悬挑结构施工方案
目录
1 编制依据 (1)
1.1 施工组织设计 (1)
1.2国家、行业和地方相关规范规程 (1)
1.3相关设计图纸 (1)
1.4安全管理法规文件 (1)
2 施工部位的概况分析 (2)
2.1悬挑结构概况 (2)
2.2悬挑结构支撑范围平面图 (2)
2.3悬挑结构剖面图 (4)
2.4悬挑结构支撑体系施工的难点 (5)
3 施工准备 (6)
3.1技术准备 (6)
3.2 悬挑结构支撑体系选择 (6)
3.3 材料准备 (6)
4 施工方法 (7)
4.1悬挑结构支撑设计 (7)
4.2主要施工方法 (11)
4.3计算书 (13)
5 质量标准 (22)
5.1钢管的材料要求 (22)
5.2扣件式钢管的扣件的材料要求 (23)
5.3工字钢的材料要求 (23)
6 其他要求 (25)
6.1施工安全保证措施 (25)
6.2.应急救援预案 (25)
6.3应急救援工作程序 (26)
6.4应急救援方法 (26)
1 编制依据
1.2国家、行业和地方相关规范规程
1.3相关设计图纸
1.4安全管理法规文件
2 施工部位的概况分析
2.1悬挑结构概况
本工程悬挑结构分两部分，其中第一部分在十层至十二层顶板7～18轴/U～（1/U）轴，结构出挑1800mm。第二类在九层至十一层顶板9～10/A～C轴，结构出挑3600mm。
2.2悬挑结构支撑范围平面图
第一种悬挑结构支撑范围：
第二种悬挑结构支撑范围：
A C
2.3悬挑结构剖面图
第一种悬挑结构剖面图：
第二种悬挑结构剖面图：
2.4悬挑结构支撑体系施工的难点
本工程悬挑结构支撑体系施工重点主要为悬挑尺寸大，悬挑范围广。悬挑尺寸分别为1800mm,3600mm；悬挑结构范围长达将近90m。
3.1技术准备
3.1.1 熟悉审查图纸、学习有关规范、规程。
3.1.2 拟采用悬挑结构支撑的资料搜集。
3.2 悬挑结构支撑体系选择
3.2.1设计原则
本工程悬挑支撑体系设计原则确定为：确保质量、安全适用、技术先进、经济合理。
3.2.2总体设计思路
根据以上原则，本工程两处悬挑结构支撑系统选用：
第一种悬挑结构采用型钢与钢管结合的悬挑支撑体系。
第二种悬挑结构采用型钢悬挑支撑体系。
4.1悬挑结构支撑设计
4.1.1第一种悬挑结构支撑体系设计
主梁荷载为15KN/㎡，次梁荷载为12.65KN/㎡，悬挑板荷载为3 KN/㎡；顶板计算荷载取10KN/㎡。
此部位悬挑结构采用型钢悬挑脚手架，拉杆采用钢管进行斜撑。
主钢梁采用20b#工字钢，钢梁平面布置图：
A座钢梁悬挑平面布置图
A座钢梁悬挑剖面图
4.1.2第二种悬挑结构支撑体系设计
主梁荷载为18KN/㎡，次梁荷载为9KN/㎡，悬挑板荷载为3KN/㎡；顶板均荷载取10KN/㎡进行计算。
此部位悬挑结构采用型钢悬挑脚手架，拉杆采用钢丝绳进行拉结。
主钢梁采用25a工字钢，钢梁平面布置图：
D座钢梁悬挑支撑体系平面布置图
D座钢梁悬挑支撑体系剖面图
4.2主要施工方法
4.2.1 A座悬挑支撑体系安装
4.2.1.1 10层楼面浇灌混凝土时沿主钢梁布置位置预埋 20预埋环，顶板混凝土浇筑完毕后，塔吊配合吊运工字钢，进行安装。工字钢布置完毕后在预埋环处使用木楔进行卡死固定，防止工字钢滑移。
4.2.1.2因主钢梁搁置在（18）／（U）、（7）／(U)轴角柱上不能做梁下支撑，故在主梁上焊接18#工字钢再次进行悬挑，浇筑柱混凝土时预留预埋环使用 20钢丝绳对此处悬挑钢梁进行卸荷：
钢梁平面布置图详见下图：
4.2.1.3 钢管斜支撑长度分别为3450mm和3850mm。
4.2.1.4 满铺脚手板，搭设外围单排脚手架后经验收合格后方可进行模板支撑架体安装。架体每道横杆全部与结构内架体连接，并且全部与结构柱连接。
4.2.1.5 考虑负荷后钢支撑、模板结构压实等因素，模板安装时外端应比原标高提高30mm。
4.2.2 D座悬挑支撑体系安装
4.2.2.1 8层楼面浇灌混凝土时沿主钢梁布置位置预埋 22预埋环，顶板混凝土浇筑完毕后，塔吊配合吊运工字钢，进行安装。工字钢布置完毕后在预埋环处使用木楔进行卡死固定，防止工字钢滑移。在钢梁悬挑端距离结构面3500mm处焊接拉结点，见下图：
4.2.2.2 因主钢梁搁置在⑨／(A)、⑨／(C)轴角柱上不能做梁下支撑，故在垂直于主钢梁方向焊接18#四根4500mm长工字钢。结构外三根，结构内一根，具体位置详见钢梁布置平面图，18#工字钢在主钢梁上出挑1000mm,然后使用一根18#工字钢把出挑的18#纵向连接。
4.2.2.3 钢梁搭接处全部使用焊接并且全部 16钢筋捆绑加焊，焊条采用采用E4315~4316低氢型焊条。
4.2.2.4 在浇筑8层顶梁混凝土结构时，预埋钢丝绳拉结预埋环，布置与主钢梁布置位置相对应，并在⑨／(A)、⑨／(C)轴角柱上增加钢丝绳预埋环以拉结两侧18b#工字钢。
4.2.2.5 满铺脚手板，搭设外围单排脚手架使用 20钢丝绳对主钢梁进行拉结，钢丝绳采用双股。
4.2.2.6 钢丝绳拉结完毕后，进行悬挑钢梁验收，验收合格后方可进行下一道工序施工。
4.2.2.7 验收合格后开始搭设悬挑脚手架。架体每道横杆全部与结构架体连接，并且全部与结构柱连接。
4.2.2.8 考虑负荷后钢支撑、模板结构压实等因素，模板安装时外端应比原标高提高40mm。
4.3计算书
4.3.1 A座悬挑结构计算书
计算参数:
双排脚手架，搭设高度24.0米，立杆采用单立管。
立杆的纵距1.20米，立杆的横距1.80米，内排架距离结构0.40米，立杆的步距1.20米。
采用的钢管类型为48×3.0，
连墙件采用2步2跨，竖向间距2.40米，水平间距2.40米。
施工活荷载为10.0kN/m2，同时考虑2层施工。
脚手板采用竹笆片，荷载为0.15kN/m2，按照铺设4层计算。
栏杆采用竹笆片，荷载为0.15kN/m，安全网荷载取0.0050kN/m2。
脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加一根大横杆。
基本风压0.45kN/m2，高度变化系数1.2500，体型系数0.6000。
悬挑水平钢梁采用20b号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度2.30米，建筑物内锚固段长度3.70米。
悬挑水平钢梁采用支杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物2.00m，支杆采用钢管48.0× 3.0mm。
（1）悬挑梁的受力计算
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。
本工程中，脚手架排距为1800mm，内侧脚手架距离墙体400mm，支拉斜杆的支点距离墙体 = 2000mm，
水平支撑梁的截面惯性矩I = 2500.00cm4，截面抵抗矩W = 250.00cm3，截面积A = 39.50cm2。
受脚手架集中荷载 P=35.47kN
悬挑脚手架示意图
悬挑脚手架计算简图
经过连续梁的计算得到：
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
7.111
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
0.317
悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=45.197kN,R2=28.050kN,R3=-0.073kN 最大弯矩 Mmax=7.795kN.m
抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=7.795×106/(1.05×
250000.0)+27.392×1000/3950.0=36.631N/mm 2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm 2,满足要求!
（2）悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用20b 号工字钢,计算公式如下
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)附录B 得到：
b=2.00
由于b 大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B 其值b '=1.07-0.282/b=0.929
经过计算得到强度=7.80×106/(0.929×250000.00)=33.56N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算 < [f],满足要求!
（3）支杆的受力计算
水平钢梁的轴力RAH和支杆的轴力RDi按照下面计算
其中RDicos i为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。
各支点的支撑力 RCi=RDisin i
按照以上公式计算得到由左至右各支杆力分别为
RD1=52.849kN
（4）锚固段与楼板连接的计算
1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=28.050kN
水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为
其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f] = 50N/mm2；
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[28050×4/(3.1416×50×2)]1/2=19mm
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。
2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：
锚固深度计算公式：
其中 N ——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 28.05kN；
d ——楼板螺栓的直径，d = 20mm；
[fb] ——楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/mm2；
h ——楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到 h 要大于28050.42/(3.1416×20×1.5)=297.6mm。
3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：
混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式
其中：N ——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 28.05kN；
d ——楼板螺栓的直径，d = 20mm；
b ——楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm；
fcc ——混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2；
经过计算得到公式右边等于131.6kN
楼板混凝土局部承压计算满足要求!
4.2.2 D座悬挑结构计算书
计算参数:
双排脚手架，搭设高度24.0米，立杆采用单立管。
立杆的纵距1.20米，立杆的横距4.00米，内排架距离结构0.40米，立杆的步距1.20米。
采用的钢管类型为48×3.0，
连墙件采用2步2跨，竖向间距2.40米，水平间距2.40米。
施工活荷载为10.0kN/m2，同时考虑2层施工。
脚手板采用竹笆片，荷载为0.15kN/m2，按照铺设4层计算。
栏杆采用竹笆片，荷载为0.15kN/m，安全网荷载取0.0050kN/m2。
脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加一根大横杆。
基本风压0.45kN/m2，高度变化系数1.2500，体型系数0.6000。
悬挑水平钢梁采用25a号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度4.50米，建筑物内锚固段长度4.50米。
悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物3.80m。拉杆采用钢
丝绳。
（1）悬挑梁的受力计算
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。
本工程中，脚手架排距为4000mm，内侧脚手架距离墙体400mm，支拉斜杆的支点距离墙体 = 3800mm，
水平支撑梁的截面惯性矩I = 5023.00cm4，截面抵抗矩W = 401.88cm3，截面积A =
48.50cm2。
受脚手架集中荷载 P=73.38kN
水平钢梁自重荷载 q=1.2×48.50×0.0001×7.85×10=0.46kN/m
悬挑脚手架示意图
悬挑脚手架计算简图
经过连续梁的计算得到
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
44.141
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
1.886
悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为：
R1=93.307kN,R2=57.049kN,R3=0.519kN
最大弯矩Mmax=44.141kN.m
抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=44.141×106/(1.05×401880.0)+97.141×1000/4850.0=124.634N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!
（2）悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用25a号工字钢,计算公式如下：
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)附录B得到：
b=1.17
由于b大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值
b'=1.07-0.282/b=0.829
经过计算得到强度=44.14×106/(0.829×401880.01)=132.56N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算 < [f],满足要求!
（3）拉杆的受力计算
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicos i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力 RCi=RUisin i
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=134.694kN
（4）拉杆的强度计算
拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=134.694kN
拉绳的强度计算：
如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：