外墙钢管脚手架施工方案Word格式文档下载.docx
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1、外墙脚手架的布置
详见家具、橱柜配件生产及运营中心各单体外墙脚手架搭设平面布置示意图。
2、立杆和水平杆设置
①立杆和水平杆设置要符合《规范》的规定。
②根据该工程的特点,本工程的外墙脚手架采用双排钢管扣件式脚手架形式搭设,脚手架要求采用全钢管搭设,搭设前必须除锈翻新。
脚手架搭设时要按施工流程分阶段架。
③由于本工程脚手架的搭设高度最高为16m左右(计算按20米高度),没有超过规范的单管立柱上限高度50m,所以采用双排单管立杆搭设。
④脚手架的立杆纵距为1.5m,立杆横距为0.85m,步距为1.8m,作业层上非主节点处的横向水平杆宜根据支承脚手板的需要等间距设置,但最大间距不应大于纵距的1/2。
3、安全网挂设
立网要求采用2000目密目式网,并备有合格证、检测报告和准用证;
4、脚手板设置
①脚手板设置要符合《规范》的规定。
②外墙脚手架的脚手板按建筑物自然层及隔层位置对应满铺,脚
手板用制作好的定型竹脚手片,踢脚板采用200mm木胶合板。
③脚手板与脚手架采用镀锌铁丝固定在与之相交的纵、横杆水平杆上。
④脚手架内立管的内侧与建筑物之间的距离必须符合《规范》的
规定,作业层脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120~150mm。
5、连墙件设置
①连墙件设置要符合《规范》的规定。
②该工程连墙件装修脚手架采用Ф48钢管和L50*5角钢焊接组合设置,新建楼脚手架采用Ф48钢管和40*4扁钢用Ф14罗栓连接后将扁钢预埋砼内的组合设置(见计算书中附图),连墙部件要牢固稳妥,任何人不得擅自改拆。
连墙件的设置采用二步三跨,水平距离不大于5.4m,垂直距离不大于3.6m,当柱距大子5.4m时,宜在结构梁、圈梁底下加设L50*5角钢和钢管顶撑组合连墙件。
第一道连墙件设在首层第一步。
6、支撑设置
①支撑设置要符合《规范》的规定
②在脚手架的外立柱沿脚手架外侧立面的两端各设置一道剪刀
撑,应由底至顶连续设置,中间各道剪刀撑的净距不应大于15m。
③剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面倾角宜
在45°
~60°
之间。
④剪刀撑的接头均采用搭接连接,搭接有效长度为1.0m,剪刀撑的斜杆用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立柱上。
⑤当脚手架需留设洞口时,洞口两侧要增加横向支撑,横向支撑
的斜杆在1~2步内,由底至顶呈“之”字形连续布置,斜杆采用旋转
扣件固定在与之相交趵立柱或水平杆上。
7、传送料平台
①传送料平台拟根据工程实际情况确定是否需要搭设,如果需要
则采用扣件式钢管搭设,铺用1000×
100×
50方木及16厚胶合板。
传送料平台支撑应单独搭设,支撑系统不得与脚手架连结,平台脚手架步距为h=1.5m,柱距为1.2m。
②平台的具体布置应根据工程的实际情况及楼层标高而定。
③平台每1m2限载500kg.
④为安全起见,传送料平台周边立柱应分别设置剪刀撑,由底层
搭至顶层。
8、施工楼梯设置
根据现场及该工程的施工要求,施工楼梯具体布置位置及数量详
见外脚手架平面布置图。
施工楼梯设2跑,施工楼梯由独立柱支承楼梯宽度为l.00m。
斜度应以人行走舒适为准一般约为1:
2(如采用斜道则为l:
3)楼梯踏步板采用竹脚手架捆绑30×
50方木。
六、质量和安全措施
(一)、脚手架安装的质量和安全措施
1、脚手架搭设人员必须是经过考核合格的专业架子工。
上岗人员
应定期体检,合格者方可持证上岗。
2、脚手架的搭设要符合本方案及《规范》的要求。
3、脚手架地基基础必须符合要求,并且要有排水设施。
4、扣件的连接和绑扎必须紧密,不得有松动现象。
5、脚手架立杆的垂直偏差不能大于10cm。
6、脚手架纵向水平杆的水平偏差不能大子2cm。
7、脚手架横向水平杆的水平偏差不能大于1cm,且不能偏差外立
管10cm。
8、脚手架上下相邻杆纵向水平杆接头位要相互错开,设在不同的跨内,相邻接头的水平距离应大于50cm。
按头距立杆应小于纵距的1/3。
9、脚手架节点处相交杆件的轴线距节点中心的距离小于15cm。
10、每层走道板安装后要同时在外立柱的内侧沿走道通长安装200高的踢脚板(操作层以下三步)。
11、在脚手架的外立管的外侧沿立面全封闭满挂密目安全网,水平网应按规定跟棚架搭设的进度挂设。
12、脚手架安装期间要设置施工安全区并作出标识,必要时要派专人进行监护
13、安装时的材料传送要采用人力传递,不能用提升运载。
14、外墙脚手架根据施工计划分阶段进行搭设,但每阶段搭设后必须按规定进行连墙连接。
15、第一阶段的脚手架安装后要及时进行防雷接地,并由机电工进行接地检测。
每阶段的脚手架安装完成后,由专业质安员、施工员会同有关人员进行验收,确认合格后作出标识,移交项目部使用。
(二)脚手架拆除的安全措施
l、拆除前先要将走道及安全挡板上的杂物清理干净。
2、在施工期间要设置危险作业区,并作出标识,同时还必须派
专人进行监护。
3、拆除架子的操作人员,必须戴安全帽,系好安全带,穿软底胶鞋。
4、脚手架拆除要遵循“先加固,由上而下,后装先拆,先装后拆”的原则,逐层拆除,不准上下同时作业。
5、脚手架拆除大横杆和剪力撑时先拆中间扣,再拆两端扣由中间操作人员下递杆子。
6、拆除下脚手架的材料应通过传递方式传输到地面,禁止从高处扔下。
7、拆下来的材料要分类摆放整齐,不得随便乱放。
七、脚手架设计计算
(一)落地式扣件钢管脚手架计算书(部位1-23轴/A-H轴)
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)。
计算参数(以20米高度计算):
双排脚手架,搭设高度20.0米,立杆采用单立管。
立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.85米,内排架距离结构0.40米,立杆的步距1.80米。
钢管类型为
48×
3.0,连墙件采用2步3跨,竖向间距3.60米,水平间距4.50米。
施工活荷载为2.0kN/m2,同时考虑2层施工。
脚手板采用竹笆片和木板,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,且主结点间增加两根大横杆。
基本风压0.45kN/m2,高度变化系数1.2500,体型系数0.6000。
地基承载力标准值170kN/m2,基础底面扩展面积0.250m2,地基承载力调整系数1.00。
一、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,大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.150×
0.850/3=0.043kN/m
活荷载标准值Q=2.000×
0.850/3=0.567kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×
0.038+1.2×
0.043=0.097kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×
0.567=0.793kN/m
大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
跨中最大弯矩计算公式如下:
跨中最大弯矩为
M1=(0.08×
0.097+0.10×
0.793)×
1.5002=0.196kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-(0.10×
0.097+0.117×
1.5002=-0.231kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
=0.231×
106/4491.0=51.367N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
静荷载标准值q1=0.038+0.043=0.081kN/m
活荷载标准值q2=0.567kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×
0.081+0.990×
0.567)×
1500.04/(100×
2.06×
105
×
107780.0)=1.404mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
二、小横杆的计算:
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
大横杆的自重标准值P1=0.038×
1.500=0.058kN
0.850×
1.500/3=0.064kN
1.500/3=0.850kN
荷载的计算值P=1.2×
0.058+1.2×
0.064+1.4×
0.850=1.336kN
小横杆计算简图
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=(1.2×
0.038)×
0.8502/8+1.336×
0.850/3=0.383kN.m
=0.383×
106/4491.0=85.190N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和
均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=5.0×
0.038×
850.004/(384×
2.060×
105×
107780.000)=0.01mm
集中荷载标准值P=0.058+0.064+0.850=0.971kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=971.350×
850.0×
(3×
850.02-4×
850.02/9)/(72×
107780.0)=0.954mm
最大挠度和
V=V1+V2=0.965mm
小横杆的最大挠度小于850.0/150与10mm,满足要求!
三、扣件抗滑力的计算:
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8.0kN;
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
横杆的自重标准值P1=0.038×
0.850=0.033kN
1.500/2=0.096kN
1.500/2=1.275kN
荷载的计算值R=1.2×
0.033+1.2×
0.096+1.4×
1.275=1.939kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:
单扣件在12kN的荷载下会滑
动,其抗滑承载力可取8.0kN;
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
四、脚手架荷载标准值:
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/m);
本例为0.1070
NG1=0.107×
20.000=2.139kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);
本例采用竹笆片脚手板,标准值为0.15
NG2=0.150×
4×
1.500×
(0.850+0.400)/2=0.563kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);
本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标
准值为0.15
NG3=0.150×
4/2=0.450kN
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);
0.005
NG4=0.005×
20.000=0.150kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.302kN。
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=2.000×
2×
0.850/2=2.550kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中W0——基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用:
W0=0.450
Uz——风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用:
Uz=1.250
Us——风荷载体型系数:
Us=0.600
经计算得到,风荷载标准值Wk=0.7×
0.450×
1.250×
0.600=0.236kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.85×
1.4NQ
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×
3.302+0.85×
1.4
×
2.550=6.997kN
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
3.302+1.4×
2.550=7.532kN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=0.85×
1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);
la——立杆的纵距(m);
h——立杆的步距(m)。
经过计算得到风荷载产生的弯矩Mw=0.85×
1.4×
0.236×
1.800
1.800/10=0.137kN.m
五、立杆的稳定性计算:
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=7.532kN;
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
k——计算长度附加系数,取1.155;
u——计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500;
l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=1.155×
1.500
1.800=3.118m;
A——立杆净截面面积,A=4.239cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3;
——由长细比,为3118/16=196;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.190;
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);
经计算得到
=7532/(0.19×
424)=93.741N/mm2;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
<
[f],满足要求!
2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=6.997kN;
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.137kN.m;
经计算得到
=6997/(0.19×
424)+137000/4491=117.500N/mm2;
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
六、最大搭设高度的计算:
不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:
其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K=1.163kN;
NQ——活荷载标准值,NQ=2.550kN;
gk——每米立杆承受的结构自重标准值,gk=0.107kN/m;
经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度Hs=89.645米。
脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
经计算得到,不考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。
考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按
照下式计算:
Mwk——计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,Mwk=0.115kN.m;
经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度Hs=74.772米。
经计算得到,考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。
七、连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:
Nl=Nlw+No
其中Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:
Nlw=1.4×
wk×
Aw
wk——风荷载标准值,wk=0.236kN/m2;
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,
Aw=3.60×
4.50=16.200m2;
No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);
No=5.000
经计算得到Nlw=5.358kN,连墙件轴向力计算值Nl=10.358kN
连墙件轴向力设计值Nf=
A[f]
其中
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=40.00/1.60的结果查
表得到
=0.93;
A=4.24cm2;
[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=81.039kN
Nf>
Nl,连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用扣件与墙体连接。
连墙件采用L50*5角钢与钢管焊接与墙体膨胀罗栓连接,预埋件的计算参见《施工计算手册》钢结构部分。
连墙件扣件连接示意图
八、立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p≤fg
其中p——立杆基础底面的平均压力(kN/m2),p=N/A;
p=30.13
N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN);
N=7.53
A——基础底面面积(m2);
A=0.25
fg——地基承载力设计值(kN/m2);
fg=170.00
地基承载力设计值应按下式计算
fg=kc×
fgk
其中kc——脚手架地基承载力调整系数;
kc=1.00
fgk——地基承载力标准值;
fgk=170.00,地基承载力的计算满足要求!
二0一五年五月
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