酒店坡屋面悬挑支撑架专项方案

1目录第一章工程概况………………………………………………………….….2第二章编制依据………………………………………………………….….4第三章施工准备………………………………………………………….….4第四章搭设方案……………………………………………………………..5第五章型钢悬挑式架体设计计算书………………..........…….15第六章施工安全保障措施................................................32第七章外架施工应急救援预案........................................37第八章监测、监控措施....................................................412一、工程概况本工程3~6#住宅/商住楼、酒店，建筑高度33.1m~92.050m，剪力墙/框架剪力墙结构结构。屋面均设仿古斜屋面，悬挑端出外立面2.2m,仿古斜屋面斜板厚150mm，屋面板厚120,悬挑末端天沟水平梁截面尺寸为350*700（酒店；详见附图一）300*700（3~6#住宅、商住楼；详见附图二）。楼位及屋面示意3#从26层开始改变外部悬挑式脚手架搭设方式，悬挑两层至斜屋面底部，悬挑高度约6.15m。此架体既作为3#住宅楼26/27层外防护脚手架，也是斜屋面悬挑端支撑架。4、5#商住楼从27层开始改变外部悬挑式脚手架搭设方式，悬挑两层至斜屋面底部，悬挑高度约6.15m。此架体既作为4、5#商住楼27/28层外防护脚手架，也是斜屋面悬挑端支撑架。6#住宅楼从17层开始改变外部悬挑式脚手架搭设方式，悬挑两层至斜屋面底部，悬挑高度约6.15m。此架体既作为6#住宅楼17/183层外防护脚手架，也是斜屋面悬挑端支撑架。酒店部分建筑总高度为33.1m，斜屋面悬挑部分距悬挑层高度约7.50m。此架体既作为酒店6层及架空层外防护脚手架，也是斜屋面悬挑端支撑架。项目部将该外架工程定性为重大危险性分项工程，编写专项方案，并报请专家进行论证。其中3~6#楼屋面层檐口悬挑1.3m,电梯机房檐口悬挑2.2m,仅局部需要搭设6.15m悬挑支撑架（详见附件一）此处以酒店架体为例进行搭设的部署和架体的验算。附图一：酒店天沟示意附图二：3~6#楼天沟示意4二、编制依据1、生力小区施工图纸2、生力小区施工组织设计3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20114、《建筑施工安全检查标准》JGJ59—20115、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80—916、《品茗施工安全设施计算软件》2012版三、施工准备1、材料准备1）采用Ф48钢管，根据使用位置的不同选择相应尺寸的立杆。所有脚手架钢管必须采用已喷涂黄色油漆的钢管。2）剪刀撑搭设采用已涂刷黑、黄色钢管，踢脚板采用15mm厚200mm高多层板制作，并涂刷黑、黄油漆。3）悬挑部为16#“工”字钢，长度为8.4m。卸荷钢丝绳为Ф16。52、劳动力准备项目部管理人员2名，劳务管理人员3名，经过培训合格的有上岗证的施工作业人员20名，油漆工5名。所有施工劳务人员在施公前经过该工程专项施工交底，掌握搭设技术要求。四、搭设方案在仿古斜屋面悬挑层进行悬挑，东西侧悬挑段缩回建筑4300，搭设双排落地架进行施工。南北侧悬挑端伸出楼外2800，2200范围作为悬挑构件支撑架，600范围作为施工人员平台架。架体横距900、纵距900、距墙300，架体大横杆步距1200，小横杆采用6000长定尺钢管与楼内插口架进行拉结。现场搭设过程采用Φ16钢丝绳与悬挑“工字钢”进行两道拉结。分别为20.5°与34.3°，悬挑16#“工字钢”底Φ48钢管斜撑900间距布置，斜撑角度30°，起辅助顶撑作用。6悬挑部位剪力撑采取满搭设置（外防护架和中间一道支持架）；屋面悬挑梁下满搭竖向剪刀撑；每道剪刀撑跨越立杆的根数为5根（4跨约6米）。斜杆与地面的倾斜角度在45°～60°之间。7竖向剪刀撑示意水平剪刀撑示意水平方向悬挑部位满剪设置，连接悬挑架体与楼层内插口架，每8层不少于2道，剪刀撑进楼层不少于一跨。架体在搭设过程中应与楼内柱墙进行拉结、抱死，每层不少于三道。架体节点示意顶部防护架搭设示意9钢绳斜拉及竹脚手板示意10悬挑梁布置示意（端部固定采用10#槽钢配合抱箍拉结固定）悬挑梁端部锚点示意11悬挑架体小横杆与楼内插口架连接示意12架体搭设及搭设环境剖面示意1314立面及剖面示意五、型钢悬挑式架体设计计算书1、设计基本规定选调价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，按架体多排架进行取值。并按规定计算：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）悬挑钢梁的强度和挠度4）预埋件的强度，钢绳斜拉的强度3、荷载组合：按悬挑混凝土在施工过程中节能出现的最不利荷载对结构杆件及钢梁挠度进行计算，其荷载效应组合如下表所示：计算项目荷载项目组合15纵、横向水平杆强度与变形永久荷载+施工均布荷载脚手架立杆稳定永久荷载+0.85（活荷载+风荷载）钢梁强度和挠度横载+活荷载4、设计计算悬挑架总高按7.5m计算，立杆纵距900，横距900，步距1200，该处架体与楼内插口架连接，故不考虑连墙杆件对架体水平位移的影响。每段悬挑架工铺设脚手板3层，悬挑梁采用16#工字钢，建筑外悬挑段长度2.8米，建筑物内锚固长度5.6m，悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，采用Φ16钢绳两道拉结，并有Φ48钢管支杆加剪刀撑满撑。1）计算参数a.荷载参数：钢管自重：38.4N/m竹架板：350N/㎡直角扣件：13.2N/个安全网：10N/m16#工字钢201N/m施工活荷载3000N/㎡基本风压：350N/㎡b.力学参数：16钢管：弯矩模量WX=5.08cm3,截面模量Ix=12.2cm416#工字钢：弯矩模量WX=141cm3,截面模量Ix=1130cm4Φ16钢绳：抗拉强度1770mpa，单根拉断力15.3T，6倍安全系数下拉断力2.5TM6-20绳卡：允许承载力5.12T(1)横向杆的计算:横向杆钢管截面力学参数为截面抵抗矩W=5.08cm3；截面惯性矩I=12.19cm4；横向杆按三跨连续梁进行强度和挠度计算，横向杆在纵向杆的上面。按照横向杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算横向长杆的最大弯矩和变形。考虑活荷载在横向杆上的最不利布置(验算弯曲正应力和挠度)。1.作用横向水平杆线荷载(1)作用横向杆线荷载标准值qk=(3.00+3.00+3×0.30)×0.9/3=2.07kN/m(2)作用横向杆线荷载设计值q=(1.4×6.00+0.9×0.90)×0.9/3=2.763kN/m17横向杆计算荷载简图2.抗弯强度计算最大弯矩为Mmax=0.117qlb2=0.117×2.763×0.92=0.261kN.mσ=Mmax/W=0.261×106/5080.00=51.5N/mm2横向杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度为V=0.990qklb4/100EI=0.990×2.07×9004/(100×2.06×105×121900.0)=0.398mm横向杆的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!(2)、纵向杆的计算:纵向杆钢管截面力学参数为截面抵抗矩W=5.08cm3；截面惯性矩I=12.19cm4；纵向杆按三跨连续梁进行强度和挠度计算，横向杆在纵向杆的上面。用横向杆支座的最大反力计算值，考虑活荷载在纵向杆的不利布置，计算纵向杆的最大弯矩和变形。1.由横向杆传给纵向杆的集中力(1)由横向杆传给纵向杆的集中力设计值F=1.200qlb=1.200×1.503×0.90=1.623kN18(2)由横向杆传给纵向杆的集中力标准值Fk=1.200qklb=1.200×2.07×0.90=2.235kN纵向杆计算荷载简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑荷载的计算值最不利分配的弯矩Mmax=0.267Fla=0.267×2.63×0.9=0.632kN.mσ=Mmax/W=0.632×106/5080.00=124.41N/mm2纵向杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度为V=1.883Fkla3/100EI=1.883×1.90×1000×9003/(100×2.06×105×121900.0)=0.596mm纵向杆的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!2）扣件抗滑力的计算:按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，（该处仅作用于悬挑梁下横杆计算）按照扣件抗滑承载力系数1.0019该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN。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):R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取16.00kN。R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；依据《建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算》刘群主编P109:纵向或横向水平杆通过扣件传给立杆的竖向设计值:R=3.267F=3.267×2.63=8.6kN双扣件抗滑承载力的设计计算R=16.00满足要求!3）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0.1724NG1=2H×gk=7.5×0.1724=2.6kN(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):标准值为0.30NG2=0.300×3×0.9×0.9=0.729kN20经计算得到，静荷载标准值构配件自重：NG2K=NG2=0.864kN。钢管结构自重与构配件自重：NG=NG1+NG2k=3.329kN。(3)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（施工活荷载）+3.000（顶板混凝土）NQ=3.000×2×0.81=4.86kN(4)风荷载标准值: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=0.300Uz——风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：脚手架底部Uz=0.740,Us——风荷载体型系数：Us=0.8000经计算得到，脚手架底部风荷载标准值Wk=0.740×0.8000×0.300=0.178kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值N=1.2NG+0.9×1.4NQ=9.452kN不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值N=1.2NG+1.4NQ=10.29kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW21MW=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=0.9×1.4×0.178×0.9×1.202/10=0.0291kN.m4）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=10.808KNi——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；由于架体与建筑物结构进行刚性连接，故可按双排脚手架的规定进行计算（规范5.3.6）；μ——考虑满堂脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，按表5.2.8；μ=1.750h——立杆步距，h=1.20；λ——计算长细比,由k=1时,λ=kμh/i=132；λ=[λ]=250,满足要求!k——计算长度附加系数，由于架体与建筑物结构进行刚性连接，故k=1.155；l0——计算长度(m),由公式l0=kμh确定，l0=3.03m；22Φ——轴心受压立杆的稳定系数,由k=1.155时,λ=kμh/i=192的结果查表得到0.195；A——立杆净截面面积，A=4.89cm2；W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm