综合实验楼外墙悬挑脚手架施工方案

综合实验楼外墙悬挑脚手架施工方案一、编制依据1)《建筑施工安全检查标准》JGJ59-992)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20013)《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80－91)4)工程施工图纸二、脚手架搭设方案根据工程需要，本栋在二层板做悬挑外脚手架，外脚手架的搭设横距、纵距、步距、连柱件按下面的搭设方法施工；但为了安全施工,在主体结构施工时,本栋落地式外排脚架必须搭设到结构二层，采用单管单排。悬挑脚手架采用单排脚手架，用槽钢做悬挑梁将外脚手架全部架起，悬挑梁按立杆间距（1.5M）布置，梁上焊钢筋做底座，脚手架立杆插入固定，然后绑扫地杆，悬挑脚手架的作业层外侧，按临边防护的规定设置防护栏杆，防止人及物的坠落，防护栏杆及斜立杆部分，全部用密目网封严。悬挑脚手架用钢绳卸荷一次，在三层楼面卸荷（具体见图）,悬挑外架为结构脚手架，荷载按结构荷载考虑。悬挑立杆搭设，采用单管单立杆搭设。纵距La=1.50m，立杆横距Lb=0.7m，内立杆离结构外沿距离0.30m，立杆步距（h）1.7m；连柱件垂直不大于二步，水平不大于三跨与建筑结构拉接设置一道（即二步三跨设置）；剪刀撑在脚手架外侧立面整个长度方向和高度方向上连续设置剪刀撑。钢管的抗弯，抗压强度设计值为：f=205N/mm²，受弯钢管的容许挠度〔w〕为L/150，L为杆件的跨度。计算说明1、脚手架的承载能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下列设计计算，纵横向水平杆件抗弯验算、节点强度验算、风荷载下连柱杆件的验算、脚手架整体稳定承载力验算。2、钢管参数：钢号Q235,b类；规格：Φ48*3.25mm；单位重量：q0=3.84Kg/m；截面积：A=457mm²；惯性矩：I=11.50×104mm4抵抗矩：W=4.79×103mm3；回转半径：i=15.9mm；强度设计值f=205N/mm²3、搭设参数：立杆纵距（La）1.50米，立杆横距（Lb）为0.7米，立杆步距（h）1.7米.悬挑脚手架的搭设高度为16.35米。4、相关计算参数：.a）本计算以最不利部位进行计算，取值包含施工梯部位安全计算。b）每米立杆承受的结构自重：qk1=0.1259KN/m，脚手板自重qk2=0.35KN/mc）栏杆与挡脚板自重qk3=0.14KN/md）脚手架吊挂安全网取qk4=0.005KN/m²e）本工程为结构脚手架均布活荷载e=3KN/m²f）风荷载标准值：ωk=0.7μz•μs•ω0式中μz——风压高度变化系数，查《建筑结构荷载规范》并用插入法得16.35米为1.26μs——脚手架风荷载体型系数，背靠墙体的半封闭取1ω0——基本风压值，为0.35kN/m2则ωk=0.7×1.26×1×0.35=0.31kN/m211.2纵向水平杆、横向水平杆验算（1）小横杆计算（横向水平杆）A、强度验算每条小横杆按简支梁计算。脚手板自重标准值：q1=qk2×la=0.35×1.5/2=0.262kN/m直角扣件标准值：q2=0.0132×2/0.8=0.033kN/m小横杆自重标准值：q3=3.84×9.8×10-3×0.8/0.8=0.038kN/m每纵距施工荷载标准值：gk=gk1×la=3×1.5/2=2.25kN/m组合设计值：Q=1.2×（q1+q2+q3）+1.4×gk=3.61kN/mMgk=Q×Lb²/8=3.61×0.7²/8=0.22kN•mσ=Mgk/W=0.22×106/4.79×10³=48.6N/mm2f=205N/mm2故：小横杆抗弯强度满足要求。B、挠度计算恒荷载标准值：qk=（q1+q2+q3）=0.262+0.033+0.038=0.333kN/m活荷载标准值：gk=3kN/m取标准组合：Q=qk+gk=0.333+3=3.333kN/mV=5×Q×lb4/384×E×I=5×3.333×8004/(384×2.06×11.50×109)=0.76mm[v]=lb/150=700/150=4.66mm故：小横杆挠度满足要求。（2）大横杆计算(纵向水平杆)脚手板自重标准值：q1=qk2×la×lb=0.35×0.7×1.5/2=0.252kN扣件自重标准值：q2=2×0.0132+2×0.0184=0.07kN小横杆自重标准值：q3=(3.84×9.8×10-3×0.7)=0.03kN施工活荷载标准值值：g=3×0.7×1.5/2=2.16kN/M上部传下来的集中力设计值：q=〔1.2×（0.252+0.07+0.03）+1.4×2.16〕/2=1.73kN大横杆自重设计值：q4=1.2×1.5×3×3.84×9.8×10-3/（1.8×3）=0.046kN/M大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)A、强度验算按规范要求用三跨连续梁计算，查《建筑施工手册》可知各系数:均布力产生的弯矩：M1=0.08×0.046×1.82=0.012kN•m集中力产生的弯矩：M2=0.213×1.73×1.5=0.66kN•m则：σ=M总/W=（0.012+0.66）×106/4.79×103=140N/mm2f=205N/mm2故：大横杆抗弯强度满足要求。B、挠度度计算上部传下来的受力标准值：q=（0.252+0.07+0.03+2.16）/2=1.256kN/M大横杆自重标准值：q4=1.5×3×3.84×9.8×10-3/（1.5×3）=0.038kN/M最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677×0.038+0.990×1.256)×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=3.285mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!故：大横杆挠度满足要求。（3）横杆与立杆连接的扣件抗滑承载力验算横杆传给立杆的竖向作用力：脚手板自重标准值：q1=0.35×0.7×1.5=0.365kN扣件自重标准值：q2=2×0.0132+2×0.0184=0.07kN小横杆自重标准值：q3=(3.84×9.8×10-3×0.8)=0.03kN施工活荷载标准值值：g=3×0.8×1.5=4.32kN/MR=1.2×（0.365+0.07+0.03+0.038×1.8）/2+1.4×4.32/2=3.43kNRc=8.00kNR≤Rc扣件抗滑承载力满足要求。11.3连柱件计算轴向力设计值：Nlw=1.4×ωk×Aw=1.4×0.31×3×3×1.8=7.03kN，根据规范，连柱件约束脚手架变形产生的轴向力N0=5kN，则总轴向力设计值：Nl=Nlw+N0=7.03+5=12.03kN，（1）连柱件承载力设计值按下式计算：Nf=φ•A•[f]其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；由长细比l/i=300/15.9的结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；又：A=4.57cm2；[f]=205N/mm2；连柱件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.57×10-4×205×103=88.907kN；Nl=12.03kNNf=88.907kN,连柱件的设计计算满足要求连柱件的轴向力计算值应按照下式计算：Nl=Nlw+No风荷载基本风压值Wk=0.118kN/m2；每个连柱件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.800m2；连柱件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),No=5.000kN；风荷载产生的连柱件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：NLw=1.4×Wk×Aw=1.779kN；连柱件的轴向力计算值NL=NLw+No=6.779kN；其中φ--轴心受压立杆的稳定系数,l为内排架距离墙的长度,由长细比l/i=300.000/15.800的结果查表得到0.949；A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2；连柱件轴向力设计值Nf=φ×A×[f]=0.949×4.890×10-4×205.000×103=95.133kN；Nl=6.779Nf=95.133,连柱件的设计计算满足要求！连柱件采用双扣件与柱体连接。经过计算得到Nl=6.779小于双扣件的抗滑力16.0kN，满足要求!11.4卸荷后立杆计算根据附图，本栋分一次卸荷,卸荷在主体结构三层楼面（既第四层预埋部件吊下第三层楼面）。A.单杆稳定性计算：1.5m纵距、1.7m步距的单排脚手架(1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1259kN/mNG1=0.1259×7.50=0.998kN；(2)脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，按二层算标准值为0.35kN/m2NG2=0.35×4×1.5×(0.8+0.3)/2=1.386kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/mNG3=0.15×4×1.8/2=0.54kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网；0.005kN/m2NG4=0.005×1.5×7.5=0.068kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=2.992kN；结构脚手架上的施工活荷载标准值:gk1=3kN/m2，每跨施工荷载标准值为g1=2×3kN/m2×0.8×1.5/2=4.32kN，同时作业层取n=2风荷载设计值产生的弯矩：Mw=0.85×1.4×Wk×la×h2/10=0.85×1.4×0.31×1.8×2.02/10=0.27kN•m长细比：λ=κ×μ×h/i=1.155×1.45×2.0×103/15.9=211，其中查JGJ130-2001表5.3.3，用插入法得μ=1.45。根据λ=211，查表得=0.163，则：1)按组合风荷载计算，则轴向力设计值：N=1.2×（q1+q2+q3+q4）+0.85×1.4×g1=8.73kN=8.73×103/(0.163×4.57×102)+0.27×106/(4.79×103)=174N/mm2f=205N/mm22)按不组合风荷载计算，则轴向力设计值：N=1.2×（q1+q2+q3+q4）+1.4×g1=9.64kN长细比：λ=κ×μ×h/i=1.155×1.45×2.0×103/15.9=212，其中查JGJ130-2001表5.3.3，用插入法得u=1.45。根据λ=211，查表得=0.163，则：N/ψA=9.64×103/(0.163×4.57×102)=129N/mm2f=205N/mm2故：卸荷后，单杆可以满足稳定性要求。11.5卸荷计算如上所述，分段卸荷钢丝绳吊点的垂直距离为7.5m，水平距离为两个纵距，即3m,垂直方向共有2个吊点，。每两跨脚手架由一个吊点，两条钢丝绳卸荷。假设卸荷部分的脚手架荷载全部由卸荷装置承担，验算卸荷高度为7.5m的钢丝绳拉力，则：1.5m纵距、1.7m步距的单排脚手架每米立杆承受的结构自重标准值：qk1=0.1259kN/m,按两跨算，则q1=0.1259kN/m×7.5×4=3.777kN竹脚手片自重标准值：qk2=0.35kN/m2¬,按铺设4层算，则：q2=0.35kN/m2×4×1.5×(0.8+0.3)×2=5.54kN扣件扣件自重：直角扣件（0.0132kN/个）、对接扣件（0.0184kN/个）则扣件总重标准值：q3=[0.0132kN×4+0.0184×4]×4=0.52kN安全网标准值：取qk4＝0.005kN/m2，则两跨荷载标准值q4＝0.005kN/m2×1.5×7.5×2=0.135kN结构脚手架上的施工均布活荷载标准值:gk1=3kN/m2，两跨施工荷载标准值为g1=3kN/m2×1.5×0.8×2=9.64kN，同时作业层取n=2，按组合风荷载计算，则脚手架全高两个纵距内总的荷载设计值：N=1.2×（q1+q2+q3+q4）+2×1.4×g1=36.16kNA、斜拉钢丝绳计算每一吊点钢丝绳承受的荷载设计值P，由于吊点水平距离为2个立杆纵距，每个吊点设有2根钢丝绳，故每一吊点钢丝绳承受的荷载设