XXX检验检疫局综合办公设施工程脚手架方案.docx
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XXX检验检疫局综合办公设施工程脚手架方案
山东检验检疫局综合办公设施工程脚手架施工方案
一、脚手架设置方案
山东检验检疫局综合办公设施工程位于青岛市繁华地段,中山路2号,东临中山路,南临栈桥风景区,地下二层、地上二十六层(局部二十九层),建筑高度99.8米,建筑总高度134.8米,总建筑面积40750平方米,钢筋混凝土框筒结构。
商检局工程脚手架工程主要分地下室外墙脚手架、外墙脚手架、内部满堂脚手架、及内部工具脚手架等。
地下室外墙采用落地式双排钢管脚手架;±0.00以上外墙脚手架主要采用悬挑脚手架(局部采用落地式脚手架);天棚抹灰时,采用ф48钢管扣件式满堂脚手架;围护砌体和内墙抹灰均采用工具式脚手架。
二、材料要求
1、采用外径48mm,壁厚3.5mm的钢管,质量符合国家标准《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。
1.1、选材要求:
管面无凹凸状、无疵点、裂缝及变形,对弯曲、压扁、锈蚀严重的禁止使用,并在搭设前将钢管全部油漆成黄颜色。
1.2、加工要求:
如钢管要求切割,二端切口应平直,严禁斜口、毛口、卷口等现象,钢管上严禁打孔。
2、扣件的规格及要求
扣件应采用可锻铸铁材质,符合国家《GB15831》规定要求,铆钉采用20.25铆钉钢,所用扣件,应具有出厂合格证,在使用时还必须勤检查,不得有裂缝、变形缩松、滑丝等缺陷,圆弧差异不得超过±0.5mm,铆钉允许偏差0.5mm,且铆合良好。
三、外脚手架设置方案
(一)地下室外脚手架
1、地下室脚手架的搭设采用双排落地脚手架,立杆间距1500mm,步距1800mm,立杆横距950mm,内立杆离墙350mm,立杆的垂直偏差不得大于1/200,立杆、大横杆的接头应错开,在底部用宽200mm,厚50mm架木板及铁靴垫起。
2、架子与墙体的连接采用砼内原有对拉螺栓与小横杆焊接,小横杆顶住墙面,以保证架子与墙体的间距,水平方向间距为6000mm,垂直方向为每4000mm设一道,。
3、施工作业层用木板铺设。
4、立网采用绿色密目安全网进行全封闭,用8股尼龙绳绑扎固定。
5、剪刀撑采用4500-6000mm规格的脚手钢管由底至顶连续设置,每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6米,斜杆与立面的倾角宜在45°-60°之间。
6、落地式钢管脚手架的搭设施工顺序
铺垫木→放铁靴→扫地杆→立杆→扫地小横杆→大横杆→小横杆→斜撑杆→连墙杆→剪刀撑→铺脚手板→防护栏杆→系安全网→挡脚板。
(二)±0.00以上外墙脚手架
1、脚手架的构造要求
1.1±0.00以上脚手架主要采用悬挑式脚手架,局部采用落地式脚手架。
裙房南、北立面搭设落地式双排脚,东西两侧采用斜拉式悬挑脚手架;裙房以上主要采用悬挑式脚手架(局部为落地式),分别在5、9、13、17、21、25层悬挑。
5层东、西、南侧采用落地式脚手架,北侧采用悬挑式脚手架。
1.2脚手架的主要构造尺寸:
立杆间距1500mm,步距1800mm,立杆横距950mm,内立杆离建筑物外边300mm,每两步三跨与主体结构设置拉结点,脚手架外侧设置剪刀撑。
1.3拉结采用硬拉结,采用φ48钢管预埋在砼中,待砼达到一定强度时采用钢管、扣件与架体立杆连接牢固。
1.4悬挑部位构造:
悬挑梁采用热轧10#槽钢,长度2米,在悬挑位置上予埋4φ14螺栓用于固定槽钢根部,槽钢上面按搭设脚手架的要求焊两根相距950mm的φ25钢筋,插入两根钢管斜撑并与脚手架连接。
裙房东、西立面1—4层在一层悬挑,采用在上一楼层面上预埋φ16钢筋,后用φ16钢索斜拉,钢索的搭接应符合要求,并用5个索卡卡紧,后加斜撑。
。
1.5脚手架操作层上铺架木板脚手板,设防护栏杆及挡脚板,栏杆及挡脚板搭设在外排立柱的内侧,上栏杆的高度为1.2米,挡脚板高度不小于180mm,中间栏杆居中设置。
脚手架外侧采用绿色密目安全网进行全封闭,用8股尼龙绳绑扎固定。
1.6裙房脚手架必须按规定在外侧立面两端各设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置,中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15米,水平夹角为45-60度之间。
裙房以上在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑.
剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不应小于1m,并应采用2个旋转扣件固定,端部口件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
1.7外架必须设避雷接地线,本工程需设6个点,分别在建筑物四角和长边中点,其中,南侧中点避雷接地线与主体框架梁接地钢筋相焊接,其余五个点的接地线与建筑物接地扁钢相连,并按规范要求测接地电阻。
1.8脚手架用密目网全封闭.每一悬挑段设两道内小平网,悬挑段首层设一道,作业层设一道。
9层、17层设两道外挑安全网,做法见附图7。
1.9裙房脚手架为一悬挑段,裙房以上每五层为一悬挑段,当上一层悬挑段搭设完毕后,下一层悬挑段外架方可拆除。
1.10脚手架转角部位及中间每隔6跨设置一道横向斜撑,横向斜撑应在同一节间,由底至顶成之字型连续布置。
横向斜撑杆宜采用旋转扣件固定在与之相交的水平杆的伸出端上。
2、脚手架的搭设
2.1搭设立柱
2.1.1立柱接头应用对接扣件对接,立柱上的对接扣件应交错布置,两个相邻立柱接头不应设在同步同跨内,两个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。
2.1.2立柱的搭接长度不应小于1m,不小于两个旋转扣件固定,扣件离杆端长度不小于100mm。
2.1.3每根立柱下均应加设铁靴底座和垫木或采用槽钢。
2.1.4必须加设纵横扫地杆,纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距柱底不大于200mm的立柱上。
横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
2.1.5开始搭设立柱时,应每隔6跨设置一根抛撑,拋撑应用通长杆件与脚手架可靠连接,与地面的倾角应在45-60度之间,连接点中心至主节点的距离不应大于300mm.直至连墙杆安装稳定后,方可根据情况拆除。
2.1.6立柱搭设至顶层,立杆顶端高出女儿墙1米。
2.2搭设纵横向水平杆的注意事项
2.2.1纵向水平杆设在横向水平杆之下,在立柱的内侧,并采用直角扣件与立柱扣紧。
2.2.2纵向水平杆一般宜采用对接扣件,也可采用搭接。
对接接头应交错布置,不应设在用步同跨内,相邻接头水平距离不应小于500mm,并应避免设在纵向水平杆的跨中,搭接接头长度不应小于1m,并应等距设置3个旋转扣件固定。
2.2.3封闭性脚手架的同一步纵向水平杆必须四周交圈,用直角扣件与内外角柱固定。
2.3扣件安装的注意事项
2.3.1扣件规格必须与钢管外径相同。
2.3.2扣件螺栓拧紧力矩不应小于40Nm,并不大于65Nm。
2.3.3主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等扣件的中心线距主节点的距离应不大于150mm。
2.4脚手板的架设
2.4.1本工程采用木板脚手板。
脚手板应采用杉木或松木制作,脚手板的厚度不应小于50mm,梁端应各设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道。
2.4.2木脚手板应设置在三根横向水平杆上。
当脚手板长度小于2m时,可采用两根横向水平杆支撑,但应将脚手板两端与其可靠固定,严防倾翻。
脚手板的铺设可采用对接平铺,亦可采用搭接铺设。
脚手板对接平铺时,接头处必须设两根横向水平杆,脚手板外伸长度应取130-150mm,两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm。
脚手板搭接铺设时,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度应大于200mm,其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。
作业层端部脚手板探头长度应取150mm,其板长两端均应与支撑杆可靠地固定。
2.5脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。
每搭设完一步脚手架后,应按规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
四、内脚手架方案:
1、天棚抹灰时,采用φ48钢管扣件满堂脚手架。
2、围护砌体和内墙抹灰均采用工具式脚手架。
五、马道设置方案
1、马道设置在主楼北侧3-4轴间,1至4层裙房为落地式马道,5层及5层以上将马道设置于悬挑脚手架上,马道内侧与结构模板脚手架相连。
马道附着于外脚手架搭设。
2、采用双跑马道,拐弯处设置平台。
每跑宽1200mm,休息平台宽度1.2米。
斜道两侧及平台外围设置栏杆及挡脚板。
栏杆高度1.2米,挡脚板高度180mm,中间栏杆居中设置。
斜道脚手板采用架木板顺铺,接头搭接,每隔250—300mm设置一根防滑木条。
3.1-5层马道为落地式马道,搭设方法同落地式脚手架;6层以上为悬挑式,悬挑方式同悬挑式脚手架,由于其上部荷载比较集中,因此该位置悬挑脚手架下部支撑由双撑杆加设为4根撑杆。
马道搭设与脚手架同步进行,分段搭设。
4、马道外侧整个长度及高度连续设置剪刀撑,与脚手架相接的部位加设两道横向支撑。
六、脚手架承载力验算
(一)落地式脚手架
1、.荷载计算
A.一步一纵距的钢管扣件重量
NGK1=0.442KN
B.脚手架一个立杆纵距的附设构件及物品重量
NGK2=4.185KN
C.施工荷载标准值
QK=3KN/m2
D.防护栏杆水平活荷载标准值
QK=0.5KN/m2
E.风荷载
W=0.75ßzustw.wo
=0.75×1.0×2.03×0.2496×0.61=0.23KN/m2
F.雪荷载取值0.3KN/m2
G.脚手板取值0.3KN/m2
2、验算单根钢管允许搭设的最高高度
1.由h=1.8mH=2h=3.6mb=1.05m查表得фAf=48.491KN
2.NQK1=0.442KNNGK2=4.185KN
3.由b=1.05mL=1.5mQK=3.0KN/m2攪2层脚手架同时施工QK=6KN/m2,查表得NGK=12.6KN。
4.将48.491KNNGK1、NGK2代入公式其中KA=0.85
H=(KA×48.491)-1.30×(1.2×4.815+1.4×12.6)×1.8/1.2×0.442=39.7m
最大允许搭设高度Hmax=H/(1+H/100)=39.7/(1+39.7/100)=28.4m
n1=28.4/1.8=15.7排最高能搭设15排。
3、各杆件的内力计算
A.各杆件的内力计算按三跨连续梁计算,计算弯距最不利位置位于大横杆与小横杆交接处。
Mmax=1/12(q活+q恒).b2
=1/12×[(1.4×3.0)+1.2×(0.422+40185+0.5+0.3×2+0.23)]×1.05
=1.0KN.m
弯距由两根大横杆承受
Mmax=1/2Mmax=0.5KN.m
Wn=5.08×103mm3
δ=Mmax/Wn=0.5×106/5.08×103=98.4N/mm2<f=205N/mm2
∴大横杆满足要求
C.小横杆受力计算按简支梁计算
力经过2根大横杆转化成集中荷载传递给小横杆,大横杆距离立杆中心距约5cm。
Mmax=1/2×[1.4×3.0×1.05+1.2×(0.442+4.185)/1.5+0.5×1.05+0.3×2×1.05]×1.5×1.05
=0.36KN·m
δ=Mmax/Wn=0.36×106/5.08×103=70.8N/mm2<f=205N/mm2
∴小横杆满足要求。
C.小横杆变形计算
F=1/2×[1.4×3.0×1.05+1.2×(0.442+4.185)/1.5+0.5×1.05+0.3×2×1.05]×1.5=4.8KN
W/b=1.615×4800×10502/100×2.06×105×121900
=1/293<1/150∴满足要求
D.验算单根立管的局部稳定
N=1/2×1.2×n1×NGK1+0.5×1.05/1.4×(1.2NGK2+1.4NQK)=0.5×1.2×15×0.442+0.5×1.05/1.4×(1.2×4.185+1.4×1.26=12.48KN
λ=h/i=1800/15.78=114查表得ф=0.489
由QK=3.0KN/m2得δm=55N/mm2单根钢管截面面积A=489MM2
N1/0.489A+δm=12480/0.489×489+55=107.2N/mm2
KAKH·F=0.85×0.661×205=115.72N/mm2>107.2N/mm2
∴单立管安全。
E.验算整体稳定(不考虑风荷载影响)
N=1.2(NGK1+NGK2)+1.4NQK
=1.2×(0.442+4.185)+1.4×12.6
=30.618KN
计算值由b=1.05MH1=2hA=2×3.6=7.2m查表得h=25
λx=2hA/b=2×3.6/1.05=6.86
λox=hλx=25×6.86=171.25
立杆为单钢管KA=0.85KH=1/(1+51.2/100
=0.661
(1/2N)/A=30.618×103/0.242×4.893×102
=64.6N/mm2
KA1·KH·f=0.85×0.661×205=115N/mm2>64.64N/mm2
∴安全
F.抗风验算
Nt=1.4hA·LA·W
=1.4×3.6×6×0.232
=6.12KN
一个扣件的拉滑设计值为6KN<6.12KN
现场硬拉结可改为3×1.5=4.5m一道
(二)、悬挑式脚手架
为适应高层建筑分段搭设脚手架要求和配合施工等因素,设计十步架为一个悬挑段,实际每排搭设九步。
在上段搭设时,下段还承重上段搭设时的临时荷载。
设计荷载以十二步架为计算基数取值。
1、脚手架按极限状状设计的表达形式为:
0.9[1.2CGGK+(1.4CIQIK+UCWWK)]≤R
式中:
R为脚手架杆件抗力设计值
CG、CI为钢管脚手架搭设构件中的“内力、应力”等效应荷载的比值,对本斜撑式挑架结构不产生直接影响,故不予考虑。
GK永久性荷载:
以一步架高1.8m,间距1.5m为一个单元。
(力的单位N)
大横杆、扶手杆6×1.5×37.63N=338.67N
立杆2×1.8×37.63N=135.47N
小横杆1×1.4×37.63N=52.68N
扣件8×13.2N=105.6N
剪刀撑15N×1.5×1.8=40.5N
脚手板(湿)50N×1.5×1.0=75N
安全网20N×1.5×1.8=54N
垃圾和雪30N×1.5×1=45N
小计:
(338.67+135.47+52.68+105.6+40.5+75.0+54+45)×12=10163N
三层作业层内侧架板:
110N×3=330N
钢板槽钢:
184.13N
合计:
10163+330+184.13=10677.13N即Gk=10677N
2、可变性荷载的计算:
QIk=3000×1.5×1.0=4500N
U脚手架使用年限期重现基本风压比值取0.61
CW风荷载的荷载效应系数取0.57
Wk风荷载的标准值
风荷载标准值计算:
Wk=0.75BzUsWIHY
式中:
Wk风荷载标准值
BzZ高度处的风压变化系数Z60M取1.46
Us风荷载的体型系数取1.00
W基本风压(KW/M2)取0.61
Y高层建筑相对高度振型系数取0.44
I脚手架纵距1.5M
H脚手架高1.8M×12=21.60M
代入公式:
WK=0.75×0.44×1×0.61×1.45×1.5×21.60
=5.099KN=5099N
将以上数据代入脚手架极限状态计算公式:
0.9[1.2×10677+0.85(1.4×4500+0.61×0.57×5099)]≤R
则17706.9N≤R取R=17707N
3、力的分布与抗力计算:
抗力R17707N
外立杆承重力P1=1/2×R=8853.5N
内立杆承重力P2=1/2R=8853.5N
(1)压力FBA计算:
根据ΣMC=0,则有
FBA·ACcinα=P1×1.4+P2×0.4sinα
=CB/AB=1.4/3.1304=0.447
得FBA=12726N
(2)剪力Qc计算:
根据ΣMB=0,则有P2×1=Qc×1.4Qc=P2/1.4=6324N
(3)BC杆压力FBC:
根据力的分解:
FBC=FBA×1.4/3.1304=5617N
4、强度验算:
设安全系数[K]≥3.5
(1)QC剪力为6324N设2只M18螺栓的抗剪力为Qc'
抗剪系数取0.7130×0.7=91N/mm2
Qc'=2×182×0.7854×91N=46313N
K=Qc'/Qc=46313/6324=7.32>[K]=3.5(满足安全)
槽钢与钢板焊接面积大于2根Φ18A3槽钢根部抗剪可不予验算。
(2)FBA压力为12726N
因为采用双支撑FBA'=12726/2=6363N
λ=3130.4/15.89=197
A=0.184
FBA'/A=6363/0.184×498=69.44N/mm2
KH=1/(1+2.8×6/100)=0.856
KH·KA·f=0.856×0.85×205
=149.18N/mm2>69.44N/mm2
安全。
(3)构件BC受压力为5614N
一根10#槽钢抗压值为:
12.748×2400=30455N
K=30455/5617=5.42>[K]=3.5(满足安全)。
压力引起槽钢的弯矩值可忽略不计,槽钢抗弯可不予验算。
斜拉式钢管脚手架设计计算:
1、脚手架按极限状态设计的表达形式为:
0.9[1.2CGGK+(1.4C1QK+UCwWk)]≥R
式中:
R脚手架杆配件抗力采有设计值
Cc、C1。
为钢筋脚手架搭设构件中的“内力、应力”等的疚荷载的比值,对本斜拉式挑架结构不产生直接影响,故不予考虑。
Gk永久性荷载:
永久性荷载值的计算
以一步架高1.8m,间距1.5m为一个单元。
(力的单位N)
大横杆
扶手杆6×1.5×37.63N=338.67N
铺底杆
立杆2×1.8×37.63N=135.47N
小横杆1×1.4×37.63N=52.68N
扣件8×13.2N=105.6N
剪刀撑15N×1.5×1.8=40.5N
脚手板(湿)50N×1.5×1.0=75.0N
安全网20N×1.5×1.0=75.0N
垃圾和雪30N×1.5×1=45N
小计:
(338.67+135.47+52.68+105.6+40.5+75.0+54+45)×12
=846.92×12层
=10163N
三层作业层内侧架板:
110N×3=330N
钢板槽钢拉索:
184.13
合计:
10163+330+184.13=10677,.13N即Gk=10677N
Q1K可变性荷载。
可变性荷载的计算:
3000×1.5×1.0=4500N
即Q1K=4500N
U脚手架使用年限期重现基本风压比值取0.63
Cw风荷载的荷载效应系数
Wk风荷载的标准值
风荷载标准值计算:
Wk=0.7BzUsWihy
式中:
Wk风荷载标准值取1.46
Us风荷载的体型系数取1.00
W基本风压(KW/M2)取0.35
Y高层建筑相对高度振型系数取0.44
I脚手架纵距1.5m
H脚手架高1.8M×1.2=21.6M
代入公式:
WK=0.7×0.44×1×0.35×1.46×1.5×21.6=5.099KN=5099N
将以上数据代入脚手架按极限状态计算公式:
0.9[1.2×10677+0.85(1.4×4500+0.63×0.57×5099)]≥R
17751N≥R取值R=17800N
2、力的分布与抗力计算:
抗力R按1公式计算取17800N,力的分布如图。
外立杆承重力P1=1/2R=8900N
内立杆承受力P2=1/2R=8900N
⑴拉力Fba=(8900×1.4+8900×0.4)/CD
CD=1.4×sinα
sinα=AC/ABAC=3CB=1.4
AB=32+1.42=3.3106
sinα=3/3.3106=0.9062
Fba=16020/(1.4×0.9062)=12627N
⑵剪力Qc计算:
根据ΣMb=0,则有P2×1=Qc×1.4QC=P2×1/1.4
Qc=6357N
⑶BC杆压力Fbc:
根据力的分解:
Fbc=Fba×1.4/3.3106
=12627N×0.4234=5346N
四、强度验算:
设安全系数[K]≥3.5
⑴Qc剪为6357N设2只M18螺栓的抗剪力为Qc'抗剪系数取0.7130×0.7=91N/MM2
Fba'=2×182×0.7854×91N=46313N
K=Qc'/Qc46313/6357=7.28K>[K]3.5(满足安全)
B、设14MM钢丝绳一根(可用塔吊更换下来的旧绳)
钢丝绳容许拉力即抗拉力Fba',为:
[Fc]=αF0GGc
式中[Fg]钢丝绳空拉力KN
F014MM钢丝绳破断力总和100.5KN
α换算系数0.85
G表面现象拉力降低系数0.75
Gc桃形环端部连接强度降低25%
代入公式:
Fba'等于
=100.5×0.85×0.75×(100-25)%=48.05KN=48050N
K=Fba'/Fba48050N/12627=3.80K>[K]3.5(满足安全)
构件BC受压力为5346N
设10#槽钢一根,抗压值为:
F'bc
Fbc'=12.748×2400=30455N
K=Fbc所引起槽钢的弯矩值极小,可忽略不计,槽钢抗弯可不予验算。
注意事项:
1、吊环,φ16拉杆环扣的制作,弯转半径。
焊接均按钢筋工程施工规范加工和验收。
尤其拉杆进入楼层时,需把砼棱角凿去,形成满足拉杆弯转规范要求。
用钢丝绳作斜拉索,必须拉紧,线夹只数和规格均按起重索具有关规定施工和验收。
2、高层建筑的悬挑斜拉脚手架分段搭设,上下段的力必须分开,不得把上段的策略传递给下段。
但对上段搭设时的临时施工荷载已考虑在内,待上段斜拉杆安装完,独立承重后马上分开。
3、悬挑杆以上按现行钢管双排架搭设规范搭设。
4、斜拉杆未安装完,型钢挑杆不作为承重结构,不得拆除临时手托架。
参考文选摘录:
1、《建筑施工脚手架实用手册》(94版)
脚手架按极限状态设计表达式(P378)(表15-5)
Wk风荷载的标准值计算:
(P411)(表15-37)
2、《建筑施工安全技术手册》(94版)
钢丝绳容许拉力(P461)(表3-79)(表3-311,3-118,3-114,3-116)
七、脚手架安全使用措施
(一)、脚手架搭设过程中的安全措施
1、脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》(GB5036)考核合格的专业架子工。
上岗人员应定期体检,合格者方可持证上岗。
搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
2、脚手架的构配件质量与搭设质量,应按照规范规定进行检查验收,合格后方准使用。
2、作业层上的施工荷载应小于200kg/m2,不得超载.不得将模板支架、缆风绳、泵送砼和砂浆的输送管等固定在脚手架上,严禁悬挂起重设备。
3、搭设过程中,严格执行交接班手续,执行上、下岗检查制度。
4、当有六级及
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