落地脚 手 架 搭 设 方 案.docx
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落地脚 手 架 搭 设 方 案.docx
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落地脚手架搭设方案
脚手架工程
专项施工方案
工程名称:
施工单位:
第一章、编制依据
工程施工图纸及现场概况
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2005)
《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)
《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)
《建筑施工手册》
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
第二章、工程概况
工程名称
施工单位
建设单位
监理单位
设计单位
建筑地点
项目经理
技术负责人
建筑面积
56618.5
结构类型
框架/框剪
地上层数
三层/十层/九层/八层
地下层数
地下二层/一层
建筑高度
m
±0.000标高相当于
开工日期
年月日
竣工日期
年月日
第三章、脚手架施工方案
根据工程特点,结合公司设备的实际情况,确定使用落地式钢管脚手架。
具体为:
自基础顶搭设至十层顶。
架体高度为33.13米。
一、脚手架使用材料要求
1、钢管
使用A3钢,其质量符合GB/T700中Q235-A级钢的规定,外径48毫米,壁厚3.5毫米的焊接钢管,要有厂家合格证。
2、扣件
采用符合《钢管脚手架扣件》GB15831规定,其附件采用材料符合GB/T700的规定,要有厂家合格证。
3、脚手板
采用直径长4m、宽0.2m、厚0.05m的木脚手板,符合《木结构设计规范》GBJ5二级材质的规定。
4、密目网
采用2000目密目网做立网防护。
5、绑扎材料
采用3.2mm的镀锌钢丝绑扎脚手板,采用120股尼龙绳绑扎密目网。
二、脚手架的搭设要求
1、架体的基础处理
将架体下的回填土进行夯实,铺C15砼垫层,宽1米.上部铺设木垫板,垫板宽200mm,厚50mm,长4m,并刷防腐油,立杆下垫8mm厚150mm长的方形铁垫板。
根据地质勘察报告,地质能满足地基承载力350KN/m2。
为防止架体基础不受雨水浸泡及冲刷,在架体外1m设置排水明沟。
排水明沟沟深最浅处至少为30cm,东西方向找坡排水。
2、架体设计
架体总高33.13米。
脚手架立杆横距为1.05m,立杆纵距为1.5m,内立杆离墙0.4m,脚手架的步距为1.5m。
在脚手架立杆底部向上不大于200mm处设纵横向扫地杆,并与立杆连接牢固。
立杆采用对接连接,相邻立杆对接接头错开不小于2m,用一字扣件连接,立杆的垂直度偏差不得大于架高的1/200。
纵向水平杆在立杆的内侧,接头要错开,用一字扣件连接,每一步纵向水平杆必须保持水平,其偏差不得大于2cm。
纵向水平杆交圈设置。
铺木脚手板时横向水平杆的间距不大于1.05m,横向水平杆要求外伸出的部分长度一致,上下要对齐。
立杆与纵向水平杆相交处150mm内必须有一根横向水平杆,采用搭接,各杆件伸出扣件的距离不小于100mm,并且同一立面伸出的距离一致。
所有扣件螺栓应扭紧,扭力矩应达到40~60N.m。
3、架体的封闭、剪刀撑的设置
采用2000目密目网封闭,密目网挂在外立杆内侧,用5mm尼龙绳固定在架体上,网要使用同一种颜色的且要全眼连接绑扎严密。
剪刀撑采用满剪式剪刀撑。
4、连墙件的设置
采用刚性连墙件,架体与建筑物水平方向隔三个纵距,竖直方向隔两个步距,设置一个连墙件,一端固定到脚手架上,离主节点不大于300mm,另一端固定到主体结构上。
5、脚手板与防护栏杆的设置
施工层满铺脚手板,下面挂平网,内立杆外侧满铺脚手板,脚手板采用对接,每块脚手板下设4道小横杆,不得有探头板,脚手板用直径3.2mm的镀锌钢丝固定在横向水平杆上,在每道架高1.2m处外立杆内侧设一道红白相间的防护栏杆。
踢脚板绑在外立杆内侧。
三、卸料平台
本工程卸料平台主要用于倒运模板,采用悬挑式。
具体设计详见《悬挑式钢平台》。
四、脚手架的设计计算
(一)架体设计
1、拟作业层的层数n1=2层;铺脚手板层数为每隔9米(五步架)满铺一层脚手板,取n2=4层。
2、拟定脚手架结构尺寸:
立杆纵距la=1.5m,立杆横距lb=1.05m,步距h=1.5m,连墙杆件按2步3跨设置。
3、脚手板采用木脚手板,其自重标准值gk1=0.35KN/m2,靠近建筑物外端外伸部分铺设20cm脚手板一块。
作业层外侧设挡脚板一块gk5=0.14KN/m。
4、栏杆:
每步架增加的栏杆数为n3=1道。
5、安全网:
采用每100cm2不少于2000目的安全网,沿架全高封闭,其自重标准值gk4=0.005KN/m2。
6、全部杆件采用Φ48×3.5mm钢管(gk2=0.0384KN/m)。
(二)设计计算:
1、横向水平杆计算
作用于横向水平杆的线荷载标准值:
装饰施工均布活荷载标准值qQK1=2KN/m2
可变荷载:
qk=2KN/m2×0.9m=1.8KN/m
永久荷载:
gk=0.35KN/m2×0.9m=0.315KN/m
(1)验算抗弯强度
计算简图如下:
MGK1=(gkLb2/8)[(1-a1/Lb)2]=0.315×0.92/8[(1-0.45/0.9)2]=0.08KN.m
MQK1=qkLb2/8=1.8×0.92/8=0.18KN.m
弯矩组合值为:
M=1.2MGK+1.4MQK=1.2×0.08KN.m+1.4×0.18KN.m=0.348KN.m
钢管的截面抵抗矩为:
W=5.08cm3
σ=M/W=0.348×106N.mm/5.08×103=68.5N/mm2<f=205N/mm2,故满足要求。
(2)验算变形
钢材的弹性模量为E=2.06×105N/mm2
钢管的惯性矩为I=12.19×104mm4
容许挠度为[ν]=900/150=6mm
采用荷载短期效应组合设计值:
q=qk+gk=1.8+0.315=2.12KN/m
按单跨简支梁计算:
ν=5qLb4/384EI=5×2.12×9004/(384×2.06×105×12.19×104)
=0.72mm<[ν]=6mm,故满足要求
2.纵向水平杆计算
纵向水平杆按三跨连续梁计算,其计算简图如下:
⑴荷载计算
作用于纵向水平杆的恒载标准值
PGK=0.5gk×lb×[(1+a1/Lb)2]+gk2×(lb/2+0.1)=0.5×0.315×0.9×[(1+0.45/0.9)2]+0.0384×(0.9÷2+0.1)=0.34KN
作用于纵向水平杆的活荷载标准值PQK=0.5qk×lb×[(1+a1/Lb)2]=0.5×1.8×0.9×[(1+0.45/0.9)2]=1.8KN
⑵抗弯计算
考虑活荷载与静载的不利组合,荷载不利组合,查结构静力计算手册,此时跨中弯距最大
MGK1=0.175PGKLa=0.175×0.34×1.5=0.09KN.m
MQK1=0.213×PQKLa=0.213×1.8×1.5=0.58KN.m
则弯矩组合值为:
M=1.2MGK1+1.4MQK1=1.2×0.09+1.4×0.58=0.92KN.m
根据公式σ=M/W=0.92×106N.mm/5.08×103=181.1N/mm2<f=205N/mm2,所以满足要求。
⑶变形验算
容许挠度为[ν]=1500/150=10mm
挠度计算采用荷载标准荷载进行组合计算,边跨跨中挠度最大
ν=(1.146PGK+1.615PQK)la3÷(100EI)
=(1.146×0.34+1.615×1.8)×15003÷(100×2.06×105×12.19×104)=4.4mm<[ν]=la/150=10mm,满足挠度要求
3、外立杆稳定性计算
现考虑在基础顶扎设落地式钢管脚手架至十层顶,架体高度按33.13米进行计算,以三跨计算。
⑴荷载计算(底层立杆为底座处最不利部位)
计算简图如下:
⑴荷载计算(底层立杆为底座处最不利部位)
计算简图如下:
1)每米立杆承受的结构自重标准值gk=0.1248KN/m
结构自重标准值为:
NG1K=41.32m×0.1248KN/m=5.16KN
2)构配件的自重标准值产生的轴向力NG2K
a)铺板层构造自重产生的轴向力NG2K1
NG2K1=n2×0.5gk×lb×[(1+a1/Lb)2]+n1×gk5×la
=4×0.319+2×0.14×1.5=1.70KN
b)全封闭安全网及其附件产生得轴向力NG2K2
NG2K2=41.32×1.5×0.005KN/m2+0.0384KN/m×1.5m×41.32/1.8
=1.63KN
NG2K=NG2K1+NG2K2=3.33KN
3)施工荷载产生的轴向力NQK
NQK=PQK=0.5qk×lb×[(1+a1/Lb)2]
=0.5×1.8×0.9×[(1+0.45/0.9)2]=1.8KN
不组合风荷载时:
1.2(NG1K+NG2K)+1.4NQK=1.2×(5.16+3.33)KN+1.4×1.8KN=12.71KN
组合风风荷载时:
1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4NQK=1.2×(5.16+3.33)KN+0.85×1.4×1.8KN=12.33KN
4)风产生的弯距MWK
根据基本风压w0=0.65KN/m2;风压高度系数μz查风荷载规范,当H=5m时,风压高度变化系数(A类地区)μz=0.8,风压体型系数μs按规范取1.3ψ
由敞开式脚手架产生的ψ查表为0.089
查《规范》表A—3,敞开式脚手架的挡风面积为1.5×1.8×0.089=0.2403m2
由安全网产生的ψ取0.5,则在脚手架的外立杆里面满挂密目网后,脚手架的综合挡风面积为:
(1.5×1.8-0.2403)×0.5+0.2403=1.47m2
其综合挡风系数ψ=1.47×1.2/(1.5×1.8)=0.65
则μs=1.3ψ=1.3×0.65=0.85
wk==0.7UZUSW0=0.7×0.8×0.85×0.65=0.309KN/m2
MWK=0.1wklah2=0.1×0.309×1.5×1.82=0.15KN·m
5)计算立杆的稳定系数Φ
l0=Kμh=1.155×1.5×1.8=3.1185m
λ=l0/l=3.1185/1.58=197
查《规范》附录C的Φ=0.186
6)计算力杆的稳定性
查附录BA=489mm2i=15.8mmW=5.08×103mm3
不组合风荷载时:
N/ΦA=12.71×103/(0.186×489)=139.74N/mm2<f=205N/mm2
组合风荷载时:
N/ΦA+MWK/W=12.33×103/(0.186×489)+0.15×106/(5.08×103)=165.09N/mm2<f=205N/mm2,故满足要求。
4、计算脚手架的可搭设高度
组合风载:
Hs={ΦAf-[1.2NG2K+0.85×1.4(∑NQK+MWKΦA/Wx)]}÷1.2gk
=62.18m>41.32m,故满足要求。
5、连墙件计算
连墙件采用刚性连接方式
(1)连墙件的轴向力设计值N1
μz=0.8μs=0.71
wk==0.7μzμsW0=0.7×0.8×0.71×0.65=0.2584KN/m2
N1w=1.4wkAw=1.4×0.2584×2×1.8×3×1.5=5.86KN
N1=N1w+N0=5.86+5=10.86KN
(2)连墙件的稳定性验算
连墙件的计算长度l0=lb=900mm
长细比λ=l0/i=90/1.58=57,查表得ψ=0.829
N1/(ψA)=10860/(0.829×489)=26.79N/mm2<f=205N/mm2安全
(3)连墙件扣件的抗滑承载力验算
每个连墙件由2个直角扣件连接,则
N1=10.86KN<RC=2×8=16KN安全
6、地基承载力计算
由立杆荷载组合值为12.71KN,下垫长4米,宽20cm
则平均应力为:
P=12.71KN×3/(4.5×0.2)=42.37KN/m2
根据地质报告,地质承载力能达到150KN/m2,取系数kc=0.4
则fg=kc×fgk=0.4×150KN/m2=60KN/m2≥42.37KN/m2
所以地基承载力能够达到要求。
7、总结
根据上述计算,脚手架自身结构、架体整体稳定性及地基承载力均能满足要求。
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