16万㎡住宅及商铺项目脚手架施工方案(39页).doc
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编号:714972
2023-07-20
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1、一、编制依据:1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20XX2、工程建设标准强制性条文 20XX年版3、建筑施工手册第四版4、建筑施工安全检查标准 JGJ59-995、建筑安全管理实例6、高处作业规范 JGJ80917、建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-20XX8、xx建筑设计有限公司设计的工程建筑、结构施工图二、工程概况本工程为8#栋、9#栋、10#、11#栋、12#栋、13#栋住宅及相连地下室组合的群体工程,总建筑面积为165687.66m2,其中双层连体地下室的建筑面积约31122 m2,A、B区商铺总面积为1994.08m2。住宅楼建筑结构形式为框剪结构。各栋2、楼及地下室概况见下表:栋号总建筑面积 总层数标准层层高建筑高度8#栋24408.62m233+1 2.95m 99.9m9#栋26703m2 33+12.95m 99.9m10#栋21849.79m2 32+12.95m96.95m11#栋21054.32m2 32+2 2.95m96.95m12#栋12853.12m2 33+22.95m 99.9m13#栋25702.73m2 33+12.95m 99.9m连体地下室31122 m2 23.3m/3.5m 6.8m三、脚手架设计(以11#栋为例,其余栋类同)1、 总体设计:本工程建筑外架采用落地式脚手架和悬挑式脚手架配合使用方式,7层以下搭3、设落地式双排钢管脚手架,7层以上部分以每7层划分一个悬挑段,共4个悬挑段,分别设置在楼板结构层第7层、第14层、第21层、第28层,采用16#工字钢作悬挑处理。此架为一架三用,既用于结构施工和装修施工,同时兼作安全防护。悬挑件按悬挑工字钢及工字钢与斜拉钢丝绳组合结构分别计算,均满足受力要求,以避免由于悬挑工字钢连接失效后的悬挑架的安全要求。脚手架施工材料:主要承力杆:采用483mm钢管;材料要求:钢管表面应平直光滑,钢管使用前涂刷防锈漆。钢管使用前必须检查钢管上是否有孔。连接主要采用可锻铸铁制作扣件,使用前进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换,脚手板采用毛竹制作的竹串片4、板。安全网采用2R阻燃密目式安全网。2、 落地式脚手架基本设计:立杆的纵距为1.50米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.45 米;搭设高度为20 米,立杆采用单立管;内排架与墙的距离为0.30米;采用的钢管类型为 483mm;连墙件采用两步三跨,竖向间距2.90 米,水平间距4.50 米,采用扣件连接;连墙件的连接方式采用双扣件连接;3、 悬挑式脚手架基本设计:立杆的纵距为1.50米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.45 米;搭设高度为19.8 米,立杆采用单立管;内排架与墙的距离为0.30米;采用的钢管类型为 483mm;连墙件采用两步三跨,竖向间距2.90 米,水平间距4.5、50 米,采用扣件连接;连墙件的连接方式采用双扣件连接;悬挑水平钢梁采用16#工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.50米,建筑物内锚固段长度2.30 米。与楼板连接采用在楼板预埋18(I级光面钢筋)的锚固筋进行连接;悬挑水平钢梁采用14的钢丝绳与建筑物拉结。四、脚手架计算1、 落地架计算书钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-20XX)、建筑地基基础设计规范(GB 50007-20XX)、建筑结构荷载规范(GB 50009-20XX)、钢结构设计规范(GB 50017-20XX)等规范。1-1 参数信息:1.脚手架参数搭设尺寸为:立杆的纵距为1.50米,立杆的横6、距为1.05米,立杆的步距为1.45 米;计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为20 米,立杆采用单立管;内排架与墙的距离为0.30米;小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为 2;采用的钢管类型为 483mm;横杆与立杆连接方式为单扣件;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2.90 米,水平间距4.50 米,采用扣件连接;连墙件连接方式为双扣件;2.活荷载参数施工荷载均布参数(kN/m2):2.000; 3.风荷载参数湖南省株洲市地区,基本风压为0.40,风荷载高度变化系数z为0.74,风荷载体型系数s为1.20;考虑风荷载4.静荷载参数每米立杆数承受的结构自重标准(kN7、/m2):0.1426;脚手板自重标准值(kN/m2 ):0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.110;安全设施与安全网(kN/m2 ):0.005;脚手板铺设层数:4;脚手板类别:竹串片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆冲压钢;5.地基参数地基土类型:碎石土;地基承载力标准值(kN/m2):100.00;基础底面扩展面积(m2):0.4;基础降低系数:0.40。1-2、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.033 kN/m ;脚手板8、的荷载标准值: P2= 0.3501.500/3=0.175 kN/m ;活荷载标准值: Q=2.0001.500/3=1.000 kN/m;荷载的计算值: q=1.20.033+1.20.175+1.41.000 = 1.650 kN/m;小横杆计算简图2.强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩,计算公式如下: 最大弯矩 Mqmax =1.6501.0502/8 = 0.227 kN.m; = Mqmax/W =50.643 N/mm2;小横杆的计算强度小于 205.0 N/mm2,满足要求!3.挠度计算:最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度荷载标准值q=0.033+0.1759、+1.000 = 1.208 kN/m ;最大挠度 V = 5.01.2081050.04/(3842.060105107800.0)=0.861 mm;小横杆的最大挠度小于 1050.0 / 150=7.000 与10 mm,满足要求!1-3、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,小横杆在大横杆的上面。1.荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.0331.050=0.035 kN;脚手板的荷载标准值: P2= 0.3501.0501.500/3=0.184 kN;活荷载标准值: Q= 2.0001.0501.500/3=1.050 kN;荷载的计算值: P=(1.20.010、35+1.20.184+1.41.050)/2=0.866 kN;大横杆计算简图2.强度计算最大弯矩考虑为大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:M1max=0.080.0331.5001.5002=0.009 kN.m;集中荷载最大弯矩计算公式如下:集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2670.8661.500= 0.347 kN.m; M = M1max + M2max = 0.009+0.347=0.356 kN.m抗弯强度:= 0.356106/4490.0=79.269 N/mm2;大横杆的抗弯强度= 79.269 小于f=205.0N/mm2;311、.挠度计算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和,单位:mm均布荷载最大挠度计算公式如下:大横杆自重均布荷载引起的最大挠度: Vmax= 0.6770.0331500.04 /(1002.060105107800.0) = 0.051 mm;集中荷载最大挠度计算公式如下:集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度: P=(0.035+0.184+1.050)/2=0.634kN V= 1.8830.6341500.03/ ( 100 2.060105107800.0) = 1.815 mm;最大挠度和:V= Vmax + Vpmax = 0.051+1.815=1.86712、 mm;大横杆的最大挠度小于 1500.0 / 150=10.0 或者10 mm,满足要求!1-4、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6.40 kN;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 = 0.0331.050=0.035 kN;脚手板的荷载标准值: P2 = 0.3501.0501.500/2=0.13、276 kN;活荷载标准值: Q = 2.0001.0501.500 /2 = 1.575 kN;荷载的计算值: R=1.2(0.035+0.276)+1.41.575=2.578 kN;R 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 1-5、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)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1426 NG1 = 0.14314.350 = 2.046 kN;(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0.35 NG2= 0.35041.500(1.05014、+0.3)/2 = 1.418 kN;(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0.11 NG3 = 0.11041.500/2 = 0.330 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.50014.350 = 0.108 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.901 kN;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= 2.0001.0501.5002/2 = 3.150 kN;风荷载标准值应按照15、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(GB50009-20XX)的规定采用: Wo = 0.400 kN/m2;Uz - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-20XX)的规定采用:Uz= 0.740 ;Us - 风荷载体型系数:Us =1.200 ;经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.7 0.4000.7401.200 = 0.249 kN/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= 1.23.901+ 1.43.150= 9.092 kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 16、1.2 NG+0.851.4NQ = 1.23.901+ 0.851.43.150= 8.430 kN;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 1.40.2491.5001.4502/10 = 0.093 kN.m;1-6、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 =9.092 kN;计算立杆的截面回转半径:i = 1.59 cm;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 = 2.517、12 m; Lo/i = 158.000 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到:= 0.281 ;立杆净截面面积: A = 4.24 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.49 cm3;钢管立杆抗压强度设计值:f =205.000 N/mm2; = 9092.000/(0.281424.000)=76.309 N/mm2;立杆稳定性计算 = 76.309 小于 f = 205.000 N/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 =8.430 kN;计算立杆的截面回转半径:i = 1.59 cm;计算长度附加系数: K = 18、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 = 2.512 m; Lo/i = 158.000 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到:= 0.281立杆净截面面积: A = 4.24 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.49 cm3;钢管立杆抗压强度设计值:f =205.000 N/mm2; = 8430.222/(0.281424.000)+93313.660/4490.000 = 91.539 N/mm2;立杆稳定性计算 = 91.539 小于 f = 205.000 N/m19、m2 满足要求!1-7、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 = 1.898 kN;活荷载标准值:NQ = 3.150 kN;每米立杆承受的结构自重标准值:Gk = 0.143 kN/m;Hs =0.2814.24010-4205.000103-(1.21.898 +1.43.150)/(1.20.143)=103.655 m;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 = 103.655 /(1+0.0020、1103.655)=93.920 m;H= 93.920 和 50 比较取较小值。得到,脚手架搭设高度限值 H =50.000 m。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 = 1.898 kN;活荷载标准值:NQ = 3.150 kN;每米立杆承受的结构自重标准值:Gk = 0.143 kN/m;计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.093 /(1.4 0.85) = 0.078 kN.m; Hs =( 0.2821、14.24010-4205.00010-3-(1.21.898+0.851.4(3.150+0.2814.2400.078/4.490)/(1.20.143)=93.051 m;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 = 93.051 /(1+0.00193.051)=85.130 m;H= 85.130 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 H =50.000 m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 = 22、1.855 kN;活荷载标准值:NQ = 3.150 kN;每米立杆承受的结构自重标准值:Gk = 0.143 kN/m;Hs =0.2814.24010-4205.000103-(1.21.855+1.43.150)/(1.20.143)=103.953 m;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 = 103.953 /(1+0.001103.953)=94.164 m;H= 94.164 和 50 比较取较小值。得到,脚手架搭设高度限值 H =50.000 m。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23、的轴向力 NG2K(kN)计算公式为:NG2K = NG2+NG3+NG4 = 1.855 kN;活荷载标准值:NQ = 3.150 kN;每米立杆承受的结构自重标准值:Gk = 0.143 kN/m;计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.093 /(1.4 0.85) = 0.078 kN.m;Hs =( 0.2814.24010-4205.00010-3-(1.21.855+0.851.4(3.150+0.2814.2400.078/4.490)/(1.20.143)=93.348 m;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24、50米:H = 93.348 /(1+0.00193.348)=85.378 m;H= 85.378 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 H =50.000 m。1-8、连墙件的计算: 连墙件的轴向力计算值应按照公式计算:Nl = Nlw + No风荷载基本风压值 Wk = 0.249 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 13.050 m2;连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), No= 5.000 kN;风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算: NLw = 1.4WkAw = 4.543 kN;连墙件的轴向力计算值25、 NL= NLw + No= 9.543 kN;其中 - 轴心受压立杆的稳定系数,l为内排架距离墙的长度,由长细比 l/i=300.000/15.900的结果查表得到0.949; A = 4.24 cm2;f=205.00 N/mm2;连墙件轴向力设计值 Nf=Af=0.9494.24010-4205.000103 = 82.487 kN;Nl=9.543Nf=82.487,连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用双扣件与墙体连接。经过计算得到 Nl=9.543小于双扣件的抗滑力 16.0 kN,满足要求!连墙件扣件连接示意图1-9、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 26、p fg 地基承载力设计值: fg = fgkKc = 400.000 kN/m2;其中,地基承载力标准值:fgk= 100.000 kN/m2 ;脚手架地基承载力调整系数:kc = 0.400 ;立杆基础底面的平均压力,p = N/A =21.075 kN/m2 ;其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:N = 8.430 kN;基础底面面积 (m2):A = 0.40 m2。p=21.075 fg=40.000 kN/m2 。地基承载力的计算满足要求!2、悬挑架计算书钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-20XX)、建筑结构荷载规范(GB 50009-227、0XX)、钢结构设计规范(GB 50017-20XX)等规范。2-1、参数信息:1.脚手架参数搭设尺寸为:立杆的纵距为1.50米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.45 米;计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为19.8 米,立杆采用单立管;内排架与墙距离为0.30米;小横杆在上,搭接在大横杆上的大横杆根数为 2;采用的钢管类型为 483mm;横杆与立杆连接方式为单扣件;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2.90 米,水平间距4.50 米,采用扣件连接;连墙件连接方式为双扣件;2.活荷载参数施工荷载均布参数(kN/m2):2.000;3.风荷载参数湖南省株洲市地区,28、基本风压为0.400,风荷载高度变化系数z为0.840,风荷载体型系数s为1.200;考虑风荷载;4.静荷载参数每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):0.1426;脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.110;安全设施与安全网(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:4;脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆冲压钢;4.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16号工字钢 ,其中建筑物外悬挑段长度1.50米,建筑物内锚固段长度2.30 米。与楼板连接采用再楼板预埋18的锚固筋进行连接;楼板混凝土标号:C35;5.拉绳参数悬挑水平钢梁采用钢丝绳与29、建筑物拉结。 钢丝绳安全系数为:3.5;钢丝绳与墙距离为(m):1.400;最里面支点距离建筑物1.40 m。2-2、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.033 kN/m ;脚手板的荷载标准值: P2= 0.3001.500/3=0.150 kN/m ;活荷载标准值: Q=2.0001.500/3=1.000 kN/m;荷载的计算值: q=1.20.033+1.20.150+1.41.000 = 1.620 kN/m;小横杆计算简图2.强30、度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩,计算公式如下: 最大弯矩 Mqmax =1.6201.0502/8 = 0.223 kN.m; = Mqmax/W =49.722 N/mm2;小横杆的计算强度小于 205.0 N/mm2,满足要求!3.挠度计算:最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度荷载标准值q=0.033+0.150+1.000 = 1.183 kN/m ;最大挠度 V = 5.01.1831050.04/(3842.060105107800.0)=0.843 mm;小横杆的最大挠度小于 1050.0 / 150=7.000 与10 mm,满足要求!2-3、大横杆的计算:大31、横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。1.荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.0331.050=0.035 kN;脚手板的荷载标准值: P2= 0.3001.0501.500/3=0.158 kN;活荷载标准值: Q= 2.0001.0501.500/3=1.050 kN;荷载的计算值: P=(1.20.035+1.20.158+1.41.050)/2=0.850 kN;大横杆计算简图2.强度计算最大弯矩考虑为大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:M1max=0.080.0331.5001.5002=0.009 kN.m;集中荷32、载最大弯矩计算公式如下:集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2670.8501.500= 0.341 kN.m; M = M1max + M2max = 0.009+0.341=0.350 kN.m抗弯强度:= 0.350106/4490.0=77.864 N/mm2;大横杆的抗弯强度= 77.864 小于f=205.0N/mm2;3.挠度计算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和,单位:mm均布荷载最大挠度计算公式如下:大横杆自重均布荷载引起的最大挠度: Vmax= 0.6770.0331500.04 /(1002.060105107800.0) = 0.051 33、mm;集中荷载最大挠度计算公式如下:集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度: P=(0.035+0.158+1.050)/2=0.621kN V= 1.8830.6211500.03/ ( 100 2.060105107800.0) = 1.778 mm;最大挠度和:V= Vmax + Vpmax = 0.051+1.778=1.829 mm;大横杆的最大挠度小于 1500.0 / 150=10.0 或者10 mm,满足要求!2-4、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34、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6.40 kN;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 = 0.0331.050=0.035 kN;脚手板的荷载标准值: P2 = 0.3001.0501.500/2=0.236 kN;活荷载标准值: Q = 2.0001.0501.500 /2 = 1.575 kN;荷载的计算值: R=1.2(0.035+0.236)+1.41.575=2.530 kN; R 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 2-5、脚35、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)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1426 NG1 = 0.14319.8 = 2.823 kN; (2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板,标准值为0.30 NG2= 0.30041.500(1.050+0.3)/2 = 1.215 kN; (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0.11 NG3 = 0.11041.500/2 = 0.330 kN; (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 36、0.0051.50019.8 = 0.149 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.517 kN;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= 2.0001.0501.5002/2 = 3.150 kN;风荷载标准值应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(GB50009-20XX)的规定采用: Wo = 0.400 kN/m2;Uz - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-20XX)的规定采用:Uz= 0.840 ;U37、s - 风荷载体型系数:Us =1.200 ;经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.7 0.4000.8401.200 = 0.282 kN/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= 1.24.517+ 1.43.150= 9.830 kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.24.517+ 0.851.43.150= 9.169 kN;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 1.40.2821.500 1.4502/10 = 38、0.106 kN.m;2-6、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 =9.83 kN;计算立杆的截面回转半径:i = 1.59 cm;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 = 2.512 m; Lo/i = 158.000 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得;立杆净截面面积: A = 4.24 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.49 cm3;钢管立杆抗压强度设计值:f =205.000 N/mm2;39、 = 9830.000/(0.281424.000)=82.508 N/mm2;立杆稳定性计算 = 83.793 小于 f = 205.000 N/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 =9.169 kN;计算立杆的截面回转半径:i = 1.59 cm;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 = 2.512 m; Lo/i = 158.000 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到:= 0.281立杆净截面面积: A = 40、4.24 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.49 cm3;钢管立杆抗压强度设计值:f =205.000 N/mm2; = 9168.876/(0.281424.000)+105923.614/4490.000 = 100.547 N/mm2;立杆稳定性计算 = 100.547小于 f = 205.000 N/mm2 满足要求!2-7、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 = 0.282 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 13.050 m2;连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(k41、N), No= 5.000 kN;风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算: NLw = 1.4WkAw = 5.157 kN;连墙件的轴向力计算值 NL= NLw + No= 10.157 kN;其中 - 轴心受压立杆的稳定系数,l为内排架距离墙的长度,由长细比 l/i=300.000/15.900的结果查表得到0.949; A = 4.24 cm2;f=205.00 N/mm2;连墙件轴向力设计值 Nf=Af=0.9494.24010-4205.000103 = 82.487 kN;Nl=10.157Nf=82.487,连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用双扣件与墙体连接。经42、过计算得到 Nl=10.157小于双扣件的抗滑力 16.0 kN,满足要求!连墙件扣件连接示意图2-8、悬挑梁的受力计算:悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算悬出端C受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。悬臂单跨梁计算简图支座反力计算公式支座弯矩计算公式C点最大挠度计算公式其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。本工程算例中,m =1.500 m,l = 2.000 m,m1 = 0.300 m,m2 = 1.350 m;水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.000 cm4,截面模量(抵抗矩) W = 141.000 cm3。受脚手架作用集中强度计算荷载43、 P=1.24.517+1.43.150=9.830kN水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.226.1000.00078500.0000.001 =0.246 kN/m k=1.500/2.000=0.750 k1=0.300 / 2.000 = 0.150 k2=1.350 / 2.000 = 0.675代入公式,经过计算得到支座反力 RA = 28.155 kN支座反力 RB = -8.002 kN最大弯矩 MA = 16.497 kN.m 截面应力 = 16496715.150 /( 1.05 141000.000 )= 111.427 N/mm2水平支撑梁的计算强度 111.427 小于44、 215.000 N/mm2,满足要求!受脚手架作用集中计算荷载 N= 4.517 +3.150 = 7.667 kN水平钢梁自重计算荷载 q= 0.003 78.500 = 0.205 kN/m最大挠度 Vmax= 5.936 m按照钢结构设计规范(GB50017-20XX)附录A结构变形规定,受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍,即2700.000 mm水平支撑梁的最大挠度小于 2700.000 / 400 ,满足要求!现对水平悬挑钢梁的抗剪强度进行验算:=VS/(Itw)fvfv: 水平悬挑钢梁的抗剪强度, 取120mpa;V: 截面的剪力最大值,为支座A处反力RA = 28.155 45、kN;S: 钢梁剪应力处的面积矩,查表得为80.8cm3;I: 钢梁的惯性矩,为1130cm4;tw: 钢梁的腹板厚度 6mm; 代入公式求得=33.34N/mm2,小于120.00 N/mm2,满足要求!2-9、悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下其中b - 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:经过计算得到强度 b = 570 9.988.0 235 /( 2700.0160.0235.0) = 1.15由于b大于0.6,查钢结构设计规范(GB50017-20XX)附表B,得到 b值为0.825。经过计算得到强度 = 16.497106 /( 0.82546、141000.00 )= 141.871 N/mm2;水平钢梁的稳定性计算 = 141.871 小于 f = 215.000 N/mm2 ,满足要求!2-10、拉绳的受力计算:水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力 RCi=RUisini按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=15.844kN2-11、拉绳的强度计算:钢丝拉绳(支杆)的内力计算:钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算,为 RU=15.844kN 如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算:其中Fg- 钢丝绳的容许拉力47、(kN);Fg - 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN);计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm); - 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对619、637、661钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;K - 钢丝绳使用安全系数。计算中Fg取15.604kN,=0.820,K=3.5,得到:钢丝绳最小直径必须大于12mm才能满足要求! 选用的14mm钢丝绳嫩满足要求!钢丝拉绳(斜拉杆)的吊环强度计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N,为 N=RU=15.844kN钢丝拉绳(斜拉杆)的吊环强度计算公式为其中 f 为吊环受力的单肢抗剪强度,取f = 12548、N/mm2;所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的吊环最小直径 D=(1584.3914/3.142125.000) 1/2 =13.000mm;2-12、锚固段与楼板连接的计算: 1.水平钢梁与楼板压点采用钢筋拉环,拉环强度计算如下:水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=9.911kN;水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:其中 f 为拉环钢筋抗拉强度,按照混凝土结构设计规范10.9.8f = 50N/mm2;所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径: D=9910.6124/(3.142502)1/2 =11.233mm水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度49、。本工程采用18钢筋作拉环,满足要求。五、脚手架各部件施工要点:1、基础处理:本工程落地式脚手架基础处理采用2种方式:1)施工脚手架基础位于地下室顶板上做法为:脚手架立杆下加设垫木,垫木采用宽度300mm、厚20mm的木板;2)施工脚手架基础位于“临土面”直接落地做法:基坑回填土(原土)夯实,加设150mm厚砼垫层,脚手架立杆下加设垫木,垫木采用2.0m长、宽度不小于200mm、厚20mm的木板,垂直于墙面放置。2、悬挑构件:悬挑工字钢及斜拉钢丝绳的安装详见附图。建筑物以外悬挑梁刷红白油漆,防护栏杆、栏杆刷红白油漆相间外,其余杆件刷黄色油漆,挡脚板从悬挑底层就开始设置(180mm高),往上每350、层等间距设置。3、立杆:脚手架采用单立杆双排脚手架,最顶层的悬挑架立杆顶端高出女儿墙上皮1.2m。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,接头交错布置,两个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内,并在高度方向错开的距离不小于50cm,各接头中心距主节点距离不大于60cm。4、大横杆 大横杆置于小横杆之下,两排立杆的内侧,用直角扣件与立杆扣紧,其长度大于3跨、不小于6m,同一步大横杆四周要交圈。 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,各接头距立柱的距离不大于50cm。5、小横杆 每根立杆与大横杆相交(即主节点),都必须设置一根小横杆,51、并采用直角扣紧在大横杆上,该杆轴线偏离主节点的距离不大于15cm。小横杆间距应与立杆柱距相同,且根据作业层脚踏板搭设的需要,可在两立杆之间在等间距设置增设12根小横杆,其最大间距不大于75cm。 小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于15cm。上下层小横杆应在立杆处错开布置,同层的相临小横杆在立柱处相向布置。6、纵、横向扫地杆纵向扫地杆采用直角固定在距底座下皮20cm处的立杆上,横向扫地杆则用直扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。7、剪刀撑本脚手架采用剪刀撑随立杆,纵横向水平杆同步搭设,通长剪刀撑沿架高及横向连续布置。单立杆部位采用单杆通长剪刀撑,剪刀撑用油漆刷成红白(每种颜色长50cm)相间的52、警示标志。剪刀撑沿架体全高连续设置,每处转角两侧均设置剪刀撑,斜杆与地面的夹角在45, 斜杆相交点处于同一条直线上,并沿架高连续布置。剪刀撑的两根斜杆两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧,在其中间增加24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。剪刀撑的杆件连接采用搭接,其搭接长度100cm,并用不少于4个万向扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端的距离10cm。8、连墙杆本工程脚手架连墙杆主要采用刚性拉结。做法:脚手架的水平杆穿过剪力墙体并在两侧固定或与柱形成抱箍,按每二步三跨全层设置。当设计位置及其附近不能直接装设连墙杆时,在设53、计连墙杆的位置的剪力墙或梁上上埋设钢套管,以便脚手架的水平杆能顺利穿过,脚手架拆除后再把墙洞补上。连墙杆遇剪力墙、柱必须拉结。具体构造详见下图9、防护设置脚手架操作平台采用满铺竹架手板,保证最小的脚手架缝隙不得大于20mm;同时满足横杆上隔层设置满铺竹架手板。在脚手架作业层的外侧边缘在同步距离内设置两道栏杆和一道180mm高的挡脚板(),且栏杆间的净空高度不应大于500mm,作业层下满铺一层竹架板。临边、洞口用架管搭设防护栏杆,对于烟道孔、测量预留孔及时用模板盖实固定。10、卸料平台设置(见卸料平台专项施工方案)11、安全笆设置各栋建筑物在第八层、第二十二层沿建筑临街面设置竹篱笆封闭安全防护圈54、,安全笆向外挑出2米。具体构造详见图。12、斜道设置斜架每跑高度为层高,水平方向长度约为5米,首跑均从靠建筑物外脚手架一侧起跑,共4跑。上下脚手架的梯道、坡道、斜梯、爬梯按规范设置扶手、栏杆,栏杆用油漆涂成红白(每种颜色长50cm)相间的警示栏杆,及时清除通道中的障碍,确保人员上下的安全。、13、脚手架出入口脚手架出入口设置:挑空两根立杆、跨越三步三跨,大小为4.5mX4.05m(宽X高),详图如下。出入口处再搭设6.0mX4.5mX6.0m(长X宽X高)的防护棚,上铺50mm厚的双层脚手板。两层防护层的间距为600。14、醒目条 醒目条沿建筑高度,每隔8.7米(6步)绕建筑物四周一周布置,将55、醒目条固定在该跨脚手架安全网外侧,用铁丝将其与脚手架立杆固定。 醒目条用厚度为12mm厚的竹胶模制作为高度为18cm的木板条,用黄、黑油漆刷为黄黑(每种颜色水平宽度为20mm,呈45度倾角)相间的警示标志。15、安全网 脚手架要满挂全封闭式的密目安全网,密目网采用1.8mX6.0m的规格,用网绳绑扎在大横杆外立杆里侧。作业层网应高于平台1.2m,并在作业层下步架处设一道水平兜网,在架内高度2.9m处设首层平网,往上每隔6步距或建筑层3层设隔层平网,施工层应设随层网。六、主要材料用量:序号名称规格单位数量序号名称规格单位数量1安全网955405锚环自加工个137002竹架板3000300块19056、006钢丝绳12.6M154003钢管483T23007500长拉勾个51004扣件个10800816#工字钢T145七、脚手架搭设、拆除及使用安全技术措施:1、 脚手架搭设使用要求1-1、地基要求:搭设场地应平整、夯实并设置排水措施。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。1-2、材料要求:在搭设之前,必须对进场的脚手架架料使用规格进行严格的检查,质量不合格的架杆及配件禁用。扣件的紧固程度应在4050Nm,并不大于65Nm,对接扣件的抗拉承载力为3KN。扣件上螺栓保持适当的拧紧程度。对接扣件安装时其开口应向内,以防57、进雨水,直角扣件安装时开口不得向下,以保证安全。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。1-3、脚手架必须配合施工进度搭投,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。1-4、脚手架的搭设作业,必须在统一指挥下,严格按照以下规定程序进行:1) 按施工设计放线、铺垫板、设置底座或标定立杆位置;2) 周边脚手架应从一个角部开始并向两边延伸交圈搭设;“一”字形脚手架应从一端开始并向另一端延伸搭设;3) 应按定位依次竖起立杆,将立杆与纵、横向扫地杆连接固定,然后装设第1步的纵向和横向的平杆,随校正立杆垂直之后予以固定,并按此要求继续向上搭设;4) 在设置第一排连墙件前58、,“一”字形脚手架应设置必要数量的抛撑;以确保构架稳定和架上作业人员的安全。边长20m的周边脚手架,亦应适量设置抛撑;5) 剪刀撑、斜杆等整体拉结杆和连墙件应随搭升的架子一起及时设置。1-5、脚手架处于顶层连墙点之上的自由高度不得大于6m。当作业层高出其下连墙件2步或4m以上、且其上无连墙件时,应采取适当的临时撑拉措施。1-6、装设连墙件或其他撑拉杆件时,应注意掌握撑拉的松紧程度,避免引起杆件和架体的显著变形。1-7、脚手架搭设人员必须是经过考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检,合格者方可持证上岗。搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋人在架上进行搭设作业时,作业面上应满铺脚手板并59、予临时固定。不得单人进行装设较重杆配件和其他易发生失横、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业。1-8、每搭完一步脚手架后,应按JGJ130-20XX规范的规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。1-9、相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内,错开距离应符合JGJ130-20XX规范第6.3.5条的规定。1-10、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。1-11、当搭至有连墙件的构造点时,在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后,应立即设置连墙件。1-12、双排脚手架横向水平杆的靠墙一端至墙装饰面的距离不宜大于100mm。1-13、剪刀撑、横向斜撑搭设应符合构造60、要求,并应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设,各底层斜杆下均必须支承在垫板上。1-14、脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120150mm。脚手板探头应用直径3.2mm的镀锌钢丝固定在支承杆件上。1-15、作业层脚手板下部必须满挂平网,形成一道水平防护层。1-16、在拐角、斜道平台平台处的脚手板,应与横向水平杆可靠连接,防止滑动。1-17、在搭设中不得随意改变构架设计、减少杆配件设置和对立杆纵距做100的构架尺寸放大。确有实际情况,需要对构架做调整和改变时,应提交或请示技术主管人员解决。1-18、必须确保脚手架构件和防护设施达到承载可靠和使用安全的要求。作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载。不61、得将模板支架、缆风绳、泵送砼和砂浆的输送管等固定在脚手架上;严禁悬挂起重设备。1-19、当有六级及六级以上的大风雾、雨、雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。在脚手架使用期间,严禁拆除主节点水平杆,纵、横向扫地杆;连墙件。在靠临时马路及大临时,外侧要有防止坠物伤人的防护措施。在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。、搭拆脚手架时,地面要设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。1-20、防雷避电措施:避雷针与大横杆连通、接地线与各栋建筑楼层内避雷系统连成一体的措施。避雷针共设置4根避雷针,避雷针采用12镀锌钢筋制作,高度不小于1m,设置在脚手架四角立杆上,并将所有最上层62、的大横杆全部连通,形成避雷网络。接地线采用40X4(mm)的镀锌扁钢,将立杆与各栋建筑物楼层内避雷系统连成一体,接地线的连接应保证接触牢靠,与立杆连接时应用2道螺栓卡箍连接,螺丝加弹簧垫圈以防松动并保证接触面不小于10mm2,并将表面油漆及氧化层清除,露出金属光泽并涂以中性凡士林。2、脚手架检查与验收2-1、脚手架及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收;1)基础完工后及脚手架搭设前;2)作业层上施加荷载前;3)每搭设完1013m高度后;4)达到设计高度后;5)遇有大风与大雨后;6)停用超过一个月;2-2、进行脚手架检查、验收时应根据以下技术文件:1)建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ63、130-20XX2)技术交底及作业指导书;2-3、脚手架在使用过程中,要定期检查以下项目:1)杆件的设置和连接,连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求;2)扣件螺栓是否松动;3)安全防护措施是否符合要求;4)是否超载;2-4、脚手架的构配件质量与搭设质量,要按规范检查验收后格后方可使用3、脚手架的拆除 3-1、脚手架的拆除作业应按确定的拆除程序进行。连墙件应在位于其上的全部可拆杆件都拆除之后才能拆除。在拆除过程中,凡以松动开连接的杆配件应及时拆除运走,避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。拆下的杆配件应以安全的方式运出或吊下,严禁向下抛掷。在拆除过程中,应作好配合、协调动作,严禁单人进行拆除较重64、杆件等危险性的作业。3-2、拆除前要全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求;3-3、拆除前要根据现场实际情况由单位工程技术负责人进行拆除安全技术交底;3-4、拆除前清除脚手架上杂物及地面障碍物。3-5、拆除脚手架时,必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业;连墙件必须随脚手架逐层拆除,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2步,如高差大于2步,要增设连墙件加固。3-6、当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度时,要先在适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件。3-7、当脚手架采取分段、分立面拆除时,对不拆除的脚手架两端,要按规范设置连墙件和横向斜撑加固。65、3-8、卸料时各配件严禁抛掷至地面;运至地面的构配件应按品种、规格随时码堆存放。3-9、拆除顺序:安全网挡脚板扶手剪刀撑(随每步拆除)大横杆小横杆立柱3-10、拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关的结扣时,应先通知对方,以防坠落。3-11、在拆架时,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。每天拆架下班时,要认真检查,不留下隐患部位。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,要求按如下规定进行文明施工:1、进入施工现场的人员必须戴好安全帽,高空作业系发安全带,穿好防滑鞋等,现场严禁吸烟。2、严禁酗酒人员上架作业,施工操66、作时要求精力集中、禁开玩笑和打闹。3、上架子作业人员上下均应走人行梯道,不准攀爬架子。4、护身栏、脚手板、挡脚板、密目安全网等影响作业班组支模时,如需拆改时,应由架子工来完成,任何人不得任意拆改。5、脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改,如需做局部拆改时,须经技术部同意后由架子工操作。6、施工人员严禁凌空投掷杆件、物料、扣件及其他物品,村料、工具用滑轮和绳索运输,不得乱扔。7、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。8、脚手架堆放场做到整洁、摆放合理、专人保管,并建立严格领、退料手续。9、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。10、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,拆下扣件和铁丝要集中回收处理。应随时整理、检查、按品种、分规格堆放整齐,妥善保管。