外墙双排扣件式钢管脚手架施工方案.doc
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2024-09-20
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1、外墙双排扣件式钢管脚手架施工方案一、工程概况康桥家园1#18#楼、1#-3#半地下室工程,为四层、五层、六层现浇框架结构,沿口高度18.8.m,房屋总高22.855m,总建筑面积65165.3m 2。二、脚手架设计(一)搭设方式:采用双排扣件式钢管脚手架。底排步距2m,上部均为1.8m;立杆横向间距1.2m,立杆纵向间距1.6m。(二)搭设高度:搭设高度为24.35m,计13排。(三)根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)第六条规定,扣件式钢管脚手架允许搭设高度为50米,而本工程的脚手架最大搭设高度为24.35m。所以对本工程的脚手架设计计算。(四)钢管、扣件应按规2、定进行抽样检测,视测试结果及时调整方案(附后)。 三、材质要求(一)钢管1、脚手架钢管应采用现行国家标准直缝电焊钢管(GB/T13793)或低压流体输送用焊接钢管(GB/T3092)中规定的3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准碳素结构钢(GB/T700)中Q235-A级钢的规定。2、脚手架钢管的截面尺寸:外径48mm,壁厚3.5mm;最大长度:横向水平杆2200mm,其它杆6000mm。每根钢管的最大质量不应大于25kg。3、钢管的尺寸和表面质量应符合下列要求:(1)新钢管的检查应符合下列要求:应有产品质量合格证;应有质量检验报告、钢管材质检验方法应符合现行国家标准金属拉伸试验方法(GB/T3、228)的有关规定,质量应符合三、(一)1条规定;钢管表面平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;钢管外径、壁厚、端面等的偏差应符合规定,钢管必须涂有防锈漆。(2)旧钢管的检查应符合下列要求:表面锈蚀深度应符合(J84-2001)中的表8.1.5序号3的规定。锈蚀检查每年一次,检查时,应在锈蚀严重的钢管中抽取三根,在每根锈蚀严重的部位横向截断取样检查,当锈蚀深度超过规定的值时不得使用;钢管弯曲变形应符合(J84-2001)表8.1.5序号4的规定。(二)扣件1、扣件应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)的规定;扣件在螺栓拧4、紧扭力矩达65Nm时,不得发生破坏。2、新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。当对扣件质量有怀疑时,应按现行国家标准钢管脚手架扣件(GB15831)的规定抽样检测。3、旧扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。4、新、旧扣件均应进行防锈处理。四、立杆基础处理1、基础平整夯实,100厚C15砼硬化,落地立杆垂直稳放在砼地坪上。2、立杆基础外侧设置截面为2020cm的排水沟,并在外侧设80cm宽的砼路面(在未进行大面积砼硬化的部位)。五、架体施工方法及搭设要求1、立杆:横向间距1.2m,纵向间距1.6 m,内杆距墙面18m,步高1.8m,且5、相邻接头错开,顶排外立杆必须高出结构1.5m,内立杆低于结构0.8m。2、大横杆:间距0.4m,接头错开,每一立面同一步架内纵向水平高低差应控制在6cm以内。3、小横杆:长度1.4m,端头离墙面15cm。4、扫地杆:外架必须设计纵横向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。5、连墙杆:主体施工期间采用48钢管组合预埋件,随外架搭设进度在结构每层层层设置(且垂直与水平距离均不大于4.5m),另在架体的明断点处1m内、转角1m内、顶部0.8m以内,必须加密设置;装饰工程基本结束后刚性拉结改为沿结构的每层门窗洞6、口处设置(必须采用与架体同材质的临时杆件可靠联结);所有拉结点必须上、下垂直交叉设置;此刚性拉结是保证架子的稳定和拉结的关键,必须按标准进行设置。6、剪刀撑:在脚手架的转角、端头及沿纵向每隔9m或每隔6根立杆的跨中处,每个剪刀撑占两个跨间, 全部落地(底),从底到顶连续设置,联接处采用旋转扣件联接,与地面夹角成45-60之间。剪刀撑的钢管接长,采用叠交方式,二只回转扣件接长,搭接距离视二只扣件间隔不少100cm。7、防护栏杆和踢脚杆:从脚手架的第二步开始,每步在外立杆里侧设1.2m高的防护栏护和0.3高的踢脚杆。顶排必须加设1.5m的护身栏杆。8、脚手架(片)及安全网设置:施工期间脚手片层层满7、铺,脚手架(片)四角用18#铁丝与大横杆扎牢。外脚手架外围内侧用密目安全封闭围护。搭设顺序:立杆小横杆大横杆连墙杆斜拉杆搁栅防护栏杆脚手片安全网。钢管脚手架搭拆方便,但技术要求较高,脚手架的搭设标准是一样的,即外观必须整体平整,做到横平竖直,几何图形一致,各扣件使用正确,紧固力距应达到4-5kg.m,在外架搭设的同时,每班必须做好落手清,一步一清,现场清。9、搭设人员必须是经过专业技术培训合格,持证上岗,且上岗前必须要经过分部分项安全技术交底。六、架体内封闭1、脚手架的架体里立杆距墙体净距一般不应大于20cm,如大于20cm的必须设站人片,且必须设置平稳牢固。2、施工层以下外架每隔3步架,底部8、采用密目安全网或其他隔离措施。七、通道上人斜道搭设按平面布置及施工需要适当确定搭设位置,具体搭设要求如下:1、外脚手架设置上下走人斜道,附着搭设在脚手架的外侧,不得悬挑。斜道的设置应为来回上折形,坡度1:3,宽度1米,转角处平台面积不小于3m2。斜道立杆单独设置,不得借用脚手架立杆,并在垂直方向和水平方向每隔一步或一个纵距设一连接。2、斜道两侧及转角平台外围均应设1.2m高防护栏杆和30cm高踢脚杆,并用合格的密目式安全网封闭。3、斜道侧面及平台外侧设置剪刀撑。4、斜道脚手片采用横铺,每隔30cm设一防滑条,防滑条采用4060mm方木,并多道铅丝绑扎牢固。5、外架与各楼层之间设置进出通道,坡度9、不大于1:3,宽度不小于1米,通道采用木板铺设,两边设1.2米高防护栏杆和30cm高踢脚杆,并固定牢固。所有钢管杆件全部涂刷黄色油漆,底排立杆和各栏杆扶手全部涂刷黄黑相间漆,并在顶三排脚手架和架体中部一排脚手架的外围,设30cm高黄黑相间油漆的踢脚板。八、使用与维护1、架子按需要进行分层搭设,搭设应按每三步架为一个验收段进行分层验收,合格后挂验收合格牌才能投入使用。验收时项目经理、架子班长、安全部门有关人员要参加并签字。2、架子投入使用后,项目部在定期安全检查时要对架子进行检查。3、在装饰开始后,要重点检查架子的拉接与脚手板的铺设情况。4、脚手在使用期间,严禁随意拆除或剪断各种设施。九、脚手架10、的拆除1、拆除现场必须设警戒区域,张挂醒目的警戒标志。警戒区域内严禁非操作人员通行或在脚手架下方继续组织施工。地面监护人员必须履行职责。2、拆架子的高处作业人员应戴安全帽,系安全带,穿软底鞋。3、如遇强风、雨等特殊气候,不应进行脚手架的拆除,夜间实施拆除作业,应具备良好的照明设备。4、所有高处作业人员,应严格按高处作业规定执行和遵守安全纪律、拆除工艺要求。5、建筑物内所有窗户必须关闭锁好,不允许向外开启或向外伸挑物件。6、拆除人员进入岗位以后,先进行检查,加固松动部位,清除步层内留的材料、物件及垃圾块。所有清理物应安全输送至地面,严禁高处抛掷。7、按搭设的反程序进行拆除,即安全网脚手板(片)防11、护栏杆搁栅斜拉杆连墙杆大横杆小横杆立杆。8、不允许分立面拆除或上、下二步同时拆除(踏步式)、认真做到一步一清,一杆一清。9、所有连墙杆、斜拉杆、隔排措施、登高措施必须随脚手架步层拆除同步进行下降,不准先行拆除。10、所有杆件与扣件,在拆除时应分离,不允许杆件上附着扣件输送地面,或两杆同时拆下输送地面。11、所有垫脚手板(片)拆除,自外向里竖立、搬运,防止自里向外翻起后,脚手板(片)面垃圾物件直接从高处堕落伤人。12、当日完工后,仔细检查岗位周围情况,如发现留有隐患的部位,及时进行修复或继续完成至一个程序、一个部位的结束,方准撤离岗位。13、输送至地面的所有杠件、扣件等物件,按类堆放整齐,及时清12、运出场。十、钢管落地脚手架计算书康桥家园1#18#楼、1#3#半地下室工程; 工程建设地点:桥头镇桥头村;属于框架结构;建筑高度:22.86m;总建筑面积:65165.3平方米;总工期:398天。本工程由慈溪友合置业有限公司投资建设,宁波核力建筑设计有限公司设计,慈溪市建筑设计研究院有限公司地质勘察,慈溪市同舟监理咨询有限公司监理,慈溪市正大建筑工程有限公司组织施工;由俞松年担任项目经理,鲁建放担任技术负责人。扣件式钢管落地脚手架的计算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(GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2013、01)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等编制。一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 24.4 m,立杆采用单立杆;搭设尺寸为:横距Lb为 1.2m,纵距La为1.6m,大小横杆的步距为1.8 m;内排架距离墙长度为0.18m;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 483.5; 横杆与立杆连接方式为单扣件;连墙件采用两步三跨,竖向间距 3.6 m,水平间距4.8 m,采用扣件连接;连墙件连接方式为单扣件;2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:2.000 kN/m2;脚手架用途:装修脚手架;同时施工层数:2 层;3.风荷载参数本工程地处浙江慈溪14、市,基本风压0.4 kN/m2;风荷载高度变化系数z,计算连墙件强度时取0.92,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数s 为0.209;4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1278;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;脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:竹笆片脚手板挡板;每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038;脚手板铺设总层数:13;5.地基参数地基土类型:素填土;地基承载力标准值(kPa):120.00;立杆基础底面面积(m2):0.20;地基承载力调15、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(JGJ130-2001)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=0.038 kN/m ;脚手板的自重标准值:P2=0.31.2/(2+1)=0.12 kN/m ;活荷载标准值: Q=21.2/(2+1)=0.8 kN/m;静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.12=0.19 kN/m;活荷载的设计值: q2=1.40.8=1.12 kN/m;图1 大横16、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:M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大弯距为 M1max=0.080.191.62+0.101.121.62 =0.326 kNm;支座最大弯距计算公式如下:M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大弯距为 M2max= -0.100.191.62-0.1171.121.62 =-0.384 kNm;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =Max(0.326106,0.317、84106)/5080=75.591 N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为 = 75.591 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/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:max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中:静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.12=0.158 kN/m;活荷载标准值: q2= Q =0.8 kN/m;最大挠度计算值为: = 0.6770.15816004/(1002.06105121900)+0.9900.816004/(1002.061051219018、0) = 2.347 mm;大横杆的最大挠度 2.347 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1600/150 mm与10 mm,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= 0.0381.6 = 0.061 kN;脚手板的自重标准值:P2=0.31.21.6/(2+1)=0.192 kN;活荷载标准值:Q=21.21.6/(2+1) =1.280 kN;集中荷载的设计值: P19、=1.2(0.061+0.192)+1.4 1.28 = 2.096 kN;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 = ql2/8Mqmax = 1.20.0381.22/8 = 0.008 kNm;集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 2.0961.2/3 = 0.838 kNm ;最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.847 kNm;最大应力计算值 = M / W = 0.847106/5080=166.682 N/mm2 ;小横杆的最大弯20、曲应力 =166.682 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/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:qmax = 5ql4/384EIqmax=50.03812004/(3842.06105121900) = 0.041 mm ;大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.061+0.192+1.28 = 1.533 kN;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:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax = 1533.21、441200(312002-412002/9 ) /(722.06105121900) = 3.745 mm;最大挠度和 = qmax + pmax = 0.041+3.745 = 3.787 mm;小横杆的最大挠度为 3.787 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1200/150=8与10 mm,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,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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(建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范5.2.5):R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,22、取8.00 kN;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 = 0.0381.62/2=0.061 kN;小横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.2/2=0.023 kN;脚手板的自重标准值: P3 = 0.31.21.6/2=0.288 kN;活荷载标准值: Q = 21.21.6 /2 = 1.92 kN;荷载的设计值: R=1.2(0.061+0.023+0.288)+1.41.92=3.135 kN;R 8.00 kN,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23、括以下内容:(1)每米立杆承受的结构自重标准值,为0.1278kN/mNG1 = 0.1278+(1.602/2)0.038/1.8024.35 = 3.943kN;(2)脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为0.3kN/m2NG2= 0.3131.6(1.2+0.2)/2 = 4.306 kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/mNG3 = 0.15131.6/2 = 1.56 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005 kN/m2NG4 = 0.0051.624.35 = 0.195 kN;经计算得到,静荷载标准值NG = NG24、1+NG2+NG3+NG4 = 10.003 kN;活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,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 = 21.21.62/2 = 3.84 kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.210.003+ 0.851.43.84= 16.574 kN;不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+1.4NQ=1.210.003+1.43.84=17.38kN;六、立杆的稳定性计算: 风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷25、载规范(GB50009-2001)的规定采用:0 = 0.4 kN/m2;z - 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:z= 0.74;s - 风荷载体型系数:取值为0.209;经计算得到,风荷载标准值为:Wk = 0.7 0.40.740.209 = 0.043 kN/m2;风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为:Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.0431.61.82/10 = 0.027 kNm;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) + MW/W f立杆的轴心压力设计值 :N = 16.574 kN26、;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) f立杆的轴心压力设计值 :N = N= 17.38kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;计算长度附加系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表5.3.3得 : k = 1.155 ;计算长度系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表5.3.3得 : = 1.53 ;计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 3.181 m;长细比: L0/i = 201 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 := 0.179立杆净截面面积 : 27、A = 4.89 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2;考虑风荷载时 = 16573.772/(0.179489)+26714.558/5080 = 194.606 N/mm2;立杆稳定性计算 = 194.606 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!不考虑风荷载时 = 17380.172/(0.179489)=198.56 N/mm2;立杆稳定性计算 = 198.56 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!七、最大搭设高度的计算: 按建筑28、施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)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:Hs = Af - (1.2NG2k + 0.851.4(NQk + MwkA/W)/1.2Gk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 = 6.06 kN;活荷载标准值 :NQ = 3.84 kN;每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.128 kN/m;计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.027 /(1.4 0.85) = 0.022 29、kNm;Hs =( 0.1794.8910-4205103-(1.26.06+0.851.4(3.84+0.1794.891000.022/5.08)/(1.20.128)=36.786 m;按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)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 = Hs /(1+0.001Hs)H = 36.786 /(1+0.00136.786)=35.481 m;H= 35.481 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 H =35.481 m。脚手架单立杆搭设高度为24.35m,小于H,满足要求!30、八、连墙件的稳定性计算: 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:Nl = Nlw + N0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算z0.92,s0.209,00.4,Wk = 0.7zs0=0.7 0.920.2090.4 = 0.054 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 17.28 m2;按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)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= 5.000 kN;风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:Nlw = 1.4WkAw = 1.302 kN;连墙件的轴向力设计值 31、Nl = Nlw + N0= 6.302 kN;连墙件承载力设计值按下式计算:Nf = Af其中 - 轴心受压立杆的稳定系数;由长细比 l/i = 180/15.8的结果查表得到 =0.971,l为内排架距离墙的长度;A = 4.89 cm2;f=205 N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9714.8910-4205103 = 97.338 kN;Nl = 6.302 Nf = 97.338,连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用单扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl =6.302小于单扣件的抗滑力 8 kN,满足要求!连墙件扣件连接示意图九、立杆的地基承载力计算: 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 地基承载力设计值:fg = fgkkc = 120 kPa; 其中,地基承载力标准值:fgk= 120 kPa ;脚手架地基承载力调整系数:kc = 1 ; 立杆基础底面的平均压力:p = N/A =82.869 kPa ;其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 16.574 kN;基础底面面积 :A = 0.2 m2 。p=82.869kPa fg=120 kPa 。地基承载力满足要求!