高层外墙脚手架搭设方案.docx
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高层外墙脚手架搭设方案
外脚手架工程
一、概况
本工程塔楼1-20层,层高2.90m, 建筑总标高为61.5m。
外架采用双排
钢管外脚手架,按结构形式分阶段搭设。
二、外墙脚手架构造
1、搭设参数:
双排架立杆横距1500,纵距1050,大横杆步距1500,小横杆
间距750;内立杆距外墙面净距400,扫地杆距地不大于300。
2、连墙杆:
连墙杆每层设置,拉、顶结合, 水平间距为7m。
3、安全防护:
每个施工出入口都搭设双层防护通道棚,上下两层挡板间
距不小于500,每隔3层沿建筑物周边设置一道全封闭的安全隔断,用5公分
板满铺,并挂水平兜网。
4、本脚手架施工荷载不得大于 2000N/m2,施工时不得超载使用。
脚手
架搭设示意图如下 :
脚手架为整体脚手架,采用分段卸荷方式搭设.
脚手架采用刚性连接,竖向每层,横向7m一个.
双 排 外 架 搭 设 示 意 图
1
斜向拉杆
安全兜网
满铺20厚胶合板
脚手架拉结杆
预埋短钢管
安全兜网
扫地杆,距地200
50厚200x200木垫板
脚手架搭设大样图
三、塔楼脚手架分段卸荷措施
塔楼脚手架从地面标高-1.25m 到59.7m, 再加1.8m 防护栏共计61.5m
高,大大超过单立管钢管脚手架的安全搭设高度, 因此必须采取分段卸荷措
施。
方法如下 :
12钢丝绳拉结卸
荷.从六层起每四
层一次,共六次
密目式安全立网
20吊环预埋
对应拉结点
安全兜网
分层承力架
顶杆1.5m
脚手架拉结杆
预埋短钢管
脚手架分层承力搭设大样图
2
从四层楼面起, 第一段为4-7层;第二段为8-11层;第三段为12-16;第
四段为17-女儿墙 , 共4段,在分段卸荷楼层每根立杆位置,在该层结构施工
时, 先预埋两个φ 12 钢筋套环,以及在上一层楼面位置预埋φ20钢筋拉环
这样在该层形成下撑、上拉、横挑的结构体系, 起到卸荷分载的作用,保
证外架安全搭设。
四、卸料平台
为将拆下的楼层模板架料转运到结构施工作业面,在各楼层均要搭设
卸料平台, 长度为3000,宽度为2000(从脚手架外立杆算起),卸料平台设计
承载力为5OOON。
卸料平台采用脚手架钢管搭设, 在每层计划搭设卸料平台
的楼层处预埋钢筋环或短钢管, 每个卸料平台水平挑杆采用三组4000长的
双层钢管,下面设外3内2共5根斜撑杆,上面用两根φ10的钢丝绳向上拉
紧。
卸料平台搭设示意图如下:
20吊环预埋
钢丝绳两根
立台三面
钢丝网
三组双层钢管
斜撑杆(外3
安全兜网
分层承力架
顶杆1.5m
脚手架拉结杆
预埋短钢管
根,内2根)
密目式安全立网
卸料平台搭设大样图
五、由于10#楼周边为人防工程顶板,待人防工程顶板浇注完毕且达
到设计强度后进行落地脚手架的施工,搭设处置于人防顶板上。
六、脚于架的搭设要求:
3
1.基础处理:
清理脚手架搭设处的地基, ,并做好排水工作, 然后铺上槽
钢。
2.在搭设之前,必须对进场的脚手架杆、配件进行严格的检查,禁止使
用规格和质量不合格的配件。
3.脚手架的搭设作业,必须在统一指挥下严格按照以下规定程序进行:
1)按设计放线,铺垫板,设置底座或标定立杆位置;
2)搭设脚手架应从一端开始并向另一端延伸搭设:
3)应等位依次竖起立杆,将立杆与纵、横向扫地杆连接固定,然后装上
第一步的纵向和横向平杆 , 随校正立杆垂直之后予以固定,按此要求继续
向上搭设。
4.脚手架搭设前, 架子工长要向施工人员进行安全、技术交底。
5.在设置第一排连墙件前双排架要每隔3m设一道抛撑, 挑脚手架在挑支
结构的上一层设连墙杆之前应设临时拉杆:
6.剪刀撑、斜杆等整体拉结杆和连墙杆应随搭升的架子一起及时设置;
7.外架施工作业面用脚手板满铺;
8.装设连墙杆或其它撑拉时,应注意掌握撑拉的松紧程度, 避免引起杆
件和整架的显著变形;
9.工人在架上进行搭设作业时, 作业面上宜铺设必要数量的脚手板并予
临时固定,工人必须戴安全帽和佩挂安全带。
不得单人进行装设较重配件
和其它易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业;
10.在搭设中不得随意改变构架设计,减少杆件配件设置和对立杆纵距
作≥100mm 的构件尺寸放大。
确有实际情况,需要对构架调整和改变时,应
4
提交技术人员解决;
11. 连墙杆设置如有柱子的采用单杆箍柱式连墙杆, 无柱子的预埋钢筋
环或短钢仔在梁板面上作连墙杆的固定。
七、脚手架搭设质量的检查验收规定:
1.脚手架的验收标准规定:
脚手架搭设应满足设计要求和双排外脚手架
施工规范验收要求。
2. 脚手架的验收和日常检查按以下规定进行,检查合格后, 方允许投入
使用或继续使用:
1)搭设完毕后:
2)连续使用达6个月;
3)施工中途停止使用超过15天, 再重新使用前;
4)在遭受暴风、大雨、地震等强力因素作用之后;
5)在使用过程中,发现有显著变形、沉降、拆除杆件和拉结以及安全隐
患存在的情况时。
八、脚手架的使用规定:
l、施工荷载控制在2KN/m2 以内;结构作业面为一层, 装修作业面控制在
两层;
2、在架面上堆放的材料应码放整齐稳固,不影响施工人员的通行和操
作, 严禁上架人员在架面上奔跑、退行或倒退拉车;
3、在作业中,禁止随意拆除脚手架的基本构件杆件。
整体性杆件、连
接、紧固件和连墙件。
确因操作需要临时拆除时, 必须经主管人员同意,采
用相应措施,并在作业完毕后,及时予以恢复;
5
4、作业人员在架上的最大作业高度应以可以正常操作为度, 禁止在架
板上加垫器物或单块脚手板以增加操作高度:
5、工人在架上作业中,应注意自我安全保护和他人的安全, 避免发生碰
撞、闪失和落物。
严禁在架上戏闹和坐在栏杆上等不安全处休息;
6、人员上下脚手架必须设安全防护的出入通道, 严禁攀援脚手架上
下;
7、每班工人上架作业时应先行检查有无影响安全作业的问题存在,在
排除解决后方可开始作业。
在作业中发现有不安全的情况和迹象时, 应立
即停止作业进行检查,解决后才能恢复正常作业;发现有异常和危险情况
时, 应立即通知所有架上人员撤离;
8、在每步架的作业完成后,必须将架上剩余材料物品移至上(下)步架
或室内;每日收工前应清理架面,将架面上的材料物品堆放整齐,垃圾清运
出去;在作业期间,应及时清理落入安全网内的材料和物品,在任何情况下,
严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。
九、脚手架的避雷措施:
脚手架搭设至顶后在脚手架四角立杆上设置1米高的ф32×3 度锌钢管
作避雷针,并将上层钢杆全部拉通与建筑物避雷网连通。
十、脚手架的拆除
1、脚手架的拆除原则上在搭设零点线上拆除。
2、拆除前, 操作班组对脚手架进行检查, 确认无严重损坏情况后,方可
进行拆除。
3、如遇风雨等特殊气候,不应进行脚手架的拆除,夜间实施拆除作业,
6
应具备良好的照明设备。
4、拆除前应进行分项工程的安全技术交底,由工程部组织验收,并有书
面记录。
5、脚手架拆除时,作业区及进出口必须设置警戒标志, 派专人监护, 严
禁非作业人员进入。
6、拆除人员必须按高处作业规定配带安全防护用品, 杜绝违章作业,
进入岗位后进行检查,加固松动部位,清除步层内滞留的材料、物件及垃圾
块,所有清理物应先安全输送到地面,禁高处抛掷,拆除的杆件应自上而下
传递或用滑轮和绳索运送,不得从架子上向地面随便抛落。
7、拆除的顺序按搭设的反程序进行:
安全网→竖挡笆→垫铺笆→防护
栏杆→隔棚→斜杆→连墙杆→小横杆→大横杆→立杆。
认真做到一步一
清,一杆一洁, 不允许分立面拆除或上、下二步同时拆除。
8、所有连墙杆、斜立杆, 隔离措施,登高措施必须随脚手架步层拆除同
步进行下降, 不准先行拆除。
9、所有杆件、扣件在拆除时应分离,不允许杆件上附着扣件输送地面,
或两杆同时拆下输送地面。
10、脚手架拆至地面,应及时清除脚手架的地下物件,输送至地面的所
有杆件、扣件等,应按类堆放整理。
十一、双排脚手架计算书
a) 、计算简图 :
lhb
○○
7
la
○○
○○
○○
b1
○○○○○○○○
○○○○○○○○
lb
lal
(i)基本数据:
本工程采用双排扣件式钢管脚手架,钢管为φ48×3.5,
脚手架总高度100m,立杆横距lb=1.05m, 立杆纵距la=2.0m,步长h=1.5m, 内
立杆距建筑物外墙距离bl =0.20m。
立杆截面调整系数KA=0.85(立管采用单
根钢管时),脚手架连墙距2步3跨,H1=2h=3.0m,Ll =3×2.0=6.0m。
结构施工
层数1层。
la=2.Om,1b=1.05m, 脚手板4层,则NGK2=3.933KN。
la =2.Om, lb=1.05m, QK=3KN/m2, 同时施工l层得NQK=8.4KN。
H= 1.5m, la=2.Om,得QCKI =0.495KN。
(ii)不考虑风荷时整体稳定验算:
8
四层设一排吊点, n=4×3/1.5=8, 取 n= 8
1.压杆的轴心压力N:
N=1.2(nNcKI)+1.4NQK
=1.2×(8×O.495+3.933)+1.4×8.4
=21.23KN。
2.换算细长比μ :
lb=1.05m, H1=2h, μ=H1/(b/2)=25 。
3.压杆细长比μ:
Ib =1.05m, H1= 2h=3.m, λx=6.86 。
4.换算细长比
λox =μλx
=25×6.86
=171.50
5.稳定性系数:
Ψ =0.2415。
6.整体稳定验算:
四层脚手架高度 H = 4×3=12m:
高度调整系数H<25m,
KH = 0.8
N/ΨA=21.23×103/(0.2415×489×2)
=101.2N/㎜2
KAKHf=O.85×0.8×205
=139.4N/mm2
9
KAKHf>N/ΨA安全。
(iii)验算连墙点抗风强度 :
1.风压标准值:
风压系数βz=1.79(按100m高,c类)
脚手架体型系数μstw
双排脚手架n1=2
脚手架挡风系数Ψ,
h=1.5, 1a=2.0, Ψ=0.092
GBJ9-87 表6.3.1的36项(b)
ω0d2=0.5×0.0482
=0.001152<0.002,
则μs=+1.2。
由Ψ=O.092,1b/h\1.05/1.8<1
得η=1.0
μstw=Ψμ[(1-ηn)/(1-η)]
=Ψμs(1-η)=0.092×1.2×(1+1)
=0.048
w=O.75β2 μ2μstwωO
=O.75×1×1.79×O.048×O.5
=0.032
风荷载对每个连墙点产生的拉力或压力
Nt=1.4H1L1W
10
=1.4×3×6.0×O.032
=0.8KN 。
一个扣件的抗滑能力设计值为[Ks] =6.OKN。
[KJ]>Nt 安全。
(iv)风荷作用下的整体稳定验算:
压杆的风荷载q=1.4La
ω=1.4×2.O×O.002=0.09KN/m
M=Qh12/8
=0.09×32/8
=0.10KN×m
M/Ba =O.57×106/1050 ×489
=0.3N/mm2
N/ΨA+M/Ba=101.2+0.3
=101.5N/mm2
KAKHf=139.4N/mm2
KAKHf>ΨA+M/Ba安全。
(v)单根钢立杆局部稳定验算:
钢管和扣件重共8步,1.2×1/2×n×NGK1
=1.2×1/2×8×O.495=2.376KN
四层脚手板、物品及1层活载的轴心压力
N=1/2×(1.2NGK2+1.4QK)
=1/2×(1.2×2.933+1.4×8.4)
11
=8.24KN
N1=2.376+8.24=10.61KN
由于λ=h/I
=1800/15.18
=114
得Ψ= 0.489
N1/ΨA+óM= 10.61×103/(O.489×489)+55
=43.37+55=99.37N/mm2
KAKHf=O.85×0.689×205=120.06N/mm2
KAKHf>N1/ΨA+óM安全
(vi)斜拉钢丝绳卸荷计算:
一个纵距设一个吊点。
吊点的水平距
L=2L=2×2=4.Om
每一根立杆中有二个斜拉点, 每个吊点所承受荷载P1为:
Pl=1/2N×Kx
Kx 为荷载不均匀系数 Kx= 1.5
N=1.2(nNGK1+ NGK2 )+ 1.4NQK
=1.2×(8×O.495+3.933)+1.4×8.4
=21.23KN
则P1=1/2×21.23×1.5B
=15.92KN3m
12
TAo=Pl√32 + 12 /3AC
0.2m0.8m0.2m
=15.92×3.16/3=16.76KN
TAB=-P1×1.0/3
=-15.92×l/3
=-5.31KN
TBO=P1×√32+0.22/3
=15.92×√32+0.22/3
=15.95KN
TBC=-[P1×(0.2/3)+TAB]
=-[15.92×(0.2/3)+5.31]
=-6.37KN
钢丝绳计算拉力
Px=TAo=15.92 KN
钢丝受力不均匀的钢丝被断拉力换算系数α=0.85
钢丝绳采用 1×37。
安全系数 K=7
KPx/α=(8×15.92)/0.85
=149.84KN
选用φ12.5、1×37 钢丝绳
Pg=1.4×94.11
=131. 8KN
Pg>KPx/α安全。
13
vii)工程结构上予理吊环钢筋计算 :
Px=15.92KN
每个吊环按二个截面计算, 吊环应力不应大于50N/㎜2
Ag=Px/(2×50)
=(15.92×103)/(2×50)
=159.2㎜2
选φ16, Ag=201㎜2, 埋入结构中30d且与主筋焊接。
Ⅷ)吊点处扣件抗滑承载力计算:
每个扣件抗滑承载力设计值为 6KN。
水平分力最大值 TAB=5.31KN,用两个扣件可满足。
垂直分力最大值 TBO=15.5KN, n=15.2/6=3 个。
每个节点应有3个扣件与主管,卡扣牢固。
十二、安全棚架计算书
i)计算简图
o
5800200
○ ○ ○
○ ○ ○
○ ○ ○
6000
○ ○ ○
14
○ ○ ○
P1p1
p1
200AD
BC
○ ○ ○ ○ ○2900
2900200
○ ○ ○ ○ ○5800
○ ○ ○ ○ ○
ii) 、基本数据 :
安全棚架共二层, 用钢丝绳悬挂,按卸荷脚手架计算,立杆纵距2000㎜,
步长800㎜,内立杆距建筑物外墙距离200㎜,立杆横距5800㎜,钢管用φ48
×3.5。
一步一纵距的钢管、扣件重量 GKl=0.495KN。
棚架一个立杆纵距的附设
构件及物品的重量 GK2:
脚手板 :
o.3 KN/m2
挡脚板:
O.036KN/m
护拦 :
0.0376KN/m
安全网 :
0.04KN/m
GK2=2×[(O.036十0.376+0.04)十2×O.3]×5.8
15
=2×4.14
=8.28KN
棚架上仅考虑施工活荷0.5KN/m2。
一个立杆纵距的施工荷载QK=O.5×2×5.8×1.33
=7. 71KN
脚手棚架高度调整系数 KH =0.8
外排立杆采用单根钢管时的截面调整系数 KH =0.85
iii)钢丝绳强度计算 :
一个纵距立杆的最大轴力:
N=1.2(NGK1+NGK2)+1.4QK
=1.2(0.495+8.28)+1.4×7.71
=10.53+10.79=21.32KN
每个纵距均设吊点,一个吊点有三个斜拉点,每个斜拉点的荷载为
P1,荷载不均匀系数KX=1.5。
P1=N×KX/3
=21.32×1.5/3
=10.66KN
TAO=10.66×√62+62/6
=15.1KN
TAD=10.66×√32+62/6
=11.9KN
TAB=10.66×√0.22+62/6
16
=10.7KN
钢丝绳计算拉力 Px=TAo=l5.1KN
钢丝受力不均匀的被拉断力换算系数
钢丝绳采用 1 ×37 安全系数 K=7
KPx/α =7×15.1/0.85
=124.4KN
选用φ 12.5、 1×37 钢丝绳
Pg = 1.4×94.11
=131.7KN
则Pg>KPx/2安全。
iv)工程结构上埋吊环钢筋计算 :
PX=l5.1KN
每个吊环接二个截面计算,吊环应力不大于5ON/㎜2。
Px/(2×5O)
=l5.1×103/(2×5O)
=l5l㎜2
选φ16,Ag=201.1㎜2, 埋入结构中30d, 与主筋焊牢。
v)吊点处扣件抗滑承载力计算 :
每个扣件滑承载力设计值 6KN
水平分力最大值 P1=10.7 则
每个节点应有 n=10.7/6=2 个扣件与主管卡扣牢固。
vi)大横杆强度计算
17
接连续梁计算, 跨度6.0, 见下图 :
q1+p2
2.02.02.0
6.0
φ48-3.5钢管的净截抵抗距W=5×103㎜2
截面塑性发展系数 r = 1.15
钢材抗拉升强度设计值 f=200N/㎜2。
钢管及扣件重量均由节点承受,横杆仅承受附件物品重物品质量。
ql=1.4×[0.3 × 2.9+(0.03十0.0376+0.04)]
=1.4×O.98
=1.37KN/m
M1=1/8×1.37×22
=0.69KN-m
P2=O.5
M2 =1/8×O.5×22×1.2
=0.3KN-m
18
∑M=M1 +M2=0.69+0.30=0.9KN-m
M/rw=(0.74×106)/(1.15×5×103)
=172N/㎜2
M/rwvii)小横杆强度计算:
按二跨连续梁计算。
钢管扣件重量均由节点承受,小横杆仅承受脚手板重量,φ48×3.5钢
管, 自重O.038KN/m, 截面抵抗距 W=5×103mm2 。
q=0.3 十 O.038×2m×1.4
=O.95KN/m
Mo=O.07×O.95×2.92q=0.95KN
=0.56KN-M
Ml=-O.125×O.95×2.9229002900
=0.998KN-M
M/rw=(1×106)/(1.15×5×103)
=174N/mm
f=200N/mm2
M/rw悬挑卸料平台计算书
计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99) 和《钢结构设计规
范》 (GB50017-2003)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)等规范。
悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。
19
由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大, 因此必须严格地进行设计
和验算。
一、参数信息 :
1.荷载参数
脚手板类别 :
木脚手板 , 脚手板自重标准值 (kN/m2):
O.35;
栏杆、挡杆类别:
栏杆冲压钢, 栏杆、挡板脚手板自重标准值(kN/m2):
O.11;
施工人员等活荷载(kN/㎡):
2.00, 最大堆放材料荷载(kN):
10.00 。
2.悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离(m):
1.00, 外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):
O.50;
上部拉绳点与墙支点的距离(m):
5.00;
钢丝绳安全系数K:
10.00, 计算条件 :
铰支;
预埋件的直径(mm):
20.00 。
3.水平支撑梁
主梁槽钢型号:
18号槽钢槽口水平[ ;
次梁槽钢型号:
12.6号槽钢槽口水平[ ;
次梁槽钢距(m):
O.40, 最近次梁与墙的最大允许距离(m):
0.20 。
4.卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):
2.50, 水平钢梁(主梁)的锚固长度
(m):
O.10 :
计算宽度(m):
3.00 。
20
二、次梁的计算 :
次梁选择12.6号槽钢槽口水平[, 间距0.40m, 其截面特性为:
面积
A=15.69cm2, 惯性距Ix=391. 47cm4 转动惯量Wx=62.14cm3, 回转半径
ix=4.95cm,
截面尺寸:
b=53.Omm,h=126.0mm, t=9.Omm 。
1.荷载计算
(1)脚手板的自重标准值:
本例采用钢脚手板, 标准值为O.35kN/m2;
Q1=O.35×O.40 = O.14kN/m;
(2)最大的材料器具堆放荷载为10.00kN, 转化为线荷载:
Q2=10.00/2.50/3.00 × 0.40= O.53kN/m;
(3)槽钢自重荷载Q3= O.12kN/m;
经计算得到,静荷载计算值
q=1.2×(Q1+Q2+Q3)
= 1.2×(0.14十0.53十O.12)
= 0.95kN:
经计算得到, 活荷载计算值
P = 1.4× 2.00× 0.40×3.00
= 3.36kN 。
2.内力计算
内力按照集中荷载 P与均布荷载 P作用下的简支梁计算, 计算简图如下
:
最大弯矩 M 的计算公式为:
21
M=ql2/8+pl/4
经计算得到, 活荷载计算值
M =0.95 ×3.002/8+3.36×3.00/4
=3.59kN.m 。
3.抗弯强度计算
σ=M/rxWx≤[f]
其中 rx -截面塑性发展系数, 取 1.05; [f] -钢材抗压强度设计值,
[f] =205.00N/mm2;
经过计算得到强度σ
= 3.59×103/(1.05×62.14)
=55.07N/㎜2 ;
次梁槽钢的抗弯强度计算σ < [f], 满足要求
4. 整体稳定性计算
σ = M/∮bwx≤[f]
其中,∮b -均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数 , 按照下式计算 :
∮b =570tb/lh·235/fy
经过计算得到
∮b =570×9.00×53.00×235/(3.00×126.00 ×235.0)
=0.72;
由于∮b大于 0.6, 按照下面公式计算 :
∮b’=1.07-0.282/∮b≤1.0
得到∮b =0.678;
22
经过计算得到强度
σ=3.59×103/(0.678 ×62.137)
=85.28N/㎜2 ;
次梁槽钢的稳定性计算 a < [f], 满足要求
三、主梁的计算 :
根据现场实际情况和一般做法 , 卸料平台的内钢绳作为安全储备不参
与内力的计算。
主梁选择 18 号槽钢槽口水平[, 其截面特性为:
面积 A=29.29cm2, 惯性
距 Ix=1369.90cm4,转动惯量Wx=3152.20cm3 , 回转半径ix=6.84cm:
截面尺寸, b=70.00mm,h=180.00mm, t=10.5mm;