+(0.7X1.5X3.84X9.8X
0.5+1.4X2100X0.25)X3.25/8
=200N.m
挠度:
u=5q.lb4/384EI+PI3/48EI
=5X1.2X39.5X1.5/384X2.06X12.19X1C9+(0.7X
39.5XD.5+1.4X2100xO.25)X1.53X1C/48X2.06X12.19X1^
满足
=0.12+2.09=2.21mm •/Ma>Mb 二水平杆强度: a=Ma/W=263.2XI03/5.08X101=51.8N/mm2a<[f]=205N/mm2 •••纵横向水平杆均满足要求 2.脚手架立杆稳定性 (1)不组合风荷载时立杆稳定性计算 1架体底部立杆段的轴力 N=1.2(Ngik+Ng2k)+1.4艺NKL =1.2X5222+1.4X2100 =9207N 2计算立杆的稳定系数 计算长度l=K卩sh 1=1.155X1.55X1.8 =3.222(m) 长细比入=3.222X10/1.58 =203.92 查表得屮=0.174 3计算立杆的稳定性 N/①A=9702/0.174X489=114 (2)组合风荷载时立杆稳定性计算 1架体底部立杆段的轴力 N=1.2(Ng1k+Ng2k)+0.85X1.4艺Nqk =1.2X5222+0.85X1.4X2100 =8765.4N 2计算立杆的稳定系数 查表得屮=0.174 3计算有风荷载产生的立杆段弯矩Mi Mn=0.85Xl.4mwk =0.85Xl.4wdah2/10 =0.85X1.4X221.5X3.222xl.5Xl.g/10 =412.7N.m 4计算立杆的稳定性 N/①A+Mw/W=8765.4/0.174X489+412.7XK0/5.08X1(0=103+81.24 =184.24 3.连墙杆的承载力Nk Nk=1.4wkA+5000 =1.4X221.5X3.6X4.5+5000 =5023.6+5000 =10023.6(N)>8000N A—每个连墙点覆盖脚手架的范围(m2) 采取措施,采用双扣件连接,即连墙杆用扣件分别与里外立杆连接 则: Nk/2=5012N<8000N满足 计算连墙杆强度a 计算长度1。 =sh =1.155X1.75X2=4.04 长细比入=Io/1=255.7 查得①=0.117 205N/mm a=Nk/WX489=10023/0.117X489=175.2N/mm2<[f]= 4.计算钢梁的强度和挠度16号工字钢的截面特性: Wx=141X10mm1=1130X0mm自重=20.513kg/m 52 弹性模量E=2.06X10N/mm 悬挑梁设置在楼板上,内置1.8m,内端嵌在两道预埋环内,悬挑2.7m。 在悬出端部焊10m①25钢筋头。 钢梁悬出砼主梁边沿下部垫10mm厚钢板板做为支点,其起拱后的有利固素计算中暂不计,内置部分在计算中作为悬臂的锚固端,计算简图如下(图5): 计算时不考虑工字钢末端斜拉钢丝绳的作用,钢丝绳的承载力作为安全储备。 P1P2 .l1 l2 图5 由施工手册查得,内外排立杆的受力分布系数为: 内: 外=0.65: 0.35 P1=9207X0.65=5985NP2=9207X0.35=3224N I16工字钢质量为q=20.513X9.8=201.02N/m则钢梁的最大弯距Mmax二—Pl1l—P212—ql2/2 =-5985X2—3224X2.7—201X2.72/2 =—18002N.m 最大剪力Qmax=—P1—P2—q| =—5985—3224—201X2.7 =—9265.7N 悬臂梁强度(X=|Mmax|/W =18002X10/142.32X1。 =126.4N/mm2<[f]=215N/mm2满足 悬臂梁剪应力T=|Qrax|/A =9265.7/2612 =3.55N/mm2<[t]=125N/mm2满足 悬臂梁挠度Yax=ql4/8EI+P1l: L(3—I/L)/6EI+P2L‘/3EI =201.02X2.74X1(J/8X2.06X113(X1(5+ 5985X22X2.7X1(JX(3—2/2.7)/6X2.06X1130X1(f+3224X2.72X2.7X1(f/3X2.06X1130X1C9=0.57+10.45+9.08 =20.1mm>l/200=13.5mm不满足要求 因此需要加设钢丝绳卸荷,减小钢梁的变形 5.计算钢丝绳的强度 (1)求支座反力Vc(图6) 由力矩平衡可知: VcX2.7=P2X2.7+P1X0.7 Vc二P2+O.7P1/2.7=3224+1895.4=4775.6N N PlP2 Vc (2)斜拉索轴力N,水平分力Fx分别为 H—层咼 L—悬臂梁长度 N=VL2+H2沁/H =V2.72+3.12X4775.6/3.1=6333N Fx=LV/H=2.7X4775.6/3.仁4159.4N 钢梁最大弯矩Mmax二q.|2/8+PX2>0.7/2.7 =201X2.72/8+5985>>0.7/2.7 =183.2+3103.3=3286.5N.m 钢梁正应力强度(X=Mmax/W+Fx/A =3286.5X1C3/14>1C3+4159.4/2613 =23.3+1.6 =25N/mm2<[f]=215N/mm2满足 挠度Yax=5q」4/384EI+P『/48EI =13097.26/893875+60211.7/111734 =0.49mm (3)钢丝绳承载力计算 钢丝绳断拉力由手册查得: S=122kN(6Xl9股)安全系数取K=8则: KN/S=8X6333/122X1(? =0.41V1安全 查实用五金手册得知: 闭式00型1.3号花篮螺栓许用负荷为12.7KN>12312N 选用此螺栓 6.计算悬挑钢梁预埋环承载力 钢梁内端部的预埋环距梁支座按最小距离1.8m计,则悬挑梁预埋环 的最大承载力为: N=Mmax/L =18002/1.8 =10001.1N 预埋环的截面积为: A=N/[f] =6667.4/215 2 =46..52mm 换算成直径: 取安全系数K=8 2.nd2/4=K.A d=15.4mm<16mm满足 米用16圆钢 预埋环安装措施按砼结构设计规范要求执行. 7.计算钢丝绳斜拉锁预埋环承载力钢丝绳斜拉锁轴力: N=6333N 预埋环的截面积为: A=N/[f] =6333/215 2 =29.5mm 换算成直径: 取安全系数K=8 2.nd2/4=K.A d=12.3mm<16mm满足 米用16圆钢 8.构架体的强度计算 图7 3、4、5各处均被钢丝绳斜拉,计算时假设3处没有 钢丝绳斜拉,若满足承载要求,则整个构架体是安全、稳定的 (1)以2处为例,假设钢丝绳承载外立杆的全部荷载 R=Pi=5985N贝卩: 5985-3.1/V(V2.72+2.72)2+3.12 =9460N 钢丝绳断拉力S=122kN(6Xl9股)安全系数取K=8则: KN/S=8X9460/122X105 =0.62<1安全 计算简图如下 1234 (2)计算梁24的强度和挠度 3344 10号槽钢的截面特性: Wx=39.7xiOmm1=198X10mm 2 A=12.748cm自重=10.007cg/m 52 弹性模量E=2.06X10N/mm 10号槽钢质量为q=10.007x9.8=98.06N/m 则钢梁的最大弯距Mmax二一PI/2—ql2/2 =-5985X1.5/4—98.06X1.5"/2 =—2355N.m 最大剪力Qmax=—P/2—qI/2 =—5985/2—98.06X1.5/2 =—3066.04N 简支梁强度(7=|Mmax|/W =2355X1C3/39.7X10 =59.31N/mm2<[f]=215N/mm2满足 简支梁剪应力T=|Qax|/A =3066/1274.8 =2.4N/mm2<: t]=125N/mm2满足简支梁挠度Yax=5q|4/384EI+PI3/48El =5X98.06X.SX(f/384X2.06X198X10+ 5985X1.^/48X2.06X198X10 =0.015+1.031 由于外立杆荷载大于内力杆,所以构架体的内槽钢同样满足要求。 经计算整个架体满足要求 附图1
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