外脚手架专项施工方案.docx

*工程一标段悬挑脚手架专项补充施工方案编制人：职务（称）：日期:审核人：职务（称）：日期:审批人：职务（称）：日期:批准部门（章）由*房地产开发有限公司开发建设的*标段项目目前正处于主体施工阶段，最高楼层已施工至九层楼面，最低楼层已施工至六层楼面，外架采用传统的悬挑脚手架，四层面开始悬挑，共悬挑三挑，悬挑层分别为：四层(楼面开始)、十层、十六层，由于传统的悬挑施工，主梁必须伸入楼层内，且本工程楼层结构外围多数为阳台，厨房，卫生间，为确保主梁受力安全性，主梁必须伸入楼层内，此传统施工工艺影响了后续二次结构施工,且对以后渗漏隐患较大,为此我项目部决定8#楼、10#楼十层、十六层楼面开始取消传统悬挑架施工方法,采用新型悬挂式悬挑脚手架。该新型施工工艺具体施工方案如下：一、材料选择：1、型钢水平悬挑梁采用16号工字钢，所有挑梁尾端采用螺栓锚固或钢板焊接，挑梁均采用20的拉杆斜拉，斜拉上锚固点为框架梁或剪力墙板。转角处斜拉杆采用双拉杆。2、悬挑梁与拉杆、拉杆与建筑物采用高强24销栓连接。型钢连接钢板与建筑物，采用高强中28螺栓连接。转角处型钢与预埋钢板焊接。二、此脚手架方案的优点1、用此方法悬挑，不影响悬挑层的外墙砌体施工，外墙无需开洞，可大大减少因修补洞口而引起外墙渗漏的隐患。2、本方案拉杆用花篮套筒紧固拉杆，比钢丝绳更容易保证其受力状态，且拉杆上端预埋铁套筒，无需在模板上开洞。3、本方案与传统的悬挑型钢固定方式比较，可大大减少型钢用量，而且各构件可定型化制作，可周转次数多，既节省成本，又美观实用。第一节、悬挑梁验算一、基本参数主梁离地高度(m)20悬挑方式普通主梁悬挑主梁间距(mm)1500主梁与建筑物连接方式锚固螺栓连接主梁建筑物外悬挑长度L(mm)1250主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm)0梁/楼板混凝土强度等级C30二、荷载布置参数支撑点号支撑方式距主梁外锚固点水平距离(mm)支撑件上下固定点的垂直距离Li(mm)支撑件上下固定点的水平距离Lz(mm)是否参与计算1上拉IlOO28001100是作用点号各排立杆传至梁上荷载标准值F,(kN)各排立杆传至梁上荷载设计值F(kN)各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm)主梁间距la(mm)17.429.26300150027.429.26HOO1500附图如下：1500平面图三、主梁验算主梁材料类型工字钢主梁合并根数立1主梁材料规格16号工字钢主梁截面积A(Cm2)26.1主梁截面惯性矩IX(Cm4)1130主梁截面抵抗矩WX(Cm3)141主梁自重标准值gk(kNm)0.205主梁材料抗弯强度设计值fXN/mnf)215主梁材料抗剪强度设计值(Nmn?)125主梁弹性模量E(Nn三2)206000主梁允许挠度WKmm)1/250荷载标准值：q'=gk=0.205=0.205kNm第1排:F1=F7nz=7.42l=7.42kN第2排：F,2=F27nz=7.42l=7.42kN荷载设计值：q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kNm第1排：F1=F1nz=9.26l=9.26kN第2排：F2=F2nz=9.26l=9.26kN9.26kN0.25kNm9.26kNI 0.25kNm(U11001501、强度验算-2.051弯矩图(kNm)GmaX=MmaJW=2.051×IO6141OOO=14.545Nmm2=215Nmm2符合要求！2、抗剪验算6.8676.7923-2.4682.668-2.668剪力图(kN),nax=Qma(8Iz)bh02-(b-)h2=6.867×1OOO×88×1602-(88-6)×140.22(8×11300000×6)=8.115N/mm2TlnaX=8.115Nmm2<=125Nmm2符合要求！3、挠度验算v,nax=0.53mm<v=2×l250=2×1250/250=IOmm符合要求！4、支座反力计算R=6.867kN,R2=11.966kN四、上拉杆件验算上拉杆材料类型钢筋上拉杆截面类型20上拉杆截面积A(Cm2)3.801上拉杆截面惯性矩I(CmO245上拉杆截面抵抗矩W(Cm3)49上拉杆材料抗拉强度设计值f(Nn三2)205上拉杆弹性模量E(Nmn?)206000对接焊缝抗拉强度设计值RW(N/mn?)185焊缝厚度%(mm)0.7焊缝长度lw(mm)120角焊缝强度设计值f*Nmm2)160上拉杆件角度计算：=arctanL!L2=arctan(2800l100)=68.552°上拉杆件支座力：Rs2=nzR2=l×11.966=11.966kN主梁轴向力：Nszi=RsiZtanai=I1.966/tan(90o-68.552o)=4.70IkN上拉杆件轴向力：Ns=Rssin=l1.966sin68.552°=12.853kN上拉杆件的最大轴向拉力Ns=maxNs.Ng=12.85kN轴心受拉稳定性计算：=NsA=12.85×IO3380.1=33.81Nmm21ONZmm2符合要求！角焊缝验算：l=Ns(he×iw)=12.85×103(0.707×120)=7.14Nmm2<ff,w=l.22×160=192.2Nmm2正面角焊缝的强度设计值增大系数P尸1.22符合要求！对接焊缝验算：G=Ns/(IWt)=12.85×103A=7578×103380.1=33.81Nmm2fiw=185Nmm2符合要求！五、悬挑主梁整体稳定性验算主梁轴向力：N=(Nsz)nz=(4.701)1=4.701kN压弯构件强度：OmaX=MmaX/(yW)+NA=2.05l×106(1.05×141×l03)+4.701×1032610=15.65Nmm2f=215Nmm2塑性发展系数=1.05符合要求！受弯构件整体稳定性分析：其中Qb-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，b=2由于b大于0.6,根据钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B,得到牝值为0.93。=MmaX/(bW)=2.051X106(0.929×141×103)=15.657Nmm=215Nmm2符合要求！六、型钢与连接钢板的焊缝计算主梁与连接钢板连接方式焊接梁/楼板混凝十强度等级C30主梁对接焊缝的抗剪强度设计值fj'(NZmm2)125主梁对接焊缝的抗拉强度设计值GW(N/mm2)185主梁焊接支座处的剪力值：V=6.867kN承载部分面积对中和轴的面积矩：S=b×t×(h-t)2=88×9.9×(160-9.9)/2=65383.56mm3腹板与翼缘板交接处焊缝正应力：=V×S(I×d)=6.867×103×65383.56(l130×l04×6)=6.58Nmm2fvw=125Nmm2七、对连接钢板强度验算竖向应力=VA=6.87×1000250×12-30×12×2=3.01Nmm2=215Nmm2满足要求！八、预埋螺栓强度验算焊接钢板与建筑物采用2个高强中28螺栓连接销栓的抗剪承载力N=川4N=3.1416×(282)2×120×2=147.8kN远大于支座反力R=6.87kN满足要求九、拉杆偏心作用影响验算由于拉杆拉结点在型钢侧边，拉杆拉力对型钢中心有扭矩。在设置拉杆时，相邻型钢的拉杆设置方向相反。16#工字钢翼缘板宽度88mm,连接钢板厚度12mm拉杆对型钢中心轴的扭矩：M=(88-1210:*2.85=0.64ZN.机2结构中通过扫地杆顶住立杆抵消其扭矩，扫地杆高度20Omm耳岫杆轴力=Md=ONkN.m/(0.2+0.08)=2.29ZNSkN扫地杆采用单扣件，满足要求！在施工过程中，要保证扫地杆顶紧立杆，扣件扣在扫地杆下端。第二节有飘窗部位悬挑205米计算书本工程部分位置设计有飘窗，飘窗挑出0.8米，飘窗部位悬挑长度2.05米，内力杆离开墙面1.1米。侧面图内外立杆对型钢的荷载设计值Nl=N2=9.26kN,型钢自重荷载设计值q=0.25kNm通过力学求解器可得：一、强度验算弯矩图(kNm)轴力图max=Mn三W+NA=4.4×106141OOO+10.08×1032610=35.06Nmm2<f=210Nmm2F拉杆=l7.96kN拉杆为直径22的钢筋用45号花篮连接套筒连接（具体做法详见附图）拉杆受力计算，拉杆：=FZA=17.96×1080=47.26Nmm2f=21ONZmm2符合要求！二、抗剪验算max=Qma(8Iz)bho2-(b-)h2=5.4×1OOO×88×1602-(88-6)×140.22(8×Il300000×6)=6.45NZmm2ma=6.45Nmm2<=125NZmm2符合要求！三、挠度验算vma=0.96mm<v=2×l250=2×1900/250=15.2mm符合要求！四、支座反力型钢锚固处R=10.90kNR 拉杆=17.96kN（R水平=10.O8kN,R竖向=4.136kN）（R水平=-10.08kN,R竖向=14.859kN）五、悬挑主梁整体稳定性验算主梁轴向力：N=(Nsz)nz=(10.08)l=10.O8kN压弯构件强度：tt=Mma(W)+NA=4.40×106(L05×I41×lO3)+10.08×1032610=33.57Nmm2f=215Nmm2塑性发展系数=1.05符合要求！受弯构件整体稳定性分析：其中Qb-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，b=2由于b大于06根据钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B,得到牝值为0.93。=MmaX/(QbWx)=4.4x106(0.929×141×l03)=33.59Nmm2f=215Nmm2符合要求！六、型钢与连接钢板的焊缝计算主梁与连接钢板连接方式焊接梁/楼板混凝土强度等级C30主梁对接焊缝的抗剪强度设计值fj(NZmm2)125主梁对接焊缝的抗拉强度设计值fJ(Nmm2)185主梁焊接支座处的剪力值：V=IO.9OkN承载部分面积对中和轴的面积矩：S=b×t×(h-t)2=88×9.9×(160-9.9)/2=65383.56mm3腹板与翼缘板交接处焊缝正应力：=V×S(I×d)=10.90×103×65383.56(lI3O×104×6)=10.44Nmm2nw=125Nmm2七、对连接钢板强度验算竖向应力=VA=10.90×1000250×12-30×12×2=4.78Nmmf=215Nmm2满足要求！八、预埋螺栓强度验算焊接钢板与建筑物采用2个高强中28螺栓连接螺栓的抗剪承载力此=用WN=3.1416×(282)2×120×2=147.8kN远大于支座反力R=10.90kN满足要求第三节最不利转角(带连梁)东北角转角处悬挑主梁所受荷载最大l800l650l1450÷*14验算主梁一悬挑主梁悬挑长度2.05米。计算简图为（计算时型钢伸出外立杆15公分部分忽略）：悬挑主梁为16#工字钢，自重荷载设计值0.25kNm,连梁为14#工字钢，自重荷载设计值0.2kNmoN=9.26kNN2=9.26+0.20x0.88/2+9.26×0.22/0.88=11.66N2=9.26+0.20×1.452÷9.26×0.81.45=14.5OANq=0.25kNmm2通过力学求解器得到：-15.5"轴力图ma=MnaxW+NA=6.68×IO614IOOO+15.57×1032610=53.33Nmm2<f=21ONZmm2F拉杆=27.74kN拉杆为直径22的钢筋用45号花篮连接套筒连接（具体做法详见附图）该位置采用双拉杆，计算时，一根立杆参与计算拉杆受力计算，拉杆：=FA=27.74×1080=73Nmm2=21ONZmm2符合要求！二、抗剪验算剪力图(kN),ux=Qmax(8Iz)bho2-(b-)h2=12.94×1000×88×1602-(88-6)×I4O.22(8×11300000×6)=15.46N/innrma=15.46Nmm2=125Nmm2符合要求！三、挠度验算变形图(mm)vna=1.82mm<v=2×lx250=2×1900/250=15.2mm符合要求！四、支座反力型钢锚固处R1=20.25kN(R水平=15.57kN,R竖向=12.95kN)R拉杆=27.74kN(R水平=-15.57kN,R竖向=22.95kN)五、悬挑主梁整体稳定性验算主梁轴向力：N=(Nsz)nz=(15.57)1=15.57kN压弯构件强度：max=Mma(W)+NA三6.68×106(1.05×I41×lO3)+15.57×1032610=51.08Nmm2f=215Nmm2塑性发展系数=1.05符合要求！受弯构件整体稳定性分析：其中b-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，b=2由于b大于0.6,根据钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B,得到(Pb值为0.93。=MmaX/(bW)=6.68x106(0.929×141×103)=50.94Nmm2f=215Nmm2符合要求！六、型钢与连接钢板的焊缝计算主梁与连接钢板连接方式焊接梁/楼板混凝十强度等级C30主梁对接焊缝的抗剪强度设计值fj(NZmm2)125主梁对接焊缝的抗拉强度设计值GW(N/mm2)185主梁焊接支座处的剪力值：V=20.25kN承载部分面积对中和轴的面积矩：S=b×t×(h-t)2=88×9.9×(160-9.9)/2=65383.56mm3腹板与翼缘板交接处焊缝正应力：=V×S(I×d)=20.25×103×65383.56(1130×104×6)=19.39Nmmflw=125Nmm2七、对连接钢板强度验算竖向应力=VA=20.25×1000(250×12-30×12×2)=8.88Nmm2<f=215Nmm2满足要求!八、预埋螺栓强度验算焊接钢板与建筑物采用普通2个高强中28销栓连接螺栓的抗剪承载力此=入号£N=3.I416x（282x120×2=147.8kN远大于支座反力R=20.25kN满足要求!验算主梁二l800l650l1450l14>F-主梁二计算简图主梁二悬挑长度2.45米。计算简图（忽略型钢伸出外立杆15公分部位）悬挑主梁为16#工字钢，自重荷载设计值0.25kNm,连梁为14#工字钢，自重荷载设计值0.2kNmoAT1=9.26x180/500+0.2x0.5/2=3.38ZNN2=0.20x0.88/2+9.26×0.66/0.88=7.03ANN2=9.26+0.20×1.452+9.26×0.65/1.45=13.56%Nq=0.25kNmm2通过力学求解器得到：弯矩图轴力图ma=MnaxW+NA=4.62×IO6141OOO+15.16×1032610=38.58Nmm=210Nmm2F拉杆=23.88kN拉杆为直径22的钢筋用45号花篮连接套筒连接（具体做法详见附图）该位置采用双拉杆，计算时，一根立杆参与计算拉杆受力计算，拉杆：=FA=23.88×1080=62.84Nmm2<f=21ONZmm2符合要求！三、抗剪验算max=Qma(8Iz)bho2-(b-)h2=6.O9×1000×88×1602-(88-6)×140.22(8×Il300000×6)=7.28Nmm211ax=7.28Nmm2<=l25Nmm2符合要求！三、挠度验算变形图(mm)vma=1.80mm<v=2×l250=2×2300250=18.4mm符合要求！四、支座反力型钢锚固处R=16.34kN(R水平=15.16kN,R竖向=6.O9kN)R拉杆=23.88kN(R水平=-15.16kN,R竖向=18.45kN)五、悬挑主梁整体稳定性验算主梁轴向力：N=(Nsz)nz=(15.57)1=15.16kN压弯构件强度：GmaX=Mma(YW)+NA=4.62x106(L05×I41×lO3)+15.16×1032610=37.02Nmm2<f=215Nmm2塑性发展系数=1.05符合要求！受弯构件整体稳定性分析：其中Qb-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，b=2由于b大于06根据钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B,得到牝值为0.93。=MmaX/(PbWX)=4.62x106(0.929×141×l03)=35.23Nmm2<f=215Nmm2符合要求！六、型钢与连接钢板的焊缝计算主梁与连接钢板连接方式焊接梁/楼板混凝土强度等级C30主梁对接焊缝的抗剪强度设计值fj(NZmm2)125主梁对接焊缝的抗拉强度设计值fJ(Nmm2)185主梁焊接支座处的剪力值：V=l6.34kN承载部分面积对中和轴的面积矩：S=b×t×(h-t)2=88×9.9×(160-9.9)/2=65383.56mm3腹板与翼缘板交接处焊缝正应力：=V×S(I×d)=l6.34×103×65383.56(l130×l04×6)=15.55Nmm2nw=125Nmm2七、对连接钢板强度验算竖向应力=VA=16.34×1000(250×12-30×12×2)=7.17Nmm2<f=215Nmm2满足要求！八、预埋螺栓强度验算焊接钢板与建筑物采用普通2个高强中28螺栓连接螺栓的抗剪承载力此=八4N=3.1416×(282)2×120×2=147.8kN远大于支座反力R=16.34kN满足要求!第四节搁置主梁验算搁置主梁采用16号工字钢计算简图为9.269.269.269.26(1)3750.00-、强度验算:1¼.XBOmax=MnmZW=14.28×106141OOO=10l.28Nmm2f=215Nmm2满足要求！2抗剪验算：,nax=Qma(8Iz)bh02-(b-)h2=19.36×1OOO×88×1602-(88-6)×140.22(8×11300000×6)=22.88N/mm2,nax=22.88Nmm2<=l25Nmm23挠度验算v11ux=9.43mtn<v=l250=3750250=15mm4、支座反力计算RI=19.539kN,R2=18.6I85、主梁整体稳定性验算主梁轴向力：N=0nz=0/I=OkN压弯构件强度：nm=Mmax(W)+NA=14.28×106(1.05×141×l03)+0×1032610=96.45Nmm2f=215Nmm2塑性发展系数Y符合要求！受弯构件整体稳定性分析：其中b-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，b=2由于b大于0.6,根据钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B,得到(Pb值为0.93。=MmaX/(bW)=14.28×106(0.93×141×103)=108.90Nmmf=215Nmm2符合要求！第五节拉杆拉力对阳台悬挑梁的验算1、悬挑边梁校核1.1、 荷载计算悬挑边梁截面尺寸为200mmX500mm,拉杆对结构的竖向荷载比型钢对结构的竖向荷载大，所以计算时计算拉杆对阳台边梁的影响。通过力学求解器得普通部位拉杆对结构的竖向荷载为11.97kNo边上带连梁型钢上的拉杆竖向荷载为5.23kN,右边转角处拉杆为24.32kN,右边悬挑短梁上的型钢荷载为16.99kN°1.1.1恒载标准值的计算板的恒载标准值计算：0.5X1.6X0.11义25=2.2kNm梁的恒载标准值计算：0.2×0.5X25=2.5kNm1.1.2活载标准值计算：0.5X1.6X3=2.4kNm荷载设计值的计算1.35×(2.2+2.5)÷1.4×2.4=9.7kNm边梁计算简图15.2311.9715.23阳台边梁计算简图边梁结构计算弯矩图剪力图由结构力学求解器得：MmaX=59.46kN.m,Vmax=43.72kN抗弯验算：59.46 ×106=0.077%=2-30=550-30=520mwCIS-axfcbh14.3×200×5202s=0.5(1+1-2as)=0.5(1+1-2×0.077)=0.960MYsfyK=333.99mm259.46×1060.951×360×520实配218,A、.=402.12力篦2333.99z”/满足抗弯要求。2、纵向悬挑梁校核荷载计算短梁截面尺寸为20OmmX55Omm梁的恒载标准值计算：0.2X0.5X25=2.5kN/m梁的恒载设计值：1.2X2.5=3kNm梁端集中力为：43.72+24.32=68.04kN离开梁锚固点三分之一处集中力F=16.99kN悬挑短梁计算简图：16.9968.04结构计算:剪力图配筋校核由剪力图可知，最大的剪力为VmaX=9043kN,最大的弯矩值为M=137.53KNm配筋验算：%3O=550-30=5202-WAXngaxfcbh14.3×200×5202s=0.5(1+1-26z)=0.5(1÷l-2×O.178)=0.901Mrsfyfh=806.44/wm2137.53XlO60.91l×360×520实配320,Ax=942.48加2806.44篦2满足要求！第六节对阳台结构悬挑梁的验算#8号楼阳台悬挑梁钢筋配筋上部3根16,下部2根14,上部面积603m?,下部面积308mm2,计算面积603mm2o计算如下：h=460,b=200,ho=420,l=l,fc=11.9,fy=360,1=1.3用混凝土公式反推：As=*al*fc*b*h0fy=603可得=0.217=1-sqrt(1-2*as)=0.217可得as=O.193as=M(al*fc*b*h2)=0.193可得M=81.2KNm假设楼板恒载4.5KN/11活载2.5KN/m2o恒载=4.5*1.6=7.2KN/m；活载=2.5*1.6=4KN/m。1.4活载+1.2恒载=15KN/m假设梁上墙线荷载IOKNZmq=15+10=25KNm楼板和梁总弯矩M=g2=22KNm假设阳台栏杆线荷载3KNm,栏杆弯矩：3*1.6*13=6.5KNm因此悬挑梁现有梁上总弯矩22+6.5=28.5KNm所以富余荷载为81.2-28.5=52KNm,F=-=40KN,约为4吨。1.1.3#8号楼空调板悬挑梁钢筋配筋，上部3根14,下部2根14,上部面积462mn下部面积308mm2,计算面积462mm2e.计算如下：h=460,b=200,ho=42O,al=Lfc=11.9,fy=360,1=0.6用混凝土公式反推：As=*al*fc*b*hiy=462可得=0.166=1-sqrt(1-2*as)=0.166可得as=O.1525s=M(al*fc*b*h02)=0.1525后得M=64KN-m假设楼板恒载4.5KN/m2；活载2.5KN/m2o恒载=4.5*1.35=6KNm;活载=2.5*1.35=3.5KN/m。1.4活载+1.2恒载=13KNm假设梁上墙重10KNmq=13+10=23KN/m楼板和梁总弯矩M=g2=4KNm假设阳台栏杆线荷载3KNm,栏杆弯矩：3*1.35*0.6=2.5KN-m因此悬挑梁现有梁上总弯矩4+2.5=7KN-m所以富余荷载为64-7=57KNm,F=-=-=95KN,约为9吨。1.0.6