外架悬挑防护棚施工方案
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编制依据
1.1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001
1.2《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
1.3《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001
1.4本工程施工图纸和施工组织设计
1.5本工程相关施工方案
12工程概况
2.1骏和棕榈湾16#楼工程位于南通市崇川区人民东路与通富路交叉口。总建筑面积30025.59m2，地上总建筑面积28189.60m2。共32层，高度95.05m，于7层、14层、21层、28层均搭设型钢挑架和安全防护棚。
2.2本工程外墙展示面设于2～6层，七层防护棚以下外架最先拆除，配合外墙展示。防护棚除满足安全要求外，仍需考虑成品保护及展示效果等方面。本方案即详述防护棚搭设各种要求及施工方法。
13防护棚的搭设形式
3.1防护棚由上、下两层角铁网架组合而成，角铁统一型号为5*5，主梁为2500㎜长间距600㎜，根部与外架水平杆、立杆用焊接，次梁间距800，与主梁用卡扣连接；门厅部位，主梁为8000㎜长间距600㎜，根部与外架水平杆、立杆用焊接，次梁间距800，与主梁用卡扣连接；外端1/3跨范围内，横每隔1200分别用斜拉钢管、钢丝绳将荷载传递到外架及主体结构上；为减小外架的局部荷载过大，在相应楼层增加一道卸载钢丝绳及连墙件。如图3.1。
图3.1 北门厅防护棚构造
3.2根据规范和工程实际要求，在上、下层角铁网架上分别设置木方、模板、彩钢板和警示标志等安全标的物。
14材料要求
4.1角铁：采用5*5角铁，材质应符合GB/T13793或GB/T3092规定，质量应符合GB700－79《普通碳素结构钢技术要求》中Q235A钢要求。弯曲变形、锈蚀钢管不得使用。
4.2彩钢板：符合GB978-67可锻铁分类及技术条件>的规定，机械性能不低于KT33－8的可煅铸铁的制作性能，其附件的制造材料应符合GB700－79中A3钢
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6的规定，
4.3 模板：采用木工板。 4.4 木方：采用50*100木方。
15 防护棚受力计算
5.1 计算模型简化
5.1.1 本工程的防护棚主要起安全防护作用，防止高空附物直接落地，考虑施工荷载、自重及附物荷载。模型简化如图5.1.1：
图5.1.1 计算模型
5.1.2 简化模型为主梁根部两个固定铰支座，垂直荷载为横向1200范围内（即两跨）的自重和活载，拉杆及钢丝绳仅考虑受拉。 5.2 计算荷载
5.2.1 彩钢板：自重标准值(kN/m 2)：0.30；
5.2.2栏杆、挡杆：栏杆冲压钢，栏杆、挡板脚手板自重标准值(kN/m2)：0.11；5.2.3施工人员等活荷载(kN/m2)：2.00;
5.2.4模板自重标准值（KN/m2）：0.35
5.2.5安全设施与安全网(kN/m2)：0.005；
5.2.6角铁自重：38.4N/m。
5.2.7查《建筑结构荷载规范》风荷载，取正负荷载最大值1KN/ m2，考虑刮大风不上架施工，负荷载由自重、施工荷载抵消，不单独计算。
5.2.8取两跨计算，主梁上每根次梁的简化集中荷载，
F=1.2*0.8*(0.35+0.3+0.01)+2*38.4*(0.8*2+1.2)/1000+14.6*8= 0.849KN
5.3材料计算参数
5.3.1角铁：每米长质量=38.4N/m。
5.3.2防护棚为上、下两层角铁网架拼制，主梁按两根角铁受力考虑。长细比λ=800/15.8=50.6。查《建筑工程施工技术标准》附录D 轴心受压构件的稳定系数，φ=0.849。竖向立杆加强上、下层角铁架连接，只考虑自重，不考虑受力。
5.4各杆件受力计算
5.4.1各杆件弯矩如图5.4.1：
杆件最大弯矩应力按下式计算
其中，φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数。
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图5.4.1 - 弯矩图
最大弯矩1.53KN·m，σ=1.53*1000000/（0.849*5080*2）= 177 N/mm2 < 205N/mm2，满足要求。
5.4.2各杆件所受轴力如图5.4.2.1。
5.4.2.1钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算，为64.99kN；
如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：
其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN)；
F g -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)；
x
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计算中可以近似计算F g=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)；
α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8；
K -- 钢丝绳使用安全系数。
图5.4.2.1–轴力图
计算中[Fg]取 5.41kN，α=0.820,K=10.000，得到：d=11.5mm。钢丝绳最小直径须大于12mm才能满足要求！出于安全余量考虑，采用φ17钢丝绳。
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N为：
N=RU=5410N。
吊环强度计算公式为：
其中，[f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8，在物件的自重标准值作用下，每个吊环按2个截面计算的。吊环的应力不应大于50N/mm2，
[f] = 50.0N/mm2；
所需要的吊环最小直径D=[5410×4/(3.142×50.00×2)]1/2=8.3mm。本工程以钢丝绳穿墙锚固代替吊环。
5.4.2.2拉杆，以最大拉力计算拉杆的内力
截面积A=489mm2，N=5.41KN
F=N/A = 5.41*1000/489 = 11.1N/mm2 < 205 N/mm2
5.4.2.3主梁最大剪应力Q=2.12N/mm2< [τ]，满足要求，见图5.4.2.4。