悬挑脚手架施工方案
一、概述
根据(JGJ59-2011)《建筑施工安全检查标准》的要求,本工程二层及以上外脚手架采用[16a工字钢悬挑式双排扣件钢管外架。
本工程由江苏南大置业有限公司投资兴建,下部为地下车库和人防.上部为2栋住宅加4栋公寓。占地面积20945.80平方米,有2栋6层住宅,4栋5层公寓一层地下车库和人防,地下室面积13729.77平方米,含人防地下室7500平方米,住宅面积8279.12平方米,公寓建筑面积12561.12平方米,物管用房消控室850.08平方米。总建筑面积35420.09平方米,结构形式为框架剪力墙结构。 二、脚手架设计
1、外架净宽度900mm,距墙面150mm,在横杆步距(高)1800mm,立杆横距900mm,纵距1500mm。梁端设钢丝绳反拉于上面结构层预埋吊环上。
2、材料要求及准备
①工字钢([16a型钢3.1m]:无损伤,无老锈,材料符合GB标准,严格除锈,刷防锈漆两遍,面刷黄色调和漆待用。所有工字钢在两端及受力部分焊封角钢板加强。
②架管Φ48脚手架专用管,壁厚3.5mm,无损伤,无老锈,材质符合GB/T3092标准。
③钢丝绳:无损伤,毛刺,材质符合GB18—1996标准。 ④扣件:无损伤,螺栓,螺母丝牙完整,无滑结现象,质量符合GB15831标准.
⑤预埋吊环;HPB235(Q235)号热轧圆钢,外观无损伤,材质复检符合HPB235号钢材标准。
⑥竹架板:厚度5cm,无腐朽、虫蛀、死结,材质符合GB50206—2002规范中Ⅱ级标准。架板梁端扎10#铅丝待用。
已知条件: 钢管质量38.4N/m 扣件质量12.5N/个 脚手架板质量350N/m2 密目安全网5.5N/m2 施工活载2000N/m2
竹胶板(竹笆网)100N/m2
(计算时一个外挑段高度内按两个操作层计) 荷载系数
1、静载1.2,活载1.4 荷载统计(恒载):
立杆自重:P1=22.4×2×38.4=1720N 大横杆自重:P2=1.5×12×2×38.4=1382N 小横杆自重:P3=1.1×12×2×38.4=1014N 扣件:P4=72×12.5=900N
架板自重:P5=1.5×1.0×3×350=1575N 安全立网自重:P6=1.5×19.2×5.5=158N 立面竹笆自重:P7=1.5×1.2×100=180N 安全平网自重:P8=1.5×3×5.5=25N 剪力撑自重:P9=19.2×38.4=737N
施工荷载:P10=1.5×0.8×2×2000=4800N
荷载传递:P1、P2、P3、P4、P5、P8、P10按均布分布传递,P6、P7、P9按直接传递于外排立杆。
N内=1720+1382+1014+900+1575+25+4800=11416 N N内=11416/2=5.7KN
N外=5.7+0.158+0.180+0.737=6.6KN
2、[16 a:b=58mm,h=160mm,d=6mm,t=9.5mm,w=80500mm3, I=5637000mm4,[δ]=170N/mm2,[[]=100N/mm2,S=42772mm3,p=0.145KN/m;
[16 b:b=60mm,h=160mm,d=8mm,t=9.5mm,w=87100mm3,
I=6090000mm4,[δ]=170N/mm2,[[]=100N/mm2,S=42772mm3,P=0.145KN/m
3、钢丝绳:φ16×6×19 N=86.98KN 需计算确定的问题: 1、立杆稳定性验算
2、悬挑简拉支承结构的计算选择 3、工字钢梁套箍构造 4、框梁承力计算 5、连墙杆验算 设计计算
1、外排主杆稳定性验算 (1)立杆计算长度1.8m
(2)立杆长细比λ=1800/15.80=113.92 f≥N/φa=(1.2×5708+1.4×2400)/0.4×4 =9345.6/239.12=42.70N f>42.70N(f=δ=205N)
符合(JGJ130—2001)5.3.1—1公式 2、悬挑拉支撑结构计算
(1)挑架工字钢
R=N内×0.8=5.7×0.8=4.56KN
F=(N内 ×0.2+N外×1)/sin72.6°=8.11KN Fx=Fcos72.6°=2.43KN (2)钢丝绳拉力F=8.11KN 钢丝绳破断拉力:
Sb=aPg=0.85×86.98=73.93KN
钢丝绳容许拉力[S]=Sb/K=73.93/3.5=21.12KN F<[S]满足要求。 (3)工字钢梁套箍构造
φ16圆钢\"U\"型螺栓埋入板内≥100mm(100mm)
反拉钢丝绳对工字钢产生的水平推力Fx对φ16螺栓产生的剪切力计算。
容许剪切强度:140N/mm2
螺栓抗剪切强度:V=2πr2×140=2×3.14×7.2×1.40=43.08KN V>Fx=2.43KN,满足要求。
Tmax=FxS/I =2.43×1000×323/(1920×14)=22.71N/mm2 <1000N/mm2,满足要求。
(4)框架梁(墙)支座反力。 R=4.56KN
(5)工字钢挑拉梁弯矩计算。 a、弯矩
Mmax=5.7×0.2×0.8/L=0.912KN?M=9.12T?cm 所需工字钢抵抗矩:
W=Mmax/δ=9.12×100000/170=53.7<80500mm3 满足要求。
b、工字钢产生的挠度
Fmax=N内b[(a2+2ab)3/3]0.5/(9EIT)=0.05mm<7mm,满足要求。 c、吊环直径计算。
吊环承受拉力:N=F=8.61KN
吊环需要面积:A=KF/fy=4×8110/200=162.2mm2(GB50010-2002至10.9.强制性条文规定),选择吊环φ20,HPB235级圆钢
AY=314mm2 AY>A(满足要求) 5、连墙杆验算。
连墙杆承受风载水平力计算,成都地区基本风压值W=250N/m2,
密目安全网按透风系数0.5计算,按连墙杆二步三跨布置,其受风面积为:
A=1.8×2×1.5×3=16.2m2 风载推力为
P=0.5×AW+5000=7025N(式中5000源于JGJ130-2001 4.3.1条规定)
连墙杆件强度:
δ=P/4S=7025/0.775×4=18.54N/mm2 δ<[δ]满足要求。
扣件抗滑移力8KN/个>7.025KN,满足要求。 结构梁受吊环传力的核算
以净跨最大的KL24(2)为例计算.
梁结构受荷面积 A=4.8×3.0=14.40m2 梁上楼面活载2000N/m2 1500×0.25=375N/m2 换算为梁上均布荷载
g=14.40×(2000+375)/4.8=7125N/m
梁上弯矩为
Mmax=13×4.82/8=20.52KN?m,清水房不做地面面层荷载。 梁在吊环传力下产生弯矩为: Mmax=FL/2=8.11×4.8/2=19.46KN.m
外架作用下梁产生的弯矩接近使用荷载弯矩,基本满足要求。为保证安全,采取支承措施作加固处理,即在梁底间距1.5m与钢丝绳吊点对应位置作垂直支撑,用顶托或木楔顶紧,确保荷载合理地传递到两层结构上。
三、外悬挑拉双排架子搭设要求:
1、预埋工字钢卡箍、吊环、预留洞必须按外挑钢梁的放线位置预埋(测量员放线),埋入砼锚固长度应符合方案设计要求,并按方案设计施工大样图成型,且必须用未经冷拉的HPB235号钢筋。在砼捣固时必须对预埋件进行位置校正。
2、脚手架所用架管扣伴必须是符合方案设计的杆件配件,禁止使用与方案设计不符和不合格的产品。
3、连墙杆设置高度为6.60m一道,间隔距离为3m。非门窗洞口处应在剪力墙上预留Φ60洞孔。第三步、六步、八步必须设连墙杆,搭设连墙杆时应注意保持架子整体垂直,避免因松紧失度引起外架变形。
4、严格按脚手架搭设程序组织施工。
a、脚手架搭设程序。
安放、调校、稳固悬挑梁[16a工字钢——铺竹脚手板——竖立杆——放纵向扫地杆——第一步纵向水平杆(大横杆)——第一步横向水平杆(小横杆)——剪力撑——连墙杆。
周边脚手架应从角部开始向两边延伸交圈搭设。
按定位安放工字钢梁调校、固定。在设置第一排连墙杆前,沿外架周边每间隔6m应设一根支撑抛杆,以确保构架稳定和架上作业人员的安全。
b、安装工字钢时间的确定:
悬挑段工字钢安装时,下部支撑架尚未拆除,这时悬挑架应借助下部支架系统承力,应待预埋吊环的砼达到设计强度值ft=1.10N/mm2时才能施加施工荷载(相当于C20砼强度等级,通过取砼试件试压确定。一般情况,夏季压5天龄期,冬季压7天龄期)。
c、工人在架上进行外架搭设作业时,作业面必须铺设足够数量的脚手板并捆扎牢固,操作人员必须戴安全帽和佩带安全带。不得单人进行装设较重杆配件。应二人以上协同作业,避免发生失衡,脱手、碰撞、滑跌等不安全事故。
d、在搭设过程中不得随意变更调整实际计算确定的立杆间距,立杆设置的允许偏差为正100mm负200mm。如必须进行大于允许正偏差的调整,必须报请技术主管核准。
e、外脚手架每搭设三步架高必须进行一次验收,主要检查立杆纵距、大横杆步高、小横杆间距、连墙杆设置点位置方法和牢固程度、同跨内水平大横杆的高度差、扣件螺栓的紧固程度。经验收合格的外架才能提供使用并挂牌。
f、其它未尽事项按(JGJ59—2011)《建筑施工安全检查标准》和(JGJ130—2011)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》要求执行。
四、脚手架的使用注意事项:
(1)此外架仅作主体外维护及装修架使用,设计装修使用荷载≤2KN/m2,不得超载,不得同时超过2个作业层使用,不得将模板支撑、砼泵输送管等固定在脚手架上,严禁悬挂起重设备。
(2)六级及六级以上大风、雾、雨、雪天应停止脚手架作业,雨雪后上架操作应有防滑措施,应扫除积雪和清除架板架管上结冰。
(3)作业人员在架上的最大作业高度应以可正常操作为度,禁止在架板上加垫器物增加操作高度。
(4)作业中严禁随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连接紧固件和连墙件,若确因操作要求需要拆除,必须经项目经理及安全员同意,采取相应弥补措施,并在作业完毕后及时予以恢复。
(5)工人在架上作业中,应注意自我安全和他人的安全,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走设有安全防护的出入通道,严禁攀延脚手架上下。
(7)班组作业工人上架作业时,应先行检查有无影响安全作业的问题存在,在排除和解决后方可开始作业。在作业中发生有不安全的情况和迹象时,应立即停止作业进行检查,解决以后才能恢复正常作业,发现异常危险情况时,应立即通知所有架上人员撤离。
(8)项目组织专门人员每天巡视外架情况,有问题及时整改。 (9)在每步架作业完成后,必须将架上剩余物品转移至上(下)步架或室内;每班下班前应清理架面,将架面上的材料物品堆放整齐,垃圾清运出去,在作业期间,应及时清理坠入安全网内的材料和物品。在任何情况下,严禁自架上向下抛材料物品和倾倒垃圾。
(10)大剪刀撑沿外架宽度、高度通长设置。