高层建筑型钢悬挑防护棚方案.pdf
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1、. . 目录 一、工程概况及编制依据 二、搭设说明 三、工字钢悬挑式防护棚构造要求 四、悬挑防护架设计与验算 五、水平防护架搭设工艺流程 六、技术质量、安全管理 七、防护棚的拆除 八、防护棚的验收与保护 九、安全措施及要求 十、水平防护的清洁管理 十一、人员素质要求 十二、劳动用品 (三宝) 要求 十三、防护棚工程组织机构、人员安排及应急预案 悬挑防护棚搭设方案 . . 一、工程概况及编制依据 1、本工程为高层大型医院建筑、耐火等级为一级,地下车库为一类停车库,室内装修 材料燃烧性能为 A级装修材料。结构正常使用基准期为50年、抗震设防等级为重点设防类。 2 、设计标高 0.000m=321.
2、550m 。 3 、总建筑面积 90141.25平方米。包含门诊楼、医技楼、住院楼及地下车库、设备用 房。地上裙房 4层,主楼 25层,地下 1层。裙房建筑结构高度 21.3 米,主楼结构高度 99.90 米。 4 、地下车库层高 5.4 米,1层层高 5.4 米,2层层高 4.5 米,3层层高 4.5 米,4层裙房层 高5.1米,4层主楼层高 5.4m、5层层高 4.2 米,6层24层层高 3.75m,25层层高 4.2 米,屋 面机房层层高 4.8 米,屋面水箱层层高 4.2 米。 长寿区人民医院北城分院门诊住院医技楼工程位于重庆市长寿区渡舟街 道;本工程住院楼地上25F,地下 1F,地上
3、高度 99.9 米,地下 5.4 米,标准 层高 3.75m,其中第 1 层 5.4m、2 层 4.5m、3 层 4.5m、4 层 5.4m、5 层 4.2m。 主体施工阶段外防护架使用附着式升降脚手架进行施工防护。 5、编 制 依 据 1、 建筑施工脚手架实用手册 2、 建筑地基基础设计规范GB50007-2011 3、建筑结构荷载规范 GB50009-2012 4、混凝土结构设计规范GB50010-2010 5、钢结构设计规范 GB50017-2003 6、木结构设计规范 GB50005-2003 7、建筑施工安全检查标准JGJ59-2011 8、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-9
4、1 9、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011 10、建筑施工临时支撑结构技术规范JGJ300-2013 11、危险性较大的分部分项工程安全管理办法( 建质200987 号文 ) 12、建设工程安全生产管理条例国务院令第393 号 13、本工程设计图纸 14、本工程施工组织设计 . . 二、搭设说明 为确保该项目施工安全 , 杜绝安全事故的发生。本工程采用16号工字钢, 腰厚 6.0mm ,腿宽 88mm ,自重 20.513kg/m。其几何尺寸及钢材的强度应满足 钢结构规程的要求。钢丝绳采用15(637)钢丝绳。应提供其质量证明书。 采用与 15 钢丝绳直径配套的钢丝绳绳
5、卡。花篮螺丝采用1.7“CO ”型。预 埋件采用 16 圆钢制作成所需预埋环埋设于钢筋混凝土构件中,作为工字钢 悬挑根部的受力点。工字钢悬挑式水平防护架用于住院楼塔楼主体结构施工 阶段的安全防护,主要用于防止高空落物伤人。 水平防护架设于住院楼54m(十 四层),搭设外挑宽度为4 米。 三、工字钢悬挑式防护棚构造要求 1、悬挑式防护棚由悬挑工字钢、钢丝拉索、立杆(外栏杆)、横杆、预 埋件等组成,悬挑工字钢间距1.8 米,立杆(外栏杆)纵距la=1.8 米。 2、悬挑工字钢总长6 米,外挑 4 米,在住院楼楼15 层埋设拉环,在现 有主体楼面结构放置工字钢,在工字钢的根部,用16 圆钢制作成 U
6、型预埋 环,第一道距工字钢端部100,第二道距工字钢端部300,第三道距建筑结构 外边沿 400,将悬挑工字钢伸入预埋环中固定,在工字钢伸入预埋环后的根部 设置两扣件防止悬挑工字钢滑脱。 3、立杆(外栏杆)置于悬挑工字钢端部,高1.2 米,工字钢顶端先电焊 直径 22 的钢筋,高度 200。栏杆立杆用 48 钢管插入预先焊接的钢筋内,再 与工字钢点焊,并于距底部300 高处设置一道横杆,用于捆绑挡脚板,立杆 均以黄、黑油漆相间涂刷。 4、外侧栏杆刷黄黑色,采用九夹板,用16#元丝捆绑。 5、 在工字钢上搭设 48钢管纵横间距 800的钢管网 (钢管涂刷黄色油漆), 在其上铺一层安全密网,选用长
7、约3 米,宽约 0.3 米,厚约 5cm的楠竹制 . . 作的竹串片板作为水平防护板。上部选用15mm 厚的九夹板进行封底。脚手板 平铺,应铺满铺稳,靠建筑结构边与工字钢的立面采用九夹板封闭严密,不 得有空隙。 6、在距工字钢端部0.6 米处用 15(637)钢丝绳斜拉至上面第一层结 构混凝土中的预埋环内,预埋环埋设在工字钢正上方距建筑结构边400。 7、楼梯处工字钢悬挑在楼梯转角平台上,然后再工字钢上搭设1.8 高脚 手架,与楼层齐平搭设。 四、悬挑防护架设计与验算 型钢悬挑防护棚计算书 计算依据: 1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011 2、建筑结构荷载规范GB50
8、009-2012 3、钢结构设计规范 GB50017-2003 一、基本参数 悬挑防护棚类型单层悬挑防护棚 防护栏高度h1(mm) 1200 主梁上是否设置悬挑脚手架否 主梁间距 La(mm) 1800 纵向次梁间距Lb(mm) 800 主梁之间添加横向次梁的根数n 1 二、主梁布置及锚固参数 主梁与建筑物连接方式平铺在楼板上锚固点设置方式U型锚固螺栓 主梁建筑物内锚固长度Lm(mm) 1600 主梁建筑物外悬挑长度LX(mm) 4400 主梁 外 锚固 点 到 建 筑 物 边 缘的 距 离 b(mm) 400 纵向次梁离墙水平距离a(mm) 250 梁/ 楼板混凝土强度等级C35 三、荷载参
9、数 1 、防护棚荷载基本参数 . . 防护层内材料类型竹串片脚手板 防护层内材料自重标准值gk1(kN/m 2) 0.35 栏杆与挡脚板类型栏杆、 木脚手板挡板 栏杆与挡脚板自重标值gk2(kN/m) 0.17 安全网自重gk3(kN/m 2) 0.01 冲击荷载 pk(kN) 0.5 示意图: 剖立面示意图 . . 平面图 四、次梁验算 次梁材料类型钢管次梁材料规格482.8 次梁截面积A(cm 2) 3.98 次梁截面惯性矩I x(cm 4) 10.19 次梁截面抵抗矩Wx(cm 3) 4.25 次梁自重标准值gk(kN/m) 0.031 次梁材料抗弯强度设计值f(N/mm 2) 215
10、次梁材料抗剪强度设计值(N/mm 2) 125 次梁弹性模量E(N/mm 2) 206000 次梁允许挠度 1/250 次梁计算方式三等跨连续梁 L c为主梁之间添加的横向次梁的间距,Lc=La/(n+1)=1.8/(1+1)=0.9m 承载能力极限状态: q=1.2(gk1+gk3) Lb +1.2 gk=1.2(0.35+0.01) 0.8+1.2 0.031=0.383kN/m 横向次梁的集中力: R=1.2Lbgk =1.2 0.8 0.031=0.03kN Pk=1.4pk=1.40.5=0.7kN 正常使用极限状态: q=(gk1+gk3)Lb+gk=(0.35+0.01) 0.8
11、+0.031=0.319kN/m . . 横向次梁的集中力: R=Lbgk =0.8 0.031=0.025kN P k=0.5kN 计算简图 弯矩图 (kNm) 最大弯矩: M=0.352kN.m 剪力图 (kN) 最大剪力: V=0.848kN . . 变形图 (mm) 最大挠度: =6.501mm 计算简图 弯矩图 (kNm) 最大弯矩: M=0.258kN.m . . 剪力图 (kN) 最大剪力: V=0.71kN 变形图 (mm) 最大挠度: =3.531mm 1 、抗弯验算 Mmax=Max(0.352,0.258)=0.352kN.m =Mmax/WX=0.35210 6/(4.
12、25 103)=82.713N/mm2f=215N/mm2 次梁强度满足! 2 、抗剪验算 Vmax=Max(0.848,0.71)=0.848kN max2Vmax/A=20.8481000/398=4.26N/mm 2 =125N/mm2 满足要求! 3 、挠度验算 max=Max(6.501,3.531)=6.501mm =La/250=1800/250=7.2mm 次梁挠度满足要求! 4 、支座反力计算 极限状态下支座反力: R次梁=Rmax=Max(1.295,1.19)=1.295kN . . 正常使用状态下支座反力: R次梁=Rmax=Max(1.018,0.944)=1.018
13、kN 五、主梁验算 1 、主梁验算 主梁材料类型工字钢主梁材料规格16 号工字钢 主梁截面积A(cm 2) 26.1 主梁截面惯性矩I x(cm 4) 1130 主梁截面抵抗矩Wx(cm 3) 141 主梁自重标准值gk(kN/m) 0.205 主梁材料抗弯强度设计值f(N/mm 2) 215 主梁材料抗剪强度设计值(N/mm 2) 125 主梁弹性模量E(N/mm 2) 206000 主梁允许挠度 (mm) 1/250 承载能力极限状态: q=1.2gk=1.20.205=0.246kN/m F 1= =Fn=R次梁=1.295kN 正常使用极限状态: q=g k=0.205kN/m F1=
14、 =Fn=R次梁=1.018kN 计算简图 1 )抗弯验算 . . 弯矩图 (kNm) Mmax=2.051kN.m =Mmax/W=2.05110 6/(141 103)=14.55N/mm2f=215N/mm2 主梁抗弯度满足! 2 )抗剪验算 剪力图 (kN) Vmax=3.432kN maxVmax/(8I z)bh0 2-(b- )h2=3.432 100088 1602-(88-6) 140.22/(8 113000006)=4.056N/mm 2 =125N/mm2 满足要求! 3 )挠度验算 . . 变形图 (mm) max=1.657mm =2Lx/250=24400/250
15、=35.2mm 主梁挠度满足要求! 4 )支座反力计算 R1=-1.085kN; R2=4.911kN; R3=5.42kN; 2 、支撑杆件设置 支撑点号支撑方式材料类型 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 n(mm) 支撑件上下固定点 的水平距离m(mm) 是否参与计算 1 上拉钢丝绳3800 3750 3900 是 3 、上拉杆件验算 上拉杆件类型钢丝绳钢丝绳型号637 钢丝绳公称抗拉强度(N/mm 2) 1400 钢丝绳直径 (mm) 15 钢丝绳不均匀系数0.85 钢丝绳安全系数k 9 钢丝绳绳夹型式马鞍式拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN) 15.19
16、 钢丝绳绳夹数量n 3 花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm) 14 花篮螺栓抗拉强度设计值ft(N/mm 2) 170 钢筋拉环直径d(mm) 16 角焊缝焊角尺寸hf(mm) 8 角焊缝长度lw(mm) 160 角焊缝强度设计值ff w (N/mm 2) 160 上拉杆件角度计算: 1=arctan(n1/m1)= arctan(3750/3900)=43.877 上拉杆件支座力: RS1=R3=5.42kN 由上拉钢丝绳(杆件)作用造成的主梁轴向力: NSZ1= RS1/tan 1=5.42/tan(43.877)=5.637kN 上拉钢丝绳(杆件)轴向力: N S1= RS1/sin
17、1=5.42/sin(43.877)=7.82kN 上拉钢丝绳(杆件)的最大轴向拉力:NS=maxNS1 =7.82kN . . 查(建筑施工计算手册江正荣著 2001 年 7 月第一版 )表 13-4、13-5、13-6 得,钢 丝绳破断拉力总和: Fg=119.5kN F g= Fg/k=0.85 119.5/9=11.286kN NS=7.82kN 符合要求! n=1.667Fg/(2T)=1.66711.286/(2 15.19)=1 个n=3 个 符合要求! 花篮螺栓验算: =Fg/( de 2/4)=11.286 103/( 142/4)=73.315N/mm2ft=170N/mm
18、2 符合要求! 拉环验算: =Fg/(2A)=2Fg/ d 2=211.286103/( 162)=28.066N/mm2f=65N/mm2 注:f 为拉环钢筋抗拉强度,按混凝土结构设计规范9.7.6 每个拉环按2 个截 面计算的吊环应力不应大于65N/mm 2 符合要求! 拉环详图 (主梁为工字钢 ) 角焊缝验算: f= NS1cos 1/(0.7hflw)=7.82 10 3 cos(43.877)/(0.7 8160)=6.291N/mm 2 ff w=160N/mm2 符合要求! f=NS1sin 1/(0.7h f lw)=7.82 10 3 sin 1/(0.7 8 160)=6.
19、049N/mm 2 fff w =1.22160=195.2N/mm 2 符合要求! (f/ f) 2+ f 20.5 =(6.049/1.22) 2+6.29120.5 =8.01N/mm 2f f w=160N/mm2 符合要求! 4 、悬挑主梁整体稳定性验算 . . 主梁轴向力: N =Nsz1 =5.637kN 压 弯 构 件 强 度 : max=Mmax/( W)+N/A=2.051 10 6/(1.05 141000)+5.637 10 3/2610=16.017 N/mm2f=215N/mm2 满足要求! 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
20、表钢结构设计规范 (GB50017-2003)得,b=0.99 由于b大于 0.6 , 根据 钢结构设计规范(GB50017-2003)附表 B, 得到 b值为 0.785 。 = Mmax/( bWx)=2.051 10 6/(0.785 141103)=18.535N/mm2f=215N/mm2 符合要求! 5 、悬挑主梁与结构连接节点验算 主梁外锚固点离建筑物距离(mm) 400 锚固螺栓直径d(mm) 16 混凝土与螺栓表面的容许粘结强度 b(N/mm 2) 2 锚固螺栓抗拉强度设计值ft(N/mm 2) 50 梁/ 楼板混凝土强度等级C35 1 )螺栓粘结力锚固强度计算 锚固点锚固螺
21、栓受力: N/2 =1.085/2=0.543kN 螺栓锚固深度 :h N/(4 d b)=1.085 10 3/(4 3.14 162)=2.701mm 螺栓验算: =N/(4 d 2/4)=1.085 10 3/(4 16 2/4)=1.35N/mm2 0.85 ft=42.5N/mm 2 满足要求 2 )混凝土局部承压计算 混凝土的局部挤压强度设计值: f cc=0.95fc=0.9516.7=15.865N/mm 2 N/2 =2.456kN 2 (b 2- d 2/4) fcc=2 (80 2-3.14 16 2/4) 15.865/1000=196.696kN 满足要求 注:锚板边
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