悬挑式脚手架工程专项施工方案

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悬挑式脚手架工程专项施工方案

外立杆NQK外=2×1.5×0.95×2/2=2.85KN

内立杆NQK内=2.85+2×0.25×1.5×2=4.35KN

T/CECS10036-2019标准下载E、垂直荷载组合(不考虑风荷载)

N1=1.2×(NG1K+NG2K)+1.4×NQK外

=1.2×(2.426+1.531)+1.4×2.85=8.738KN

N2=1.2×(NG1K+NG2K)+1.4×NQK内

=1.2×(2.426+1.224)+1.4×4.35=10.47KN

1.2、水平悬挑梁设计

本工程水平悬挑梁型钢采用16#,长3~5米,在13、19层楼面上预埋2Φ16的圆钢对工字钢进行固定,采用钢管顶撑。

根据《钢结构设计规范》的规定进行下列计算与验算,计算模型:

1.2.1除悬挑阳台板处,按照悬挑梁进行计算,验算悬挑梁时,不考虑钢丝绳的承载力,只作为附加安全保险。

A、16#工字钢的截面特性

WX=141×103mm3,I=1130×104mm4,自重q=0.2006KN/m

弹性模量E=206×105n/mm2,翼缘宽度b=88mm,

翼缘平均厚度δ=9.9mm,高度h=160mm。

Mmax=N1×1.2+N2×0.25+q×1.52/2

=8.738×1.2+10.47×0.25+0.2006×1.52/2

σ=Mmax/(γx×WX)<f

γx——截面发展系数,查表得γx=1.05

f——型钢的抗弯强度设计值,Q235钢,取f=215N/mm2

σ=13.33×106/(1.05×141×103)=90.03N/mm2<215N/mm2,

根据钢结构设计规范的规定,轧制普通工字钢受弯要考虑整体稳定问题。按附录一之(二),本悬挑梁跨长1.2米折算成简支梁,其跨度为2×1.2=2.4米,按下列公式计算整体稳定系数ψ:

ψ=(570bδ/l1h)×235/σs

=(570×88×9.9/(2400×160))×235/215

σ=Mmax/(ψ×WX)<f

=13.33×106/(1.413×141×103)=66.91N/mm2<215N/mm2

N1、N2——作用于水平悬挑梁上的内外立杆荷载(KN)

E——弹性模量,E=206×105N/mm2

I——工字钢的惯性矩,I=1660×104mm4

L——悬挑梁悬伸长度的2倍

=8.738×103×12003/3×2.06×105×1130×104+

10.47×103×2502×1300×2.808/6×2.06×105×1130×104

0.2006×13004/8×2.06×105×1130×104

=2.364mm<L/400

2.364mm<2800/400=7mm

锚固选用1Φ16圆钢预埋在楼板上,吊环承受的拉力为:

N3=Mmax/1.2=13.33/1.2=11.11KN

σ=N/A<[σ]=215N/mm2

=11.11×103/(3.14×122/4)

=98.27N/mm2<[σ]

1.2.2悬挑阳台板处,按照悬挑梁进行计算,验算悬挑梁时,需考虑钢丝绳及悬挑梁共同作用的承载力。

(按Φ14钢丝绳6*19达到最大承载力)

查Φ14钢丝绳6*19破断拉力为101KN

参考有关材料手册,吊拉钢丝绳的安全系数取8~10

故Φ14钢丝绳6*19承受最大拉力为

N=101/8=12.625KN

A、16#工字钢的截面特性

WX=141×103mm3,I=1130×104mm4,自重q=0.2006KN/m

弹性模量E=206×105n/mm2,翼缘宽度b=88mm,

翼缘平均厚度δ=9.9mm,高度h=160mm。

Mmax=N1×2.6+N2×1.45+q×2.72/2

=15.417KN·m

σ=Mmax/(γx×WX)<f

γx——截面发展系数,查表得γx=1.05

f——型钢的抗弯强度设计值,Q235钢,取f=215N/mm2

σ=15.417×106/(1.05×141×103)=104.13N/mm2<215N/mm2,

根据钢结构设计规范的规定,轧制普通工字钢受弯要考虑整体稳定问题。按附录一之(二),本悬挑梁跨长1.2米折算成简支梁,其跨度为2×1.6=3.2米,按下列公式计算整体稳定系数ψ:

ψ=(570bδ/l1h)×235/σs

=(570×88×9.9/(3200×160))×235/215

σ=Mmax/(ψ×WX)<f

=15.416×106/(1.06×141×103)=103.14N/mm2<215N/mm2

N1、N2——作用于水平悬挑梁上的内外立杆荷载(KN)

E——弹性模量,E=206×105N/mm2

I——工字钢的惯性矩,I=1660×104mm4

L——悬挑梁悬伸长度的2倍

10.47×103×16502×2700×2.389/6×2.06×105×1130×104

0.2006×27004/8×2.06×105×1130×104

=13.26mm<L/400

13.26mm<5400/400=13.5mm

锚固选用1Φ16圆钢预埋在楼板上,吊环承受的拉力为:

N3=Mmax/1.2=15.417/1.2=12.85KN

σ=N/A<[σ]=215N/mm2

=12.85×103/(3.14×162/4)

=63.94N/mm2<[σ]

G、综上所述,当挑梁采用16#工字钢时,其强度、挠度、稳定性均符合要求。

1.3、立杆稳定性计算

A、无风荷载时,立杆稳定性计算:

N——计算立杆最大垂直力设计值,取N=N2=10.47KN

(——轴心受压构件的稳定系数,根据长细比λ=l0/i=kμh/i,立杆计算长度l0=kμh查表得l0=1.155×1.5×150=260cm,长细比λ=l0/i(钢管回转半径)=260/1.58=164.556,查表,(=0.260,

A——立杆的截面面积,A=489mm2

f——钢管抗压强度(设计值为205N/mm2)

N/(A=10470/(0.26×489)=82.35N/mm2≤205N/mm2

B、在风荷载作用下,立杆稳定性计算

N/(A+MW/W≤f

MW——由风荷载设计值产生的弯距

W——钢管立杆的截面模量(5.08cm3)

ωK=0.7μzμsω0

μz——风压高度变化系数(1.67)

μs——脚手架风荷载体型系数=1.3×0.4=0.52

ω0——基本风压(0.45)

ωK=0.7×1.67×0.52×0.45=0.273546KN/m2

由风荷载产生的弯距计算

MW=0.85×1.4×ωKlah2/10

0.85×1.4×0.273546×1.53/10

=0.1099KN·m

N/(A+MW/W=82.35+0.1099×106/(5.08×103)

=103.98N/mm2≤205N/mm2

连墙构造对外脚手架的安全至关重要,必须引起高度重视,确保架体稳固。连墙拉筋用1Φ10圆钢拉到剪力墙上,顶撑用Φ48×3.5钢管,布置方式为两步三跨。

由风荷载产生的连墙件轴向力设计值:

N1W=1.4ωKAW

=1.4×0.273546×3×4.5=5.17KN

连墙杆约束脚手架平面变形所产生的轴向力N0,对双排脚手架取5.0KN,连墙杆轴向力设计值

N=N1W+5.0=5.17+5.0

=10.17KN<16KN(2个扣件抗滑移值)

1Φ10圆钢拉筋的承载力:

 N=[fy]s=210×3.14×52=16.485KN>N1w=10.17KN,所以连墙件拉筋用1φ10筋满足要求。

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》可知,一个直角或旋转扣件的抗滑设计值为8.00KN。由此可见,在两步三跨内采用φ48×3.5钢管固定在内立杆上,同时每个结点需要两个直角或旋转扣件同时工作(也就是每个结点的抗滑力满足16.00KN)。

共计13层,总高为37.05+0.7米<50米。采用双排落地式脚手架。

双排脚手架放在地下室顶板上,上面设木垫板(3500×200×60mm)。要求铺放平整,不得悬空,在立杆底部应设扫地杆,扫地杆距地面200mm。脚手架地基高于自然地坪50mm,在脚手架外侧设一浅明排水沟,以排除地面雨水防止基础被水浸泡。

条件:双排脚手架采用密目网全封闭搭设高度=37.75m,立杆纵距La=1.50m,立杆横距Lb=0.95m,大横杆步距H=1.5m,铺脚手板3层,同时施工2层,施工荷载QK=2KN/M2,连墙杆布置为两步三跨。

、NG1K(一步一纵距自重×全高)

立杆:2h×自重=2×1.5×0.0304=0.1152KN

大横杆:2l×自重=2×1.5×0.0384=0.1152KN

小横杆:0.25+0.95+0.1=1×(0.1+0.95+0.25)×0.0384=0.04992KN

扣件:(2+2+1)×0.015=0.075KN

NG1K=0.1152+0.1152+0.0499+0.075=0.355KN

脚手架全高37.75m米,折合H/h=37.75/1.5=25.2步

所以NG1K=25.2×0.355÷2=8.946KN÷2=4.473KN(为一根立杆承重,按里外立杆平均受力计算)

、NG2K(构配件全高一纵距自重)

2×(b+0.25)×l×0.35=2×(0.95+0.25)×1.5×0.35=1.26KN

(2层×小横杆长×钢管自重)+(2层×2个扣件×扣件自重)

=(2×1.5×0.0384)+(2×2×0.015)=0.1752KN

(2个作业层×l×自重)+(2层×1个扣件×自重)

=(2×1.5×0.0384)+(2×1×0.015)=0.115+0.03KN

2层×立杆纵距l×挡脚板每米重=2×1.5×0.08=0.24KN

剪力撑按水平6跨、垂直6步一组设置,与地面成45度(本脚手架为25.2步):

2根×1.41×步距h×25.2/6×钢管自重+扣件重

=2×1.41×1.5×25.2/6×0.0384+10×0.015=0.832KN

密目网(密目网按1.8m×6m重3.0kg)

1.8×6=10.8㎡=30N=0.003KN/㎡

37.75×1.5×0.003=0.17KN

NG2K=1.26+0.1752+0.115+0.03+0.24+0.832+0.17=2.82KN

一根立杆的配件自重NG2K=2.82/2=1.411KN

、NQK(施工荷载)

QK=2KN/㎡×2层=4KN/㎡

NQK=1.5×(0.95+0.25)×4=7.2KN

一根立杆的施工荷载:NQK=7.2/2=3.60KN

N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4NQK

=1.2×(4.473+1.411)+1.4×3.60

N/(A≤f=205N/mm2

长细比λ=l0/I=260/1.58=165<[210]满足要求

当λ=164.556时,查表的(=0.260

所以N/(A=12100/(0.260×489)=95.17N/mm2≤205N/mm2

风荷载产生的应力MW/W

MW=0.85×1.4wk×l×h2/10

wk=0.7µsµzw0

µs=1.3¢(挡风系数¢=0.4)=1.3×0.4=0.52

µz=0.8(按郊区,5米高取值,查表2)

w0=0.35(基本风压取值)

wk=0.7µsµzw0=0.7×0.52×0.8×0.35=0.102KN/mm2

l=1.5m(脚手架立杆纵距)

所以MW=0.85×1.4wk×l×h2/10=0.85×1.4×0.102×1.5×1.52/10

MW/W=41000/5080=8.07N/mm2

立杆轴力与风荷载值叠加

N/(A+MW/W=95.17+8.07=103.24N/mm2〈205N/mm2(安全)

[H]=HS/(1+0.001HS)

[H]——脚手架允许搭设高度(m)

其中(=0.259;A=4.89㎝2;f=205N/㎜2

NG2K=1.411KN;NQK=3.60KN;MWK/W=8.07N/㎜2

gk=0.1394KN/m

HS——理论搭设高度(m)

[H]=HS/(1+0.001HS)=113÷(1+0.113)=101.53m>37.75m(满足要求)

风荷载作用下每个连墙杆的轴向力:

N=1.4wkAW+N0

wk=0.7µsµzw0(计算最不利位置,算到架顶29米处,此时µz取值40米高处,µz=1.56,w0=0.35)

wk=0.7µsµzw0=0.7×0.52×1.56×0.35=0.199N/m2

AW=2h×3l=3×4.5=13.5m2

N0=5KN(双排架取值)

所以N=1.4wkAW+N0

=1.4×0.199×13.5+5=8.761KN〈2×8KN(两个扣件抗滑移值)

八、脚手架搭设安全要求

1、立杆垂直偏差:纵向偏差不大于H/200:且不大于100mm,横向偏差不大于H/400,且不大于50mm(H为架高)。

2、纵向水平杆水平偏差不大于总长度的1/300,且不大于20mm,横向水平杆水平偏差不大于10mm。

3、扣件紧固力不得低于40N·M或高于65N·M。

4、连墙点的数量、位置要正确,连接牢固,无松动现象。

5、脚手架外侧满挂聚氯乙烯密目防火安全网进行全封闭施工。

6、脚手架搭设应进行书面安全技术交底,搭设完毕后应检查验收后方可投入使用。

7、外架搭设必须满足施工操作要求和安全防护的需要,外架的防护栏高设置为1200mm。

8、架子不得超负荷使用,严禁超荷载堆放材料。

9、架子在使用期间,应经常检查,强风、雨、雪后应检查,确保架子使用安全。

九、脚手架搭设的安全技术措施

为确保脚手架在搭设,使用和拆除阶段的安全,应注意以下几点:

1、脚手架施工人员必须持有本人上岗证,除了专业上岗证还要具备本人上岗健康体检证,严禁酒后操作。

2、架子工作业时,必须严格着装制度,戴好安全帽、系好安全带、穿软底鞋,所用材料要堆放平稳,上下传物不应抛扔。

3、脚手架的外侧、斜道和上料平台,必须绑1m高的护身栏杆和200~250mm高的挡脚板及挂防护栏网,且同时随施工高度的升高而提升。

4、随时注意清除架子上的杂物公路桥涵施工技术规范2020.pdf,严禁超荷载堆放材料。

5、遇暴风雨后,应立即对架子进行检查,发现问题即时处理。

6、外架和内架使用期,严禁私自拆除任何部位的架子。

四、脚手架工程设计及搭设参数 2

沥青道路施工组织设计2、落地式脚手架 14

八、脚手架搭设安全要求 18

九、脚手架搭设的安全技术措施 19

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