高层剪力墙住宅楼扣件式钢管脚手架施工方案

'目录第一部分：外脚手架设计一、编制依据2二、建筑及设计概况2三、脚手架简介2四、搭设材料及基本要求5五、脚手架构造7六、脚手架搭设与拆除11七、安全管理措施12附：双排脚手架计算第二部分：安全防护及倒料平台设计一、编制依据2二、安全防护及倒料平台的布置2三、安全防护及倒料平台的搭设要求2四、倒料平台安全要求2共52页第52页 第一部分：外脚手架设计一、编制依据1.任丘市万丰嘉园住宅小区一期（9#楼）施工图纸；2.任丘市万丰嘉园住宅小区一期（9#楼）施工组织设计；3.任丘市万丰嘉园住宅小区一期（9#楼）施工现场实际情况；4.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001；5.《建筑工程施工安全操作规程》；6.建筑施工手册；二、建筑及设计概况任丘市万丰嘉园住宅小区一期工程（9#楼）总建筑面积为（不含地下二层）14270.16m2，为地下2层，地上18层，檐口标高53.7m。基础为筏型基础，结构类型为全现浇钢筋砼剪力墙结构。1.建设单位、承包单位基本情况：序号项目内容1工程名称任丘市万丰嘉园住宅小区一期工程2工程地址任丘市渤海路北侧，3建设单位任丘市天通房地产开发有限公司4设计单位北京华特建筑设计顾问有限责任公司5监理单位河北冀科工程建设监理有限公司6质量监督单位任丘市质量监督站7子项工程名称任丘市万丰嘉园住宅小区一期工程9#楼8施工总承包单位中国航空港建设总公司第九工程分公司万丰嘉园项目部9资金来源建设单位自筹10结算方式固定单价合同形式11结构工期720日历天12结构开竣工日期2010年05月17日～2012年05月05日13合同质量目标结构：《合格》建筑：《合格》试验、检验单位：任丘市建业工程质量检测有限公司2.建筑设计概况：序号项目内容1建筑功能民用住宅、车库、人防共52页第52页 2建筑面积总面积（不含地下二层）14270.16m2地下面积（不含地下二层）712.42m2地上面积13557.74m23建筑层数地上层数18层地下层数二层4建筑层高地下部分地下一层2.85m地下二层3.15m地上部分1层～18层2.90m5建筑高度±0.00绝对标高9.50m室内外高差0.45m基底标高-6.85m最大基坑深度-9.56m建筑檐高54.15m6建筑平面横轴编号A-H纵轴编号1-25横轴距离（M）14.9纵轴距离（M）63.801.结构概况：序号项目内容1结构类型基础结构形式钢筋混凝土筏板基础主体结构形式钢筋混凝土剪力墙结构屋盖结构形式全现浇钢筋混凝土无梁楼盖2抗震等级工程设防烈度7度、按8度抗震设防措施设防框架抗震等级三级剪力墙抗震等级二级3场地类别Ⅲ类4墙体基础外墙250、300mm混凝土剪力墙内墙200、250、300mm现浇混凝土剪力墙主体结构1-4层200、250mm现浇混凝土剪力墙5-20层180、200mm现浇混凝土剪力墙机房层180mm现浇混凝土剪力墙5主要材料混凝土强度等级和抗渗等级垫层C15地下室底板C35S8地下1、2层内、外墙C35地下1、2层顶板，楼梯C301-18层墙体顶板及楼梯C30构造柱及圈梁C25共52页第52页 一、脚手架简介根据工程结构型式及高度，主楼地下一层～地上9层结构施工采用双排落地脚手架，地下车库结构施工采用双排落地脚手架，主楼10层以上结构施工采用双排外挑脚手架，脚手架搭设及卸载部位如下：1.主楼车库及地下二层结构施工外脚手架采用落地双排扣件式钢管脚手架，沿车库地下室外墙满搭半封闭，脚手架搭设起始标高为-6.85m，脚手架作业面高度为车库结构顶板上1200mm，标高位置-2.25m，在作业面上设1.2米高防护栏杆。脚手架搭设高度为5.80m。2.主楼地下一层～地上九层结构施工采用落地双排扣件式钢管脚手架，脚手架沿主楼半封闭，外墙脚手架搭设起始标高为-2.25m（车库结构板顶），脚手架上层作业面高度为25.97m，脚手架搭设高度为28.22m。3.悬挑架沿建筑高度分1段外挑，具体外挑层数及高度如下：悬挑外脚手架从9#楼地上九层顶板面（标高25.97m）统一搭设至9#楼18层顶板面（49.17m），搭设高度为23.20m，考虑施工实际情况，脚手架上层作业面北面应搭设至女儿墙顶50.77m下1.6m处，在作业面上设1.2m高防护栏杆，东面、西面、南面脚手架上层作业面应搭设至屋面女儿墙顶53.67m下1.6m处，在作业面上设1.2m高防护栏杆，架体搭设高度为（局部26.95）具体位置见悬挑架布置平面图。二、搭设材料及基本要求共52页第52页 1.钢管：钢管包括立杆、大横杆、小横杆、剪刀撑、连墙件等。钢管采用外径为48mm，壁厚3.5mm普通碳素钢管，其材质符合GB700-88《碳素结构钢》规定。弯曲变形，锈蚀的钢管不得使用。2.扣件：扣件包括直角扣件、旋转扣件、对接扣件及其附件T型螺栓、螺母、垫圈等。扣件及其附加应符合GB978-67《可锻铁分类及技术条件》的规定，机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁的制作性能，其附件的制造材料应符合GB700-79中A3钢的规定，螺纹应符合GB196-81《普通螺纹》的规定，垫圈应符合GB95-76《垫圈》的规定。扣件与钢管的贴合面必须严格整形，保证钢管扣紧时接触良好，扣件活动部位应能够灵活转动，旋转扣件的旋转面间隙小于1mm，扣件表面应进行防锈处理。扣件进场，经检验合格后，抽样做复试试验，复试试验合格后方可使用。3、钢丝绳：钢丝绳选用6×19φ15.5光面钢丝绳，强度极限≥1400MPa，破断拉力总和≥15150Kg。断股，锈蚀的钢丝绳不得使用。4、脚手板：型钢出挑部位脚手板用20mm厚木夹板满铺。作业层脚手板厚度为50mm，宽23共52页第52页 0～250mm，长度6米，不得使用腐朽、裂缝、斜纹及大横透节的木板。两端用直径为4mm的镀锌钢丝箍两道。1.外挑用型钢：选用普通工字钢Ⅰ16，材质为Q235.B，截面特性为：An=26.1cm2，i=6.85cm，Wx=141cm3，Ix=1130cmcm4，工字钢外挑部分焊接100mm长25竖向钢筋固定脚手架立杆。2.安全网水平网、立网使用安全网必须符合沧州市安全质量规定要求。一、脚手架构造1、落地脚手架构造：1.1平面布置：立杆纵向间距为不大于1500mm，排距为1100mm，内排脚手杆距离建筑物300mm，距地200mm高度设置扫地杆。立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧，不得隔步设置和遗漏，且立杆的直接头应相互错开0.5节长，其接头距离大横杆的距离不大于步距的1/3。1.2立面布置：大横杆步距1450mm，上下横杆的接长位置错开布置，错开距离不小于纵距的1/3，扶手杆仅操作层水平设置于每步架1.2m高处，踢脚板设置于每步架0.20m高处。剪刀撑端部设，并沿架高连续布置，间距不大于6000mm，斜杆与立杆接触部位均用旋转扣件扣紧，其与水平杆的夹角在60°之间，剪刀撑的节点应在同一水平和垂直线上，其接长必须用搭接，搭接长度不小于1000mm，且不少于三个扣件，除在两头与立杆和大横杆共52页第52页 1.3连墙件设置：（1）主楼外脚手架连墙件地下采用柔性连墙件，地上采用刚性连墙件，柔性连墙件用双股8号钢丝与地下室外墙对拉螺栓连接（模板拆除后，根据实际留置不切割）。从第一排大横杆开始设置，竖向间距2h=2.90m（h为步距）水平间距3la=4.5m。刚性连接件连接利用地上外侧门窗洞口，间距超过连接间间距时，在门窗洞口窗间墙上用脚手管搭设钢管格构梁作为刚性杆的支撑，连接件竖向间4h=5.8m（h为步距）水平间距3la=4.5m。1.4剪刀撑设置：在脚手架外侧两端各设置一道剪刀撑，每道剪刀撑宽度为4跨立杆，且通高设置。剪刀撑与地面夹角为500～600。脚手架单面长度超过30m时，再在脚手架中间设置一道剪刀撑。1.5脚手板设置：根据施工情况设置两层脚手板作业面，在脚手板上面设置200mm高挡脚板，然后用密目网封闭。1.6地基及基础地下基础脚手架在地下室底板施工完后，利用2：8灰土回填至外导墙标高位置，作为脚手架地基，搭设脚手架前，用6000mm×250mm×50mm脚手板做基础垫板。地上脚手架在地下车库顶板施工完后，利用车库顶板作为地上脚手架地基，搭设脚手架前，用4000mm×250mm×50mm脚手板做基础垫板。共52页第52页 2、悬挑脚手架构造：2.1平面布置：工字钢最大布置间距为1500mm，立杆纵向间距为1500mm，排距为1100mm，内排脚手杆距离建筑物300mm，在工字钢上100mm高度设置扫地杆。立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧，不得隔步设置和遗漏，且立杆的直接头应相互错开0.5节长，其接头距离大横杆的距离不大于步距的1/3。2.2立面布置：大横杆步距1450mm（大横杆根据作业面位置调整间距，严禁大于1450mm），上下横杆的接长位置错开布置，错开距离不小于纵距的1/3，扶手杆仅操作层水平设置于每步架1.2m高处，踢脚板设置于每步架0.20m高处。剪刀撑满设，并沿架高连续布置，间距为4跨脚手架，斜杆与立杆接触部位均用旋转扣件扣紧，其与水平杆的夹角在60°之间，剪刀撑的节点应在同一水平和垂直线上，其接长必须用搭接，搭接长度不小于1000mm，且不少于三个扣件，除在两头与立杆和大横杆2.3连墙件设置：悬挑脚手架与结构连墙件采用刚性连墙件，竖向间距为2h（2×1450=2900mm），水平间距为3la（3×1500=4500mm），刚性连接件连接利用地上外侧门窗洞口，间距超过连接间间距时，在门窗洞口窗间墙上用脚手管搭设钢管格构梁作为刚性杆的支撑，连接件竖向间2h=2.90共52页第52页 m（h为步距）水平间距3la=4.5m。连墙件靠近主节点与悬挑架连接，与双排脚手架里外立杆连接。2.4斜撑设置：在建筑平面每个转角处沿同一节脚手架全高设置“之”字型斜撑。斜腹杆采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线至主节点的距离不得大于150mm。2.5脚手板设置：脚手架搭设两层作业面，每层作业面满铺脚手板，作业层脚手板必须铺满、铺稳，离开墙面120～150mm，脚手板接长采用对接，接头处必须设两根横向水平杆，每块脚手板外伸出小横杆的长度不大于150mm，工字钢悬挑层用20mm厚多层板满铺封闭。2.6安全网设置：悬挑架全高用密目安全网封闭。在脚手架内每层搭设一层安全平网，平网与悬挑架大横杆固定。在悬挑工字钢层多层板下必须设置一层水平安全网。六、脚手架搭设与拆除1、落地双排脚手架搭设脚手架地基处理铺设基础垫板（木板）、放线摆放纵向扫地杆逐根竖立杆，随即与纵向扫地杆连接装横向扫地杆，并与纵向扫地杆连接安装第一步大横杆，第一步小横杆安装第二步大横杆，第二步小横杆安装第一、二步脚手架连墙件循环大横杆、小横杆、连墙件安装，实时安装剪刀撑、安全网安装栏杆、铺设作业面脚手板等。共52页第52页 1.1要点说明：（1）地下室导墙高度肥槽用2：8灰土回填，在回填土外侧做排水沟、积水坑，做好雨水的疏导与排水，防止支撑脚手架地基沉降。（2）铺设基础垫板（用200宽脚手板）前必须从外墙根据脚手架尺寸放线，拉线铺设脚手板，基础脚手板必须铺设水平，脚手板铺设好后，用钉子把脚手板与灰土临时固定，然后在脚手板上用墨线放出立杆位置线，作为安装脚手架位置的依据。（3）开始搭设立杆时，每隔6跨设置一根抛撑，作为脚手架临时支撑，直至连墙件安装稳定后，经技术组与安全科检查合格后方可拆除抛撑。（4）脚手架配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步。（5）在每一个主节点上必须由一根小横杆、与大横杆连接，且小横杆节点与大横杆与立杆节点偏差小于150mm。（6）各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。对接扣件开口应朝上或者朝内。（7）剪刀撑、连墙件随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。（8）脚手板应铺稳、铺满，离开墙面为120～150mm。2、落地双排脚手架拆除工长提出拆除申请进行拆除安全技术交底拆除安全网拆除挡脚板、栏杆、脚手板拆除小横杆、大横杆、立杆拆除连墙件（连墙件与脚手架同步拆除共52页第52页 ，严禁先拆除整层连墙件或者所有连墙件后拆除脚手架）重复以上步骤向下拆除脚手架。2.1要点说明：（1）拆除脚手架前工长向技术组提出脚手架拆除申请，同时向架子工进行安全技术交底后，方可拆除。（2）拆除脚手架时，安全员对拆除全过程进行现场检查。（3）拆除脚手架前，应清除脚手架上杂物及地面障碍物。（4）拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。（5）连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先拆除整层连墙件或者所有连墙件后拆除脚手架，分段拆除不可以大于两步，如高差大于两步，应增设临时连墙件加固。3、悬挑架搭设在悬挑工字钢所在层楼板上预埋吊环(剪力墙上预留洞)在悬挑工字钢所在层梁（墙）上预留孔安装工字钢安装钢丝绳安装扫地杆、立杆、小横杆安装第一步大横杆，第一步小横杆（安装时，搭设临时抛撑）安装第二步大横杆，第二步小横杆安装第一、二步脚手架连墙件循环大横杆、小横杆、连墙件安装，实时安装剪刀撑、安全网安装栏杆、铺设作业面脚手板3.1悬挑架搭设要点说明：（1）预埋吊环、预留洞、预留孔位置必须按布置图放线，然后预埋，预埋件等安装要牢固，防止浇筑砼时，预埋件移位。（2）工字钢下料严格按照方案设计图尺寸下料，固定钢管用无齿锯切割，保证钢管与工字钢翼缘板焊接面共52页第52页 顶紧。成型工字钢经质检员检查合格后，人工用电动铁刷对工字钢除锈，然后喷涂2遍防锈漆。（3）安装的钢丝绳必须绷紧、拉直、固定牢固。（4）开始搭设立杆时，每隔6跨设置一根抛撑（与楼层内结构连接），作为脚手架临时支撑，直至连墙件安装稳定后，经技术组与安全科检查合格后方可拆除抛撑。（5）脚手架配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步。（6）在每一个主节点上必须由一根小横杆、与大横杆连接，且小横杆节点与大横杆与立杆节点偏差小于150mm。（7）各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。对接扣件开口应朝上或者朝内。（8）剪刀撑、连墙件随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。（9）脚手板应铺稳、铺满，离开墙面为120～150mm。（10）脚手架每层设置一道水平安全网。4、悬挑架拆除：工长提出拆除申请进行拆除安全技术交底拆除安全网拆除挡脚板、栏杆、脚手板拆除小横杆、大横杆、立杆拆除连墙件（连墙件与脚手架同步拆除，严禁先拆除整层连墙件或者所有连墙件后拆除脚手架）重复以上步骤向下拆除脚手架拆除工字钢4.1悬挑架拆除要点说明：共52页第52页 （1）拆除脚手架前工长向技术组提出脚手架拆除申请，同时向架子工进行安全技术交底后，方可拆除。（2）拆除脚手架时，安全员对拆除全过程进行现场检查。（3）拆除脚手架前，应清除脚手架上杂物及地面障碍物。（4）拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。（5）连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先拆除整层连墙件或者所有连墙件后拆除脚手架，分段拆除不可以大于两步，如高差大于两步，应增设临时连墙件加固。七、安全管理措施（1）所有悬挑脚手相关的预埋件必须做好隐蔽工程验收。（2）所有悬挑脚手相关的焊接，必须严格按图纸施工，严格控制焊缝质量和焊缝厚度，并有质量员诸剑峰验收，合格后方可进入下一道工序。（3）悬挑外脚手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。上岗人员应定期检查体检，合格者方可持证上岗。（4）搭设人员必须戴安全帽、安全带、穿防滑鞋。（5）悬挑外脚手每搭设完成一层，要进行验收。验收通过后再进行结构施工（6）作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。允许载荷量为3KN/m2（7）固定型钢的吊环共52页第52页 要注意保护，每层的钢管拉接在拆脚手前不得拆除，拆除脚手时，应从上而下拆一层脚手，拆一层拉接，严禁多拆拉接或全部拆除。（8）在悬挑外脚手使用期间，严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆。（9）外脚手拆除应遵循“先搭后拆、后搭先拆”的原则，自上而下逐层进行。（10）搭拆前搭拆区域应拉设好警戒线，划分警戒区，非操作人员禁止入员。（11）拆下的钢管应传递下来，不得直接往下抛。（12）脚手架施工严格按方案施工。（13）严禁将模板支架、揽风绳、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。附计算书和脚手架图纸：双排悬挑架的验算落地脚手架平面布置图（图1）工字钢布置图（图2）脚手架剖面图（图3）外挑脚手架节点详图（图4）共52页第52页 钢管落地脚手架计算书任丘市万丰嘉园住宅小区一期（9）工程工程；工程建设地点:任丘市渤海路北侧；属于剪力墙结构；地上18层；地下2层；建筑高度：54.15m；标准层层高：2.9m；总建筑面积：14270.16平方米；总工期：720天。本工程由任丘市天通房地产开发有限公司投资建设，北京华特建筑设计顾问有限责任公司设计，河北冀科工程建设监理有限公司监理，中国航空港建设总公司第九工程分公司万丰嘉园项目部组织施工；由姚志通担任项目经理，田学岩担任技术负责人。扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。一、参数信息1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为28.2m，6米以下采用双管立杆，6米以上采用单管立杆；搭设尺寸为：横距Lb为1.1m，纵距La为1.5m，大小横杆的步距为1.45m；内排架距离墙长度为0.30m；小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为3根；脚手架沿墙纵向长度为180.00m；采用的钢管类型为Φ48×3.5；横杆与立杆连接方式为双扣件；取扣件抗滑承载力系数为1.00；连墙件采用两步三跨，竖向间距2.9m，水平间距4.5m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:3.000kN/m2；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:1层；3.风荷载参数本工程地处河北沧州市，基本风压0.4kN/m2；风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取共52页第52页 0.74，风荷载体型系数μs为0.232；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1426；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板类别:木脚手板；栏杆挡板类别:木脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038；脚手板铺设总层数:3；5.承重混凝土板参数板类型：单向板；板单元计算跨度度Lo(m)：6m；计算跨数：5跨；板厚度h(mm)：450；混凝土成型龄期TB(天)：28；混凝土强度等级：[XB=C35]；混凝土强度实测值fck(MPa)：100；钢筋位置配筋量及等级每米宽钢筋面积(mm2)板底正筋HRB40018@180ASY=1413.89板顶负筋HRB40018@180ASY"=1413.89脚手架侧面图共52页第52页 脚手架正面图二、小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载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:P1=0.038kN/m；脚手板的荷载标准值:P2=0.35×1.5/4=0.131kN/m；活荷载标准值:Q=3×1.5/4=1.125kN/m；荷载的计算值:q=1.2×0.038+1.2×0.131+1.4×1.125=1.779kN/m；小横杆计算简图2.强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，计算公式如下:Mqmax=ql2/8共52页第52页 最大弯矩Mqmax=1.779×1.12/8=0.269kN·m；最大应力计算值σ=Mqmax/W=52.955N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=52.955N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！3.挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度荷载标准值q=0.038+0.131+1.125=1.295kN/m；νqmax=5ql4/384EI最大挠度ν=5.0×1.295×11004/(384×2.06×105×)=0.983mm；小横杆的最大挠度0.983mm小于小横杆的最大容许挠度1100/150=7.333与10mm，满足要求！三、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。1.荷载值计算小横杆的自重标准值:P1=0.038×1.1=0.042kN；脚手板的荷载标准值:P2=0.35×1.1×1.5/4=0.144kN；活荷载标准值:Q=3×1.1×1.5/4=1.238kN；荷载的设计值:P=(1.2×0.042+1.2×0.144+1.4×1.238)/2=0.978kN；大横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。Mmax=0.08ql2均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.038×1.5×1.5=0.007kN·m；共52页第52页 集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=0.417Pl集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.417×0.978×1.5=0.612kN·m；M=M1max+M2max=0.007+0.612=0.619kN·m最大应力计算值σ=0.619×106/5080=121.809N/mm2；大横杆的最大弯曲应力计算值σ=121.809N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm；均布荷载最大挠度计算公式如下:νmax=0.677ql4/100EI大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：νmax=0.677×0.038×15004/(100×2.06×105×)=0.052mm；集中荷载最大挠度计算公式如下:νpmax=3.029Pl3/100EI集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：P=(0.042+0.144+1.238)/2=0.712kNν=3.029×0.712×15003/(100×2.06×105×)=2.899mm；最大挠度和：ν=νmax+νpmax=0.052+2.899=2.951mm；大横杆的最大挠度2.951mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150=10与10mm，满足要求！四、扣件抗滑力的计算按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN。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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):R≤Rc共52页第52页 其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取16.00kN；R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；小横杆的自重标准值:P1=0.038×1.1×3/2=0.063kN；大横杆的自重标准值:P2=0.038×1.5=0.058kN；脚手板的自重标准值:P3=0.35×1.1×1.5/2=0.289kN；活荷载标准值:Q=3×1.1×1.5/2=2.475kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.063+0.058+0.289)+1.4×2.475=3.957kN；R<16.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！五、脚手架立杆荷载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，为0.1426kN/mNG1=[0.1426+(1.10×3/2)×0.038/1.45]×28.22=5.257kN；(2)脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2NG2=0.35×3×1.5×(1.1+0.3)/2=1.102kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/mNG3=0.14×3×1.5/2=0.315kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2NG4=0.005×1.5×28.22=0.212kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.886kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=3×1.1×1.5×1/2=2.475kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×6.886+0.85×1.4×2.475=11.209kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N"=1.2NG+1.4NQ=1.2×6.886+1.4×2.475=11.729kN；六、立杆的稳定性计算共52页第52页 外脚手架采用双立杆搭设部分，按照构造要求设置，不进行稳定性计算，只进行单立杆的稳定性计算。风荷载标准值按照以下公式计算Wk=0.7μz·μs·ω0其中ω0--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：ω0=0.4kN/m2；μz--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：μz=0.74；μs--风荷载体型系数：取值为0.232；经计算得到，风荷载标准值为:Wk=0.7×0.4×0.74×0.232=0.048kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.048×1.5×1.452/10=0.018kN·m；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=Nd=11.209kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=N"=11.729kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得：k=1.155；计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得：μ=1.51；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=2.529m；长细比:L0/i=160；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.274立杆净截面面积：A=4.89cm2；共52页第52页 立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；考虑风荷载时σ=11208.976/(0.274×489)+18040.641/5080=87.209N/mm2；立杆稳定性计算σ=87.209N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时σ=11728.726/(0.274×489)=87.537N/mm2；立杆稳定性计算σ=87.537N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！七、最大搭设高度的计算按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：Hs=[φAf-(1.2NG2k+0.85×1.4(ΣNQk+MwkφA/W))]/1.2Gk构配件自重标准值产生的轴向力NG2K(kN)计算公式为：NG2K=NG2+NG3+NG4=1.629kN；活荷载标准值：NQ=2.475kN；每米立杆承受的结构自重标准值：Gk=0.143kN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.018/(1.4×0.85)=0.015kN·m；Hs=(0.274×4.89×10-4×205×103-(1.2×1.629+0.85×1.4×(2.475+0.274×4.89×100×0.015/5.08)))/(1.2×0.143)=129.097m；按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：[H]=Hs/(1+0.001Hs)[H]=129.097/(1+0.001×129.097)=114.336m；[H]=114.336和50比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。共52页第52页 脚手架单立杆搭设高度为22.22m，小于[H]，满足要求！八、连墙件的稳定性计算连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：Nl=Nlw+N0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.232，ω0＝0.4，Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.232×0.4=0.06kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=13.05m2；按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw=1.4×Wk×Aw=1.092kN；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=6.092kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf=φ·A·[f]其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；由长细比l/i=300/15.8的结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.133kN；Nl=6.092Ru＝16.995kN。经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为共52页第52页 N=RU=16.995kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为σ=N/A≤[f]其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》10.9.8每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(16995×4/(3.142×50×2))1/2=14.7mm；实际拉环选用直径D=16mm的HPB235的钢筋制作即可。十二、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螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下锚固深度计算公式:h≥N/πd[fb]其中N--锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=0.181kN；d--楼板螺栓的直径，d=20mm；[fb]--楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.43N/mm2；[f]--钢材强度设计值,取215N/mm2；h--楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到h要大于181/(3.142×20×1.43)=2.014mm。螺栓所能承受的最大拉力F=1/4×3.14×202×215×10-3=67.51kN螺栓的轴向拉力N=0.181kN小于螺栓所能承受的最大拉力F=67.51kN，满足要求！2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:N≤(b2-πd2/4)fcc其中N--锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向压力，N=7.813kN；d--楼板螺栓的直径，d=20mm；共52页第52页 b--楼板内的螺栓锚板边长，b=5×d=100mm；fcc--混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=14.3N/mm2；(b2-πd2/4)fcc=(1002-3.142×202/4)×14.3/1000=138.508kN>N=7.813kN经过计算得到公式右边等于138.51kN，大于锚固力N=7.81kN，楼板混凝土局部承压计算满足要求！第二部分：安全防护及倒料平台设计一、编制依据1.常二期经济适用房A标段-C05地块C12#楼（公建）图纸；2.常二期经济适用房A标段-C05地块C12#楼（公建）施工组织设计；3.C12#楼施工现场实际情况；4.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001；5.《北京市建筑工程施工安全操作规程》；6.《钢结构设计规范》GB50017-2003；二：安全防护及倒料平台的布置1.安全防护的布置：结构施工过程中，主楼建筑外围在一层顶板搭设一道6m宽水平防护网，以上每二层搭设一道3m宽水平防护平网，电梯井道每一层设一道平网；结构施工过程中，楼层无外墙的、有外墙和窗合高度低于1500㎜的全部搭设距地高度不低于1500㎜的防护栏杆，防护栏杆内侧全部封挂密目网；电梯井筒、楼梯间等竖向洞口搭设1500㎜高的防护栏杆（防护栏杆固定在结构墙体上），栏杆宽度应伸出洞口不小于200mm；结构楼板上大于200mm预留洞口，下道工序未施工前必须加设盖板封堵。共52页第52页 2.倒料平台设置：本工程A、B座各设置卸料平台一个，A座设在A-E～A-F/A-1轴洞口处，B座设在B-E～B-F/B-9轴洞口处.采用槽钢组装平台，一段支撑在建筑物结构楼板上，另一端用钢丝绳与建筑上层梁相连（结构施工时，预留穿墙螺栓孔）。三、安全防护及倒料平台的搭设要求：1.安全防护搭设要求：本工程结构施工过程中从二层楼面开始设防护安全网，往上每二层设一道。要求网绳不破损，生根要牢固，绷紧、圈牢，拼缝严密，网杆支杆全部用脚手架钢管。首层安全网宽6m，往上网宽3m，每块支好的安全网应能承受不小于1600N的冲击荷载。1.1首层安全平网搭设结构施工至三层时（肥槽回填土完成），在建筑物四周二层向外挑出6m宽双层平网，双层平网间距为500mm，网底距下方物体表面或室外地坪不得小于5m。下方不得堆积物体，安全平网的外沿要明显高于内沿500～600mm。1.2首层安全平网的搭设方法在二层楼面框架柱之间用短钢管搭设井字框（剪力墙用双股8#丝穿过剪力墙穿墙螺栓孔固定钢丝绳），固定φ12.5的通长钢丝绳，外侧从地面开始直接竖立脚手架钢管，立杆间距不大于4m，立杆内侧支搭斜支撑钢管（与地成夹角为45度～60度）；最后利用固定在内侧通长钢丝绳与外侧共52页第52页 立杆上的水平管兜挂水平网，底层用大眼尼龙安全网，上层的底网用大眼尼龙网，尼龙网上覆盖密目网并且拉紧拴牢。1.3二层以上安全平网搭设从首层平网向上每隔二层搭设一道3m宽平网，平网的外沿要明显高于内沿500～600mm；搭设方法：建筑物四周阳角的支搭平网位置，在框架柱上搭设钢管抱角支架，作为固定平网钢丝绳支撑，其它部位用斜钢管（间距不大于4m）从下层柱与柱之间井字梁向上挑出，挑出斜杆前应在顶部固定φ12.5的钢丝绳，最后将安全网内外拴牢。1.4电梯井道防护平网搭设电梯井道防护从首层做第一道平网，以后每隔二层设一道平网，平网的搭设沿井道内四周双股8#铅丝将φ12.5钢丝绳套住穿过穿墙螺栓孔，外侧用短钢管别杠拉紧。2.倒料平台的搭设倒料平台构造倒料平台主要用于室内模板拆除后材料的倒运，平面尺寸为2200×5500mm，主梁采用18#槽钢，次梁采用16a#槽钢，次梁间距1100mm，具体结构见附图。倒料平台主次梁连接部位均采用双面满焊。（焊缝要求无裂纹、气孔、夹渣、烧伤）共52页第52页 共52页第52页 备注：制作倒料平台时，先画出槽钢的形心线，然后以槽钢形心线作为定位轴线组装平台。2.1倒料平台验算计算依据《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简支梁进行计算。平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度5.50m，水平钢梁跨度(平台宽度)2.20m。次梁采用[16a号槽钢U口水平，主梁采用[18号槽钢U口水平，次梁间距1.10m。容许承载力均布荷载1.50kN/m2，最大堆放材料荷载15.00kN（1.5吨）。2.1.1次梁的计算共52页第52页 次梁选择[16a号槽钢U口水平槽钢，间距1.25m，其截面特性为面积A=21.96cm2,惯性距Ix=866.20cm4,转动惯量Wx=108.30cm3,回转半径ix=6.28cm截面尺寸b=63.0mm,h=160.0mm,t=10.0mm1.荷载计算(1)面板自重标准值：标准值为0.35kN/m2；Q1=0.35×1.10=0.385kN/m(2)最大容许均布荷载为1.50kN/m2；Q2=1.50×1.10=1.65kN/m(3)槽钢自重荷载Q3=0.17kN/m恒荷载设计值q:q=1.2×(Q1+Q3)=1.2×(0.385+0.17)=0.67kN/m活荷载设计值P=1.4×1.65=2.31kN/m2.内力计算内力按照均布荷载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M=ql2/8=(0.67+2.31)×2.22/8=1.80kN.m3.抗弯强度计算共52页第52页 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/m=1.80×106/1.05×108.30×103=18.83N/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——均布荷载作用下受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：经过计算得到b=570×10.0×63.0×235/(2700.0×160.0×235.0)=0.83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0.721=1.80×106/(0.721×.00)=23.05N/mm2；次梁槽钢的稳定性计算<[f],满足要求2.1.2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[18号槽钢U口水平槽钢，其截面特性为：面积A=29.30cm2,惯性距Ix=1369.90cm4,转动惯量Wx=152.20cm3,回转半径ix=6.84cm，截面尺寸b=70.0mm,h=180.0mm,t=10.5mm共52页第52页 1.荷载计算(1)栏杆自重标准值：标准值为0.14kN/mQ1=0.14kN/m(2)槽钢自重荷载Q2=0.23kN/m恒荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.14+0.23)=0.44kN/m次梁传给主梁集中荷载取次梁支座力N(设计值)N=ql/2=(0.67+2.31)×2.20/2=3.18KN2.内力计算卸料平台的主梁按照集中荷载N和均布荷载q作用下的连续梁计算。内力计算按组合内力计算：均布荷载和集中荷载单独作用下内力：共52页第52页 集中荷载单独作用下内力：对最大弯矩进行组合M=1.40+10.494=11.894KN.m3.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；=11.984×106/1.05×152.20×103=74.99N/mm2＜205N/mm2；主梁的抗弯强度计算强度小于[f]，满足要求4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体此部分可以不计算]共52页第52页 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=570×10.5×70.0×235/(4000.0×180.0×235.0)=0.58=11.984×106/(0.582×.00)=135.29N/mm2＜205N/mm2；主梁槽钢的稳定性计算<[f],满足要求2.1.3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RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力RCi=RUisini按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为RU1=3×3.18/sin39°=15.16kN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=15.16kN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)；共52页第52页 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8.000×15.16/0.850=142.68kN。选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径15.5mm，破坏拉力为264.16KN,满足要求。2.1.4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=15.16kN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=[15.16×103×4/(3.1416×50×2)]1/2=13.89mm,20mm>13.89mm，选Q235BA20圆钢.符合要求。四、倒料平台安全要求1.加工制作：倒料平台主梁采用18#槽钢，次梁采用16a#槽钢，16a#槽钢插入18#槽钢内双面满焊，钢材加工用乙炔焊切割，截面平整，不得出现斜截面。吊环采用φ2共52页第52页 0圆钢焊接，焊缝长度150mm，双面满焊，焊接完成敲掉焊渣，检查焊缝质量符合要求后刷防锈漆两遍。平台拉绳采用φ18.5钢丝绳，接头采用绳卡连接或采用插接，插接500mm，每个接头不得少于3个绳卡。防护栏杆立杆高度1200mm，间距不大于1000mm，设置三道横向防护栏杆，立面用竹胶板封闭。平台满铺50厚脚手板，用铅丝、钢筋绑扎，与平台连接牢固。2.倒料平台安装、拆除：2.1倒料平台由专业架子工安装，信号工进行吊装指挥，拆卸时确认吊环吊牢倒料平台，方可松开螺母，提升倒料平台。安装倒料平台时必须确认钢丝绳卡扣卡死，螺栓双母锁紧方可松开吊钩。2.2倒料平台每次提升、安装必须在安全人员检查合格后方可使用。钢丝绳收头用至少三个钢丝绳卡扣锁紧，采用钩头螺栓焊接成封闭环与墙体连接，螺栓用双螺母锁紧，或用钢丝绳直接与墙体拉接，至少用3个绳卡锁紧。3.平台使用与维护：3.1使用荷载必须小于1.5吨，严禁超载,在使用平台明显部位标明安全使用重量和每种材料可堆放数量。倒料平台组装必须由安全部门组织有关人员验收后方可使用。3.2通过倒料平台运输材料时，材料必须捆扎牢固方可吊运，吊运时必须确保材料不与倒料平台钩挂方可提升吊钩。钢丝绳结扣部位的重合部分必须不少于500mm，钢丝绳卡每个接头不少于三道，且每道间隔不少于150mm，卡子安装方向必须一致，卡扣紧扣受力绳。具体如下图所示：共52页第52页 3.3.拉接钢丝绳用φ20的穿墙螺栓。具体施工时墙里面用1块10厚的钢板作垫板，用双螺母固定。墙外的螺栓焊接成环状，以便于钢丝绳的穿接。钢丝绳穿接后用3个钢丝绳卡环固定。3.4上料平台垂直移动时，用塔吊上的钢丝绳固定在预先焊好的钢筋环上并使之持力后，方可松动φ20穿墙螺栓，人员撤离平台后方可起吊。吊装后，须待横梁支撑点搁稳，两根φ48的钢管卡牢，φ20穿墙螺栓固定好，调整完毕，并经过检查验收，方可松动起重吊钩，供操作使用。平台外口略高于内口，不可向外倾斜。3.5操作平台上的脚手板应满铺并连成整体。3.6工作停止后操作台上不得存有料具。下班前应清扫一遍，将工具和剩余材料运出平台。3.7上料平台上的限位装置和安全装置必须定期检查，以防失灵。3.8为保证安全和考虑现场施工的不确定因素，最大上料重不得超过1.5吨，即木方不得超过2.60m3（100×100×6000的方木不得超过45根），钢管不得超过412m（φ48×6000的钢管不得超过60根）。并在平台上明显部位标明荷载允许值，设专人监督检查。3.9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；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；3.10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；共52页第52页'