高層外懸挑架設(shè)計施工方案

高層外懸挑架設(shè)計施工方案前言：當(dāng)前高層外架工程，需要量大，各種構(gòu)造的挑架層出不窮，但多因安全、成本的原因，必能較好的解決；在保證安全的前提下，做到低成本、實(shí)用性和通用性，為廣大業(yè)內(nèi)人士所采用的構(gòu)造形式。我們在外挑架工程中設(shè)計了外懸掛式型鋼挑架，用于高層外挑架工程，收到較好的效果。一、外懸掛型組合挑架基本概況1、挑架采用I14工字鋼作為主受力挑梁，φ15鋼繩倒拉。2、挑架上部按24m高的φ48*35mm鋼管扣件式腳手架，立桿縱距1.8m，步距1.8m，立桿橫距1.0m，外立桿距挑梁端5cm，內(nèi)立桿距建筑300mm；外立桿每步中間增加一道護(hù)身欄桿，外立桿內(nèi)側(cè)滿掛2000目綠色密目安全網(wǎng)。3、連墻桿件采用二步三跨。4、剪刀撐按45°角連續(xù)搭設(shè)，剪刀撐跨越6根立桿。5、按兩層操作面施工荷載設(shè)計，三層腳手板，兩層水平兜網(wǎng)。6、成都地區(qū)風(fēng)荷載取0.35KN/㎡。7、搭設(shè)過程中嚴(yán)格按照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2001執(zhí)行，因此對雙排腳手架和立桿大小、橫桿及連墻桿的受力可不用計算，僅計算挑架系統(tǒng)是否滿足要求。二、挑架系統(tǒng)計算1、荷載組合（引用于建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)格JGJ130-2001）式中——腳手架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力外立桿：3.85×[24+（15+14）×1.8+1.3×15/2+9××2×24×1.8/9×9+（1.82+12）3]+1.25×43=440.7Kg×10/1000=4.4內(nèi)立桿：3.85×[24+（15×1.8+1.3×15/2+（1.82+12）1/2/2）+1.25×31=276Kg×10/1000=2.76KN——構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的軸向力3×(0.05×1.2×1.8×800)/2=129Kg×10/1000=1.29三層腳手板覆蓋安全網(wǎng)重量：1.8×24/（6×1.8）×3+6×1.8×1.3/3×6×6/2=39Kg×10/1000=0.39KN——施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力；按兩層每層3KN/㎡計算，內(nèi)外立桿各計算1/23×1.8×1=5.4KN=1.2（4.4+1.29+0.39）+1.4×5.4=14.86KN=1.2（2.76+1.29）+1.4×5.4=12.42KN1）鋼絲繩張力T計算N1×1.35+N2×0.35=T×Sin66°×1.267得：T=（14.86×1.35+12.42×0.35）/（Sin66°×1.267）=21.08KN支座端反力R=+－T×Sin66°=14.86+12.42－21.08×Sin66°=8.02KN軸向壓力：N=T×Cos66°=8.57KN2）I14最大剪力Vmax=8.5KN3）最大彎矩Mmax=R×0.35=8.02×0.35=2.81KN·M查I14號得參數(shù)：截面積A=21.5㎝2；慣性矩Ix=712㎝4；抵抗矩Wx=102㎝3；腹板厚度tw=5.5mmIx/Sx=12.0cm；截面塑性發(fā)展系數(shù)rx=1.054）工字梁按壓彎構(gòu)件驗算N/A+Mmax/rxWx=（8.87×103）/（21.5×102）+（2.8×106）/（1.05×102×103）=30.23N/㎜2＜f=215N/㎜2滿足要求。5)工字梁抗剪力驗算Imax=VS/Ixtw=8.02×103/12×10×5.5=12.15N/㎜2＜f=215N/㎜2滿足要求。6)鋼絲繩安全系數(shù)K1=5，鋼絲繩之間荷載不均勻系數(shù)a=0.85T≤aPg/K1Pg≥TK1/a=21.08×5.0/0.85=124KN則選用6x19,φ15.5的鋼絲繩，其Pg=138.5KN＞120.58KN要求卡具與鋼絲繩配套，查表知與φ15.5的鋼絲繩配套的卡具為GD21號，φ16共4個，其安全荷重Q=200.0KN＞124KN，安全。7）吊耳抗剪及焊縫驗算抗剪驗算：Σ=T/A=（21.08×103）/（30×14）=50.19N/mm2＜f=215N/mm2滿足要求。焊縫驗算：最小角焊縫高度hf≥1.5=1.5=5.6mm取hf=8mm焊縫長度lw=90mm正應(yīng)力：f=T×Sin66°/hflw=（21.08×103×Sin66°）/（8×90）=26.75N/mm2＜ffw=160N/㎜2側(cè)應(yīng)力：f=T×Cos66°/hflw=（21.08×103×Cos66°）/（8×90）=11.9N/mm2＜ffw=160N/㎜2拉力T產(chǎn)生的應(yīng)力：＜ffw=160N/㎜2滿足要求。8）檔板、焊縫驗算：檔板8mm厚焊縫長度lW=100mm焊縫高度hf=1.5=1.5=4m，選取6mm側(cè)應(yīng)力f=N/hflW=（8.57×103）/（6×100）=14.28N/mm2＜ffw=160N/㎜2，滿足要求。9）穿墻螺栓抗剪驗算Imax=T/A=21.08×106/3.14×102=67.07N/㎜2＜f=215N/㎜2滿足要求。10）與吊耳連接的銷扣選用D型：M25（5t）11）I14撓度驗算V=5ML/48EW.(h/2)=5*3.63*106*13502/48*2.06*103*102*103*70=0.47㎜＜1350/250=5.4㎜結(jié)論：選用以上構(gòu)件及配件滿足要求。三、邊梁驗算1、穿墻孔局部強(qiáng)度的驗算螺桿墊板按10cm計算，局部受壓應(yīng)力T×Cos66°×103[100×100－（25/2）2×3.14]=0.9MPa滿足要求如果按螺桿接觸面積，長度按5cm計算，局部受壓應(yīng)力19.25×103/3.14x20x1/3x50=18.39MPa即C20砼以上即可。2、邊梁的基本要求：（1）、挑梁支座應(yīng)放置在邊梁以內(nèi)，若只有挑板無鎖口梁時應(yīng)增加工字鋼的長度，使挑架支座受力點(diǎn)在梁上。（2）、邊梁截面要求≥200×300，螺桿穿梁位置距梁底≥150，砼標(biāo)號≥C20四、陽臺部位的處理1、挑架支座端要求提供的反力是8.02KN，陽臺按挑1.5m設(shè)計，荷載300Kg/㎡，1.8×1.5×300=810Kg=8.1KN，剛好可滿足要求，但為了增加保險系數(shù)，對陽臺挑梁進(jìn)行加固處理，即：分解荷載到下一層樓，陽臺挑梁下口加鋼管硬支撐，詳附圖1/4：2、倒拉懸掛端豎向拉力為：TSin66°=21.08×Sin66°=19.25KN，顯然不滿足要求，分解荷載到上一層樓面，其措施在上一層梁預(yù)留拉環(huán)，用φ15鋼繩連接到下一層拉環(huán)上，詳附圖2/4：結(jié)論：通過以上計算，該挑梁系統(tǒng)能滿足要求，安全可靠。五、挑架系統(tǒng)搭設(shè)過程應(yīng)注意的事項1、挑架搭設(shè)之前該樓層砼澆筑時，應(yīng)進(jìn)行挑架平面布置設(shè)計，為了便于挑架初始階段搭設(shè)，在工字鋼支座端（距末端100～200范圍內(nèi)）增設(shè)φ10鋼筋拉環(huán)（凈高16cm），起臨時固定作用。搭設(shè)挑架時，工字鋼穿于φ10鋼筋拉環(huán)內(nèi)，形成的間隙約2cm，用木削由外向內(nèi)塞緊。2、挑架搭設(shè)時，利用下層的外架，搭設(shè)通長水平桿，用于臨時支撐工字鋼外端，并保證工字鋼外端比內(nèi)端高5～8cm，倒拉鋼繩時，預(yù)緊鋼繩時，應(yīng)使工字鋼剛好脫離下面的水平桿，外架不斷上升，荷載不斷加大，鋼繩被拉緊同時，會產(chǎn)生少量的位移變形，最初外端被提高5～8cm，剛好可平衡鋼繩變形產(chǎn)生的下降位移，因此，保證了外架系統(tǒng)搭設(shè)到設(shè)計高度時，挑架系統(tǒng)不會形成外傾現(xiàn)象。3、挑架搭設(shè)時，先搭設(shè)3根立桿的雙排架，形成母體架，該母體架搭設(shè)兩步水平桿，加一道掃地桿，工字鋼面10～20cm高處的水平剪刀撐同時形成，保證母體架的穩(wěn)定性，然后從母體架兩端向兩側(cè)延伸搭設(shè)整個外挑架系統(tǒng)。4、挑架系統(tǒng)搭設(shè)第一層時，由于上層樓面還沒有形成，倒拉繩不能實(shí)施，因此，該層外接受力支撐點(diǎn)由下層外架提供。因此，工字鋼支撐點(diǎn)應(yīng)在盡量靠近下層外架立桿放置。5、穿梁（墻）桿預(yù)留套管時，應(yīng)正對下面的工字鋼，并且中心線距梁底≥150。6、鋼繩緊固時應(yīng)剛好讓工字鋼梁脫離下層水平桿，繩卡卡固時，有螺帽面應(yīng)面向鋼繩收頭這一側(cè)，并且螺絲應(yīng)擰緊，繩卡共四顆，第一顆應(yīng)緊靠穿墻桿的環(huán)邊1cm左右，然后按10cm的間距排第二顆、第三顆、第四顆繩卡卡固時，應(yīng)將第三、第四顆之間的末端鋼繩放松，拱起2cm高，然后擰緊，以便觀察起拱2cm的鋼繩是否被拉伸，以確定鋼繩是否有滑移現(xiàn)象。7、連墻點(diǎn)二步三跨，且應(yīng)按規(guī)范要求搭設(shè)穩(wěn)固，第一層架