成龙项目
花篮拉杆式悬挑脚手架专项施工方案
中建九局第四建筑工程有限公司
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成龙项目 花篮拉杆式悬挑脚手架专项施工方案
目 录
一、编制依据: .................................................................................................................................................. 二、工程概况 ...................................................................................................................................................... 1、总体概况 ......................................................................................................................................................... 4 三、总体筹划及施工部署 ................................................................................................................................... 1、安全防护领导小组 .......................................................................................................................................... 5 2、总体筹划.......................................................................................................................................................... 5 四、悬挑脚手架施工准备 ................................................................................................................................... 1、技术准备.......................................................................................................................................................... 6 2、材料准备.......................................................................................................................................................... 7 3、施工机具准备 .................................................................................................................................................. 7 4、材料验收要求 .................................................................................................................................................. 8 五、设计原理 ...................................................................................................................................................... 1、拉杆式悬挑脚手架工艺原理 ........................................................................................................................ 10 2、悬挑脚手架的工艺设计 ................................................................................................................................ 12 六、拉杆式悬挑架安拆施工工艺........................................................................................................................ 1、施工工艺流程 ................................................................................................................................................ 27 2、操作要点........................................................................................................................................................ 28 3、拉杆式悬挑脚手架的搭设 ............................................................................................................................ 31 4、钢板网施工.................................................................................................................................................... 35 5、悬挑脚手架的验收要求 ................................................................................................................................ 39 6、悬挑脚手架的使用与维护 ............................................................................................................................ 40 7、悬挑脚手架的拆除要求 ................................................................................................................................ 41 七、悬挑脚手架安全监测 ................................................................................................................................... 1、悬挑脚手架监测 ............................................................................................................................................ 43 2、悬挑脚手架施工各阶段监控措施 ................................................................................................................ 43 八、悬挑脚手架施工质量安全措施 .................................................................................................................... 1、悬挑脚手架质量保证措施 ............................................................................................................................ 44 2、悬挑脚手架安全管理 .................................................................................................................................... 45
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3、悬挑脚手架拆除安全作业 ............................................................................................................................ 47 4、悬挑脚手架防火措施 .................................................................................................................................... 48 5、悬挑脚手架防雷措施 .................................................................................................................................... 49 6、预防高空坠落事故的安全技术措施 ............................................................................................................ 49 九、专项方案计算书........................................................................................................................................... 1、悬挑脚手架计算(普通型1200mm悬挑梁) .............................................................................................. 50 2、悬挑脚手架计算(加长型2000mm悬挑梁) ................................................................................................ 64 3、悬挑脚手架计算(转角型2700mm悬挑梁) ................................................................................................ 72 4、悬挑架对混凝土构件影响计算 .................................................................................................................... 80
附图
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一、编制依据:
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011); 《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》(JGJ202-2010); 《钢结构设计规范》(GB50017-2017); 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010) 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012);
《建筑施工临时支撑结构技术规范》(JGJ300-2013) 《建筑施工脚手架实用手册》(含垂直运输设施); 《索具螺旋扣》(CB3818-2013) 《一般用途钢丝绳》(GB/T20118-2006); 《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011); 《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-2016) 《建筑施工计算手册》江正荣著
《结合本工程施工组织设计及相关施工设计图纸等》 《品茗安全计算v12》
二、工程概况
1、总体概况
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 项目 工程名称 合同承包范围 内容 成龙项目 土建、粗装修、给排水、电气、暖通
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三、总体筹划及施工部署
1、安全防护领导小组
安全生产、文明施工是企业生存与发展的前提条件,是达到无伤亡事故的必然保证,也是我项目创建“辽宁省安全标准化示范工地”的根本要求,为此我公司成立以项目经理为组长的安全防护小组。
全面统筹组织本次脚手架施工方案编制、审核与实施。对脚手架项目经理 孙钰涵 的施工全过程进行全面的动态管理。针对脚手架方案的具体情况,确定项目组织机构人员的配备,并有针对性地制定规章制度,明确有关人员的职责,组织项目经理部开展工作。 负责脚手架工程施工的全面组织工作,并组织质检、安全部门对执行经理 王原 施工现场进行检查验收,合格后组织开展施工。现场统筹实际组织方案的编制,全程跟踪方案执行情况。 全面负责项目技术管理,组织施工方案的编制,负责脚手架搭设技术负责人 裴金春 过程中的质量管理,组织技术人员按照施工方案的要求对施工班组的管理人员进行施工方案、施工技术及安全技术交底。现场复核。 生产负责人 安全负责人 质检员 安全员 郭青山 米鹏 崔伟强 应士杰 负责现场方案组织施工,过程管理。 负责现场监督指导,有无违规行为。 负责脚手架工程中的质量管理、质量控制、质量监督工作,并对脚手架的施工质量进行检查验收 施工现场安全巡视、检查、监督。 2、总体筹划
本工程考虑到施工工期、质量、安全和合同要求,故在选择方案时,应充分考虑以下几点:
(1)原总包单位退场,1、2、3#楼爬架损坏严重,需更换外防护架体形。 (2)架体的结构设计,力求做到结构要安全可靠,造价经济合理;
(3)在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性;
(4)在选用材料时,力求做到常见通用、可周转利用,便于保养维修; (5)结构选型时,力求做到受力明确、构造措施到位、升降搭拆方便,便于检查验收;
(6)综合以上几点,脚手架的搭设还必须符合JGJ59-2011等检查标准要求,要符合相关文明标化工地的有关标准;
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(7)外脚手架搭设采用现在市场上普遍的Φ48×2.8mm钢管双排搭设,立杆搭设横距为0.8m,纵距为不大于1.5m,步距高度为1.8m,验算时代入Φ48×2.8mm。
(7)结合以上脚手架设计原则,同时结合本工程的实际使用,综合考虑以往的施工经验,外脚手架采用花篮拉杆式型钢悬挑式脚手架。
(8)脚手架分段搭设方案布置表:
单项工程名称 12层~17层 18层~23层 24层~29层 从12层开始悬挑 3×6-0.16-0.2+1.5=19.14 9层~14层 15层~20层 21层~26层 从9、15、21层开始悬挑 3×6-0.16-0.2+1.5=19.14 11层~16层 17层~22层 23层~28层 从11、17、23层开始悬挑 3×6-0.16-0.2+1.5=19.14 悬挑段 1#楼 30层~屋面 94.45-87+1.5=8.95 2#楼 27层~屋面 从27层开始悬挑 97.45-78=19.45 3#楼 29层~屋面 从29层开始悬挑 97.45-84=13.45 从上可知:悬挑段按最大搭设高度19.45m进行验算。 (9)技术参数
从平面布置图可知:分别对具有代表性的悬挑长度1200mm、2000mm、2700mm的工字钢进行验算。
四、悬挑脚手架施工准备
1、技术准备
(1)结合设计图纸及规范要求,初步确定脚手架搭设方案。
(2)脚手架施工方案编制、审批完毕以后,组织各个施工单位的脚手架班组长、现场负责人召开专题会议,进行脚手架方案的交底。明确脚手架编制原则、脚手架的节点做法、安拆方法及注意事项。
(3)脚手架施工之前,对各脚手架班组人员、现场工长、现场楼栋施工负责人,
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进行书面技术交底,交底内容包括:施工方法、施工顺序、施工过程中注意事项及细部节点、脚手架搭设报验程序等。
(4)安全交底。技术人员会同安全员,对所有脚手架搭设人员进行统一安全交底,明确现场危险源及脚手架搭设过程中的安全注意事项。
(5)验收检查。
1)脚手架搭设前检查。落地脚手架检查地面是否满足脚手架搭设要求;悬挑脚手架,对锚环的规格、预埋位置进行检查。
2)过程检查。技术人员在脚手架搭设过程中,对脚手架搭设予以监督,及时发现问题解决问题。
3)脚手架验收。根据规范验收要求,对搭设完毕的脚手架进行验收,提出整改意见,限期整改。 2、材料准备
拉杆上节点螺栓 钢管 悬挑梁 拉杆 脚手板 钢板网 1.8m×Φ48× 2.8mm 20工字钢 #安全平网 拉杆下节点螺栓 连接钢板 型钢穿墙螺栓 木脚手板 Φ20 (4m×1.2m) 1.2m(非标尺寸现场实量) P-3×6阻燃 Φ300-普通型8.8级(长度350mm) -12×300×200 3、施工机具准备
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 机具设备名称 游标卡尺 钢卷尺 钢卷尺 塞尺 水平尺 角尺 水准仪 经纬仪 扭力扳手 电动扳手 电焊机 切割机 规格/型号 0.02mm 制动式(5m) 摇卷盒式(50m) 100mm HD-96B 250mm DS3-Z J2-2 预制式(20-100N·m) 电动型 BS-330 J3G-400 用途 检查焊接钢管直径及厚度 测量脚手架搭设步距和跨距 搭设脚手架前确定跨距 检查钢管两端面切斜偏差 检查水平杆高度 检查剪力撑与地面间倾角 保证悬挑梁处于同一标高 检验脚手架架体垂直度 紧固扣件螺栓 紧固扣件螺栓 工字钢与锚固筋焊接 钢管拉接件下料 数量 6把 12把 6把 2把 2把 2把 1台 1台 2把 6台 1台 1台
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13 电阻测试仪 ZC29B-2 检测避雷接地电阻值 1台 4、材料验收要求 (1)钢管
钢管脚手架选用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T13793)中规定的3号普通钢管,(含碳量为0.14-0.22%)的焊接钢管。钢管的检查应符合下列规定:
1)新钢管:应有产品质量合格证和质量检验报告;钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;钢管外径、壁厚、端面等的偏差,应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表8.1.8的规定:外径允许偏差为±0.5mm、壁厚允许偏差为±0.36mm、钢管两端面切斜偏差1.7mm。
2)旧钢管:钢管表面锈蚀深度应≤0.18mm;钢管弯曲变形应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表8.1.8的规定:
①各种杆件钢管的端部弯曲L≤1.5m,△≤5mm
②立杆钢管弯曲,当3m<L≤4m,△≤12mm;当4m<L≤6.5m,△≤20mm ③水平杆、斜杆的钢管弯曲L≤6.5m,△≤30mm (2)扣件
扣件采用可锻铸铁制作的扣件,其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定。在螺栓拧紧扭力矩达65N•m时,不应有裂纹。扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。十字扣、回转扣符合规范要求,与钢管管径相匹配。所使用的扣件必须有复检报告。 (3)脚手板
脚手架作业层上铺放的脚手板采用木跳板,规格尺寸为4m×0.2m×0.05m。 作业层木跳板应该铺满、铺稳,木跳板对接平铺,接头处必须设两根小横杆,木跳板外伸长度应取130-150mm,两木跳板的外伸长度之和不应大于300mm;木跳板可搭接铺设,铺设的接头必须支撑必须支在小横杆上,搭接长度应该大于200mm,其伸出小横杆的长度不应小于100mm;其作业才层端部木跳板探头长度应取150mm,其板长两端均应与支撑杆可靠的固定。 (4)钢板网
选用有国家认可的质量监督检验部门的检验合格报告、有生产单位质量检验合格证。钢板网网宽度不得小于 1.2m,钢板网网高度不得小于 1.8m,材料:厚度为037mm冲孔涂塑彩板,孔径不大于1cm。
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龙骨材料为2x2cm,壁厚1.5mm方管,套管为内径2cm,壁厚1.5的镀锌圆管 (5)安全平网
(1)采用直径9mm以上的麻绳、棕绳、尼龙绳或其他耐候性不低于以上品种的材料编制网。外观应平整,宽度不应小于3m,网目边长不应大于8mm,网绳的断裂强力不得小于1.6KN,边绳的直径为网绳直径的两倍,平网边绳的断裂强力不小于7.5KN,单张网重量不宜超过15Kg。采用规格:P-3×6阻燃。
(2)水平设置时能承受不小于1.6KN的冲击荷载。
(3)阻燃安全网必须具有阻燃性,其续燃、阴燃时间均不得大于4s。 (6)工字钢悬挑梁
水平型钢悬挑梁采用钢材强度等级Q235A级钢普通热轧20#工字钢,其材质应分别符合现行标准《碳素结构钢》(GB/T700-2006)的规定,水平悬挑梁所使用的钢材必须表面平整,无锈蚀。截面有足够的抗弯抵抗距,在满载条件下其扰度变形应满足相关设计要求。
工字钢的截面尺寸允许偏差如下:
型号 20#工字钢 工字钢的验收:
允许偏差(mm) 高度 ±2.0 腿宽度 ±2.5 腰厚 ±0.5 1)工字钢验收时首先观看其外观质量,看其是否有裂缝、结疤和折叠,成捆时检查端面是否平整,有无缺损。检查其长度是否有弯曲、弯曲度每米不能大于2mm,总弯曲度不大于总长度的0.2%,其次检查尺寸时要以腰的高度为准,检查弯腰饶角要用直尺和塞尺测量,并在距端头部小于750mm处测量,工字钢每米质量偏差不得超过-5%~+3%,另每批材料均应向厂家索取材质证明书。
2)工字钢的重量可以通过过磅或通过理论换算得出。其每米重量的理论值如下表:
尺寸(mm) 型号 h 20 160 b 88 d 6 t 9.9 rl 4 26.1 截面面积(cm) 2理论重量 (KG/m) 20.5 (7)高强螺栓及索具螺旋扣
高强螺栓、索具螺旋扣:严格按照本方案中的规格采购,其质量应符合《钢结构高强度螺栓连接技术规程》(JGJ82-2011)、《索具螺旋扣》(CB/T3818-2013)的规定,并
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附有制造厂提供的质量证明书。普通螺栓连结,应按包装箱配套供货,包装箱上应标明批号、规格、数量、日期、螺栓、螺帽、垫圈外观表面应涂油保护,不应出现生锈和沾染脏污,螺纹不应损伤。检查数量:按包装箱数量抽查5%且不应小于3箱,检查方法:观察检查。 (8)焊接材料
焊条、焊剂等焊接材料,与母材匹配应符合设计要求及国家现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》的规定。焊工必须经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。焊接等级为二级。焊缝表面不得有裂缝、焊瘤等缺陷。
五、设计原理
1、拉杆式悬挑脚手架工艺原理
(1)工艺原理:可调拉杆式悬挂脚手架施工工法是在传统型钢悬挑脚手架的基础上,
对悬挑方式加以改进,通过穿墙螺栓和可调拉杆与建筑结构形成有效连接,结构示意见
图:
图:可调拉杆式悬挂脚手架结构示意图
1——主体结构;2——型钢支座;3——上节拉杆(下端带有螺纹); 4——下节拉杆(上端带有螺纹);5——套筒组件;6——穿墙螺栓; 7——钢管;8——脚手板;9——踢脚板;10——安全网;11——连墙件
悬挑层楼面边梁或剪力墙结构内预埋套管,型钢支座一端通过穿过预埋套管的螺栓与建筑结构连接,另一端通过螺栓与可调拉杆拉结。可调拉杆由套筒组件和两段拉杆组成,套筒与拉杆在连接处设有方向一致的螺纹,上节拉杆和下节拉杆端部螺纹方向相反,上节拉杆通过穿墙螺栓与结构拉结,下节拉杆与型钢支座拉结。
新型悬挂脚手架的螺栓、拉杆、型钢、焊缝尺寸等都经过计算复核,其中型钢梁按
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简支梁模型计算并计入拉杆压力;拉杆构件按二力杆模型计算,拉结拉杆的上节穿墙螺栓按拉剪模式计算,拉结型钢梁的下部穿墙螺栓按抗剪模式计算;混凝土孔壁按工具式脚手架进行孔壁抗压强度验算。各构件节点及连接详见下图:
图:型钢支座与结构连接详图 1——主体结构;2——型钢支座; 3——预埋套管;4——螺栓;5——螺帽 图:上节拉杆与结构连接详图 1——主体结构;2——上节拉杆; 3——预埋套管;4——螺栓;5——螺帽
图:可调拉杆示意图1——拉杆;2——套筒;3——螺栓;4——拉杆螺纹
图:套筒详图 图:套筒剖面图 1——钢筋;2——焊铁;3——套筒内壁;4——套管内壁螺纹
(2)工艺特点:可调拉杆式悬挂脚手架结构形式独特,上节拉杆和型钢支座的端部通过穿墙螺栓与墙(梁)侧面连接,墙(梁)内预埋套管,型钢支座无需埋入剪力墙处,拉杆拉结也无需在模板上开洞预埋拉环,不存在后期补洞过程,消除因补洞引起外墙渗漏水隐患,保证工程质量;型钢支座一端通过穿墙螺栓(或预埋钢板)与墙(梁)结构进行连接,悬挑支座无需锚入1.25倍的悬挑长度,可节约型钢用量;拉杆拉结无需在模
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板上开洞预埋拉环,可减少模板损耗,提高模板重复利用率,降低成本;型钢支座和上节拉杆通过预埋穿墙螺栓与墙(梁)结构连接,除角部外,拆除时无需切割,不会对螺栓造成损耗;同时,拆除后的可调拉杆可周转利用,拉杆、螺栓等构件重复利用率高,节约成本;由于悬挑层楼面上无型钢支座锚入,可穿插进行砌筑、地面抹灰等工序,后续工作施工方便,节省工期;由于拉杆、套筒组件、型钢支座等构件可在工厂定型化生产,构件尺寸精度高,质量可靠,可减少劳动力投入,缩短施工工期。 2、悬挑脚手架的工艺设计
(1)悬挑脚手架布置:
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(2)悬挑脚手架搭设要求:
1)拉杆式悬挑脚手架设计悬挑支撑梁采用20#工字钢,分为普通型、加长型,普通型长度为1.2m,转角、阳台及其他位置加长型长度为1.8m~2.8m不等,型钢悬挑外端采用拉杆与结构拉结,斜拉杆由Φ20长螺栓杆,中间配有M20的普通螺母组成花篮螺栓,普通型采用1根花篮螺杆,拉杆下节点与钢梁上焊接耳板用M20普通螺栓固定,加长型采用2根花篮螺杆,根据荷载必要时同时下部采用10#槽钢做斜撑。
2)脚手架
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①在设置悬挑梁的平台砼浇筑前,根据悬挑梁的设计位置,梁中预埋M30普通螺栓套筒,并与结构钢筋定位牢固,确保预埋位置、标高控制准确。套筒两端采用泡沫封堵待砼梁侧板拆除后清理套筒,安装普通螺栓与悬挑梁。
②悬挑工字钢安装
A.混凝土浇筑完毕并达到设计强度等级80%后(即强度设计值不低于10Mpa),即可进行安装悬挑工字钢。
B.悬挑工字钢安装时注意型号、位置准确,保证悬挑的长度符合设计要求。 C.悬挑工字钢位置确定后,加长型采用4个8.8级M30普通螺栓(小于等于1.5m采用2个螺栓)与结构固定。所有穿墙螺栓长度为350mm。
D.悬挑工字钢安装完成后进行焊接10#槽钢连梁。 ③拉杆安装
A.上层混凝土结构模板拆除后,开始安装花篮拉杆,拉结悬挑工字梁;
B.花篮拉杆利用丝杠进行伸缩,调整拉杆的松紧,由具有左和右旋螺纹的调节杆、螺母及拉杆组成,花篮拉杆为一铸钢件,设计计算时,仅计算与其相应的拉杆即可,但花篮的规格应比拉杆高一级。
④脚手架体的搭设同落地脚手架。
(说明:1、当螺栓孔预留在剪力墙及梁上时,在螺栓位置内外布置2Φ14三级钢钢筋,长度为2倍的锚固长度。当螺栓孔预留在梁上时,除按照上述措施以外,螺栓孔套管两侧各设置3个同梁箍筋附加箍筋;2、螺栓孔位置根据技术图纸现场放线预留,预留时将螺栓孔与梁或剪力墙钢筋电焊牢固,并叮嘱打砼工带班,打砼时注意螺栓孔位置的振捣)。
开洞加固措施
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预留洞加固措施
3)工字钢悬挑梁按悬挑梁平面布置图沿建筑物外墙四周架设,每隔(不超过1.5m)架设一根。挑梁上设计10#槽钢横梁。
4)悬挑钢梁悬挑长度≤1.5m时,设置一根钢筋拉杆;1.5m<悬挑长度时,设置内外二根钢筋拉杆,悬挑长度≥1.8m时,设置内外两根钢筋拉杆,且另加一根14#钢丝绳进行卸荷。
钢梁悬挑长度≤1500mm
1500mm<钢梁悬挑长度
5)挑梁由M20可调节拉杆如图示加固拉紧,上拉杆与结构用M30×350穿墙螺栓连
接,下拉杆与工字钢用M20×180(长度可调整)螺栓连接,螺杆露出螺母应不少于3扣
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和10mm。
6)每一挑挑架底部,即工字钢挑梁标高位置,脚手架与外墙面之间的空隙用木板密封,做成硬隔离,防止高空坠落和落物伤人。
7)脚手架防雷接地的制作,在架体四角用10mm2的接地线接在楼层接地栓上。 8)为保持挑架稳定性,必须同步操作好连墙件拉结,拉结从首步做起,水平方向每2跨,竖直方向每2步1设。
9)拉结作法:预埋钢管,埋深不少于300mm,然后和脚手架体用扣件连接,如遇到剪力墙时,预埋铁板与短钢管焊接,然后和脚手架体用扣件连接。
10)全部脚手架搭设按 JGJ130-2011 扣件式钢管脚手架安全技术规范执行。 11)、检查按建筑施工安全检查标准 JGJ59-2011 规范进行。 (3)拉杆悬挑脚手架节点设计:
拉杆悬挑脚手架节点设计强度取值参见下表
表:钢材的强度设计值和弹性模量(N/mm2) 钢材牌号 厚度或直径(mm) ≤16 Q235
表:焊缝的强度设计值(N/mm2) 对接焊缝 构件钢材的厚度或抗压w抗拉ft 抗剪直径wfc (mm) ≤16 >16~40 冷弯薄壁型钢 215 205 205 185 175 175 角焊缝ff w抗拉、抗弯、抗压(f) 215 205 205 抗剪(fv) 125 120 120 弹性模量(E) 2.06×105 2.06×105 2.06×105 >16~40 冷弯薄壁型钢 钢材 种类 焊接方法和焊条型 自动、半自fvw 抗拉、抗弯、抗剪 160 160 140 125 120 120 Q235
动焊和E43型焊条的手工焊 表:螺栓连接的强度设计值(N/mm2) 钢号 Q235 抗拉ftb 抗剪fvb 170 140 1)节点1:拉杆上端固定节点
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1、当螺栓孔预留在剪力墙及梁上时,在螺栓位置内外水平布置4Φ14三级钢,长度为2倍的锚固长度。当螺栓孔预留在梁上时,除按照上述措施布置4Φ14三级钢,长度为2倍的锚固长度以外,螺栓孔套管两侧各设置3Φ8一级附加箍筋;
2、螺栓孔位置根据技术图纸现场放线预留,预留时将螺栓孔与梁或剪力墙钢筋电焊牢固,并叮嘱打砼带班,打砼时注意螺栓孔位置的振捣;
3、钢挑梁由M20可调节拉杆如图示加固拉紧,上拉杆与结构用M30×350穿墙螺栓连接,下拉杆与工字钢用M20×180(长度可调整)螺栓联接,螺杆露出螺母应不少于3扣和10mm;4、焊缝等级为二级。焊接时,必须将各杆件、板材、圆钢、钢管连接表面的焊缝每边3-5cm范围内的水泥浆、泥浆、油污、铁锈、毛刺及潮气清除干净,露出金属光泽后方可施焊;
5、混凝土浇筑完毕并达到设计强度等级80%后(即强度设计值不低于10Mpa),即可进行安装悬挑工字钢及钢拉杆。)
2)节点2:拉杆花篮螺栓节点
1、可调拉杆花篮螺栓采用Q235-AΦ20圆钢斜拉杆及Q345钢套筒,100mm×
250mm×12mm的连接钢板;2、焊缝等级为二级。焊接时,必须将各杆件、板材、圆钢、钢管连接表面的焊缝每边3-5cm范围内的水泥浆、泥浆、油污、铁锈、毛 刺及潮气清除干净,露出金属光泽后方可施焊)
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3)节点3:悬挑梁斜拉端节点
1、保证每根悬挑梁均有单独拉杆连接,对于普通型悬挑梁(<1.5米)只需设置一根拉杆,对于加长型拉杆(1.5<L≤1.8米)需要设置两根拉杆,且拉杆上端固结点支座分开设置,对于长度大于1.8m悬挑梁,需设置两根拉杆,且下部设置10#槽钢斜撑
2、型钢与钢板、型钢与槽钢均采用围焊(满焊),焊缝等级为二级。焊接时,必须将各杆件、板材、圆钢、钢管连接表面的焊缝每边3-5cm范围内的水泥浆、泥浆、油污、铁锈、毛刺及潮气清除干净,露出金属光泽后方可施焊)
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1.5m<悬挑梁长度≤1.8m
4)节点4:悬挑梁与建筑物螺栓连接节点
悬挑梁长度大于1500mm
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悬挑梁长度小于1500mm
5)节点5:悬挑梁支座定位图
6)节点6:斜梁与结构连接节点详图
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(4)节点实物图片:
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(5)安全通道:在方便出入位置设置防护棚,作为主要行人通道,安全通道采用可拆卸式钢结构搭设而成,立柱与地面采用4个M16膨胀螺栓固定,纵向桁架每端与立柱用两个十字扣件连接,横向每拐角部加斜撑,立柱部位面砼强度达到C30要求及表面平整。
1)在建工程地面入口处和建筑物可能坠落半径内的通道上方,应设置安全通道防护棚。地面入口处防护棚的长度应视建筑物的高度而定,必须大于或等于坠落半径(建筑高度h=2~5m时,坠落半径R=3m;h=5~15m,R=4m;h=15~30m,R=5m;h>30m,R=6m);
2)采用φ48钢管、扣件、密目安全网和木板搭设,钢管刷黄黑油漆,相间400mm。当通道架空设置时,除底部支撑必须稳固之外,必须在0.6m和1.2m位置设置两道防护栏杆;
3)安全通道防护棚采用双层防护,顶层铺脚手板,下层铺 50×100mm木方@350,上钉18mm厚木胶合板;
4)安全通道防护棚两侧应设置八字撑,并满挂密目安全网,所有水平杆控制伸出立杆外侧100mm;
5)安全通道防护棚进口两侧应搭设钢管立柱(600×600mm),在安全通道防护棚进口处张挂安全警示标志牌和安全宣传标语;通道口须设置灭火器;
6)安全通道防护棚立杆应高出顶棚600mm以上,在顶棚超高部分两侧张挂密目安全网,安全网和踢脚板设置在立杆内侧。)
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安全通道正面图
安全通道搭设俯视图
安全通道侧立面图
(7)施工电梯、塔吊部位脚手架构造:悬挑脚手架布置时架体与外用电梯、物料
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提升机、卸料平台等设备或装置相交需要断开或开口处;因此需要考虑脚手架与外用电梯之间的位置关系,每层均设置不小于3个拉结。断口处双排脚手架的两端均必须设置之字撑。
六、拉杆式悬挑架安拆施工工艺
1、施工工艺流程
由于1、2、3#楼采用铝模施工,采用花篮拉杆式悬挑架只能在作业面下一层进行施工,且需进行洗眼、钻孔。
可调拉杆悬挑脚手架工艺流程如下图:
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构件定型化制作 施工准备 型钢对拉螺栓套管预埋 悬挑层混凝土浇筑 型钢支座安装 钢管脚手架搭设 拉杆拉结螺栓套筒预埋 可调拉杆安装 混凝土强度达100% 脚手架验收 合格后使用 脚手架拆除
图:可调拉杆式悬挂脚手架工艺流程
2、操作要点
(1)构件定型化制作
1)根据设计图纸和施工现场实际情况,制作型钢平面布置图,对钢构件连接节点深化设计,确定构件尺寸。
2)按照深化设计图纸,在加工厂进行定型化制作并对型钢制作过程严格把关,进场时,对材料进行质量检查验收,以确保满足钢构件的质量和精度要求。
(2)施工准备
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1)在钢构件进场前,组织有关技术人员逐级进行技术交底,确保操作人员熟悉脚手架搭设施工工艺。同时,在施工现场搭设悬挂脚手架样板,以便操作人员掌握操作要点。
2)将钢构件堆放在指定位置,待使用时搬运至施工场地,要求堆放位置安排经济、合理,且在钢构件下垫设木垫或者条石,做好防腐、防潮措施。构件堆放如下图所示。
图:螺栓堆放 图:拉杆堆放
(3)型钢对拉螺栓套管(连接钢板)预埋
首层悬挑时在作业面下一层进行洗眼钻孔,对照布置图,保证位置准确。 第二层及以上悬挑时,在悬挑层楼面边梁或剪力墙结构混凝土浇筑前,对照型钢布置图,复核穿墙螺栓位置。套管预埋时,使用套管固定工具,保证预埋套管的精度,在梁(剪力墙)内预埋钢板,详见下图:
图:穿墙螺栓套管预埋
(4)悬挑层结构混凝土浇筑
1)螺栓套管预埋安装完成,检查复核安装位置,偏差控制在允许范围内。 2)高层建筑的混凝土浇筑宜采用泵送方式,施工时,先浇墙、柱,再浇筑水平楼板、梁,严格按照规范要求施工。混凝土施工需用振动棒振捣密实,控制质量缺陷。
3)混凝土浇筑后及时按照规范要求进行养护,防止裂缝的产生,加快混凝土早期强度的提高。
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(5)型钢支座安装
悬挑层结构混凝土浇筑完毕并达到设计强度等级80%后(且强度设计值不低于10Mpa),方可进行型钢挑梁安装。普通部位型钢支座安装时,首先在预埋套管内插入穿墙螺栓,将墙壁里侧的螺母拧紧,螺母与墙壁间设置垫片。然后将型钢支座顶端的螺栓孔对准穿墙螺栓嵌入,型钢支座顶端加设垫片,并用螺母拧紧。
(6)钢管脚手架搭设
型钢支座安装好后,按照常规方法搭设脚手架。 (7)拉杆拉结螺栓套筒预埋
在悬挑层上层结构混凝土浇筑前,预埋拉杆穿墙螺栓套筒,方法与预埋连接型钢的穿墙螺栓套筒方法相同,要保证其预埋的位置准确。拉杆穿飘窗时,预先在飘窗部位预留孔洞,待拆架后进行封堵。
图:拉杆拉结螺栓 图:拉杆穿飘窗板处
拉杆穿墙螺栓套筒预埋完成后,即可浇筑悬挑层脚手架的上层结构混凝土,浇捣、养护方法,同悬挑层结构混凝土施工。
(8)拉杆安装
悬挑层上层结构混凝土施工完成后,开始进行拉杆的安装。安装拉杆时,先将两头的拉杆通过套筒组件连接好,调整到合适的长度。然后,分别紧固上节拉杆、下节拉杆,并旋转至预紧状态,此时各拉杆预紧拉力要保持一致。
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图:拉杆套筒 图:拉杆上节结构节点
3、拉杆式悬挑脚手架的搭设
(1)悬挑脚手架搭设的工艺流程为:预埋螺杆(或者钢板)→下层立杆顶端设置临时顶托→安装主梁→安装连系梁→放置纵向扫地杆→立柱→安装扫地杆→安装第一步纵向水平杆→安装第一步横向水平杆→安装连墙件→安装第二步纵向水平杆→安装第二步横向水平杆→安装拉杆→搭设栏杆→加设剪刀撑→铺设脚手板→张挂钢板网。
1)悬挑钢梁安装并验收合格后开始搭设架体。其轴线方向应与建筑物外墙切线方向平行。
2)第一步架体的组装是整个架体安装质量的关键一步,必须严格控制水平度、垂直度和离墙距离。
3)相邻立杆接头错开,以保证支架整体刚度,立杆轴向最大偏差≤20mm。 4)同一横杆两端高度差不超过5mm,横杆累计高差不得超过20mm。 5)安装误差超过允许范围时,应调整合格后才能组装下一步。
6)每搭设2步架后,必须将架体内外立杆与结构拉结,保证架体整体性以及防止架体外倾。
7)架体内外立面搭设剪刀撑,倾角 45~60°剪刀撑水平投影应封闭。外排剪刀撑搭至架顶,内排剪刀撑搭设至操作层。剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架立杆或横杆扣紧外,在其中部还必须有扣接点。 (2)悬挑脚手架搭设要求:
1)悬挑架搭设要求
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①悬挑脚手架需保证作业面安全、稳固,满足施工条件。 ②水平杆搭设要求
a.纵向水平杆设置在立杆内侧,其长度不小于3跨。对于多跨脚手架,如需接长纵向水平杆,应采用对接扣件,对接扣件交错布置,两根相邻水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内,不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不小于500mm,各接头至最近主节点的距离不大于纵距的1/3。
b.主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。 c.双排脚手架的横向水平杆两端,应用直角扣件固定在立杆上。 ③扣件安装要求
a.扣件规格必须与钢管外径相同。
b.在主节点处固定纵向和横向水平杆的直角扣件距离不应大于150mm。 c.对接扣件开口应朝上或朝内。
d.螺栓拧紧扭力矩不应小于40N•m 且不应大于65N•m。
e.在主节点处固定横杆、纵杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。
2)纵向水平杆相邻接头水平距离不小于500mm,各接头距立柱的距离不大于500mm,接头交错布置,不在同步同跨内。
3)预埋铁、吊环等严格按设计要求进行制作和安放,预埋套筒埋设在边梁,采用焊接与梁钢筋连成一体定位。
4)悬挑梁顶面标高偏差在2mm以内。
5)原材料应严格按设计图纸进行合理断料,主梁与预埋铁焊接时,其端部应光滑、平整,与预埋铁接触严密。
6)各悬挑梁、拉杆、预埋铁等均为整材。
7)焊缝等级为二级。焊接时,必须将各杆件、板材、圆钢、钢管连接表面的焊缝每边3-5cm范围内的水泥浆、泥浆、油污、铁锈、毛刺及潮气清除干净,露出金属光泽后方可施焊。
8)电焊条必须符合设计要求,焊条若有药皮剥落、变质、污秽、受潮、生锈等均不得使用。焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。焊剂不应受潮结块。
9)焊前进行清理。对坡口以及焊缝两侧的油、锈及其它杂物进行清理;对焊条、焊
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剂进行烘干,可降低吸氢现象。
10)合理的焊接顺序和焊接方向。先焊收缩量大的焊缝,以保证焊缝能够自由收缩;拼板时,先焊错开的短焊缝,后焊通直的长焊缝。另外,焊前预热、焊后锤击焊缝金属,使之延伸,可以减少焊接应力。
11)焊缝表面不得有裂缝、焊瘤等缺陷。焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂缝、电弧擦伤、咬边、未焊满根部收缩等缺陷。焊缝感观应达到:外形均匀,成形较好,焊道与焊道、焊道与基本金属间过度较平滑,焊渣和飞溅物清除干净。设计要求全焊透的焊缝应采取超声波探伤进行内部缺陷的检验。
12)对各杆件尽量采用对称施焊,防止随意加大焊肉,引起变形和焊接应力集中,不得在焊缝外母材上引弧。
13)各杆件、板材等严格按图施工,保证焊缝尺寸、焊缝不得有夹渣、缺网、气孔、咬边等现象。施焊应及时清除焊渣,以保证焊缝质量。根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离,并做好标记;用钢卷尺拉直,分出立杆位置,并用小竹片点出立杆标记;垫板、底座应准确地放在定位线上,垫板必须铺放平整,不得悬空。预埋套管与预埋铁件应准确定位后预埋。
14)立杆
①脚手架立杆间距、横距、步距严格按深化图纸里设置。
②脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布置,使钢管立杆的对接接头交错布置,高度方向相互错开500mm以上,且要求相邻接头不应在同步同跨内,以保证脚手架的整体性。
③立杆底部应在工字钢上焊接直径25钢筋头(长度200mm),并设置纵横方向扫地杆,连接于立脚点杆上,离底座20cm左右。
④立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1/400。 ⑤立杆及纵横向水平杆构造要求 15)大横杆、小横杆设置
①大横杆在脚手架高度方向的间距1.8m(中间设置两道拦腰杆),以便钢板网挂设,大横杆置于立杆里面,每侧外伸长度为100mm。
②外架按立杆与大横杆交点处设置小横杆,两端固定在立杆,以形成空间结构整体受力。
③大小横杆连接构造要求
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16)剪刀撑脚手架设置在立杆里面整个高度和长度连续设置剪刀撑,方便挂设钢板网。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不小于1m,应采用不少于3个旋转扣件固定。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm。每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面的倾角宜在45度~60度之间。
17)脚手板的铺设要求
满铺层脚手片必须垂直墙面横向铺设,满铺到位,不留空位,脚手板上部满铺模板不留空隙,防止坠物。
18)防护栏杆
脚手架外侧必须设0.6m、1.2m高的防护栏杆。 19)架体内外封闭
①脚手架外侧在立杆外侧必须钢板网。
2脚手架施工层里立杆与建筑物之间应进行封闭,施工层以下每隔3步以及底部应○
用密目网或其它措施封闭。
20)斜拉拉杆的张紧采用紧线装置张紧,保证拉杆的张力。 21)连墙件的布置应符合下列规定:
应靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300mm;应从底层第一步纵向水平杆处开始设置,当该处设置有困难时,应采用其它可靠措施固定;应优先采用菱形布置,或采用方形、矩形布置;每根连墙件覆盖面积≤10.8m2,且连墙件垂直间距不大于层高,水平方向不大于2跨设置;本项目悬挑脚手架高度较大,采用刚性连墙件与建筑物连接。
22)注意事项
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①悬挑架构配件,对照设计要求进行全数检查。核对型号、规格、数量、构件外形变化、连结板缺陷、螺栓与螺栓匹配情况。
②确定安装部位应先从转角开始测量点,拉水平线,按设计平面布置的尺寸用记号笔分段,使型钢悬挑架保持在一直线上。在混凝土梁未浇筑前,。
③现浇梁外侧面混凝土须保持垂直,预先检查模板的固定情况,如有偏差,立即进行整改,以防止混凝土梁侧面部垂直而造成悬挑架端头部不水平而下坠,影响整体外架质量。美观。
④待混凝土梁侧模板拆除后且混凝土浇筑完成后达到设计强度80%方可安装型钢悬挑架。安装型钢时,先将型钢搁置在下一步的脚手架横杆上,使型钢承重于其上,并使型钢端头部抬高50mm,防止因钢管脚手架在搭设过程中端头部下坠。
⑤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杆配件和其它易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业。
⑥脚手架搭设作业,须在统一指挥下,严格按照以下规定程序进行:周边脚手架应从一个角部开始并向两边延伸交圈搭设;“一”字形脚手架应从一端开始并向另一端延伸搭设。
⑦脚手架处于顶层连墙点之上的自由高度不得大于6m。当作业层高出其下连墙件2步或4m以上、且其上尚无连墙件时,应采取适当的临时撑拉措施。 4、钢板网施工
钢板网标准尺寸为1.8m×1.2m,遇转角端部时需定制异型钢板网(需要厂家特殊加工生产),钢板网采用配套钢管锚件与钢管相连,具体节点、尺寸及位置详见附图
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钢板网每一层(1.8m高)数量统计 规格 数量 规格 数量
1.8* 1.2 84 1.8* 0.3 4 1.8* 0.4 1 1.8* 0.76 5 1.8* 1.2 136 1.8* 0.3 1 1.8* 0.1 2 2#楼(3#楼与2#楼相同) 1.8* 0.45 1 1.8* 0.35 2 1.8* 0.66 2 1.8* 0.8 2 1.8* 0.86 3 1.8* 0.26 2 1.8* 0.85 4 1.8* 0.86 2 1.8* 0.73 2 1.8* 36 2 1.8* 0.9 1 1.8* 0.61 1 1#楼(5#、7#与1#楼相同) 5、天井脚手架施工
天井架体设置通长20#工字钢,已施工完毕楼层采取静力破除方法防止工字钢,且洞口四周用木方塞紧;未施工楼层进行洞口预留,周围设置加强筋。
天井脚手架布置见前脚手架平面布置图。
6、悬挑脚手架的验收要求
(1)脚手架的验收标准规定:
1)验收程序:脚手架定位弹线验收→搭设过程每三步一检→搭设完成脚手架专业单位自检→土建施工单位复检→验收合格挂牌使用→验收资料报总包、监理单位。
2)脚手架搭设完毕或分段搭设完毕,应按规定对脚手架工程的质量进行检查,经检查合格后方可交付使用。
3)验收时应具备下列文件:
①根据规范要求所形成的施工组织设计文件; ②脚手架构配件的出厂合格证或质量分类合格标志; ③脚手架工程的施工记录及质量检查记录; ④脚手架搭设过程中出现的重要问题及处理记录; ⑤脚手架工程的施工验收报告。
4)脚手架工程的验收,除查验有关文件外,还应进行现场检查,检查应着重以下各项,并记入施工验收报告:
①构配件和加固件是否齐全,质量是否合格,连接和挂扣是否紧固可靠; ②安全网的张挂及扶手的设置是否齐全;
③连墙钢管抱箍的数量、位置和设置是否符合要求; ④垂直度及水平度是否合格。
(2)在梁墙上进行预埋铁板及套管之前,由项目部技术负责以及安全主管对现场施工人员和架班工人进行技术安全交底。
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(3)脚手架必须由持有效上岗证的人员搭设,随楼层的增高逐层对其进行检查及分段验收,不符合要求的应迅速整改。
(4)脚手架分段验收应按JGJ59-2011中《外脚手架检查评分表》所列项目和施工方案要求的内容进行检查,填写验收记录单,并由搭设人员、安全员、施工员、项目经理签证,方能交付使用。
序号 1 2 3 4 5 6 项目 构架尺寸(立杆纵距、立杆横距、步距)误差 立杆的垂直偏差 纵向水平杆的水平偏差 横向水平杆的水平偏差 节点处相交杆件的轴线距节点中心距离 相邻立杆接头位置 架高 一般质量要求 ±20mm ≤25m >25m ±20mm ±10mm ≤150mm 相互错开,设在不同的步距内,相邻接头的高度差应>500mm 相互错开,设在不同的立杆纵距内,相邻接7 上下相邻纵向水平杆接头位置 头的水平距离应>500mm,接头距立杆应小于立杆纵距的1/3 1)搭接部位应跨过与其相接的纵向水平杆或立杆,并与其连接(绑扎)固定 2)搭接长度和连接要求应符合以下要求: 类别 8 杆件搭接 扣件式钢管脚手架 杆别 立杆 纵向水平杆 节点连接 扣件式钢管脚手架 其它脚手架 >1m 搭接长度 连接要求 连接扣件数量依承载要求确定,且不少于2个 不少于2个连接扣件 ±50mm ±100mm 拧紧扣件螺栓,其拧紧力矩应不小于 40N.m,且不大于65N.m 按相应的连接要求 9 6、悬挑脚手架的使用与维护
(1)严格控制脚手架的施工荷载,使用中均布荷载不得大于2KN/m2。 (2)脚手架不能作为外模板支模用。 (3)在使用过程中禁止下列违章作业:
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1)利用脚手架吊物。 2)在脚手架上使用推车。 3)在脚手架上拉结吊装线缆。
4)任意拆除和移动脚手架上的杆件及松动扣件螺帽。 5)任意拆除水平连墙拉结支撑。 6)任意拆除脚手架上的防护措施。 7)在脚手架上往外抛物。 8)在脚手架上嘻戏打闹。
(4)定期观察脚手架的倾斜程度,采用经纬仪做好油漆标记进行检测,并做好记录,如脚手架
倾斜或者下沉,要检查原因后及时整改;待验收合格后方可使用。 (5)经常检查各扣件是否松动,杆件是否滑移。 (6)检查脚手架竹笆是否完好,如有损坏要立即更换。
(7)检查安全网是否完好,如有漏扎的要及时扎好,有空洞的要更换。 (8)检查水平连墙支撑是否完好,如有被拆,要立即修复。 (9)经常清理架体上的垃圾,保持架体整洁。
(10)对台风季节水平连墙支撑应增加一倍以上,并拆除安全网。 (11)禁止任意开挖脚手架地基和松动挑架支撑结构。
(12)配备足够灭火器,每个楼层两头放置灭火器,出入口放置灭火器。 7、悬挑脚手架的拆除要求
(1)脚手架的拆除作业应按确定的拆除程序进行。
1)本着先搭后拆、后搭先拆和按从上到下程序有序拆除。一般为:钢板网→木跳板→防护栏杆栅→水平杆→剪刀撑→立杆→下一步以此类推。严禁上下同时作业。做到一步一清,一杆一清。拆下来的脚手杆件要随拆、随清、随运,现场分类、分堆、分规格码放整齐,按计划退场。
2)脚手架经过单位工程负责人检查验证并书面确认不再需要时,方可进行拆除。拆除前,应清除脚手架上的材料、工具和杂物。拆除时,应设置警戒区和警戒标志,并由专职人员进行警戒。工人必须站在临时设施的脚手板上进行拆除作业,并按规定使用适当的安全保护用品(安全绳)。
3)拆除脚手架前,应将脚手架上的遗留材料、杂物等清除干净。按自上而下,先
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装者后拆,后装者先拆的顺序进行。
4)连墙件应在位于其上的全部可拆杆件都拆除之后才能拆除。在拆除过程中,凡已松开连接的杆配件应及时拆除运走,避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。拆下的杆配件应以安全的方式运出和吊下,严禁向下抛掷。
5)脚手架的拆除应从一端走向另一端,自上而下逐层进行。同一层的构配件和加固件应按先上后下,自外后里的顺序进行,最后拆除连墙件。在拆除过程中,脚手架的自由悬臂高度不得超过二步。在拆除过程中,应作好配合、协调动作。
6)不准上下两步同时拆架,做到一步一清,一杆一清,剪刀撑应先拆除中间后再拆两头扣。
(2)安全注意事项
1)搭设或拆除脚手架时,必须划出安全区,设警戒标志,并应有专人负责,阻止闲人靠近工作区。
2)搭拆脚手架时,操作人员必须戴好安全帽,使用的工具要放在工具袋内,防止掉落伤人。登高要穿防滑鞋。
3)严格控制在脚手架上的施工荷载,不准在脚手架上堆放多余的材料,以确保脚手架畅通及安全。
(3)管理措施
1)在搭设过程中应由技术员、安全员组织有关人员及时检查。
2)在工程施工过程中,应派有经验的架子工负责对脚手架进行检查与保修工作,扣件松动及时拧紧。特别是大风雨后,安全员要及时组织有关人员对架子进行全面检查。
3)脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改,如需做局部拆改时,须经技术负责人及安全员确认后方可进行更改。
(4)拆后保养措施
1)拆除后的脚手架(包括构配件)应清除杆件及螺纹上的沾污物,并按品种、规格整理分类回收入库堆放时,场地应平整,排水良好,下设支垫,并用篷布遮盖。但配件、零件、提升设备、主控制室应存放在室内。
2)凡弯曲、变形的杆件应先调直,损坏的构配件应先修复,方准入库存放,否则应报废处
理。
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3)要定期对脚手架的构配件进行除锈、防锈处理;凡湿度较大的地区(相对湿度大于75%),
每年应涂防锈漆一次,一般应两年涂刷一次;扣件要涂油,螺杆宜镀锌。 4)脚手架使用的扣件、螺母、螺杆、垫块、花蓝螺杆等,在搭设时应多余件及时加收存放,在拆除时亦应及时验收。
5)应建立健全脚手架工具、材料、构配件的领发、回收、检查、维修制度。并按照谁使用、谁维修、谁管理的原则,实行限领料或租赁的方法。
七、悬挑脚手架安全监测
1、悬挑脚手架监测
(1)项目部、班组日常进行安全检查,所有安全检查记录必须形成书面材料。 (2)日常检查、巡查重点部位如下:
1)杆件的设置和连接、扫地杆、支撑、剪刀撑等构件是否符合要求。 2)底座是否松动,立杆是否符合要求。 3)连接扣件是否松动。
4)架体的沉降、垂直度的偏差是否符合规范要求。 5)施工过程中是否有超载的现象。 6)安全防护措施是否符合规范要求。
7)脚手架体和脚手架杆件是否有变形的现象。 8)脚手架卸载拉杆受力状态,有无松动现象。
(3)脚手架在承受六级大风或大暴雨后必须进行全面检查。 (4)监测项目包括:支架沉降、位移和变形。
(5)监测频率:在脚手架搭设期间,一般监测频率不超过3天/次~5天/次,在脚手架使用期,一般监测频率不超过10天/次~15天/次。
(6)监测的方法与工具:立杆的垂直度监测用经纬仪或吊线和卷尺,立杆间距用钢板尺,纵向水平杆高差用水平仪或水平尺,主节点处各扣件中心点相互距离用钢板尺,同步立杆上两个相隔对接扣件的高差用钢卷尺,立杆上对接扣件至主节点的距离用钢卷尺,纵向水平杆上的对接扣件至主节点的距离用钢卷尺,扣件螺杆拧紧扭力矩用扭力扳手,剪刀撑斜杆与地面的倾角用角尺,脚手板外伸长度的检测用卷尺,钢管两端面切斜偏差用塞尺,钢管外表面锈蚀程度用游标卡尺,钢管弯曲用钢板尺。 2、悬挑脚手架施工各阶段监控措施
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(1)脚手架搭设时的安全监控措施
1)搭设过程中,因处于施工高峰期,各施工班组在交叉作业中,故应加强安全监控力度,现场设置若干名安全监控员.水平和垂直材料运输必须设置临时警戒区,用红白三角红旗围栏谨防非施工人员进入。
2)对于同一脚手架由多个施工单位共同使用时,总承包方必须明确脚手架的管理单位;结构结束移交装饰单位时,总承包方应组织相关人员履行交接验收手续,同时再次明确监护单位和监护人;
3)对监护单位和监护人必须挂牌公告。 (2)脚手架拆除时的安全监控措施
1)拆架前,全面检查待拆脚手架,根据检查结果,拟订出作业计划,报请监理批准,进行技术交底后才准工作。
2)架体拆除前,必须察看施工现场环境,包括架空线路、外脚手架、地面的设施等各类障碍物、地锚、缆风绳、连墙杆及被拆架体各吊点、附件、电气装置情况,凡能提前拆除的尽量拆除掉。
3)拆架时应划分作业区,周围设绳绑围栏或竖立警戒标志,地面应设专人指挥,禁止非作业人员进入。
3)拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,需解开与另一人有关的扣件时,应先通知对方采取防范措施,以防坠落。在拆架时,不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。
4)每天拆架下班时,不应留下隐患部位。拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电。所有杆件和扣件在拆除时应分离,不准在杆件上附着扣件或两杆连着送到地面。
5)拆下的零配件要装入容器内,用吊篮吊下;拆下的钢管要绑扎牢固,双点起吊,严禁从高空抛掷。
八、悬挑脚手架施工质量安全措施
1、悬挑脚手架质量保证措施
(1)悬挑脚手架使用的工字钢、拉杆、螺栓等各构件在工厂统一定型化加工制作,严格把关,保证构件精度。
(2)原材料应严格按设计图纸进行合理断料,主梁与预埋铁焊接时,其端部应光滑、平整,与预埋铁接触严密;各悬挑梁、连系杆、预埋铁等均为整材。
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(3)型钢室外堆放时,要求垛面略有倾斜,便于排水,且工字钢立面朝上,以免槽面积水生锈。同时,注意材料安放平直,防止弯曲变形。
(4)预埋钢套管时,复核钢套管预埋位置,钢套管与梁下部主筋焊接定位,结构浇筑混凝土时,应避免震动棒接触套管,防止套管偏位,从而影响型钢安装。
(5)焊接时,必须将各杆件、板材、圆钢、钢管连接表面的焊缝每边 3-5cm 范围内的水泥浆、泥浆、油污、铁锈、毛刺及潮气清除干净,露出金属光泽后方可施焊。
(6)对各杆件尽量采用对称施焊,防止随意加大焊肉,引起变形和焊接应力集中,不得在焊缝外母材上引弧。
(7)各杆件、板材等严格按图施工,保证焊缝尺寸、焊缝不得有夹渣、缺网、气孔、咬边等现象。施焊应及时清除焊渣,以保证焊缝质量。
(8)浇筑结构混凝土前,应对支模体系的平整度,垂直度进行检查、校正,保证安装型钢的梁侧混凝土面的平整度、垂直度满足要求。
(9)安装型钢时,由于上部结构未施工,此时拉杆无法安装,应及时通过下层脚手架对应立杆安装顶托,对型钢进行临时支撑,防止型钢连接钢板在穿墙螺栓孔附近发生变形。
(10)在型钢底座上搭设脚手架时,脚手架搭设的技术要求、允许偏差与检验方法符合规范要求。 2、悬挑脚手架安全管理
(1)脚手架构架、结构、拉接件等必须经过设计,复核承载力,制定完整的脚手架搭设、使用和拆除施工方案。
(2)机械设备定人、定岗,机械操作工、电焊工等特种作业人员必须持证上岗。从事架体搭设作业人员应是专业架子工,且取得劳动部门核发的特殊工种操作证。架子工应定期进行体检,凡患有不适合高处作业病症的不准上岗作业。架子工作业时必须戴好安全帽、安全带和穿防滑鞋。
(3)施工前对各班组及工操作工人作好安全技术交底,使安全工作达到标准化、规范化,并应设专职人员进行检查,排除安全隐患。
(4)脚手架作业人员必须正确佩戴安全帽、安全带进行施工。
(5)脚手架应有可靠的安全防护设施,按照相关规定沿脚手架外围搭设水平安全网,防护栏必须自上而下用安全立网封闭。
(6)施工作业场所有坠落可能的物件,应撤出或加以固定,防止物件坠落伤人。
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(7)脚手架不得作为材料堆放场,其上堆放必要物件时,应堆放平稳,不得妨碍通行和装卸。
(8)工具应随手放入工具袋,作业中的走道、通道板等应及时清扫,拆卸物件应及时清理运走,传递物件禁止抛掷。
(9)在脚手架上进行电焊作业时,必须有防火措施和专人看管。
(10)焊机、电动扳手等设备要有良好的避雷接地装置,且必须经验收合格后方可投入使用,雨天禁止进行电焊作业。
(11)脚手架拆除时,严格按照由上而下、先搭后拆的原则进行,即先拆栏杆、脚手板、剪刀撑,后拆小横杆、大横杆、立杆等,并坚持一步一清,严禁上下同时拆除作业。
(12)建立有效的外架安全管理机构和定期检查、复查制度,本工程脚手架搭拆及维护由项目部安全经理统一指挥与协调管理,由项目部安全负责日常维护与跟踪管理。
(13)使用阶段严格控制使用荷载,不得超载。作业层每 1m2 架面上实用的施工荷载人员、材料和机具重量不得超过以下规定值和施工设计值,施工荷载(作业层上人员、材料、器具的重量)的标准值为:3KN/m2。
(14)严禁重物堆放或悬挂在脚手架上,不得将缆风绳、泵送混凝土的输送管等固定在脚手架。严禁在外墙脚手架上附装机械设备、摇臂把杆、悬挑平台、搭(挂)卸料槽(斗)等;严禁悬挑脚手架在阳台板、挑板等悬挑构件上进行拉结、支撑;严禁悬挑脚手架在阳台板、挑板等悬挑构件上进行拉结、支撑。
(16)作业人员在架上最大作业高度以可进行正常作业为度,禁止在脚板上加垫器物,或单块脚手板以增加操作高度。严禁上架人员在架面上奔跑,退行或倒退。
(17)在作业中,禁止随意拆除脚手架的基本构件,整体性杆件,连接紧固杆和连墙件。确因操作需要临时拆除时,必须经主管人员同意,采取相应弥补措施,并在作业完后及时恢复。在脚手架使用期间严禁拆除连墙杆和主要连接点钢管。
(18)工人在架上作业,应注意个人安全保护和他人安全,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作息。
(19)人员上下必须走安全防护的出入通道(斜道)严禁攀援脚手架上下。 (20)工人上架作业前,各小组先行检查无安全作业的不安全因素存在,在排除和解决后方可作业,发生异常和危险情况时,应立即通知架上人员撤离。六级及六级以上大风和雾雨雪天气时应停止在脚手架施工及操作。
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(21)当有六级及六级以上大风和雨、雾天气时,停止脚手架搭设与拆除作业。大风雨后,施工负责内要及时组织相关人员对架子进行检查。
(22)按规范做好脚手架的接地、避雷工作,接地按《施工现场临时用电安全技术规范》规定执行。
(23)搭拆脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。
(24)加强检查、验收,加强监督。搭设阶段必须加强检查监督,及时搭设与拆除安全网,发现
问题及时纠正。使用阶段要进行安全检查与维护。 3、悬挑脚手架拆除安全作业
(1)脚手架拆除作业的危险性大于搭设作业。在进行拆卸作业前,建立统一指挥并对作业人员进行技术安全交底,以确保拆除作业安全顺利地进行。
(2)在统一指挥下,拉好警戒隔离线,按照确定的程序拆除作业,注意事项如下:
1)一定要按照先上后下、先外后里、先架面材料后构架材料、先铺件后结构件的顺序、一件一件的松开联结、取出并随即吊下(或集中到毗邻的未拆架面上,捆扎后吊下)。
2)拆卸脚手板、杆件以及其他较长、较重、有两端联结的部件时,一定要两人或多人一组进行。拆除水平杆件时,松开联结后,水平托持取下。拆除立杆时,在把稳上端,再松开下端联结取下。
3)应尽量避免单人进行拆卸作业,单人作业时,极易因把持杆件不稳、失衡而出现事故。
4)多人或多组进行拆卸作业时,应加强指挥,并相互询问和协调作业步骤,严格禁止不按程序进行的任意拆卸。
5)因拆除上部或一侧的附墙拉结而使架子不稳时,应架设临时撑拉措施,以免因架子晃动,影响作业安全 (3)做好安全防护工作
1)拆卸现场作可靠的安全维护,并设专人看管,严禁非施工人员进入拆卸作业区内。
2)严禁将拆卸下的杆部件和材料向地面抛掷,已吊至地面的架设材料应随时运出
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拆卸区域,保持现场文明。
3)高出作业的安全防护设施在每次作业之前,应进行逐项检查、验收,(钢丝绳、焊接、螺母的拧紧度)等重点部位的部件,验收合格后方可进行高处作业,此项工作应由单位工程负责人组织有关人员验收。 4、悬挑脚手架防火措施
脚手架上的密目网为可燃材料,一旦着火,火势蔓延迅速。而本工程外墙龙骨安装和阳台扶手安装作业量大,施工过程中的电焊作业往往火花四溅、散落,且电焊施工时一旦操作持续时间长,加之不注意隔火挡板和接火斗等避祸装置的使用,电焊火花极易引燃脚手架上的可燃物,致使火灾酿成。因此必须采用防火措施,避免火灾事故的发生。
(1)充分履行防水源。按照相关消防安全标准,设置临时的室外消防水源、室内消防供水设施,充分保证楼层建到多消防安全责任。总包单位及其他与施工现场消防安全有关的单位,必须严格遵守消防安全法律、法规的规定,确保建设工程的消防安全,依法承担施工现场消防安全责任。
(2)保障充足的消高,水源就供到多高,不得擅自拆除或停用。
(3)强化消防安全教育培训,合理规范动火作业。对消防安全管理人员和作业人员进行相应的消防安全教育培训,教育培训情况记入个人工作档案,未经教育培训或者教育培训考核不合格的人员。不得上岗作业。电气焊割等需要明火作业时,应当按照规定事先办理审批手续,作业人员应当遵守消防安全规定,并采取相应的消防安全措施。
(4)焊、割作业防火安全措施:
1)施工现场焊、割作业必须符合防火要求,严格执行“十不烧”规定。 2)焊、割作业严格执行动用明火审批制度,做到“二证、一机、一监护”,即:焊工操作证、动用明火许可证、灭火器到位,监护人落实。
3)焊、割作业前清除周边、下方易燃易爆危险品和其他可燃杂物;幕墙龙骨、阳台扶手安装,焊割时必须设置接火斗。防止火星坠落引起火灾事故。
4)立体交叉施工,焊、割作业应做好协调工作,避开与明火作业相抵触的其他施工作业(如外保温、涂料等施工)。
(5)气候干燥时,应每天对安全网进行浇水湿润。
(6)外墙保温施工,必须在栏杆扶手、幕墙龙骨焊接安装完成后进行,保温板零头必须随做随清。不得到处乱扔,每个楼层应集中堆放,然后集中运至楼下外运。
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(7)脚手架连墙件尽量采用螺栓连接,若使用时应在顶部随机抽3个点做检查。 5、悬挑脚手架防雷措施
(1)脚手架在相邻建筑物、构筑物等设施的防雷装置接闪器的保护范围以外时,应安装防雷装置。
(2)在每栋楼四角的脚手架立杆顶端,焊接高度不小于1m的避雷针,采用Φ12镀锌钢筋,利用建筑物的防雷引下线主筋作为引下线,脚手架钢管与建筑物防雷引下线之间采用Φ12镀锌钢筋焊接连接。
(3)利用悬挑的水平工字钢作为水平避雷带,与建筑物防雷引下线之间采用Φ12镀锌钢筋焊接连接。
(4)防雷接地电阻组织不大于10Ω。 6、预防高空坠落事故的安全技术措施
(1)对从事高处作业人员要坚持开展经常性安全宣传教育和安全技术培训,使其认识掌握高处坠落事故规律和事故危害,牢固树立安全思想和具有预防、控制事故能力,并要做到严格执行安全法规,当发现自身或他人有违章作业的异常行为,或发现与高处作业相关的物体和防护措施有异常状态时,要及时加以改变使之达到安全要求,从而为预防、控制高处坠落事故发生。
(2)高处作业人员的身体条件要符合安全要求。如:患有高血压病、心脏病、贫血、癫痫病等不适合高处作业的人员不准从事高处作业;对疲劳过度、精神不振和思想情绪低落人员要停止高处作业;严禁酒后从事高处作业。
(3)高处作业人员的个人着装要符合安全要求。如:根据实际需要配备安全帽、安全带和有关劳动保护用品;不准穿高跟鞋、拖鞋或赤脚作业;如果是悬空高处作业要穿软底防滑鞋。不准攀爬支撑架或乘运料井字架吊篮上下,也不准从高处跳上跳下。
(4)要按规定要求支搭各种支撑架。脚手板要铺严,板头、排木要绑牢,不准留探头板。
(5)要切实做好洞口处的安全防护。
(6)在没有可靠的防护设施时,高处作业必须系安全带,否则不准在高处作业。同时安全带的质量必须达到安全使用要求,并要做到高挂低用。
(7)登高作业前,必须检查脚踏物是否安全可靠,如脚踏物是否有承重能力。 (8)不准在六级风或雨、雪、雾天气从事露天高处作业。另外,还必须做好高处作业过程中的安全检查,如发现人的异常行为、物的异常状态,要及时加以排除,使之
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达到安全要求,从而控制高处坠落事故发生。
九、专项方案计算书
1、悬挑脚手架计算(普通型1200mm悬挑梁)
本方案悬挑脚手架搭设参数为采用Ф48×2.8mm钢管搭设,立杆横距0.8m,立杆纵距1.5m以内,立杆步距1.8m,内排架距墙宽度0.30m,脚手板采用木跳板,连墙件按2步2跨设置,本例以1200普通悬挑梁进行设计计算。
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、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010 3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 4、《钢结构设计规范》GB50017-2017 5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 架体验算 一、脚手架参数
卸荷设置 脚手架钢管类型 立杆步距h(m) 立杆横距lb(m) 内立杆离建筑物距离a(m) 无 Ф48×3 1.8 0.8 0.3 脚手架搭设排数 脚手架架体高度H(m) 立杆纵距或跨距la(m) 双排脚手架 18.54 1.5 横向水平杆计算外伸长度a1(m) 0.1 双立杆计算方法 不设置双立杆 二、荷载设计
脚手架设计类型 脚手板自重标准值Gkjb(kN/m) 密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2) 栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m) 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 结构脚手架作业层数njj 地区 基本风压ω0(kN/m2)
2结构脚手架 0.1 0.01 0.15 脚手板类型 脚手板铺设方式 挡脚板类型 挡脚板铺设方式 钢芭片 2步1设 挡脚板 2步1设 4跨1设 3 全封闭 1.184 0.128,0.151 横向斜撑布置方式 1 辽宁沈阳 0.25 结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2) 安全网设置 风荷载体型系数μs - 50 -
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风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性) 计算简图:
1.364,1.216 风荷载标准值ωk(kN/m)(连墙件、单立杆稳定性) 20.404,0.36
侧面图
三、横向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式 横向水平杆在上 横杆抗弯强度设计值2[f](N/mm) 横杆弹性模量E(N/mm2) 承载能力极限状态
纵向水平杆上横向水平杆根数n 2 横杆截面惯性矩I(mm) 横杆截面抵抗矩W(mm3) 4205 206000 107800 4490 q=1.2×(0.033+Gkjb×la/(n+1))+1.4×Gk×la/(n+1)=1.2×(0.033+0.1×1.5/(2+1))+1.4×3×1.5/(2+1)=2.2kN/m
正常使用极限状态
q'=(0.033+Gkjb×la/(n+1))+Gk×la/(n+1)=(0.033+0.1×1.5/(2+1))+3×1.5/(2+1)=1.583kN/m
计算简图如下:
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1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8,qa12/2]=max[2.2×12/8,2.2×0.12/2]=0.275kN·m σ=Mmax/W=0.275×106/4490=61.246N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/(384EI),q'a14/(8EI)]=max[5×1.583×10004/(384×206000×107800),1.583×1004/(8×206000×107800)]=0.928mm
νmax=0.928mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[1000/150,10]=6.667mm 满足要求! 3、支座反力计算 承载能力极限状态
Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=2.2×(1+0.1)2/(2×1)=1.331kN 正常使用极限状态
Rmax'=q'(lb+a1)2/(2lb)=1.583×(1+0.1)2/(2×1)=0.958kN 四、纵向水平杆验算 承载能力极限状态 由上节可知F1=Rmax=1.331kN
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q=1.2×0.033=0.04kN/m 正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=0.958kN q'=0.033kN/m 1、抗弯验算 计算简图如下:
弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.541×10/4490=120.52N/mm≤[f]=205N/mm
6
2
2
满足要求! 2、挠度验算 计算简图如下:
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变形图(mm)
νmax=2.834mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1500/150,10]=10mm 满足要求! 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=3.083kN 五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式 单扣件 扣件抗滑承载力验算:
横向水平杆:Rmax=1.331kN≤Rc=0.8×8=6.4kN 纵向水平杆:Rmax=3.083kN≤Rc=0.8×8=6.4kN 满足要求! 六、荷载计算
脚手架架体高度H 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 立杆静荷载计算
扣件抗滑移折减系数 0.8 18.54 0.128,0.151 脚手架钢管类型 Ф48×3 1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
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单外立杆:NG1k=(gk+(lb+a1)×n/2×0.033/h)×H=(0.151+(1+0.1)×2/2×0.033/1.8)×18.54=3.177kN
单内立杆:NG1k=(gk+(lb+a1)×n/2×0.033/h)×H=(0.128+(1+0.1)×2/2×0.033/1.8)×18.54=2.75kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆:NG2k1=(H/h+1)×la×(lb+a1)×Gkjb×1/2/2=(18.54/1.8+1)×1.5×(1+0.1)×0.1×1/2/2=0.466kN
1/2表示脚手板2步1设 单内立杆:NG2k1=0.466kN 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆:NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(18.54/1.8+1)×1.5×0.15×1/2=1.271kN
1/2表示挡脚板2步1设 4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆:NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×18.54=0.278kN 5、构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆:NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.466+1.271+0.278=2.015kN 单内立杆:NG2k=NG2k1=0.466kN 立杆施工活荷载计算
外立杆:NQ1k=la×(lb+a1)×(njj×Gkjj)/2=1.5×(1+0.1)×(1×3)/2=2.475kN 内立杆:NQ1k=2.475kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力:
单外立杆:N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(3.177+2.015)+ 0.9×1.4×2.475=9.349kN
单内立杆:N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(2.75+0.466)+ 0.9×1.4×2.475=6.978kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H 立杆截面抵抗矩W(mm) 立杆抗压强度设计值
318.54 4490 205 立杆计算长度系数μ 立杆截面回转半径i(mm) 立杆截面面积A(mm2) 1.5 15.9 424 - 55 -
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[f](N/mm) 连墙件布置方式 两步两跨 2 1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m 长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤210 满足要求!
轴心受压构件的稳定系数计算:
立杆计算长度l0=Kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m 长细比λ=l0/i=3.119×103/15.9=196.132 查《规范》表A得,φ=0.188 2、立杆稳定性验算 不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=3.177+2.015+2.475=7.667kN 单内立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=2.75+0.466+2.475=5.692kN 单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2×(3.177+2.015)+1.4×2.475=9.696kN
σ=N/(φA)=9695.765/(0.188×424)=121.635N/mm≤[f]=205N/mm 满足要求! 组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=3.177+2.015+2.475=7.667kN 单内立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=2.75+0.466+2.475=5.692kN 单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+0.9×1.4NQ1k=1.2×(3.177+2.015)+0.9×1.4×2.475=9.349kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.36×1.5×1.82/10=0.22kN·m
σ=[N/(φA)+ Mw/W]=[9349.265/(0.188×424)+220449.6/4490]=166.386N/mm2
≤[f]=205N/mm2
满足要求! 八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
2
2
两步两跨 连墙件连接方式 扣件连接 - 56 -
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连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN) 连墙件截面类型 连墙件截面面积Ac(mm2) 连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2) 扣件抗滑移折减系数 3 钢管 424 205 0.8 连墙件计算长度l0(mm) 连墙件型号 连墙件截面回转半径i(mm) 连墙件与扣件连接方式 600 Ф48×3 15.9 双扣件 Nlw=1.4×ωk×2×h×2×la=1.4×0.404×2×1.8×2×1.5=6.108kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736,查《规范》表A.0.6得,φ=0.896
(Nlw+N0)/(φAc)=(6.108+3)×103/(0.896×424)=23.974N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求!
扣件抗滑承载力验算:
Nlw+N0=6.108+3=9.108kN≤0.8×12=9.6kN 满足要求! 悬挑梁验算 一、基本参数
主梁离地高度(m) 主梁间距(mm) 62 1500 悬挑方式 主梁与建筑物连接方式 主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm) 结构重要性系数γ0 普通主梁悬挑 锚固螺栓连接 0 1 主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm) 1400 梁/楼板混凝土强度等级 C25 二、荷载布置参数
支撑点号 1
支撑方式 上拉 距主梁外锚固点水平距离(mm) 1150 支撑件上下固定点的垂直距离L1(mm) 3150 支撑件上下固定点的水平距离L2(mm) 1150 是否参与计算 是 立杆传至梁作用上恒载标准点号 值FGi(kN) 1 2 3.217 5.195 立杆传至梁活载分恒载分项上活载标准项系数系数γGi 值FQi(kN) γQi 2.475 2.475 1.35 1.35 1.4 1.4 - 57 -
各排立杆传至梁上荷载标准值F'(kN) 5.692 7.67 各排立杆各排立杆传距主梁外主梁间至梁上荷载锚固点水距设计值平距离la(mm) F(kN) (mm) 7.807 10.478 300 1300 1500 1500
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附图如下:
平面图
立面图
三、主梁验算 主梁材料类型 主梁材料规格 主梁截面惯性矩Ix(cm4) 主梁自重标准值gk(kN/m) 工字钢 20号工字钢 1130 0.205 主梁合并根数nz 主梁截面积A(cm) 主梁截面抵抗矩Wx(cm3) 主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2) 21 26.1 141 215
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主梁材料抗剪强度设计值2[τ](N/mm) 螺栓抗拉强度设计值ftb(N/mm2) 螺栓直径d(mm) 焊缝厚度hr(mm) 角焊缝强度设计值ffw(N/mm2) 荷载标准值:
125 170 20 6 160 主梁弹性模量E(N/mm) 螺栓抗剪强度设计值fvb(N/mm2) 主梁与建筑物连接螺栓个数n 焊缝长度lx(mm) 主梁允许挠度[ν](mm) 2206000 140 2 160 1/250 q'=γ0×gk=1×0.205=0.205kN/m
第1排:F'1=γ0F1'/nz=1×5.692/1=5.692kN 第2排:F'2=γ0F2'/nz=1×7.67/1=7.67kN 荷载设计值:
q=γ0×1.2×gk=1×1.2×0.205=0.246kN/m 第1排:F1=γ0×F1/nz=1×7.807/1=7.807kN 第2排:F2=γ0×F2/nz=1×10.478/1=10.478kN
1、强度验算
弯矩图(kN·m)
σmax=Mmax/W=1.58×106/141000=11.202N/mm2≤[f]=215N/mm2 符合要求!
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2、抗剪验算
剪力图(kN)
τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=10.541×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=12.457N/mm2
τmax=12.457N/mm2≤[τ]=125N/mm2 符合要求! 3、挠度验算
变形图(mm)
νmax=0.022mm≤[ν]=2×lx/250=2×1400/250=11.2mm 符合要求! 4、支座反力计算
设计值:R1=4.54kN,R2=14.095kN 四、上拉杆件验算
上拉杆材料类型 上拉杆截面积A(cm2) 上拉杆弹性模量E(N/mm) 吊耳板宽LDP(mm) 吊耳板圆周外半径R(mm)
2钢筋 3.142 206000 100 50 - 60 -
上拉杆截面类型 上拉杆材料抗拉强度设计值f(N/mm2) 吊耳板厚S(mm) 吊耳板高L(mm) 吊孔直径D(mm) 20 205 12 150 21 成龙项目 花篮拉杆式悬挑脚手架专项施工方案
吊耳板许用拉应力[σ](N/mm) 205 螺栓抗拉强度设计值ftb(N/mm2) 170 吊耳板螺栓直径d(mm) 钢拉杆与吊耳板焊缝厚度hr1(mm) 钢拉杆与建筑物连接螺栓直径d(mm) 角焊缝强度设计值ffw(N/mm2) 20 6 20 160 2吊耳板许用剪应力[τ](N/mm) 125 螺栓抗剪强度设计值fvb(N/mm2) 140 吊耳板螺栓个数n 钢拉杆与吊耳板焊缝长度lx1(mm) 1 160 2钢拉杆与建筑物连接螺栓个数n 1 上拉杆件角度计算:
α1=arctanL1/L2=arctan(3150/1150)=69.944° 上拉杆件支座力:
设计值:RS1=nzR2=1×14.095=14.095kN 主梁轴向力设计值:
NSZ1=RS1/tanα1=14.095/tan69.944°=5.146kN 上拉杆件轴向力:
设计值:NS1=RS1/sinα1=14.095/sin69.944°=15.005kN 上拉杆件的最大轴向拉力设计值:NS=max[NS1...NSi]=15.005kN
轴心受拉稳定性计算:σ =NS/A=15.005×10/314.2=47.757N/mm≤0.5×f=102.5N/mm2
符合要求!
1、上拉杆与主梁连接点计算 1)螺栓抗剪验算
单个螺栓受剪承载力设计值Nvb=0.9×fvb×As=0.9×140×(π×d2/4)= 0.9×140×(3.14×202/4)=39.564kN
螺栓所受剪力:Nv=Ns/n=15.005/1=15.005kN≤39.564kN 符合要求! 2)吊耳板计算
3
2
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吊耳板
吊耳板吊索方向的最大拉应力:
σL= NS/(S(2R-D))= 15.005×103/(12×(2×50-21))=15.828N/mm2≤[σ]=205N/mm2
符合要求!
吊耳板吊索方向的最大剪应力:
τL= NS/(S(2R-D))= 15.005×103/(12×(2×50-21))=15.828N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求! 3)角焊缝计算
钢拉杆与连接板连接焊缝主要承受剪应力:
τf=NS/(hr1×lx1)=15.005×103/(6×160)=15.631N/mm2 ≤ffw=160=160N/mm2 符合要求!
吊耳板与型钢连接焊缝主要承受拉应力:
τf=NS/(hr1×lx1)=15.005×103/(6×160)=15.631N/mm2 ≤ffw=160=160N/mm2 符合要求!
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2、上拉杆与建筑物连接点计算
由上式计算可得上拉杆与建筑物连接点最大轴向拉力Ns =15.005kN 上拉杆1:
与建筑物连接螺栓所受拉力
Nt=Ns1×sin(90-α1)=15.005×sin(90°-69.944°)=5.146kN 与建筑物连接螺栓所受剪力
Nv=Ns1×cos(90-α1)=15.005×cos(90°-69.944°)=14.095kN 螺栓所受最大拉力Nt=max(Nt1,Nt2… )=5.146kN 螺栓所受最大剪力Nv= max(Nv1,Nv2… )=14.095kN 1)螺栓抗拉验算
单个螺栓受拉承载力设计值
Ntb=0.9×ftb×As=0.9×170×(π×d2/4)=0.9×170×(3.14×202/4)=48.042kN 单个螺栓所受拉力:N=Nt/n=5.146/1=5.146kN≤48.042kN 符合要求! 2)螺栓抗剪验算
单个螺栓受剪承载力设计值Nvb=0.9×fvb×As=0.9×140×(π×d2/4)= 0.9×140×(3.14×202/4)=39.564kN
螺栓所受剪力:V=Nv/n=14.095/1=14.095kN≤39.564kN 符合要求!
五、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:N =|[(-(-NSZ1))]|/nz=|[(-(-5.146))]|/1=5.146kN
压弯构件强度:σmax=[Mmax/(γW)+N/A]=[1.58×106/(1.05×141×103)+5.146×103/2610]=12.64N/mm2≤[f]=215N/mm2
塑性发展系数γ 符合要求!
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》(GB50017-2017)得,φb=2
由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2017)附表B,得到 φb'值为0.93。
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σ = Mmax/(φbWx)=1.58×106/(0.929×141×103)=12.058N/mm2≤[f]=215N/mm2 符合要求!
六、主梁与建筑物节点验算
假设每个螺栓承受主梁传来的拉力和剪力均相等。 由主梁计算可得:
锚固螺栓所受拉力为主梁轴向力取N=5.146kN
锚固螺栓所受剪力为主梁在建筑物边缘处的剪力取V=4.54kN 1)、抗拉验算
单个螺栓受拉承载力设计值Ntb=0.9ftb×As=0.9×170×(π×d2/4)= 0.9×170×(3.14×202/4)=48.042kN
螺栓所受拉力:Nt=N/n=5.146/2=2.573kN≤48.042kN 符合要求! 2)、抗剪验算
单个螺栓受剪承载力设计值Nvb=0.9fvb×As=0.9×140×(π×d2/4)= 0.9×140×(3.14×202/4)=39.564kN
螺栓所受剪力:Nv=V/n=4.54/2=2.27kN≤39.564kN 符合要求! 3)、角焊缝验算
σf=N/(hr×lx)=5.146×103/(6×160)=5.36N/mm2≤βfffw=1.22×160=195.2N/mm2 τf=V/(hr×lx)=4.54×103/(6×160)=4.729N/mm2≤ffw=160N/mm2
[(σf/βf)2+τf2]0.5=[(5.36/1.22)2+4.7292]0.5=6.455N/mm2≤ffw=160N/mm2 正面角焊缝的强度设计值增大系数βf=1.22 符合要求!
2、悬挑脚手架计算(加长型2000mm悬挑梁)
本方案悬挑脚手架搭设参数为采用Ф48×2.8mm钢管搭设,立杆横距1.0m,立杆纵距1.5m以内,立杆步距1.8m,内排架距墙宽度0.30m,脚手板采用钢笆片,连墙件按2步2跨设置,本例以加长型悬挑梁(≥1800mm)采用双拉杆设计,每个拉杆单独设置一个支座,如附图所示。
悬挑梁验算
一、基本参数
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主梁离地高度(m) 主梁间距(mm) 62 1500 悬挑方式 主梁与建筑物连接方式 主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm) 结构重要性系数γ0 支撑件上下固定点的垂直距离L1(mm) 3150 各排立杆传至梁上荷载标准值F'(kN) 5.692 7.67 支撑件上下固定点的水平距离L2(mm) 1750 各排立杆传至梁上荷载设计值F(kN) 7.807 10.478 普通主梁悬挑 锚固螺栓连接 0 1 主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm) 2000 梁/楼板混凝土强度等级 C25 距主梁外锚固点水平距离(mm) 1750 二、荷载布置参数 支撑点号 1 支撑方式 上拉 是否参与计算 是 立杆传至立杆传至梁作用点梁上活载上恒载标准号 标准值值FGi(kN) FQi(kN) 1 2 3.217 5.195 2.475 2.475 恒载分活载分项系数项系数γGi γQi 1.35 1.35 1.4 1.4 各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm) 850 1850 主梁间距la(mm) 1500 1500 附图如下:
平面图
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立面图
三、主梁验算
主梁材料类型 主梁材料规格 主梁截面惯性矩Ix(cm4) 主梁自重标准值gk(kN/m) 主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2) 螺栓抗拉强度设计值ftb(N/mm2) 螺栓直径d(mm) 焊缝厚度hr(mm) 角焊缝强度设计值ff(N/mm) 荷载标准值:
w2工字钢 20号工字钢 1130 0.205 125 170 20 6 160 主梁合并根数nz 主梁截面积A(cm) 主梁截面抵抗矩Wx(cm3) 主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2) 主梁弹性模量E(N/mm) 螺栓抗剪强度设计值fvb(N/mm2) 主梁与建筑物连接螺栓个数n 焊缝长度lx(mm) 主梁允许挠度[ν](mm) 221 26.1 141 215 206000 140 2 100 1/250 q'=γ0×gk=1×0.205=0.205kN/m
第1排:F'1=γ0F1'/nz=1×5.692/1=5.692kN 第2排:F'2=γ0F2'/nz=1×7.67/1=7.67kN
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成龙项目 花篮拉杆式悬挑脚手架专项施工方案
荷载设计值:
q=γ0×1.2×gk=1×1.2×0.205=0.246kN/m 第1排:F1=γ0×F1/nz=1×7.807/1=7.807kN
第2排:F2=γ0×F2/nz=1×10.478/1=10.478kN
1、强度验算
弯矩图(kN·m)
σmax=Mmax/W=2.995×106/141000=21.245N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求!
2、抗剪验算
剪力图(kN)
τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=10.541×1000×[88×1602-(88-6)×
140.22]/(8×11300000×6)=12.457N/mm2 τmax=12.457N/mm2≤[τ]=125N/mm2
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成龙项目 花篮拉杆式悬挑脚手架专项施工方案 符合要求! 3、挠度验算
变形图(mm)
νmax=0.22mm≤[ν]=2×lx/250=2×2000/250=16mm
符合要求! 4、支座反力计算
设计值:R1=3.628kN,R2=15.157kN 四、上拉杆件验算 上拉杆材料类型 上拉杆截面积A(cm2) 上拉杆弹性模量E(N/mm2) 吊耳板宽LDP(mm) 吊耳板圆周外半径R(mm) 吊耳板许用拉应力[σ](N/mm2) 螺栓抗拉强度设计值ftb(N/mm2) 吊耳板螺栓直径d(mm) 钢拉杆与吊耳板焊缝厚度hr1(mm) 钢筋 3.142 206000 100 50 205 170 20 6 上拉杆截面类型 20 上拉杆材料抗拉强度设计值205 f(N/mm2) 吊耳板厚S(mm) 吊耳板高L(mm) 吊孔直径D(mm) 吊耳板许用剪应力[τ](N/mm2) 螺栓抗剪强度设计值fvb(N/mm2) 吊耳板螺栓个数n 钢拉杆与吊耳板焊缝长度lx1(mm) 12 150 21 125 140 1 160 钢拉杆与建筑物连接螺栓直20 径d(mm) 角焊缝强度设计值ff(N/mm) 160 上拉杆件角度计算:
w2钢拉杆与建筑物连接螺栓个1 数n α1=arctanL1/L2=arctan(3150/1750)=60.945° 上拉杆件支座力:
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成龙项目 花篮拉杆式悬挑脚手架专项施工方案
设计值:RS1=nzR2=1×15.157=15.157kN 主梁轴向力设计值:
NSZ1=RS1/tanα1=15.157/tan60.945°=8.42kN 上拉杆件轴向力:
设计值:NS1=RS1/sinα1=15.157/sin60.945°=17.339kN 上拉杆件的最大轴向拉力设计值:NS=max[NS1...NSi]=17.339kN
轴心受拉稳定性计算:σ =NS/A=17.339×103/314.2=55.183N/mm2≤0.5×f=102.5N/mm2
符合要求!
1、上拉杆与主梁连接点计算
1)螺栓抗剪验算
单个螺栓受剪承载力设计值Nvb=0.9×fvb×As=0.9×140×(π×d2/4)= 0.9×140×(3.14×202/4)=39.564kN
螺栓所受剪力:Nv=Ns/n=17.339/1=17.339kN≤39.564kN 符合要求! 2)吊耳板计算
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吊耳板
吊耳板吊索方向的最大拉应力:
σL= NS/(S(2R-D))= 17.339×103/(12×(2×50-21))=18.29N/mm2≤[σ]=205N/mm2
符合要求!
吊耳板吊索方向的最大剪应力:
τL= NS/(S(2R-D))= 17.339×103/(12×(2×50-21))=18.29N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求! 3)角焊缝计算
钢拉杆与连接板连接焊缝主要承受剪应力:
τf=NS/(hr1×lx1)=17.339×103/(6×160)=18.061N/mm2 ≤ffw=160=160N/mm2 符合要求!
吊耳板与型钢连接焊缝主要承受拉应力:
τf=NS/(hr1×lx1)=17.339×103/(6×160)=18.061N/mm2 ≤ffw=160=160N/mm2 符合要求!
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2、上拉杆与建筑物连接点计算
由上式计算可得上拉杆与建筑物连接点最大轴向拉力Ns =17.339kN 上拉杆1:
与建筑物连接螺栓所受拉力
Nt=Ns1×sin(90-α1)=17.339×sin(90°-60.945°)=8.42kN 与建筑物连接螺栓所受剪力
Nv=Ns1×cos(90-α1)=17.339×cos(90°-60.945°)=15.157kN 螺栓所受最大拉力Nt=max(Nt1,Nt2… )=8.42kN 螺栓所受最大剪力Nv= max(Nv1,Nv2… )=15.157kN 1)螺栓抗拉验算
单个螺栓受拉承载力设计值
Ntb=0.9×ftb×As=0.9×170×(π×d2/4)=0.9×170×(3.14×202/4)=48.042kN 单个螺栓所受拉力:N=Nt/n=8.42/1=8.42kN≤48.042kN 符合要求! 2)螺栓抗剪验算
单个螺栓受剪承载力设计值Nvb=0.9×fvb×As=0.9×140×(π×d2/4)= 0.9×140×(3.14×202/4)=39.564kN
螺栓所受剪力:V=Nv/n=15.157/1=15.157kN≤39.564kN 符合要求!
五、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:N =|[(-(-NSZ1))]|/nz=|[(-(-8.42))]|/1=8.42kN
压弯构件强度:σmax=[Mmax/(γW)+N/A]=[2.995×106/(1.05×141×103)+8.42×103/2610]=23.459N/mm2≤[f]=215N/mm2
塑性发展系数γ 符合要求!
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》(GB50017-2017)得,φb=2
由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2017)附表B,得到 φb'值为0.93。
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σ = Mmax/(φbWx)=2.995×106/(0.929×141×103)=22.868N/mm2≤[f]=215N/mm2 符合要求!
六、主梁与建筑物节点验算
假设每个螺栓承受主梁传来的拉力和剪力均相等。 由主梁计算可得:
锚固螺栓所受拉力为主梁轴向力取N=8.42kN
锚固螺栓所受剪力为主梁在建筑物边缘处的剪力取V=3.628kN 1)、抗拉验算
单个螺栓受拉承载力设计值Ntb=0.9ftb×As=0.9×170×(π×d2/4)= 0.9×170×(3.14×202/4)=48.042kN
螺栓所受拉力:Nt=N/n=8.42/2=4.21kN≤48.042kN 符合要求! 2)、抗剪验算
单个螺栓受剪承载力设计值Nvb=0.9fvb×As=0.9×140×(π×d2/4)= 0.9×140×(3.14×202/4)=39.564kN
螺栓所受剪力:Nv=V/n=3.628/2=1.814kN≤39.564kN 符合要求! 3)、角焊缝验算
σf=N/(hr×lx)=8.42×103/(6×100)=14.034N/mm2≤βfffw=1.22×160=195.2N/mm2
τf=V/(hr×lx)=3.628×103/(6×100)=6.047N/mm2≤ffw=160N/mm2
[(σf/βf)2+τf2]0.5=[(14.034/1.22)2+6.0472]0.5=12.996N/mm2≤ffw=160N/mm2 正面角焊缝的强度设计值增大系数βf=1.22 符合要求!
3、悬挑脚手架计算(转角型2700mm悬挑梁)
本方案悬挑脚手架搭设参数为采用Ф48×2.8mm钢管搭设,立杆横距1.0m,立杆纵距1.5m以内,立杆步距1.8m,内排架距墙宽度0.30m,脚手板采用钢笆片,连墙件按2步2跨设置,本例以加长型悬挑梁(≥1800mm)采用双拉杆设计,每个拉杆单独设置一个支座,如附图所示。靠外端拉杆参与计算。
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悬挑梁验算 一、基本参数
主梁离地高度(m) 主梁间距(mm) 62 1500 悬挑方式 主梁与建筑物连接方式 主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm) 结构重要性系数γ0 普通主梁悬挑 锚固螺栓连接 0 1 主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm) 2700 梁/楼板混凝土强度等级 C25 二、荷载布置参数
支撑点号 1 2
支撑方式 上拉 上拉 距主梁外锚固点水平距离(mm) 1300 2300 支撑件上下固定点的垂直距离L1(mm) 3150 3150 支撑件上下固定点的水平距离L2(mm) 1300 2300 各排立杆传至梁上荷载设计值F(kN) 7.807 10.478 是否参与计算 否 是 各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm) 1550 2550 立杆传至作用点梁上恒载号 标准值FGi(kN) 1 2 3.217 5.195 立杆传至各排立杆传至梁上活载恒载分项系活载分项梁上荷载标准标准值数γGi 系数γQi 值F'(kN) FQi(kN) 2.475 2.475 1.35 1.35 1.4 1.4 5.692 7.67 主梁间距la(mm) 1500 1500 附图如下:
平面图
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立面图
三、主梁验算
主梁材料类型 主梁材料规格 主梁截面惯性矩Ix(cm4) 主梁自重标准值gk(kN/m) 主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2) 螺栓抗拉强度设计值ftb(N/mm2) 螺栓直径d(mm) 焊缝厚度hr(mm) 角焊缝强度设计值ff(N/mm) 荷载标准值:
w2工字钢 20号工字钢 1130 0.205 125 170 20 6 160 主梁合并根数nz 主梁截面积A(cm) 主梁截面抵抗矩Wx(cm3) 主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2) 主梁弹性模量E(N/mm) 螺栓抗剪强度设计值fvb(N/mm2) 主梁与建筑物连接螺栓个数n 焊缝长度lx(mm) 主梁允许挠度[ν](mm) 221 26.1 141 215 206000 140 2 100 1/250 q'=γ0×gk=1×0.205=0.205kN/m
第1排:F'1=γ0F1'/nz=1×5.692/1=5.692kN 第2排:F'2=γ0F2'/nz=1×7.67/1=7.67kN
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荷载设计值:
q=γ0×1.2×gk=1×1.2×0.205=0.246kN/m 第1排:F1=γ0×F1/nz=1×7.807/1=7.807kN 第2排:F2=γ0×F2/nz=1×10.478/1=10.478kN
1、强度验算
弯矩图(kN·m)
σmax=Mmax/W=2.64×10/141000=18.72N/mm≤[f]=215N/mm 符合要求!
6
2
2
2、抗剪验算
剪力图(kN)
τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=10.578×1000×[88×1602-(88-6)×
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140.22]/(8×11300000×6)=12.501N/mm2
τmax=12.501N/mm2≤[τ]=125N/mm2 符合要求! 3、挠度验算
变形图(mm)
νmax=0.277mm≤[ν]=2×lx/250=2×2700/250=21.6mm 符合要求! 4、支座反力计算
设计值:R1=1.685kN,R2=17.275kN 四、上拉杆件验算
上拉杆材料类型 上拉杆截面积A(cm) 上拉杆弹性模量E(N/mm2) 吊耳板宽LDP(mm) 吊耳板圆周外半径R(mm) 22钢筋 3.142 206000 100 50 上拉杆截面类型 上拉杆材料抗拉强度设计值f(N/mm2) 吊耳板厚S(mm) 吊耳板高L(mm) 吊孔直径D(mm) 220 205 12 150 21 吊耳板许用拉应力[σ](N/mm) 205 螺栓抗拉强度设计值ftb(N/mm2) 170 吊耳板螺栓直径d(mm) 钢拉杆与吊耳板焊缝厚度hr1(mm) 钢拉杆与建筑物连接螺栓直径d(mm) 角焊缝强度设计值ffw(N/mm2) 20 6 20 160 吊耳板许用剪应力[τ](N/mm) 125 螺栓抗剪强度设计值fvb(N/mm2) 140 吊耳板螺栓个数n 钢拉杆与吊耳板焊缝长度lx1(mm) 1 160 钢拉杆与建筑物连接螺栓个数n 1 上拉杆件角度计算:
α1=arctanL1/L2=arctan(3150/2300)=53.865°
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上拉杆件支座力:
设计值:RS1=nzR2=1×17.275=17.275kN 主梁轴向力设计值:
NSZ1=RS1/tanα1=17.275/tan53.865°=12.614kN 上拉杆件轴向力:
设计值:NS1=RS1/sinα1=17.275/sin53.865°=21.39kN 上拉杆件的最大轴向拉力设计值:NS=max[NS1...NSi]=21.39kN
轴心受拉稳定性计算:σ =NS/A=21.39×103/314.2=68.077N/mm2≤0.5×f=102.5N/mm2
符合要求!
1、上拉杆与主梁连接点计算 1)螺栓抗剪验算
单个螺栓受剪承载力设计值Nvb=0.9×fvb×As=0.9×140×(π×d2/4)= 0.9×140×(3.14×202/4)=39.564kN
螺栓所受剪力:Nv=Ns/n=21.39/1=21.39kN≤39.564kN 符合要求! 2)吊耳板计算
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吊耳板
吊耳板吊索方向的最大拉应力:
σL= NS/(S(2R-D))= 21.39×103/(12×(2×50-21))=22.563N/mm2≤[σ]=205N/mm2
符合要求!
吊耳板吊索方向的最大剪应力:
τL= NS/(S(2R-D))= 21.39×103/(12×(2×50-21))=22.563N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求! 3)角焊缝计算
钢拉杆与连接板连接焊缝主要承受剪应力:
τf=NS/(hr1×lx1)=21.39×103/(6×160)=22.281N/mm2 ≤ffw=160=160N/mm2 符合要求!
吊耳板与型钢连接焊缝主要承受拉应力:
τf=NS/(hr1×lx1)=21.39×103/(6×160)=22.281N/mm2 ≤ffw=160=160N/mm2 符合要求!
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2、上拉杆与建筑物连接点计算
由上式计算可得上拉杆与建筑物连接点最大轴向拉力Ns =21.39kN 上拉杆1:
与建筑物连接螺栓所受拉力
Nt=Ns1×sin(90-α1)=21.39×sin(90°-53.865°)=12.614kN 与建筑物连接螺栓所受剪力
Nv=Ns1×cos(90-α1)=21.39×cos(90°-53.865°)=17.275kN 螺栓所受最大拉力Nt=max(Nt1,Nt2… )=12.614kN 螺栓所受最大剪力Nv= max(Nv1,Nv2… )=17.275kN 1)螺栓抗拉验算
单个螺栓受拉承载力设计值
Ntb=0.9×ftb×As=0.9×170×(π×d2/4)=0.9×170×(3.14×202/4)=48.042kN 单个螺栓所受拉力:N=Nt/n=12.614/1=12.614kN≤48.042kN 符合要求! 2)螺栓抗剪验算
单个螺栓受剪承载力设计值Nvb=0.9×fvb×As=0.9×140×(π×d2/4)= 0.9×140×(3.14×202/4)=39.564kN
螺栓所受剪力:V=Nv/n=17.275/1=17.275kN≤39.564kN 符合要求!
五、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:N =|[(-(-NSZ1))]|/nz=|[(-(-12.614))]|/1=12.614kN
压弯构件强度:σmax=[Mmax/(γW)+N/A]=[2.64×106/(1.05×141×103)+12.614×103/2610]=22.661N/mm2≤[f]=215N/mm2
塑性发展系数γ 符合要求!
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=1.3
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0.85。
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σ = Mmax/(φbWx)=2.64×106/(0.853×141×103)=21.944N/mm2≤[f]=215N/mm2 符合要求!
六、主梁与建筑物节点验算
假设每个螺栓承受主梁传来的拉力和剪力均相等。 由主梁计算可得:
锚固螺栓所受拉力为主梁轴向力取N=12.614kN
锚固螺栓所受剪力为主梁在建筑物边缘处的剪力取V=1.685kN 1)、抗拉验算
单个螺栓受拉承载力设计值Ntb=0.9ftb×As=0.9×170×(π×d2/4)= 0.9×170×(3.14×202/4)=48.042kN
螺栓所受拉力:Nt=N/n=12.614/2=6.307kN≤48.042kN 符合要求! 2)、抗剪验算
单个螺栓受剪承载力设计值Nvb=0.9fvb×As=0.9×140×(π×d2/4)= 0.9×140×(3.14×202/4)=39.564kN
螺栓所受剪力:Nv=V/n=1.685/2=0.842kN≤39.564kN 符合要求! 3)、角焊缝验算
σf=N/(hr×lx)=12.614×103/(6×100)=21.023N/mm2≤βfffw=1.22×160=195.2N/mm2
τf=V/(hr×lx)=1.685×103/(6×100)=2.808N/mm2≤ffw=160N/mm2
[(σf/βf)2+τf2]0.5=[(21.023/1.22)2+2.8082]0.5=17.459N/mm2≤ffw=160N/mm2 正面角焊缝的强度设计值增大系数βf=1.22 符合要求!
4、悬挑架对混凝土构件影响计算
根据上述计算结果,拉杆最大轴向力为NS=max[NS1,NS2。。。]=21.39kN,该力对支撑结构将产生剪力及局部压力,因此需要对砼结构进行抗裂性能复核及局部抗压承载力复核,确保悬挑架搭架的安全性。
(1)砼抗裂性能验算(阳台梁最小200×400mm,由于拉杆支座预埋在梁中部,抗裂计算取截面尺寸200×200mm(偏保守)),本方案梁板混凝土强度为C25,其抗拉强度标
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准值为ftk=2.01N/mm2。V=0.7ftkbh=0.7×2.01×2000×2000=56.28KN(标准值)≥21.839kN(设计值)(偏保守),另外本方案要求当螺栓孔预留在剪力墙及梁上时,在螺栓位置内外水平布置4Φ14三级钢,长度为2倍的锚固长度。当螺栓孔预留在梁上时,除按照上述措施布置4Φ14 三级钢,长度为2 倍的锚固长度以外,螺栓孔套管两侧各设置3Φ8一级附加箍筋,上述加强措施保证了支撑结构抗剪性能及抗裂性能。
(2)穿墙螺栓孔处混凝土承压强度应按下列公式计算: R1、R2≤R
式中:R——螺栓孔处的混凝土局部承压、承载力设计值; R=1.35βbβl fc Am βb——螺栓孔混凝土受荷计算系数,取0.39; βl——混凝土局部承压提高系数,取1.73;
fc——安装时混凝土龄期试块轴心抗压强度设计值(取10Mpa);
Am——一个螺栓局部承压净面积,Am=db1或Am=db2(d为螺栓杆直径,有套管时为套管外径);
b——混凝土外墙的厚度;
b1、b2——孔壁压力R1、R2沿外墙厚度方向承压面的长度(取最小厚度200mm); 经过计算R=46KN(对于拉杆悬挑支架一根拉杆最大拉力不超过30KN,满足设计要求)。
通过对混凝土结构的影响计算,明确悬挑架施工须待支撑结构混凝土强度达到设计强度80%(抗
压强度不低于10Mpa)以上,才可以进行悬挑架施工。
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