刘南村外脚手架施工方案.docx
- 文档编号:27729108
- 上传时间:2023-07-04
- 格式:DOCX
- 页数:23
- 大小:35.58KB
刘南村外脚手架施工方案.docx
《刘南村外脚手架施工方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《刘南村外脚手架施工方案.docx(23页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
刘南村外脚手架施工方案
目录
一、工程概况······························第2页
二、施工安排······························第2页
三、脚手架设计准备内容····················第3页
四、脚手架搭设参数设计及验算··············第5页
五、工字钢的设计及验算····················第17页
六、转角等特殊部位的设计···················第22页
七、脚手架搭设定、使用和拆除的规定········第23页
八、脚手架搭设、使用及维护安全注意事项·····第29页
一、脚手架施工概况
本工程位于西安市辛家庙矿山路北,刘南村城中村项目园B区。
2#楼建筑面积15218m2,其中二层临街商业楼建筑面积1886m2,住宅楼建筑面积合计13332m2;5#楼建筑面积5984m2。
2#楼建筑物高度35.250m,最高处39.550m;5#楼建筑物高度32.200m,最高处37.200m。
两栋楼均为十一层小高层。
2#楼落地架208米,外挑架220米;5#楼落地架和外挑架均为120米,外架共计668米;2#楼群楼满堂架1800平方米(两层),住宅楼满堂架2550平方米(两层半),5#楼满堂架1350平方米(两层半),两楼满堂架5700平方米。
计划用钢管400t,脚手板920块,扣件85000个,工字钢1450米,钢丝绳1685米,安全网950张。
为保证本工程施工安全,达到缩短工期的目的,根据现场实际情况,从二层顶板开始搭设悬挑式双排外脚手架。
悬挑高度为14.5m,悬挑梁为16#工字钢,工字钢长度除特殊部位外按3米考虑,为安全起见,在各转角处增设φ12钢丝绳拉结,详见具体方案要求。
除此之外,在入楼层处搭设安全通道。
二、施工安排
2#楼基础施工外脚手架落在-2.4m和-2.05m回填土上,裙楼内架落在-2.05m回填土上,住宅楼落在-2.4m筏板上;5#楼内架和外架内排落在-2.05m筏板上,外架外排落在-2.05m回填土上。
裙楼外架全采用落地双排架;住宅楼两层以下为落地架(2#楼南侧落在裙楼上的部分外架除外);住宅楼两层以上为悬挑架。
在施工二层顶板时,按本方案预埋φ16吊环,在二层板50%设计强度时即可安排搭设悬挑架,悬挑架搭设完且做好安全防护,并及时组织±0.00以下交叉施工。
在室外防水、回填施工前,必须搭好周边防护栏杆。
进入楼层的安全通道宽度必须能保证运土、运砂、砖、水泥等车辆通行。
安全通道长6m,底标高3m,顶面铺10厚竹胶板。
三、脚手架设计准备内容
1、施工技术方案的准备
根据双排架搭设高度和悬挑高度,按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》JGJ130-2001及《钢结构施工验收规范》对双排架、安全通道、悬挑架按最不利荷载条件进行验算,确定搭设材料和施工方案。
2、物资准备及要求
①、钢管
钢管采用外径48㎜,壁厚3.5㎜的Q235钢焊接钢管。
钢管表面要平直,无严重锈蚀、弯曲、压扁、损伤和裂纹、毛刺、压痕、结疤。
外架、基础筏板至一层顶板立杆、纵向水平杆和满堂架水平杆的钢管长度一般为4.0~6m,且每根钢管最大重量不超过25㎏,标准层立杆为2.5;外架横向水平杆为1.5~2.0m长;钢管全涂防锈漆。
②、扣件
扣件及附件材质必须符合《钢管脚手架扣件》(GB15831-1995)、《碳素结构钢》(GB700-88)、《普通螺纹》(GB196-81)、《垫圈》(GB96-85)的规定。
扣件与钢管的贴合面必须严格整形,满足扣件抗滑、抗拉性能的要求。
扣件必须做除锈处理。
严禁使用有裂纹、滑丝、气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷的扣件。
扣件与钢管接触良好,扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离要小于5㎜。
扣件在螺丝拧紧力矩达65N·m时不破坏。
③、脚手板
脚手板采用0.35KN/m2竹脚手板。
④、安全密目网
脚手架外侧全部采用6000×1800密目安全网进行安全围护。
四、脚手架搭设参数设计及验算
本工程满堂脚手架用于结构施工时按一层作业考虑(施工均布活荷载标准值按3KN/m2采用),双排脚手架用于装饰作业时按二层考虑(施工均布活荷载标准值按2KN/m2采用)。
双排架立杆纵距La=1.5m,立杆横距Lb=0.9m,步距h=1.8m(出于对安全的考虑计算时按La=1.8m),小横杆伸出外立杆连接点外20㎝,离建筑物35㎝,连墙件为二步三跨,设置的脚手板为竹脚手板,维护材料为密目安全网、塑料编织绳,外挑梁为16#工字钢,锚固用φ16的圆钢(后附验算)。
①、48×3.5焊接钢管参数表1-1
壁厚t
(㎜)
截面积A
(㎜2)
惯性矩I
(㎜4)
截面模量W
(㎜3)
回转半径i
(㎜)
自重
(Kg/m)
3.5
489
121900
5080
15.8
3.84
注:
3.84Kg/m=37.67N/m。
②、16#工字钢参数表1-2
d腹板厚度
理论重量
Ix
Wx
Ix/Sx
6.0mm
20.5Kg/m
1130㎝4
141㎝3
13.8
查表:
Q235钢材抗压、抗拉和抗弯强度设计值fc=f=205N/mm2;Q235钢材的弹性模量E=2.06×105N/mm2。
(见施工规范)
(一)、承载可靠性的验算
1、荷载计算
①、永久荷载(恒荷载)的标准值Gk
Gk=Gk1+Gk2+Gk3
=Higk1+Higk3+n1·La·gk2
Gk=Hi(gk1+gk3)+n1·La·gk2
Hi:
立杆计算截面以上的架高(m),为安全起见,按20m高脚手架进行验算;
GK1:
构架基本结构杆部件自重;
GK2:
作业层面材料的自重;
GK3:
外立面整体拉结杆件和防护材料的自重;
gk1:
以每米架高计的构架基本结构的自重计算基数(KN/m);
gk2:
以每米立杆纵(La)计的作业层面材料的自重计算基数(KN/m);
gk3:
以每米架高计的外立面整体拉结杆件和防护材料的自重计算基数(KN/m)(见《建筑施工手册》);
n1:
同时存在的作业层设置数(结构架为1,装饰架为2。
)
查表5-7得gk1=0.1127KN/m(取边立杆);
查表5-10得gk2=0.2859KN/m;
查表5-11得gk3=0.0922KN/m;(全封闭脚手架)
Hi=20m
A、结构作业:
Gk=20×(0.1127+0.0922)+1×1.8×0.2859=4.6126KN
B、装饰作业:
Gk=20×(0.1127+0.0922)+2×1.8×0.2859=5.1272KN
②活载(作业层施工均布荷载)的标准值Qk
Qk=n1·La·qk
查表:
结构作业:
qk=1.35KN/m(见《建筑施工手册》5-12)
装饰作业:
qk=0.90KN/m
则:
结构作业:
Qk=1×1.8×1.35=2.43KN
装饰作业:
Qk=2×1.8×0.9=3.24KN
③、风荷载的标准值Wk
Wk=0.7µz·µs·Wo
ф=1.2An/Aw=1.2×1=1.2(ф:
挡风系数;An:
挡风面积;Aw:
迎风面积,全封闭脚手架An=Aw)
µs(脚手架的风荷载体型系数),敞开、框架和开洞墙(半封闭)µs=1.3ф=1.56,
(见《现行建筑施工规范大全》4.2.4以下简称《规范》)
µz(地面上风压高度变化系数)取此楼的最大值,按20m高
查表得:
µz=0.84(《建筑结构荷载规范GB50009-2002》);
Wo=0.35KN/m2
(《建筑结构荷载规范GB50009-2002》)
则有:
Wk=0.7×1.56×0.84×0.35=0.321KN/m2
2、外脚手架整体稳定验算
脚手架的承载能力按概率极限状态设计法的要求,采用分项系数设计表达式进行计算:
①、纵、横向水平杆的抗弯强度及变形(挠度)计算
公式:
σ=Mmax/W≤f
M—弯矩设计值,按公式Mmax=1.2MGK+1.4∑MQK计算。
W—截面模量。
查表:
W=5080㎜3
f—钢材的抗弯矩强度设计值。
查表:
f=205N/mm2
A、横向水平弯矩设计值及变形计算
横向水平弯矩是由横向水平杆和纵向水平杆承受的,按照设计规范要求:
横向水平杆按简支梁计算,计算跨度(双排架)Lb=0.9米,纵向水平杆按三跨连续梁计算,跨度取立杆纵距La=1.8米。
(取双排脚手架的横向水平杆的构造外伸长度a=350㎜,若构造外伸长度a=500㎜时,其计算外伸长度可取a1=300㎜)。
a、横向水平杆强度(抗弯强度)计算
按最不利荷载组合条件下的计算简图进行计算。
Mmax=1.2MGK+1.4∑MQK
MQK:
脚手板和钢管自重标准值产生的弯矩
MQK:
施工荷载标准值产生的弯矩
MGK=1/8(GK×C+gK)×C2
=1/8(350×0.9+37.67)×0.92
=35.71N·m
MQK=1/8(QM×C)×C2
=1/8×(3000×0.9)×0.92
=273.375N·m
GK:
竹脚手板自重:
GK=350N/m2
C:
小横杆间距;取C=La/2=0.9m;(La为立杆纵距)
gK:
钢管单位长度自重;查表得:
gK=37.67N/m
QM:
施工荷栽标准值;(结构架:
3KN/m2,装饰架:
2KN/m2)
则:
Mmax=1.2×35.71+1.4×237.375
=375.177N·m
σ=Mmax/W=375.177×103/5080=73.85N/mm2<f=205N/mm2
由此可知满足安全要求
Q恒+活b=900a=300
b、横向水平杆变形(挠度)计算
公式:
Q恒+活=GK×C+gK+QM×C
=350×0.9+37.67+3000×0.9
=135.194+2700
=3.0526N/mm
υ=ψ/b=5Q活+恒b4/384EI(查《建筑施工工程师手册》)
=(5×3.0526×9004)/(384×2.06×105×121900)
=1.04mm<900/150=6mm
查表得:
E:
钢管材料弹性模量;E=2.06×105N/mm2
I:
钢管截面惯性矩;I=121900mm4
由计算可知满足安全要求。
B、纵向水平杆强度计算及变形计算
a、纵向水平杆强度(抗弯强度)计算
可近似地按以下简图进行计算,图中F1为小横杆与大横杆交点处支座反力的最大值。
F1F1F1F1F1F1F1
900900900900900900
L=1800L=1800L=1800
均布恒载:
Q恒=GK×C/2+gK=350×0.9÷2+37.67=195.17N/m
Q活=QM×C/2=3000×0.9÷2=1350N/m
则均布恒载:
Q=195.17+1350=1545.17N/m
均布恒载等效:
F1=Q恒×La÷2
=195.17×1.8÷2=175.653N
均布活载等效:
F2=Q活×La÷2
=1350×1.8÷2=1215N
(查《混凝土结构》得)
恒载产生的最大弯矩:
Mmax1=0.1F1La=0.1×175.653×1.8=31.618N·m
活载产生的最大弯矩:
Mmax2=0.213F2La=0.213×1215×1.8=465.83N·m
因此:
Mmax=Mmax1+Mmax2=14+465.83=497.45N·m
则:
σ=Mmax/W=497.45×103/5080=97.92N/mm2<205N/mm2
满足安全要求。
b、纵向水平杆变形(挠度)计算
公式:
υ=0.99Qb4/100EI(查《建筑施工工程师手册》)
=(0.99×1.54517×18004)/(100×2.06×105×121900)
=6.39mm<【V】=10mm
满足安全要求。
3、纵向、横向水平杆与立杆连接的扣件抗滑承载力计算
公式:
Rmax≤R0
Rmax:
最大支座反力设计值
R0:
扣件抗滑承载力设计值;
查表(对接扣件R0=3.20KN,直角、旋转扣件R0=8.0KN)
考虑最不利位置得:
Rmax=bQ恒1/2+4/3F活(Q恒为横向水平杆的恒荷载)
=(0.9×195.17)1/2+4/3×(3000×0.9)
=3687.82N=3.69KN<8.0KN
扣件抗滑承载力满足要求。
4、外脚手架立杆稳定性计算
公式:
fmax=N/(ψ*A)≤f(按不组合风荷载考虑)
fmax=N/(ψ*A)+MW/W≤f(按组合风荷载考虑)
式中:
N:
立杆段的轴向力设计值;
ψ:
轴心受压构件的稳定系数;
(根据长细比λ查表取值,当λ>250时,ψ=7320/λ2)
λ:
长细比;λ=L0/i;
i:
截面回转半径,按规范查表所得i=15.8㎜。
L0:
计算长度;L0=Kμh;(以下摘自《规范》)
K:
计算长度附加系数,其值取1.155;
μ:
考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数查表得μ=1.5(按两步三跨计);
h:
立杆步距。
A:
立杆的截面面积;按规范查表A=489㎜2。
MW:
立杆段由风荷载设计值产生的弯矩;
按公式:
MW=0.85×1.4MWK=(0.85×1.4WKLah2)/10计算
MWK:
风荷载标准值产生的弯矩;
WK:
风荷载标准值;WK=0.7Us·Uz·Wo
Wo:
基本风压(KN/m2),Wo=0.35KN/m2
(见《建筑结构荷载规范》)
La:
立杆间距。
f:
钢材的抗压强度设计值;f=205N/㎜2
①、计算立杆段的轴心力设计值N
按1.8米的步距搭设,最高三层共设10个步。
N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4∑NQK(按不组合风荷载计)
N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4∑NQK(按组合风荷载计)
NG1K:
脚手架自重标准值产生的轴向力;(一个步距)按所查数据的1/2计。
查表得:
0.474KN(见《建筑施工工程师手册》表17-15)
NG2K:
构配件自重标准值产生的轴向力(即脚手板、栏杆、安全网、剪刀撑等产生的力。
(按一个纵距考虑)
查表得:
2.058KN(见《建筑施工工程师手册》表17-16)
∑NQK:
施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆可按一纵距(跨)内施工荷载总和的1/2取值。
结构作业按3KN/m2计,装饰作业按2KN/m2计。
结构作业:
不按组合荷载计:
N=1.2×(0.474/2×10+2.058)+1.4×(3×0.9×1.8)/2=8.716KN
按组合荷载计:
N=1.2×(0.474/2×10+2.058)+0.85×1.4×(3×0.9×1.8)/2=8.205KN
装饰作业:
不按组合荷载计:
N=1.2×(0.474/2×10+2.058)+1.4×(2×0.9×1.8)/2=7.582KN
按组合荷载计:
N=1.2×(0.474÷2×10+2.058)+0.85×1.4×2(2×0.9×1.8)/2=7.244KN
、计算风荷载产生的最大弯矩Mw(架体步距h=1.8米)
Mw=0.85×1.4MWK=(0.85×1.4WKLah2)/10
=(0.85×1.4×0.321×1.8×1.82)/10
=0.2228KN·m(WK=0.321KN/m2取值见前面)
、确定脚手架立杆稳定系数ψ
查表取u=1.5,k=1.155I=0.0158m(见《建筑施工手册》)
λ=L0/i=k·u·h/i=1.155×1.5×1.8/0.0158=197.4
查表得ψ=0.185
、脚手架立杆稳定性验算
为了安全对底部验算取N和最高处的风载:
fmax=N/(ψ*A)≤f(按不组合风荷载考虑)
fmax=N/(ψ*A)+MW/W≤f(按组合风荷载考虑)
结构作业:
fmax=N/(ψ*A)=8.716/(0.185×489)
=0.0964KN/㎜2<0.205(KN/mm2)
fmax=N/(ψ*A)+MW/W
=8.205/(0.185×489)+0.2228×103/5080
=0.135KN/㎜2<0.205KN/mm2
装修作业:
fmax=N/(ψ*A)=7.582/(0.185×489)
=0.084KN/㎜2<0.205KN/mm2
fmax=N/(ψ*A)+MW/W
=7.244/(0.185×489)+0.2228×103/5080
=0.124KN/㎜2<0.205KN/mm2
由此可说明双排脚手架稳定性满足要求。
5、工字钢的设计及验算
①、计算简图如图
WN2N1F900F
200LA
1100350900
W为确保安全的拉节点(使用同样规格的预埋件拉结,位置可根据实际情况设置),埋拉结同受力拉结,设置一道,受力计算可以不考虑,位置可以随材料长度调整,L不固定;
N1为梁处的支座反力;
N2为预留钢筋环支座反力;
F为立杆段的轴心力设计值;F=8.716KN
MMax=8.716×1.45+8.716×2.35=13.946KN·m
②、工字钢受力最大弯矩计算
12.678KN8.716KN8.716KN
1100㎜350㎜900㎜
30.11KN
16#工字钢,WX=141㎝3=141×10-6m3;
Q235钢材抗压、抗拉和抗弯强度设计值f=0.205KN/mm2
WX*f=141×10-6m3×0.205×106KN/m2
=28.905KN·m>MMax=13.946KN·m
16#工字钢满足要求。
为保证安全,必须严格控制外脚手架搭设的垂直度,当H=20时,垂直度≤±100,最后验收垂直度偏差不大于100。
工字钢挑头按不小于5mm高翘起。
工字钢设置及加工
①工字钢按1.5m间距从暗柱边轴线向另一方设置,并在楼板上预埋φ16圆钢套环,剪力墙上预留200×300孔(穿工字钢用)。
②工字钢上焊短钢筋头,用于外架立杆的固定,具体做法见下图。
③为了防止上层施工中的坠物,在首次挑架楼层脚手架上铺设竹架板,同时脚手架架板上用安全密目网覆盖严密。
工字钢的加工图:
Ф25钢筋头满焊一周,焊缝高度10mm,厚度7mm
200mm900mm100mm
50mm
钻Ф20孔,打磨光滑50mm
预埋φ16圆钢筋环的设计
采用如图形式的预埋件L=350×2+200×2+150+50×2=1350mm,个别长度为L=550×2+200×2+15050×2=1750mm。
为了安全每个工字钢锚固端预埋件取为两个,相距300mm。
350
50φ16圆钢
200150200
As=M/σ=12.678×103N/205(N/㎜2)=61.8㎜2
As=Лd2/4=60可得:
D=〔(4×61.8)/3.14〕0.5=8.9㎜
即φ10就可满足,但考虑预埋环在模板中的绑扎及各种不稳定因素,预埋钢筋取φ16的圆钢。
钢丝绳的考虑
对工字钢前端采用φ12(6×19)钢丝绳(每根钢丝绳带6个φ12绳卡,一个18#花篮螺栓)要求各转角处工字钢与上层剪力墙(穿过螺栓孔套在钢管上)拉结,方法如下图:
预留螺栓孔
钢管绳卡
剪力墙
钢丝绳
DC
预留洞口工字钢
考虑只有钢丝绳承受上部力来确定钢丝绳的选用:
如图:
2500
1450
SINθ·T=2N+mg
T=(2N+mg)/SINθ(mg:
工字钢重量,可近似为零。
)
取tgθ=2.9/1.45=2
SINθ=0.669
T=2×8.716/0.669
所以T=26.06KN
以钢丝绳拉力验算钢丝绳的安全系数K,取作吊索用钢丝绳的法定安全系数〔K〕=10
K=F/T=114.5×0.85/26.06=3.74
<〔K〕=10
所以选用φ12(6×19)钢丝绳可以满足安全要求。
对R的计算:
R=COSθ·T=0.306×18.31=5.60KN
因此对有钢丝绳的工字钢其锚固端应有大于5.60KN的轴向锚固力。
连墙件的设计
扣件连接,木楔卡紧
30mmФ25予埋钢筋连墙杆
楼板面
6、满堂架计算书
满堂架立杆轴向力设计力N
N=1.2ΣNCK+0.85×1.4ΣNQK
=1.2×¼(6.25+0.3+2.02)+0.85×3]
=2.571+2.55
=5.121kn
L0=h+2a=1.5+2×0.172=1.844
λ=L0/L=184.4cm/1.58=117
Ф=0.428
Wk=0.7μz.μs.w0
=0.7×0.85×1.4×0.35
=0.92KN/㎡
MW=0.8×1.4WKLah2/10=0.85×0.29×0.9×1.52
=50261Nmm
N/ФA+MW/W=5121/(0.48×489)+50261/5080
≈24.47+9.89≈34.36<[f]=205N/mm2(验算结果,满足施工安全要求)
式中ΣNGK—模板及支架自重、新浇混凝土自重与钢筋自重标准值产生的轴向力总和;
ΣNQK—施工人员及施工设备荷载标准值、振捣混凝土时产生的荷载标准值产生轴向力总和。
h—支架立杆的步距;
a—模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度;
WK—风荷载标准值;
La—立杆纵距;
Ф—轴心受压构件的稳定系数;
N—计算立杆的轴向力设计值;
L0—计算长度;
立杆的截面面积;
MW—计算立杆与风荷载设计值产生的弯矩;
f—钢材的抗压强度设计值;
μz—风压高度变化系数;
μs—脚手架风荷载体型系数;
W0—基本风压(KN/m2)查《建筑结构荷载规范》(GBJ9)知W0=0.35KN/m2
剪力墙、模板验算
F=0.22γt0β1β2V1/2
=0.22×2500×10×6.5×1.2×1.15×31/2
=85.45KN/m2
F=2.5×H=2.5×3.55=8.875KN/m2
两者取最小,取F=8.875KN/m2
式中:
F—新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(KN/m2);
γ—混凝土重力密度(KN/m3);
t0—新浇筑混凝土初凝时间(h),可按实测确定。
当缺乏试验资料时,可采用t0=200/(T+15)计算(T为混凝土的温度,℃;取T=5℃);
V—混凝土浇筑速度(m/h),计划浇筑速度为3m/h;
H—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度(m),取h=3.55m;
β1—外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0,掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2,取β1=1.2;
β2—混凝土的坍落度修正系数,当坍落度小于100mm时,取1.10;不小于100mm时,取1.15,取β2=1.15。
对拉螺栓φ14:
面积:
A=154mm2
每根螺栓承受的轴向力设计力N=F/2=8.875KN/2根=4.4375KN/根(对拉螺栓间距按500m考虑);
取N=4800N/根
故σ=N/A=
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 刘南村外 脚手架 施工 方案