悬挑式脚手架搭拆综合项目施工专项方案.doc

　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搭设方法和关键参数
脚手架用φ48×3.5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=18×0.1248=2.246 NK
3.2 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=（5×1.05×0.10）/2=0.3938KN
（2）栏杆、挡脚板（挡脚板按三层计）查表4.2.1-2
   NG2K-2=3×0.14×15+2×1.5×0.384+2×2×0.0132=0.9132KN
（3）安全网
NG2K-3=18×1.5×0.01=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=5×1.05×1.5×0.10/2+0.3×1.5×2×0.10=0.4838KN
（2）纵向横杆（搁置悬挑部分毛竹片用）
NG2K-2=2×2×1.5×0.384+2×2×0.0132=0.2832KN
（3）累计：NG2K0.4838+0.2832=0.757KN
3.2.3 施工荷载
     外立杆  N2K=2×1.5×1.05×3/2=4.725KN
     里力杆  NQK=4.725+0.3×1.5×2×3=7.425KN
3.2.4 垂直荷载组合
     外立杆  N1=1.2×（2.2462+1.577）+1.4×4.725=11.203KN
     里力杆  N2=1.2×（2.2462+0.757）+1.4×7.425=14.011 KN
4、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，故挑梁简化为支梁计算弯距。
  Mmax=N2a2b2/l= N1a2b2/l=1/8（ql2）
      =14×3×1.1/4.1+11×4.05×0.05/4.1+1/8×0.17×4.12
      =11.27+0.54+0.36=12.167KNM
  σ=M/W=12167000/0.938×108300=120N/m2＜205 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=1.155×1.5×180=312cm
  则细长比    λ=312/1.58=197.5
  查附录C，φ=0.185
  立杆轴向压应力f=14011/（0.185×489）
=154.88N/mm2＜205 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67.5-10×1.8=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1.8×1.5×0.089=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：（1.8×1.5-0.2403）×0.5+0.2403=1.47015m2
      其综合挡风系数φ=1.047015/（1.8×1.5）=0.5445
      背后开洞墙、满挂密目网脚手架风载体型系数为1.3φ，则脚手架所承受风载标准值（按4.2.3计算）
      07×0.55×1.964×（1.3×0.5445）=0.5352KN/m
     由风荷载设计值产生外立杆弯距（据公式5.3.4）
     Mw=0.85×1.4×0.5352×1.5×1.82/10=0.3045KNm
   组合风载后外立杆压弯应力
     F=11203.1/（0.185×489）+0.3095×106/（5.08×103）
      =184.77N/mm2＜205 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2×8=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=1.4×0.7×0.55×（1.3×0.5445）×1.67×（5.4×3）+5=15.32＜16KN（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=104×0.7×0.55×（1.3×0.5445）×2.09×（3.6×3.0）+5
     =13.61KN＜16KN（安全）
7、大横杆计算
     应力   σ=M/W≤f
     弯距   M=1.2Mck+1.42Mθk
        Mck—脚手板在本身，标准值产生弯距
        Mθk—施工荷载标准值产生弯距
   Mck=0.393×1.05×1.5×1.05/8=0.08KNM
   Mθk=3×1.05×1.5×1.05/8=0.62 KNM
   M=1.2 Mck+1.42Mθk 1.2×0.8+1.4+0.62=0.096+0.868=0.964KNM
  σ=M/W=0.964KNM/5.08cm3=964000/5080=189.76＜205K/mm2（安全）
8、机件抗滑验算
   按公式R≤Rc
     内立杆 N1=14.011KN
     外立杆 N2=11.203KN
R=14.011/2=7KN＜Rc=8KN（安全）
9、预埋件卡环抗剪验算
   拉力 N=Ra=10.92KN
     卡环面积F=πR2=3.14×82=200.96mm2      J=130N/mm2
     抗剪力N1=200.96 mm2×130 N/mm2=26.125KN＞10.92（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-RD×0.866=0
               RD=（11.20+14.01）/0.866=29.11KN
10.2斜拉杆设计
  选择L50×5角铁   A=480 mm2         自重=3.77kg/m
  抗拉F=Af=480×170=81600N=81.6KN＞29.11KN（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=353×130=45.89KN＞29.11 KN（安全）
   10.4吊点铁板及孔销计算
     吊点铁板选择   -15×30    δ=15     F=30×15=450 mm2
     抗剪力   J=450×130=58.5KN＞29.11 KN（安全）
     埋入铁板孔销选择φ25     ι=300     F=490.8 mm2
     抗剪力   J=490.8×130=63.8 KN＞29.11 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
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：τf=N/×lw≤ftw
        τf——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：
      τf=43KN/5×180=43000N/900=48N＜160N   （安全）
b、当he=4mm时：
τf=43KN/4×120=43000N/480=82N＜160N   （安全）

结论：斜拉杆连接焊缝必需lw≥120mm，he≥4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=43×0.5=21.5KN
（2）    挑梁水平力焊缝计算
lw=H/heffw=21500/5×160=26.88mm
结论：挑梁水平焊缝lw≥27mm安全。