悬挑钢管脚手架专项施工方案

1悬挑式钢管扣件脚手架专项施工方案1．编制依据1、浙江工业大学建筑规划设计研究院提供的施工设计图。2、上海市地下空间设计研究总院提供的人防地下室施工设计图。3、本工程施工组织设计。4、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）。5、《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)。6、《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》（DB33/1035-2006）。7、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）。8、《直缝电焊钢管》（GB/T13793、《低压流体输送甲焊接钢管》（GB/T3092）、《碳素结构钢》（GB/T700）9、《钢管脚手架扣件》（GB/5831-2006）10、《建筑施工手册》11、《建筑施工计算手册》12、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)。13、公司《质量手册》、《环境管理手册》等2．工程概况华宇大厦位于温州市苍南县钱库镇高级中学对面，是钱库镇第一幢32层的高层商住楼。由苍南宇宙房地产开发有限公司开发，浙江工业大学建筑规划设计研究院有限公司设计，晟元集团有限公司承建，金华永安建设监理有限公司监理。本工程建筑占地面积2906m2，采用框剪结构，地下1层，主楼为地上32层，裙房为地上2层，总建筑高度97.500m，建筑工程总建筑面积47365m2，地下6865m2，地上40500m2。建筑一层、二层层高4.8m，标准层层高2.9m，总计划工期660日历天。3．脚手架设计3.1.材料选用3.1.1钢管采用外径48mm，壁厚3.5mm，钢材强度等级Q235-A级的焊接钢管，材质符合《碳素结构钢》（GB/T700）的相应规定。不得有明显变形、裂缝、结痕、分层、压痕、压扁和锈蚀。必须进行防锈处理。严禁有打孔的钢管。搭设架子前应进行保养，除锈并统一涂色，颜色力求环境美观。脚手架立杆、防护栏杆、2踢脚板统一漆黄色，剪刀撑统一漆桔红色。底排立杆、扫地杆漆红白相间色。3.1.2扣件钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件，应符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应平整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧力矩达70N.m时不得破坏。如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。3.1.3脚手板脚手板均采用松木脚手板，脚手板厚度不应小于50mm，两端应各设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道。脚手板、脚手片采用符合有关要求。3.1.4安全网安全网采用密目式安全网，网目应满足2000目／100cm2，做耐贯穿试验不穿透，1.6×1.8m的单张网重量在3kg以上，颜色应满足环境效果要求，选用绿色。要求阻燃，使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证，以及由太原市建筑安全监督管理部门发放的准用证。3.1.5工字钢：选用10号工字钢，每根长度为3m或4.5m。3.1.6连墙件连墙件采用外径48mm，壁厚3.5mm钢管，其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》（GB/T700）中Q235A钢的要求。3.2．设计方案原则1．架体的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。2．在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。3．选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。4．结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方便，便于检查验收；5．综合以上几点，脚手架的搭设，还必须符合《建筑施工安全检查标准》要求，要符合温州市市文明标准化工地的有关标准。3.3．方案确定本工程外架采用16号工字钢悬挑钢管扣件式（48系列）双排脚手架，脚手架宽0.8m，立杆间距1.5m，步距为1.7m，内侧立杆距墙为0.30m，脚手架从12.5米标高（第四层楼面）开始用工字钢外挑搭设，脚手架搭设高度为17.4m(10步)。挑架预埋吊环采用φ18钢筋制作（未经冷拉），间距为1500㎜，在4F、10F、16F、22F、28F设置。悬挑工字钢采用6×19+1直径18钢丝绳与建筑物拉结，钢丝绳拉结点采用φ20钢筋制作，布置于相应工字钢位置上面两层外侧墙、梁处。工字钢长3m，外挑长度1.3m，锚固长度1.7m。详见各截面剖面图及平面布置图。33.4.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规范》（JGJ130-2011）。计算参数:双排脚手架，搭设高度17.4米，立杆采用单立管。立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.80米，内排架距离结构0.30米，立杆的步距1.70米。采用的钢管类型为48×3.5，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.40米，水平间距4.50米。施工活荷载为3.0kN/m2，同时考虑3层施工。脚手板采用竹笆片，荷载为0.15kN/m2，按照铺设9层计算。栏杆采用竹笆片，荷载为0.15kN/m，安全网荷载取0.0050kN/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0.60kN/m2，高度变化系数1.6700，体型系数1.1340。悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.30米，建筑物内锚固段长度1.70米。悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.15m。拉杆采用钢丝绳。一、小横杆的计算小横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。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=0.150×1.500/2=0.113kN/m活荷载标准值Q=3.000×1.500/2=2.250kN/m荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.113+1.4×2.250=3.331kN/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:4M=3.331×0.8002/8=0.266kN.m=0.266×106/5080.0=52.458N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/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+0.113+2.250=2.401kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.0×2.401×800.04/(384×2.06×105×121900.0)=0.510mm小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!二、大横杆的计算大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，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=0.038×0.800=0.031kN脚手板的荷载标准值P2=0.150×0.800×1.500/2=0.090kN活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.500/2=1.800kN荷载的计算值P=(1.2×0.031+1.2×0.090+1.4×1.800)/2=1.332kN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:5集中荷载最大弯矩计算公式如下:M=0.08×(1.2×0.038)×1.5002+0.175×1.332×1.500=0.358kN.m=0.358×106/5080.0=70.484N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/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/(100×2.060×105×121900.000)=0.05mm集中荷载标准值P=0.031+0.090+1.800=1.921kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V1=1.146×1920.720×1500.003/(100×2.060×105×121900.000)=2.96mm最大挠度和V=V1+V2=3.011mm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(规范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；1.荷载值计算横杆的自重标准值P1=0.038×1.500=0.058kN脚手板的荷载标准值P2=0.150×0.800×1.500/2=0.090kN活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.500/2=1.800kN荷载的计算值R=1.2×0.058+1.2×0.090+1.4×1.800=2.697kN6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,试验表明: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)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本例为0.1248NG1=0.125×17.400=2.172kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15NG2=0.150×9×1.500×(0.800+0.300)/2=1.114kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15NG3=0.150×1.500×9/2=1.013kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.500×17.400=0.130kN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.428kN。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=3.000×3×1.500×0.800/2=5.400kN风荷载标准值应按照以下公式计算其中W0——基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用：W0=0.600Uz——风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用：Uz=1.670Us——风荷载体型系数：Us=1.134经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.600×1.670×1.134=0.795kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+0.85×1.4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×4.428+0.85×1.4×5.400=11.740kN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=1.2×4.428+1.4×5.400=12.874kN7风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式MW=0.85×1.4Wklah2/10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=0.85×1.4×0.795×1.500×1.700×1.700/10=0.410kN.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=12.874kN；i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；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=1.155×1.500×1.700=2.9