工程脚手架施工方案毕业设计

'宁海县看守所工程脚手架施工方案摘要：宁海县看守所迁建项目位于宁海县桃源街道堤树村北面，项目按照国家级特大型看守所的标准建造，分二期建设。按照工程情况依据规范标准编制了脚手架施工方案，涉及施工准备、脚手架搭设要求、外脚手架选型及设计计算、质量要求及保证措施、安全注意事项、环境保护措施和消防、防火措施及管理网络等内容。关键字：看守所;脚手架;施工方案20 目录1工程简介…………………………………………………………………………..42编制依据……………………………………………………………………………43施工准备……………………………………………………………………………43.1材料准备…………………………………………………………………………43.2人员配备………………………………………………………………………….…43.3技术准备………………………………………………………………………….…44脚手架搭设要求……………………………………………………………………44.1外脚手架构造……………………………………………………………………..44.2施工作业程序……………………………………………………………………..54.3施工作业注意事项………………………………………………………………..65外脚手架选型及设计计算…………………………………………………………65.1参数信息…………………………………………………………………………...65.2大横杆的计算……………………………………………………………………...65.3小横杆的计算……………………………………………………………………...75.4扣件抗滑力的计算………………………………………………………………...85.5脚手架荷载标准值………………………………………………………………...95.6立杆的稳定性计算………………………………………………………………..105.7最大搭设高度的计算……………………………………………………………..145.8连墙件的计算……………………………………………………………………..155.9立杆的地基承载力计算…………………………………………………………..166质量要求及保证措施……………………………………………………………..176.1脚手架用钢管……………………………………………………………………..176.2扣件………………………………………………………………………………..176.3脚手板……………………………………………………………………………..176.4脚手架检查与验收………………………………………………………………..177安全注意事项……………………………………………………………………..178环境保护措施……………………………………………………………………..199消防、防火措施…………………………………………………………………..1920 致谢…………………………………………………………………………………..19参考文献……………………………………………………………………………..2020 宁海县看守所工程脚手架施工方案1工程简介宁海县看守所迁建项目位于宁海县桃源街道堤树村北面，项目总用地面积83868平方米，其中道路面积7186平方米，实际用地面积76682平方米，主要由看守所行政办公区（3464平方米）、看守所监区（14363平方米）、武警营房区（2374平方米）、边防大防营房区（1656平方米）、治安拘留区（3119平方米）和附属用房区（1152平方米）等建设内容组成。合理使用年限为50年。2编制依据《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)3施工准备3.1材料准备3.1.1钢管杆件：钢管杆件采用Φ48×3.5mm，焊接钢管其材性应符合《碳素结构钢》（GB700-88）的相应规定。用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的钢管长度分别为4m、6m，用于小横杆的钢管长度为1.2m。3.1.2扣件：扣件应采用GB978-67《可锻铸铁分类及技术条件》的规定，机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁制造。扣件的附件采用的材料应符合GB700-88《碳素结构钢》中Q235钢的规定；螺纹均应符合GB196-81《普通螺纹》的规定，垫圈应符合GB96-76《垫圈》的规定。3.1.3脚手板：竹串片脚手板3.1.4安全网采用绿色密目安全网，新网必须有产品质量检验合格证，旧网必须有允许使用的证明书（或试验记录），安全网的选用应符合GB5725-85《安全网》的规定。3.2人员配备：各专业施工人员及上岗证应配备齐全。3.3技术准备：脚手架施工前，要进行技术交底，并提出有关的要求及注意事项。4脚手架搭设要求4.1外脚手架构造20 4.1.1立杆：立杆横距（中距）为1.03m，纵距（中距）为1.2m，相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内，与相邻的大横杆的距离不宜大于0.5m。立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧，不得隔步设置或遗漏。立杆整个架高的垂直偏差应不大于75mm。4.1.2大横杆步距为1.2m，上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距内，与相近的立杆距离不大于0.5m。同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/250，且不大于50mm。相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧，以减少立杆偏心受载情况。4.1.3小横杆应贴近立杆布置，搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧。在相邻立杆之间根据需要加设1-2根。在任何情况下，均不得拆除作为基本构架结构杆件的小横杆。4.1.4剪刀撑：剪刀撑，与地面夹角为45°，采用对接扣对接，对接扣位置错开大于2m布置，除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧外，在其中间应增加2~4个扣节点。4.1.5连柱杆：按每两步三跨设置，其水平、垂直间距均不得大于6m，与柱拉接方式采用单杆箍柱式。4.1.6水平斜拉杆：设置在有连柱杆的步架平面内，加强脚手架的横向刚度。4.1.7脚手板：采用钢跳板，脚手板与脚手板之间以及脚手板与脚手架之间用8#铅丝拧紧，应同时保持有两个楼层的脚手板操作面，随结构施工上移。4.1.8如立杆未立在坚实的结构上，搭设前应将场地原土夯实，并将立杆置于厚度不小于50mm的通长方木上。4.1.9护栏在铺脚手板的操作层上设三道护栏，上栏杆距脚手板面高度为1000mm，下栏杆距脚手板面为600mm，设挡脚板。4.2施工作业程序4.2.1依据排立杆位置，放线使立杆在一条平行轴线的直线上；4.2.2放置纵向扫地杆；4.2.3自角部起依次向两边竖立杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后，装设横向扫地杆并与立杆固定，每边竖起3-4根立杆后，随即装设第一步大横杆（与立杆扣接固定）和小横杆（靠近立杆并与大横杆扣接固定），校正立杆垂直和平杆水平使其符合要求后，按40~60KN·m力矩拧紧扣件螺栓，形成构架的起始段；20 4.2.4设置连柱杆（开始搭设时加边撑）；4.2.5按以上的作业程序和要求向上搭设脚手架；4.2.6随搭设进程及时设置剪刀撑；4.2.6随施工进度在脚手架构架大横杆间搭设横杆，以缩小铺设脚手板的支撑跨度，铺设脚手板、栏杆和防护密目网。4.3施工作业注意事项4.3.1底部第一排立杆应按立杆搭设要求选择，不同长度的钢管交错设置，至少有6m、4m两种不同长度的钢管作立杆；4.3.2一定采取先搭设起始段而后向前延伸的作业方式，可分别从相对角开始搭设；4.3.3连柱杆和剪刀撑应及时设置，不得滞后超过两个步距；4.3.4杆件端部伸出扣件之外的长度不得小于100mm；4.3.5在顶排连柱杆之上的架高不得多于两个步距，否则应每隔6跨加设一道撑拉措施；4.3.6剪刀撑的斜杆与基本构架结构杆件之间至少3道连接，其中斜杆的对接或搭接接头部位至少有一道连接；4.3.7周边脚手架的大横杆必须在角部交圈并与立杆固定；4.3.8纵向对接搭设脚手板时，对接处的两侧必须设置横杆，并且绑扎牢固；4.3.5作业层的栏杆应设置在立杆的内侧，栏杆接长应符合对接或搭接的要求。5外脚手架选型及设计计算5.1参数信息5.1.1脚手架参数双排脚手架搭设高度为45.0米，立杆采用单立管；搭设尺寸为：立杆的纵距为1.20米，立杆的横距为1.03米，大小横杆的步距为1.20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120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；20 连墙件采用两步三跨，竖向间距2.40米，水平间距3.60米，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；5.1.2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:5层；5.1.3风荷载参数本工程地处浙江省椒江市洪家，基本风压为0.55kN/m2；风荷载高度变化系数μz为1.42，风荷载体型系数μs为0.65；脚手架计算中考虑风荷载作用；5.1.4静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):0.1489；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.140；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:6；脚手板类别:竹串片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、竹串片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.038；5.1.5地基参数地基土类型:淤泥土；地基承载力标准值(kN/m2):60.00；立杆基础底面面积(m2):0.90；地面广截力调整系数:1.00。20 5.2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。5.2.1均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m；脚手板的荷载标准值:P2=0.350×1.030/(2+1)=0.120kN/m；活荷载标准值:Q=3.000×1.030/(2+1)=1.030kN/m；静荷载的计算值:q1=1.2×0.038+1.2×0.120=0.190kN/m；活荷载的计算值:q2=1.4×1.030=1.442kN/m；20 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)5.2.2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距计算公式如下:跨中最大弯距为M1max=0.08×0.190×1.2002+0.10×1.442×1.2002=0.230kN.m；支座最大弯距计算公式如下:20 支座最大弯距为M2max=-0.10×0.190×1.2002-0.117×1.442×1.2002=-0.270kN·m；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(0.230×106,0.270×106)/5080.0=53.150N/mm2；大横杆的抗弯强度:σ=53.150N/mm2小于[f]=205.0N/mm2。满足要求！5.2.3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+0.120=0.158kN/m；活荷载标准值:q2=Q=1.030kN/m；三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=0.677×0.158×1200.04/(100×2.06×105×.0)+0.990×1.030×1200.04/(100×2.06×105×.0)=0.931mm；脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为l/150与10mm请参考规范表5.1.8。大横杆的最大挠度小于1200.0/150mm或者10mm,满足要求!5.3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。5.3.1荷载值计算大横杆的自重标准值：p1=0.038×1.200=0.046kN；脚手板的荷载标准值：P2=0.350×1.030×1.200/(2+1)=0.144kN；活荷载标准值：Q=3.000×1.030×1.200/(2+1)=1.236kN；荷载的计算值:P=1.2×(0.046+0.144)+1.4×1.236=1.958kN5.3.2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:20 Mqmax=1.2×0.038×1.0302/8=0.006kN.m；；小横杆计算简图集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=1.958×1.030/3=0.672kN.m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.678kN.m；σ=M/W=0.678×106/5080.000=133.465N/mm2；小横杆的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求！5.3.3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=5×0.038×1030.04/(384×2.060×105×.000)=0.022mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.046+0.144+1.236=1.426kN；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=1.426×1030.0×(3×1030.02-4×1030.02/9)/(72×2.060×105×.0)=2.141mm；最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.022+2.141=2.163mm；小横杆的最大挠度小于(1030.000/150)=6.867与10mm,满足要求!；5.4扣件抗滑力的计算20 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；横杆的自重标准值:P1=0.038×1.030=0.039kN；脚手板的荷载标准值:P2=0.350×1.030×1.200/2=0.216kN；活荷载标准值:Q=3.000×1.030×1.200/2=1.854kN；荷载的计算值:R=1.2×(0.039+0.216)+1.4×1.854=2.902kN；R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!5.5脚手架荷载标准值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m立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本例为0.1489NG1=0.1489×45.000=6.701kN；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹串片脚手板，标准值为0.350NG2=0.350×6×1.200×(1.030+0.3)/2=1.676kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆冲压钢，标准值为0.140NG3=0.140×6×1.200/2=0.504kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.200×45.000=0.270kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=9.151kN；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=3.000×1.030×1.200×5/2=9.270kN；风荷载标准值应按照以下公式计算20 其中Wo--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：Wo=0.550kN/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=1.420；Us--风荷载体型系数：Us=0.650；经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.550×1.420×0.650=0.355kN/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=1.2×9.151+1.4×9.270=23.959kN；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=1.2×9.151+0.85×1.4×9.270=22.013kN；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=0.850×1.4×0.355×1.200×1.2002/10=0.073kN.m；5.6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：立杆的轴心压力设计值：N=23.959kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数：K=1.155；计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：U=1.500计算长度,由公式lo=kuh确定：lo=2.079m；Lo/i=131.582；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=0.391；20 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=23959.000/(0.391×489.000)=125.309N/mm2；立杆稳定性计算σ=125.309N/mm2小于[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=22.013kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数：K=1.155；计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：U=1.500计算长度,由公式lo=kuh确定：lo=2.079m；Lo/i=131.582；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=0.391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=22013.000/(0.391×489.000)+73000.000/5080.000=129.501N/mm2；立杆稳定性计算σ=129.501小于[f]=205.000N/mm2满足要求！5.7最大搭设高度的计算不考虑风荷载时，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=2.450kN；活荷载标准值：NQ=9.270kN；每m立杆承受的结构自重标准值：Gk=0.1489kN/m；Hs=[0.391×4.890×10-4×205.000×103-(1.2×2.45020 +1.4×9.270)]/(1.2×0.1489)=130.276m；脚手架搭设高度Hs等于或大于26m，按照下式调整且不超过50m：[H]=130.276/(1+0.001×130.276)=115.260m；[H]=115.260和50比较取较小值。得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。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=2.450kN；活荷载标准值：NQ=9.270kN；每m立杆承受的结构自重标准值：Gk=0.1489kN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.073/(1.4×0.85)=0.061kN.m；Hs=(0.391×4.890×10-4×205.000×10-3-(1.2×2.450+0.85×1.4×(9.270+0.391×4.890×0.061/5.080)))/(1.2×0.1489)=141.018m；脚手架搭设高度Hs等于或大于26m，按照下式调整且不超过50m：[H]=141.018/(1+0.001×141.018)=123.590m；[H]=123.590和50比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。5.8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风荷载基本风压值Wk=0.355kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=8.64m2；20 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),No=5.000kN；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=4.294kN；连墙件的轴向力计算值NL=NLw+No=9.294kN；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；A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2；连墙件轴向力设计值Nf=φ×A×[f]=0.949×4.890×10-4×205.000×103=95.133kN；NL=9.294