悬挑架搭设方案.doc

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1、悬 挑 脚 手 架 施 工 方 案一、 工程概况无棣星一皇家酒庄有限责任公司 无棣星一皇家酒庄工程由滨州市建筑设计研究院设计，由建设单位自筹资金进行工程建设；该工程座落在景观西路以西、飞龙街以南。有主楼和裙楼楼组成。该工程主楼为框架结构,十七层，无地下室，主楼东西宽54.6米，南北长54.6米，建筑高度59.8米，建筑面积17326.89平方米。墙体采用200厚的加气砼砌块砌筑；屋面防水等级为二级；楼地面分别为水泥楼地面，花岗岩楼地面，地面砖楼地面；内墙为混合砂浆抹墙面、喷涂墙面和瓷砖墙面；顶棚分别为乳胶漆顶棚，石膏板吊顶和铝塑板吊顶；外墙采用干挂大理石。裙楼与主楼部分设有沉降缝。裙楼框架结构

2、四层,南北长54.6米，东西宽54.6米 ,建筑高度12.9米。填充墙体采用200厚加气砼砌块砌筑；屋面防水级为二级；楼地面分别为水泥楼地面，花岗岩楼地面，地面砖楼地面；内墙为混合砂浆抹墙面、喷涂墙面和瓷砖墙面；顶棚分别为乳胶漆顶棚，石膏板吊顶和铝塑板吊顶；外墙采用干挂大理石本工程结构安全等级为二级，基础处理采用桩基，桩端持力层为（7）层粉质粘土层，采用预制砼管桩。砼强度等级为:承台、地梁、C30,主楼14层柱、为C50,5-7层C45、8-9层C40、10-11层C35、12层以上梁板柱C30,裙楼部分柱、梁、板均为C30。圈梁、构造柱、现浇过梁C30,基础垫层C15。填充墙分别为加气砼砌块

3、，M5砂浆砌筑。二、搭设方案悬挑外脚手架的侧立面图、正立面图 此架只作为施工用外架不作为顶层支模用架 大横杆 大横杆 剪刀撑 小横杆 A侧面图 b正立面图1、 外脚手架材料的选择 钢管采用483.5，外挑工字钢采用16a，长度4.5米，端部固定槽钢在楼板上的6根钢筋为18的圆钢，距离外墙边为1.2米（见图2）。2、 外脚手架搭设尺寸的设计外立杆纵向间距为1.5米，内立杆距外墙面的距离为0.1米,外立杆距外墙面的距离为1.2米，大横杆步距为1.5米。小横杆长度为1.5米，具体搭设尺寸及剪刀撑拉接点等杆件的搭设要求，见落地式双排架搭设方案。3、 悬挑梁的构造悬挑梁每五层为一个悬挑单位，楼层高度为3

4、.5米。从一层顶板第一次悬挑，六层顶板第二次悬挑，十二层顶板第三次悬挑。外挑脚手架的总高度为53.517.5m，型钢16槽钢外挑长度为1.5m,内伸长度为1.6m 。为增强悬挑架的稳定性，每道槽钢用16预埋钢筋固定。4、 外挑脚手架的荷载、强度、挠度（计算简图见图3）5、 外脚手架搭设施工方案（1）、在16槽钢的内部端部的楼面上预埋3 16的圆钢，具体见图3，圆钢筋的端部要做成弯钩，一定要预埋牢固。（2）、架体与建筑物的连结是用连墙件与框架柱拉接，每层拉两道，脚手架外立杆的内侧满挂密目网，槽钢上满铺木架板且绑扎牢固，架子上方再铺设一道密目式安全网，以防细小落物伤人。（3）、作业层竹笆材质应符合

5、要求，铺设严密、牢固，立侧设18cm高脚手板，在距操作面1.2米设一道防护栏杆。（4）、3 16的圆钢筋在外装饰完成后并在楼面装饰前，用重锤把圆钢打平在装饰层下，或用气焊割除。（5）、在外挑架上不准集中堆放模板、钢筋、严禁放置大模板。（6）、脚手架搭设人员必须是经过按国家现行标准（特种作业人员安全技术考核管理标准）GB5036，考核合格的专业架工应定期检查，体检合格后方持证上岗。（7）、搭设人员必须戴好安全帽，系好安全带，穿好防滑鞋。（8）、脚手架的构配件质量与搭设要求，应按规定进行检查，验收合格后方可是使用。（9）、作业层的施工荷载应符和设计要求，不得将模板支架等杂物固定在脚手架上，严禁悬挂

6、起重设备。（10）、当有六级以上的大风或者有雨、雾、雪等天气时，将停止脚手架的搭设作业。雨、雪、霜后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪。6脚手架的安全与维护，应按（建筑施工扣件或钢管脚手架安全技术规范）去进行搭、拆。7、在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件。、 主节点处的纵横扫地杆。、 连墙件。8、脚手架外立杆的内侧满挂密目式安全网，竹笆满铺且用铁丝绑扎牢固。9、在脚手架上进行电气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。10、工地临时用电线路的架设及脚手架接地避雷措施，应按现行行业标准（施工现场临时用电安全技术规范）JGJ46的有关规定执行。11、搭、拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派人看守，

7、严禁非操作人员入内。三、悬挑脚手架计算书（一）大横杆的计算 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。 按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。 1.均布荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.050/3=0.122kN/m 活荷载标准值 Q=3.0001.050/3=1.050kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.122=0.193kN/m 活荷载的计算值 q2=1.41.050=1.470kN/m 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 大横杆计算

8、荷载组合简图(支座最大弯矩) 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跨中最大弯矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为 M1=(0.080.193+0.101.470)1.2002=0.234kN. 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.100.193+0.1171.470)1.2002=-0.275kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =0.275106/5080.0=54.226N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 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: 静荷载标准值q

9、1=0.038+0.122=0.161kN/m 活荷载标准值q2=1.050kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.161+0.9901.050)1200.04/(1002.06105.0)=0.948mm 大横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求! （二）小横杆的计算 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。 用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。 1.荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1=0.0381.200=0.046kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.0501.200/3=0

10、.147kN 活荷载标准值 Q=3.0001.0501.200/3=1.260kN 荷载的计算值 P=1.20.046+1.20.147+1.41.260=1.996kN 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=(1.20.038)1.0502/8+1.9961.050/3=0.705kN.m =0.705106/5080.0=138.749N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不

11、利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=5.00.0381050.004/(3842.060105.000)=0.02mm 集中荷载标准值P=0.046+0.147+1.260=1.453kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1453.0801050.0(31050.02-41050.02/9)/(722.06105.0)=2.378mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.402mm 小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求! （三）扣件抗滑力的计算 纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件

12、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设计值； 1.荷载值计算横杆的自重标准值 P1=0.0381.050=0.040kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.0501.200/2=0.220kN 活荷载标准值 Q=3.0001.0501.200/2=1.890kN 荷载的计算值 R=1.20.040+1.20.220+1.41.890=2.959kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载

13、力可取8.0kN； 双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN； （四）脚手架荷载标准值作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本例为0.1489 NG1 = 0.14919.500=2.904kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35 NG2 = 0.35061.200(1.050+0.500)/2=1.953kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.14 NG3 = 0.1401.2006/2=0.504kN (

14、4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.20019.500=0.117kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.478kN。 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。 经计算得到，活荷载标准值 NQ = 3.00021.2001.050/2=3.780kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用：W0 = 0.500 Uz 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范

15、(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用：Uz = 2.030 Us 风荷载体型系数：Us = 0.872 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.70.5002.0300.872 = 0.620kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.25.478+0.851.43.780=11.071kN 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.25.478+1.43.780=11.865kN 风荷载设计值

16、产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 步距 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.851.40.6201.2001.2001.200/10=0.127kN.m （五）立杆的稳定性计算 1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=11.865kN； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，

17、l0=1.1551.5001.200=2.079m； A 立杆净截面面积，A=4.890cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比，为2079/16=132； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.391； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =11865/(0.39489)=62.021N/mm2； f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=11.071kN； i 计算立杆的截面回转半径

18、，i=1.58cm； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.1551.5001.200=2.079m； A 立杆净截面面积，A=4.890cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比，为2079/16=132； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.391； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.127kN.m； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =11071/(0.39489)+/5080

19、=82.950N/mm2； f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 Nl，连墙件的设计计算满足要求! 连墙件采用扣件与墙体连接。 经过计算得到 Nl = 12.494kN,满足要求! 连墙件扣件连接示意图 （七）悬挑梁的受力计算 悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。 悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。 本工程中，脚手架排距为1050mm，内侧脚手架距离墙体500mm，支拉斜杆的支点距离墙体 = 2000mm， 水平支撑梁的截面惯性矩I = 934.50cm4，截面抵抗矩W = 116.80cm3，截面积A

20、= 25.15cm2。 受脚手架集中荷载 P=11.87kN 水平钢梁自重荷载 q=1.225.150.00017.8510=0.24kN/m 悬挑脚手架示意图 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=10.651kN,R2=16.356kN,R3=-2.329kN 最大弯矩 Mmax=4.686kN.m 抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=4.686106/(1.05.0)+4.2611000/2515.0=39.906N/mm2 水平支撑

21、梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! 八、悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用16b号槽钢U口水平,计算公式如下 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算： 经过计算得到 b=57010.065.0235/(2000.0160.0235.0)=1.16 由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值b=1.07-0.282/b=0.826 经过计算得到强度 =4.69106/(0.826.00)=48.55N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求! （九）拉杆的受力计算 水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算 其中

22、RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisini 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=11.472kN （十）拉杆的强度计算 拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=11.472kN 拉绳的强度计算： 如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算： 其中Fg 钢丝绳的容许拉力(kN)； Fg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)； 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对619、637、661钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8； K 钢丝绳使用安全系数，取8.0。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.00011.472/0.850=1

23、07.972kN。 选择619+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径15.5mm。 钢丝拉绳的吊环强度计算： 钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为 N=RU=11.472kN 钢丝拉绳的吊环强度计算公式为 其中 f 为吊环抗拉强度，取f = 50N/mm2，每个吊环按照两个截面计算； 所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=114724/(3.1416502)1/2=13mm 十一、锚固段与楼板连接的计算 1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下： 水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=16.356kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为 其中f为

24、拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照混凝土结构设计规范10.9.8f = 50N/mm2； 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=163564/(3.1416502)1/2=15mm 水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。 2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下： 锚固深度计算公式 其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 16.36kN； d 楼板螺栓的直径，d = 20mm； fb 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/mm2； h 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算

25、得到 h 要大于16355.78/(3.1416201.5)=173.5mm。 3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下： 混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式 其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 16.36kN； d 楼板螺栓的直径，d = 20mm； b 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm； fcc 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2； 经过计算得到公式右边等于131.6kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!四、附图预埋16钢筋 现浇楼板主筋图2固定型钢的预埋钢筋示意图 附件：针对主楼与裙楼间施工缝脚手架扎设的方法。由于主楼与裙楼间施工缝间距太小，无法用常规的悬挑方法。所以采用架杆悬挑，一层一悬挑防护，裙楼施工一层拆除一层。从六层向上同常规的悬挑设置。六层以上的楼北侧剪力墙与脚手架拉结的地方，采用预留洞口的办法。在剪力墙上预留能够把钢管穿过的洞口，扎设时与内部架管连接。