XX一期工程悬挑防护大蓬施工方案.doc

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1、一、编制依据工程涉及及主要国家或行业规范、标准、规程、图集、地方标准类别名称编号或文件行业标准建筑施工安全检查标准JGJ59-99技术规范建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001设计规范钢结构设计规范GB50017-2003材料手册新编实用材料手册ISBN7-5331-0073-5-TB.1安全手册建筑施工安全技术手册ISBN7-112-01478-6二、工程概况（一）因该片在B03地块上新建的工程，1#、2#、3#、4#、5#楼总建筑均属于高层建筑，该工程地上29层，建筑高度约90m。（二）施工悬挑架与防护大蓬的搭设方案：1、施工外防护采用6层一挑的悬挑架全封闭施工，封闭施

2、工区域为两个封闭段，共12层。随施工进度上升逐步拆除以下部分悬挑架，在悬挑架拆除的楼层，分别再采用红白相间的架管搭设栏杆，同时在楼面边缘部位增设30cm高的红白相间踢脚板。（采用竹编板，按照1000200间隔涂刷红白相间油漆，倾斜45度形式涂刷成红白色作为明显的标志。）2、悬挑硬质防护大蓬设置，按照相关的安全规范要求，该片区挑盘硬质防护大蓬分别在14-16层设置均可。（备注：群楼高度不包含在内，按照主楼的高度，每10米高度，硬防护悬挑大蓬悬挑1米，即40米高度，硬质悬挑大蓬宽度就不得小于4米， 即：该硬质防护大蓬按照悬挑4米宽度进行设计）（三）施工现场状况1、该工程施工主楼边缘的轴线位置离主干

3、道公路边缘较近，同时、在该公路上行走的人流量和车辆流量均非常频繁。2、根据国家安全标准JGJ5999之规定要求，施工现场区域外已经进进行全封闭施工，但为了预防在进行上部施工时，有散落物体坠下。按照高层建筑施工相关规定，在进行高层建筑施工时，必须在高度不超过40米的范围内设置一道硬质防护悬挑大蓬的要求，即：该片区硬质防护悬挑大蓬分别在14-16层设置均可。（群楼高度不包含在内）（四）、悬挑硬质防护大蓬的搭设方案 1、沿着1#、2#、3#、4#、5#号楼的外墙边缘环状搭设，宽度均为4米。 2、搭设材料是采用483.2普通的架料钢管，蓬面采用竹巴片满铺，再用竹编板护盖。周边1米高的防护栏板采用竹编板

4、，采用12号铁丝绑扎固定在钢管上。竹编板按照1000200间隔，倾斜45度形式涂刷成红白色作为明显的标志。 3、与上层柱子或是梁斜拉固定平衡采用的钢丝绳，锚环、均不小于12mm直径。拉绳间距严格按照计算结构布局进行，严格控制在间距不超出1.5米-3米之间，反向斜拉吊在上一层楼柱子上，具体施工方案如下：三、施工部署悬挑防护架子搭设，由项目技术负责人、安全员、架子工等人员组成，架子搭设的全过程由技术人员统一调度、部署，并负责架子安装质量验收。xx工程悬挑式扣件钢管防护大蓬计算书钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。计算的悬挑防护蓬按照按照双排脚手架悬挑

5、方式进行计算，外端护栏搭设按照1.0米高度为限，立杆采用单立管，水平栏杆在1米范围内按照0.3米间距设置，共设置3根水平横杆。采用的钢管类型为483.2，施工均布荷载为0.5kN/m2，同时施工1层，脚手板共铺设1层。悬挑水平钢梁采用钢管483.2mm，间距1.5米均衡排列设置，其中建筑物外悬挑段长度4.00米，建筑物内锚固段长度2.00米。 搭设方案一：在悬挑水平钢梁上采用支杆与建筑物拉结，最外面支杆距离建筑物3.50m，支杆采用钢管100.010.0mm。搭设方案二：在悬挑水平钢梁上采用采用钢丝绳与建筑物拉结，最外面拉绳距离建筑物3.50m，第二道钢绳距建筑物2.50m，钢丝绳与锚固环直径

6、不得小于12mm。 一、大横杆的计算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。按照大横杆上面的脚手板和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=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.1501.500/3=0.075kN/m 活荷载标准值 Q=0.5001.500/3=0.250kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.075=0.136kN/m 活荷载的计算值 q2=1.40.250=0.350kN/m 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)

7、 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为 M1=(0.080.136+0.100.350)2.8002=0.360kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.100.136+0.1170.350)2.8002=-0.428kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =0.428106/4729.0=90.449N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 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: 静荷载标准值q1=0.038+0.07

8、5=0.113kN/m 活荷载标准值q2=0.250kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.113+0.9900.250)2800.04/(1002.06105113510.0)=8.524mm 大横杆的最大挠度小于2800.0/150与10mm,满足要求!二、小横杆的计算: 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，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=0.0382.800=0.108kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.1501.5002.800/3=0.210kN

9、活荷载标准值 Q=0.5001.5002.800/3=0.700kN 荷载的计算值 P=1.20.108+1.20.210+1.40.700=1.361kN 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=(1.20.038)1.5002/8+1.3611.500/3=0.693kN.m =0.693106/4729.0=146.642N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度

10、和 均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=5.00.0381500.004/(3842.060105113510.000)=0.11mm 集中荷载标准值P=0.108+0.210+0.700=1.018kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1017.5201500.0(31500.02-41500.02/9)/(722.06105113510.0)=5.213mm 最大挠度和 V=V1+V2=5.321mm 小横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求! 三、扣件抗滑力的计算: 纵向或横向水平杆与立

11、杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN； R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 1.荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.0381.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.1501.5002.800/2=0.315kN 活荷载标准值 Q=0.5001.5002.800/2=1.050kN 荷载的计算值 R=1.20.058+1.20.315+1.41.050=1.917kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会

12、滑动,其抗滑承载力可取8.0kN； 双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN；四、脚手架荷载标准值: 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(kN/m)；本例为0.1856 NG1 = 0.1861.000=0.186kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15 NG2 = 0.15012.800(1.500+0.200)/2=0.357kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15 NG3 = 0.1502.8

13、001/2=0.210kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0052.8001.000=0.014kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 0.767kN。 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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 = 0.50012.8001.500/2=1.050kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：W0 = 0.700 Uz 风荷载高度变化系数，按照

14、建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：Uz = 1.250 Us 风荷载体型系数：Us = 1.000 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.70.7001.2501.000 = 0.612kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 风荷载基本风压标准值(kN/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)。 五、立杆的稳定性计算: 1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=

15、2.39kN； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到1.00； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=0.00m； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.60； A 立杆净截面面积，A=4.50cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.73cm3； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 5.31 f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳

16、定性计算 六、悬挑梁的受力计算: 悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。 悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。 本工程中，脚手架排距为1500mm，内侧脚手架距离墙体200mm，支拉斜杆的支点距离墙体 = 2000mm， 水平支撑梁的截面惯性矩I = 11.35cm4，截面抵抗矩W = 4.73cm3，截面积A = 4.50cm2。 受脚手架作用的联梁传递集中力 N=2.39kN 水平钢梁自重荷载 q=1.24.500.00017.8510=0.04kN/m 悬挑脚手架示意图 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN) 悬挑脚手架

17、支撑梁弯矩图(kN.m) 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=-0.201kN,R2=2.640kN,R3=2.705kN,R4=-0.110kN 最大弯矩 Mmax=0.387kN.m 抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=0.387106/(1.054729.0)+1.5251000/450.1=81.232N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!七、悬挑水平钢管的挠度与扣件连接计算: 水平支撑钢管计算最大挠度V=5.433mm 水平支撑钢管最大挠度小于4000.0/150与10mm,满足要求! 立杆与下面支杆通

18、过扣件与水平支撑钢管连接,要验算连接处的扣件抗滑力。 立杆传递给水平支撑钢管最大轴向力 N1=2.390kN 立杆传递给水平支撑钢管最大轴向力 N1小于8kN,满足要求! 水平支撑钢管下面支点最大支撑力 N2=2.640kN 水平支撑钢管下面支点最大支撑力 N2小于8kN,满足要求!八、支杆的受力计算: 水平钢梁的轴力RAH和支杆的轴力RDi按照下面计算 其中RDicosi为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。 各支点的支撑力 RCi=RDisini 按照以上公式计算得到由左至右各支杆力分别为 RD1=0.309kN RD2=3.173kN九、支杆的强度计算: 斜压支杆的强度计算： 斜压支杆的轴力

19、RD我们均取最大值进行计算，为RD=3.173kN 下面压杆以钢管100.010.0mm计算，斜压杆的容许压力按照下式计算： 其中 N 受压斜杆的轴心压力设计值，N = 3.17kN； 轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到= 0.54； i 计算受压斜杆的截面回转半径，i = 3.36cm； l 受最大压力斜杆计算长度，l = 3.61m； A 受压斜杆净截面面积，A =29.85cm2； 受压斜杆受压强度计算值，经计算得到结果是 1.98 N/mm2； f 受压斜杆抗压强度设计值，f = 215N/mm2； 受压斜杆的稳定性计算 f,满足要求! 斜撑杆的焊缝计算： 斜撑杆采用焊接方

20、式与墙体预埋件连接，对接焊缝强度计算公式如下 其中 N为斜撑杆的轴向力，N=3.173kN； lw为斜撑杆件的周长，取314.16mm； t为斜撑杆的厚度，t=10.00mm； ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2； 经过计算得到焊缝抗拉强度 = 3172.86/(314.1610.00) = 1.01N/mm2。 对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!十、采用斜拉钢绳计算书1、在搭设过程中可采用钢绳向上斜拉安装保持稳定方式。 2、如才用钢绳斜拉方式安装悬挑大蓬，就可取消支持方式，二者选其一、均能满足安全性能要求。 1（一）、钢丝拉绳的内力计算: 水平钢梁的轴力RAH和

21、拉钢绳的轴力RUi按照下面计算 其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisini 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=5.089kN（二）、钢丝拉绳的强度计算: 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算，为 RU=5.089kN 如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算： 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，对619、637、661钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8； K 钢丝绳

22、使用安全系数，取8.0。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.0005.089/0.820=49.648kN。 选择637+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径11.0mm。（三）、钢丝拉绳吊环的强度计算: 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为N=RU=5.089kN 钢板处吊环强度计算公式为 其中 f 为拉环钢筋抗拉强度，按照混凝土结构设计规范10.9.8f = 50N/mm2；所需要的吊环最小直径 D=50894/(3.1416502)1/2=9mm 六、防护棚平台安全要求: 1.防护棚平台的上部位结点，必须位于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上； 2.斜拉杆或钢丝绳，构造上宜两边各设置前后两道，并进行相应的受力计算； 3.防护棚平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，建筑物锐角口围系钢丝绳处应加 补软垫物，平台外口应略高于内口； 4.防护棚平台左右两侧必须装置固定的防护栏； 5.防护棚平台吊装，需要横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，经过检验才能松卸起重吊钩； 6.钢丝绳与水平钢梁的夹角最好在45-60度； 7.防护棚平台使用时，应有专人负责检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复； 8.防护棚平台上应显著标明容许荷载，人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载，配专人监督。