外脚手架施工方案.docx
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外脚手架施工方案.docx
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外脚手架施工方案
外脚手架施工方案
一、编制依据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)
2、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、
3、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。
二、工程概述
中国智能骨干网(郑州航空港项目)一期工程位于郑州航空港区内,枣梨路以东、枣花路以西、海枣路以南、灵枣路以北。
本工程总占地面积约为82471平方米,总建筑面积约为94487平方米,主要有1#~6#电商订单中心、办公楼、地下消防水池及水泵房、门卫、自行车棚这几个单体组成。
根据本程特点,综合从进度和经济因素上合理考虑该工程脚手架方案,该工程外墙脚手架采用双排落地脚手架,主体外脚手架在主体施工时起围护作用,在装修阶段作为装修架。
三、材料要求:
⑴、钢管:
钢管采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管,用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的长度为4-6m,便于工人操作,小横杆根据脚手架宽度采用长1.5m。
剪刀撑斜杆采用搭接接长,用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不大于150mm。
严禁使用有明显变形、裂纹、压扁和严重锈蚀的钢管。
本工程外脚手架所用钢管均外涂黄色防锈漆,并定期复涂,以保证外观形象。
⑵、扣件:
扣件采用玛钢扣件,并与钢管管径相配合,严禁使用加工不合格、表面有裂纹、变形、锈蚀的扣件。
扣件活动部位能灵活转动,夹紧钢管时,开口处的最小距离不小于5mm,扣件表面涂刷黄色防锈漆。
⑶、脚手板:
本工程脚手板主要采用竹笆作为脚手板。
竹笆尺寸为1000×1200mm,有腐朽、劈裂的严禁使用。
竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设,竹笆四角采用直径1.2mm的镀锌铁丝捆扎牢固,固定在纵向水平杆上。
作业层端部脚手板探头长度确定为150mm。
⑷、安全网:
安全网采用郑州市安监站推荐产品,有出厂合格证。
四、双排落地式脚手架搭设
脚手架立杆纵距1.5m,横距1.3m,步距地下室为1.8m,地面以上为1.5m。
考虑到搭设时未回填土,基底处于扰动土上,搭设前应进行平整夯实处理,并铺设200×20×3000木脚手板。
摆放扫地杆→逐一树立立杆并与扫地杆扣紧→装扫地大横杆并与立杆、扫地杆扣紧→装第一步小横杆→装第一步大横杆→装第二步小横杆→装第二步大横杆→加设临时斜撑→装第三第四步小大横杆→安装墙连杆→铺设脚手板→挂设安全立网防护
立杆是承受荷载的主要杆件,立杆的接头相邻杆要错开,同一截面接头率不大于50%,并将接头布置在不同步距内。
脚手架立杆必须落于坚硬的地面上。
若地面为软土,应该首先整平并夯打坚实;每根立杆底部均应设垫板。
脚手架必须设置纵横向扫地杆,纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮200处的立杆上,横向扫地杆也采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
连接件按二步三跨设置,且连接件一般应设置在梁或楼板附近等有较好抗水平力作用的结构部位。
连墙杆应将内外两根立杆(或横杆)同柱子(或楼板预埋钢筋)连接在一起。
立杆与小横杆用直角扣件扣紧,不能隔步设置或遗漏,大横杆紧贴立杆布置、上下层小横杆设在立杆左右侧,在两立杆间另外加设1根大横杆,以防止竹笆变形。
剪刀撑除在拐角处设置外,水平距离每间隔10-15米设置一组,斜杆与地面夹角控制在45°-60°。
落地脚手架搭设时应满足:
脚手架步距≯1800,立杆水平间距≯1500,架宽≯1200。
五、脚手架的拆除
⑴拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业;
⑵连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后在拆脚手架;分段拆除拆除高差不应大于2步,如高差大于2步,应增设连墙件加固;
⑶当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度(约6.5m)时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件;
⑷当脚手架采取分段、分立面拆除时,对不拆除的脚手架两端,应先按规定设置连墙件和斜撑加固。
⑸各构件严禁抛掷至地面;
⑹至地面的构配件应按本规范规定及时检查,整修及保养,并按品种,规格随时码堆存放。
⑺脚手架搭设完毕,用于主体施工或装饰作业时,最多只允许两个作业层同时施工,脚手架上不应随意堆放杂物,堆积荷载不得过大。
六、临边及四口防护
楼梯临边防护栏杆及各层周边临边防护栏杆在主体砼浇筑期间采用钢管围护,主体施工完毕后拆除钢管。
七、安全及环保要求
1、安全措施
建筑脚手架在搭设使用和拆除中要严格实行安全管理,防止和减少事故的发生。
(1)脚手架搭设人员必须持证上岗,并定期体检;
(2)施工人员必须戴安全帽,系好安全带,穿防滑鞋。
作业人员上下应有专用通道,不得攀爬架体;严禁酒后作业。
(3)作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载;不得将模板支架、揽风绳、固定在脚手架上;严禁悬挂起重设备;
(4)在使用过程中不得任意拆除主节点处的纵横向水平杆,纵横向扫地杆和连墙件;
(5)作业层满铺竹笆脚手板,架面与墙之间用脚手板盖严。
(6)在脚手架上进行电气焊作业时,必须有防火措施并设专人看守;
(7)搭拆脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员进入;
(8)脚手架外侧应采用密目式安全网作全封闭,不得留有空隙。
密目网采用棉绳系牢在架体上。
2、环保措施
(1)在架体底部铺设一层密目网防止灰尘或小垃圾从架体上飘落;
(2)及时清理架体上和安全网内的垃圾;
(3)搭设架体的钢管、扣件、连墙件、挡脚板等材料按要求统一刷油漆;
(4)安全网的尺寸规格应统一。
连墙件扣件连接示意图
落地式双排脚手架计算书
扣件式钢管脚手架的计算依据:
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)
2、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、
3、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为23米,立杆采用单立杆;
搭设尺寸为:
立杆的纵距为1.5米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.8米;
内排架距离墙长度为0.30米;
小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为2根;
脚手架沿墙纵向长度为80米;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数0.80;
连墙件布置取两步两跨,竖向间距3.6米,水平间距3米,采用扣件连接;
连墙件连接方式为双扣件连接;
2.活荷载参数
施工均布荷载(kN/m2):
2.000;脚手架用途:
施工或装修脚手架;
同时施工层数:
2层;
3.风荷载参数
本工程地处河南省中牟县迅达路与广惠街交口西南角,查荷载规范基本风压为0.450,风荷载高度变化系数μz为0.740,风荷载体型系数μs为0.645;
计算中考虑风荷载作用;
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):
0.1248;
脚手板自重标准值(kN/m2):
0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):
0.150;
安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):
0.005;脚手板铺设层数:
6层;
脚手板类别:
竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:
栏杆、竹笆片脚手板挡板;
二、小横杆的计算:
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
小横杆的自重标准值:
P1=0.038kN/m;
脚手板的荷载标准值:
P2=0.3×1.5/3=0.15kN/m;
活荷载标准值:
Q=2×1.5/3=1kN/m;
荷载的计算值:
q=1.2×0.038+1.2×0.15+1.4×1=1.626kN/m;
小横杆计算简图
2.强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩,
计算公式如下:
最大弯矩Mqmax=1.626×1.052/8=0.224kN.m;
最大应力计算值σ=Mqmax/W=44.113N/mm2;
小横杆的最大弯曲应力σ=44.113N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
3.挠度计算:
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度
荷载标准值q=0.038+0.15+1=1.188kN/m;
最大挠度V=5.0×1.188×10504/(384×2.06×105×121900)=0.749mm;
小横杆的最大挠度0.749mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求!
三、大横杆的计算:
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
1.荷载值计算
小横杆的自重标准值:
P1=0.038×1.05=0.04kN;
脚手板的荷载标准值:
P2=0.3×1.05×1.5/3=0.158kN;
活荷载标准值:
Q=2×1.05×1.5/3=1.05kN;
荷载的设计值:
P=(1.2×0.04+1.2×0.158+1.4×1.05)/2=0.854kN;
大横杆计算简图
2.强度验算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。
均布荷载最大弯矩计算:
M1max=0.08×0.038×1.5×1.5=0.007kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算:
M2max=0.267×0.854×1.5=0.342kN.m;
M=M1max+M2max=0.007+0.342=0.349kN.m
最大应力计算值σ=0.349×106/5080=68.664N/mm2;
大横杆的最大应力计算值σ=68.664N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:
mm
均布荷载最大挠度计算公式如下:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:
Vmax=0.677×0.038×15004/(100×2.06×105×121900)=0.052mm;
集中荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:
小横杆传递荷载P=(0.04+0.158+1.05)/2=0.624kN
V=1.883×0.624×15003/(100×2.06×105×121900)=1.579mm;
最大挠度和:
V=Vmax+Vpmax=0.052+1.579=1.631mm;
大横杆的最大挠度1.631mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150=10与10mm,满足要求!
四、扣件抗滑力的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
小横杆的自重标准值:
P1=0.038×1.05×2/2=0.04kN;
大横杆的自重标准值:
P2=0.038×1.5=0.058kN;
脚手板的自重标准值:
P3=0.3×1.05×1.5/2=0.236kN;
活荷载标准值:
Q=2×1.05×1.5/2=1.575kN;
荷载的设计值:
R=1.2×(0.04+0.058+0.236)+1.4×1.575=2.606kN;
R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、脚手架立杆荷载的计算:
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
静荷载标准值包括以下内容:
(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN),为0.1248
NG1=[0.1248+(1.05×2/2)×0.038/1.80]×50.00=7.360;
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.3
NG2=0.3×6×1.5×(1.05+0.3)/2=1.822kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15
NG3=0.15×6×1.5/2=0.675kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4=0.005×1.5×50=0.375kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=10.232kN;
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到,活荷载标准值
NQ=2×1.05×1.5×2/2=3.15kN;
风荷载标准值按照以下公式计算
其中Wo--基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
Wo=0.45kN/m2;
Uz--风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
Uz=0.74;
Us--风荷载体型系数:
取值为0.645;
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7×0.45×0.74×0.645=0.15kN/m2;
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=1.2×10.232+1.4×3.15=16.689kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×10.232+0.85×1.4×3.15=16.028kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.15×1.5×
1.82/10=0.087kN.m;
六、立杆的稳定性计算:
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴向压力设计值:
N=16.689kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
k=1.155;当验算杆件长细比时,取块1.0;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
μ=1.5;
计算长度,由公式lo=k×μ×h确定:
l0=3.118m;
长细比Lo/i=197;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到:
φ=0.186;
立杆净截面面积:
A=4.89cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=5.08cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
σ=16689/(0.186×489)=183.488N/mm2;
立杆稳定性计算σ=183.488N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
立杆的轴心压力设计值:
N=16.028kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
k=1.155;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
μ=1.5;
计算长度,由公式l0=kuh确定:
l0=3.118m;
长细比:
L0/i=197;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到:
φ=0.186
立杆净截面面积:
A=4.89cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=5.08cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
σ=16027.5/(0.186×489)+86953.13/5080=193.332N/mm2;
立杆稳定性计算σ=193.332N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
七、连墙件的计算:
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:
Nl=Nlw+N0
风荷载标准值Wk=0.15kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.8m2;
按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:
Nlw=1.4×Wk×Aw=2.273kN;
连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=7.273kN;
连墙件承载力设计值按下式计算:
Nf=φ·A·[f]
其中φ--轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比l0/i=300/15.8的结果查表得到φ=0.949,l为内排架距离墙的长度;
又:
A=4.89cm2;[f]=205N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.133kN;
Nl=7.273 连墙件采用双扣件与墙体连接。 由以上计算得到Nl=7.273小于双扣件的抗滑力12.8kN,满足要求!
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