46952390脚手架搭设及拆卸方案框架单排.docx
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46952390脚手架搭设及拆卸方案框架单排
目录
一、编制依据:
2
二、工程概况:
2
三、脚手架的设置2
四、脚手架设计3
五、构造要求15
六、施工方法17
七、脚手架的安全质量管理措施20
八、脚手架的安全设施和维护21
兵团塔什店联合矿业灯房浴室联合建筑
钢管落地脚手施工组织设计
一、编制依据:
1、建筑施工安全检查标准JGJ59-99。
2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程JGJ130-2001。
3、建筑施工脚手架施工手册。
4、建筑施工图。
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》(JGJ130-2001)、
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范。
二、工程概况:
兵团塔什店联合矿业职工宿舍工程;工程建设地点:
库尔勒塔什店煤矿;属于框架结构;地上3层;建筑长度49.7m,宽度15.6;建筑高度:
11.5m;标准层层高:
3.3m;总建筑面积:
2746平方米;总工期:
100天。
本工程由兵团塔什店联合矿业投资建设,武汉设计研究院设计,地质勘察,蓝天监理公司监理,环宇集团工程一处108项目部组织施工;由唐红光担任项目经理,闫先学担任技术负责人。
建筑结构脚手架均搭设于建筑物外檐,其主要用途是:
安全防护、使施工人员在高处施工是具有一种安全感,便于外檐墙柱梁施工。
三、脚手架的设置
按照建筑物高度及外型特征,将脚手架分层搭设。
1、脚手架采取用单排架,在坚实的基础上,紧随主体施工搭设,起主体结构围护作业。
结合临时双排架同时使用。
2、基本要求:
有足够面积,能满足工人操作,坚固稳定,能保证施工期间的各种荷载和气候条件作用下,不倾斜、不摇晃。
搭拆简单,搬移方便,能多次周转使用。
因地制宜就地取材,尽量节约用材。
四、脚手架设计
(一)材料要求。
1、构配件
1)钢管:
脚手架钢管采用3号普通钢管φ48×3.5,立杆最大长度6m,横向水平杆最大长度2.2m,每根钢管的最大质量不应大于25kg。
钢管的尺寸和表面质量应符合下列规定:
①新钢管应有产品质量符合下列规定:
新钢管应有产品质量合格证,应有质量检验报告。
钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。
钢管外径48mm,壁厚3.5mm,端面切斜偏差不大于1.7mm。
②旧钢管表面锈蚀深度≤0.5mm,锈蚀检查应每年一次,钢管的弯曲变形应符合规范要求,钢管上严禁打孔。
2)扣件:
脚手架采用锻铸铁制作的扣件,扣件在螺拴拧紧扭力矩达65N•m时,不得发生破坏。
扣件的质量应符合下列规定:
①新扣件应有生产许可证,法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。
②旧扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、有变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。
新旧扣件均应进行防锈处理。
3)脚手架板:
脚手板采用木制,每块质量不宜大于30kg,厚度为50mm,两端各设两道直径为4mm的镀锌钢丝箍。
4)连墙件:
连墙件同样采用脚手架管。
(二)参数信息:
一、参数信息:
1.脚手架参数
单排脚手架搭设高度为12m,立杆采用单立管;
搭设尺寸为:
立杆与墙中距离为1.2m,立杆的纵距为1.5m,大小横杆的步距为1.8m;
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150.00m;
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为1.00;
连墙件采用两步两跨,竖向间距3.6m,水平间距3m,采用扣件连接;
连墙件连接方式为双扣件;
2.活荷载参数
施工均布活荷载标准值:
3.000kN/m2;脚手架用途:
结构脚手架;
同时施工层数:
2层;
3.风荷载参数
本工程地处新疆库尔勒市,基本风压0.45kN/m2;
风荷载高度变化系数μz为1.00,风荷载体型系数μs为1.13;
脚手架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标准值(kN/m):
0.1360;
脚手板自重标准值(kN/m2):
0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):
0.140;
安全设施与安全网(kN/m2):
0.005;
脚手板类别:
木脚手板;栏杆挡板类别:
栏杆、木脚手板挡板;
每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):
0.038;
脚手板铺设总层数:
2;
5.地基参数
地基土类型:
木脚手板;地基承载力标准值(kPa):
250.00;
立杆基础底面面积(m2):
0.20;地基承载力调整系数:
0.40。
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=0.35×1.5/3=0.175kN/m;
活荷载标准值:
Q=3×1.5/3=1.5kN/m;
荷载的计算值:
q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1.5=2.356kN/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=2.356×1.22/8=0.424kN.m;
最大应力计算值σ=Mqmax/W=83.483N/mm2;
小横杆的最大弯曲应力σ=83.483N/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+0.175+1.5=1.713kN/m;
最大挠度ν=5.0×1.713×12004/(384×2.06×105×121900)=1.842mm;
小横杆的最大挠度1.842mm小于小横杆的最大容许挠度1200/150=8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=0.038×1.2=0.046kN;
脚手板的荷载标准值:
P2=0.35×1.2×1.5/3=0.21kN;
活荷载标准值:
Q=3×1.2×1.5/3=1.8kN;
荷载的设计值:
P=(1.2×0.046+1.2×0.21+1.4×1.8)/2=1.414kN;
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=0.267×1.414×1.5=0.566kN.m;
M=M1max+M2max=0.007+0.566=0.573kN.m
最大应力计算值σ=0.573×106/5080=112.811N/mm2;
大横杆的最大应力计算值σ=112.811N/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:
νmax=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=(0.046+0.21+1.8)/2=1.028kN
ν=1.883×1.028×15003/(100×2.06×105×121900)=2.602mm;
最大挠度和:
ν=νmax+νpmax=0.052+2.602=2.654mm;
大横杆的最大挠度2.654mm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1.00,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。
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8.00kN;
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=0.038×1.2×2/2=0.046kN;
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=0.35×1.2×1.5/2=0.315kN;
活荷载标准值:
Q=3×1.2×1.5/2=2.7kN;
荷载的设计值:
R=1.2×(0.046+0.058+0.315)+1.4×2.7=4.282kN;
R<8.00kN,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,为0.136kN/m
NG1=[0.1360+(1.20×2/2)×0.038/1.80]×12.00=1.939kN;
(2)脚手板的自重标准值;采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2
NG2=0.35×2×1.5×1.2/2=0.63kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用栏杆、木脚手板挡板,标准值为0.14kN/m
NG3=0.14×2×1.5/2=0.21kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网;0.005kN/m2
NG4=0.005×1.5×12=0.09kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=2.869kN;
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,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=3×1.2×1.5×2/2=5.4kN;
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=1;
Us--风荷载体型系数:
取值为1.13;
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7×0.45×1×1.13=0.356kN/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=1.2×2.869+1.4×5.4=11.003kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×2.869+0.85×1.4×5.4=9.869kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.356×1.5×
1.82/10=0.206kN.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=11.003kN;
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=1.8;
计算长度,由公式lo=k×μ×h确定:
l0=3.742m;
长细比Lo/i=237;
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=0.13;
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=11003/(0.13×489)=173.085N/mm2;
立杆稳定性计算σ=173.085N/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=9.869kN;
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=1.8;
计算长度,由公式l0=kuh确定:
l0=3.742m;
长细比:
L0/i=237;
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=0.13
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=9869.04/(0.13×489)+205860.123/5080=195.77N/mm2;
立杆稳定性计算σ=195.77N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
七、最大搭设高度的计算:
按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,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:
构配件自重标准值产生的轴向力NG2K(kN)计算公式为:
NG2K=NG2+NG3+NG4=0.93kN;
活荷载标准值:
NQ=5.4kN;
每米立杆承受的结构自重标准值:
Gk=0.136kN/m;
Hs=[0.13×4.89×10-4×205×103-(1.2×0.93
+1.4×5.4)]/(1.2×0.136)=26.69m;
按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
[H]=26.69/(1+0.001×26.69)=25.996m;
[H]=25.996和50比较取较小值。
经计算得到,脚手架搭设高度限值[H]=25.996m。
脚手架单立杆搭设高度为12m,小于[H],满足要求!
按《规范》5.3.6条考虑风荷载时,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:
构配件自重标准值产生的轴向力NG2K(kN)计算公式为:
NG2K=NG2+NG3+NG4=0.93kN;
活荷载标准值:
NQ=5.4kN;
每米立杆承受的结构自重标准值:
Gk=0.136kN/m;
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩:
Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.206/(1.4×0.85)=0.173kN.m;
Hs=(0.13×4.89×10-4×205×103-(1.2×0.93+0.85×1.4×(5.4+0.13×4.89×100×0.173/5.08)))/(1.2×0.136)=17.854m;
按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
[H]=17.854/(1+0.001×17.854)=17.541m;
[H]=17.541和50比较取较小值。
经计算得到,脚手架搭设高度限值[H]=17.541m。
脚手架单立杆搭设高度为12m,小于[H],满足要求!
八、连墙件的稳定性计算:
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=0.356kN/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=3.000kN;
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=5.382kN;
连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=8.382kN;
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l/i=300/15.8的结果查表得到φ=0.949
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=8.382 连墙件采用双扣件与墙体连接。 由以上计算得到Nl=8.382小于双扣件的抗滑力16kN,满足要求! 连墙件扣件连接示意图 九、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 地基承载力设计值: fg=fgk×kc=100kPa; 其中,地基承载力标准值: fgk=250kPa; 脚手架地基承载力调整系数: kc=0.4; 立杆基础底面的平均压力: p=N/A=55.015kPa; 其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值: N=11.003kN; 基础底面面积: A=0.2m2。 p=55.015≤fg=100kPa。 地基承载力满足要求! 十、脚手架配件数量匡算: 扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量,以适应构架时变化需要, 因此按匡算方式来计算;根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算: L--长杆总长度(m);N1--小横杆数(根); N2--直角扣件数(个);N3--对接扣件数(个); N4--旋转扣件数(个);S--脚手板面积(m2); n--立杆总数(根)n=101;H--搭设高度(m)H=12; h--步距(m)h=1.8;la--立杆纵距(m)la=1.5; lb--立杆横距(m)lb=1.2; 长杆总长度(m)L=1.1×12.00×(101+1.50×101/1.80-1.50/1.80)=2433.20; 小横杆数(根)N1=1.1×(12.00/1.80+2)×101=963; 直角扣件数(个)N2=2.2×(12.00/1.80+1)×101=1704; 对接扣件数(个)N3=2433.20/6.00=406; 旋转扣件数(个)N4=0.3×2433.20/6.00=122; 脚手板面积(m2)S=2.2×(101-1)×1.50/1.20=275.00。 根据以上公式计算得长杆总长2433.2m;小横杆963根;直角扣件1704个;对接扣件406个;旋转扣件122个;脚手板275m2。 五、构造要求 1、脚手架设计尺寸(见附图) 2、纵向水平杆、横向水平杆、脚手板 1)纵同水平杆的构造应符合下列条件: ①纵向水平杆设置在杆内侧,其长度不小于3跨。 ②纵向水平杆接长采用对接扣件连接,对接扣件应交错布置,两根相邻纵向水平杆接头不宜设置在同步同跨内。 不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不小于50mm,各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1/3。 2)横向水平杆的构造应符合下列规定: ①主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除,主节点处两个直角扣件的中心距离不应大于150mm。 ②作业层下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,最大间距不大于纵距的1/2。 ③使用木脚手板时,双排架的横向水平杆的一端,应用直角扣件固定的纵向水平上,另一端应与结构紧密连接。 3)脚手板的设置应符合下列规定: ①作业层的脚手板应铺满,铺稳,离开墙面不大于50mm。 ②脚手板应设置在三根以上横向水平杆上,脚手板采用对接平铺,接头处必须设两根横向水平杆,脚手板外伸长130~150mm,两块脚手板外伸长度的和不大于300mm。 ③木脚手板两端必须用12#铅丝固定在水平杆上。 ④作业层端部脚手架板探头长度应为150mm,其板长两端均应与支承杆可靠地固定。 3、立杆 ①每根立杆底部设置垫板厚度不小于50mm、宽度不小于200mm。 ②脚手架必须设置纵横扫地杆。 纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。 ③立杆必须用连墙杆与建筑物可靠连接,立杆接长时采用对接扣件。 各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。 ④立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m,高出檐口上皮1.3m。 4、连墙件及撑杆 1)连墙件及撑杆均采用手架管及扣件。 2)连墙件数量;竖向间距≤3h步距,水平间距≤3La纵距,每根连墙件的覆盖面积≤40m2。 3)连墙件的布置应符合下列规定: ①宜靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300mm。 ②应从底层第一步纵向水平杆处开始设置,当该处设置有困难时,应采用其它可靠措施固定。 ③连墙件应设置牢固。 按楼层分层设置。 ④撑杆的间距为1.5m,与双挑杆固定在同一位置,离距挑杆节点不大于150mm. 5、门洞 1)脚手架的门洞采用上升斜杆、平行弦杆桁架结构形式,斜杆与地面的倾角应在45。 ~60。 之间。 2)脚手架的门洞桁架的构造应符合下列规定: ①单排脚手架门洞处,应在平行桁架的每一节间设置一根斜腹杆。 ②斜腹杆应采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上,旋转扣件中心线至主节点的距离不大于150mm。 当斜腹杆在跨越2个步距时,应在相交的纵向水平杆处,增设一根横向水平杆,将斜腹杆固定在其伸出端上。 ③斜腹杆应采用通长杆件,门洞桁架下的两侧立杆为双管立杆,副立杆高度应高于门洞口1~2步。 6、剪刀撑 1)剪刀撑设置应符合下列规定: ①每道剪刀撑跨越立杆的根数最多不能超过7根,不小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面的倾角宜在45。 ~60。 之间。 ②在脚手架外侧立面的两端必须各设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置,中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m。 7、挑杆与斜撑 1)挑杆采用双架杆平行挑出,挑出宽度1m,挑杆伸出外架尺寸为150mm,与结构连接采用现浇板预埋件固定。 2)每道立杆下设一道挑杆,并设斜撑一道。 六、施工方法 1、施工准备 ①单位施工负责人应按施工组织设计中有关脚手架的要求,向架设和使用人员进行技术交底。 ②应对施工使用的钢管、扣件、脚手板等进行检查验收,不合格产品不得使用。 ③经检验合格的构配件应按品
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