外架搭设方案1

先河国际社区17#楼工程脚手架施工方案·编制：审核：审批：编制单位：铜川市第二建筑工程有限责任公司编制日期：2011年03月25日脚手架工程搭设方案一、编制说明先河国际社区17#住宅楼,剪力墙结构。建筑面积14556.73平方米，室内外高差0.45m，地下一层，地上二十四层，长36米,宽20.1米,地下室层高4.2米，一层层高4.2米，二层层高3.9米，三至二十四层为标准层，层高均为3米，建筑总高75.5米，工期要求2011年9月底前完成主体封顶。二、编制依据1、建筑施工安全技术规范2、建筑安全管理手册3、建筑施工安全检查标准实施指南4、建筑施工安全管理知识读本5、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范6、工程施工图纸7、文明工地验收标准三、方案选择本工程型钢悬挑式脚手架拟从五层开始搭设,四层以下脚手架则采用钢管落地式脚手架，待五层脚手架搭设完成后予以拆除。有鉴于此，经权衡考虑采用以下方案:1、方案选择:1)楼体从地下室开始，四侧均搭设脚手架，从五层开始，搭设四侧均悬挑的型钢悬挑式脚手架，挑五、六、七、八、九层，第二部四侧均悬挑的型钢悬挑式脚手架从十层开始，挑十、十一、十二、十三层，十四层，十层脚手架完成后，开始拆除五到九层的脚手架，为十五层到十九层脚手架的搭设提供材料，主体进入十五层，搭设第三部四侧均悬挑的型钢悬挑式脚手架，挑十五层、十六层、十七层、十八层、十九层，十五层脚手架完成后，开始拆除十到十四层的脚手架，为二十到二十四层脚手架搭设提供材料，主体进入二十层，搭设第四部四侧均悬挑的型钢悬挑式脚手架，挑二十层到屋面，直到主体封顶。2、材料选择1)挑梁采用160#工字钢,约需500米2)挑梁受力端部用φ12.5钢丝绳,约需400米3、搭设方案:共挑四次,分别为:5～9层；10～14层；15～19层；20～屋面。1)地下室剪力墙砼浇注前开始在楼体四周搭设钢管落地式脚手架。落地式脚手架到四层。2)四层顶板砼浇注完成后开始在楼体四周五层地板处,搭设工字钢挑架。3)工字钢挑架上至十层地板时,开始在楼体四周第二次搭设工字钢挑架，同时拆除第一次五～九层脚手架。4)十四层顶板砼浇注完成后开始在楼体四周的十五层地板处,搭设第三次全工字钢挑架，同时拆除第二次十～十四层脚手架。5）工字钢挑架上至二十层地板时，开始在楼体四周第四次搭设工字钢挑架，直到主体封顶。4、截面尺寸选择:1)沿主体四周每1.5米设160#工字钢挑梁一根,阳台处挑梁挑出阳台1.15米,配重3.35米,工字钢挑梁总长4.5米;其它处挑梁挑出1.15米,配重1.85米,工字钢挑梁3米。2)立杆纵距La=1.5米(最大1.6米),立杆横距,0.80米,步距1.5米,距墙距离0.3米。四、脚手架计算（一）工程参数1、脚手架搭设参数脚手架搭设高度落地架为19.5m，悬挑脚手架为15m;步距1.5m;立杆纵距1.5m;横距0.8m;脚手架内排立杆离墙距离0.3m;小横杆间距1.5m;大小横杆的布置方法：小横杆在大横杆上面;连墙件方式：扣件连接，二步三跨。钢管按实际壁厚φ48×3.0计算。2、永久荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值gk:0.1394kN/m；脚手板类别:竹串片脚手板；脚手板自重标准值QP1:0.35kN/m2；脚手板铺设2层；栏杆挡板类别:木脚手板；栏杆挡脚板自重标准值QP2:0.14kN/m2；安全设施与安全网QP3:0.005kN/m23、可变荷载与风荷载参数施工均布活荷载标准值QK:2kN/m2；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:1层；本工程地处陕西省西安市，基本风压wO:0.35kN/m2；4、地基参数地基土类型:碎石土；地基承载力标准值:300kN/m2；立杆垫板宽度:0.2m，作用长度：0.5m；地基承截力调整系数:0.4。5、悬挑梁与钢丝绳参数悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.5米，建筑物内锚固段长度1.85米。与楼板连接的圆钢预埋件直径(mm):16；悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结。钢丝绳与建筑物的水平距离是:1.3m;钢丝绳与建筑楼板的垂直距离是:3m;钢丝绳安全系数为:10;（二）横向水平杆（小横杆）计算《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第6.2.2条第3款规定:“当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时，双排脚手架的横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上。”第6.2.1条第3款规定:“当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时，纵向水平杆应作为横向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上。”施工荷载的传递路线是：脚手板→横向水平杆→纵向水平杆→纵向水平杆与立杆连接的扣件→立杆，如图：横向水平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。1、落地架抗弯强度计算（1）、作用横向水平杆线荷载标准值：qk=(QK+QP1)×S=(3+0.35)×1.5=5.03kN/m（2）、作用横向水平杆线荷载设计值：q=1.4×QK×S+1.2×QP1×S=1.4×3×1.5+1.2×0.35×1.5=6.93kN/m（3）、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、挠度不计悬挑荷载，但计算支座最大支反力要计入悬挑荷载），最大弯矩：Mmax=qlb2=6.93×0.82=0.554kN·m88（4）、钢管载面模量W=4.49cm3（5）、Q235钢抗弯强度设计值，查规范表5.1.6得表f=205N/mm2（6）、按规范中公式（5.2.1）计算抗弯强度σ=Mmax=0.554×106=123.39N/mm2〈205N/mm2W4.49×103（7）、结论：满足要求2、落地架变形计算（1）、钢材弹性模量：查规范表5.1.6得E＝2.06×105N/mm2（2）、钢管惯性矩I＝10.78cm4（3）、容许挠度：查规范表5.1.8，得[ν]=l/150与10mm（4）、按规范中公式（5.2.3）验算挠度（5）、结论：满足要求3、悬挑架抗弯强度计算（1）、作用横向水平杆线荷载标准值：qk=(QK+QP1)×S=(2+0.35)×1.5=3.53kN/m（2）、作用横向水平杆线荷载设计值：q=1.4×QK×S+1.2×QP1×S=1.4×2×1.5+1.2×0.35×1.5=4.83kN/m（3）、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、挠度不计悬挑荷载，但计算支座最大支反力要计入悬挑荷载），最大弯矩：Mmax=qlb2=4.83×0.82=0.386kN·m88（4）、钢管载面模量W=4.49cm3（5）、Q235钢抗弯强度设计值，查规范表5.1.6得表f=205N/mm2（6）、按规范中公式（5.2.1）计算抗弯强度σ=Mmax=0.386×106=85.97N/mm2〈205N/mm2W4.49×103（7）、结论：满足要求4、悬挑架变形计算（1）、钢材弹性模量：查规范表5.1.6得E＝2.06×105N/mm2（2）、钢管惯性矩I＝10.78cm4（3）、容许挠度：查规范表5.1.8，得[ν]=l/150与10mm（4）、按规范中公式（5.2.3）验算挠度ν=5qklb4=5×5.03×8004=1.2mm〈800＝5.3与10mm384EI384×2.06×105×10.78×104150ν=5qklb4=5×3.53×8004=0.8mm〈800＝5.3与10mm（5）、结论：满足要求（三）纵向水平杆(大横杆)计算双排架纵向水平杆按三跨连续梁计算，如下图：不需要计算抗弯强度和挠度。1、落地架由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值：F=0.5qlb(1+a1)2=0.5×6.93×0.8(1+0.15)2=3.91kNlb0.8由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值Fk=0.5qklb(1+a1)2=0.5×5.03×0.8(1+0.15)2=2.84kNlb0.82、悬挑架由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值：F=0.5qlb(1+a1)2=0.5×4.83×0.8(1+0.15)2=2.72kNlb0.8由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值Fk=0.5qklb(1+a1)2=0.5×3.53×0.8(1+0.15)2=1.99kNlb0.8（四）扣件的抗滑承载力计算1、落地架直角扣件，旋转扣件抗滑承载力设计值=8kN。横杆与立杆连接方式采用:单扣件，Rc=8kN。纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值R=F=3.91kN〈Rc结论：满足要求2、悬挑架直角扣件，旋转扣件抗滑承载力设计值=8kN。横杆与立杆连接方式采用:单扣件，Rc=8kN。384EI384×2.06×105×10.78×104150纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值R=F=2.72kN〈Rc结论：满足要求（五）计算立杆段轴向力设计值N立杆稳定性计算部位取脚手架底部。1、脚手架结构自重标准值产生的轴向力NG1K=Hsgk=15×0.1394=2.09kNHs——脚手架高度gk——每米立杆承受的结构自重2、构配件自重标准值产生的轴向力NG2K=0.5(lb+a1)la∑Qp1+Qp2la+laHQp3=0.5×(0.8+0.15)×1.5×2×0.35+0.14×1.5×2+1.5×15×0.005=1.031kNlb——立杆横距；a1——小横杆外伸长度；la——立杆纵距；Qp1——脚手板自重标准值；Qp2——脚手板挡板自重标准值；Qp3——密目式安全立网自重标准值；H——脚手架高度；3、施工荷载标准值产生的轴向力总和∑NQk=0.5(lb+a1)laQk=0.5×(0.8+0.15)×1.5×2×1=1.43kNQk——施工均布荷载标准值；4、组合风荷载时立杆轴向力设计值NN=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4∑NQk=1.2×(2.09+1.031)+0.85×1.4×1.43=5.45kN5、不组合风荷载时立杆轴向力设计值NN=1.2(NG1K+NG2K)+1.4∑NQk=1.2×(2.09+1.031)+1.4×1.43=5.75kN（六）落地架立杆的稳定性计算1、分析立杆稳定性计算部位密目式安全立网全封闭双排脚手架应考虑风荷载对脚手架的作用。组合风荷载时，由规范公式5.3.1-2N+Mw≤f验算立杆稳定性AWN——计算立杆段的轴向力设计值；——轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比λ由《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)附表C取值；Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；f——钢材的抗压强度设计值；A——立杆的截面面积；W——截面模量；把规范公式5.3.4，Mw=0.85×1.4Mwk=0.85×1.4ωklah210规范公式4.2.3，ωk=0.7µz·µs·ω0，规范公式5.3.2-2N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85×1.4∑NQk代入规范公式5.3.1-2化简为：1.2Hgk+0.85×1.4×0.7µz·µs·ω0lah2+1.2NG2k+0.85×1.4∑NQk≤fA10WAAH——脚手架高度；Mwk——风荷载标准值产生的弯矩；la——立杆纵距；h——步距；gk——每米立杆承受的结构自重标准值；µz——风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》规定采用；µs——脚手架风荷载体型系数；ω0——基本风压；NG1k——脚手架立杆承受的结构自重标准值产生的轴向力；NG2k——构配件自重标准值产生的轴向力；∑NQk——施工荷载标准值产生的轴向力总和；脚手架结构自重产生的轴压应力σg=1.2HsgkA风荷载产生的弯曲压应力：σw=0.85×1.4×0.7µzµsω0lah210W构配件(安全网除外，但其自重不大)自重荷载、施工荷载作用位置相对不变，其值不随高度变化而变化。风荷载随脚手架高度增大而增大，脚手架结构自重随脚手架高度降低而增加(计算中应考虑的架高范围增大)，因此，取σ=σg+σW最大时作用部位验算立杆稳定性。2、计算风荷载产生的弯曲压应力σw根据规范4.2.4条，建筑物结构型式为框架结构。风荷载体型系数