超高悬挑脚手架方案已通过专家论证

...wd......wd......wd...XXXXX工程XXXX楼工程悬挑脚手架方案一、编制依据?建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准?JGJ130-2011?建筑施工安全检查标准?JGJ59－2011?建筑构造荷载标准?GB50009－2012XXXXX工程施工图纸。PKPM施工计算软件二、脚手架搭设工程概况1.本工程为XXXXXXX楼工程，位于XXXXXXXXXXX内。XXX楼为6层砖混普通住宅楼，XXX为高层框架构造，工程XXX采用悬挑脚手架，十层以下采用落地式双排脚手架，搭设符合标准要求，十层以上为悬挑脚手架，其中XX楼悬挑高度为22.4m、45#楼悬挑高度为23.4m，46#-49#楼悬挑高度为21.6m，均超过标准规定悬挑脚手架不超过20m要求，其中44#楼、45#楼为17层住宅楼，高度为50.8m、46-49#楼为16层住宅楼，高度为49.1m，层高均为2.8m。建设单位为XXXXX置业，设计单位为XXXXX设计，监理单位为XXXXX监理，由XXXXX承建施工。2.本工程主体施工已完毕，外墙架体撤除前仅剩外墙抹灰找平层施工，故作为装修脚手架使用。3.架体在十层楼板处开场悬挑至屋面，悬挑最高处为23.4m，计算书取悬挑高度最大值进展计算，其中工字钢，钢管等搭设材料参数均符合标准要求。搭设参数如下：2.1在十层楼板处使用16号工字钢进展悬挑，悬挑高度为23.4m，建筑物外悬挑段长度1.50m，建筑物内锚固段长度2.5m。2.2脚手架采用φ48×3.5mm钢管，立杆采用单立管，立杆的纵距1.50m，立杆的横距0.90m，立杆的步距1.80m，内排架距离构造0.3m。2.3锚固点预埋φ16U形圆钢进展固定，每个工字钢锚固3处。2.4连墙件采用2步3跨双扣件连接，竖向间距3.60m，水平间距4.50m三、脚手架搭设施工工艺3.1悬挑式脚手架搭设顺序：按装工字钢挑梁—安装立杆、放置纵向扫地杆—横向扫地杆—第一步水平杆—第一步小横杆—第二步水平杆--第二步小横杆……连墙杆--剪刀撑随高度搭设。3.2悬挑脚手架搭设方法：3.2.1钢梁的制作钢梁采用16#工字钢制成，在钢梁一侧距端部翼板上部焊接φ32短钢筋头，上部脚手架立杆即套入锚桩内，在钢翼板下部距端部100处再焊接一个短钢筋头，作为斜支撑上部水平横杆外挡杆。在工字钢搭设在立杆部位将钢梁的上下翼板用50宽10厚钢板将其开口处焊接，以提高钢梁的自身刚度。3.2.2工字钢锚固工字钢伸出端为1.5m，锚固端为2.5m，埋件规格为φ16U形圆钢，U型圆钢在钢筋底板筋下，安装工字钢与U型锚卡间隙处用木楔塞紧，再用铁钉固定。尾端间距20cm设置两处，伸出楼板处设置一处，每个工字钢最少设置三处锚固。悬挑钢梁U型螺栓固定构造3.2.3悬挑脚手架步距为1.8m，纵距为1.5m，横距为0.9m，立杆接头除在顶层可采用搭接外，其余各接头必须采用对接扣件对接，开口向建筑物一面。立杆上的对接扣件应交织布置，两个相邻立杆拉接头不能在同一步距内，两相邻立柱拉接在高度方向上错开的距离不应小于500mm，各接头中心距主节点的距离不大于步距的1/3。立杆采用搭接方式接长应不少于三个扣件连接固定，立柱的搭接的长度不应小于1m，端部扣件的边缘至杆端距离不应小于100mm。3.2.4剪刀撑设置本工程脚手架满设剪刀撑，沿架高连续设置，刷红白漆区分。3.2.5拉结点设置本工程拉结点设置架体与建筑物墙体拉结，采用二步三跨双扣件连接。四、脚手架搭设要求4.1脚手架必须配合施工进度分次搭设，每次搭设高度为高出工作面1.5m。4.2高度不应超过相邻连墙件以上二步。4.3每搭设完一步架后，按标准校正垂直度。4.4底座规定：底座、垫板均应准确的放在定位线上。4.5立杆搭设4.5.1严禁将外径48mm与51mm的钢管混用。4.5.2开场搭设立杆时，每隔6跨设置一根抛撑直至连墙安装稳定后，方可撤除。4.5.3当搭设至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。4.6扣件安装应符合以下规定：4.6.1扣件规格必须与钢管外径相符合。4.7脚手板的铺设应符合以下规定：4.7.1脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120—150mm。脚手板对接、搭接示意图：4.7.2在拐角应与横向水平杆可靠连结，防止滑动。4.7.3自顶层作业层的脚手架往下计，每隔10m设一道安全平网。五、脚手架的撤除5.1脚手架撤除时应按顺序逐层由上而下进展，严禁上下同时作业。5.2拆架前，全面检查脚手架定出作业方案，进展技术交底并报公司安全处批准前方可施工。5.3脚手架撤除前应在建筑物外侧设戒备线，划分戒备区，有专人负责看护，确保撤除时的安全。5.4拆架时要统一指挥，上下照应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。5.5拆架时，不得中途换人，如必须换人，必须将撤除情况交代清楚前方可离开。每天拆架下班时，不应留下隐患部位。5.6所有连墙杆应随脚手架逐层撤除，严禁先将连墙杆整层或数层撤除后在撤除脚手架；分段撤除高差不应大于2步。5.7所有杆件和扣件在撤除时应别离，不准在杆件上附着扣件或两杆连着送到地面。5.8当脚手架拆至下步最后一根长钢管的高度时，应先在适当位置搭临时抛撑加固，后拆连墙杆。5.9所有的脚手板，应自外向里竖立搬运，以防脚手板或垃圾物从高处坠落伤人。5.10拆下的零配件要装入容器内，用吊蓝吊下；拆下的钢管要绑扎结实，双点起吊，撤除后的各种杆件及扣件等必须及时分段集中用塔吊吊运至地面，严禁从高空抛掷。5.11运至地面的构件应及时堆放整齐，确保现场文明施工。六、检查与验收：6.1脚手架根基需进展检查与验收：6.2作业层上施加荷载前需进展检查与验收；6.3每搭设完10—13m高度后需进展检查与验收；6.4到达设计高度需进展检查与验收；6.5遇有六级大风与大雨后和经历冬季停工来年复工前需进展检查与验收；6.6停用超过一个月需进展检查与验收。七、文明施工要求7.1进入施工现场的人员戴好安全帽，操作作业时要正确系扣安全带，穿防滑鞋，现场制止吸烟。7.2操作人员严禁酒后上架作业，操作时要精力集中，制止嬉皮打闹。7.3首先由安全员对安装及撤除人员进展详细的技术交底前方可操作，并且操作人员需持证上岗。操作人员定期进展体检。凡患有高血压、贫血病、心脏病及其他不适应高空作业者，一律不得上架操作。7.4上架子作业人员上下均应走人行梯道，不准攀爬架子。7.5护栏、脚手板、密目网等影响作业时，如需拆改，应由架子工完成，任何人不得任意拆改。7.6脚手架验收合格后，未经许可任何人不得擅自拆改。7.7不准利用脚手架吊运重物，不准攀爬架子上下作业；不准推车在架子上跑动；塔吊起吊物体时不能碰撞和拖动脚手架。7.8不得将模板支撑、泵送砼及砂浆的输送管等固定在脚手架上，严禁任意悬挂起重设备。7.9在脚手架上作业人员不得任意撤除脚手架。7.10脚手架要定期检查，发现问题及时解决，不留后患。7.11要保证脚手架的整体性，不得与井架、塔吊一并拉结，不得截断架体。7.12施工人员不得凌空抛掷物品，材料、工具不得乱扔。7.13使用的工具要放在工具包内，防止掉落伤人；登高要穿防滑鞋，袖口及裤口要扎紧。7.14脚手架堆放场地要整洁、摆放合理、专人保管，并建设严格领退料手续。7.15施工人员做到工完料净脚下清，确保脚手架施工材料不浪费。搭拆脚手架时，地面应设围栏和戒备标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。拆下的材料运至指定地点，分类堆放整齐，妥善保管。7.16凡在三步架以上高度时作业人员必须系扣安全带。所用工具用绳挂在身上。搭设架子时，如果有六级以上大风、大雪、大雾大雨天气停顿脚手架作业。在冬、雨季要经常检查脚手板，有无积水、积雪等物，假设有随时清扫，并要采取防滑措施。八、悬挑脚手架计算书悬挑式扣件钢管脚手架计算书钢管脚手架的计算参照?建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准?〔JGJ130-2011〕。计算参数:钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取0.90。双排脚手架，搭设高度23.4米，立杆采用单立管。立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.90米，内排架距离构造0.30米，立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为φ48×3.0，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。施工活荷载为2.0kN/m2，同时考虑2层施工。脚手板采用木板，荷载为0.35kN/m2，按照铺设4层计算。栏杆采用木板，荷载为0.17kN/m，安全网荷载取0.0100kN/m2。脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加一根小横杆。基本风压0.45kN/m2，高度变化系数0.7400，体型系数1.0750。悬挑水平钢梁采用16号工字钢，建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度2.50米。悬挑水平钢梁采用悬臂式构造，本悬挑脚手架用做装修施工，不参与构造计算，故不计算钢丝绳拉结参数。一、小横杆的计算小横杆按照简支梁进展强度和挠度计算，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=0.350×1.500/2=0.262kN/m活荷载标准值Q=2.000×1.500/2=1.500kN/m荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.262+1.4×1.500=2.461kN/m小横杆计算简图2.抗弯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:M=2.461×0.9002/8=0.249kN.mσ=0.249×106/4491.0=55.485N/mm2小横杆的计算强度小于184.5N/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计算公式如下:荷载标准值q=0.038+0.262+1.500=1.801kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.0×1.801×900.04/(384×2.06×105×107780.0)=0.693mm小横杆的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!二、大横杆的计算大横杆按照三跨连续梁进展强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算小横杆的自重标准值P1=0.038×0.900=0.035kN脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.900×1.500/2=0.236kN活荷载标准值Q=2.000×0.900×1.500/2=1.350kN荷载的计算值P=(1.2×0.035+1.2×0.236+1.4×1.350)/2=1.107kN大横杆计算简图2.抗弯强度计算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×(1.2×0.038)×1.5002+0.175×1.107×1.500=0.299kN.mσ=0.299×106/4491.0=66.580N/mm2大横杆的计算强度小于184.5N/mm2,满足要求!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=0.677×0.038×1500.004/(100×2.060×105×107780.000)=0.06mm集中荷载标准值P=0.035+0.236+1.350=1.621kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V1=1.146×1620.810×1500.003/(100×2.060×105×107780.000)=2.82mm最大挠度和V=V1+V2=2.883mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!三、扣件抗滑力的计算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(标准5.2.5):R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；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脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.900×1.500/2=0.236kN活荷载标准值Q=2.000×0.900×1.500/2=1.350kN荷载的计算值R=1.2×0.058+1.2×0.236+1.4×1.350=2.243kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验说明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN；四、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)每米立杆承受的构造自重标准值(kN/m)；本例为0.1072NG1=0.107×23.400=2.510kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35NG2=0.350×4×1.500×(0.900+0.300)/2=1.260kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.17NG3=0.170×1.500×4/2=0.510kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.010NG4=0.010×1.500×23.400=0.351kN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.631kN。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=2.000×2×1.500×0.900/2=2.700kN风荷载标准值应按照以下公式计算其中W0——基本风压(kN/m2)，W0=0.450Uz——风荷载高度变化系数，Uz=0.740Us——风荷载体型系数：Us=1.075经计算得到，风荷载标准值Wk=0.450×0.740×1.075=0.358kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+0.9×1.4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×4.631+0.9×1.4×2.700=8.959kN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经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×4.631+1.4×2.700=9.337kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式MW=0.9×1.4Wklah2/10其中Wk——风荷载标准值(kN/m2)；la——立杆的纵距(m)；h——立杆的步距(m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩：Mw=0.9×1.4×0.358×1.500×1.800×1.800/10=0.219kN.m五、立杆的稳定性计算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=9.337kN；i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；k——计算长度附加系数，取1.155；u——计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m；A——立杆净截面面积，A=4.239cm2；W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3；λ——由长细比，为3118/16=196；φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.190；σ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=184.50N/mm2；经计算得:σ=9337/(0.19×424)=116.196N/mm2；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!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=8.959kN；i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；k——计算长度附加系数，取1.155；u——计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m；A——立杆净截面面积，A=4.239cm2；W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3；λ——由长细比，为3118/16=196；φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.190；MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.219kN.m；σ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=184.50N/mm2；经计算得到σ=8959/(0.19×424)+219000/4491=160.303N/mm2；考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!六、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×Awwk——风荷载标准值，wk=0.358kN/m2；Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积:Aw=3.60×4.50=16.200m2；No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No=3.000经计算得到Nlw=8.119kN，连墙件轴向力计算值Nl=11.119kN根据连墙件杆件强度要求，轴向力设计值Nf1=0.85Ac[f]根据连墙件杆件稳定性要求，轴向力设计值Nf2=0.85φA[f]连墙件轴向力设计值Nf=0.85φA[f]其中φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.60的结果查表得到φ=0.95；净截面面积Ac=4.24cm2；毛截面面积A=18.10cm2；[f]=184.50N/mm2。经过计算得到Nf1=66.478kNNf1>Nl，连墙件的设计计算满足强度设计要求!经过计算得到Nf2=270.099kNNf2>Nl，连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!连墙件双扣件连接示意图七、悬挑梁的受力计算悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算悬出端C受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。悬臂单跨梁计算简图支座反力计算公式支座弯矩计算公式C点最大挠度计算公式其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。本工程算例中，m=1500mm，l=2500mm，ml=300mm，m2=1200mm；水平支撑梁的截面惯性矩I=1130.00cm4，截面模量(抵抗矩)W=141.00cm3。受脚手架作用集中强度计算荷载N=9.34kN水平钢梁自重强度计算荷载q=1.2×26.10×0.0001×7.85×10=0.25kN/mk=1.50/2.50=0.60kl=0.30/2.50=0.12k2=1.20/2.50=0.48代入公式，经过计算得到支座反力RA=25.062kN支座反力RB=-5.405kN最大弯矩MA=14.282kN.m抗弯计算强度f=14.282×106/(1.05×141000.0)=96.465N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!受脚手架作用集中计算荷载N=4.63+2.70=7.33kN水平钢梁自重计算荷载q=26.10×0.0001×7.85×10=0.21kN/m最大挠度Vmax=8.691mm按照?建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准?(JGJ130-2011)表5.1.8规定：水平支撑梁的最大挠度小于3000.0/250,满足要求!八、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下其中φb——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表?钢构造设计标准?(GB50017-2011)附录得到：φb=2.00由于φb大于0.6，按照?钢构造设计标准?(GB50017-2011)附录B其值φb'=1.07-0.282/φb=0.929经过计算得到强度σ=14.28×106/(0.929×141000.00)=109.03N/mm2；水平钢梁的稳定性计算σ<[f],满足要求!九、锚固段与楼板连接的计算1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=5.405kN水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照?混凝土构造设计标准?9.7.6[f]=65N/mm2；压点处采用3