脚手架满堂架搭设方案.docx
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脚手架满堂架搭设方案
三星xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
脚手架安全施工方案
编制:
审核:
批准:
xxxxxxxxxxxxxxxxxx
2014年10月14日
脚手架安全施工方案
一、项目名称:
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
二、编制依据
1、三星xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx施工组织设计。
2、《建筑施工高处作业安全技术规范》、《建筑工程施工安全操作规程》、《特种作业人员劳动安全管理方法》及《建筑施工脚手架实用手册(含垂直运输设施)》等相关规范。
三、施工准备
1、人员准备:
施工操作人员必须持证上岗,除进行必须的入场教育外,还应按《特种作业人员劳动安全管理方法》的规定执行,在施工前对操作者做好书面技术交底,入场后现场工作人员必须佩戴安全帽、安全带、防滑鞋等自身防护用品
2、材料准备:
(1)主要材料:
φ48×3.5钢管、直角扣件、旋转扣件、对接扣件、50厚冲压钢脚手板、密目安全网、大眼安全网等。
(2)材料质量要求:
钢管:
脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T13793)或《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3092)中规定的3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235-A级钢的规定,钢管上严禁打孔。
扣件:
扣件式钢管脚手架应采用可锻可铸铁制作的扣件,其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB/15831)的规定。
扣件在螺栓拧紧扭矩达65N.m时不得发生破坏。
脚手板:
脚手板采用冲压钢脚手板,每块质量不宜大于25kg。
安全网:
密目安全网及大眼安全网符合相关要求。
四、主要施工方法
1、脚手架构造要求
(1)采用单立杆,立杆横距、纵距均为1.50m,立杆距墙300mm。
相邻立杆的接头位置应错开,布置在不同的步距内,不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm,各接头中心至最近主结点的距离不宜大于立杆间距的1/3。
(2)立杆与水平杆必须用直角扣件扣紧(水平杆对立杆起约束作用,对确保立杆承载能力关系很大),不得隔步设置或遗漏。
(3)水平杆步距为1.5m,上下水平杆接长位置应错开布置在不同的立杆间距中,与相近立杆的距离不大于纵距的1/3。
同一排水平杆的水平偏差不大于5cm。
相临步距的水平杆接头应错开布置在立杆的里侧和外侧,以减少立杆偏心受载情况。
(4)剪刀撑联系6根立杆,与地面夹角为45~60度。
剪刀撑应沿架高连续布置。
剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或水平杆扣紧外,在其中应增加2~4个扣接点。
将一根斜杆扣在立杆上,另一根斜杆扣在横杆的伸出部分上,避免两根斜杆相交时把钢管别弯。
斜杆两端扣件与立杆结点(即立杆与横杆的交点)的距离不大于20mm,最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不宜大于50cm,以保证架子稳定性。
(5)在铺脚手板的操作层上必须设护栏,护栏高1.2m。
(6)脚手架过道处的空间桁架,应在两侧连续设置间距1.5m斜腹杆。
斜腹杆采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
(7)脚手架必须设置纵横向扫地杆,纵向扫地杆应采用直扣件固定在距离底座上坡不大于0.2m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立方杆上。
2、脚手架搭设
(1)搭设顺序
放线→铺设垫板→放置水平扫地杆→安装水平扫地杆→安装第一步水平杆→安装其它杆件→铺脚手板→安装防护栏杆及挡脚板→挂立网防护
(2)搭设立柱的注意事项
相邻立柱的对接扣件不得在同一高度内,错开距离应符合规范规定。
开始搭设立杆时,应每隔6跨设置一道抛撑,直至第一步脚手架搭设完毕。
剪刀撑、扣件的安装要求
剪刀撑应随立柱,纵横向水平杆等同步搭设。
扣件规格必须与钢管外径一致。
扣件螺栓拧紧力矩不应小于40N.m,并不大于65N.m。
对接扣件的开口应向上或向内。
各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不小于100mm。
铺设脚手板的注意事项
应满铺、铺稳,靠墙一侧离墙面距离不大于150mm。
脚手板的探头应采用直径3.2mm镀锌钢丝固定在支撑杆上。
搭设栏杆、挡脚板的注意事项
栏杆、挡脚板应搭设在外排立柱的内侧。
上栏杆上皮高度为1.2米,中栏杆居中设置。
挡脚板高度不小于180mm。
五、脚手架搭设的交底与验收
1、脚手架搭设前,施工负责人应按照施工方案要求和现场作业条件,
对作业人员进行详细的安全技术交底。
2、脚手架搭设完毕,应由施工负责人组织有关人员按施工方案和规
范的要求进行验收。
脚手架的验收应分段进行,逐项检查,确认符合
要求后方可投入使用。
3、脚手架的检验标准:
(1)钢管立杆纵距偏差为±50mm。
(2)钢管立杆垂直度偏差不大于总高度H的1/100,且不大于10cm。
(3)扣件紧固力矩为:
40-50N.m,不大于65N.m。
抽检安装数量的5%,扣件不合格数量不多于抽查数量的10%。
(4)对脚手架检查验收应按规范规定进行,凡不符合规定的应立即进行整改,对检查结果及整改情况,应按实测数据进行记录,并由检测人员签字。
六、脚手架拆除
1、清除脚手架上的杂物及地面障碍物。
2、拆除顺序应由上而下进行,严禁上下同时作业。
3、当脚手架拆至下部最后一根长钢管高度时,应先在适当位置搭临时抛撑加固再拆除。
4、各构配件必须及时分段集中运至指定位置,严禁抛扔。
5、运至地面的构配件及时检查整修与保养,并按品种,规格码放,置于干燥通风处,防止锈蚀。
七、安全措施及成品保护
1、脚手架荷载不得大于2KN/M2。
2、所有操作人员必须持有效证件上岗,架子工必须经过体检,凡患有高血压、心脏病、癫痫病、晕高或视力不够以及不适于登高作业的,不得从事登高架设作业。
3、拆除脚手架时操作人员必须戴上安全帽,系好合格的安全带,穿好防滑鞋,严禁酒后操作。
在拆除前必须进行书面安全技术交底。
4、拆除时在拆除部位下方设“危险禁区”的字样,设专人站岗,将所有能通入脚手架的孔、洞、窗口封严,以防人探视、行走发生意外。
5、拆除脚手架的钢管扣件时,严禁抛、扔、砸扣件,短钢管放至楼内要有专人接送,严禁扔钢管、扣件,以防砸坏楼内地面。
6、拆除脚手架时,对已做完的墙面面砖、铝合金窗框、干挂石材等,严禁磕、碰、撞、砸、刮。
7、施工作业中禁止随意拆改各个部件,如必须要改动,须经主管部门领导审批,采取相应的弥补措施,并在作业完毕后及时予以恢复。
八、满堂脚手架安全性验算
脚手架参数选取
计算荷载取值(按实际施工情况取值)如下:
脚手片自重标准值gk=0.45kN/m2;
钢管重量:
3.84kg/m(按Φ48×3.5取值);
钢管验算参数选取:
(按Φ48×3.2取值);
截面积A=4.504cm2;
惯性距I=11.357cm4;
截面模量W=4.732cm3;
回转半径i=1.587cm;
直角、旋转扣件抗承载力为8.0KN。
由于脚手架搭设高度较高,因此计算时立杆需考虑风荷载因素。
计算取值:
操作平台立杆间距为1.5m,操作面水平横杆间距0.375m,水平杆步距1.8m。
脚手架安全性核算
(一)验算操作层横向水平杆抗弯强度及变形:
1、计算简图
钢管计算简图
2、强度验算
(1)作用横向水平杆线荷载标准值
钢管自重标准值:
P=0.0384kN/m
脚手片恒荷载标准值:
gk=0.45kN/m2×0.375m=0.16875kN/m
活荷载标准值:
qk=2.1kN/m2×0.375m=0.79kN/m
(2)作用横向水平杆线荷载计算值
恒荷载计算值:
q1=1.2×0.113+1.2×0.0384=0.182kN/m
活荷载计算值:
q2=1.4×0.79=1.11kN/m
(3)考虑活荷载在横向水平杆上最不利位置时与恒荷载组合的弯矩,弯矩按连续三跨考虑。
组合后跨中最大弯矩的计算公式如下:
Mmax=0.08q1l2+0.10q2l2
=(0.08×0.182+0.1×1.11)×1.02
=0.126kN.m
组合后支座处最大弯矩计算公式如下:
Mmax=-0.1q1l2-0.117q2l2
=-(0.1×0.182+0.117×1.11)×1.02
=-0.148kN.m
(4)取跨中和支座处的弯矩最大值进行抗弯强度验算:
|Mmax跨中=0.126|<|Mmax支座=-0.148|
δ=Mmax/W=0.148kN.m/4.732cm3=31.3N/mm2
∴水平横向杆的计算强度小于205N/mm2,满足强度要求,符合安全计算。
3、刚度(变形)验算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下挠度,计算公式为:
Vmax=0.677q1l4/100EI+0.99q2l4/100EI
静荷载标准值:
q1=0.0384+0.113=0.1514kN/m
活荷载标准值:
q2=0.79kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.1514+0.99×0.79)×10004/(100×2.06×105×11.357×104)
=0.378mm<10mm且≤1000/150
∴横向水平杆最大挠度满足要求。
(二)验算操作层纵向水平杆抗弯强度及变形
纵向水平杆计算简图如下:
1、纵向水平杆荷载值计算
纵向杆的自重标准值:
p1=0.0384×1.5=0.0576KN
脚手片的荷载标准值:
p2=0.30×1.5×0.375=0.16875KN
活荷载标准值:
qk=2.1×1.5×0.375=1.18125KN
荷载的计算值:
P=0.0384×1.2+0.1125×1.2+0.7875×1.4=1.93KN
恒荷载计算取值:
q1=1.2×(0.0384+0.1125)=0.181kN/m
活荷载计算取值:
q2=1.4×0.7875=1.103kN/m
2、抗弯强度计算:
最大弯矩考虑为纵向水平杆自重均布荷载与荷载计算值最大不利的弯矩组合,弯矩按连续三跨考虑。
组合后跨中最大弯矩的计算公式如下:
Mmax=0.08q1l2+0.289q2l2
=(0.08×0.181+0.289×1.103)×1.52
=0.7498kN.m
组合后支座处最大弯矩计算公式如下:
Mmax=-0.1q1l2-0.311q2l2
=-(0.1×0.181+0.311×1.103)×1.52
=-0.81251kN.m
取跨中和支座处的弯矩最大值进行抗弯强度验算:
|Mmax跨中=0.333|<|Mmax支座=-0.361|
抗弯强度:
δ=Mmax/W=0.361×106/4.732×103=76.3N/mm2<f=205N/mm2
∴平杆刚度满足要求,符合安全许可。
3、纵向水平杆刚度(挠度)计算
最大挠度考虑为纵向水平杆自重均布荷载与荷载的计算值最大不利分配的挠度和:
均布荷载作用下最大挠度计算公式为:
Vqmax=0.677q1l4/100EI
集中荷载作用下最大挠度计算公式为:
Vpmax=2.716q2l3/100EI
纵向水平杆自重均布荷载引起的最大挠度为:
V1=0.677×0.0384×10004/100×2.06×105×11.357×104=0.011mm
纵向水平杆受集中荷载标准值作用下最不利分配引起的最大挠度:
集中荷载:
P=1.28KN
V2=2.716×1280×10003/100×2.06×105×11.357×104
=1.49mm
最大挠度:
V=V1+V2=0.011+1.49=1.501mm<10mm且≤1000/150
∴最大挠度满足要求。
(三)验算扣件的抗滑承载力的计算
查规范中表5.1.7得Rc=8kN,
操作层纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向设计值:
F=(1.4×2.1+1.2×0.3)×1.0×1.0+1.2×1.0×5×0.0384+1.2×0.0146×5=3.62kN ∴脚手架顶面纵向水平杆与立杆连接采用双扣件。 (四)立杆的强度及稳定性计算 1、验算长细比 立杆横距: lb=1.0m,按二步三跨布置, 查规范表5.3.3长度系数取μ=1.5 钢管回转半径i=1.587cm,截面面积As=450.4mm2 查规范5.1.9容许长细比为[λ]=210 由规范5.1.9公式,并取k=1 长细比λ=l0/i=kμh/i=1×1.5×180/1.587=170.1<210满足要求。 2、确定轴心受压构件稳定系数 由规范5.3.3公式: 取k=1.155 得λ=l0/=kμh/i=1.155×1.5×180/1.587=196.5 用插入法;查附录C表C得ψ=0.165 3、风荷载计算 基本风压标准值: W0=0.32KN/m2, 高度变化系数: μz=0.74(按脚手架最高点选取) 体型系数: (参照荷载规范,按桁架计算)μs=0.214 垂直于脚手架外表面的风压标准值: Wk=0.7μsμzW0 =0.7×0.214×0.74×0.32 =0.035KN/m2 由风荷载设计值产生的立杆弯距: 公式5.3.4Mw=0.85×1.4×WkLah2/10 =0.85×1.4×0.035×1.0×1.82/10 =0.013KN.m 风荷载产生的附加应力: σw=Mw/W=0.013×106/4.732×103=2.75N/mm2<205N/mm2 4、立杆段轴向力设计值: 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,为0.1161kN/m NG1=[0.1161+(1.00×2/2)×0.038/1.80]×18.00=2.474kN; (2)脚手板的自重标准值;采用木板脚手板,标准值为0.45kN/m2 NG2=0.45×10×1.5×(1.5+0.3)/2=6.075kN; (3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/m NG3=0.15×10×1/2=0.75kN; (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网: 0.005kN/m2 NG4=0.005×1×18=0.09kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.264kN; 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=3×1×1×2/2=3kN; 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.264+0.85×1.4×3=9.887kN; 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.264+1.4×3=10.517kN; 5、稳定性计算 风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7μz·μs·ω0 其中ω0--基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用: ω0=0.32kN/m2; μz--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: μz=0.74; μs--风荷载体型系数: 取值为0.214; 经计算得到,风荷载标准值为: Wk=0.7×0.32×0.74×0.214=0.035kN/m2; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为: Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.035×1×1.82/10=0.014kN·m; 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 σ=N/(φA)+MW/W≤[f] 立杆的轴心压力设计值: N=9.887kN; 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 σ=N/(φA)≤[f] 立杆的轴心压力设计值: N=N'=10.517kN; 计算立杆的截面回转半径: i=1.58cm; 计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得: k=1.155; 计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)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; 考虑风荷载时 σ=9886.56/(0.186×489)+13676.831/5080=111.391N/mm2; 立杆稳定性计算σ=111.391N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求! 不考虑风荷载时 σ=10516.56/(0.186×489)=115.625N/mm2; 立杆稳定性计算σ=115.625N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
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