4个单体住宅楼建筑脚手架专项施工方案doc26页.docx
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4个单体住宅楼建筑脚手架专项施工方案doc26页
目 录
一、工程概况2
二、编制依据2
三、脚手架搭设方案的选择3
四、悬挑式脚手架设计4
(一)计算书(参考例题)4
1、荷载取值及组合5
2、纵、横杆水平杆计算6
3、立杆计算9
4、连墙件的计算:
11
5、悬挑梁的受力计算11
6、悬挑梁的整体稳定性计算:
13
7、拉绳的受力计算13
8、锚固段与楼板连接的计算14
(二)构造要求15
1、纵向水平杆(大横杆)、横向水平杆(小横杆)、脚手板15
2、立杆16
3、连墙件16
4、剪刀撑和横向斜撑17
5、架体内外封闭17
6、阳台锚固段处理17
7、转角处理18
五、脚手架施工要求18
1、施工准备18
2、搭设要求18
3、拆除要求19
六、脚手架的检查与验收要求20
1、构配件的检查和验收20
2、脚手架检查与验收21
七、安全管理措施21
八、应急措施22
九、文明施工23
十、附图23
1、脚手架平面布置图23
2、脚手架立面图23
3、脚手架剖面图23
4、节点详图(连墙件、吊环、底座等)23
脚手架专项施工方案
一、工程概况
建设单位:
杭州****房地产开发有限公司;
建筑、结构设计:
海南****建筑设计咨询有限公司设计;
基坑围护设计:
由浙江****工程咨询有限公司设计;
监理单位:
浙江****工程管理股份有限公司监理;
施工总承包:
****建设集团有限公司。
****苑工程总建筑面积为36839m2,由4个单体组成。
1#楼框架7层,跃1层,建筑面积约为3943㎡,建筑高度为23.60m;2#楼框架6层,跃1层,建筑面积约为2601㎡,建筑高度为20.80m;3#楼框剪18层,建筑面积约为9895㎡,建筑高度为54.75m;4#楼框剪16层,建筑面积约为8696㎡,建筑高度为48.95米。
地下室有1层、2层,地下2层有局部人防,地下1层建筑面积为5981㎡,地上2层建筑面积为3479m2。
设计使用年限50年,抗震设防烈度为六度,防水等级为二级。
本工程±0.000相当于黄海标高4.750m。
1#、2#楼层高均为2.8m层,3#、4#楼底层层高为4.2m,二层层高为3.250m,其余均为2.9m。
1#楼建筑屋面檐口高为22.400m,女儿墙顶标高为23.30m;2#楼建筑屋面檐口高为19.600m,女儿墙顶标高为20.500m;3#楼建筑屋面檐口高为53.850m,女儿墙顶标高为54.450m;4#楼建筑屋面檐口高为48.050m,女儿墙顶标高为48.650m。
二、编制依据
1、《扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001(2002版)
2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
3、设计施工图纸、会审纪要
4、《建设施工高处作业安全技术规程》JGJ80-91
5、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
6、《建筑施工计算手册》2001版本
7、《混凝土结构技术规程》JGJ3-2002
8《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
9、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
9、《钢结构设计规范》GB50017-2003
10、本工程总体施工组织设计
11、集团公司CIS形象设计标准
三、脚手架搭设方案的选择
根据本工程的特点,决定1#、2#楼落地架式脚手架,脚手架最高搭设高度高度为23.60m;3#、4#楼采用悬挑式脚手架,3#楼四层(标高10.350m)起挑,每五层一挑,总共悬挑三次;4#楼七层(标高19.050m)起挑,每五层一挑,总共悬挑二次;脚手架最高搭设高度54.75m。
脚手架布置见平面布置图(见附图1)
1、搭设方式与主要参数
落地架式脚手架:
(1)脚手架用ф48×3.5钢管和扣件搭设成双排架,其立杆横距为1.05m,纵距为1.5m,步距为1.8m。
(2)连墙件采用二步三跨连接。
采用刚性连接的连接方式,具体做法详见附图。
(3)脚手架立杆下部支承在Φ80钢管套筒加焊钢板的脚手架底座地下室砼顶板上。
(4)里立杆离墙面0.25m。
(要求≤0.30m)
(5)脚手架外立杆里侧挂密目安全网封闭施工,层层满铺800×1000脚手片。
(6)剪刀支撑应在外侧立面整个长度与高度上连续设置,每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面的倾角宜在45O—60O之间。
(7)脚手架底部设置纵横扫地杆。
(8)本工程设计施工荷载3KN/m2,同时施工不得超过二层。
悬挑式脚手架:
(1)选挑架采用16a号槽钢作为水平挑梁。
槽钢悬挑长度2.4m,建筑物内锚固段长度1.50m,水平间距1.5m,步距1.8m,采用8步一挑,每挑脚手架搭设高度14.4m。
(2)水平挑梁设一道6×19+1钢丝绳斜拉绳,拉环采用ф16圆钢,位置、具体做法见附图。
(3)脚手架用ф48×3.5钢管和扣件搭设成双排架,其立杆横距为1.05m,纵距为1.5m,步距为1.8m。
(4)脚手架立杆下部支承在槽钢上,上部焊接L=100Φ25钢筋,便于钢管插入,然后在组成的钢架上与普通外架一样搭设上部架体。
(5)连墙件采用2步2跨连接,竖向间距3.60米,水平间距3.00米。
(6)里立杆离墙面≤0.30m。
(7)脚手架外立杆里侧挂密目安全网封闭施工,层层满铺800×1000脚手片。
(8)立杆底部200mm处设扫地杆。
(9)水平钢梁与楼板压点采用Φ16圆钢拉环,拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度。
(10)楼层转角位置采用45度16a号槽钢外挑加强。
四、脚手架设计
落地式钢管脚手架受力计算:
(一)钢管脚手架技术数据
1、立杆纵距按1.5m计算,横距1.05m,步距1.8m,底层为2.1m。
2、材料采用外径ф48mm钢管,壁厚3.5mm,有严重锈蚀、弯曲、裂纹的不得使用,扣件应有出厂合格证明,发现有脆裂、变形、浮雕丝的禁止使用。
3、脚手架荷载为3.0KN/m2。
4、本计算书有关参数均取自2001版本《建筑施工计算手册》及《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
(二)脚手架荷载计算:
有关参数:
《建筑施工计算手册》的7.2《扣件式钢管脚手架计算》:
查表7-4:
一步一纵距的钢管、扣件重量NGK1:
(KN)
11步单立杆:
NGK1‘=1.2×(11×0.442)=5.834KN;
查表7-5:
脚手架一个立杆纵距附设构件及物品的重NGK2,
NGK2=1.2×1.715/2*11=11.319KN
查表7-6:
脚手架一个立杆纵距施工荷载标准值产生轴力NQK:
(KN),
NQK=1.4×6.30=8.82KN
N=NGK1‘+NGK2+NQK=5.834+11.319+8.82=25.973KN
每根立杆受力为:
N/2=12.986KN
(三)脚手架计算
本脚手架采用《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第6.1.1条规定的构造尺寸,故只对立杆地基承载力及连墙杆进行验算。
1、立杆的地基承载力验算:
N=12.986KN
因本工程落地架立杆直接搭设在回填土夯实素砼C20硬化地坪上,接触面考虑钢管底部垫20*20混凝土块,面积:
A=40000㎜²
素砼硬化面,fc/K=10N/㎜²,K取1.0
立杆基础底面的平均压力为,p=N/A=12.986×103/40000
=0.32N/㎜²<fc=10N/㎜²
符合要求。
2、连墙杆验算:
每只扣件的抗滑移承载力设计值R=8KN
ωk=0.7μZμSω0=0.7×1.13×0.11×0.45=0.039KN/㎡
其中离地高度21m,C类地面粗糙度:
μZ=1.13
μS=1.3×0.083=0.11;基本风压:
ω0=0.45KN/㎡
连墙杆竖向实际按楼层设置,水平向按3个立杆纵距设置。
Nlw=1.4×Aw×ωk=1.4×4.5×4.8×0.039=1.179KN
N0=3KN
Nl=Nlw+N0=1.179+3=4.179KN<R=8KN
符合要求。
悬挑式钢管脚手架受力计算:
1、荷载取值及组合
1)恒载
每米立杆自重:
0.1248KN/m
脚手片自重:
0.15KN/m2
栏杆:
0.15KN/m
安全网自重:
0.005KN/m2
槽钢:
A=25.15㎝²,WX=116.8㎝³,iX=6.10cm,Wy=17.6㎝³
iy=1.82cm,IX=934.5㎝4,tw=10㎜,b=65㎜
E=2.06×105N/㎜²
2)活载
施工均布荷载:
结构3KN/m2,装修2KN/m2
水平风荷载标准值:
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:
杭州地区W0=0.450,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:
Us——风荷载体型系数,Us=0.800(建议值)。
3)荷载效应组合
计算项目
荷载效应组合
纵横向水平杆强度及变形
恒载+施工均布荷载
脚手架立杆稳定
恒载+施工均布荷载
恒载+0.85(施工均布荷载+风荷载)
连墙件承载力
风荷载+5.0KN
荷载组合分项系数:
恒载取1.2,活载取1.4
2、纵、横杆水平杆计算
1)纵向(大横杆)水平杆计算
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。
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=0.150×1.050/3=0.052kN/m
活荷载标准值Q=3.000×1.050/3=1.050kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.052=0.109kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×1.050=1.470kN/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)
抗弯强度计算
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+0.10×1.470)×1.5002=0.350kN.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+0.117×1.470)×1.5002=-0.412kN.m
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
=0.412×106/5080.0=81.008N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
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+0.052=0.091kN/m
活荷载标准值q2=1.050kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.091+0.990×1.050)×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=2.220mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
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。
荷载值计算
大横杆的自重标准值P1=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.500/3=0.079kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.500/3=1.575kN
荷载的计算值P=1.2×0.058+1.2×0.079+1.4×1.575=2.369kN
小横杆计算简图
抗弯强度计算
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)×1.0502/8+2.369×1.050/3=0.835kN.m
=0.835×106/5080.0=164.442N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
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=5.0×0.038×1050.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.02mm
集中荷载标准值P=0.058+0.079+1.575=1.711kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1711.350×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9)/(72×2.06×105×121900.0)=2.800mm
最大挠度和:
V=V1+V2=2.824mm
小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3)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;
荷载值计算
横杆的自重标准值P1=0.038×1.050=0.040kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.500/2=0.118kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN
荷载的计算值R=1.2×0.040+1.2×0.118+1.4×2.362=3.498kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
3、立杆计算
1)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);
NG1=0.125×18.600=2.321kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.15
NG2=0.150×8×1.500×(1.050+1.400)/2=2.205kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15
NG3=0.150×1.500×8/2=0.900kN
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4=0.005×1.500×18.600=0.139kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.566kN。
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=3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN
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=0.450
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=1.250
Us——风荷载体型系数:
Us=0.800
经计算得到,风荷载标准值Wk=0.7×0.450×1.250×0.800=0.315kN/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
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——风荷载基本风压标准值(kN/m2);
la——立杆的纵距(m);
h——立杆的步距(m)。
2)立杆的稳定性计算:
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=13.29kN;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19;
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=3.12m;
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=1.50;
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
=146.34
[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
<[f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=12.30kN;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19;
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=3.12m;
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=1.50
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;
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.182kN.m;
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到
=171.28
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
4、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——风荷载基本风压标准值,wk=0.315kN/m2;
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw=3.60×3.00=10.800m2;
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=4.763kN,连墙件轴向力计算值Nl=9.763kN
连墙件轴向力设计值Nf=
A[f]
其中
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=140.00/1.58的结果查表得到
=0.67;
A=4.89cm2;[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=67.476kN
Nf>Nl,连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到Nl=9.763kN大于扣件的抗滑力8.0kN,不满足要求!
采用双扣件连接。
5、悬挑梁的受力计算:
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。
本工程中,脚手架排距为1050mm,内侧脚手架距离墙体1400mm,支拉绳的支点距离墙体=2400mm,
水平支撑梁的截面惯性矩I=934.50cm4,截面抵抗矩W=116.80cm3,截面积A=25.15cm2。
受脚手架集中荷载P=1.2×5.57+1.4×4.73=13.29kN
水平钢梁自重荷载q=1.2×25.15×0.0001×7.85×10=0.24kN/m
悬挑脚手架示意图
悬挑脚手架计算简图
经过连续梁的计算得到
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为
R1=20.063kN,R2=11.007kN,R3=-3.653kN
最大弯矩Mmax=5.961kN.m
抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=5.961×106/(1.05×116800.0)+17.197×1000/2515.0=55.441N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
6、悬挑梁的整体稳定性计算:
水平钢梁采用[16b号槽钢U口水平,计算公式如下
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=570×10.0×65.0×235/(2400.0×160.0×235.0)=0.97
由于
b大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用
b'查表得到其值为0.763
经过计算得到强度
=5.96×106/(0.763×116800.00)=66.91N/mm2;
水平钢梁的稳定性计算
<[f],满足要求!
7、拉绳的受力计算:
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=26.424kN
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,取8.0。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.000×26.424/0.850=249kN。
故选择6×19+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径21.5mm。
8、锚固段与楼板连接的计算:
1)水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下:
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=11.007kN
水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为
其中[f]为拉环钢筋抗拉强度,每个拉环按照两个截面计算,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2;
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[11007×4/(3.1416×50×2)]1/2=12mm
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度。
2)水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度计算如下:
锚固深度计算公式
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