悬挑脚手架施工安全专项方案10713.pdf
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1、悬挑脚手架施工安全专项方案 悬挑脚手架施工安全专项方案 1 工程概况及编制依据 1.1 工程简介 1.项目概况:最高层数为:五层;地下层数为:一层;框架结构。2.建设规模:建筑面积约 96429m2,其中地上建筑面积约 58245m2,地下建筑面积约 38184m2。3.要求质量标准:国家施工质量验收规范合格标准。4.施工栋号:为 C-1、C-2、C-3、C-4、C-5、C-6、C-7、C-8、D-1、D-2、D-3、D-4、E-1、E-2、F-1、F-2、F-3、F-4、G、H、J 楼座。1.2 单位工程 1.2.1 C 区 1.栋号:C-1、C-2、C-3、C-4、C-5、C-6、C-7、
2、C-8 2.建筑功能:本工程地上为丙类厂房,地下满布停车库。3.地上建筑面积:厂房 C 1389.72m28=11117.76m2 4.建筑层数:地上 4 层;地下 1 层。5.建筑层高及室内外高差:层高:首层二层为 4.20m,三层 3.60m,四层 3.9m。室内外高差:1.2m。建筑高高度:17.1m。6.结构形式:钢筋混凝土框架结构体系 7.地下建筑面积:厂房 CGJ 地下车库 19696.26m2,其中厂房 C 地下车库建筑面积:14736.02m2,厂房 G 地下车库建筑面积:3105.24m2。8.建筑层数:地下 1 层。9.建筑层高及室内外高差:层高:C 区楼座下地下室层高 4
3、.6m,室外层高 3.7m,覆土深度 0.8m。局部变电站处层高 4.52m;G、J 座地下室层高 4.7m。1.2.2 DEF 区 1.建筑功能:本工程地上为丙类厂房,地下满布停车库。2.建筑面积:地上建筑面积:厂房 D 1466m24=5864m2;厂房 E 2616m22=5232m2;工程概况及编制依据 厂房 F 4264m24=17056m2;地上总建筑面积:28152m2。地下建筑面积:18837m2。总面积:46989m2。3.建筑层数:地上:D 4 层,E 4 层,F 5 层;地下 1 层。4.建筑层高及室内外高差:层高:首层顶层为 4.20m.室内外高差:1.2m.建筑高高度
4、:D18.0m;E18.0m;F22.2m。5.结构形式:钢筋混凝土框架结构体系 1.2.3 G 区 1.建筑功能:本工程地上为丙类厂房,地下满布停车库。2.建筑面积:地上建筑面积:5781.95m2;3.地下建筑面积:3105.24m2。总面积:8887.19m2。4.建筑层数:地上 5 层;地下 1 层。5.建筑层高及室内外高差:层高:首层为 4.2m,二层顶层为 4.20m.室内外高差:0.45m.建筑高度:23.25m。6.结构形式:钢筋混凝土框架结构体系 1.2.4 J 区 1.建筑功能:本工程地上为丙类厂房,地下满布停车库。2.建筑面积:地上建筑面积:5469.44m2;地下建筑面
5、积:1855.00m2。总面积:7324.44m2。3.建筑层数:地上:5 层;地下 1 层。4.建筑层高及室内外高差:层高:首层顶层为 4.20m.室内外高差:0.45m.5.建筑高度:21.75m。6.结构形式:钢筋混凝土框架结构体系 1.2.5 H 区 1.建筑功能:本工程为丙类厂房。2.建筑面积:8373.41 平方米 3.建筑层数:地上 5 层。4.建筑层高及室内外高差:层高:首层为 5.70m,二五层为 4.20m,室内外高差:0.45m.建筑高高度 22.95m。5.结构形式:钢筋混凝土框架结构体系 1.3 编制依据(1)建筑结构荷载规范GB50009-2001 中国建筑工业出版
6、社;工程概况及编制依据(2)建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011 中国建筑工业出版社;(3)混凝土结构设计规范GB50010-2002 中国建筑工业出版社;(4)建筑施工安全检查标准JGJ59-2011 中国建筑工业出版社。悬挑架体设计 2 悬挑架体设计 2.1 搭设位置 悬挑架体设计 2.2 架体尺寸 18.001.51.502.51.5018500031.5021715.2017313512.3135205合格173205合格12.3工字钢悬挑双排脚手架计算工字钢挑梁应力=N(2.1 Ltb)/W 106=立杆受到轴力N (kN)立杆截面应力 (N/mm2)工字钢型号
7、挑梁截面应力(N/2)级钢锚环直径计算值(mm)施工荷载锚环直径计算值 d=0.2 N(2.1 Lt b)103/3.1416/(Lm0.05Lt)0.5=铺板层数nz工字钢间距(m)工字钢端部向下变形()架体立杆截面应力=N/A=工程名称悬挑架体高度H(m)挑梁截面矩量W(mm3)架体稳定性计算 钢管壁厚工字钢悬挑构件强度计算立杆纵距La(m)水平杆步距 h(m)悬挑长度Lt (m)锚固长度Lm (m)主体架体宽1.05米,连墙件两步三跨18号工字钢计算并显示结果3.0mm 2.3 悬挑架体阳角做法 悬挑架体阳角部位,采用焊接工字钢,并用钢丝绳加固,如下图所示:悬挑架体设计 悬挑架体设计 2
8、.4 设计计算书 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)、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)等编制。一、参数信息:1.脚手架参数 计算的脚手架为双排脚手架,横杆与立杆采用单扣件方式连接,搭设高度为18.0米,立杆采用单立管。搭设尺寸为:立杆的纵距1.50米,立杆的横距1.05米,立杆的步距1.50米。内排架距离墙长度为0.30米。横向杆计算外伸长度为0.30米。小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为1根。采用的钢管类型为482.8。连墙件采用2步3跨,竖向间距3.00米,水平间距4.5
9、0米,采用扣件连接。2.荷载参数 脚手板自重标准值0.35kN/m2,栏杆、挡脚板自重为0.14kN/m2,安全设施及安全网、挡风板自重为0.010kN/m2,同时施工2层,施工均布荷载为3.0kN/m2,脚手板共铺设3层。脚手架用途:混凝土、砌筑结构脚手架。悬挑水平钢梁采用18号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.50米,建筑物内锚固段长度2.50米。悬挑水平钢梁采用悬臂式结构,没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。悬挑架体设计 二、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。考虑活荷载在横向水平杆上的最
10、不利布置(验算弯曲正应力和挠度不计入悬挑荷载)。1.均布荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.031kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.500/2=0.262kN/m 活荷载标准值 Q=3.0001.500/2=2.250kN/m 荷载的计算值 q=1.20.031+1.20.262+1.42.250=3.502kN/m 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 计算公式如下:悬挑架体设计 M=3.5021.052/8=0.483kN.m =M/W=0.483106/4248.0=113.63N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm
11、2,满足要求!3.挠度计算 最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下:荷载标准值q=0.03+2.25+0.26=2.54kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度 V=5.02.541050.04/(3842.06 105101950.0)=1.92mm 小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!三、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,小横杆在大横杆的上面。用小横杆支座的最大反力计算值,考虑活荷载在大横杆的不利布置,计算大横杆的最大弯矩和变形。(需要考虑悬挑荷载)1.荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.0311.050(1+0.300/
12、1.050)2=0.054kN 脚手板的荷载标准值P2=0.3501.050(1+0.300/1.050)21.500/2=0.456kN 活荷载标准值 Q=3.0001.050(1+0.300/1.050)21.500/2=3.905kN 荷载的计算值 P=(1.20.054+1.20.456+1.43.905)/2=3.040kN 大横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为大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:悬挑架体设计 集中荷载最大弯矩计算公式如下:M=0.08(1.20.031)1.5002+0.1753.0401.500=0.805
13、kN.m =0.805106/4248.0=189.416N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算 最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 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:大横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=0.6770.0311500.004/(1002.060105101950.000)=0.05mm 集中荷载标准值P=(0.054+0.456+3.905)/2=2.208kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1.1462207.5681500.003/(1002.060105101
14、950.000)=4.07mm 最大挠度和 V=V1+V2=4.116mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,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,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(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;小横杆的自重标准值(需要考虑悬挑荷载)P1=0.0311.050(1+0.300/1.050)2悬挑架体设计 2
15、/2=0.054kN 大横杆的自重标准值 P2=0.0311.500=0.047kN 脚手板的荷载标准值(需要考虑悬挑荷载)P3=0.3501.050(1+0.300/1.050)21.500/2=0.456kN 活荷载标准值(需要考虑悬挑荷载)Q=3.0001.050(1+0.300/1.050)21.500/2=3.905kN 荷载的计算值 R=1.20.054+1.20.047+1.20.456+1.43.905=6.135kN 单扣件抗滑承载力的设计计算R=8.00满足要求!五、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)脚手架自重标
16、准值产生的轴向力 每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)gk:查规范本例为0.1115 NG1=(0.1115+(1.051/2)0.031/1.50)18.000=2.204kN (2)脚手板自重标准值产生的轴向力 脚手板的自重标准值(kN/m2):本例采用木脚手板,标准值为0.35 NG2=0.350121.500(1.050+0.300)/2=4.252kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值产生的轴向力 栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m):本例采用栏杆、木脚手板标挡板,准值为0.14 NG3=0.1401.50012/2=1.260kN (4)吊挂的安全设施及安全网、挡风板自重标准值产
17、生的轴向力 吊挂的安全设施荷载,包括安全网和挡风板自重标准值(kN/m2):0.010 NG4=0.0101.50018.000=0.270kN 经计算得到,静荷载标准值 构配件自重:NG2K=NG2+NG3+NG4=5.782kN。钢管结构自重与构配件自重:NG=NG1+NG2k=7.986kN。(5)施工荷载标准值产生的轴向力 施工均布荷载标准值(kN/m2):NQ=(3.000+3.000(2-1)1.500(1.050+0.300)/2=6.08kN (6)风荷载标准值产生的轴向力 悬挑架体设计 风荷载标准值:其中 W0 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范的规定采用:W0=0
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