脚手架专项施工方案 Microsoft Word 文档.docx
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脚手架工程专项施工方案
本工程为凯悦花园4#、5#、6#、7#、9#、10#楼,地上17层。
脚手架工程是非常重要的一项工程,根据本工程的结构特点,搭设落地式脚手架。
脚手架为双排脚手架,搭设高度为22.00米,立杆采用单立管。
搭设尺寸为:
脚手架立杆纵距1.5m大横杆步距1.8m,小横杆间距1.5m,立杆横距1.2m。
立杆距建筑物500mm,小横杆距建筑物400mm。
采用的钢管类型为Φ48×3.5。
每隔二层设吊筋,下部与大横杆及小横杆连接,上部固定在上层埋件钢管上,斜吊筋由φ12钢筋和紧线器构成,吊筋必须用紧线器拉紧。
落地式脚手架的搭设
脚手架构配件的质量标准
1 钢管及扣件
钢管宜采用外径48mm,壁厚3.5mm焊接钢管,宜采用力学性能适中的Q235A(3#)钢,其力学性能应符合国家现行标准《碳素结构负钢》GBT700中Q235A钢的规定,扣件应符合GB15831-1995《钢管脚手架扣件》的规定。
2 底座
扣件式钢管脚手架的底座有可锻铸铁制造的标准底座和焊接底两种。
可能铸铁标准底座的材质要求与扣件相同。
焊接底座应采用Q235A钢,焊条应采用E43型,几何尺寸应符合图示要求。
3.脚手架的用途及极限荷载值
砌筑用脚手架、装修用脚手架及外围脚手架,搭设高度(22)米,脚手架外立杆内侧满挂密目式网全封闭。
脚手架的荷载:
结构架3000N/m2,装修架2000N/m2。
4.脚手架的搭设方法
4.1 搭设顺序
放置纵向扫地杆,自角部起依次向两边竖立底杆,底端与纵向扫地杆扣接固定后、装设横向扫地杆并也与立杆固定(固定立杆底端前,应吊线确保立杆垂直),每边竖起3-4根立杆后,随即装设第一步纵向水平杆(与杆垂直和水平使其符合要求,按40-60/m2力拧紧扣件螺栓,形成脚手架的起始段,按立杆扣接固定)和横向水平杆(小横杆,靠近立杆并与纵向水平杆扣接固定)、校正立上述要求依次向前延伸搭设,直至第一步架交圈完成。
交圈后,再全面检查一遍脚手架质量和地基情况,严格确保设计要求和脚手架质量,设置连杆墙件(或加抛撑),按第一步程序和要求搭设指二步、第三小步......,随搭设进程及时装设连墙件和剪刀撑,装设作业层间横杆(在脚手架横向杆之间架设的、用于缩小铺板支撑跨度的横杆)、铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板及密目网全封闭。
4.2 一般基础做法
首先进行搭设场地的平整、夯实工作,从建筑物主体向外围3-5‰找坡。
回填土夯实后,上面铺设厚5cm、20cm以上宽木脚手板沿建筑物周围通长装置,之后在木脚手板上放置钢底座,钢底座上放置立杆,之后按设计的立杆间距进行放线定位,铺设木脚手板要平稳,不得悬空。
4.3 排水措施
在距脚手架外排立杆外0.5米处,设置一排水沟,在最低点,设置积水坑,水流入坑内,用潜水泵将水排出,排水沟坡度为3-5‰。
4.4 构造要求
4.4.1 立杆的间距、垂直度
立杆间距选用1.2米,允许搭设偏差±5cm,立杆垂直度允许搭设偏差±10cm。
4.4.2 扫地杆设置
从垫板往上120cm处,设置扫地杆,扫地杆采用对接接长。
扫地杆在端头与立杆交接处伸出扣件长度10cm。
4.4.3 横杆间距、平整度
横杆步距采用1.8米,用对接方法接长,一根横杆两端的高差,不能超过2cm,纵向水平杆全长平整度±10cm。
4.4.4 立杆、横杆接头的详细做法
立柱上的对接扣件应交错布置,两个相邻立柱的接头不应设在同步跨内,两相邻立柱接头在高度方向错开的距离不应小于500mm,各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。
纵向水平杆对接接头应交错布置,不应设在同步、同跨内,相邻接头水平距离不应小于500cm,并应避免设在纵向水平杆的跨中。
4.5 架体与建筑结构拉接要求
4.5.1 构造形式
采用刚性连接方式,连墙件的连墙杆用两根50cm短管用直角扣件中间夹垫木固定于墙上。
4.5.2 布置要求
连墙杆在垂直间距不应大于4米,水平间距不大于6米的位置上设置,设置时尽量靠近主节点,偏离主节点的距离不应大于30cm。
必须人底部第一根纵向水平杆处开始设置,布设形式可以采用花排,也可以采用并排,宜优先用花排。
门窗洞口采用短向拉接,钢管长度过门窗洞口边缘250mm以上。
5. 剪刀撑的搭设方法
在建筑无私周转交处,必须要设置剪刀撑,每道剪刀撑跨越立柱的根数宜为6根,每道剪刀撑的宽度为5跨,且不小于6米。
斜杆与地面的倾角宜在45度,由底至顶连续设置,中间每道剪刀撑的净距不应大于15米。
剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆伸出端,或立柱上,旋转扣件中心线距主节点的距离宜为12cm。
剪刀撑接长采用搭接接长,搭接长度55cm,用3个扣件等距离布置,扣件在钢管端头处12cm处。
剪刀撑下端一定要落地。
6.小横杆的设置
每一主节点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部,端头处伸出长度不小于10cm。
该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150cm,在双排架中,靠墙一侧的外伸长度不应大于50cm。
单排架的小横杆一端采用直角扣件,固定在纵向水平杆上部,另一端应伸入墙内240cm以上。
7.脚手板的防护栏杆
脚手板一般设置在3根小横杆上,要铺满、铺严密,在两侧设置180mm以上高踢脚板,操作层上部护身栏杆1.2米高,下部护栏杆距踢脚板0.6米处。
8.密目网垂直封闭
8.1.1 密目网的质量要求
1.密目网要四证齐全,要有阻燃性能,其续燃、阴燃时间均不得大于4秒。
要符合GB16909的规定。
2.每10cm×10cm=100cm2的面积上,有2000个以上网目。
8.1.2 密目网,多贯穿试验
做耐贯穿试验时,将网与地面在30度夹角拉平,在其中心上方3米处,用5kg重的钢管(管径48mm-51mm)垂直自由落下,不穿透即为合格产品。
8.1.3密目网的绑扎方法
用系绳将密目网绑扎至立杆或大横杆上,使网与架体牢固的连接在一起。
系绳的材质应符合GB16909的规定。
8.2 兜网封闭
用大眼安全网(平网)将脚手架与建筑物之间封闭起来,每隔一层封闭一道。
脚手架搭设平、立、剖面图
9.脚手架的卸料平台
卸料平台上在要挂牌标明控制荷载;要有荷载计算书;要有专门搭设方案;要严格按照搭设方案施工。
悬挑卸料平台计算书
计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。
悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。
由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大,因此必须严格地进行设计和验算。
平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度2.5m,悬挑水平钢梁间距(平台宽度)3m。
次梁采用[10号槽钢U口水平,主梁采用[12.6号槽钢U口水平,次梁间距1m。
施工人员等活荷载2kN/m2,最大堆放材料荷载10kN。
一、次梁的计算
次梁选择[10号槽钢U口水平,间距1m,其截面特性为
面积A=12.748cm2,惯性距Ix=198cm4,转动惯量Wx=39.7cm3,回转半径ix=3.95cm
截面尺寸b=48mm,h=100mm,t=8.5mm
1.荷载计算
(1)脚手板的自重标准值:
本例采用冲压钢脚手板,标准值为0.3kN/m2;
Q1=0.3×1=0.3kN/m
(2)最大的材料器具堆放荷载为10kN,转化为线荷载:
Q2=10/2.5/3×1=1.33kN/m
(3)槽钢自重荷载Q3=0.1kN/m
经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.3+1.33+0.1)=2.08kN
经计算得到,活荷载计算值P=1.4×2×1=2.8kN/m
2.内力计算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下
最大弯矩M的计算公式为
经计算得到,活荷载计算值M=2.08×32/8+2.8×3/4=4.44kN.m
3.抗弯强度计算
其中
x——截面塑性发展系数,取1.05;
[f]——钢材抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
经过计算得到强度
=4.44×106/(1.05×39700)=106.51N/mm2;
次梁槽钢的抗弯强度计算
<[f],满足要求!
4.整体稳定性计算
其中
b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
经过计算得到
b=570×8.5×48×235/(3000×100×235.0)=0.78
由于φb大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用φb查表得到其值为0.708
经过计算得到强度
=4.44×106/(0.708×39700)=157.96N/mm2;
次梁槽钢的稳定性计算
<[f],满足要求!
二、主梁的计算
卸料平台的内钢绳按照《建筑施工安全检查标准》作为安全储备不参与内力的计算。
主梁选择[12.6号槽钢U口水平,其截面特性为
面积A=15.692cm2,惯性距Ix=391cm4,转动惯量Wx=62.1cm3,回转半径ix=4.95cm
截面尺寸b=53mm,h=126mm,t=9mm
1.荷载计算
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:
本例采用冲压钢脚手板,标准值为0.11kN/m;
Q1=0.11kN/m
(2)槽钢自重荷载Q2=0.12kN/m
经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.11+0.12)=0.28kN/m
经计算得到,次梁集中荷载取次梁支座力P=(2.08×3+2.8)/2=4.52kN
2.内力计算
卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算。
悬挑卸料平台示意图
悬挑卸料平台水平钢梁计算简图
经过连续梁的计算得到
悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)
悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)
悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为
R1=14.14kN,R2=0kN
支座反力RA=0kN
最大弯矩Mmax=4.66kN.m
3.抗弯强度计算
其中
x——截面塑性发展系数,取1.05;
[f]——钢材抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
经过计算得到强度
=4.66×106/1.05/62100+4.242×1000/1569.2=74.17N/mm2
水平支撑梁的计算强度小于[f],满足要求!
4.整体稳定性计算
其中
b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
经过计算得到
b=570×9×53×235/(2500×126×235.0)=0.86
由于φb大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用φb查表得到其值为0.742
经过计算得到强度
=4.66×106/(0.742×62100)=101.13N/mm2;
主梁槽钢的稳定性计算
小于[f],满足要求!
三、钢丝拉绳的内力计算:
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicos
i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力RCi=RUisin
i
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=13.86kN
四、钢丝拉绳的强度计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算,为
RU=13.86kN
如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算:
其中[Fg]——钢丝绳的容许拉力(kN);
Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN);
计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);
——钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;
K——钢丝绳使用安全系数。
计算中[Fg]取13.86kN,
=0.82,K=10.0,得到:
钢丝绳最小直径必须大于19mm才能满足要求!
五、钢丝拉绳吊环的强度计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N,为
N=RU=13.86kN
钢板处吊环强度计算公式为
其中[f]为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2;
所需要的吊环最小直径D=[13860×4/(3.1416×50×2)]1/2=13mm
六、操作平台安全要求:
1.卸料平台的上部位结点,必须位于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上;
2.斜拉杆或钢丝绳,构造上宜两边各设置前后两道,并进行相应的受力计算;
3.卸料平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,建筑物锐角口围系钢丝绳处应加
补软垫物,平台外口应略高于内口;
4.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏;
5.卸料平台吊装,需要横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,经过检验才能松卸起重吊钩;
6.钢丝绳与水平钢梁的夹角最好在45-60度;
7.卸料平台使用时,应有专人负责检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复;
8.操作平台上应显著标明容许荷载,人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载,配专人监督。
10.脚手架交底与验收
脚手架必须严格按照施工方案搭设,要有严格的技术交底,要有节点构造详图,操作人员必须严格执行,所有偏差数值必须控制在允许范围内。
要由专门人员对已搭设好的脚手架按照搭设方案进行验收,验收时要有量化内容;如:
横、立杆之间距数值,立杆的垂直度,横杆的平整度等都应详细记载在验收记录当中。
不能简单的用"符合要求"来代替。
11.脚手架的拆除方法
制定拆除方案,方案包括拆架的步骤和方法、安全措施等。
拆除顺序应遵守由上到下,先搭后拆、后搭先拆的原则。
即先拆栏杆、脚手架、剪刀撑、斜撑、而后小横杆、大横杆、立杆等,并按一步一清原则依次进行,要严禁上下同时进行拆除工作。
拆架子的高空作业人员应戴安全帽,系安全带,穿软义鞋上架作业,同时,周围没围栏或竖立警戒标志并有专人指挥,以免发生伤亡事故。
12.脚手架搭设时注意事项
1).外径48mm与51mm的钢管严禁混合使用。
2).主节点处,固定横向水平杆(或纵向水平杆)、剪刀撑、横向支近等扣件的中心线距主节点的距离不应大于150mm。
3).各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
4).对接扣件的开口应朝向架子的内侧,螺栓朝上,直角扣件的开口不得朝
下,以确保安全。
5).当脚手架外侧遇有低压电线时,而且外侧边缘距外电架空线路负侧边缘的安全距离小于规范定时,应做专门外是方案,并严格执行。
6).上架作业人员必须持证上岗,戴安全帽,系安全带。
7).严格按搭设方案施工;连墙件和剪刀撑应及时设置,不得滞后超过两步;
8).在搭设过程中,应注意调整脚手架的垂直度,最大允许偏差100mm。
双排脚手架计算书
一、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,大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.15×1.05/3=0.053kN/m
活荷载标准值Q=2×1.05/3=0.7kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.053=0.109N/m
活荷载的计算值q2=1.4×0.7=0.98kN/m
大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
跨中最大弯矩计算公式如下:
跨中最大弯矩为
M1=(0.08×0.109+0.10×0.98)×1.22=0.154kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-(0.10×0.109+0.117×0.98)×1.22=-0.181kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
=0.181×106/5080=35.63N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
静荷载标准值q1=0.038+0.053=0.091kN/m
活荷载标准值q2=0.7kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.091+0.990×0.7)×12004/(100×2.06×105×121900)=0.623mm
大横杆的最大挠度小于1200/150或10mm,满足要求!
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
大横杆的自重标准值P1=0.038×1.2=0.046kN
脚手板的荷载标准值P2=0.15×1.05×1.2/3=0.063kN
活荷载标准值Q=2×1.05×1.2/3=0.84kN
荷载的计算值P=1.2×0.046+1.2×0.063+1.4×0.84=1.307kN
小横杆计算简图
2.强度计算
最大弯矩考虑为小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=(1.2×0.038)×1.052/8+1.307×1.05/3=0.464kN.m
=0.464×106/5080=91.339N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为小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:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=5.0×0.038×10504/(384×2.06×105×121900)=0.02mm
集中荷载标准值P=0.046+0.063+0.84=0.949kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=949×1050×(3×10502-4×10502/9)/(72×2.06×105×121900)=1.553mm
最大挠度和
V=V1+V2=1.573mm
小横杆的最大挠度小于1050/150或10mm,满足要求!
二、小横杆的计算:
三、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(规范5.2.5):
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;
1.荷载值计算
横杆的自重标准值P1=0.038×1.05=0.04kN
脚手板的荷载标准值P2=0.15×1.05×1.2/2=0.095kN
活荷载标准值Q=2×1.05×1.2/2=1.26kN
荷载的计算值R=1.2×0.04+1.2×0.095+1.4×1.26=1.926kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:
单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
四、脚手架荷载标准值:
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(kN/m);本例为0.149
NG1=0.149×18.6=2.771kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆板,标准值为0.15
NG2=0.15×4×1.2×(1.05+0.3)/2=0.486kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15
NG3=0.15×1.2×4/2=0.36kN
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4=0.005×1.2×18.6=0.112kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.729kN。
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=2×2×1.2×1.05/2=2.52kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中W0——基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
W0=0.35
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=1.25
Us——风荷载体型系数:
Us=1.2
经计算得到,风荷载标准值Wk=0.7×0.35×1.25×1.2=0.368kN/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
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
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=0.85×1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载基本风压值(kN/m2);
la——立杆的纵距(m);
h——立杆的步距(m)。
五、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
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=8kN;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.391;
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=2.08m;
k——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=1.5;
A——立杆净截面面积,A=4.89cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到
=41.84
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
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,N=7.47kN;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.391;
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=2.08
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