高层建筑型钢悬挑防护棚方案Word下载.docx
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37）钢丝绳。
应提供其质量证明书。
采用与φ15钢丝绳直径配套的钢丝绳绳卡。
花篮螺丝采用1.7“CO”型。
预埋件采用φ16圆钢制作成所需预埋环埋设于钢筋混凝土构件中，作为工字钢悬挑根部的受力点。
工字钢悬挑式水平防护架用于住院楼塔楼主体结构施工阶段的安全防护，主要用于防止高空落物伤人。
水平防护架设于住院楼54m（十四层），搭设外挑宽度为4米。
1、悬挑式防护棚由悬挑工字钢、钢丝拉索、立杆（外栏杆）、横杆、预埋件等组成，悬挑工字钢间距1.8米,立杆（外栏杆）纵距la=1.8米。
2、悬挑工字钢总长6米，外挑4米，在住院楼楼15层埋设拉环，在现有主体楼面结构放置工字钢，在工字钢的根部，用φ16圆钢制作成U型预埋环，第一道距工字钢端部100，第二道距工字钢端部300，第三道距建筑结构外边沿400，将悬挑工字钢伸入预埋环中固定，在工字钢伸入预埋环后的根部设置两扣件防止悬挑工字钢滑脱。
3、立杆（外栏杆）置于悬挑工字钢端部，高1.2米，工字钢顶端先电焊直径22的钢筋，高度200。
栏杆立杆用φ48钢管插入预先焊接的钢筋内，再与工字钢点焊，并于距底部300高处设置一道横杆，用于捆绑挡脚板，立杆均以黄、黑油漆相间涂刷。
4、外侧栏杆刷黄黑色，采用九夹板，用16#元丝捆绑。
5、在工字钢上搭设φ48钢管纵横间距800的钢管网（钢管涂刷黄色油漆），在其上铺一层安全密网，选用长约3米，宽约0.3米，厚约４～5cm的楠竹制作的竹串片板作为水平防护板。
上部选用15mm厚的九夹板进行封底。
脚手板平铺，应铺满铺稳，靠建筑结构边与工字钢的立面采用九夹板封闭严密，不得有空隙。
6、在距工字钢端部0.6米处用φ15（6×
37）钢丝绳斜拉至上面第一层结构混凝土中的预埋环内，预埋环埋设在工字钢正上方距建筑结构边400。
7、楼梯处工字钢悬挑在楼梯转角平台上，然后再工字钢上搭设1.8高脚手架，与楼层齐平搭设。
型钢悬挑防护棚计算书
计算依据：
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
3、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、基本参数
悬挑防护棚类型
单层悬挑防护棚
防护栏高度h1（mm）
1200
主梁上是否设置悬挑脚手架
否
主梁间距La（mm）
1800
纵向次梁间距Lb（mm）
800
主梁之间添加横向次梁的根数n
1
二、主梁布置及锚固参数
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
U型锚固螺栓
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
1600
主梁建筑物外悬挑长度LX（mm）
4400
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离b（mm）
400
纵向次梁离墙水平距离a（mm）
250
梁/楼板混凝土强度等级
C35
三、荷载参数
1、防护棚荷载基本参数
防护层内材料类型
竹串片脚手板
防护层内材料自重标准值gk1（kN/m2）
0.35
栏杆与挡脚板类型
栏杆、木脚手板挡板
栏杆与挡脚板自重标值gk2（kN/m）
0.17
安全网自重gk3（kN/m2）
0.01
冲击荷载pk（kN）
0.5
示意图：
剖立面示意图
平面图
四、次梁验算
次梁材料类型
钢管
次梁材料规格
Φ48×
2.8
次梁截面积A（cm2）
3.98
次梁截面惯性矩Ix（cm4）
10.19
次梁截面抵抗矩Wx（cm3）
4.25
次梁自重标准值gk（kN/m）
0.031
次梁材料抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
215
次梁材料抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
次梁弹性模量E（N/mm2）
206000
次梁允许挠度[υ]
1/250
次梁计算方式
三等跨连续梁
Lc为主梁之间添加的横向次梁的间距，Lc=La/（n+1）=1.8/（1+1）=0.9m
承载能力极限状态：
q=1.2×
（gk1+gk3）×
Lb+1.2×
gk=1.2×
（0.35+0.01）×
0.8+1.2×
0.031=0.383kN/m
横向次梁的集中力：
R=1.2×
Lb×
gk=1.2×
0.8×
0.031=0.03kN
Pk=1.4pk=1.4×
0.5=0.7kN
正常使用极限状态：
q'
=（gk1+gk3）×
Lb+gk=（0.35+0.01）×
0.8+0.031=0.319kN/m
R'
=Lb×
gk=0.8×
0.031=0.025kN
Pk'
=0.5kN
计算简图
弯矩图（kN·
m）
最大弯矩：
M=0.352kN.m
剪力图（kN）
最大剪力：
V=0.848kN
变形图（mm）
最大挠度：
ν=6.501mm
M=0.258kN.m
V=0.71kN
ν=3.531mm
1、抗弯验算
Mmax=Max（0.352，0.258）=0.352kN.m
σ=Mmax/WX=0.352×
106/（4.25×
103）=82.713N/mm2≤[f]=215N/mm2
次梁强度满足！
2、抗剪验算
Vmax=Max（0.848，0.71）=0.848kN
τmax＝2Vmax/A=2×
0.848×
1000/398=4.26N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
3、挠度验算
νmax=Max（6.501，3.531）=6.501mm≤[ν]=La/250=1800/250=7.2mm
次梁挠度满足要求！
4、支座反力计算
极限状态下支座反力：
R次梁=Rmax=Max（1.295，1.19）=1.295kN
正常使用状态下支座反力：
次梁=R'
max=Max（1.018，0.944）=1.018kN
五、主梁验算
1、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁材料规格
16号工字钢
主梁截面积A（cm2）
26.1
主梁截面惯性矩Ix（cm4）
1130
主梁截面抵抗矩Wx（cm3）
141
主梁自重标准值gk（kN/m）
0.205
主梁材料抗弯强度设计值f（N/mm2）
主梁材料抗剪强度设计值τ（N/mm2）
主梁弹性模量E（N/mm2）
主梁允许挠度[υ]（mm）
0.205=0.246kN/m
F1=·
·
=Fn=R次梁=1.295kN
=gk=0.205kN/m
F'
1=·
=F'
n=R'
次梁=1.018kN
1）抗弯验算
Mmax=2.051kN.m
σ=Mmax/W=2.051×
106/（141×
103）=14.55N/mm2≤[f]=215N/mm2
主梁抗弯度满足！
2）抗剪验算
Vmax=3.432kN
τmax＝Vmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=3.432×
1000×
[88×
1602-（88-6）×
140.22]/（8×
11300000×
6）=4.056N/mm2≤[τ]=125N/mm2
3）挠度验算
νmax=1.657mm≤[ν]=2Lx/250=2×
4400/250=35.2mm
主梁挠度满足要求！
4）支座反力计算
R1=-1.085kN；
R2=4.911kN；
R3=5.42kN；
2、支撑杆件设置
支撑点号
支撑方式
材料类型
距主梁外锚固点水平距离（mm）
支撑件上下固定点的垂直距离n（mm）
支撑件上下固定点的水平距离m（mm）
是否参与计算
上拉
钢丝绳
3800
3750
3900
是
3、上拉杆件验算
上拉杆件类型
钢丝绳型号
6×
37
钢丝绳公称抗拉强度（N/mm2）
1400
钢丝绳直径（mm）
15
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
9
钢丝绳绳夹型式
马鞍式
拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T（kN）
15.19
钢丝绳绳夹数量n
3
花篮螺栓在螺纹处的有效直径de（mm）
14
花篮螺栓抗拉强度设计值[ft]（N/mm2）
170
钢筋拉环直径d（mm）
16
角焊缝焊角尺寸hf（mm）
8
角焊缝长度lw（mm）
160
角焊缝强度设计值ffw（N/mm2）
上拉杆件角度计算：
α1=arctan（n1/m1）=arctan（3750/3900）=43.877°
上拉杆件支座力：
RS1=R3=5.42kN
由上拉钢丝绳（杆件）作用造成的主梁轴向力：
NSZ1=RS1/tanα1=5.42/tan（43.877°
）=5.637kN
上拉钢丝绳（杆件）轴向力：
NS1=RS1/sinα1=5.42/sin（43.877°
）=7.82kN
上拉钢丝绳（杆件）的最大轴向拉力：
NS=max[NS1]=7.82kN
查（《建筑施工计算手册》江正荣著2001年7月第一版）表13-4、13-5、13-6得，钢丝绳破断拉力总和：
Fg=119.5kN
[Fg]=α×
Fg/k=0.85×
119.5/9=11.286kN≥NS=7.82kN
符合要求！
n=1.667[Fg]/（2T）=1.667×
11.286/（2×
15.19）=1个≤[n]=3个
花篮螺栓验算：
σ=[Fg]/（π×
de2/4）=11.286×
103/（π×
142/4）=73.315N/mm2≤[ft]=170N/mm2
拉环验算：
σ=[Fg]/（2A）=2[Fg]/πd2=2×
11.286×
162）=28.066N/mm2≤[f]=65N/mm2
注：
[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
拉环详图（主梁为工字钢）
角焊缝验算：
τf=NS1cosα1/（0.7hflw）=7.82×
103×
cos（43.877）/（0.7×
8×
160）=6.291N/mm2≤ffw=160N/mm2
σf=NS1sinα1/（0.7hf×
lw）=7.82×
sinα1/（0.7×
160）=6.049N/mm2≤βfffw=1.22×
160=195.2N/mm2
[（σf/βf）2+τf2]0.5=[（6.049/1.22）2+6.2912]0.5=8.01N/mm2≤ffw=160N/mm2
4、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力：
N=Nsz1=5.637kN
压弯构件强度：
σmax=Mmax/（γW）+N/A=2.051×
106/（1.05×
141000）+5.637×
103/2610=16.017N/mm2≤[f]=215N/mm2
受弯构件整体稳定性分析：
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数：
查表《钢结构设计规范》（GB50017-2003）得，φb=0.99
由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附表B，得到φb值为0.785。
σ=Mmax/（φbWx）=2.051×
106/（0.785×
141×
103）=18.535N/mm2≤[f]=215N/mm2
5、悬挑主梁与结构连接节点验算
主梁外锚固点离建筑物距离（mm）
锚固螺栓直径d（mm）
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度τb（N/mm2）
2
锚固螺栓抗拉强度设计值[ft]（N/mm2）
50
1）螺栓粘结力锚固强度计算
锚固点锚固螺栓受力：
N/2=1.085/2=0.543kN
螺栓锚固深度:
h≥N/（4×
π×
d×
[τb]）=1.085×
103/（4×
3.14×
16×
2）=2.701mm
螺栓验算：
σ=N/（4×
d2/4）=1.085×
162/4）=1.35N/mm2≤0.85×
[ft]=42.5N/mm2
满足要求
2）混凝土局部承压计算
混凝土的局部挤压强度设计值：
fcc=0.95×
fc=0.95×
16.7=15.865N/mm2
N/2=2.456kN≤2×
（b2-πd2/4）×
fcc=2×
（802-3.14×
162/4）×
15.865/1000=196.696kN
锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=5×
16=80mm
六、节点详图
节点详图
在结构楼面上按1.8M间距埋设预埋环┈┄→混凝土浇筑后在预埋环中安置悬挑工字钢┈┄→搭设钢管校正┈┄→铺设密目网、脚手板┈┄→1.5米高防护架立杆定位┈┄→立杆挂九夹板┈┄→设置斜拉钢丝绳┈┄→防护架上满铺九夹板┈→外防护栏杆涂刷黄黑相间颜色。
1、施工准备
技术人员应熟悉上部图纸，熟悉各个部位及高度的结构变化，项目部应组织必要的物料进场，以备搭设使用；
有关作业班组应组织足够的作业人员，准备搭设；
同时在施工前，应当组织有关技术人员和安质人员对作业班组进行作业前技术、安全交底。
架子工必须具备国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》的条件，经过培训、考核、取得安全操作证并经体检合格后方可从事脚手架安装、拆除作业。
2、防护棚搭设要求
（1）搭设的基本要求是：
横平竖直、整齐清晰、图形一致、平竖通顺连接牢固，受荷安全、有安全操作空间、不变形、不摇晃。
3、防护棚的搭设注意事项
（1）按照规定的构造方案和尺寸进行搭设；
（2）及时与结构拉结或临时支顶，以确保搭设过程的安全；
（3）拧紧扣件（拧紧和程度要适当）；
（4）有变形的杆件和不合格的扣件（有长度、扣接不紧等）不能使用；
（5）搭设工人必须佩挂安全绳；
（6）随时校正杆件的垂直和偏差避免偏差过大；
（7）没有完成的防护棚，在每日收工时，一定要确保钢管网架稳定，以免发生意外；
（8）防护棚的上、下侧均要满挂安全网，网边沿与横杆或建筑物要牢固的扎结，固定点的间距应不大于50cm，边沿投挡板，相临两网之间的拼接要严密。
4、搭设的一般规定
（1）架子工应熟悉图纸，熟悉现场具体情况，了解技术交底意图和施工操作方法，并将符合要求的钢管、扣件等材料运至现场，分类存放，搭设前清除障碍物。
（2）架子工作业时，必须佩带好安全帽、系好安全带，严禁穿高跟鞋、拖鞋或硬底带钉易滑鞋作业，工具及零件应放在工具包内，服从指挥，集中思想、相互配合。
脚手架作业下方不准站人，架子工不准在钢管网架上非工作停留。
（3）凡遇六级以上大风或下雨天气时，不得进行作业。
雨后作业应待管架上雨吹干后进行，防止滑落。
（4）在靠近电源处拆除大棚时，必须将电源先切断或严密防护，必要时变更位置后方可进行作业，不允许将电源线拉在脚手架止，以防止漏电伤人。
（5）不在防护棚上附装机械设备、拉缆风绳等。
（6）搭设防护棚必须严格按照规范要求选用材料，对于压扁、弯曲、锈蚀和有裂缝的钢管及不合格的构件，严禁使用，扣件螺栓应满足正常状况下的扭力矩要求（5~6kg·
m）。
六、技术质量、安全管理
1、技术质量要求
（1）质量要求
1）扣件的使用不得缺少，脚手架扣件螺栓应拧紧，以免影响结构安全。
2）密目安全网悬挂整齐、美观、牢固。
3）钢管涂刷的油漆颜色均匀、美观。
（2）技术要求
1）钢管上严禁打孔、开槽，严禁Φ48与Φ51钢管混用。
2、安全要求
本方案一经确认不得擅自变更
（1）负责架子施工的安全员，必须按架子方案及现行《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）》有关要求拟定书面操作要求，并向班组进行安全技术交底，班组必须按操作要求和安全技术交底施工。
（2）架子完成后，应由制定架子方案的技术、安全、施工、使用等有关人员按分段部位的搭设、拉接、防护等项目进行检查、验收，并填写验收单，合格后办理验收手续后方可使用。
（3）在架子搭设过程中，如需使用，必须由施工负责人组织有关人员进行检查，符合要求后，方可上人。
（4）架子未经检查验收前，除架子工外，严禁其他人员攀登，验收后任何人不得拆改，需做局部拆除时，须经施工负责人同意，由架子工操作。
（5）施工前应对杆件和扣件进行检查，有变形裂缝，扣件不紧的杆件和扣件不得使用。
（6）没有完成的脚手架，在每日收工时应与结构拉接，使架子稳定，以确保搭设过程的安全，以免发生意外。
（7）所有操作人员必须穿戴好安全帽，安全带应挂在绑扎牢固的杆上，所有材料应逐人传递，不得抛掷，防止物体坠落伤人。
（8）水平防护架上严禁堆放材料及器具，施工人员不得集中在架体的某一部位；
物料吊运过程中，严禁碰撞或扯动外水平架。
（9）在水平防护架拆除过程中，对所有拆下的脚手管和有坠落可能的物品，一律先行拆除或加以固定，高处作业所用的物品，均应堆放平稳，不妨碍通行和装卸，工具随手放入工具袋，拆卸下的物件及余料均及时集装、清理运走，不得任意乱置或向下丢弃，传递物件禁止抛掷。
（10）雨天进行高空作业时，必须采取可靠的防滑措施，遇有六级以上强风等恶劣气候，不得进行露天攀登与悬空作业。
（1）在防护棚拆除前应作好以下工作：
1）对防护棚进行安全检查，确认不存在严重隐患。
如存在影响拆除防护棚安全的隐患，应先对防护棚进行修整和加固，以保证防护棚的拆除过程中不发生危险；
2）在拆防护棚时，应先清除铺设层上的垃圾杂物，清除时严禁高空向下抛掷，大块的装入容器内由垂直运输设备向下运送，能用扫帚集中的集中装入容器内运下。
3）防护棚在拆除前，应先明确拆除范围、数量、时间和拆除顺序、方法、物件
垂直运输设备的数量，拆除的安全措施和警戒区域。
（2）严格遵循拆除顺序，由后搭者先拆、先搭者后拆，同一部位拆除顺序是：
铺设层→次梁钢管→主梁工字钢。
（3）拆除防护棚时，下部的出入口必须停止使用，对此除监护人员要特别注意外，还应在出入口处置明显的停用标志和围栏，
（4）在拆除的防护棚周围，于坠落范围明显“禁止入内”字样的标志，并有专人监护，以保证拆脚手架时无其他人员入内；
（5）防护棚人工拆除，上下运输也为塔吊传递，拆下的钢管、扣件及其他材料运至地面后，应及时清理，将合格的，需要整修后重复使用的和应报废的加以区分，按规格堆放。
对合格件应及时进行保养，保养后送仓库保管以备今后使用；
（6）防护棚拆除时遇大风、大雨、大雾天应停止作业；
（7）拆除时操作人员要系好安全带，穿软底防滑鞋、扎裹腿。
（8）防护棚拆除过程中，不允许中途换人，如必须换人，则应该在安全技术交底中交代清楚。
（1）防护棚在投入使用之前必须进行验收，合格后方准使用。
主要检查拉杆、钢丝绳的可靠连接，各钢管连接卡扣的紧固，根部外架的卸载措施，铺设层的完整性，防护棚的防雷接地。
（2）在检查验收过程中，要特别注意扣件的紧固程度，扣件并不是拧得紧越好。
对于拧紧力矩大于70N·
m的扣件，要认真检查有无裂缝、变形，如果发现有上述弊病应立即调换，调上的扣件的螺栓应紧固在40~70N·
m。
（3）防护棚在验收合格通过投入使用后，必须对其进行日常的保养和定期的全面检查和整修，才能保证其安全使用。
防护棚日常的保养和维修必须每天进行一次，定期的维护保养一般每月进行一次。
所以要求作业队防护棚进行日常的和定期的保养和维修，尤其是每次强风、暴雨过后都要认真检查整修后方可使用。
防护棚保养整修的主要内容有：
1）检查主梁连接是否有所松动，面层有无过多堆放杂物；
2）检查明确防护棚的整体和局部的垂直、水平偏差。
如发现垂直度有异常现象，应及时加固和消除隐患。
3）各类扣件的涂油和紧固。
检查扣件时先检查扣件的外观，而后将扣件上的螺栓逆时针方向松几牙螺纹，再涂油紧固螺栓至规定的力矩范围内。
4）检查脚手板有否松动、悬挑，还要检查四角是否用铁丝扎牢，如发现问题应及时纠正。
5）检查与建筑物连接的连接件是否齐全和完好，有无松动、移动。
6）要对外包安全网、外侧挡板、栏杆和接地防雷等安全设施进行检查，保证这些安全设施完整、
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