外墙悬挑脚手架工程施工方案

帝华·北岸新城A-8#楼外墙悬挑脚手架工程施工方案--江苏省建工集团有限公司1外墙悬挑脚手架工程施工方案一、工程概况本工程为位于山东省济阳县闻韶街与永康街之间，银河路东侧。本工程总建筑面积为51948.90㎡。地下三层，地上三十三层，建筑高度为99.00m。本工程结构形式为剪力墙结构，基础形式为筏板基础。二、脚手架的选型本工程外墙采用双排脚手架，由大小横杆、竖向立杆、安全栏杆、斜杆、挡脚板、剪力撑等组成，采用φ48×3.5钢管，并用扣件连接成整体。脚手架外排内侧挂绿色密目安全网，操作底部满挂大眼网。-F3～F5采用落地式脚手架，F6以上采用悬挑式脚手架，铺挂水平安全网。本方案对悬挑脚手架进行阐述。三、编制依据《建筑施工扣件式钢管脚手架》（JGJ130-2001）；《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）；《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）；本工程施工图纸和投标文件；本工程施工组织设计。四、脚手架材料选择和质量规定外脚手架均采用扣件式钢管脚手架，在选材方面需遵循以下原则。1、钢管选用φ48×3.5的焊接钢管，材质选用力字性能适中的Q235钢。用于立杆、大横杆、剪力撑和斜杆的钢管长度为4-6米，这样的长度一般重25KG以内，便于工人操作。用于小横杆的钢管长度为1.3m，以适应脚手架宽的需要。2、钢管禁止使用有明显变形、裂纹和严重锈蚀的钢管，应在内涂刷防锈漆，外侧涂刷黄油漆，并保持完好。3、应使用与钢管直径相配合的，符合我国现行标准的可锻铸扣件，严禁使用加工不合格，锈蚀和有裂纹的扣件。4、脚手板脚手板为木脚手板，用50mm厚的杉木或松木制成，板长4米，宽度200-300mm。帝华·北岸新城A-8#楼外墙悬挑脚手架工程施工方案--江苏省建工集团有限公司2两端80mm处应各用直径为4mm的镀锌钢丝箍两道，每块板重量不应大于30Kg。凡是腐朽、扭曲、斜纹、破裂和大横透节者不得使用。5、安全网安全网采用由济南安全监督站认可的厂家生产的安全网。五、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为17.7m，立杆采用单立杆；立杆的纵距为1.5m，立杆的横距为1m，立杆的步距为1.8m；内排架距离墙长度为0.35m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；采用的钢管类型为Φ48×3.5；横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数1.00；2.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):3.000；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:2层；3.风荷载参数风荷载标准值的计算式：wk=0.7μs*μz*w0查得：济南w0=0.30KN/m2风压高度糸数为μz/=1.36风荷载体型变化糸数μs=1.3ψψ=挡风面积/迎风面积取ψ=0.089μs=0.12wk=0.7*0.12*1.36*0.3=0.034KN/m2脚手架计算中考虑风荷载作用；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150；安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:3层；脚手板类别:木脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、木脚手板挡板；5.水平悬挑支撑梁帝华·北岸新城A-8#楼外墙悬挑脚手架工程施工方案--江苏省建工集团有限公司3悬挑水平钢梁采用14a号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.4m，建筑物内锚固段长度2.3m(阳台等悬挑部分不计)。与楼板连接的采用直径16mm的一级钢；楼板混凝土标号:5-17层为C30；18层以上为C25。六、大横杆的计算:1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m；脚手板的自重标准值:P2=0.35×1/(2+1)=0.117kN/m；活荷载标准值:Q=3×1/(2+1)=1kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.038+1.2×0.117=0.186kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×1=1.4kN/m；图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)2.强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下:跨中最大弯距为M1max=0.08×0.186×1.52+0.10×1.4×1.52=0.348kN.m；支座最大弯距计算公式如下:帝华·北岸新城A-8#楼外墙悬挑脚手架工程施工方案--江苏省建工集团有限公司4支座最大弯距为M2max=-0.10×0.186×1.52-0.117×1.4×1.52=-0.41kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.348×106,0.41×106)/5080=80.709N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=80.709N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求。3.挠度验算: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：其中：静荷载标准值:q1=P1+P2=0.038+0.117=0.155kN/m；活荷载标准值:q2=Q=1kN/m；最大挠度计算值为：ν=0.677×0.155×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×1×15004/(100×2.06×105×121900)=2.207mm；大横杆的最大挠度2.207mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求。七、小横杆的计算:根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，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作为小横杆集中荷载，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=0.038×1.5=0.058kN；脚手板的自重标准值：P2=0.35×1×1.5/(2+1)=0.175kN；活荷载标准值：Q=3×1×1.5/(2+1)=1.500kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.058+0.175)+1.4×1.5=2.379kN；帝华·北岸新城A-8#楼外墙悬挑脚手架工程施工方案--江苏省建工集团有限公司5小横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax=1.2×0.038×12/8=0.006kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=2.379×1/3=0.793kN.m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.799kN.m；最大应力计算值σ=M/W=0.799×106/5080=157.244N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=157.244N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求。3.挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:帝华·北岸新城A-8#楼外墙悬挑脚手架工程施工方案--江苏省建工集团有限公司6νqmax=5×0.038×10004/(384×2.06×105×121900)=0.02mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.175+1.5=1.733kN；集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:νpmax=1732.6×1000×(3×10002-4×10002/9)/(72×2.06×105×121900)=2.449mm；最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.02+2.449=2.469mm；小横杆的最大挠度为2.469mm小于小横杆的最大容许挠度1000/150=6.667与10mm,满足要求。八、扣件抗滑力的计算:按规范JGJ130-2001表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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(JGJ130-2001规范5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；大横杆的自重标准值:P1=0.038×1.5×2/2=0.058kN；小横杆的自重标准值:P2=0.038×1/2=0.019kN；脚手板的自重标准值:P3=0.35×1×1.5/2=0.262kN；活荷载标准值:Q=3×1×1.5/2=2.25kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.058+0.019+0.262)+1.4×2.25=3.557kN；R8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。九、脚手架立杆荷载的计算: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，为0.1248kN/m帝华·北岸新城A-8#楼外墙悬挑脚手架工程施工方案--江苏省建工集团有限公司7NG1=[0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×23.20=3.63kN；(2)脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2NG2=0.35×3×1.5×(1+0.3)/2=1.063kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.15kN/mNG3=0.15×3×1.5/2=0.337kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网；0.005kN/m2NG4=0.005×1.5×15.6=0.117kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.147kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=3×1×1.5×2/2=4.5kN；风荷载标准值按照以下公式计算其中Wo--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：Wo=0.45kN/m2；Uz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：Uz=1.4；Us--风荷载体型系数：取值为1.128；经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.45×1.4×1.128=0.497kN/m2；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=1.2×3.964+1.4×4.5=11.056kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×3.964+0.85×1.4×4.5=10.111kN；帝华·北岸新城A-8#楼外墙悬挑脚手架工程施工方案--江苏省建工集团有限公司8风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.497×1.5×1.82/10=0.288kN.m；十、立杆的稳定性计算:考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式立杆的轴心压力设计值：N=10.111kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：k=1.155；计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：μ=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=3.118m；长细比:L0/i=197；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.186立杆净截面面积：A=4.89cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；σ=10111.446/(0.186×489)+287694.076/5080=167.804N/mm2；立杆稳定性计算σ=167.804N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求。十一、连墙件的计算:连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：Nl=Nlw+N0风荷载标准值Wk=0.497kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.8m2；按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变