教育港建设项目配套设施数码广场外幕墙落地脚手架施工方案

'外幕墙落地脚手架施工方案一、工程概况定西中和教育港建设项目配套设施（数码广场）项目幕墙工程，框架结构，地下一层，地上四层，建筑面积为38287.54㎡，建筑檐口高度21.15米。本工程外立面采用花岗岩石材、60mm憎水保温岩棉（100kgmm³）、60mm挤塑板（阻燃）表面真石漆、横隐竖明玻璃幕墙、铝合金通风百叶、玻璃栏杆、点式雨棚、网架结构采光顶、地弹门、隔热断桥铝合金窗、车道雨棚。本工程幕墙工程由北京建磊国际装饰工程股份有限公司设计。建筑物位于定西市安定区新城区。二、施工准备及施工条件1、熟悉建筑工程施工图，了解建筑物构造形式。2、清除脚手架搭设四周的障碍物，分层夯实基础，并做好排水措施。3、对脚手架搭拆施工班组进行安全、技术交底，交底双方均应签字。4、脚手架必须检查验收合格后方能使用。三、主要材料要求1、钢管应符合GB/700标准，表面应光滑，不得有折叠、裂缝、搭焊等缺陷存在，不得有超过壁厚允许偏差值的划道、刮伤、焊缝错位、烧伤结疤等缺陷存在，钢管表面锈蚀的深度<0.50mm，钢管弯曲<12mm。脚手架钢管严禁用电焊或氧焊切割，严禁打孔。剪刀撑漆成黑黄警戒色。2、扣件质量应符合《钢管脚手架扣件》（JGJ22-85）均规定对重复使用的扣件应及时检查，有裂缝、变形的扣件严禁使用。滑丝的螺栓必须更换，垫圈必须齐全，表面应涂油漆防腐，扣件螺栓拧紧，扭力矩达65N.M时，铸铁扣件不得发生破坏。 四、主要机具要求主要机具应有扳手、力矩扳手、工具袋套、水准仪、经纬仪、水平尺、线锤等。五、脚手架计算书《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）中国建筑工业出版社；《钢结构设计规范》（GB50017-2014）中国建筑工业出版社；《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）中国建筑工业出版社；《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）中国建筑工业出版社；《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）中国建筑工业出版社；《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）中国建筑工业出版社。一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为27.5米，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：立杆的纵距为1.5米，立杆的横距为0.8米，大小横杆的步距为1.5米；内排架距离墙长度为0.35米；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；采用的钢管类型为Φ48×3.0；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；连墙件采用两步三跨，竖向间距3米，水平间距4.5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:2.000kN/m2；脚手架用途:装修脚手架；同时施工层数:1层；3.风荷载参数本工程地处江苏省苏州市，基本风压为0.45kN/m2；风荷载高度变化系数μz为1.00，风荷载体型系数μs为0.65；脚手架计算中考虑风荷载作用4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):0.1394；脚手板自重标准值(kN/m2):0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:22；脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.033；5.地基参数地基土类型:碎石土；地基承载力标准值(kpa):160.00；立杆基础底面面积(m2):0.25；地基承载力调整系数:1.00。 二、大横杆的计算: 按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)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=0.033kN/m；脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.8/(2+1)=0.08kN/m；活荷载标准值:Q=2×0.8/(2+1)=0.533kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.033+1.2×0.08=0.136kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×0.533=0.747kN/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)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=0.08×0.136×1.52+0.10×0.747×1.52=0.192kN.m； 支座最大弯距计算公式如下:支座最大弯距为M2max=-0.10×0.136×1.52-0.117×0.747×1.52=-0.227kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.192×106,0.227×106)/4490=50.557N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=50.557N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=0.033+0.08=0.113kN/m；活荷载标准值:q2=Q=0.533kN/m；最大挠度计算值为：V=0.677×0.113×15004/(100×2.06×105×107800)+0.990×0.533×15004/(100×2.06×105×107800)=1.379mm；大横杆的最大挠度1.379mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm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=0.033×1.5=0.05kN；脚手板的自重标准值：P2=0.3×0.8×1.5/(2+1)=0.120kN；活荷载标准值：Q=2×0.8×1.5/(2+1)=0.800kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.05+0.12)+1.4×0.8=1.324kN；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=1.2×0.033×0.82/8=0.003kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=1.324×0.8/3=0.353kN.m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.356kN.m； 最大应力计算值σ=M/W=0.356×106/4490=79.342N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=79.342N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/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=5×0.033×8004/(384×2.06×105×107800)=0.008mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.05+0.12+0.8=0.97kN；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=969.95×800×(3×8002-4×8002/9)/(72×2.06×105×107800)=0.794mm；最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.008+0.794=0.802mm；小横杆的最大挠度为0.802mm小于小横杆的最大容许挠度800/150=5.333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=0.033×1.5×2/2=0.05kN小横杆的自重标准值:P2=0.033×0.8/2=0.013kN；脚手板的自重标准值:P3=0.3×0.8×1.5/2=0.18kN；活荷载标准值:Q=2×0.8×1.5/2=1.2kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.05+0.013+0.18)+1.4×1.2=1.972kN；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0.1394NG1=[0.1394+(1.50×2/2)×0.033/1.50]×27.50=4.749；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3NG2=0.3×22×1.5×(0.8+0.3)/2=5.445kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15NG3=0.15×22×1.5/2=2.475kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.5×27.5=0.206kN； 经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=12.876kN；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=2×0.8×1.5×1/2=1.2kN；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)的规定采用：Wo=0.45kN/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；Us--风荷载体型系数：取值为0.645；经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.45×1×0.645=0.203kN/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=1.2×12.876+1.4×1.2=17.131kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×12.876+0.85×1.4×1.2=16.879kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为 Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.203×1.5×1.52/10=0.082kN.m；六、立杆的稳定性计算: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。不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：立杆的轴向压力设计值：N=17.131kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.59cm；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=1.5；计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：l0=2.599m；长细比Lo/i=163；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=0.265；立杆净截面面积：A=4.24cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=4.49cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；σ=17131/(0.265×424)=152.462N/mm2；立杆稳定性计算σ=152.462N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=16.879kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.59cm；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=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=2.599m；长细比:L0/i=163；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=0.265立杆净截面面积：A=4.24cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=4.49cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；σ=16878.6/(0.265×424)+81600.159/4490=168.393N/mm2；立杆稳定性计算σ=168.393N/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《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=8.126kN；活荷载标准值：NQ=1.2kN； 每米立杆承受的结构自重标准值：Gk=0.139kN/m；Hs=[0.265×4.24×10-4×205×103-(1.2×8.126+1.4×1.2)]/(1.2×0.139)=69.359m；按《规范》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]=69.359/(1+0.001×69.359)=64.86m；[H]=64.86和50比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。脚手架单立杆搭设高度为21.5m，小于[H]，满足要求！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=8.126kN；活荷载标准值：NQ=1.2kN；每米立杆承受的结构自重标准值：Gk=0.139kN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.082/(1.4×0.85)=0.069kN.m；Hs=(0.265×4.24×10-4×205×103-(1.2×8.126+0.85×1.4×(1.2+0.265×4.24×100×0.069/4.49)))/(1.2×0.139)=58.658m； 按《规范》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]=58.658/(1+0.001×58.658)=55.408m；[H]=55.408和50比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。脚手架单立杆搭设高度为21.5m，小于[H]，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：Nl=Nlw+N0风荷载标准值Wk=0.203kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=13.5m2；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=3.84kN；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=8.84kN；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=350/15.9的结果查表得到φ=0.941，l为内排架距离墙的长度； 又：A=4.24cm2；[f]=205N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.941×4.24×10-4×205×103=81.792kN；Nl=8.84