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高层住宅悬挑式脚手架施工方案1目录一、工程概况…………………………………………………………2二、脚手架工程设计及搭设参数……………………………………2三、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计…………………………3四、立杆稳定性计算…………………………………………………9五、连墙件计算………………………………………………………11六、注意事项…………………………………………………………12七、安全防护…………………………………………………………12八、脚手架验收………………………………………………………13九、安全技术措施……………………………………………………15十、脚手架施工断面图、平面图、搭设侧立面图…………………17高层住宅悬挑式脚手架施工方案2一、工程概况本工程位于住宅区内，是一栋兼有商用及住宅功能的综合性建筑。本工程建筑面积17600平方米，地面以上二十层为住宅层，顶部两层为水箱间及设备间局部二十二层，地下两层，建筑物总高度65.75米，附属地下车库一层，本工程设计耐火等级为一级，屋面防水按二级设防，按三类防雷建筑设计；设整体综合防雷保护，宽带、监控、综合布线、火灾报警、防雷等系统接与保护接地共用一组联合接地装置。本工程2010年5月2日开工至2010年12月20日竣工。二、脚手架工程设计及搭设参数本工程一至七层为落地式脚手架，搭设方案见《落地式脚手架搭设方案》,八层以上采用全封闭悬挑双排外脚手架，采用两段搭设，七至十三层为第一搭设段，十四至二十层为第二搭设段。计划在七层底板面和十四层底板面设工字钢悬挑结构。脚手架钢管选用φ48×3.5；外挑工字钢采用I16，长度约为3米；固定工字钢在楼面上用2φ16的圆钢，距外墙边1.3米设置1φ16的钢筋套环，距外墙边1.6米设置1φ16的钢筋套环。立杆纵向间距为1.5米，内立杆距外墙0.3米，外立杆距外墙面为1.150米，大横杆间距为1.5米，小横杆长度为1.5米。脚手架与建筑物的连墙拉结在两步三跨内采用拉撑结合的方式（拉筋用1φ10的钢筋，顶撑用φ48×3.5钢管），或者采用φ48×3.5在内立杆上。悬挑架高7×2.95米=20.65高层住宅悬挑式脚手架施工方案3米,加上突出部分0.35米，总计：20.65+0.35＝21米,故按21米对悬挑架高度计算荷载及对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算。三、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计3.1悬挑架荷载的取值与组合3.1.1计算基数：计算高度H=21m，步距h=1.5m，立杆纵距la=1.5m，立杆横距lb=0.85m，外立杆至墙距ld=1.15m，内立杆至墙距l=0.3m。钢管自重G1=0.0377KN/m，栏杆、挡脚板自重G2=0.14KN/m，安全立网自重G3=0.0034KN/m2，安全平网自重G4=0.00487KN/m2，装饰施工活荷载qk=2KN/m2，竹串片脚手板自重G5=0.35kN/m2。3.1.2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=0.1495KN/m。NG1K=H×gk1=21×0.1495=3.14KN3.1.3构配件自重⑴外立杆①竹串片脚手板（按三层考虑）NG2K-1=3×la×lb×0.35×103／2=3×0.85×1.5×0.35×103／2高层住宅悬挑式脚手架施工方案4=669.375N②防护栏杆、挡脚板（按三层考虑）NG2K-2=3×la×G2×103=3×1.5×0.14×103=630N③安全网（平网按三层考虑）NG2K-3=H×la×G3×103+3×la×lb×G4×103/2=21×1.5×0.0034×103+3×1.5×0.85×0.00487×103/2=116.414N④纵向横杆（搁置脚手板用，按三层考虑）NG2K-4=3×lb×G1×103/2=3×0.85×0.0377×103/2=48.068N⑤合计NG2K=699.375+630+116.414+48.068=1463.857N⑵内立杆①竹串片脚手板（按三层考虑）NG2K-1=3×la×lb×0.35×103/2+3×la×lc×0.35×103=（3×0.85×1.5×0.35÷2+3×0.4×1.5×0.35）×103=1299.375N②纵向横杆（搁置脚手板用，按三层考虑）NG2K-2=（3×lb×G1/2+3×lc×G1×）×103=（3×0.85×0.0377/2+3×0.3×0.0377）×103=81.997N高层住宅悬挑式脚手架施工方案5③合计NG2K=1299.375+81.997=1381.372N3.1.4施工均布活荷载（按装饰阶段两层同时施工考虑）外立杆NQK外=2×la×lb×qk/2=2×1.5×0.85×2/2=2.55kN内立杆NQK内=2×la×lb×qk/2+2×la×lc×qk=2.55+2×1.5×0.3×2=4.35kN3.1.5垂直荷载组合(不考虑风荷载)⑴外立杆：N1=1.2×(NG1K+NG2K)+1.4×NQK外=1.2×(3.14+1.78422)+1.4×2.55=9.479kN⑵内立杆：N2=1.2×(NG1K+NG2K)+1.4×NQK内=1.2×(3.14+1.753)+1.4×4.35=11.962kN3.2水平悬挑梁设计本工程水平悬挑型钢梁采用I16，长3m，在二层底板面和十二层底板面上预埋2φ16的圆钢对工字钢进行背焊固定。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：按照悬挑梁进行计算，验算悬挑梁时。⑴I16截面特性Wx=141×103mm3,I=1130×104mm4,自重q=0.2051kN/m，弹性模量E=206×103N/mm2，翼缘宽度b=88mm，翼缘平均厚度δ=10.7mm，高度h=160mm。高层住宅悬挑式脚手架施工方案6⑵最大弯矩Mmax=N1×1.2+N2×0.3+q×1.52/2=11.375×1.2+11.926×0.3+0.2051×1.52/2=15.107kN·m⑶强度验算σ=Mmax/（γx×Wx）γx----截面发展系数，对I形截面，查表得：γx=1.05；Wx----对x轴的净截面抵抗矩，查表得：Wx=141×103mm3；f----型钢的抗弯强度设计值，Q235钢，取f=215N/mm2。σ=15.183×106/（1.05×141×103）=102.56N/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1.35米折算成简支梁，其跨度为2×1.35=2.7米，按下列公式计算整体稳定系数ψ：ψ=（570bδ/l1h）·235/σs=[570×88×10.7/（2700×160）]×235/215=1.3580则悬挑梁弯曲应力为：σ=Mmax/（Ψ×Wx）=15.183×106/（1.3580×141×103）=79.294N/mm2＜f=215N/mm2，安全。⑸刚度验算ω=N1（lb+lc）3/3EI+N2lc2(lb+lc+100)×[3-lc/(lb+lc+100)]高层住宅悬挑式脚手架施工方案7/6EI+q(lb+lc+100)4/8EIN1、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=N1（lb+lc）3/3EI+N2lc2(lb+lc+100)×[3-lc/(lb+lc+100)]/6EI+q(lb+lc+100)4/8EI=(9.479×103×12003)÷(3×2.06×105×1130×104)+（11.926×103×3002×1300×2.14）÷（6×2.06×105×1130×104）+0.2051×14004÷（8×2.06×105×1130×104）=2.398+0.218+0.042=2.658mmL/250=4.8mm，满足要求。⑹I16后部锚固钢筋设计①锚固钢筋的承载力验算锚固选用2φ16圆钢预埋在平板上，吊环承受的拉力为：N3=Mmax/1.3=24.29/1.3=18.68KN吊环承受的拉应力为：σ=N/A=18.68×103/3.14×82=92.95N/mm2＜[σ]=215N/mm2，满足要求。⑺综上所述，当挑梁采用I16时，其强度、挠度、稳定性均符合要求。3.3建筑结构阳台处挑梁验算P由建筑结构施工图知，支承工字钢梁的悬挑构件为外挑1.3米的钢高层住宅悬挑式脚手架施工方案8筋混凝土挑梁、现浇平板和边梁，其最不利截面参数：挑梁：200×430mm；配筋：（三级钢）2Ф18；2Ф14，Ф8@100；现浇平板厚：100mm；配筋：（三级钢）Ф8@100；Ф10@150边梁：200×430mm；配筋：（三级钢）2Ф14；2Ф14，Ф8@200；挑梁间距为4500mmA混凝土设计强度为C35，按达到70%强度验算gg(7[(1)荷载计算V]g-\A边梁混凝土重：0.20×0.43×2.25×25=4.84KN:/M3MB平板混凝土重：0.10×2.25×25=5.63KN/mo)T}iC挑梁混凝土重：0.20×0.43×25=2.15KN/m=r%AMD施工荷载：3.00KN/m2×4.5=13.5KN/m$Lk-RE外架作用在悬挑构件上的作用力.nJ7eCNmax＝－82KNt;设计计算荷载`kzDDgk＝1.2×（5.63+2.15）+1.4×4.8=16.06KN/mNG=9.675+82=91.675KN.?2$2(2)外架及挑梁自重共同作用下的弯矩n^JZWRM=1/2gkl2+NGl=1/2×16.06×1.3+91.675×1.3=129.62KN·m(3)混凝土构件挑梁设计弯矩值选挑梁根部截面验算u.#X©fyAs≤fcbx+fy'As'x=(fyAs-fy'As')/fcmb=（310×1741-310×615）/10.5×250＝133mm，高层住宅悬挑式脚手架施工方案9h0＝430Mk＝fcbx（h0-x/2）+fy'As(h0-as)=395.2KN·m143.90KN·m，满足要求。3.4建筑结构局部承压能力验算计算一根挑梁对砼支承面进行验算，取100mm为计算单元，则计算面积为：100mm×88mm根据立杆上所受力，可以算出所受压力，按悬挑梁计算则Fl=(F外立杆×L1+F内立杆×L2)/L3=[(2.55+9.48+1.49)×2.2+(1.38+4.35+11.96)×1.35]/1.0=53.63kN局部承压计算：1.35βcβlfcAln=1.35×1.0×1.35×350×88×100=5613300N=5613.3kN53.63Kn=Fl局部承压能力满足要求。四、立杆稳定性计算4.1无风荷载时，立杆稳定性计算：N/（∮A）≤fN—计算立杆最大垂直力设计值，取N=N2=14.69kN；∮—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=1.155×1.5×150=260cm，长细比λ=l0/i（钢管回转半径）=260/1.58=164.556，查附录C，∮=0.260，A—立杆的截面面高层住宅悬挑式脚手架施工方案10积，查本规范附录B表B采用：A=489mm2。立杆稳定性计算：N/（∮A）=14690/（0.26×489）=115.54N/mm2f=215N/mm2,安全。4.2在风荷载作用下，立杆稳定性计算：N/（∮A）+MW/W≤fMW——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