上海多层框剪文化馆屋面网架钢结构工程脚手架施工方案

'**文化馆和**文化活动中心工程屋面网架钢结构工程脚手架施工方案14 编制单位：南通****文化馆项目经理部编制日期：2010年10月8日1、编制依据1.1施工图纸1.2主要规范、规程建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ30-2001建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91建筑施工安全检查标准JGJ59-991.3施工组织设计1.4参考手册建筑施工手册简明施工计算手册实用建筑施工安全手册建筑工脚手架实用手册14 2、工程概况该脚手架为**文化馆和**文化活动中心屋面网架钢结构工程施工用满堂脚手架：560（m2），搭设高度24.5m（24.4+0.15=24.55m），顶满铺竹芭。另屋顶搭设3.6m高钢结构施工用双排钢管脚手架，上满铺竹笆。（详见脚手架平面图）3、脚手架布置结合本工程结构形式、实际施工特点，自室内地坪-0.150标高起搭设落地式扣件式满堂钢管脚手架作为钢网架结构安装的支撑台架（见附图所示）。3.1.1满堂脚手架构造选择横向间距或排距(m):1.80；纵距(m):1.80；步距(m):1.8m（同现场已有外脚手架步距）；最顶层竹笆下钢管排距不得大于30cm；采用的钢管(mm):Φ48×3.2；扣件连接方式:单扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:0.80；3.1.2荷载永久荷载脚手板自重标准值(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；脚手板铺设层数:1；脚手板类别:竹芭脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、木夹板挡板；14 每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.038；活荷载施工均布活荷载3KN/m2荷载组合N=1.2恒荷+1.4活载立杆的截面特性截面积A=489mm2；回转半径i=15.8mm4、搭设前的施工准备4.1基础现场已确定为硬地坪；4.2材料4.2.1钢管选用Φ48×3.2，钢管必须涂刷防锈层以保持其完好，所用配置扣件采用直角扣件、旋转扣件和对接扣件三种形式的扣件，钢管立杆下方垫200×200木底座。钢管及扣件使用中必须严格挑选，严禁使用加工不合格、锈蚀严重、变瘪和有裂缝的杆、配件。4.2.2脚手板采用竹芭。应用12#镀锌钢丝捆扎牢固。4.3交底脚手架搭设前，对所有脚手架施工人员进行技术和安全交底，进行安全教育并做好记录。5、满堂脚手架的搭设14 5.1钢管扣件满堂脚手架的搭设工艺流程测量放线→安放垫板→安放底座→竖立管并同时安扫地杆→搭设水平杆→搭设剪刀撑→铺脚手板→搭挡脚板和栏杆。5.2扣件式钢管脚手架的构造要求及技术措施5.2.1立杆基础本工程脚手架直接在开始搭设。立杆底部必须设置木垫板，垫板面积不宜小于0.1m2，宽度不宜小于20cm，厚度不小于5cm，木垫板长度不宜小于2跨，且必须沿纵向连续设置，垫板布设必须平稳，不得悬空，以确保底板均匀受力。5.2.2立杆本工程满堂脚手架采用单立杆，立杆顶端低于网架下弦球40cm，其纵距1.8米，横距1.8米。立杆接头采用对接扣件连接，立杆与大横杆采用直角扣件连接。底部立管采用不同长度的钢管，立管的联接必须交错布置，两个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内，并在高度方向错开的距离不小于50cm；各接头中心距主节点的距离不大于60cm。5.2.3大横杆大横杆应水平连续设置，横向大横杆置于纵向大横杆之下，用直角扣件与立柱扣紧；钢管长度不应小于3跨，接头宜采用对接扣件联接，其接头应交错布置，两根相邻纵或横向水平杆的接头不应在同步同跨内，上下两个相邻接头应错开一跨，其错开的水平距离不应小于500mm，各接头距立柱的距离不大于500mm。14 当水平管采用搭接时，其搭接长度不应小于1m，不少于2个旋转扣件固定，其固定的间距不应少于400mm，相邻扣件中心至杆端的距离不应小于150mm。5.2.4纵、横向扫地杆每根立管的底座向上200mm处，必须设置纵横向扫地杆，用直角扣件与立管固定。横向扫地杆固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上。5.2.5剪刀撑剪刀撑在脚手架外侧立面，沿外架体长度和高度方向连续设置。垂直剪刀撑跨越5根立杆，斜杆与地面的夹角在45°～60°之间。剪刀撑的一根斜杆扣在立柱上，另一根斜杆扣在大横杆伸出的端头上，两端分别用旋转扣件固定，在其中间增加2至4个扣结点。所有固定点距主节点距离不大于15cm。最下部的斜杆与立杆的连接点距地面的高度控制在30cm内。必要时还应设置水平剪刀撑。剪刀撑的杆件连接采用搭接，其搭接长度≥100cm，并用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端的距离≥10cm。5.2.6脚手板脚手板采用竹芭。在作业层下部架设一道安全平网。在操作层四周应设置防护栏杆。脚手板设置在三根横向水平杆上，并在两端8cm处用直径1.2mm的镀锌铁丝箍绕2~3圈固定。脚手板应平铺、满铺、铺稳，接缝中设两根小横杆，各杆距接缝的距离均不大于15cm。避免出现探头及空挡现象。5.2.7连墙件14 脚手架两端必须采用箍柱式拉杆与框架柱拉结牢固。拉杆采用刚性连接，并沿架高方向每3.6米设置一道，且上下设置不少于二道。连接件用Φ48×3.2的钢管，它与脚手架、建筑物的连接采用直角扣件，并尽量靠近主节点（距主节点的距离不大于30cm）。连墙杆伸出扣件的距离应大于10cm。底部第一根大横杆就开始布置连墙杆，靠近框架柱的小横杆可直接作连墙杆用。5.2.8防护设施脚手架外围底部要满挂密目安全网，以防止人员随便进入。密目网采用1.8×6.0m的规格，用风绳绑扎在模杆外立杆里侧。6、脚手架上施工作业的安全技术措施6.1脚手架支搭完毕后，经项目部安全员验收合格后方可使用。任何班组长和个人，未经同意不得任意拆除脚手架部件。6.2严格控制施工荷载，脚手板不得集中堆料施荷，施工荷载不得大于3kN/m2，确保较大安全储备。6.3当作业层高出其下连墙件3.6m以上、且其上尚无连墙件时，应采取适当的临时撑拉措施。6.4作业层应设置可靠的防护栏，防止坠落物体伤人。6.5定期检查脚手架，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。7、稳定承载计算7.1计算依据7.1.1钢管截面物征：（钢号：Q235，b类）规格Φ（mm）48×3.2惯性矩I（mm4）12.19×104单位重量q00.038抵抗矩W（mm3）5.08×10314 （kN/m）截面积A（mm2）489回转半径I（mm）15.8抗弯、抗压容许应力[σ]N/mm22057.1.2脚手架特性参数立杆纵距La(m)1.8脚手板重量q1(Kn/m2)0.35立杆横距Lb(m)1.8栏杆挡脚板自重q1(Kn/m2)0.140大横杆步距h（m）1.8安全设施与安全网q1(Kn/m2)0.005施工荷载q(Kn/m2)3每米脚手架钢管自重q1(Kn/m2)0.0387.2验算项目和步骤本脚手架属施工荷载由纵向水平杆传给立杆情况，传递路线如下：脚手板→大横杆→立杆→基础。因此应对基础、立杆、纵横向水平杆等进行验算。7.2.1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；脚手板的自重标准值:P2=0.35×1.2/(2+1)=0.14kN/m；14 活荷载标准值:Q=3×1.2/(2+1)=1.2kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.038+1.2×0.14=0.214kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×1.2=1.68kN/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.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M1max=0.08×0.214×1.82+0.10×1.68×1.82=0.417kN.m；支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M2max=-0.10×0.214×1.82-0.117×1.68×1.82=-0.924kN.m；14 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.417×106,0.924×106)/5080=181.84N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=67.52N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=P1+P2=0.038+0.14=0.178kN/m；活荷载标准值:q2=Q=1.2kN/m；三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=0.677×0.178×18004/(100×2.06×105×)+0.990×1.2×18004/(100×2.06×105×)=2.64mm；大横杆的最大挠度1.84mm小于大横杆的最大容许挠度1800/180mm与10mm，满足要求！7.2.2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。14 纵、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6.4kN；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=0.038×1.8×2/2=0.058kN；小横杆的自重标准值:P2=0.038×1.2/2=0.023kN；脚手板的自重标准值:P3=0.35×1.2×1.8/2=0.315kN；活荷载标准值:Q=3×1.2×1.8/2=2.7kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.058+0.023+0.315)+1.4×2.7=4.255kN；R<6.40kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!7.2.3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)，NG1=[0.038+(1.80+1.80)×0.038/1.80]×20.00=1.9；2.脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用木脚手板，标准值为0.3514 NG2=0.35×1.8×1.8=0.63kN；3.栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、竹夹板挡板，标准值为0.14NG3=0.14×1×1.8/2=0.105kN；4.吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.8×3.6=0.027kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=2.662kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和。经计算得到，活荷载标准值NQ=3×1.8×1.8=5.4kN；不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值为Nd=1.2NG+1.4NQ=1.8×2.662+1.4×5.4=10.744kN；7.2.4立杆的稳定性计算:不考虑风荷载，立杆的稳定性计算公式为：14 立杆的轴向压力设计值：N=10.744kN；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；当验算杆件长细比时，取块1.0；计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：μ=1.53；计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：l0=3.181m；长细比Lo/i=201；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=0.179；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]=205N/mm2；σ=10744/(0.179×489)=122.75N/mm2；立杆稳定性计算σ=122.75N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！14 14'