1、悬挑式脚手架搭拆施工方案一、工程概况宇海星城商住小区,该工程东临中华路。建筑面积6,基础形式为钢筋混凝土筏形基础。设地下一层,地上十七层,局部十八层,建筑总高度为60.5 m,室内外高差为0.45m,抗震设防裂度为8度,耐火等级为二级,地下室耐火等级为一级。屋面防水等级为二级,地下室防水等级为三级。建筑设计使用年限为50年。二、编制依据及结构要求悬挑式脚手架设计、计算及结构1 设计依据:国家行业标准建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程(JGJ130-);国家行业标准建筑施工安全检验标准(JGJ59-99)国家行业标准钢结构设计规范(GBJ17-88)国家行业标准建筑结构荷载规范(GBJ9-87
2、)。2搭设方法和关键参数脚手架用483.5钢管和扣件搭设成双排架,其横距为1.05m,纵距为1.5m,步距为1.5m;从二层顶开始挑出,共挑出两次,每次挑出八层。脚手架立杆下部支撑在用型钢制作水平悬挑梁上;脚手架搭设高度共16步,计24m高;里立杆离墙面0.4m;每2步设一层毛竹片;施工作业层活荷载为3KN/m2;脚手架外立杆里侧挂密目安全网封闭施工;剪刀撑应在外侧立面整个长度和高度上连续设置;其它搭设要求遵照JGJ130-实施。3、 荷载取值和组合3.1 脚手架结构自重(包含立杆、纵、横、水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件)查(JGJ130-)规范(以下简称规范)表A-1得;NG1K=180.1
3、248=2.246 NK3.2 构、配件自重3.2.1 外立杆(1)毛竹片,按2步一层及共5层,单位荷载按0.10 KN/m2计:NG2K-1=(51.050.10)/2=0.3938KN(2)栏杆、挡脚板(挡脚板按三层计)查表4.2.1-2 NG2K-2=30.1415+21.50.384+220.0132=0.9132KN(3)安全网NG2K-3=181.50.01=0.27KN(4)累计NG2K=0.3938=0.9132+0.27=1.57KN 3.2.2 内立杆(1)毛竹片NG2K-1=51.051.50.10/2+0.31.520.10=0.4838KN(2)纵向横杆(搁置悬挑部分
4、毛竹片用) NG2K-2=221.50.384+220.0132=0.2832KN(3)累计:NG2K0.4838+0.2832=0.757KN3.2.3 施工荷载 外立杆 N2K=21.51.053/2=4.725KN 里力杆 NQK=4.725+0.31.523=7.425KN3.2.4 垂直荷载组合 外立杆 N1=1.2(2.2462+1.577)+1.44.725=11.203KN 里力杆 N2=1.2(2.2462+0.757)+1.47.425=14.011 KN4、水平悬挑梁计算) 选择16a槽钢 W=108.3cm3, 自重q=17.23kg/m水平挑梁端部增加斜拉杆,故挑梁简
5、化为支梁计算弯距。 Mmax=N2a2b2/l= N1a2b2/l=1/8(ql2) =1431.1/4.1+114.050.05/4.1+1/80.174.12 =11.27+0.54+0.36=12.167KNM =M/W=12167000/0.938108300=120N/m2205 N/m2(安全)5、立杆强度及稳定性计算5.1无风载时,立杆最大垂直力为14.011KN 立杆步距 1.8m 立杆计算长度,依据第5.3.3条要求 lo=1.1551.5180=312cm 则细长比 =312/1.58=197.5 查附录C,=0.185 立杆轴向压应力f=14011/(0.185489)=
6、154.88N/mm2205 N/mm2(安全) 5.2 在风载作业下,外立杆稳定性计算 建筑物最大高度按67.5m计,最终一组挑架假设从67.5-101.8=59.5m开始搭设,此情况立杆垂直度最大,对应风载也大。 基础风载 0.55KN/m2,高度改变系数(B类)1.964 查表A-3,敞开式脚手架挡风面积为1.81.50.089=0.2403m2 密目网挡风系数取0.5,则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后,脚手架综合挡风面积为:(1.81.5-0.2403)0.5+0.2403=1.47015m2 其综合挡风系数=1.047015/(1.81.5)=0.5445 背后开洞墙、满挂密目网脚手
7、架风载体型系数为1.3,则脚手架所承受风载标准值(按4.2.3计算) 070.551.964(1.30.5445)=0.5352KN/m 由风荷载设计值产生外立杆弯距(据公式5.3.4) Mw=0.851.40.53521.51.82/10=0.3045KNm 组合风载后外立杆压弯应力 F=11203.1/(0.185489)+0.3095106/(5.08103) =184.77N/mm2205 N/mm2(安全)6、连墙件设计 6.1根据常规做法连墙件二端分别用一个扣件和立杆和墙体预埋件连接,根据规范(5.4.1)公式进行数次试算。一个扣件所传输轴向力设计值均大于表5.1.7所列一个直角扣
8、件、旋转扣件抗滑承载力设计值8KN,故决定采取2个扣件进行连接,即连墙杆一侧分别和里外立杆同时连接,另一侧在建筑物内、外墙面各加两只直角扣件扣紧,或在建筑物上预埋钢板,在预埋钢板上焊上一短钢管,经过两只旋转扣件和连墙件连接;这么,连墙件所能传输轴向力设计值可达28=16KN。 6.2 脚手架高度在50m以下,采取两只扣件连接时,连接件按2步2跨设置,连墙件轴向力设计值按公式5.4.1计算为:W50=1.40.70.55(1.30.5445)1.67(5.43)+5=15.3216KN(安全) 6.3 脚手架高度在50m以下采取两只扣件连接时,连墙件按3步2跨设置,连墙件轴向设计值为: W100
9、=1040.70.55(1.30.5445)2.09(3.63.0)+5 =13.61KN16KN(安全)7、大横杆计算 应力 =M/Wf 弯距 M=1.2Mck+1.42Mk Mck脚手板在本身,标准值产生弯距 Mk施工荷载标准值产生弯距 Mck=0.3931.051.51.05/8=0.08KNM Mk=31.051.51.05/8=0.62 KNM M=1.2 Mck+1.42Mk 1.20.8+1.4+0.62=0.096+0.868=0.964KNM=M/W=0.964KNM/5.08cm3=964000/5080=189.76205K/mm2(安全)8、机件抗滑验算 按公式RRc
10、内立杆 N1=14.011KN 外立杆 N2=11.203KNR=14.011/2=7KNRc=8KN(安全)9、预埋件卡环抗剪验算 拉力 N=Ra=10.92KN 卡环面积F=R2=3.1482=200.96mm2 J=130N/mm2 抗剪力N1=200.96 mm2130 N/mm2=26.125KN10.92(安全)10、斜拉杆计算 在实际施工中,因为挑梁不能按1.5m间距设置,且悬挑长度1.45m,故采取在挑梁端部设置斜拉杆。 10.1斜拉杆计算 y=0 N1+N2-RDSin600=0 11.20+14.01-RD0.866=0 RD=(11.20+14.01)/0.866=29.
11、11KN10.2斜拉杆设计 选择L505角铁 A=480 mm2 自重=3.77kg/m 抗拉F=Af=480170=81600N=81.6KN29.11KN(安全) 10.3斜拉杆连接螺栓计算 螺栓选择M24 净面积F=353mm2 材料抗拉强度170N/mm2 材料抗剪强度130 N/mm2 M24螺栓 J=Ff=353130=45.89KN29.11 KN(安全) 10.4吊点铁板及孔销计算 吊点铁板选择 -1530 =15 F=3015=450 mm2 抗剪力 J=450130=58.5KN29.11 KN(安全) 埋入铁板孔销选择25 =300 F=490.8 mm2 抗剪力 J=4
12、90.8130=63.8 KN29.11 KN(安全) 10.5悬挑架平面外联络采取8,挑梁和联络梁连接采取M14。三、悬挑脚手架第一步,搭设安全方法 因为悬挑梁第一步搭设时,埋件砼强度未达成设计值,必需借助挑梁下面落地脚手架承受,第一、二步挑架荷载。四、脚手架搭设次序1按脚手架柱距、排距要求进行放线、定位。2杆件搭设次序以下:放置纵向扫地杆立柱横向扫地杆第一步横向水平杆连墙件(或加抛撑)第二步横向水平杆。五、脚手架搭设注意事项1搭设置柱时,外径不一样钢管严禁混用,相邻立柱对接扣件不得在同一高度内,错开距离应符合结构要求。2开始搭设置柱时,应每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙件安装稳定后,方可依据
13、情况拆除。3当搭至有连墙件结构层时,搭设完该处立柱、纵向水平杆、横向水平杆后,应立即设置连墙件。4封闭型脚手架同一步纵向水平杆必需四面交圈,用直角扣件和内、外角柱固定。5当脚手架操作层高出连墙件两步时,应采取临时稳定方法,直到连墙件搭设完后方可拆除。6剪刀撑、横向支撑应随立柱、纵横向水平杆等同时搭设,剪刀撑、横向支撑等扣件中心线距主节点距离不应大于150mm。7对接扣件开口应朝上或朝内。各杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不应小于100mm。8铺设脚手板时,应满铺、铺稳,靠墙一侧立墙面距离不应大于150mm。脚手板端头应采取直径3.2mm镀锌钢丝固定在支撑杆上,在拐角、斜道平口处脚手析,应和横向水平
14、杆可靠连接,以放置滑动。9樽和挡脚板应搭设在外排立柱内侧,上樽上皮1.2m,中樽居中设置,挡脚板高度不应小于150mm。10脚手架搭设完成后,必需经相关部门验收后,方可投入使用。六、脚下架拆除关键点1划出工作区域,严禁行人进入。2严格遵守拆除次序,由上而下,后绑者先拆除,先绑者后拆除,通常先拆樽脚手板,剪刀撑,以后拆小横杆、大横杆、立杆等。3统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开和另一个人相关结扣时,应先通知对方以防坠落。4材料工具要用滑轮和绳索运输不得乱扔。挑架平台焊缝计算1、斜拉杆连接焊缝(1) 计算依据:GBJ17-88钢结构设计规范(2) 角焊缝抗拉、抗压和看剪:ftw=160N/mm2
15、焊条为E350,手工焊(3) 斜拉杆最大拉力 N=43KN(见原方案)(4) 焊缝连接计算 当力平行焊缝长度方向:f=N/lwftw f按焊缝有效截面计算沿焊缝长度方向剪应力 he角焊缝有效厚度,对直角焊缝等于0.7 hf,hf为小边尺寸 ftw 角焊缝强度设计值a、当he=5mm时: f=43KN/5180=43000N/900=48N160N (安全)b、当he=4mm时:f=43KN/4120=43000N/480=82N160N (安全)结论:斜拉杆连接焊缝必需lw120mm,he4时,能够满足安全要求。2、挑梁水平推力焊缝计算(1) 挑梁最大水平推力计算H=Ncos600=430.5=21.5KN(2) 挑梁水平力焊缝计算lw=H/heffw=21500/5160=26.88mm结论:挑梁水平焊缝lw27mm安全。