脚手架施工组织设计

'一、工程概况1、工程名称：百仕达大厦写字楼公共部分装修工程。2、区域范围（1）地下一至三层（B1、B2、B3）的电梯厅（及核心筒墙面）的装修工程；（2）首层办公大堂含隔墙部分、二层部分公共区域的装修工程；（3）写字楼26-36层公共电梯厅0、卫生间、茶水间的装修工程；3、脚手架搭设范围：一层办公大堂；二、编制依据：《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社；《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社、《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社；《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；《建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）》中国建筑工业出版社；《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001中国建筑工业出版社；《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002中国建筑工业出版社；《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社。《百仕达·东郡广场（二期）工程第一标段施工图纸（最新版）三、脚手架方案选择本工程考虑到施工工期、质量和安全要求，故在选择方案时，应充分考虑以下几点：1、架体的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。2、在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。3、选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。4、结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方便，便于检查验收；5、综合以上几点，脚手架的搭设，还必须符合JCJ59-99检查标准要求，要符合江西省文明标化工地的有关标准。622 、结合以上脚手架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，决定采用满堂架的脚手架方案。四、脚手架的材质要求（一）钢管1、钢管应为力学性能适中的Q235钢，其力学性质应符合国家现行标准《碳素结构钢》（GB700-89）中Q235A钢的规定。2、钢管的截面尺寸应为外径48mm，壁厚3.5mm。用于立杆、纵向水平杆、剪刀撑和斜杆的钢管长度为4-6m。用于横向水平杆的钢管长度为1.2-1.3m，，以适应脚手架宽的需要。3、钢管质量的检验要求。钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道；钢管上禁止打眼。（二）扣件1、扣件式钢管脚手架采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）规定。2、技术要求（1）扣件应采用机械性能不低于KTH330-08的可锻铸铁制作。（2）扣件不得有裂纹、气孔；不宜有缩松、砂眼或其他影响使用的缺陷；病应将影响外观质量的粘砂、披缝、毛刺、氧化皮等清楚干净。（3）扣件与钢管的贴合面必须紧密，保证与钢管扣紧时接触良好。（4）扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应不小于1mm。（5）当扣件紧夹钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。（6）扣件表面应进行防锈处理。（7）扣件的紧固程度宜在40-50N*m，对接扣件的抗拉承载力为3KN。3、扣件质量的检验要求。扣件表面质量及性能应符合技术要求的规定，螺栓不得滑丝。（三）平台模板、木方采用100*50*2000mm木方，1830*915*18mm的模板。（四）密目式安全网1、应选用有国家认可的质量监督检验部门的检验合格报告、有生产单位质量检验合格证和安鉴证的密目网。密目式安全网宽（高）度不得小于1.2m，网目密度不应低于2000目/100cm2，各边缘部位的开眼环扣必须牢固可靠，环扣孔径不低于8mm。不得有断纱、破洞、变形及有碍使用的编制缺陷。22 2、旧密目式安全网在此使用时必须经过耐冲击性能检验和耐贯穿性检验，合格后方可使用。3、密目式安全网的安装平面垂直于水平面，严谨做诶安全平网使用。4、密目式安全网技术要求应符合GB16909-97的规定。5、密目式安全网使用时应采用有足够强度、耐候性好的绳索绑扎，不得使用铁丝捆绑。五、脚手架的搭设流程及要求满堂红脚手架搭设的工艺流程为：场地平整、夯实→基础承载力实验、材料配备→定位设置通长脚手板、底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆（搁栅）→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。定距定位。根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离，并做好标记；用钢卷尺拉直，分出立杆位置，并用小竹片点出立杆标记；垫板、底座应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平整，不得悬空。在搭设首层脚手架过程中，沿四周每框架格内设一道斜支撑，拐角除双向增设，待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时，宜先立外排，后立内排。其余按一下构造要求搭设。1、主杆基础本工程脚手架地基础部位应在一层大堂的结构楼板上，尽量选择在有结构梁、柱的位置。主杆底部应设置两片木垫块，底部垫块尺寸为60×60㎜，上部垫块尺寸为30×30㎜。地基承载能力能够满足外脚手架的搭设要求（具体计算数据参阅脚手架计算书）。2、立杆间距(1)脚手架立杆纵距1.5m，横距1.05m，步距1.8m；连墙杆间距竖直3.6m，水平4.5m(即二步三跨)：里立杆距建筑物0.3m。(2)脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布置，使钢管立杆的对接接头交错布置，高度方向相互错开500mm以上，且要求相邻接头不应在同步同跨内，以保证脚手架的整体性。(3)立杆应设置垫木，并设置纵横方向扫地杆，连接于立脚点杆上，离底座20cm左右。(4)立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1／400。3、大横杆、小横杆设置22 (1)大横杆在脚手架高度方向的间距1.8m，以便立网挂设，大横杆置于立杆里面，每侧外伸长度为150mm。(2)外架子按立杆与大横杆交点处设置小横杆，两端固定在立杆，以形成空间结构整体受力。4、剪刀撑脚手架外测立面的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离不应大于15m。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm。5、脚手板、脚手片的铺设要求(1)脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木板：板宽为200mm，里外立杆应满铺脚手板，无探头板。(2)满铺层脚手片必须垂直墙面横向铺设，满铺到位，不留空位，不能满铺处必须采取有效的防护措施。(3)脚手片须用18铅丝双股并联绑扎，不少于4点，要求绑扎牢固，交接处平整，铺设时要选用完好无损的脚手片，发现有破损的要及时更换。6、防护栏杆(1)脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目式安全网封闭，且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。(2)选用18铅丝张挂安全网，要求严密、平整。(3)脚手架外侧必须设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆，顶排防护栏杆不少于2道，高度分别为0.9m和1.3m。(4)脚手架内侧形成临边的(如遇大开间门窗洞等)，在脚手架内侧设1.2m的防护栏杆和30cm高踢脚杆。7、连墙件(1)脚手架与建筑物按水平方向4.5m，垂直方向3.6m，设一拉结点。楼层高度超过4m，则在水平方向加密，如楼层高度超过6m时，则按水平方向每6m设置一道斜拉钢丝绳。22 (2)拉结点在转角范围内和顶部处加密，即在转角l米以内范围按垂直方向每3.6米设一拉结点。(3)拉结点应保证牢固，防止其移动变形，且尽量设置在外架大小横杆接点处。(4)外墙装饰阶段拉结点，也须满足上述要求，确因施工需要除去原拉结点时，必须重新补设可靠，有效的临时拉结，以确保外架安全可靠。8、架体内封闭(1)脚手架的架体里立杆距墙体净距为200mm，如因结构设计的限制大于200mm的必须铺设站人片，站人片设置平整牢固。(2)脚手架施工层里立杆与建筑物之间应采用脚手片或木板进行封闭。(3)施工层以下外架每隔3步以及底部用密目网或其他措施进行封闭。六、脚手架计算书一）、参数信息:1.脚手架参数脚手架搭设高度为6.8米，立杆采用单立管；搭设尺寸为：立杆的纵距为1.80米~2米，立杆的横距为1.8米，大小横杆的步距为1.80米；内排架距离墙长度为0.30米；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；脚手架沿墙纵向长度为27米；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为0.80；连墙件采用两步两跨，竖向间距3.60米，水平间距3.00米，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22 本工程地处广东省深圳市，基本风压为0.70kN/m2；风荷载高度变化系数μz为0.84，风荷载体型系数μs为0.65；脚手架在室内，计算中不考虑风荷载作用；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):0.1248；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.110；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:4；脚手板类别:竹串片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、冲压钢脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.038；5.地基参数地基土类型:钢筋砼；地基承载力标准值(kN/m2):500.00；立杆基础底面面积(m2):0.09；地面广截力调整系数:0.40。22 二）、大横杆的计算:按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，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。将大横杆上面的脚手板自重和施工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；脚手板的自重标准值:P2=0.350×1.050/(2+1)=0.123kN/m；活荷载标准值:Q=3.000×1.050/(2+1)=1.050kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.038+1.2×0.123=0.193kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×1.050=1.470kN/m；图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)22 图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)2.强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下:跨中最大弯距为M1max=0.08×0.193×1.5002+0.10×1.470×1.5002=0.366kN.m；支座最大弯距计算公式如下:支座最大弯距为M2max=-0.10×0.193×1.5002-0.117×1.470×1.5002=-0.430kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.366×106,0.430×106)/5080.0=84.646N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=84.646N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2，满足要求！3.挠度验算: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：其中：静荷载标准值:q1=P1+P2=0.038+0.123=0.161kN/m；活荷载标准值:q2=Q=1.050kN/m；最大挠度计算值为：22 V=0.677×0.161×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)+0.990×1.050×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=2.315mm；大横杆的最大挠度2.315mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0/150mm与10mm，满足要求！三）、小横杆的计算:根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，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作为小横杆集中荷载，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=0.038×1.500=0.058kN；脚手板的自重标准值：P2=0.350×1.050×1.500/(2+1)=0.184kN；活荷载标准值：Q=3.000×1.050×1.500/(2+1)=1.575kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.058+0.184)+1.4×1.575=2.495kN；小横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax=1.2×0.038×1.0502/8=0.006kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:22 Mpmax=2.495×1.050/3=0.873kN.m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.879kN.m；最大应力计算值σ=M/W=0.879×106/5080.000=173.124N/mm2；小横杆的最大应力计算值σ=173.124N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205.000N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:Vqmax=5×0.038×1050.04/(384×2.060×105×121900.000)=0.024mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.184+1.575=1.816kN；集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:Vpmax=1816.350×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9)/(72×2.060×22 105×121900.0)=2.972mm；最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.972=2.996mm；小横杆的最大挠度和2.996mm小于小横杆的最大容许挠度1050.000/150=7.000与10mm,满足要求！四）、扣件抗滑力的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。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6.40kN；R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；大横杆的自重标准值:P1=0.038×1.500×2/2=0.058kN；小横杆的自重标准值:P2=0.038×1.050=0.040kN；脚手板的自重标准值:P3=0.350×1.050×1.500/2=0.276kN；活荷载标准值:Q=3.000×1.050×1.500/2=2.363kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.040+0.276)+1.4×2.363=3.687kN；22 R<6.40kN，单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(kN)，为0.1248NG1=[0.1248+(1.50×2/2+1.50×2)×0.038/1.80]×27.00=5.962；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹串片脚手板，标准值为0.35NG2=0.350×4×1.500×(1.050+0.3)/2=1.418kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11NG3=0.110×4×1.500/2=0.330kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.500×27.000=0.203kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.912kN；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=3.000×1.050×1.500×2/2=4.725kN；风荷载标准值按照以下公式计算其中Wo--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)22 的规定采用：Wo=0.700kN/m2；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=0.840；Us--风荷载体型系数：取值为0.649；经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.700×0.840×0.649=0.267kN/m2；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=1.2×7.912+1.4×4.725=16.109kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×7.912+0.85×1.4×4.725=15.117kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.267×1.500×1.8002/10=0.154kN.m；六）、立杆的稳定性计算:不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：立杆的轴向压力设计值：N=16.109kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：k=1.155；计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：μ=1.500；22 计算长度,由公式lo=kμh确定：l0=3.119m；长细比Lo/i=197.000；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：φ=0.186；立杆净截面面积：A=4.89cm2；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]=205.000N/mm2；σ=16109.000/(0.186×489.000)=177.111N/mm2；立杆稳定性计算σ=177.111N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式立杆的轴心压力设计值：N=15.117kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：k=1.155；计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：μ=1.500；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=3.119m；长细比:L0/i=197.000；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=0.186立杆净截面面积：A=4.89cm2；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]=205.000N/mm2；σ=15116.670/(0.186×489.000)+154491.039/5080.000=196.61322 N/mm2；立杆稳定性计算σ=196.613N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！七）、最大搭设高度的计算:按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,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：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=1.950kN；活荷载标准值：NQ=4.725kN；每米立杆承受的结构自重标准值：Gk=0.125kN/m；Hs=[0.186×4.890×10-4×205.000×103-(1.2×1.950+1.4×4.725)]/(1.2×0.125)=64.707m；按《规范》5.3.7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]=64.707/(1+0.001×64.707)=60.775m；[H]=60.775和50比较取较小值。得到，脚手架搭设高度限值[H]=50.000m，满足要求！22 按《规范》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：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=1.950kN；活荷载标准值：NQ=4.725kN；每米立杆承受的结构自重标准值：Gk=0.125kN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.154/(1.4×0.85)=0.130kN.m；Hs=(0.186×4.890×10-4×205.000×10-3-(1.2×1.950+0.85×1.4×(4.725+0.186×4.890×0.130/5.080)))/(1.2×0.125)=52.863m；按《规范》5.3.7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]=52.863/(1+0.001×52.863)=50.209m；[H]=50.209和50比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50.000m，满足要求！八）、连墙件的计算:连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：22 Nl=Nlw+N0风荷载标准值Wk=0.267kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.800m2；按《规范》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=4.039kN；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=9.039kN；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l0/i=300.000/15.800的结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；又：A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.890×10-4×205.000×103=95.133kN；Nl=9.039