外架专项方案(高层洋房).doc

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1、目录一、 工程概况 2二、 编制依据 2三、 脚手架设计 3四、 型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书 8 五、 脚手架拆除28 六、 安全措施 28外架专项施工方案一、工程概况：绿地国港城一期位于西安国际港务区，秦汉大道与草南二路之间。B1B9为中高层住宅，地上/地下层数：9/2,、8/1，设计使用年限50年，结构类型为剪力墙，建筑总高度29.7m，住宅层高3.25/3.15/3.1，一期洋房工程单栋建筑高度为29.7m。考虑施工工期因素，不影响地下室外墙防水及室外回填土施工，该工程二层以下采用双排落地式钢管扣件脚手架，二层以上采用型钢悬挑式脚手架，分别在二层和六层采用型钢悬挑，待主体施工完后拆除

2、，外立面装饰采用吊篮施工。二、 编制依据1、设计院提供的施工图及有关图纸会审记录。2、本工程施工组织设计。3、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)。4、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)5、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)6、钢结构设计规范(GB 50017-2003)7、建筑施工安全检查评分标准(JGJ59-99)8、建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-91)三、脚手架设计1、外架宽度800mm，距墙面300mm，在横杆步距（高）1800mm，立杆横距800mm，纵距1500mm。型钢20a和20b型钢，工字钢作支撑钢

3、梁，间距1500mm,并分别在工字钢室内端部、室外悬挑部位、室外阳台根部加设20双肢套箍，见无阳台挑架搭设示意图（20a工字钢）和阳台处挑架搭设示意图（20b工字钢）。梁端设钢丝绳反拉于上面结构层预埋吊环上。2、材料要求及准备工字钢（20a型钢4.5m长、20b型钢7m长）：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。架管48脚手架专用管,壁厚3.5mm，无损伤,无老锈，材质符合GB/T3092标准。钢丝绳：无损伤，毛刺，材质符合GB89181996标准。扣件：无损伤，螺栓，螺母丝牙完整，无滑结现象，质量符合GB158

4、31标准.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。架板：采用焊接钢筋架板，要求焊缝饱满，无夹渣，无气泡，检查有无漏焊，脱焊现象。3、搭设如图: 注：钢丝绳必须采用花篮螺栓配合绳卡拉紧牢固。已知条件：钢管质量38.4N/m扣件质量12.5N/个木架板质量350N/m2密目安全网5.5N/m2四、型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书 （一）、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架每挑架搭设高度为 13 m，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.5m，立杆的横距为0.8m，立杆的步距为1.8 m；内排架距离墙长度为0.30 m；大横杆在上，搭接在小

5、横杆上的大横杆根数为 2 根；采用的钢管类型为 483.5； 横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件布置取两步三跨，竖向间距 3.6 m，水平间距4.5 m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；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:4 层；3.风荷载参数本工程地处陕西西安市，基本风压0.35 kN/m2；风荷载高度变化系数z，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数s 为0.214；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):0.300；栏杆挡脚板自重

6、标准值(kN/m):0.140；安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:7 层；脚手板类别:冲压钢脚手板；栏杆挡板类别:木脚手板挡板；5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用20a号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.2m，建筑物内锚固段长度 （无阳台3.3 m，有阳台5.8m）。锚固压点压环钢筋直径(mm):20.00；楼板混凝土标号:C30；6.拉绳与支杆参数钢丝绳安全系数为:6.000；钢丝绳与墙距离为(m):3.300；悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物 1.2 m。 （二）、大横杆的计算:按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-

7、2001)第5.2.4条规定，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。将大横杆上面的脚手板自重和施工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=0.038 kN/m ；脚手板的自重标准值:P2=0.30.8/(2+1)=0.08 kN/m ；活荷载标准值: Q=30.8/(2+1)=0.8 kN/m；静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.08=0.142 kN/m；活荷载的设计值: q2=1.40.8=1.12 kN/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(

8、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: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大弯距为 M1max=0.080.1421.52+0.101.121.52 =0.278 kNm；支座最大弯距计算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大弯距为 M2max= -0.100.1421.52-0.1171.121.52 =-0.327 kNm；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =Max(0.278106,0.327106)/5080=64.37 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为

9、 = 64.37 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/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： max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.08=0.118 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.8 kN/m； 最大扰度计算值为max = 0.6770.11815004/（1002.06105121900）+0.9900.815004/（1002.06105121900）=1.758mm大横杆的最大挠度 1.758 mm 小于 大

10、横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求！ （三）、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= 0.0381.5 = 0.058 kN；脚手板的自重标准值：P2=0.30.81.5/(2+1)=0.120 kN；活荷载标准值：Q=30.81.5/(2+1) =1.200 kN；集中荷载的设计值: P=1.2(0.058+0.12)+1.4 1.2 = 1.893

11、kN； 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 = ql2/8Mqmax = 1.20.0380.82/8 = 0.004 kNm；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 1.8930.8/3 = 0.505 kNm ；最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.509 kNm；最大应力计算值 = M / W = 0.509106/5080=100.102 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =100.102 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值

12、205 N/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:qmax = 5ql4/384EIqmax=50.0388004/(3842.06105121900) = 0.008 mm ；大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.12+1.2 = 1.378 kN；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:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax = 1377.6800(38002-48002/9 ) /(722.0610512190

13、0) = 0.997 mm；最大挠度和 = qmax + pmax = 0.008+0.997 = 1.005 mm；小横杆的最大挠度为 1.005 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 800/150=5.333与10 mm,满足要求！ （四）、扣件抗滑力的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，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(建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 kN；R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值

14、；大横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.52/2=0.058 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0380.8/2=0.015 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.30.81.5/2=0.18 kN；活荷载标准值: Q = 30.81.5 /2 = 1.8 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.058+0.015+0.18)+1.41.8=2.824 kN；R 8.00 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! （五）、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

15、 NG1 = 0.1248+(1.502/2)0.038/1.8013.00 = 2.038kN；(2)脚手板的自重标准值；采用冲压钢脚手板，标准值为0.3kN/m2 NG2= 0.371.5(0.8+0.3)/2 = 1.733 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m NG3 = 0.1471.5/2 = 0.735 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.513 = 0.098 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.603 kN；活荷载为施工荷载标准值

16、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 = 30.81.54/2 = 7.2 kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.24.603+ 0.851.47.2= 14.092 kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.24.603+1.47.2=15.604kN； （六）、钢丝绳卸荷计算（因此内容在规范以外，故仅供参考）: 钢丝绳卸荷按照完全卸荷计算方法。在脚手架全高范围内卸荷2次；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以卸荷吊点分段计算。第1 次卸荷净高

17、度为5m;第2 次卸荷净高度为1m; 经过计算得到a1=arctg3.000/(0.800+0.300)=69.864度a2=arctg3.000/0.300=84.289度第1次卸荷处立杆轴向力为：P1 = P2 = 1.514.0925/13 =8.13 kN；kx为不均匀系数，取1.5 各吊点位置处内力计算为(kN)：T1 = P1/sina1 = 8.130/0.939 = 8.659 kNT2 = P2/sina2 = 8.130/0.995 = 8.171 kNG1 = P1/tana1 = 8.130/2.727 = 2.981 kNG2 = P2/tana2 = 8.130/1

18、0.000 = 0.813 kN其中T钢丝绳轴向拉力，G钢丝绳水平分力。卸荷钢丝绳的最大轴向拉力为Fg= T1 =8.659 kN。钢丝绳的容许拉力按照下式计算：Fg=aFg/K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)， 计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)； - 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，取0.82； K - 钢丝绳使用安全系数。计算中Fg取 8.659kN，=0.82，K=6，得到：选择卸荷钢丝绳的最小直径为：d =(28.6596.000/0.820)0.5 = 11.3 mm。吊环强度计算公式为： = N / A f其中

19、 f - 吊环钢筋抗拉强度，混凝土结构设计规范规定f = 50 N/mm2； N - 吊环上承受的荷载等于Fg； A - 吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算,A=0.5d2；选择吊环的最小直径要为：d =(2Fg/f/)0.5 =（28.659103/50/3.142）0.5 = 10.5 mm。第1次卸荷钢丝绳最小直径为 11.3 mm，必须拉紧至 8.659 kN，吊环直径为 12.0 mm。根据各次卸荷高度得：第2次卸荷钢丝绳最小直径为 5.0 mm，必须拉紧至 1.732 kN，吊环直径为 6.0 mm。 （七）、立杆的稳定性计算: 风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7z.s.

20、0其中 0 - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：0 = 0.35 kN/m2； z - 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：z= 0.74； s - 风荷载体型系数：取值为0.214；经计算得到，风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.350.740.214 = 0.039 kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.0391.51.82/10 = 0.022 kNm；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A)

21、+ MW/W f立杆的轴心压力设计值 ：N = 14.0927/13 =7.588 kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) f立杆的轴心压力设计值 ：N = N= 15.604kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；计算长度附加系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： k = 1.155 ；计算长度系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： = 1.5 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.118 m；长细比: L0/i = 197 ；轴心受压

22、立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.186立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2；考虑风荷载时 = 7588.043/(0.186489)+22438.551/5080 = 87.844 N/mm2；立杆稳定性计算 = 87.844 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时 = 15604.08/(0.186489)=171.56 N/mm2；立杆稳定性计算 = 171.56 N/mm2 小于 立杆的抗压强

23、度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！ （八）、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连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算z0.92，s0.214，00.35，Wk = 0.7z.s.0=0.7 0.920.2140.35 = 0.048 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 m2；按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw = 1.4

24、WkAw = 1.094 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 6.094 kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf = .A.f其中 - 轴心受压立杆的稳定系数；由长细比 l/i = 300/15.8的结果查表得到 =0.949，l为内排架距离墙的长度； A = 4.89 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9494.8910-4205103 = 95.133 kN；Nl = 6.094 Ru9.993KN。经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，

25、为N=RU=9.993kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为 = N/A f其中 f 为拉环钢筋抗拉强度，按混凝土结构设计规范10.9.8 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(99934/(3.142502) 1/2 =11.3mm；实际拉环选用直径D=12mm 的HPB235的钢筋制作即可。(十三)、锚固段与楼板连接的计算: 水平钢梁与楼板压点如果采用压环，拉环强度计算如下：拉环未受拉力，无需计算，节点按构造做法即可。 经计算脚手架符合要求！五、脚手架拆除（1）脚手架的拆除要在脚手架的施工均已完毕并经工程负责人认为不再

26、需要脚手架时才可拆除。（2）脚手架顶部开始拆除，先自脚手架一端开始拆除顶部的扶手与栏杆柱，再拆除脚手板，依次拆除栏杆、剪刀撑，脚手架与建筑物间的连接杆不可提前拆除，拆除连接杆后，应立即组织人员将该处饰面修补完毕。（3）拆除脚手架应设置警戒区，并有专人负责警戒，拆除脚手架前应将脚手架上的留存材料、杂物等清理干净。（4）拆下的杆件与零配件，应按类分堆（扣件装入容器内），用吊车吊下，严禁高空抛掷。（5）拆下的杆件与零配件运到地面时，应随时按品种分规格堆放整齐，妥善保管，有损坏者给于维修和保养。六、安全措施（1）搭设脚手架必须经安全教育持特种作业证的架子工承担，凡有高血压、心脏病、精神障碍及酒后不得上

27、脚手架操作。（2）搭拆脚手架时，工人必须戴好安全帽，佩好安全带，工具及零配件要放在工具袋内，穿防滑鞋工作，袖口、裤口要扎紧。（3）在靠近架空输电线路搭设脚手架时，应按供电局规定确保一定的安全距离，必要时应切断电源或迁移电线。（4）施工现场带电线路如无可靠的安全措施，一律不准通过脚手架，非电工不准擅自拉接电线电器装置。（5）脚手架与主体结构连墙杆采用钢管，其一端与主体结构的预埋铁电焊，另一端用扣件同立杆连接，连墙杆设置点为三跨二步。（6）严禁在脚手架上堆放钢模板、木料及施工多余的物料等以确保脚手架畅通和防止超载。（7）吊运脚手架，钢管等需用专用保险钓钩，严禁单点起吊，要堆放平稳，并严格控制脚手架上的施工荷载。（8）脚手架四角应用接地保护及避雷装置。word文档 可自由复制编辑