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'XX世纪城3#、5#楼脚手架工程施工方案编制人:审核人:审批人:XX建设工程有限公司XX世纪城项目部
目录一、编制依据-1-二、工程概况-1-三、施工部署-2-四、构造要求及技术措施-3-五、安全防护措施-6-六、脚手架的搭设及拆除施工工艺-8-七、劳动力、材料及机具配备-9-八、质量保证措施-11-九、安全施工措施-13-十、文明施工要求-16-十一、悬挑脚手架承载力计算-18-十二、附图-42-
一、编制依据1、工程施工组织设计、项目管理策划书2、设计施工图纸3、主要规程、规范3.1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)3.2《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)3.3《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)4、参考资料4.1《建筑施工手册》(第4版,2012.12)4.2《简明施工计算手册》(2005.7)4.3《实用建筑施工安全手册》(1999.7)二、工程概况1、工程概况表工程名称ZZXX世纪城3#、5#楼建设单位设计单位监理单位勘察单位施工单位建筑面积建筑面积20886.63m2-46-
结构类型框架、剪力墙结构本项目地下2层,主楼为33层,剪力墙结构,主楼标准层层高为3m。三、施工部署1、安全防护领导小组安全生产、文明施工是企业生存与发展的前提条件,是达到“落实责任制,杜绝重大伤亡事故,一般事故发生率控制在0.2‰以下”安全生产目标的重要保障。为此项目经理部成立以项目经理为首的安全防护领导小组,其机构组成、人员编制及责任分工如下:组长:朱玉停(项目经理)——现场安全总负责副组长:刘银飞(技术负责人)、刑海江(生产经理)——负责现场协调工作窦兵、缪慧建(安全员)——现场安全监督组员:单加根、王灯福、章六余、宗圣波、唐新国、孔令银、许金来---------现场施工质量及验收;实施:宗文建(脚手架专业施工负责人)——负责现场脚手架施工质量及安全围护等。2、总体设计:结合本项目结构形式、实际施工特点,脚手架施工及使用划分落地脚手架和悬挑脚手架两个部分:2.1根据实际情况,从基础施工阶段开始搭设落地脚手架,直至使用悬挑脚手架下层。-46-
2.2根据实际情况,悬挑脚手架从六层开始挑出,每6层一挑,顶层外侧立杆顶端高出结构栏杆至少2.0米。挑脚手架内立杆距离外墙面300mm,立杆纵距1.4m,立杆横距lb=1.0m,步距h=1.7m。脚手架钢管选用Ø48×2.8钢管;外挑采用18#工字钢,工字钢净挑出1.4米,脚手架距挑出端头100,距墙面300mm(详见外悬挑脚手架搭设图)。工字钢根部与12厚220*200钢板焊接,钢板与外墙面(梁)穿孔,采用8.8级Ф20高强螺栓连接(详见节点图)。2.3脚手架与建筑物的连墙拉结采用两步三跨:即水平距离不超过4.5米、竖向间距不超过3.6米,在脚手架转角处1米以内和顶部增设拉结点,垂直方向层层拉结,拉结点采用刚性连接,拉结点尽量设在大横杆节点处,刚性连接采用在楼面梁柱内预埋Ф16的钢筋与脚手架钢管焊接;在转角处及加强点(个别对接工字钢、工字钢挑出过长或锚固端不足的),悬挑梁端头用Ф20圆钢斜拉至上一层结构,穿墙后固定。四、构造要求及技术措施1、扣件式钢管脚手架的构造要求及技术措施1.1地基处理(地下室落地脚手架)地下室基底土分层夯实,钢管脚手架底座下一侧支撑在基础底板上,另一侧设置垫板10#槽钢,垫板布设必须平稳,不得悬空。距脚手架外立杆四200mm处设排水沟,防止脚手架基础积水。1.2悬挑脚手架工字钢悬挑18工字钢必须采用国标,禁用非标工字钢。在悬挑部位的两个立杆处,均焊上直径22的钢筋,长100用于固定立杆之用。-46-
1.3立杆主楼脚手架外立杆全部采用单立杆,顶层外侧立杆顶端高出结构栏杆至少2.0m。立杆接头除顶层顶步外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接,立杆与大横杆采用直角扣件连接。接头交错布置,两个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内,并且在高度方向至少错开50cm;各接头中心距主节点的距离不大于步距的1/3(本工程取60cm)。立杆在顶部搭接时,搭接长度不得小于1m,必须等间距3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于100mm。1.4大横杆大横杆置于小横杆之上,立杆的内侧,用直角扣件与立杆扣紧。大横杆采用对接扣件连接,其接头交错布置,不在同步同跨内;相邻接头水平距离不小于50cm,各接头距立柱距离不大于纵距的1/3(本工程不大于50cm),大横杆在同一步架内纵向水平局部高差不超过5cm。1.5小横杆每一立杆与大横杆相交处(主节点)都必须设置一根小横杆,并采用直角扣件扣紧在大横杆上,该杆轴线偏离主节点不得大于15cm。小横杆间距与立杆纵距相同,且根据作业层脚手板搭设的需要,在两立柱之间等距离设置1根小横杆,最大间距不超过75cm。小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于10cm,伸出里排大横杆距离结构外边缘15cm。上下层小横杆在立杆处错开布置,同层的相邻小横杆在立杆处相向布置。1.6纵、横向扫地杆-46-
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离底座向上20cm的立柱上,横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上。1.7剪刀撑本工程双排落地扣件式钢管脚手架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式,随立柱、纵横向水平杆同步搭设,用统长剪刀撑沿架高连续布置,每道剪刀撑宽度不得小于4跨,且不应小于6m,剪刀撑斜杆与地面的夹角应控制在45°~60°之间。剪刀撑斜杆相交点应处于同一条直线上,并沿架高连续布置,剪刀撑的一根斜杆扣在立杆上,另一根扣在小横杆伸出的端头上,两端分别用旋转扣件固定,在其中间增加2~4个扣节点。所有固定点距主节点距离不大于15cm。最下端的剪刀撑的底部要伸到垫板处。本工程除在每一拐角处设置横向斜撑外,中间每隔6跨设置一道。横向斜撑在同一节间,由底至顶层呈之字形连续布置,斜杆采用统长杆件,使用旋转扣件固定在与之相交的立杆或横向水平杆的伸出端上。1.8脚手板作业层脚手板采用竹笆(长1.5~1.8m×宽1m),竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设,且采用对接平铺,四个角应用18号的镀锌铅丝固定在纵向水平杆上,作业层竹笆脚手板应铺满、铺稳。施工操作层靠墙面部位应铺设脚手板,脚手板离墙面不得大于20cm,脚手板沿长向铺设,其端头应伸出搁置点横楞10~20cm,并应重叠搁置,没有重叠处应用铅丝将脚手板与搁置点绑牢。1.9连墙件-46-
连墙件采用刚性连接,垂直间距为3.40m,水平间距为4.2m。连墙件用预埋Ф16的钢筋与Ф48×2.8钢管焊接,其与脚手架的连接采用直角扣件。连墙件尽量靠近主节点,偏离主节点不大于300mm。连墙件中的连墙杆尽量呈水平设置,当不能水平设置时,与脚手架连接的一端应下斜连接,不得采用上斜连接;当脚手架暂时不能设置连墙件时可搭设抛撑,抛撑采用统长杆与脚手架可靠连接,与地面成45°~60°夹角。脚手架的最上部分,拉撑连杆应加密设置,即每二个立杆间距(3m)设一拉撑点。1.10防护设施脚手架外侧满挂全封闭密目安全网,密目网采用1.8m×6.0m规格,用网绳绑扎在大横杆外立杆内侧;脚手架靠墙内侧在结构施工楼层上下三步架处用18厚200高木板封闭。2、脚手架出入洞口的构造脚手架在门洞口、出入口两侧的内、外排立杆处分别增设一根立杆,并高于洞口2步,立杆用短管斜撑相互联系,上方悬空立杆处增加一根斜杆,斜杆与各主节点相交处用旋转扣件固定。洞口上方增设两道横向支撑,应伸出斜腹杆的端部,以保证立柱悬空处的整体性。门洞两侧分别增加两根斜腹杆,并用旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端上,旋转扣件中心线至主节点的距离在15cm以内。当斜腹杆在一跨内跨越两个步距时,应在相交的大横杆处增设一根小横杆,将斜腹杆固定在其伸出端上。斜腹杆采用统长杆件,接长采用对接扣件。施工用人货电梯出入口处设置4.5m×3.6m(长×宽)出入顶篷,顶部铺设的双层竹笆脚手板,四周做好安全警示标识。五、安全防护措施-46-
1、电梯井洞口防护措施电梯井口设置不低于1.8m高的自闭式防护门,用φ12的螺纹钢筋,按照水平间距15cm,竖向间距20cm焊制而成,并在防护门上刷红油漆、挂牌。电梯井筒内每三层一封闭,设置一个用φ25螺纹钢筋、钢管及木板搭设的平台,中间一层用钢筋支托安全网一道。网上及平台上均不得存有杂物。电梯井内不准做垂直运输通道或垃圾通道。2、结构临边防护措施在结构出入阳台的门窗洞口处设置封闭式防护栏杆,使用材料采用φ48×2.8钢管。其高度不低于1.2m,立杆间距不大于1.4m,竖向每隔0.6m设一道统长大横杆,每隔一根立杆设一道三脚架。沿钢管长度方向刷红白间隔的油漆、挂醒目标志牌;护身栏杆满挂密目安全网,白天设警示牌、夜间施工设红色标志灯。3、楼梯间防护措施楼梯的侧边利用脚手架做安全防护,架子立管从楼梯井内搭设,侧边沿楼梯坡度方向做一道1.2m高的护身栏,侧边底部设18cm高的挡脚板。4、防雷措施本工程脚手架接地、避雷措施执行《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)标准。工程采用避雷针与大横杆连通、接地线与整栋建筑物楼层内避雷系统连成一体的措施。每栋楼各设置4根避雷针,避雷针采用Φ12镀锌钢筋制作,高度1.5m,设置在脚手架四角立杆上,并将所有最上层的大横杆全部连通,形成避雷网络。接地线采用40×4的镀锌扁钢,将立杆分别与建筑物楼层内的避雷系统连成一体。接地线的连接牢靠,与立杆连接采用2道螺栓卡箍连接,螺钉加弹簧垫圈以防止松动,并保证接触面积不小于10mm2-46-
,并将表面的油漆及氧化层清除干净,露出金属光泽并涂以中性凡士林。接地线与建筑物楼层内避雷系统的设置按脚手架的长度不超过50m设置一个,位置尽量避免人员经常走动的地方,以避免跨步电压的危害,防止接地线遭机械破坏。两者的连接采用焊接,焊接长度大于2倍的扁钢宽度。焊完后再用接地电阻测试仪测定电阻,要求冲击电阻不大于10Ω,同时注意检查与其他金属物或埋地电缆之间的安全距离不小于3m,以避免发生击穿事故。六、脚手架的搭设及拆除施工工艺1、悬挑式钢管脚手架的搭设工艺流程悬挑架搭设的工艺流程:测量放线、预埋高强螺栓→安装定位工字钢梁→排放纵向扫地杆→竖立杆→将纵向扫地杆与立杆扣接→安装横向扫地杆→安装纵向水平杆→安装横向水平杆→安装剪刀撑→安装连墙件→扎安全网→作业层铺脚手板和挡脚板。2、落地式钢管脚手架搭设工艺流程落地式双排脚手架的搭设工艺流程:场地平整、硬化→定位、设置统长脚手架垫板(10号槽钢)、底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆(栅格)→剪刀撑→连墙杆→铺脚手板→搭防护栏杆→绑扎安全网3、施工工艺-46-
定位定距:根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆距墙距离,并做好标记。用钢卷尺拉直,分出立杆位置,并用白灰点出立杆标记。垫板准确放在定位线上,垫板必须铺放平稳,不得悬空。在搭设首层脚手架的过程中,沿四周每框架格内设一道斜支撑,拐角处双向增设,待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉结后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时,应采取临时稳定措施,直至连墙件搭设完毕后方可拆除。双排架宜先立里排立杆,后立外排立杆。每排立杆宜先立两头,再立中间的一根,互相看齐后再立中间部分各立杆。双排架内、外排两立杆的连线要与墙面垂直。立杆接长时,应先立外排,后立内排。其余组件的搭设要求详见构造要求。4、脚手架的拆除施工工艺拆除作业应按确定的程序进行拆除:安全网→挡脚板及脚手板→防护栏杆→剪刀撑→斜撑杆→小横杆→大横杆→立杆。不准分立面拆除或在上下两步同时拆除,做到一步一清,一杆一清。拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣件。拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣件,然后托住中间,再解端头扣件。所有连墙杆必须随脚手架拆除同步下降,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架,分段拆除高差不应大于两步,如高差大于两步,应增设连墙件加固。拆除后架体的稳定性不被破坏,如附墙杆被拆除前,应加设临时支撑防止变形,拆除各标准节时,应防止失稳。当脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度时,应先在适当位置搭临时抛撑加固,后拆除连墙件。七、劳动力、材料及机具配备1、劳动力配备(详见表7-1)表7-1工种人数作业任务-46-
测量放线工2负责脚手架垂直度控制架子工20负责架子搭设及拆除2、材料配备(详见表7-2)表7-2名称单位数量规格钢管吨按实际需要Ø48×2.8mm竹笆m2按实际需要长1.5×宽1m密目安全网m2按实际需要1.8×6m直角扣件只按实际需要旋转扣件只按实际需要对接扣件只按实际需要镀锌铅丝kg按实际需要3、机具配备(详见表7-3)表7-3名称单位数量备注架子扳手把30搭设和拆除架子用力矩扳手把5检查架子和扣件拧紧力度用保险带条50个人安全保护用品倒链葫芦个2调整架子水平弯曲度八、质量保证措施-46-
1、构配件允许偏差(详见表8-1)表8-1序号项目允许偏差(mm)检查工具1钢管(Ø48×2.8mm)外径-0.5游标卡尺2钢管两端面切斜偏差1.70塞尺、拐角尺3钢管外表面锈蚀深度≤0.50游标卡尺4钢管弯曲:各种杆件钢管的端部弯曲L≤1.5m≤5钢板尺立杆钢管弯曲3m≤L≤4m4m≤L≤6.5m≤12≤20水平杆、斜杆的钢管弯曲L≤6.5m≤302、脚手架搭设的允许偏差和检验方法(详见表8-2)表8-2项次项目技术要求允许偏差(mm)检查方法与工具1地基基础表面排水垫板底座坚实平整不积水不晃动不滑动、不沉降///-10观察2间距步距纵距横距/±20±50±20钢尺3一根杆的两端/±20水平仪或水平尺-46-
纵向水平杆高差同跨内两根纵向水平杆高差±103搭设中偏差检查H=10mH=20mH=30mH=40m/±20±40±60±80经纬仪吊线和卷尺4剪刀撑斜杆与地面的倾角45º~60º/角尺5脚手板外伸长度对接a=130~150mmL≤300mm/卷尺塔接a≥100mmL≥200mm3、扣件拧紧抽样检查数目及质量判定标准(详见表8-3)表8-3序号检查项目抽检数量允许的不合格数1连接立杆与纵横向水平杆或剪刀撑的扣件;接长立杆、纵向水平杆或剪刀撑的扣件2~3%52连接横向水平杆与纵向水平杆的扣件(非主节点)2~3%104、质量保证措施4.1脚手架必须经过安全员验收合格后方可使用,作业人员必须认真戴好安全帽、系好安全带。4.2脚手架的验收和日常检查按照以下规定进行,检查合格后,方允许使用或继续使用:搭设完毕后;连续使用达6个月;施工过程中途停止使用超过15天,在重新使用之前;在受到暴风或大雨、地震等强力因素作用之后;在使用过程中发现显著变形、沉降、拆除杆件和拉结及安全隐患存在的情况时。-46-
4.3操作架上严禁集中堆放不必要的施工材料或重大荷载。4.4在架子的使用过程中,要做好日常的维护、保养工作,派专门人员定期检查钢管、扣件、脚手板及安全网的使用情况,遇有问题及时解决。4.5外观质量安全网总体颜色应当一致,每一立面安全网的颜色不得出现过大色差,安全网挂设必须紧凑,表面绷紧,脚手架钢管颜色一致。九、安全施工措施1、材质及其使用的安全技术措施1.1扣件的紧固程度宜在40~50N·m,并不大于65N·m,对接扣件的抗拉承载力为3kN。对接扣件安装时其开口应向内,以防进雨,直角扣件安装时开口不得向下,以保证安全。1.2各杆件端头伸出扣件盖板边缘不小于100mm。1.3钢管有严重锈蚀、压扁或裂纹的不得使用,禁止使用有脆裂、变形、滑丝等现象的扣件。1.4外脚手架严禁钢竹、钢木混搭,禁止扣件、绳索、钢丝、竹篾、塑料混用。1.5严禁将外径48mm与外径不同的钢管混合使用。1.6钢管和扣件均要现场取样送检,合格后方可使用。2、脚手架搭设的安全技术措施2.1脚手架的基础必须经过硬化处理满足承载力要求,做到不积水、不沉陷,顶板基础的混凝土必须达到设计强度的75%以上才能施工。-46-
2.2搭设过程中划出工作标志区,禁止闲人进入,统一指挥、上下呼应、动作协调,严禁在无人指挥下作业。当解开与另一人有关的扣件时必须先告诉对方,并得到允许,以防坠落伤人。2.3开始搭设立杆时应每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙件安装稳定后,方可根据情况拆除。2.4脚手架及时与结构拉结或采取临时支顶,以保证搭设过程安全,未完成脚手架在每日收工前,一定要确保架子稳定。2.5脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设的高度不得超过相邻连墙件以上两步。2.6在搭设过程中应由安全员、架子班长等进行检查、验收。每两步验收一次,达到设计施工要求后挂合格牌。2.7脚手架外侧沿大楼四周隔每六层设置一道外挑安全网,防止高空坠落事故发生。3、脚手架上施工作业的安全技术措施3.1结构外脚手架每支搭一层,须经项目经理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。3.2严格控制施工荷载,脚手板上不得集中堆放荷载,施工荷载不得大于3kN/m2,确保较大安全储备。3.3结构施工时不允许三层同时作业,装修施工时同时作业层数不超过两层。3.4当作业层高出其下连墙件3m以上,且其上尚无连墙件时应采取适当的临时抛拉措施。-46-
3.5各作业层之间设置可靠的防护栏杆,防止坠落物体伤人。3.6定期检查脚手架,及时发现问题和隐患,在施工作业前应及时维修加固,以确保施工安全。4、脚手架拆除的安全技术措施4.1脚手架搭拆人员必须是经过考核的专业架子工,并持证上岗。连墙件应在其它全部可拆杆件都拆除之后才能拆除。4.2拆架前,全面检查待拆脚手架,根据检查结果,拟订出作业计划,报请批准,进行技术交底后方允许工作。4.3架体拆除前,必须察看施工现场环境,包括架空线路、外脚手架、地面设施等各类障碍物、地锚、连墙杆及被拆除架体各吊点、附件、电气装置情况,凡能提前拆除的尽量拆除掉。4.4拆除时应划出作业区,周围设置警示标志,地面设专人看护,非作业人员禁止进入。4.5拆除时统一指挥、上下呼应、动作协调,以防坠落伤人。4.6拆架时不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。4.7每天拆架下班时,不应留下隐患部位。4.8拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电事故。4.9在拆除过程中,凡松开连接的杆、配件应及时拆除运走,避免误扶、误靠。拆除的杆、配件严禁向下抛掷,应吊至地面,同时做好配合协调工作,禁止单人进行拆除较重杆件等危险性作业。-46-
4.10所有杆件和扣件在拆除时分离,不准在杆件上附着扣件或两杆连着送至地面。4.11所有的脚手板,应自外向里竖立搬运,以防止脚手板、垃圾等杂物从高处坠落伤人。4.12拆除的零配件要装入容器内,用吊篮吊下;拆下的钢管要绑扎牢靠,双点起吊,严禁从高空抛掷。4.13六级风以上(含六级)时停止拆除脚手架施工。十、文明施工要求根据脚手架施工的特殊性,结合公司职业健康安全管理手册、程序文件,要求施工时做到:1、进入施工现场的人员必须戴好安全帽,高空作业系好安全带,穿好防滑鞋等,现场严禁吸烟。2、进入施工现场的人员要爱护场内的各种设施和标识牌,不得随意拆除和移动标识牌。3、严禁酗酒人员上架作业,施工操作时要求精力集中、禁止开玩笑和打闹。4、脚手架搭设人员必须是经考试合格的专业架子工,上岗人员定期体检,体检合格者方可发上岗证。凡有高血压、贫血病的、心脏病及其他不适宜高空作业者,一律不得上架操作。5、上架子作业人员上下均应走人行梯道,不准攀爬架子。6、护身杆、脚手板、挡脚板、密目安全网等影响作业班组支模时,如需要拆改时,应由架子工来完成,任何人不得任意拆改。-46-
7、脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改,如需作局部拆改时,须经技术部同意后由架子工操作。8、不准利用脚手架吊运重物;作业人员不准攀登架子上下作业面;不准推车在架子上跑动;塔吊起吊物体时不能碰撞和拖动脚手架。9、不得将模板支撑、泵送混凝土及砂浆的输送管等固定在脚手架上,严禁任意悬挂起重设备。10、在架子上的作业人员不得随意拆动脚手架的所有拉结点和脚手板等架子部件。11、拆除架子而使用电焊气割时,派专职人员做好防火工作,配备料斗,防止火星和切割物溅落。12、脚手板使用时间较长,因此在使用过程中需要进行检查,发现地基下沉、杆件变形严重、防护不全、拉结松动等问题要及时解决。13、要保证脚手架体的整体性,不得与施工电梯等一并拉结,不得截断架体。14、施工人员严禁凌空抛掷杆件、物料、扣件及其它杂物,材料、工具用滑轮和绳索运输,不得乱扔。15、架子工使用的工具要放在工具袋内,防止掉落伤人;登高要穿防滑鞋,袖口及裤口要扎紧。16、脚手架堆放场地要做到整洁、摆放合理,专人保管并建立严格领料手续。17、施工人员做到活完料净脚下清,确保脚手架施工材料不浪费。18、运至地面的材料应按指定地点随拆随运,分类堆放,当天拆当天清,拆下的扣件要集中回收处理,及时整理、检查,按品种、分规格堆放整齐,妥善保管。-46-
19、六级以上(含六级)大风、大雪、大雾、大雨天气停止脚手架作业。在冬期、雨期要经常检查脚手板、斜道板、跳板上有无积雪、积水等物,若有则应随时清扫,并要采取防滑措施。十一、悬挑脚手架承载力计算从五层顶板以上采用悬挑脚手架,落地脚手架高度为20米。即不用对落地脚手架的计算。悬挑脚手架计算书详见附页计算书。-46-
型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书计算依据:1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20112、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-20103、《建筑结构荷载规范》GB50009-20124、《钢结构设计规范》GB50017-2003架体验算一、脚手架参数脚手架设计类型结构脚手架脚手板设计荷载(kN/m2)3同时施工作业层数2卸荷设置无脚手架搭设方式双排脚手架脚手架钢管类型Φ48×2.8脚手架架体高度H(m)18脚手架沿纵向搭设长度L(m)210立杆步距h(m)1.7立杆纵距或跨距la(m)1.4立杆横距lb(m)1横向水平杆计算外伸长度a1(m)0.1内立杆离建筑物距离a(m)0.3双立杆计算方法不设置双立杆二、荷载设计脚手板类型竹芭脚手板脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)0.1脚手板铺设方式2步1设密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)0.01-46-
挡脚板类型木挡脚板栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)0.17挡脚板铺设方式2步1设每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.123,0.145横向斜撑布置方式6跨1设结构脚手架作业层数njj2结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)3地区江苏南通市安全网设置全封闭基本风压ω0(kN/m2)0.3风荷载体型系数μs1.13风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)0.938,0.65风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)0.318,0.22计算简图:立面图-46-
侧面图三、横向水平杆验算纵、横向水平杆布置方式横向水平杆在上纵向水平杆上横向水平杆根数n2横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)205横杆截面惯性矩I(mm4)101900横杆弹性模量E(N/mm2)206000横杆截面抵抗矩W(mm3)4250-46-
纵、横向水平杆布置承载能力极限状态q=1.2×(0.031+Gkjb×la/(n+1))+1.4×Gk×la/(n+1)=1.2×(0.031+0.1×1.4/(2+1))+1.4×3×1.4/(2+1)=2.053kN/m正常使用极限状态q"=(0.031+Gkjb×la/(n+1))+Gk×la/(n+1)=(0.031+0.1×1.4/(2+1))+3×1.4/(2+1)=1.478kN/m计算简图如下:-46-
1、抗弯验算Mmax=max[qlb2/8,qa12/2]=max[2.053×12/8,2.053×0.12/2]=0.257kN·mσ=Mmax/W=0.257×106/4250=60.395N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!2、挠度验算νmax=max[5q"lb4/(384EI),q"a14/(8EI)]=max[5×1.478×10004/(384×206000×101900),1.478×1004/(8×206000×101900)]=0.917mmνmax=0.917mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[1000/150,10]=6.667mm满足要求!3、支座反力计算承载能力极限状态Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=2.053×(1+0.1)2/(2×1)=1.242kN正常使用极限状态Rmax"=q"(lb+a1)2/(2lb)=1.478×(1+0.1)2/(2×1)=0.894kN四、纵向水平杆验算承载能力极限状态-46-
由上节可知F1=Rmax=1.242kNq=1.2×0.031=0.037kN/m正常使用极限状态由上节可知F1"=Rmax"=0.894kNq"=0.031kN/m1、抗弯验算计算简图如下:弯矩图(kN·m)σ=Mmax/W=0.471×106/4250=110.753N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!2、挠度验算-46-
计算简图如下:变形图(mm)νmax=2.273mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1400/150,10]=9.333mm满足要求!3、支座反力计算承载能力极限状态Rmax=2.872kN五、扣件抗滑承载力验算横杆与立杆连接方式单扣件扣件抗滑移折减系数0.8扣件抗滑承载力验算:-46-
横向水平杆:Rmax=1.242kN≤Rc=0.8×8=6.4kN纵向水平杆:Rmax=2.872kN≤Rc=0.8×8=6.4kN满足要求!六、荷载计算脚手架架体高度H18脚手架钢管类型Φ48×2.8每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.123,0.145立杆静荷载计算1、立杆承受的结构自重标准值NG1k单外立杆:NG1k=(gk+(lb+a1)×n/2×0.031/h)×H=(0.145+(1+0.1)×2/2×0.031/1.7)×18=2.973kN单内立杆:NG1k=(gk+(lb+a1)×n/2×0.031/h)×H=(0.123+(1+0.1)×2/2×0.031/1.7)×18=2.577kN2、脚手板的自重标准值NG2k1单外立杆:NG2k1=(H/h+1)×la×(lb+a1)×Gkjb×1/2/2=(18/1.7+1)×1.4×(1+0.1)×0.1×1/2/2=0.446kN1/2表示脚手板2步1设单内立杆:NG2k1=0.446kN3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2单外立杆:NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(18/1.7+1)×1.4×0.17×1/2=1.379kN1/2表示挡脚板2步1设4、围护材料的自重标准值NG2k3-46-
单外立杆:NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.4×18=0.252kN构配件自重标准值NG2k总计单外立杆:NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.446+1.379+0.252=2.077kN单内立杆:NG2k=NG2k1=0.446kN立杆施工活荷载计算外立杆:NQ1k=la×(lb+a1)×(njj×Gkjj)/2=1.4×(1+0.1)×(2×3)/2=4.62kN内立杆:NQ1k=4.62kN组合风荷载作用下单立杆轴向力:单外立杆:N=1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(2.973+2.077)+0.9×1.4×4.62=11.882kN单内立杆:N=1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(2.577+0.446)+0.9×1.4×4.62=9.449kN七、立杆稳定性验算脚手架架体高度H18立杆计算长度系数μ1.5立杆截面抵抗矩W(mm3)4250立杆截面回转半径i(mm)16立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)205立杆截面面积A(mm2)398连墙件布置方式两步三跨1、立杆长细比验算立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.7=2.55m长细比λ=l0/i=2.55×103/16=159.375≤210轴心受压构件的稳定系数计算:-46-
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.7=2.945m长细比λ=l0/i=2.945×103/16=184.078查《规范》表A得,φ=0.211满足要求!2、立杆稳定性验算不组合风荷载作用单立杆的轴心压力标准值N"=NG1k+NG2k+NQ1k=2.973+2.077+4.62=9.671kN单内立杆的轴心压力标准值N"=NG1k+NG2k+NQ1k=2.577+0.446+4.62=7.644kN单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2×(2.973+2.077)+1.4×4.62=12.529kN组合风荷载作用单立杆的轴心压力标准值N"=NG1k+NG2k+NQ1k=2.973+2.077+4.62=9.671kN单内立杆的轴心压力标准值N"=NG1k+NG2k+NQ1k=2.577+0.446+4.62=7.644kN单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+0.9×1.4NQ1k=1.2×(2.973+2.077)+0.9×1.4×4.62=11.882kN不组合风荷载作用σ=N/(φA)=11881.842/(0.211×398)=141.488N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!组合风荷载作用Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.22×1.4×1.72/10=0.112kN·m-46-
σ=N/(φA)+Mw/W=11881.842/(0.211×398)+112155.12/4250=167.877N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!八、连墙件承载力验算连墙件布置方式两步三跨连墙件连接方式扣件连接连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN)3连墙件计算长度l0(mm)600连墙件截面类型钢管连墙件型号Φ48×2.8连墙件截面面积Ac(mm2)398连墙件截面回转半径i(mm)16连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)205连墙件与扣件连接方式双扣件扣件抗滑移折减系数0.9Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.318×2×1.7×3×1.4=6.357kN长细比λ=l0/i=600/16=37.5,查《规范》表A.0.6得,φ=0.896(Nlw+N0)/(φAc)=(6.357+3)×103/(0.896×398)=26.239N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2满足要求!扣件抗滑承载力验算:Nlw+N0=6.357+3=9.357kN≤0.9×12=10.8kN满足要求!悬挑梁验算-46-
一、基本参数主梁离地高度(m)12悬挑方式普通主梁悬挑主梁间距(mm)1400主梁与建筑物连接方式锚固螺栓连接主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm)1400主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm)0梁/楼板混凝土强度等级C30结构重要性系数γ01二、荷载布置参数支撑点号支撑方式距主梁外锚固点水平距离(mm)支撑件上下固定点的垂直距离L1(mm)支撑件上下固定点的水平距离L2(mm)是否参与计算1上拉130030001050是作用点号立杆传至梁上恒载标准值FGi(kN)立杆传至梁上活载标准值FQi(kN)恒载分项系数γGi活载分项系数γQi各排立杆传至梁上荷载标准值F"(kN)各排立杆传至梁上荷载设计值F(kN)各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm)主梁间距la(mm)13.0244.621.21.47.64410.096300140025.054.621.351.49.6713.28513001400附图如下:-46-
平面图立面图三、主梁验算主梁材料类型工字钢主梁合并根数nz1主梁材料规格18号工字钢主梁截面积A(cm2)30.6主梁截面惯性矩Ix(cm4)1660主梁截面抵抗矩Wx(cm3)185主梁自重标准值gk(kN/m)0.241主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2)215主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2)125主梁弹性模量E(N/mm2)206000螺栓抗拉强度设计值ftb(N/mm2)170螺栓抗剪强度设计值fvb(N/mm2)140-46-
螺栓直径d(mm)20螺栓个数n2焊缝厚度hr(mm)10焊缝长度lx(mm)50角焊缝强度设计值ftw(N/mm2)160主梁允许挠度[ν](mm)1/250荷载标准值:q"=γ0×gk=1×0.241=0.241kN/m第1排:F"1=γ0F1"/nz=1×7.644/1=7.644kN第2排:F"2=γ0F2"/nz=1×9.67/1=9.67kN荷载设计值:q=γ0×1.2×gk=1×1.2×0.241=0.289kN/m第1排:F1=γ0×F1/nz=1×10.096/1=10.096kN第2排:F2=γ0×F2/nz=1×13.285/1=13.285kN1、强度验算-46-
弯矩图(kN·m)σmax=Mmax/W=2.375×106/185000=12.836N/mm2≤[f]=215N/mm2符合要求!2、抗剪验算剪力图(kN)τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=7.951×1000×[94×1802-(94-6.5)×158.62]/(8×16600000×6.5)=7.78N/mm2τmax=7.78N/mm2≤[τ]=125N/mm2符合要求!3、挠度验算-46-
变形图(mm)νmax=0.07mm≤[ν]=2×lx/250=2×1400/250=11.2mm符合要求!4、支座反力计算R1=7.951kN,R2=15.836kN5、锚固螺栓计算由上式计算可得锚固螺栓最大受力为锚固点处最大支座反力,取Ns=R1=7.951kN13)、抗拉验算单个螺栓受拉承载力设计值Ntb=0.9ftb×As=0.9×170×(π×d2/4)=0.9×170×(3.14×202/4)=48.042kN螺栓所受拉力:Nt=Ns/n=7.951/2=3.976kN≤48.042kN符合要求!14)、抗剪验算单个螺栓受剪承载力设计值Nvb=0.9fvb×As=0.9×140×(π×d2/4)=0.9×140×(3.14×202/4)=39.564kN-46-
螺栓所受剪力:Nv=Ns/n=7.951/2=3.976kN≤39.564kN符合要求!15)、角焊缝验算σf=NS/(hr×lx)=7.951×103/(10×50)=15.902N/mm2≤βfftw=1.22×160=195.2N/mm2正面角焊缝的强度设计值增大系数βf=1.22符合要求!四、上拉杆件验算上拉杆材料类型钢筋上拉杆截面类型20上拉杆截面积A(cm2)3.142上拉杆截面惯性矩I(cm4)12.19上拉杆截面抵抗矩W(cm3)5.08上拉杆材料抗拉强度设计值f(N/mm2)205上拉杆弹性模量E(N/mm2)206000吊耳板厚S(mm)10吊耳板宽LDP(mm)100吊耳板高L(mm)150吊耳板圆周外半径R(mm)50吊孔直径D(mm)20吊耳板许用拉应力[σ](N/mm2)160吊耳板许用剪应力[τ](N/mm2)160螺栓抗拉强度设计值ftb(N/mm2)170螺栓抗剪强度设计值fvb(N/mm2)140吊耳板螺栓直径d(mm)20螺栓个数n1钢拉杆与吊耳板焊缝厚度hr1(mm)10钢拉杆与吊耳板焊缝长度lx1(mm)100钢拉杆与建筑物连接螺栓直径d(mm)20螺栓个数n1钢拉杆焊缝厚度hr2(mm)10钢拉杆焊缝长度lx2(mm)100-46-
角焊缝强度设计值ftw(N/mm2)160上拉杆件角度计算:α1=arctanL1/L2=arctan(3000/1050)=70.71°上拉杆件支座力:RS1=nzR1=1×7.951=7.951kN主梁轴向力:NSZ1=RS1/tanα1=7.951/tan70.71°=2.783kN上拉杆件轴向力:NS1=RS1/sinα1=7.951/sin70.71°=8.424kN上拉杆件的最大轴向拉力NS=max[NS1...NSi]/2=4.212kN轴心受拉稳定性计算:σ=NS/A=4.212×103/314.2=13.406N/mm2≤0.5×f=102.5N/mm2符合要求!1、上拉杆与主梁连接点计算1)螺栓抗拉验算由上式计算可得锚固螺栓最大轴向拉力Ns=4.212kN单个螺栓受拉承载力设计值Ntb=0.9×ftb×As=0.9×170×(π×d2/4)=0.9×170×(3.14×202/4)=48.042kN螺栓所受拉力:Nt=Ns/n=4.212/1=4.212kN≤48.042kN符合要求!2)螺栓抗剪验算-46-
单个螺栓受剪承载力设计值Nvb=0.9×fvb×As=0.9×140×(π×d2/4)=0.9×140×(3.14×202/4)=39.564kN螺栓所受剪力:Nv=Ns/n=4.212/1=4.212kN≤39.564kN符合要求!3)吊耳板计算吊耳板吊耳板吊索方向的最大拉应力:σL=NS/(S(2R-D))=4.212×103/(10×(2×50-20))=5.265N/mm2≤[σ]=160N/mm2符合要求!吊耳板吊索方向的最大剪应力:-46-
τL=NS/(S(2R-D))=4.212×103/(10×(2×50-20))=5.265N/mm2≤[τ]=160N/mm2符合要求!4)角焊缝计算σf=NS/(hr1×lx1)=4.212×103/(10×100)=4.212N/mm2≤βfftw=1.22×160=195.2N/mm2正面角焊缝的强度设计值增大系数βf=1.22符合要求!2、上拉杆与建筑物连接点计算由上式计算可得上拉杆与建筑物连接点最大轴向拉力Ns=4.212kN上拉杆与建筑物连接点角度α2=90°-72.35°=17.65°螺栓所受最大拉力Nt=Ns×cosα2=4.212×cos17.65°=4.014kN螺栓所受最大剪力Nv=Ns×sinα2=4.212×sin17.65°=1.277kN1)螺栓抗拉验算单个螺栓受拉承载力设计值Ntb=0.9×ftb×As=0.9×170×(π×d2/4)=0.9×170×(3.14×202/4)=48.066kN螺栓所受拉力:Nt=Ns/n=4.212/1=4.212kN≤48.066kN符合要求!2)螺栓抗剪验算单个螺栓受剪承载力设计值Nvb=0.9×fvb×As=0.9×140×(π×d2/4)=0.9×140×(3.14×202/4)=39.564kN螺栓所受剪力:Nv=Ns/n=4.212kN≤39.564kN符合要求!-46-
3)角焊缝计算σf=NS/(hr2×lx2)=4.212×103/(10×100)=4.212N/mm2≤βfftw=1.22×160=195.2N/mm2正面角焊缝的强度设计值增大系数βf=1.22符合要求!五、悬挑主梁整体稳定性验算主梁轴向力:N=[(NSZ1)]/nz=[(2.783)]/1=2.783kN压弯构件强度:σmax=Mmax/(γW)+N/A=2.375×106/(1.05×185×103)+2.783×103/3060=13.134N/mm2≤[f]=215N/mm2塑性发展系数γ符合要求!受弯构件整体稳定性分析:其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数:查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得,φb=2由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb值为0.93。σ=Mmax/(φbWx)=2.375×106/(0.929×185×103)=13.817N/mm2≤[f]=215N/mm2符合要求!-46-
十二、附图附图一:-46-
附图二:-46-
附图三:-46-
附图四:-46-
附图五:-46-
附图六:-46-
附图七:-46-
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