悬挑脚手架工程专项施工方案OKWord格式.docx

悬挑脚手架工程专项施工方案OKWord格式.docx

《悬挑脚手架工程专项施工方案OKWord格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《悬挑脚手架工程专项施工方案OKWord格式.docx（26页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

技术负责人

审核单位

总承包单位审核意见：

年月日

总承包单位（盖章）

审核人

审批人

审查单位

监理审查意见：

监理审查结论：

□同意实施□修改后报□重新编制

监理单位（盖章）

专业监理工程师

日期：

总监理工程师

一、脚手架工程设计及搭设参数

1、建设地点：

晋江市档案馆新馆位于晋江市行政中心区，北临十四号路，西临罗裳山，东临人保财险用地。

2、主要建设内容及规模：

晋江市档案馆新馆项目总用地面积7402.7m2，总建筑面积17854.58m2,其中地上建筑面积15960.98m2，地下建筑面积1893.60m2。

上部结构类型为现浇框架剪力墙结构。

3、本工程为框架剪力墙结构，立面较为单一，变化不大，根据这些特点，以安全、可靠、适用的原则，选用扣件式双排钢管脚手架，沿外墙全高搭设，并以脚手架搭设最高处为主要设计对象。

一至六层采用落地式脚手架，六层以上钢管外架采用悬挑，开始搭设，架宽1.05m，步高1.8m。

二、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计

脚手架搭设示意图

2.1悬挑架荷载的取值与组合

2.1.1计算基数：

计算高度H=38m步距h=1.8m

立杆纵距la=1.5m立杆横距lb=1.05m

查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）：

钢管自重G1=0.0384KN/m挡脚板自重G2=0.0132KN/m

安全网自重G3=0.01KN/m外立杆至墙距ld=1.40m

施工活荷载qk=2KN/m2内立杆至墙距lc=0.35m

2.1.2脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件）；

查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）附表A-1得：

架体每米高度一个立杆纵距的自重gk1=0.1248KN/m

NG1K=H×

gk1=38×

0.1248=4.7424KN

2.1.3构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等）

⑴外立杆

①竹笆板，按2步设一层计，共11层，单位荷重按0.14kN/m2（按实）

计：

NG2K-1=（11×

la×

lb×

0.103）/2×

103

=（11×

1.05×

1.5×

0.14）/2×

103=771.75N

②栏杆、挡脚板（按11层计，栏杆每步架1根）

NG2K-2=（2×

11×

G1+11×

G2）×

=（2×

0.0384+11×

0.0132）×

103=1412.4N

③安全网

NG2K-3=H×

G3×

103=38×

0.01×

103=587N

④合计

NG2K=771.75+1412.4+587=2771.15N

⑵内立杆

①竹笆板

103+（11×

lc×

0.14+11×

0.35×

=1617N

②纵向横杆（搁置悬挑部分的竹笆板用）

NG2K-2=11×

G1=11×

0.0384×

103=633.6N

③合计

NG2K=1617+633.6=2250.6N

2.1.4施工均布活荷载

按规范要求，取最不利情况，按荷载最大的装修脚手架考虑，即同时3层作业层施工：

外立杆NQK外=3×

qk/2=3×

2/2=4.725kN

内立杆NQK内=3×

qk/2+3×

qk

=4.725+0.3×

2×

3=7.425kN

2.1.5垂直荷载组合

水平悬挑梁计算

N1=1.2×

（NG1K+NG2K）+1.4×

NQK外

=1.2×

（4.4117+2.7142）+1.4×

4.725=15.166kN

N2=1.2×

NQK内

（4.4117+2.2506）+1.4×

7.425=18.390kN

2.2水平悬挑梁设计

本工程悬挑架采用钢丝绳张拉型钢悬臂式结构，水平悬挑型钢梁采用[18槽钢，长2.9m（局部4.4m），在二层楼面上预埋2ф16的圆钢对槽钢进行背焊固定，距外墙边1.3m。

根据《钢结构设计规范》（GB50017—2002）规定进行下列计算与验算：

计算模型：

计算时不考虑槽钢末端斜拉钢丝绳的作用，钢丝绳的承载力作为安全储备。

⑴[18槽钢截面特性：

Wx=152.2×

103mm3,I=1369.9×

104mm4,自重q=0.2299kN/m，弹性模量E=206×

103N/mm2，翼缘宽度b=70mm，翼缘平均厚度δ=10.5mm，高度h=180mm。

⑵最大弯矩

Mmax=N1×

1.4+N2×

0.35+q×

1.52/2

=15.166×

1.4+18.390×

0.35+0.2299×

1.52/2=27.928kNm

⑶强度验算

σ=Mmax/（γx×

Wx）

γx----截面发展系数，对[形截面，查表得：

γx=1.05；

Wx----对x轴的净截面抵抗矩，查表得：

103mm3。

f----型钢的抗弯强度设计值，Q235钢，取f=215N/mm2。

σ=27.928×

106/（1.05×

152.2×

103）=174.75N/mm2＜f=215N/mm2

∴安全。

⑷整体稳定验算

根据刚结构设计的规范（GBJ17-88）的规定，轧制普通槽钢受弯要考虑整体稳定问题。

按附录一之

（二），本悬臂梁跨长1.4米折算成简支梁，其跨度为2×

1.4=2.8米，按下列公式计算整体稳定系数ψ：

ψ=（570bδ/l1h）235/σs

=[570×

70×

10.5/（2800×

180）]×

235/215=0.9086

则悬挑梁弯曲应力为：

σ=Mmax/（Ψ×

=27.928×

106/（0.9086×

116.8×

103）=210.88N/mm2＜f=215N/mm2

⑸刚度验算

ω=N1l3/3EI+N2a2（3l-a）/6EI

N1、N2----作用于水平悬挑梁上的内、外立杆荷载（KN）；

E----弹性模量，E=206×

103N/mm2。

I----钢材的抗弯强度设计值，Q235钢，取f=215N/mm2。

ω=（15.166×

103×

14003）/（3×

2.06×

105×

1369.9×

104）

+[18.390×

3502×

（3×

1400-350）]/（6×

104）

=5.428mm＜L/250=1400/250=5.6mm，满足要求。

⑹[18号槽钢后部锚固钢筋设计

①锚固钢筋的承载力验算

锚固选用2ф16圆钢预埋在二层平板上，吊环承受的拉力为：

N3=Mmax/1.3=27.928/1.3=21.48KN

吊环承受的拉应力为：

σ=N/A=21.48×

103/（2×

0.785×

162）=53.45N/mm2＜[σ]=215N/mm2

∴满足要求。

②锚固钢筋的焊缝验算

σ=F/（lWδ）

F----作用于锚固钢筋上的轴心拉力设计值，F=F3=17297N；

lW----焊缝的计算长度，取lW=160-10=150mm。

δ----焊缝的计算厚度，取16mm。

σ=21.48×

103/（150×

16）=8.95N/mm2＜[σ]=160N/mm2

⑺由计算结果可知，当挑梁采用[18号槽钢时，其强度、挠度、稳定性均符合要求，为安全计本工程另设置钢丝绳拉索，作为安全储备。

三、立杆稳定性计算

3.1无风荷载时，立杆稳定性计算：

N/（∮A）≤f

N——计算立杆最大垂直力设计值，取N=N2=18.390kN；

∮——轴心受压构件的稳定系数，根据长细比λ查（JGJ130—2001）附录C表C取值；

根据第5.3.3条规定：

立杆计算长度l0=kμh=1.155×

180=312cm

长细比：

λ=l0/i（钢管回转半径）=312/1.58=197.5，

查附录C，∮=0.185

A——立杆的截面面积，查本规范附录B表B采用：

A=489mm2

立杆稳定性计算：

N/（∮A）=18390/（0.185×

489）=203.28N/mm2<

f=215N/mm2,安全。

3.2在风荷载作用下，立杆稳定性计算：

N/（∮A）+MW/W≤f

MW——由风荷载设计值产生的弯矩，按本规范（5.3.4）式计算；

W——钢管立杆的截面模量，查附录B表B：

W=5.08cm3；

⑴由风荷载产生的弯矩计算

①水平风荷载标准值

ωk=0.7μzμsω0

μz——风压高度变化系数，查《建筑结构荷载规范》（GBJ9）：

B类地区，脚手架高38m，查表得：

μz=1.495；

μs——脚手架风荷载体型系数，按本规范4.2.4规定采用：

查表得：

敞开式脚手架的挡风面积为1.8×

0.089=0.2403m2

密目网的挡风系数取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

其综合挡风系数为∮=1.47015/（1.8×

1.5）=0.5455

查规范表4.2.4，背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数为1.3∮，

即：

μs=1.3×

0.5455=0.7092；

ω0——基本风压。

根据《建筑结构荷载规范》（GBJ9）规定：

ω0=0.45。

ωk=0.7×

0.45×

1.495×

0.7092=0.334KN/m

②由风荷载产生的弯矩计算

MW=0.85×

1.4×

ωklah2/10=0.85×

0.334×

1.82/10

=0.1932KN.m

⑵立杆稳定性计算　

N/（∮A）+MW/W=18390/（0.185×

489）+0.1932×

106/（5.08×

103）

=241.31kN/mm2＞f=215kN/mm2,不满足要求。

结论：

经计算，架体稳定性不能满足要求，不能直接将脚手架搭设到顶，应采取卸荷措施。

本工程拟在9层平面设置钢丝绳斜拉并钢管斜撑卸荷结构，卸荷高度：

4×

3.0＋1.35＋1.0=14.35m。

因此，架体稳定性计算时最大垂直力设计值取：

N=15.023KN（9层以下荷载）。

N/（∮A）+MW/W=15023/（0.185×

=204.09kN/mm2<

f=215kN/mm2,安全。

四、连墙件计算

连墙构造对外脚手架的安全至关重要，必须引起高度重视，确保架体稳固。

连墙拉筋用Ф6.5钢筋拉到剪力墙上,顶撑用Ф48×

3.5钢管，水平距离4.5m，竖向距离为3.6米，具体布置详后附图3。

4.1作用于脚手架上的水平风荷载标准值：

ωk=0.334KN（同脚手架稳定计算数值）

由风荷载产生的连墙件轴向力设计值：

N1w=1.4ωkAw=1.4×

3.6×

4.5=7.575KN

连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0，对双排脚手架取5.0KN

连墙件轴向力设计值Nl=N1w+N0=7.575+5=12.575KN

2Ф6拉筋的承载力：

N=2[fy]s=2×

210×

3.14×

3.252=13.93KN＞N1w=12.575KN

所以连墙件拉筋用2Ф6筋满足要求。

4.2连墙设置的注意事项：

①确保杆件的连接可靠，扣件必须拧紧，垫木必须夹持稳固，避免脱出。

②装设连杆时应保持立杆的垂直度要求，避免拉杆时产生变形。

③连墙构造中的连墙杆或拉筋应垂直于墙面设置，并呈水平位置或稍可向脚手架一端倾斜，但不允许向上翘起。

五、斜拉钢丝绳并钢管斜撑卸荷计算

5.1构造设计及措施

⑴钢丝绳吊点水平间距以2个立杆纵距为准，即1.5×

2=3.0m。

⑵为减少斜拉引起的水平力，避免立杆与小横杆连接扣件发生滑移，而引起立杆向内侧弯曲变形，应使斜拉钢丝绳与水平短横杆的交角α尽量大，一般tanα≥2.5-4.5为宜。

本工程钢丝绳张拉高度3.6m，吊点距墙面1.4m，tanα=3.6/1.4=2.571。

⑶斜拉钢丝绳用手动葫辘拉紧后再固定，做到所有钢丝绳拉紧程度基本相同，避免钢丝绳受力不均匀。

⑷吊点必须在立杆与大横杆、小横杆的交点处，钢丝绳必须由大横杆底部兜紧。

⑸在吊点下方及内立杆与小横杆节点下附加斜撑杆，与钢丝绳共同受力。

⑹每个斜拉点设水平杆支撑在建筑物水平梁上，抵消斜拉钢丝绳水平方向拉力，防止脚手架水平方向变形。

5.2荷载的取值与组合

5.2.1计算基数：

计算高度H=14.35m步距h=1.8m

钢管自重G1=0.0384KN/m挡脚板自重G2=0.0132KN/m

安全网自重G3=0.01KN/m外立杆至墙距lc=1.40m

施工荷载qk=3KN/m2内立杆至墙距lc=0.35m

5.2.2脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件）；

查查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）附表A-1得：

架体每米高度一个立杆纵距的自重gk1=0.1284KN/m

gk1=14.35×

0.1284=1.843KN

5.2.3构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等）

①竹笆板，按2步设一层计，共四层，单位荷重按0.14kN/m2计；

NG2K-1=（4×

=（4×

103=441N

②栏杆、挡脚板（按4层计）查表4.2.1-2

G1+4×

0.0384+4×

103=513.6N

103=14.35×

103=215.25N

NG2K=441+513.6+215.25=1169.85N

103+（4×

=（4×

0.14+4×

=588N

NG2K-2=4×

G1=4×

103=230.4N

NG2K=588+230.4=818.4N

5.2.4施工荷载

外立杆NQK外=2×

qk/2=2×

3/2=4.725kN

内立杆NQK内=2×

qk/2+2×

5.2.5垂直荷载组合

（1.843+1.1699）+1.4×

4.725=10.230kN

（1.843+0.8184）+1.4×

7.425=13.589kN

5.3卸荷结构计算

5.3.1计算模型

计算时按脚手架外立杆卸荷点以上的荷载由钢丝绳承担，内立杆卸荷点以上的荷载由内斜撑钢管承担，不考虑外斜撑钢管的作用（作为安全储备）。

小横杆支承于砼墙柱上及加上连墙件的拉结，脚手架基本无侧向位移，小横杆支座可按可动铰支座考虑。

如下图所示：

5.3.2钢丝绳的承载力验算

⑴钢丝绳的计算拉力

tanα=3.6/1.4=2.571α=68.746°

sinα=0.932

∑MC=0PXsinα1.05-N11.05=0

PX=10.230×

1.05/（1.05×

0.932）

=10.976KN

⑵钢丝绳自身的极限承载力

采用ф16（6×

19）的钢丝绳，按下式求出其理论承载力：

P理=α·

Pg/K

α----考虑钢丝绳受力不均匀的钢丝破断拉力换算系数，查表4-4-13得：

α=0.85；

K----钢丝绳使用安全系数，查表4-4-24得：

K=8；

Pg----钢丝绳破断拉力总和，查表4-4-14得：

Pg=125.0KN。

P理=0.85×

125.0/8=13.281KN＞PX=10.976KN

满足要求。

5.3.3内斜撑钢管的承载力计算

⑴斜撑钢管的计算拉力

∑Y=0Pnsinα2-N2=0

Pn=13.589/sin75.965°

=14.007KN

⑵斜撑钢管的承载力验算

ф48×

3.5的钢管截面参数：

截面积A=489mm2；

回转半径i=15.8mm；

自重38.4N/m

①强度验算：

σ=Pn/A=14.007×

103/489=28.6N/mm2＜f=215N/mm2

②刚度验算：

λ=l0/i=（2500/sin75.965°

）/15.8=163.1＜[λ]=200（一般支撑）

5.4结论

∵钢丝绳、斜撑钢管的强度、刚度均满足规范规定要求。

∴卸荷结构满足要求，脚手架安全。

六、悬挑式扣件钢管脚手架卸料平台计算

高支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。

支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏，使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。

卸料平台搭设尺寸为：

立杆的纵距b=1.00米，立杆的横距l=1.00米，立杆的步距h=1.00米。

图平台支撑架立面简图

图平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元

采用的钢管类型为

48×

3.5。

6.1基本计算参数[同上]

6.2纵向支撑钢管的计算

纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为截面抵抗矩W=5.08cm3；

截面惯性矩I=12.19cm4；

纵向钢管计算简图

6.2.1.荷载的计算：

（1）脚手板与栏杆自重（kN/m）：

q11=0.150+0.300×

1.000=0.450kN/m

（2）堆放材料的自重线荷载（kN/m）：

q12=5.000×

0.300=1.500kN/m

（3）活荷载为施工荷载标准值（kN/m）：

经计算得到，活荷载标准值q2=1.000×

0.300=0.300kN/m

6.2.2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，最大弯矩计算公式如下:

最大支座力计算公式如下:

静荷载q1=1.2×

0.450+1.2×

1.500=2.340kN/m

活荷载q2=1.4×

0.300=0.420kN/m

最大弯矩Mmax=（0.10×

2.340+0.117×

0.420）×

1.0002=0.283kN.m

最大支座力N=（1.1×

2.340+1.2×

0.42）×

1.00=3.078kN

抗弯计算强度f=0.283×

106/5080.0=55.74N/mm2

纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

6.2.3.挠度计算

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:

静荷载q1=0.450+1.500=1.950kN/m

活荷载q2=0.300kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=（0.677×

1.950+0.990×

0.300）×

1000.04/（100×

121900）=0.644mm

纵向钢管的最大挠度小于1000/150与10mm,满足要求!

6.3横向支撑钢管计算

横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算

集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=3.08kN

支撑钢管计算简图

支撑钢管弯矩图（kN.m）

支撑钢管变形图（mm）

支撑钢管剪力图（kN）

经过连续梁的计算得到

最大弯矩Mmax=1.036kN.m

最大变形vmax=2.65mm

最大支座力Qmax=11.193kN

抗弯计算强度f=1.04×

106/5080.0=203.95N/mm2

支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求!

6.4扣件抗滑移的计算

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