一、编制依据:
1、《江苏省建筑施工悬挑式钢管脚手架安全技术规程》(DGJ32J121-2011);
2、《扣件式钢管脚手架安全技术规程》(JGJ130-2011);
3、《建筑施工计算手册》江正荣著 中国建筑工业出版社;
4、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99);
5、施工现场实际情况。
二、工程概况:
常州佳兆业·凤凰湖壹号外墙脚手架采用悬挑式钢管脚手架,采用18a#工字钢做为悬挑梁,钢管规格为φ48*3.5,悬挑最高高度为11步约20.3m。悬挑脚手架已全部搭设完毕,有四根18a#工字钢穿过电梯井,因电梯施工,需将这四根工字钢割除,如下图所示:
三、材料准备
| 材料 | 规格 | 数量 |
| 钢丝绳 | φ19 | 2000m |
| 槽钢 | 16a | 350m |
| 圆钢 | 20 | 130m |
| 螺杆 | φ20,300长 | 84根 |
| 氧气-乙炔 | 各3瓶 | |
| 电焊机 | 2台 | |
| 防火设施 | 若干 |
检查外架所有拉结点 钢丝绳卸荷 钢丝绳斜拉 型钢斜撑
拆电梯井脚手架(割除电梯井工字钢)
五、施工部署
1、所有施工开始前,项目经理组织技术、安全、质量、动力等部门对外架进行全面检查,对松对的扣件重新拧紧,对松动及被破坏的拉结点进行重新拉结,保证外架与墙体的整体性。
2、钢丝绳卸荷:采用φ19钢丝绳,在悬挑工字钢梁上侧约7.2m、14.4m处(悬挑工字钢上部第四步和第八步脚手架处)卸荷。钢丝绳下部用绳卡固定在外侧两根立杆与横杆交接点处,上部穿过螺杆洞固定在上一层的墙体上,做法同钢丝绳斜拉。
3、钢丝绳斜拉:
①在悬挑工字钢梁离墙体2.9m及1.9m(立杆旁边)分别焊φ20圆钢拉环,拉环穿过钢梁上翼缘板焊接固定于腹板两侧,圆钢与钢梁腹板搭接长度不小于100mm,钢梁上翼缘中部钢筋留设半径为20mm的鸡心环,焊接前应先将钢筋与钢梁相接的一面削平,焊接要求满焊。焊接见下图:
②φ19钢丝绳穿过鸡心拉环用钢丝绳线卡固定牢固,线卡数量不得少于3个。上端为φ20穿墙螺杆固定在外墙上,钢丝绳与钢梁的夹角不得小于45°。上端穿墙螺栓做法如下图所示:
3、型钢斜撑:采用16a槽钢做为斜撑,槽钢一端支承在下一层的梁上,上端与工字钢连接点距墙体水平距离2.5m,连接点处槽钢削成49°角,与工字钢满焊。如下图:
4、工字钢梁与墙体的连接:因工字钢梁在主体结构施工阶段已经采用3根U形螺栓锚环固定,现要将最里面的2根U形螺栓割除,留最外面一根,为了使钢梁牢固,需留有200mm的工字钢在电梯井内,工字钢梁与外墙内侧相接处用400长两根φ25圆钢穿过工字钢腹板,并焊接在腹板上,以防止工字钢梁脱落。如图:
5、电梯井内工字钢割除:在上部卸荷、斜拉,下部斜撑全部施工完成后,经项目部技术、质量、安全与动力部门检查合格,开始拆除电梯井内脚手架,拆除从最顶端开始,当拆除至钢梁部位时,施工人员站在下一层脚手架上,开始进行工字钢割除工作。施工前,先在电梯井内脚手架竹笆片上铺设防火毯,将氧气、乙炔瓶放置在楼层内,施工人员站在电梯井内脚手架上,施工时必须佩戴安全“三宝”。将上一层钢梁割除后,开始拆除下一层脚手架,依次进行。
六、注意事项
1、脚手架的加固属于高空危险做业,施工人员进场前,项目部技术与安全部门必须对施工人员进行技术、安全交底,未经过交底人员不得进入现场施工。
2、施工人员施工时必须佩戴好安全帽、安全带与安全绳,项目部所有管理人员都应随时督促工人正确使用安全“三宝”。
3、施工时需使用电焊、氧气—乙炔气割等设备,使用前,必须先通知安全、动力部门,做好“三级动火许可”工作。现场使用的电焊机应放置在安全位置,临时用电应符合相关要求。氧气—乙炔瓶应安装有回火装置,放置在楼层内应保证氧气与乙炔瓶的安全距离不小于5m。
4、电焊与气割施工前应做好防火设施,在相关位置铺设好防火地毯,楼层内应按规定做好消火栓的布置。
5、电梯井内脚手架拆除应按脚手架拆除的规定执行,拆除完的钢管、钢梁、扣件等应通过施工电梯运输至地面,严禁高空抛物。
附:1、电梯井部位悬挑架加固示意图
2、悬挑架加固计算书
附计算书:
型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)以及本工程的施工图纸。
一、参数信息:
1.主梁构造参数
主梁与建筑物连接方式:主梁平铺在建筑物楼面上
建筑物外悬挑长度m(m):3
建筑物内锚固长度t(m):0.2
锚固压点方式:压环钢筋,钢筋直径(mm):20
楼板混凝土强度等级:C30
2.主梁材料及性能参数
主梁截面类型:工字钢,主梁规格:18号工字钢
3.立杆作用主梁上的力
序号 主梁上的力大小(kN) 作用点离墙距离(m)
1 6 2.9
2 6 1.9
3 6 0.3
4.拉绳与支杆参数
主梁上面采用钢丝绳、下面采用支杆与建筑物联结。
钢丝绳型号:6×19,公称抗拉强度(N/mm2):1400,钢丝绳直径(mm):18.5;
钢丝绳安全系数取:6,钢丝绳不均匀系数α:0.85;
钢丝绳共点布置,与墙支点垂直距离为5.8m;
支撑距离墙长度(m):2.9,1.9;
支杆采用16a号槽钢;
支杆共点布置,与墙支点垂直距离为2.9m;
支撑距离墙长度(m):2.5;
二、主梁的受力计算:
主梁按照悬臂连续梁计算
主梁的截面惯性矩I=1660cm4,截面抵抗矩W=185cm3,截面积A=30.6cm2,重量m=24.1kg/m。
主梁自重荷载设计值 q=1.2×24.1×10/1000=0.2kN/m;
悬挑脚手架示意图
悬挑脚手架主梁计算简图
悬挑脚手架主梁剪力图(kN)
悬挑脚手架主梁弯矩图(kN·m)
悬挑脚手架主梁变形图(mm)
各支座对主梁的支撑反力由左至右分别为:
R1=6.3kN;R2=0.71kN;R3=7.47kN;R4=12.06kN;R5=6.19kN;
最大弯矩:Mmax=1.243kN·m;
计算公式如下:
σmax=Mmax/γW+N/A ≤f
式中 Mmax -- 截面承受最大弯矩值,Mmax=1.243kN·m;
W -- 主梁净截面模量,W=185cm3;
γ -- 截面塑性发展系数,γ=1.05;
N -- 主梁的轴力,N=6.21kN;
A -- 主梁截面积,A=30.6cm2;
f -- 钢材的抗弯强度设计值,f=215N/mm2;
经计算得出σmax=1.243×106/(1.05×185000)+6.21×103/3060=8.428N/mm2 三、主梁的整体稳定性计算: 主梁采用18号工字钢,计算公式如下: σ = M/φbWx ≤[f] 其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数: 查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得,φb=2 由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到 φb值为0.93。 经过计算得到最大应力 σ =1.243×106/(0.93×185000)=7.225N/mm2; 水平钢梁的稳定性计算σ =7.225N/mm2小于[f]=215N/mm2,满足要求! 四、拉绳与支杆的受力计算: 1.钢丝绳受力计算 钢丝绳产生的支座力:R1=6.296;R3=7.466; 钢丝绳的拉力为:RU1=R1/sinα1=6.3/sin63°=7.04kN; RU2=R3/sinα2=7.47/sin72°=7.86kN; 2.支杆受力计算 支杆产生的支座力:R2=0.714; 支杆的轴力为:RD1=R2/sinβ1=0.71/sin49°=0.94kN; 五、拉绳与支杆的强度计算: 1.钢丝绳强度计算 钢丝绳最大拉力为:RUmax=7.856kN; 选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径18.5mm。 [Fg]=αFg/K 其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力; Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和,查表得Fg=180kN; α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,α=0.85; K -- 钢丝绳使用安全系数,K=6。 得到:[Fg]=0.85×180/6=25.5kN > Ru=7.856kN。 经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。 2.支杆强度计算 支杆最大轴力为:RDmax=0.943kN; 支杆以 16a号槽钢计算,支杆的容许正应力按照下式计算: σ = N/φA ≤ [f] 其中 σ -- 支杆正应力计算值; N -- 支杆轴力设计值,N = 0.943kN; φ-- 支杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到 φ= 0.818; i -- 支杆的截面回转半径,i =6.28cm; l -- 支杆的计算长度,l = 3.829m; A -- 支杆的净截面面积,A =21.95cm2; [f] -- 支杆的抗压强度设计值,f=215N/mm2; σ = N/φA=0.943×103/(0.818×21.95×102)=0.525N/mm2<215N/mm2 支杆强度性计算值σ = 0.525N/mm2小于[f]=215N/mm2,满足要求! 3.钢丝绳拉环强度计算 钢丝绳的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为N=RUmax=7.856kN 钢丝绳的拉环的强度计算公式为: σ = 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; 所需要的钢丝绳的拉环最小直径:Dmin=[7856×4/(3.142×50×2)]1/2=10mm; 实际拉环选用直径D=12mm 的HPB235的钢筋制作即可。 4.斜撑支杆焊缝强度计算 斜撑支杆采用焊接方式与墙体预埋件连接,对接焊缝强度计算公式如下 σ = N/lwt ≤ft 其中 N -- 斜撑支杆的轴向力,N=0.943kN; lwt --取斜杆截面积,A=2195mm2 ft -- 对接焊缝的抗拉或抗压强度,取185N/mm2; 经过计算得到焊缝最大应力: σ = 0.943×103/2195=0.43N/mm2 六、锚固段与楼板连接的计算: 主梁与楼板压点的压环强度计算公式为: σ = N/2A ≤ [f] 其中 N -- 主梁与楼板压点的压环受力:N=6.186kN; [f] -- 压环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8每个压环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2; d -- 压环钢筋的设计直径,d=20mm; A -- 压环钢筋截面积,A=πd2/4=3.142×202/4=314.159mm2; σ=N/2A=6.186×103/(314.159×2)=9.85N/mm2<[f]=50N/mm2 压环所受应力σ=9.85N/mm2小于吊环最大应力[f]=50N/mm2,满足要求! 主梁楼板压点的压环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度。下载本文