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1、16層指揮中心大樓擴建改造項目懸臂式腳手架施工方案編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準： 目 錄一、工程概況：5二、編制依據：5三、腳手架搭設方案5（一）準備工作：51、人員準備52、施工準備5B扣件的質量要求與檢查6（二）基本構造和施工要求71. 懸挑腳手架基礎72. 腳手架的卸荷83.腳手架桿件搭設構造要求9（2）搭設順序94.腳手架驗收135.腳手架的荷載控制13三、設計計算133.1計算參數：133.2桿件抗彎強度及撓度計算14一、 大橫桿計算：14（1）均布荷載計算值：14（2）大橫桿抗彎強度計算：14大橫桿跨中最2、大彎矩和最大撓度荷載組合簡圖（圖1）15（3）大橫桿撓度計算（在計算變形時，q1、q2為標準值）：15二、小橫桿的抗彎強度及撓度計算15（1）荷載計算：16（2）抗彎強度計算：16（3）撓度計算163.3 扣件抗滑力計算：163.4腳手架荷載標準值計算：17（1）立桿自重：17（2）大橫桿自重：步距數=（17.5)/1.5=12步17（4）扣件自重：（每步架四個扣件）17（6）兩小橫桿間增加一根小橫桿及增加兩個扣件自重：17（7）護欄自重：（護欄為外側每步架中間增設一道大橫桿）17（11）安全網自重：18（12）橫向支撐體系自重：182、施工荷載NQ計算（按裝修時二層同時施工）183、風荷載計3、算18（1）風荷載標準值按下式計算：18（3）風荷載設計值產生的立桿段彎矩Mw計算：193.5立桿的穩(wěn)定性計算193.6連墻件計算193.7工字鋼外伸梁計算20外伸鋼梁剖面圖（圖4）21(5)、支座A處錨環(huán)校核（不考慮斜拉鋼絲繩的作用）22(6)、斜拉鋼絲繩計算221）繪制計算簡圖222）計算鋼絲繩破斷拉力（每一縱距布置一根斜拉鋼絲繩）223）查表選用鋼絲繩234）查表選用卡環(huán)23一、工程概況：本工程建設地點位于XX市XX現(xiàn)XX指揮中心大樓東西兩側。本工程單體建筑面積為18551.00M2，基地建筑面積為934.00M2；其中地上建筑面積17617.00M2，地下建筑面積為934.00M2；主4、體高度為63.00M。建筑層數：地下1層，地上16層；耐火等級：地上、地下建筑耐火均為一級；屋面防水等級：II級。本工程結構類型為框架剪力墻結構、抗震設防烈度為7度。二、編制依據：1、施工設計圖紙2、主要規(guī)范、規(guī)程建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范JGJ130-2001建筑結構荷載規(guī)范GBJ500092001冷彎薄臂型鋼結構技術規(guī)范GBJ18-2002建筑施工高處作業(yè)安全技術規(guī)范JGJ80-1991安全生產、文明施工手冊J84-2001建筑施工安全檢查標準（JG-99）三、腳手架搭設方案（一）準備工作：1、人員準備施工操作人員除進行必須的入場教育外，還應按特種作業(yè)人員勞動安全管理方法的規(guī)定執(zhí)5、行，在施工前對操作者做好書面技術交底和安裝技術交底2、施工準備1）搭設前各級工程負責人必須逐級向架設人員與施工人員進行安全技術交底。2）架料進場A鋼管的質量要求與檢查標準（1） 鋼管、扣件的質量要求與檢查鋼管的幾何尺寸表1鋼管類別外徑最大長度低壓流體輸送用焊接鋼管（YB234-63）48mm6000mm表2項目檢查項目質量要求新管1產品質量合格證必須具備2鋼材質量檢驗報告3表面質量表面應平直，不應有裂紋、分層、壓痕、劃道與硬彎4外徑與壁厚允許偏差不得超過0.50mm5端面應平整，兩端端面切斜偏差不得1.70mm6防銹處理必須進行防銹處理：鍍鋅或涂防銹漆舊管1鋼管銹蝕程度應每年檢查一次鋼管銹蝕深6、度小于0.50mm2其他項目見新管3、4、5同新管項次3、4、5B扣件的質量要求與檢查扣件的技術要求a扣件應采用機械性能不低于KTH330-08的可鍛鑄鐵制作。b鑄件不得有裂紋、氣孔；不宜有縮松、砂眼或其他影響使用的鑄造缺陷；并應將影響外觀質量的粘砂、澆帽口殘余、披縫、毛刺、氧化皮等清除干凈。c扣件與鋼管結合面必須嚴格整形，應保證與鋼管扣緊時接觸良好。d扣件活動應能靈活轉動，旋轉扣件的兩旋轉面間隙應小于1mm。e扣件夾緊鋼管時，開口處的最小距離不應小于5mm。f扣件表面應進行防銹處理。扣件質量檢驗要求 表3項次項目要求新扣件1產品質量合格證、生產許可證，專業(yè)檢測單位測試報告必須具備2表面質量應7、符合技術要求26條的要求3螺栓不得滑絲舊扣件4同新扣件2、3項次扣件螺栓的擰緊扭力矩達到70Nm時，可鍛鑄鐵扣件不得破壞（二）基本構造和施工要求1. 懸挑腳手架基礎懸挑式腳手架，從四層樓板開始懸挑，該層標高為12.00米，總高63.00+1.20-12.00=52.20米，懸挑腳手架總高52.20米，懸挑梁采用國標熱軋普通工字鋼I16,間距1500。分三次挑出，第一次從四層挑至九層，全高17.50米，第二次從九層挑至十四層，全高17.50米。第三次從十四層挑至十六層頂加1.20米，全高17.20米。均未超過懸挑式腳手架安全技術規(guī)程中規(guī)定的：單挑高度，每道型鋼上部架高不宜大于24m。共分三次用鋼8、絲繩御荷，第一次御荷從四層底到九層，二次御荷從九層底到十四層。三次御荷從十四層底到十六層頂。（1）型鋼懸挑梁的預埋在建筑物樓層正對腳手架立桿處設置兩道預埋，一道設置在離邊梁外皮向內0.1m處，另一道設置在離邊梁外皮向內1.9m樓板處。預埋材料采用圓鋼直徑為16mm的環(huán)。 小橫桿 剪刀撐 立桿 大橫桿 工字鋼挑梁 懸挑腳手架立面圖（2）立桿與型鋼的連接。立桿與型鋼的連接采用如下做法：在型鋼上立桿固定的相應位置預先焊接短鋼管或短25鋼筋（宜到現(xiàn)場拉通線焊接）。2. 腳手架的卸荷（1）懸挑腳手架的卸荷懸挑腳手架第一次御荷從四層底到九層，二次御荷從九層底到十四層。三次搭設樓層高度，每次挑出和卸載時，腳9、手架必須重新設置懸挑梁，并重新進行搭設。（2）剪力墻外的懸挑架剪力墻在相對位置預留100X170孔洞，另一端預埋16元鋼環(huán)。轉角處I字鋼做放射狀安裝。3.腳手架桿件搭設構造要求（1）腳手架技術參數腳手架寬1.05m，立桿間距1.50m,內立柱離建筑物距離0.30m，步距1.50m。（2）搭設順序搭設支撐梁、搭設縱向水平管、搭設橫向水平管、搭設拋撐、搭設立柱搭設第二步縱向水平桿、搭設第二步橫向水平管2.1腳手架搭設概況懸挑鋼梁選16工字鋼，工字鋼梁外挑長度1.45m，內立桿離墻面距離0.3m，外立桿距槽鋼懸挑前端0.1m，并在工字鋼梁上表面焊二根長150200mm的605的短鋼管，內外立桿插入其10、內，并用螺栓緊固，在工字鋼梁前端下翼緣用8圓鋼焊D=50的半圓環(huán)，用于固定斜拉鋼絲繩。工字鋼在結構樓面的擱置長度為2.0m，全長3.45m.錨環(huán)采用20圓鋼制成U形，錨環(huán)外露高度大于工字鋼截面高度，便于穿入工字鋼及楔入木楔。第一個錨環(huán)埋置在結構邊框架梁上，第二個錨環(huán)埋置在距工字鋼擱置后端0.1m處樓板上。連墻桿 工字鋼選挑梁 錨環(huán)水平斜撐 主體結構 建筑物轉角處腳手架連墻桿和水平斜撐下圖為懸挑鋼梁U形螺栓固定構造 L63X6 木契側向契緊樓板 兩根1.5米18-HRB335A 腳手架應設置剪刀撐與橫向支撐。B 腳手架應按規(guī)范規(guī)定設置連續(xù)剪刀撐，每道剪刀撐跨越立柱的根數為46根之間。每道剪刀撐寬11、度不應小于4跨，且不小于6m，其斜桿與大橫桿水平面的傾角宜在450600之間。由于建筑平面形狀不同，腳手架一個立面總距大于3000mm小于6000mm的單獨設置交叉剪刀撐，立面距離小于3000mm的設置之字型斜撐。C 架中每隔6跨設置一道橫向支撐，支撐斜桿在12步內由底至上成之字型連續(xù)布置。D 剪刀撐鋼管的搭接長度不得小于80cm，且每一個搭接處使用的旋轉扣件不得小于兩個。（3）連墻件的設置A 連墻件設置全部采用鋼管拉結。B 連墻件均勻布置，每個拉結豎向間距不得超過兩倍步距，水平間距不得大于三倍縱距。且每個拉結屏蔽的腳手架投影面積不得大于27m2；在規(guī)定距離如不存在預埋鋼管，則采用鋼管夾持墻體12、作為拉結固定點的辦法，使鋼管拉結的控制范圍在規(guī)范規(guī)定的范圍內。C 連墻件中的連墻桿宜水平布置且與墻體垂直，連墻桿與架體連接可稍下斜，絕對不允許上翹。 豎 豎向檔桿 橫向檔桿 連墻桿 主體結構連墻桿大樣（4）腳手架安全防護A 欄桿腳手架外側設置雙欄桿，兩道欄桿的高度分別為1.2m和0.6m。B 安全網腳手架外圍必須用密目安全網全屏蔽，安全網之間的接縫必須用尼龍繩捆扎牢固，不得有間隙。安全網采用合格密目安全網，設置在腳手架外立桿的內側，且須與腳手架縱向水平管扎牢。C 腳手架離墻間距為200300 mm，由于建筑物結構與腳手架本身結構的特殊需要，局部不能滿足該要求。故腳手架局部立桿離墻距離會超過3013、0mm，必須采用其它措施使腳手架的離墻間距控制在300mm以內。（5）鋪設腳手板A 腳手架外側設置擋腳笆，擋腳笆設置在腳手架鋼管內側，安全網外側，竹榀與鋼管必須用16#鐵絲捆扎。B 腳手板采用竹笆板鋪設，與鋼管必須用16#鐵絲捆扎，不得有探頭板出現(xiàn)。4.腳手架驗收（1） 腳手架每搭設至10m高度進行過程驗收。（2） 過程驗收包含鋼管、扣件的檢查，腳手架搭設是否符合規(guī)范，安全設施承掛情況。（3） 腳手架經過階段驗收后，已驗收部分可以投入使用。5.腳手架的荷載控制（1） 結構施工用時腳手架的荷載控制結構施工用時腳手架施工荷載必須嚴格控制，同時作業(yè)的施工步數不得超過二層，每層作業(yè)荷載不得大于3KN/14、m2。（2） 裝飾施工用時腳手架的荷載控制裝飾施工用時腳手架施工荷載必須嚴格控制，同時作業(yè)的施工步數不得超過三層，每層作業(yè)荷載不得大于2KN/m2。三、設計計算3.1計算參數：1. 步距：h=1.5m；2. 立桿縱距：La=1.5m；3. 立桿橫距：Lb=1.05m；4. 作業(yè)層數：按裝飾施工時n=2計算；5. 連墻件：按兩步三跨設置；6. 鋼管截面特性：表-1外 徑(mm)壁 厚t(mm)截面積A(cm2)慣性矩I(cm4)截面模量W(cm3)回轉半徑i(cm)每米質量kN/m483.54.8912.195.081.580.0387.I16工字型鋼截面特性： 截面面積 S=26.11 cm215、（1）型鋼截面x軸的凈截面抗彎模量： Wnx=140.9 cm3；（2）型鋼截面塑性發(fā)展系數： x=1.05；（3）慣性距： Ix=1127104mm4；（4）型鋼截面彈性模量： E=2.06105mm2；（5）型鋼截面回轉半徑： ix=6.5710mm；（6）型鋼截面高度h=160mm，寬度b=88mm，翼緣平均厚度t=9.9mm。3.2桿件抗彎強度及撓度計算一、 大橫桿計算：大橫桿按照三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。按照大橫桿上面腳手板和活荷載為均布荷載計算大橫桿的最大彎矩和變形。（1）均布荷載計算值：大橫桿自重標準值:P1=0.038 kN/m；腳手板荷載標準值：P216、=0.351.51.2/(21.5)=0.228 kN/m；活荷載標準值(按結構施工考慮)：Q=31.51.05/(21.5) =1.575 kN/m；靜荷載設計值：q1=1.2(P1+P2)=1.2(0.038+0.228)=0.319 kN/m；活荷載設計值：q2=1.4Q=1.41.575=2.205 kN/m；（2）大橫桿抗彎強度計算：跨中產生最大彎矩和最大撓度時荷載的最不利布置圖（圖1）：大橫桿跨中最大彎矩和最大撓度荷載組合簡圖（圖1）M1max=0.08 q1L2+0.10 q2L2 =0.080.31.52+0.12.521.52 =0.62； 支座處出現(xiàn)最大內力（彎矩）時，荷載17、的最不利布置簡圖（圖2）： 大橫桿支座最大彎矩荷載組合簡圖（圖2）MBmax=-(0.10 q1L2+0.117 q2L2) =-(0.10.31.52+0.1172.521.52) =-0.73；MBmaxM1max，選擇MBmax進行強度驗算，=M/W=0.73106/5080=143.7N/mm2f=205 N/mm2,滿足要求。（3）大橫桿撓度計算（在計算變形時，q1、q2為標準值）：Vmax=0.667q1L4/100EI+0.990 q2L4/100EIq1=0.038+0.21=0.248 KN/mq2=1.8 KN/m=(0.6670.2481.54+0.991.81.54)/18、（1002.06105121900）=3.92 mmV=L/150=10mm，滿足要求。二、小橫桿的抗彎強度及撓度計算小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算。大橫桿在小橫桿的上面，用大橫桿的最大反力計算值，在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。（1）荷載計算：小橫桿自重標準值： q=0.038KN/m；大橫桿自重標準值： P1=0.0381.5=0.057KN；腳手板荷載標準值： P2=0.351.51.2/(21.5)= 0.18KN；活荷載標準值： Q=3.01.51.05/(21.5)=1.58KN；荷載設計值： P=1.2(0.057+0.18)+1.41.58=2.50KN；計算19、簡圖（圖3）（2）抗彎強度計算：Mmax=qL2/8+pL/3=0.0381.052/8+2.501.05/3=0.88 =M/W=0.88106/5080=173 N/mm2f,滿足要求。（3）撓度計算最大撓度為小橫桿自重均布荷載與集中荷載最不利分配引起的最大撓度（計算撓度時，按荷載標準值計算）。q=0.038 kN/m p=0.057+0.18+1.58=1.82 kNVmax=5qL4/384EI+pL(3L2-4L2/9)/72EI=(50.03810504)/(3842.06105121900)+1.821050(310502+410502/9)/(722.06105121900) 20、=0.03 mmVmaxV=L/150=7mm且10mm，滿足要求。3.3 扣件抗滑力計算：縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按下式計算： RRC式中：R-縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值。 RC-扣件抗滑承載力設計值，取RC=8.0 kN1、荷載值計算：大橫桿自重標準值： P1=0.0381.5=0.057 kN；腳手板荷載標準值： P2=0.351.51.2/2=0.28 kN；活荷載標準值： Q=31.51.05/2=2.36 kN；荷載設計值： R=1.2(0.57+0.28)+1.42.36=4.32 kN；單扣件：RRC，滿足要求。當直角扣件的擰緊力矩達40-21、65時，試驗表明：單扣件在12 KN的荷載下會滑動，其抗滑能力值取8.0 kN。雙扣件在20 kN的荷載下會滑動，其抗滑承載力取12.0 kN。3.4腳手架荷載標準值計算：作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。1、靜荷載NG計算（1）立桿自重： NG1=217.500.038=1.33 kN （2）大橫桿自重：步距數=（17.5)/1.5=12步 NG2=1221.50.038=1.37kN3）小橫桿自重：（小橫桿靠墻一端至墻裝飾面的距離不宜大于100mm。） NG3=121.350.038=0.62 kN（4）扣件自重：（每步架四個扣件） NG4=1240.015=0.72 kN（522、）腳手板自重：（按滿鋪三層計算，腳手板離墻面距離為120-150mm。） NG5=3(1.0+0.2)1.50.35=1.89 kN （6）兩小橫桿間增加一根小橫桿及增加兩個扣件自重： NG6=121.350.038+20.015=0.65kN（7）護欄自重：（護欄為外側每步架中間增設一道大橫桿） NG7=121.50.038=0.68 kN（8）擋腳板自重：（擋腳板采用杉木板，厚0.02m，高0.18m,5 kN/m3,0.18kN/m） NG8=31.50.018=0.08 kN（9）剪刀撐自重：（當剪刀撐與地面夾角為45時，0.54m/m2,當剪刀撐與地面夾角為60時，0.44 m/m223、） NG9=1.517.50.540.038=0.54 kN （10）剪刀撐扣件自重：（剪刀撐數量=17.5/6m=3付，每付扣件為14個，旋轉扣件重14.6 N/個） NG10=3140.015/4=0.16kN（11）安全網自重： NG11=17.51.50.05=1.31 kN（12）橫向支撐體系自重： NG12=1220.038+2120.015=1.27 kN NG=NG1+NG12=10.62kN為簡便計算，在一縱距內，內外立桿上各所承受的靜荷載為靜荷載總和的1/2，即：NG=1/2 NG=5.31knN實際上外立桿上因有安全網、剪刀撐、擋腳板等荷載，外立桿上的靜荷載大于內立桿的靜24、荷載。 2、施工荷載NQ計算（按裝修時二層同時施工） NQK = 2 kN/m2NQ = 1.5(1.05+0.2)22=7.5 kN NQ為施工荷載（活荷載）標準值產生的軸向力在一縱距內的總和，內外立桿各按NQ /2取值，即：NQ=1/2 NQ=3.75 kN。N= NG+ NQ=5.31+3.75=9.06kN.3、風荷載計算（1）風荷載標準值按下式計算：Wk=0.7zsW0式中：W0基本風壓，XX地區(qū)取0.45kN/m2。 z風荷載高度變化系數，按離地面高60m，地面粗糙度為C類，查表-5，z=1.46。s風荷載體型系數，W0d20.002，s=+1.2。Wk=0.71.461.20.425、5=0.55kN/m2（2）考慮風荷載時，立桿的軸向壓力設計值計算： N=1.2 NG+0.851.4 NQ =1.25.31+0.851.47.5=15.30 KN（3）風荷載設計值產生的立桿段彎矩Mw計算： Mw=0.851.4WkLah2/10=0.851.40.551.520.1=0.15 3.5立桿的穩(wěn)定性計算1、不考慮風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算： =N/Af=9.06103/（0.26489）=71.26 N/mm2f=205 N/mm2,滿足要求。式中：N立桿的軸心壓力設計值 N=1.2 NG+1.4NQ=1.2X5.31+1.4X3.75=11.62 kN 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系26、數，由長細比=l0/i查表-8，=260/1.58=164，=0.262。l0-計算長度，由公式l0=Kh確定，l0=1.1551.51.5=2.6m。K-計算長度附加系數，取K=1.155。-計算長度系數，查表-9得=1.5。A-立桿凈截面面積，A=4.89cm2。i-計算立桿的截面面積回轉半徑，i=1.58cm。W-立桿凈截面模量，W=5.08 cm3。2、考慮風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算： =N/A+Mw/Wf N=1.2 NG+0.851.4NQ=1.25.31+0.851.43.75=10.83 kN =10.83103/0.262489+0.13106/5.08103=110.16N27、/mm2 f,滿足要求。3.6連墻件計算1、連墻件的軸向力按下式計算N1=N1W+N0=9.07+5=14.07 kN 式中：N1W風荷載產生的連墻件軸向力設計值（kN）, 按下式計算：N1W=1.4WkAW=1.40.4813.5=9.07 kNWk風荷載標準值，Wk=0.48 kN/m2 AW每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側的迎風面積 AW=34.5=13.5 m2（二步三跨）。 N0連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力，規(guī)范規(guī)定：N0=5 kN 2、連墻件抗彎強度計算連墻件采用483.5鋼管，與預埋在框架邊梁上的短鋼管扣接。L=0.1+1.05+0.3+0.25=1.7m0=1.2728、L=2.2m（查表-10其他桿件類）= L0/i=220/1.58=139=0.353=N1/A=14.07103/(0.353489)=81.5 N/mm2f，滿足要求。3、連墻件與預埋短鋼管扣接點處扣件抗滑力校核R=N1=14.07 kNRRC=8 kN(單扣件)不滿足要求，需采用雙扣件或焊接。3.7工字鋼外伸梁計算(1)、繪制計算簡圖及剖面圖(2)、外伸鋼梁彎曲強度計算根據GB50017-2003,鋼梁按單向受彎計算，鋼梁在結構樓面上的擱置長度大于外伸段長度，計算荷載時，不考慮鋼梁自重。1）求支座B處對強軸X-X的最大彎矩：MX=N1(a+b)+N2b N1=N2=11.62 kN MX29、=11.62(1.05+0.3)+11.620.3=19.17 2）鋼梁彎曲強度校核：= MX /xWnx=19.17106/(1.05140.9103)=129 N/mm21350/400=3.38mm，不滿足要求，需采用鋼絲繩斜拉。鋼結構規(guī)范規(guī)定，受彎構件的跨度在驗算撓度允許值時，對懸臂和外伸梁為懸伸長度的2倍。=1+2=3.79mm2X1350/400=6.76 滿足要求。(5)、支座A處錨環(huán)校核（不考慮斜拉鋼絲繩的作用）由圖2得： RA=11.61 kN = RA /AfA16圓鋼截面面積，A=201mm2=11.61103/201=57.75 N/ mm2滿足要求。(6)、斜拉鋼絲繩計算1）繪制計算簡圖將圖5的計算簡圖簡化為圖6，可避免作超靜定計算，結構偏于安全。計算簡圖（圖6）單位：米2）計算鋼絲繩破斷拉力（每一縱距布置一根斜拉鋼絲繩）由圖6得： =0T=/ =23.75 kN3）查表選用鋼絲繩查表，根據以上計算結果選用619-17-1700鋼絲繩。校核：=/K=0.85184/6=26.1 kNT=23.75 kN。 鋼絲繩的允許拉力（kN）。 鋼絲繩的破斷拉力，該型號鋼絲繩=184 kN。 鋼絲繩破斷拉力換算系數，由鋼絲繩結構表查得： =0.85。 K鋼絲繩安全系數，K=6。4）查表選用卡環(huán)