住宅楼工程脚手架专项施工方案

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住宅楼工程脚手架专项施工方案

1.1工程位于XX市苏巷路1号

1.2本工程为住宅楼,结构设计为框架剪力墙结构。

小高层区:13#、14#楼8层,1F层高为3.6m、2F~8F层高为2.9m,建筑高度26.8m。施工脚手架搭设高度为28.5m。

多层区:15#~22#楼6层,层高均为:2.9m,建筑高度为17.4m。施工脚手架搭设高度为20.4m

安徽大昌矿业集团有限公司吴集铁矿(南段)采选项目(一期工程)矿山地质环境保护与土地复垦方案2.3《钢管脚手架扣件标准》(GB15831)

2.4《建筑结构静力计算手册》

2.6《碳素结构钢》(GB/T700)

2.7《首创悦府三期工程施工图》

本工程脚手架根据建筑物设计特征、结构布置、高度及外墙施工要求,分别选择双排落地脚手架、普通型钢悬挑脚手架两种种形式,分三段搭设,以满足建筑物施工过程中模板支撑、操作和安全防护的需要,其布置形式如下:

多层区标高±0m,采用双排钢管落地脚手架,搭设高度20.4m。

3.313#~22#楼电梯井采用落地脚手架,由底至顶连续搭设。

本工程外脚手架主要用于主体施工阶段的安全防护和外墙装饰(修)的施工操作,按装饰脚手架的搭设标准执行。

5.脚手架搭设材料与要求

5.2所有脚手架外侧立杆设置防护栏杆,并满挂密目式安全绿网,剪刀撑应涂刷黄黑相间颜色,以保证脚手架外观颜色一致。

5.3人行斜道应选择外墙比较规则的部位设置,采用落地脚手架搭设的建筑物人行斜道由地(楼)面至操作层连续设置,人行斜道为“之”字型形式,人行斜道搭设高度不得超过25m,并与建筑物或外架连接牢固;人行斜道停止搭设后,在建筑物内部设置安全通道,利用建筑物内部楼梯解决施工人员上下楼层。

6.第一种外架方式:双排钢管落地脚手架

6.1.1本工程多层区各栋均采用落地式外架从±0.00m开始搭设,搭设高度20.4m;

6.1.2落地脚手架搭设构造尺寸如下:立杆纵距La=1.20m,立杆横距Lb=1.05m,步距h=1.80m,连墙杆件水平间距L1=3.0m,竖向间距H1=4m,连墙杆件使用Φ48×2.75钢管,一端用直角扣件与脚手架内外立杆连接,另一端与建筑物预埋的钢管用扣件连接(见下图);脚手架外侧满挂绿色密目安全立网,允许搭设高度H≤50m。

计算的脚手架为双排脚手架,

横杆与立杆采用单扣件方式连接,以搭设高度为30.0米计算,立杆采用单立管,钢管壁厚2.75。

搭设尺寸为:立杆的纵距1.20米,立杆的横距1.05米,立杆的步距1.80米。

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1根。

采用的钢管类型为Φ48×2.75。

连墙件采用2步3跨,竖向间距3.60米,水平间距3.60米,采用扣件连接。

施工均布荷载为3.0kN/m2,脚手板自重标准值0.30kN/m2,

脚手架用途:混凝土、砌筑结构脚手架。

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算。

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。

考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置(验算弯曲正应力和挠度不计入悬挑荷载)。

小横杆的自重标准值P1=0.040kN/m

脚手板的荷载标准值P2=0.300×1.200/2=0.180kN/m

活荷载标准值Q=3.000×1.200/2=1.800kN/m

荷载的计算值q=1.2×0.040+1.2×0.180+1.4×1.800=2.784kN/m

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩

M=2.784×1.052/8=0.384kN.m

σ=M/W=0.384×106/5260.0=72.93N/mm2

小横杆的计算强度≤205N/mm2,满足要求!

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=0.04+1.80+0.18=2.02kN/m

简支梁均布荷载作用下的最大挠度

V=5.0×2.02×1050.04/(384×2.06×105×127000.0)=1.22mm

小横杆的最大挠度小于1050.0/150与规范规定10mm,满足要求!

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算。

用小横杆支座的最大反力计算值,考虑活荷载在大横杆的不利布置,计算大横杆的最大弯矩和变形。

小横杆的自重标准值P1=0.040×1.050=0.042kN

脚手板的荷载标准值P2=0.300×1.050×1.200/2=0.189kN

活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.200/2=1.890kN

荷载的计算值P=(1.2×0.042+1.2×0.189+1.4×1.890)/2=1.461kN

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公式如下:

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

M=0.08×(1.2×0.040)×1.2002+0.175×1.461×1.200=0.312kN.m

σ=0.312×106/5260.0=59.389N/mm2

大横杆的计算强度≤205N/mm2,满足要求!

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

均布荷载最大挠度计算公式如下:

集中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

V1=0.677×0.040×1200.004/(100×2.060×105×127000.000)=0.02mm

集中荷载标准值P=(0.042+0.189+1.890)/2=1.060kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V2=1.146×1060.343×1200.003/(100×2.060×105×127000.000)=0.80mm

V=V1+V2=0.824mm

大横杆的最大挠度小于1200.0/150与规范规定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1.00

该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。

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(规范5.2.5):

其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN。

R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;

小横杆的自重标准值P1=0.040×1.050×2/2=0.042kN

大横杆的自重标准值P2=0.040×1.200=0.048kN

脚手板的荷载标准值P3=0.300×1.050×1.200/2=0.189kN

活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.200/2=1.890kN

荷载的计算值R=1.2×0.042+1.2×0.048+1.2×0.189+1.4×1.890=2.980kN

单扣件抗滑承载力的设计计算R≤8.00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)脚手架自重标准值产生的轴向力

每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)gk:查规范本例为0.1202

NG1=0.1202×30.000=3.606kN

(2)脚手板自重标准值产生的轴向力

脚手板的自重标准值(kN/m2):本例采用冲压钢脚手板,标准值为0.30

NG2=0.300×3×1.200×(1.050+0.300)/2=0.729kN

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值产生的轴向力

栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m):本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.16

NG3=0.160×1.200×3/2=0.288kN

(4)吊挂的安全设施,安全网自重标准值产生的轴向力

吊挂的安全设施荷载,包括安全网自重标准值(kN/m2):0.010

NG4=0.010×1.200×30.000=0.360kN

经计算得到,静荷载标准值

构配件自重:NG2K=NG2+NG3+NG4=1.377kN。

NG2KL=NG2+NG3+NG4L=1.017kN。

钢管结构自重与构配件自重:NG=NG1+NG2k=4.983kN。

(5)施工荷载标准值产生的轴向力

施工均布荷载标准值(kN/m2):3.000

NQ=3.000×2×1.200×1.050/2=3.78kN

(6)风荷载标准值产生的轴向力

其中W0——基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》的规定采用:W0=0.300

<2>脚手架使用期较短,一般为2~5年,遇到强劲风的概率相对要小得多;

脚手架底部Uz=0.740,

风荷载虽然在脚手架顶部达到最大,但此处脚手架结构所产生的轴压力却最小;而在5m(底部)处风荷载虽然最小,但脚手架自重产生的轴压力接近最大,综合计算值也最大,根据以上分析,立杆稳定性验算时风压高度变化系数的取值应选脚手架底部。

Us——风荷载体型系数:Us=1.1323

经计算得到,脚手架底部风荷载标准值Wk=1×0.740×1.1323×0.300=0.251kN/m2。

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值

N=1.2NG+0.9×1.4NQ=10.742kN

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值

N=1.2NG+1.4NQ=11.272kN

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW

MW=0.9×1.4Wklah2/10

其中Wk——风荷载基本风压标准值(kN/m2);

la——立杆的纵距(m);

h——立杆的步距(m)。

经计算得,底部立杆段弯矩Mw=0.9×1.4×0.251×1.20×1.802/10=0.123kN/m

六、立杆的稳定性计算:

卸荷吊点按照构造考虑,不进行计算。

1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中N——立杆的轴心压力设计值,N=11.272kN;

i——计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm;

u——计算长度系数,由脚手架的基本参数确定,u=1.50;

h——立杆步距,h=1.80;

λ——计算长细比,由k=1时,λ=kuh/i=170;

λ≤[λ]=210,满足要求!

k——计算长度附加系数,取1.155;

l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=3.12m;

Φ——轴心受压立杆的稳定系数,由k=1.155时,λ=kuh/i=196的结果查表得到0.188;

A——立杆净截面面积,A=5.06cm2;

W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.26cm3;

f——钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2;

σ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);

经计算得到σ=11272.000/(0.188×506.000)=118.70N/mm2

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ

2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中N——立杆的轴心压力设计值,N=10.742kN;

i——计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm;

u——计算长度系数,由脚手架的基本参数确定,u=1.50;

h——立杆步距,h=1.80;

λ——计算长细比,由k=1时,λ=kuh/i=170;

λ≤[λ]=210,满足要求!

k——计算长度附加系数,取1.155;

l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=3.12m;

Φ——轴心受压立杆的稳定系数,由k=1.155时,λ=kuh/i=196的结果查表得到0.188;

A——立杆净截面面积,A=5.06cm2;

W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.26cm3;

f——钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2;

MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.123kN.m;

σ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);

经计算得到σ=10742.000/(0.188×506.000)+(123000.000/5260.000)=136.51N/mm2

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ

七、最大搭设高度的计算:

不考虑风荷载时,单、双排脚手架允许搭设高度按照下式计算:

其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K=NG2+NG3+NG4=1.377kN;

  NQ——活荷载标准值,NQ=3.780kN;

  gk——每米立杆承受的结构自重标准值,gk=0.120kN/m;

经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度

脚手架搭设高度为30m≤87.200m,满足要求!

考虑风荷载时,单、双排脚手架允许搭设高度按照下式计算:

其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K=NG2+NG3+NG4=1.377kN;

  NQ——活荷载标准值,NQ=3.780kN;

  gk——每米立杆承受的结构自重标准值,gk=0.120kN/m;

  Mwk——计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,Mwk=0.123/0.900×1.4=0.098kN.m;

经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度

脚手架搭设高度为30m≤75.367m,满足要求!

(1)连墙件的轴向力设计值计算:

其中Nlw——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

脚手架顶部Uz=1.000

(连墙件的轴向力设计值与风压高度变化系数成正比例函数关系,随着脚手架升高,风压高度变化系数增大,连墙件的轴向力设计值也随之增大,架体顶部达到最大。所以,连墙件计算时,风压高度变化系数应取架体顶部。)

脚手架顶部风荷载标准值Wk=k×Uz×Us×Wo=1×1.000×1.1323×0.300=0.340kN/m2。

Wk——风荷载基本风压标准值,Wk=0.340kN/m2;

Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw=2.00×1.80×3.00×1.20=12.960m2;

No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No=3.000kN

经计算得到Nlw=1.4×0.340×12.960=6.169kN,连墙件轴向力计算值Nl=6.169+3.000=9.169kN

(2)连墙件的强度计算:

经计算σ=9169.00/506.00=18.12N/mm2≤174.25N/mm2,满足要求。

(3)连墙件的稳定承载力计算:

连墙件的计算长度lo取脚手架到墙的距离

长细比λ=lo/i=30.00/1.59=19

长细比λ=19≤[λ]=150(查《冷弯薄壁型钢结构技术规范》),满足要求!

Φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ查表得到Φ=0.949;

Nl/ΦA=9.169×103/(0.949×1831.32)=5.28N/mm2

连墙件稳定承载力≤0.85f=174.25,连墙件稳定承载力计算满足要求!

(4)连墙件抗滑移计算:

连墙件采用双扣件与墙体连接。

经过计算得到Nl=9.169kN小于扣件的抗滑力12.00kN,满足要求!

(1)基础底面的平均压力计算

其中N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN);N=11.272

A——基础底面面积(m2);A=0.25

脚手架立杆底座、垫板与地基土接触受力的面积。可按以下情况确定:

a.仅有立杆支座(支座直接放于地面上)时,取支座的底面积;

b.在支座下设有厚度为50~60mm的木垫板(或木脚手板),则为a×b(a和b分别为垫板的两个边长,且不小于200mm),当面积计算值大于0.25m2时,则取0.25m2计算;

c.在支座下采用枕木做垫木时,面积按照枕木的底面积计算;

d.当一块垫木或垫板上支撑二根以上立杆时,则为a×b/n(n为立杆数),且用木垫板应符合(2)的取值规定。

P=11.272/0.25=45.09kN/m2

(2)地基承载力设计值计算fg=Kc×fgk

其中Kc——地基承载力调整系数;kc=0.40

fgk——地基承载力标准值;fgk=240.00

fg=0.40×240.00=96.00kN/m2

地基承载力的计算P≤fg,满足要求!

6.2楼板支撑面承载力验算

由于落地脚手架的分别座落在地下室顶板和裙房屋面上,故应对其楼板支撑面承载力进行以下验算:

6.2.1地下室顶板承载力验算

经计算29.8m高落地脚手架立杆传来的集中荷载为9.67KN,取架宽1.05m作为计算单元折算成楼面等效荷载为7.58KN/m2小于楼板设计允许承载力10KN/m2,满足要求。

6.2.2裙房屋面承载力验算

经计算24.9m高落地脚手架立杆传来的集中荷载为6.45KN,取架宽1.05m作为计算单元折算成楼面等效荷载为5.0KN/m2小于等于楼板设计允许承载力5KN/m2。

6.2.3对座落在2F悬挑雨棚部位的落地脚手架,均应在雨棚下脚手架立杆对应位置用顶托反撑搭设传力脚手架,将上部落地脚手架荷载传递到地下室顶板;传力脚手架步距为1.5m,其纵距和排距同上部架体。

弹脚手架安装线→安放垫木→安装纵向扫地杆→竖立杆→设抛撑→安装横向扫地杆→安装第一步小横杆→安装第一步纵向水平杆→铺竹笆脚手板→设置连墙杆→安装第二步小横杆→安装第二步纵向水平杆……

6.3.2立杆搭设注意事项

6.3.2.1立杆上的对接扣件应交错布置,两个相邻立杆接头不应设在同步同跨内,在高度方向错开的距离不应小于500mm,各接头中心距主节点的距离不得大于步距的1/3。

6.3.2.2开始搭设立杆时,应每隔6跨设置一根抛撑,待连墙杆件安装牢固后,方可根据情况拆除。

6.3.2.3当搭至有连墙杆件的部位时,搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后,应立即设置连墙件。

6.3.2.4立杆顶端应高出建筑物檐口上皮高度1.5m。立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。

6.3.2.5脚手架必须设置纵横向扫地杆,纵向扫地杆应使用直角扣件固定在距垫板不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆应固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上;当立杆基面不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,靠边坡的立杆到边坡的距离不应小于500mm.

6.3.3搭设纵横向水平杆注意事项

6.3.3.1脚手架纵向水平杆设置在横向水平杆之上,其间距不得大于400mm,接头应交错布置,不应设在同步、同跨内,相邻接头水平距离不应小于500mm,并避免设在纵向水平杆的跨中;搭接接头长度不得小于1m,并应设置3个旋转扣件固定。

6.3.3.2每个主节点处必须设置一根横向水平杆,并采用直角扣件固定在立杆上,脚手架平面外伸长度为200mm,靠墙一侧的外伸长度为250mm。

6.3.3.3封闭型脚手架的同一步纵向水平杆必须四周交圈,并用直角扣件与内外角立杆固定。

6.3.4设置连墙杆件、剪刀撑、横向支撑注意事项

6.3.4.1脚手架连墙件应严格按搭设尺寸设计中要求的间距均匀设置,形式宜采用菱形布置,连墙件宜靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300mm。

6.3.4.2连墙件必须从底部第一根纵向水平杆开始设置,一字型、开口型脚手架两端连墙件的垂直距离必须按建筑物层高连续设置;在施工电梯位置需断开的脚手架部位,应在开口两端第一纵距的两根立杆同时按层高设置连墙杆件,连墙杆件设置应呈水平并垂直于墙面,与脚手架连接的一端可稍微下斜,绝对不允许向上翘起。

6.3.4.3每道剪刀撑跨越立杆的根数宜在5~7根之间,其宽度不应小于6m,斜杆与地面的倾角宜在45~60度之间。

6.3.4.4高度在24m以下的脚手架,必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑,并应由底到顶连续设置,中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m。高度在24m以上的脚手架应在外侧立面整个长度和宽度上应连续设置剪刀撑;剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不应小于1m,应使用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。

6.3.4.5剪刀撑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。

6.3.4.6一字形、开口型脚手架的两端必须设置横向斜杆,中间宜每隔6跨设置一道,横向斜撑应设置在同一节间,由底至顶层呈之字形连续布置,斜腹杆应采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上。

6.3.4.7脚手架连续搭设高度在24米以下的封闭型脚手架可不设横向斜杆;高度在24米以上的封闭脚手架,除拐角应设置横向斜撑外,中间应每隔6跨设置一道。

6.3.5人行斜道搭设

6.3.5.1人行斜道宜附着外脚手架或建筑物上,但斜道杆件要独立设置,并采用之字型斜道,斜道宽度不宜小于1米,坡度为1:3,拐弯处应设置平台,其宽度不应小于斜道宽度。

6.3.5.2斜道两侧及平台外围均应设置栏杆及挡脚板,栏杆高度应为1.2米,挡脚板高度不应小于180mm,并按脚手架的搭设要求设置连墙件、剪刀撑及横向斜撑。

6.3.6扣件安装注意事项

6.3.6.1扣件螺栓拧紧力矩不应小于40Nm,并不大于65Nm,对接扣件的开口应朝上或朝内,各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。

6.3.6.2主节点处固定横向水平杆(或纵向水平杆)、剪刀撑、横向支撑的扣件中心线距主节点的距离不宜超过150mm。

6.3.7竹笆脚手板铺设及栏杆、挡脚板设置

6.3.7.1竹芭脚手板应按其主筋垂直于纵向水平杆满铺,采用对接平铺,四个角应用直径≥1.2mm的镀锌铁丝固定在纵向水平杆上。

6.3.7.2栏杆和挡脚板应搭设在外排立杆内侧,栏杆居中设置,挡脚板高度不应小于150mm,如下示意图。

6.3.7.3脚手架每六个步距靠墙一侧与内立杆之间使用18mm厚胶合板对接平铺,背面钉50×100mm木枋加强,接头两边必须设二根横向水平杆,胶合板外伸长度宜控制在100mm,作为脚手架竖向隔离措施,即六步一隔离,如下图所示。

6.3.8当需要在脚手架上开设门洞时,宜采用上升斜杆、平行弦杆桁架结构,斜杆与水平方向的倾角为45~60度,并按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》

的要求选用“B型”形式,见下图。

6.4落地脚手架的拆除

6.4.1拆除脚手架前应全面检查其扣件连接、连墙杆件、支撑体系等是否符合搭设时的要求,清除脚手架上的所有杂物及地面障碍物,并由单位工程施工负责人进行脚手架拆除的安全技术交底。

6.4.2拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业。

6.4.3连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架;分段拆除高差不应大于2步,如高差大于2步,应事先增设连墙件进行固定。

6.4.4当脚手架采取分段或分立面拆除时(如施工电梯部位),对不拆除的脚手架两端应事先按每个楼层增设连墙杆件和横向斜撑进行加固。

6.4.5当脚手架拆至底部最后一根立杆的高度时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙杆件。

7.第二种外架方式:14#楼东侧型钢悬挑脚手架

7.1型钢悬挑架材料选择

悬挑型钢水平梁选用16号热轧工字钢,斜拉杆采用钢丝绳(规格由计算确定),斜撑选用热轧工字钢(规格由计算确定),搭设脚手架用料同双排落地脚手架。

7.2型钢悬挑架搭设尺寸

立杆纵距La=1.20m,立杆横距Lb=1.05m,步距h=1.80m,连墙杆件水平间距L1=3.0~3.40m,竖向间距H1=4m,连墙杆件使用Φ48×2.75钢管,一端用直角扣件与脚手架内外立杆连接,另一端与建筑物预埋钢管使用双扣件连接;脚手架外侧满挂绿色密目安全立网。

7.3型钢悬挑架搭设顺序

型钢挑梁制作→预埋铁件及锚环→挑梁所在楼层混凝土浇捣→安装型钢挑支构件(按平面图)→型钢挑梁固定(按图)→安装并焊接型钢纵向联梁(按图)→按脚手架纵横距及内排架距墙尺寸焊接立杆限位短柱(纵向应拉通线)→竖立杆→设置架体临时支撑→安装横向扫地杆→安装纵向扫地杆→安装第一步小横杆→安装第一步纵向水平杆→铺竹芭脚手板→设置连墙杆件→安装第二步小横杆→安装第二步纵向水平杆……→预埋吊环浇捣上层混凝土→安装斜拉钢丝绳→脚手架搭至卸荷位置安装卸荷钢绳……→继续搭设脚手架至设计高度

7.414#楼东侧悬挑型钢水平梁布置

本工程型钢悬挑架布置在结构楼面,采用上拉式挑支构造。

7.5悬挑型钢水平梁节点大样图及受力验算书7.5悬挑型钢水平梁节点大样图及受力验算书

本工程建筑物边梁向外凸出最大距离为1100mm,为了确保外脚手架四周闭合及型钢水平梁锚固段能支承在结构受力部位;根据悬挑脚手架和型钢水平梁的实际工况及平面布置,选择承受荷载最不利的悬挑钢梁且具有代表性的节点构件作为验算对象,分别进行以下计算。

7.5.2详图一型钢受力计算书

7.5.2.1脚手架搭设参数

普通型刚上拉式悬挑双排脚手架搭设高度为18.1米,立杆采用单立杆;搭设尺寸为:立杆最大纵距为1.65米,立杆横距为0.85米,立杆的步距为1.8米;内排架距墙1.25米;大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为1根;采用Φ48×2.75钢管;横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数1.0;连墙件竖向间距4.0米,水平间距3.3米,采用双扣件连接;

7.5.2.2荷载参数

按装修脚手架选择,同时施工层数:2层;施工均布荷载:2.0kN/m2;风荷载参数按广东省惠州市采用,基本风压为0.75,风荷载高度变化系数μz为1.0,风荷载体型系数μs为1.126;计算中考虑风荷载作用;静荷载按每米立杆承受的结构自重荷载标准值:0.1292kN/m;脚手板自重标准值:0.30kN/m2;栏杆挡脚板自重标准值:0.15kN/m;安全设施与安全网自重标准值:0.005kN/m2;脚手板铺设层数:4层;脚手板类别:竹芭脚手板;栏杆挡板类别:钢杆,层板挡板。

7.5.2.3水平挑支构件选择

悬挑水平钢梁按带悬臂的单跨梁计算选择16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.5m,建筑物内锚固段长度3.0m;与楼板连接压环直径:20mm;楼板混凝土标号:C25;上拉钢绳数量1根,钢绳安全系数取8,钢绳上下拉结点垂直距离为3.20m;钢绳水平方向距离建筑物取2.15m。

7.5.2.4脚手架立杆荷载计算

作用于脚手架上的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载,经计算20米高脚手架产生的立杆轴向力为:

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值:N1=10.561kN;

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值:N2=9.972kN;

风荷载设计值产生的立杆段弯矩值:Mw=0.316kN.m;

7.5.2.5脚手架立杆的稳定性计算

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:

立杆的轴向压力设计值:N=10.561kN;

计算立杆的截面回转半径:i=1.59cm;

计算长度附加系数按《扣件式规范》表5.3.3得:k=1.155,计算长度系数μ=1.5;

计算长度,由公式lo=k×μ×h确定:l0=3.118m;长细比Lo/i=196;

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到:φ=0.188;

立杆净截面面积:A=4.57cm2;立杆净截面模量(抵抗矩):W=4.79cm3;

钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;

σ=10561/(0.188×457)=122.922N/mm2;

立杆稳定性计算σ=122.922N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=9.972kN;Mw=0.316kN.m;

σ=9972/(0.188×457)+316000/4790=182.038N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

7.5.2.6连墙件计算

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:

风荷载标准值Wk=0.497kN/m2;

每个连墙件覆盖最大脚手架外侧迎风面积Aw=13.60m2;

按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力:N0=5.0kN;

风荷载产生的连墙件轴向力设计值,按照下式计算:

Nlw=1.4×Wk×Aw=9.463kN;

连墙件的轴向力设计值:Nl=Nlw+N0=14.463kN;

连墙件承载力设计值按下式计算:

Nl=14.463kN

由以上计算得到Nl=14.463kN小于双扣件的抗滑力16kN,满足要求!

7.5.2.7悬挑水平梁受力计算

受脚手架集中荷载:P=(1.2×6.552+1.4×2.805)=10.561kN;

水平钢梁自重荷载:q=1.2×26.1×0.0001×78.5=0.246kN/m;

安装上拉钢绳后经连续梁计算得到最大内力:

Tmax=18.874kN;

Rb=7.491kN;

未安装上拉钢绳时,考虑5.4米架高,悬臂水平梁计算得到最大内力:

σ=Mmax/1.05W=10.761×106/(1.05×141000)=72.68N/mm2;

水平梁的最大应力计算值72.68N/mm2小于抗压强度设计值215N/mm2。

水平钢梁整体稳定性计算:

φb=570×9.9×88×235/(4300×160×235)=0.72

得到φb值为0.658。

经计算水平钢梁最大应力σ=10.761×106/(0.658×141000)=116N/mm2;

水平钢梁的稳定性计算σ=116小于[f]=215N/mm2,

7.5.2.8上拉钢绳、吊环强度计算

钢丝拉绳的内力:T=Tmax=18.874kN;;

钢丝绳的容许拉力按照下式计算:

计算中[Fg]取T=18.874kN,α=0.82,K=8,

经计算YD/T 2376.6-2018 传送网设备安全技术要求 第6部分:PTN设备.pdf,钢丝绳最小直径必须大于19.19mm才能满足要求!

钢丝拉绳吊环强度计算:

取钢丝拉绳轴力T=18.874kN作为吊环的拉力N:

则N=T=18.874kN;

钢丝拉绳吊环强度计算公式为

其中:[f]为吊环受力的单肢抗剪强度某市政工程绿色环保施工方案,取[f]=125N/mm2;

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