大兴医院落地脚手架施工组织设计方案.docx
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大兴医院落地脚手架施工组织设计方案
西安大兴医院医疗综合大楼
脚手架工程施工方案
编制:
审核:
批准:
陕西省第八建筑工程公司
2012年4月10日
一、编制依据………………………………………3
二、工程概况………………………………………3
三、施工方案………………………………………3
四、双排落地脚手架的搭设方法…………………4
五、悬挑脚手架的搭设方法………………………6
六、卸料平台的施工方法…………………………7
七、脚手架拆除……………………………………8
八、安全技术措施………………………………9
九、脚手架及卸料平台的计算……………………9
1、双排落地脚手架的计算…………………9
2、悬挑脚手架的计算…………………16
3、卸料平台的计算…………………20
附图:
附图1、悬挑脚手架的构造形式。
附图2、卸料平台的构造形式。
一、编制依据
1、《建筑施工计算手册》;
2、《建筑施工手册》;
3、《建筑结构荷载规范》;
4、《建筑施工脚手架实用手册》;
5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》;
6、《建筑施工安全检查标准》;
7、西安大兴医院医疗综合大楼施工图及施工组织设计。
二、工程概况
本工程位于西安市劳动路北段延伸线。
总建筑面积61140㎡,地下2层,地上25层,局部26层。
地下室1层、2层层高4.8M,1~7层4.2M,8~23层3.6M。
建筑结构设计使用年限为50年,耐火等级一级;抗震设防烈度为8度,建筑结构类型:
框架-剪力墙结构;框架抗震等级为特一级,地下二层剪力墙为三级,其他剪力墙为特一级。
三、施工方案
○○10轴、本工程轴外墙从二层向外悬挑型钢钢管扣件式脚手架;F○○○○轴轴、18轴外墙从六层向外悬挑型钢钢管扣件式脚手架;C轴、3外墙从10层向外悬挑型钢管扣件式脚手架。
其他各外墙及挑架下面均采用双排落地扣件式钢管脚手架。
悬挑脚手架采用16#工字钢和φ48×3.5钢管搭设悬挑式双排扣件式钢管脚手架。
型钢悬挑架从2层开始悬挑,钢管扣件式脚手架,沿建筑物外围搭成封闭,采用钢丝绳分层卸荷(2层悬挑的3、4层卸荷)。
悬挑型钢管扣件式脚手架每次外挑4层,最大外挑高度为16.8M。
共配12层的材料,周转使用。
○○10轴外墙从负二层至二层楼面为双排落地扣件式脚手架,轴、F搭设高度为16.3M;1/01、2/0A轴外从负二层至一层楼面,为双排落地○○A轴外墙从-1.2M1轴、至裙房屋扣件式脚手架,搭设高度为12M;○○○8轴、轴、轴面为双排落地扣件式脚手架,搭设高度为32.2M;3C外墙从裙房屋面(8层)至9层,共搭设2层双排落地钢管扣件式脚手架。
搭设高度为7.2M。
卸料平台采用型钢焊制上部斜拉。
7层以下每层设4个卸料平台,9层以上每层设三个卸料平台。
共配置7个卸料平台周转使用。
四、双排落地脚手架的搭设方法
1、脚手架材料。
钢管为Φ48×3.5mm钢架管,扣件采用可铸铁制作,材质符合国标(GB15831),脚手板为竹架板。
2、地下室外脚手架立杆直接坐在基坑原始土上或筏板边垫层上,立杆下垫3M长200㎜宽50㎜厚木板。
平行于墙面放置,在脚手架外侧挖一排水沟排、集水坑,排除雨水。
3、脚手架立杆纵距1.5米,横距1.05米,步距1.80米,为根单根。
里排立杆距墙面400㎜,附墙拉结为硬连,垂直距离不大于3.6米;水平距离不大于4.5米。
4、脚手架底部离地200㎜处设纵横向扫地杆。
纵横向扫地杆均固定在立杆上,纵向扫地杆在上,横向扫地杆在下。
5、脚手架的第一步满铺竹架板,向上在操作层处满铺竹架板,并随
操作层翻铺架板。
脚手架靠墙面部位铺一块脚手板,脚手板离墙面不得大于150㎜。
竹架板端头采用对接,接头处设置两根横向水平杆,竹架板外伸长度130~150㎜,接头处两块竹架板的外伸长度之和小于等于300㎜,探头板长度小于150㎜。
每块竹架板下必须有三根横向钢管,
两端头必须用直径3.2㎜镀锌铁丝固定在支撑杆上。
6、纵向水平杆设在立柱的内,长度大于等于3跨,采用对接扣件连接,相邻纵向水平杆的接头不得设在同步内或同跨内,相邻接头水平错开距离大于500㎜,各接头至最近主节点距离小于等于500㎜。
双排架外侧非主节点处,在每步架的正中(即距主节点纵向水平杆900㎜),设纵向水平栏杆,在立杆内侧和立杆固定;双排架内侧在楼层标高处的主节点上方900㎜处,设纵向水平栏杆。
7、每一主接点处必须设置一根横向水平杆,并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上,该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150mm,靠墙一侧的外伸长度为300mm,且应离开结构墙体150mm;另一端的外伸长度应统一为150mm。
作业层上非主节点处得水平杆根据脚手板的需要等间距设置,且小于0.75M。
8、地下室外墙脚手架,在脚手架外两端、拐角处设置剪刀撑,中间每隔9米(水平距离)设剪刀支撑;裙房部分脚手架,在整个长度和高度上连续设置剪刀撑。
剪刀撑宽度3跨,斜杆与地面成45~。
60角。
。
9、立杆接长除顶层顶部可采用搭接外,其余必须采用对接扣件连接。
相邻立杆接头不得设在同步内,相邻立杆的接头在高度方向上错开的距离不小于500㎜,各接头中心至主节点的距离不得大于600㎜。
立杆顶端高出屋面或操作层1.5M。
立杆里侧用绿色密目网封闭,作业层设置20cm高挡脚板。
10、连墙件设在主节点附近,偏离主节点不大于300㎜。
连墙件从底层第一步纵向水平杆处处设置,且优先选用菱形布置。
一字型或开口
型脚手架的两端必须设置连墙件,连墙件垂直距离为3.6M。
当脚手架下部暂时不能设置连墙件时,在连墙件处临时搭设抛撑。
11、剪刀撑斜杆的接长必须采用搭接,搭接长度大于1M,用三个扣件固定。
剪刀撑斜杆固定在与之相交的横向水平杆或立杆上,扣件中心距主节点的距离不宜大于150㎜。
五、悬挑脚手架的搭设方法
1、脚手架立杆纵距为1.5M,立杆横距为1.05M,步距为1.8M,连墙杆布置为两步三跨设置。
内立杆距墙0.3M;在外立杆内侧每步架正中设一水平防护栏杆。
在里立杆内侧每隔2步架设一水平防护栏杆。
外立杆里侧的操作层处设18㎝高的挡脚板。
脚手架立面用绿色密目安全网封闭并同第一步架底捆牢。
2、16#工字钢在建筑物外悬挑1.5M,建筑物内锚固段2.3M。
工字钢间距1.5M。
在挑出层结构板(梁)内,预埋3个直径为16的U圆钢预埋环(安放在楼板筋下面,同楼板筋用铁丝绑牢),用以固定建筑物内锚固段的工字钢。
预埋环外露高度200㎜,锚固长度35d。
圆钢预埋环距间距建筑物外皮分别为200㎜、1850㎜、2150㎜。
3、分层卸荷的钢丝绳选用型号为6×19,直径为Φ15.5,破断拉力为125KN。
4、脚手架立杆采用对接扣件连接,相邻两立杆接头应错开不小于50㎝,且不在同一步距内。
纵向水平杆接长用对接扣件连接。
上下相邻两根纵向水平杆接头错开不小于50㎝,同一步内外两根纵向水平杆接头也应错开,并不在同一跨内。
5、小横杆伸出外立杆连接点外15~20㎝,离外墙面10㎝。
6、悬挑脚手架外侧在整个长度和高度方向上连续设置剪刀撑,。
斜杆用长钢管与脚手架底部成45度至60度夹角。
斜杆用旋转扣件与立杆和横向水平杆扣牢。
7、脚手架每隔4步,应在里立杆与墙面之间设统长安全竹架板,支承在两根钢管上,用18#铁丝同钢管捆牢,每块竹片笆绑点不小于4点。
8、脚手架与主体结构必须采用刚性连接。
连墙杆与框架梁、柱锁死连接,脚手架与主体结构的连接分布为二步三跨。
9、悬挑脚手架在外墙阳角处,在外侧立杆下用16#工字钢放在外挑工字钢上。
悬挑脚手架的构造形式详见附图1
六、卸料平台的施工方法
卸料平台采用型钢焊制上部斜拉。
7层以下每层设4个转料口,9层以上每层设三个转料口。
共配置6个卸料平台周转使用。
1、卸料平台的主梁采用16#工字钢,长6米,外挑4.5米,宽1.8M。
次梁为l0#槽钢,间距1M,与工字钢焊接。
满铺厚度不小50mm、宽度不小于200mm的松木架板,两端用直径为4mm镀钢丝箍两道。
16#工字钢最里端用预埋于板内的钢筋环固定,最外端用钢丝绳斜拉固定在框架梁预埋钢环上。
选用钢丝绳型号为6×19;钢丝绳直径为Φ15.5,Pg=125KN。
max2、卸料平台安装时必须按下列要求进行:
1)悬挑式平台的搁支点与上部拉结点,必须位于建筑物上,不得
设置在脚手架等施工设备上。
2)在悬挑平台两侧各设前后两道钢丝绳。
3)钢平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,采用其他方式时卡头的卡子不得少与3个,建筑物锐角利口围系钢丝绳处应加衬软垫物,钢平台外口应略高于内口。
4)钢平台外围三面设1.2M高护栏,用Φ48钢架管与工字钢焊接。
左右两侧必须装置密目安全网。
5)钢平台吊装需待横梁固定好,接好钢丝绳,调整完毕经过检查验收方可松卸起重吊钩,上下操作。
6)钢平台使用时,应由专人进行检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复。
7)钢平台在同一垂直方向上要相互错开,以免上下层互相影响。
8)料台最大载重量为1.0t,必须设限载牌,由责任人严格控制。
9)凡参加拆装平台的作业人员,必须是经劳动部门培训合格,持证上岗的架子工,必须认真接受详细的安全交底。
卸料平台的构造形式详见附图2
七、脚手架拆除
1、按搭设的反程序进行拆除,安全网—竖向挡笆—底笆—防护栏杆—栅—斜拉杆—连墙杆—大横杆—小横杆—立杆。
2、拆除现场周围设置警戒区域,张挂警戒标志,并设专人看管。
3、拆除前所有清理物应安全运输至地面,严禁高处抛掷。
4、认真做到一步一清,一杆一清。
严禁上下同时拆除。
5、所有连墙杆、斜拉杆、登高处必须随脚手架同步拆除。
6、竹架板拆除时,由外向里竖立,搬运,防止向外翻起后垃圾从高处坠落伤人;拆除大横杆、剪刀撑时,先拆中间扣,再拆两头扣。
7、拆除时扣件与管件分离,禁止杆件附着扣件输送至地面。
8、拆除后听从塔吊指挥,安全运输至地面;所有杆件、扣件等按类堆放整齐。
八、安全技术措施
1、脚手架负荷每平方米不超过200kg。
2、所有扣件紧固力矩达到4~5kg*m,现场抽查。
3、斜杆接长不准用对接扣件,必须用3只回转扣件叠交连接,搭接长度不少于1M。
4、夜间不得搭设或拆除脚手架。
5、高处作业人员,应严格按高处作业规定执行,遵守安全纪律和搭设、拆除工艺要求。
6、拆除时地面监护人员必须履行职责,做好监护工作。
7、搭设、拆除时必须戴好安全带。
九、脚手架及卸料平台的计算
1、双排落地脚手架的计算
○○A轴。
位于1轴、本工程双排落地脚手架最大搭设高度为32.2M外
墙处,立杆下部在地下室顶板上。
地下室顶板厚200㎜,砼为C40,配筋为双层双向Φ14@150,设计活荷载标准值为10KN/㎡。
1)计算参数:
双排脚手架搭设高度为32.2米,立杆采用单立杆。
立杆的纵距为
1.5米,立杆的横距为1.2米,立杆的步距为1.8米;大横杆在小横杆下方,小横杆间距0.75米。
内排架距离墙长度为0.30米;
连墙件布置取两步三跨,竖向间距3.6米,水平间距4.5米,连墙件连接方式为双扣件连接。
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1.00。
扣件抗滑承载力设计值R=8KN.
C施工均布荷载:
3.0kN/m;脚手板为竹架板,荷载标准值:
0.352kN/m;2同时施工层数:
1层;脚手板共铺设2层。
栏杆挡脚板自重标准值:
0.14kN/m;2查荷载规范基本风压为0.40,风荷载高度变化系数μ为1.000,风z荷载体型系数μ为1.130;s每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):
0.1248;2钢架管参数:
E=2.06×10N/mm,A=1.58cm,W=5.08cm2225I=12.19cm,i=1.58cm,f=205N/mm.
24钢管自重:
0.038KN/m。
2)小横杆的计算:
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大小横杆在大横杆的上面。
在最不利荷载布置下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:
p=0.038KN/m;1脚手板的自重标准值:
P=0.35×0.75=0.2625kN/m;2
活荷载标准值:
Q=3×0.75=2.25kN/m;
荷载的计算值:
q=1.2×(0.038+0.2625)+1.4×2.25=3.51kN/m。
(2)强度的计算:
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
M=3.51×1.2/8=0.63kN.m;2qmax最大应力计算值σ=M/W=0.63×10/5080=124.4N/mm;26小横杆的最大弯曲应力σ=124.4N/mm,小于小横杆的抗压强度2设计值205N/mm,满足要求!
2(3)挠度的计算:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:
荷载标准值:
q=0.038+0.2625+2.25=2.55kN/m;
最大挠度计算值为:
V=5×2.55×1.2/(384×2.06×10×121900)=2.7㎜.54小横杆的最大挠度为2.7mm,小于小横杆的最大容许挠度
1200/150=8与10mm,满足要求!
3)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。
用小横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。
(1)荷载值计算
小横杆的自重标准值P1=0.038×1.2=0.0456kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.2×0.75/2=0.1575kN
活荷载标准值Q=3.000×1.2×0.75/2=1.35kN
荷载的计算值P=1.2×0.0456+1.2×0.1575+1.4×1.35=2.134kN
(2)强度计算
最大弯矩考虑为大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=0.08×(1.2×0.038)×1.5+0.175×2.13×1.52=0.567kN.m
σ=M/W=0.567×10/5080.0=111.6N/mm2
6大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
(3)挠度计算
最大挠度考虑为大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:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=0.677×0.038×1500.00/(100×2.060×10×121900.000)=0.05mm
54集中荷载标准值P=0.045+0.1575+1.35=1.55kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.146×1550×1500/(100×2.060×10×121900)=2.38mm53最大挠度和V=V1+V2=2.44mm
允许挠度;1500/150=10mm,
大横杆的最大挠度小于允许挠度,满足要求!
4)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:
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=0.038×1.500=0.057kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.2×1.5/2=0.315kN
活荷载标准值Q=3.000×1.2×1.5/2=2.7kN
荷载的计算值R=1.2×0.057+1.2×0.315+1.4×2.7=4.22kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
5)立杆计算
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(kN/m);本脚手架0.1248kN/m;
NG1=0.125×32.2=4.025kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本工程脚手板标准值为0.35
kN/m2;
NG2=0.350×2×1.500×1.2/2=0.63kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、木脚手板挡板,标准值为0.11kN/m;
NG3=0.110×1.2×2/2=0.132kN
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4=0.005×1.5×1.2/2=0.0045kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=
4.77kN。
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=3×1×1.5×1.2/2
=2.7kN
(5)风荷载标准值应按照以下公式计算
Wk=0.7×Uz×Us×W0其中——W基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)0的规定采用:
W=0.4
0
Uz——风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用:
Uz=1.25
Us——风荷载体型系数:
Us=1.3
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7×0.350×1.250×1.300=0.398kN/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
=1.2×4.77+0.85×1.4×2.7
=8.9kN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩M计算公式WM=0.85×1.4Wklah2/10
W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)。
M=0.85×1.4Wklah/102W=0.85×1.4×0.398×1.5×1.8/102=0.23KN.m
(6)立杆的稳定性计算:
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中N——立杆的轴心压力设计值(kN);N=8.9kN
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i的结果查表得0φ=0.19;
i——计算立杆的截面回转半径(cm);i=1.58
l——计算长度(m),由公式l=kuh确定;l0=3.1200k——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=1.50
A——立杆净截面面积(cm2);A=4.89
W——立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3);W=5.08
M——立杆段由风荷载设计值产生的弯矩(kN.m);MW=0.23
W
钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)σ:
σ=8.9×10/(0.19×4.89×10)+0.23×10/(5.08×10)3236=141N/mm2<[f]=205.00N/mm2
立杆的稳定性经计算,满足要求!
(7)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——风荷载基本风压值,wk=0.4kN/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=16.200cm2;
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=8.335kN,
连墙件轴向力计算值Nl=13.335kN
连墙件轴向力设计值Nf=φA[f]
其中φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.58的结果查表得到φ=0.95;
A=4.89cm2;[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=95.2kN
Nf>Nl,连墙件的设计计算满足要求!
2、悬挑脚手架的计算
悬挑脚手架采用16#工字钢和φ48×3.5钢管搭设;每次外挑4层,最大外挑高度为16.8M。
搭设尺寸为:
立杆的纵距1.5米,立杆的横距1.05米,立杆的步距1.80米。
连墙件采用2步3跨,竖向间距3.60米,水平间距4.50米。
施工均布荷载为3.0kN/m2,同时施工1层,脚手板共铺设2层。
悬挑钢梁上双排架立杆纵距和搭设高度都比双排落地脚手架小,双排落地脚手架的小横杆、大横杆、立杆稳定性及连墙杆经计算,满足规范要求。
故悬挑钢梁上的双排脚手架的小横杆、大横杆、立杆稳定性及连墙杆也应满足规范要求,在此不再计算,仅计算悬挑钢梁的强度、稳定性及拉环的强度。
1)悬挑钢梁的强度计算
悬挑钢梁按照带悬臂的单跨梁计算,悬出端C受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。
悬臂单跨梁计算简图如下:
N
N
q
L=2150
1050
150
=300m1150
m=1350
悬挑钢梁计算简图
支座反力计算公式
支座弯矩计算公式
点最大挠度计算公式:
C
=mk/L=300/2150=0.14。
其中k=m/L=1350/2150=0.628;l1抵抗矩)W=141cm。
水平支撑梁的截面惯性矩I=1130cm,截面模量(34.抗拉强度标准值f=205N/mmE=2.06弹性模量×10N/mm,252
A=26.13cm。
钢梁自重:
20.5Kg/m.截面积2作用于钢梁上脚手架的集中力:
;每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本脚手架0.1248kN/m
(1)16.8=2.1kNNG1=0.125×0.35脚手板的自重标准值
(2)(kN/m2);本工程脚手板标准值为kN/m2;×1.05/2=0.55kN×NG2=0.3502×1.500木脚手板挡板,本例采用栏杆、栏杆与挡脚手板自重标准值(3)(kN/m);;标准值为0.11kN/m2/2=0.12kN
×1.05×NG3=0.11
- 配套讲稿:
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