屋面挑檐扣件式钢管悬挑支撑架方案

屋面挑檐扣件式钢管屋面挑檐扣件式钢管 悬挑支撑架悬挑支撑架 专专 项项 方方 案案 编制： 审核： 批准： . 西安山河建筑有限公司 西安科技大学工程项目部 2014-1-2 一、一、工工程概况：程概况： 西安科技大学南院综合楼工程总建筑面积为10210 ㎡，地下室两层 （18-19 轴三层） ，地上六层。结构形式为框架结构，室内外高差 0.45m， 首层层高 4.5m， 二、 三层层高 4.2m， 四-六层层高 3.5m， 檐口标高 23.35m。 根据工程情况，挑檐距地面高度在 24.8m 以上，出檐宽度2.1m，其中 10-16 轴出檐宽度为 2.7m。若搭设落地式钢管脚手架，则需要240 多吨钢 管，租赁费用较高，且工期较长；若采用型钢（工字钢或槽钢）伸出屋面 进行支撑， 由于挑檐的线性长度较大 （达 200m 以上） ， 则需要大量的型钢， 费用会更高；经过反复论证、验算，拟采用普通扣件和钢管搭设“下撑上拉” 式悬挑脚手架支撑挑檐。 二、施工方案：二、施工方案： 材质要求： 钢管采用Φ48.3×3.6 的国家 GB/T13793 标准要求，材质为 Q235 钢， 钢管、 扣件等搭设材料符合国家标准钢管脚手架扣件GB15831-2006 要求， 不得有负偏差；扣件螺栓拧紧力力矩达到 65N.m。并经过测试，扣件不得 遗漏和裂纹。 1.悬挑架方案的确定 若从 6 层屋面进行支撑，则斜撑钢管倾斜角过大，受力效果较差，不 能有效地承受上部荷载，支撑系统发生倾覆。 若从 6 层楼面直接支撑到屋面构架顶挑檐，则斜撑钢管最小长度需要 . 7.2m 以上，而单根钢管的最大长度为 6m，钢管需进行搭接，但搭接处钢 管及扣件的受力情况复杂，若操作不当易出现失稳现象。 经过研究，我们采用了如下支撑方式：在屋面构架层搭设垂直支撑系 统（与满堂内脚手架搭设方式相同） ，从5 层楼面搭设斜向支撑系统，支撑 屋面构架层的脚手架，同时在屋面构架层设置斜拉杆，与脚手架相连（如 下图所示） 。 . 2.悬挑架搭设情况 悬挑架立杆纵距按 0.8m 搭设，横距按 0.6m 搭设，斜撑杆及斜拉杆根 据立杆的搭设情况对应设置，且下撑斜杆与上拉斜杆成直角。 搭设顺序为：首先搭设屋面构架层架体，再搭设第 5 层的斜撑杆，最 后搭设屋面构架层的斜拉杆。 整个架体为平面环状封闭搭设方式，且与满堂内脚手架及框架柱相连。 3.技术要求 (1)内脚手架的纵横扫地杆及大横杆与悬挑架的水平杆相连。所有水平 杆均采用旋转扣件连接，不得采用对接扣件；所有扣件在使用前进行检查， 不得采用有裂纹、滑扣等缺陷的扣件；扣件必须拧紧、不脱扣。 (2)在屋面构架层设置 1 排斜撑杆，可以起到卸载作用，即减轻传至 5 层斜撑系统的荷载，以增大其稳定性。 (3)浇筑第 5 层及第 6 层楼面的混凝土时，在框架边梁的中部预埋φ32 钢管，搭设悬挑架时，预埋钢管与内脚手架的扫地杆相连，而斜撑杆的根 部与扫地杆相连，以防止悬挑架的水平滑移。 (4) 第 6 层及屋面构架层的框架边柱设置钢管柱箍， 与悬挑架相连， 起 到拉接作用，其中第 6 层梁底以下柱混凝土应提前浇筑。 (5)在悬挑架外侧立面满挂密目安全网，水平面铺设跳板，第 6 层楼面 标高处设安全平网。 4.悬挑架受力计算 经过分析验算，图 2 中的 A2B2 杆件所承受的荷载最大，相应地，斜 撑杆 OB2 杆在斜撑杆中所受的荷载也是最大的， 故对上述 2 根杆件所承受 的内力进行计算，如果这 2 根杆能够满足要求，则其他杆件也能够满足要 . 求。 取 1 跨架体进行分析计算，计算简图如图 3 所示。 验算时， 按照 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 JG130-2011 进行取值，并按永久荷载和活荷载乘以相应的荷载分项系数。首先计算出 各节点所承受的荷载，并以此检验节点处的扣件抗滑承载力，扣件满足要 求后，再检验扣件间的钢管杆件，其承载力及稳定性满足要求后，该跨架 体的承载力即满足要求。由于整个架体为平面环状封闭搭设，故整个架体 也是稳定的。 4.1 荷载计算 楼 板 和 檐 板 厚 度 均 为130mm ， 框 架 悬 挑 梁 界 面 尺 寸 为 300mm*500mm，混凝土自重按 25KN/m³取值，则各种荷载标准值计算如 下： 永久荷载：①模板及其支架自重0.75KN/m²；②平面部分楼板自重 2.5KN/m²。 . 活荷载：①施工人员及设备荷载 1.5KN/m²；②振动荷载 2KN/m²。 4.2 架体受力计算 4.2.1 立杆 A2B2 支撑钢管按集中荷载作用下的 3 跨连续梁计算，取悬挑梁界面两侧立 杆的纵距作为支撑钢管的计算跨度，每个扣件连接点作为支座。计算简图 如图 4 所示。计算所得A2 点的最大支座反力为 P=12.6KN＞[F] =8KN（式 中[F]为扣件的抗滑承载力设计值） ，说明单扣件抗滑承载力不能满足要求， 故此处采用双扣件。再按照图 3 计算斜拉杆和斜撑杆的内力。 4.2.2 斜撑杆 OB2 为压杆，经计算，其内力为 S=8.78KN＞F=8KN，扣件不满足要求， 故此处采用双扣件。 杆件的计算长度： l=kμh=3717mm， 其中 k 为受压杆件计算长度附加系 数，取1.155；μ为考虑脚手架稳定因素的单杆计算长度系数，取2.377；h 为斜杆的步距，h=1354mm。 则λ=l/i=236＜[λ]=250，不满足要求。其中，i 为φ48mm*3.5mm 钢管 的回转半径，区 15.8mm；[λ]为受压杆件的容许长细比，按规定取 250。 由λ=236，查表得：φ=0.131。 . 则压杆 OB2 的压应力为： σ=S/(φA)=136N/mm2＜f=205 N/mm2 其中 f 为钢管抗拉、抗压强度设计值。 4.2.3 斜拉杆 MB2 为拉杆，经计算，其内力 S=6.35KN＜F=8KN，扣件满足要求；由于 其内力小于压杆 OB2 的内力，故其刚度及抗拉强度也能满足要求。 4.2.4 水平杆件 PB2 内力较小，可以忽略不计。 5.转角处搭设情况 挑檐转角处，在第 5 层及屋面层的 4 根角柱的根部分别预埋 4 根φ32 的钢管，由于支撑转角处受力最大的斜撑杆，设双斜撑杆；同时在柱根部 设置钢管箍，受力较小的斜撑杆支撑在钢管柱箍上，斜拉杆与梁底处的钢 管柱箍相连。经计算个杆件均能满足要求。 6.混凝土浇筑过程中的注意事项 （1）在浇筑梁板混凝土时，按照先里后外、先中间后两边的顺序进行， 确保满堂内脚手架比悬挑架先受力，以防倾覆。 。 （2）采用泵送混凝土时，混凝土不得直接倾倒在悬挑部位的梁板内， 而应倒在框架边梁的内侧，有人工铲运至悬挑部位，以减小泵送混凝土对 悬挑部位的冲击。 （3）操作人员不得在悬挑部位集中，要分散开来，由尽量少的人员在 悬挑部位进行操作。 （4）在混凝土浇筑过程中，派专人看护支撑系统，不少于 2 人，密切 注意支撑系统的变化。 . 7、大跨度挑檐扣件式钢管悬挑支撑架分段搭设完成后，项目部项目经 理、监理工程师等人员对支撑架体进行验收，书面填写验收意见，验收合 格后，对架体进行满载试验，堆载荷载为设计值的 1.2 系数，堆载试验时间 不得小