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扣件式钢管脚手架工程施工方案

脚手工程施工方案江苏骅东名仕豪庭3#楼、地下一层,地上17层,建筑面积7812.8M2,4#楼地下一层、地上24层,建筑面积27443.5M2, 结构形式为剪力墙结构,建筑总高度82.40m。

本工程主楼6层以下采用全封闭双排落地脚手架,6层以上采用全封闭悬挑双排脚手架。

脚手架钢管采用φ48*3.5;外挑槽钢采用18a ,固定槽钢在7层、13层、19层楼面上,在主梁位置上预埋10mm厚铁板,与槽钢焊接,在距外墙1.4m的次梁或板位上设置φ12的钢筋套环固定槽钢末端,立杆位置槽钢外口10mm厚铁板进行加固,在8层、14层、20层预埋φ16钢筋,与斜拉钢筋进行焊接固定(详见附图),槽钢悬挑脚手架立杆纵向间距1.5m,内立杆距外墙长度为0.3m,外立杆距外墙1.35m,步距1.8m,脚手架与建筑物的连墙拉筋在两步三跨内采用拉撑结合的方式,拉筋用1φ12的钢筋。

悬挑架高3*6=18m,分别用16#槽钢在7层、13层、19层分三次悬挑。

本脚手工程设计和搭设的依据为:《钢结构设计规范》GB50017-2002《建筑结构荷载规范》GBJ9《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ30-2001一、主楼型钢悬挑脚手架的设计计算计算高度:H=18m,步距h=1.8m,立杆纵距L a=1.5m,立杆横距L b=1.05m,外立杆至墙距L d=1.35m,内立杆至墙距=0.30m。

架体宽1Mφ12钢筋、钢管拉撑φ16预埋框架梁内焊接脚手架立杆焊接φ16钢筋16#槽钢2φ12钢筋16#槽钢10厚预埋铁1、计算基数:计算高度H=18m,步距h=1.8m,立杆纵距La=1.5m,立杆横距Lb=1.05m,外立杆至墙距Ld=1.35m。

内立杆至墙距为=0.3m钢管自重G1=0.0387KN/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,施工活荷载qk=3KN/ m2,竹笆板自重G5=0.05KN/ m2。

2、架体结构自重(包括立杆、纵、横水平杆、剪力撑、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:gk1=0.1248KN/m2 NG1K=H*gk1=18*0.1248=2.2464KN3、配件自重(1)外立杆①竹笆NG2K-1=11/2*La*Lb*0.05*103=11/2*1.05*1.5*0.05*103=433N②防护栏杆、挡脚板NG2K-2=11*La*G2*103=11*1.5*0.14*103=2310N③安全网NG2K-3=H*La*G3*103=18*1.5*0.0034*103=94.554N④纵横杆(搁竹笆用)NG2K-4=11/2*2G1*103=414.7N⑤合计NG2K外=3252.25N(2)内立杆①竹笆NG2K-1=11/2*La*Lb*0.05*103=433N②纵横杆(搁置脚手板用)NG2K-2=NG2K*4=414.7N③合计NG2K内=847.7N(3)施工均布活荷载外立杆NQK外=2*La*Lb*qk/2=2*1.5*1.00*3/2=4.5KN内立杆NQK内=2*La*Lb*qk/2=2*1.5*1.00*3/2=4.5KN(4)垂直荷载组合(不考虑风荷载)①外立杆N1=1.2*(NG1K+NG2K)+1.4*NQK外=1.2*(2.246+3.25)+1.4*4.5=12.8957②内立杆N2=1.2*(NG1K+NG2K)+1.4*NQk内=1.2*(2.246+0.8477)+1.4*4.5=10.01294、水平悬挑梁及斜拉筋设计N2=10.0129KN N1=12.8957KN1050300F2F10.3N2+1.35NI=1.35F1得:F1=15.12KN;N3=F1/Sina=15.12/0.918=16.47KN;N4(水平)=N3*Cosa=16.47*0.394=6.49KN水平悬挑梁设计本工程水平悬挑型钢梁采用18a槽钢,长3.0m,在楼面上预埋φ16的圆钢对槽钢进行背焊固定。

根据规范规定进行下列计算与验算,计算模型:按照悬挑进行计算。

(1) [ 18a截面特性WX=140.9*103mm3, I=1270*104,自重q=0.20172KN/m,弹性模量E=2000*103N/mm2,强度允许值=170N/ mm2,翼缘宽度= 68mm,翼缘平均厚度δ=10.5mm,高度h=180mm(2)最大弯矩Mmax=N1*1.4+q*1.352/2-F1*1.35+N2*0.3=20.412KN.mF2=20.412/(3-1.35)=12.37KN(3)强度验算δ=Mmax/(Y X*W X)Y X---截面发展系数,对 [ 形蕉截面,查表得:Y X=1.05W X---对X细的净截面抵抗矩,查表得:W X=141*10 3 mm3f---型钢的抗弯强度设计值,Q235钢,取f=170N/mm2δ=20.412*106/(1.05*141*103)=137.87/mm2<f=170N/mm2,安全。

(4)整体稳定验算根据钢结构设计的规范(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=(570b δ/Lh)·235/σs =[ 570*68*10.5/(2700*180)]*235/215=0.915则悬挑梁弯曲应力为:σMmaxa/(ψ*W X)=20.412*106 / (0.915*141*103)=158.214N/mm2<f=215N/mm2,安全。

(5)[ 18a后部锚固钢筋设计①锚固选用1φ16圆钢预埋在平板上,吊环承受的拉力为:N5=F2=12.37KN吊环承受的拉应力为σ= N/A=12.37*103/3.14*82=61.55N/mm2<[σ]=215 N/mm2,满足要求。

②锚固钢筋的焊缝验算σ= F/(I W. δ)F——作用于锚固钢筋上的轴心拉力设计值,F=12.37KNIw——焊缝的计算长度,取Iw=40-10=30mm。

δ——焊缝的计算厚度,取8mm。

σ= 12370/(30*8)=51.54N/mm2<[σ]=160 N/mm2,满足要求。

(6)斜拉杆设计①斜拉杆选用1φ16圆钢,拉杆承受的拉力为:N3=16.47KN吊环承受的拉力应为σ= N3/A=16.47*103/3.14*82=81.96N/mm2<[σ]=215 N/mm2,满足要求。

②钢筋的焊缝验算σ=16470/(30*8)=68.625N/mm2<[σ]=160 N/mm2,满足要求。

(二)立杆稳定性计算1、无风载荷时,立杆稳定性计算:N/(∮A)≤fN——计算立杆最大垂直力设计值,取N=N1=13.35KN;∮——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5.3.3每条规定:立杆计算长度L0=Kμh=1.155*1.5*180=311.8cm,长细比λ=L0/ i(钢管回转半径)=311.8/1.58=197.3,查附录C,∮=0.186,A----立杆的截面面积,查本规范附录B表B采用:A=489mm2。

立杆稳定性计算:N/(∮A)=13350/(0.186*489)=146.78N/mm2<f=215N/mm2,安全。

5.2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;(1)由风荷载产生的弯矩计算①水平风荷载标准值ωκ=0.7*0.5*2.09*0.12=0.09KN/m2②由风荷载产生的弯矩计算Mw=0.85*1.4*ωκLah2/10=0.85*1.4*0.09*1.5*1.82/10=0.052KN.m(2)立杆稳定性计算N/(∮A)+Mw/W=146.78+0.052*102/(5.08*103)=157N/m2<f=215N/mm2,安全。

(三)连墙件计算连墙构造对脚手架的安全至关重要,必须引起高度重视,确保架体稳固。

连墙拉筋用1φ12钢筋拉到剪力墙上,顶撑用φ48*3.5钢管,水平距离3.6m,竖向距离为4.50m。

由风荷载产生的连墙件轴向为设计值:N1w=1.4ωκAW=1.4*0.57*3*3.00=7.182KN连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0,对双排脚手轲取 5.0KN,连墙件轴向力设计值N1=N1W+N0=7.182+5+12.182KN1φ10拉筋的承载力:N=[fy]s=215*3.14*52=16.88>N1=12.182KN,所以连墙件拉筋用1φ补挑杆洞口操作面1.5m以上,以上工作需经验收后脚手方能使用。

五、脚手架搭设(一)原材料1、钢管外径φ48,壁厚3.5mm,应符合GB/T700标准中Q235-A钢管的规定,表面应光滑,不得有弯曲、裂缝、搭焊等缺陷存在,不得有超过壁厚允许偏差值的痕、刮伤、焊缝错位,烧伤结疤等缺陷存在。

钢管表面锈蚀的深度<0.50mm,钢管弯曲小于12mm。

脚手架钢管严禁用电焊或氧气切割,严禁打孔,其外表面作防腐处理,如对钢管质量有怀疑时应抽样检验其机械性能。

2、扣件质量应符合《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定,对重复使用的扣件应及时检查,有裂缝、变形的扣件严禁使用。

滑丝的螺栓必须更换,垫圈必须齐全,表面应涂油漆防腐,扣件螺栓拧紧,扭力距达64N.M 时,铸件扣件不得发生破坏。

3、脚手板采用竹笆。

4、 [ 18a槽钢悬挑扣件式钢管脚手架涉及的所有材料必须合格;槽钢不允许随意的打眼、钻孔;(二)施工准备①熟悉建筑工程施工图,了解建筑物的构造形式。

②清除脚手架搭设四周的障碍物,分层夯实基础,做好排水措施。

③施工员对脚手架搭设施工组及有关人员进行技术安全交底。

④对进场钢管,扣件进行验收,验收合格后分别存放。

(三)施工工艺及操作要点1、搭设施工流程场地平整夯实浇筑砼并设排水措施→安放垫板→安放底座(悬挑脚手先安装悬挑架)竖立杆并同时安扫地杆→搭设水平杆(设置抛撑)→搭设剪刀撑、斜杆和连墙杆→铺脚手板→搭档脚杆和栏杆→搭设安全防护措施→验收。

2、操作要点①搭设场地平整、分层(300厚)夯实、浇筑150厚C20砼,立杆铺垫250mm宽、50厚木板(长4m)及槽钢(长500mm),并设置排水措施(悬挑架在挑梁上设底立杆限止)。

②主接头必须采用对接扣件连接,底部立杆必须采用不同长度的钢管,立杆的连接必须交错布置,相邻立杆的连接不应在同一高度,其错开距离不得小于500mm,并不得在同一步内,各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3,立杆顶部应高女儿墙1.5m。

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