35.2m高住宅楼悬挑及双排落地式钢管脚手架安全施工方案24页.doc
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上传人:职z****i
编号:987014
2024-09-04
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1、35.2m高住宅楼悬挑及双排落地式钢管脚手架安全施工方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月一、编制依据本施方案严格按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ1302001、J84-2001)(以下简称规范)编制,本工程扣件式钢管脚手架的设计与施工除符合以上规范外,还符合国家现行有关强制性标准的规定。二、工程概况 XX18#、22#、23#楼及一区车库由XX投资有限公司XX分公司投资建设。18#楼由XX设计顾问有限公司设计;由XX股份有限公司承建,由XX管理有限公司监理。本工程为高层居住建筑,地下室为储2、藏室,一层以上为住宅,总建筑面积为2,建筑总高度(屋面机房层)35.20m。建筑室内设计标高m,室内外高差450mm。本工程建筑结构的安全等级为二级,设计使用年限50年,抗震设防类别为丙类,地基基础设计等级为乙级,剪力墙抗震等级为四级。地基超挖地段采用C15混凝土换填处理,基础垫层为C15,地下室外墙、地下室防水底板、厨卫间楼板为S6防水砼,8.600标高及以下梁、板、墙C30,8.600标高以上梁、板、墙C25,圈梁、构造柱、现浇过梁C20。 三、基本设计方案1、拟采用双排落地式钢管脚手架,落地式脚手架立杆下设底座,底座下铺设通长截面250mm50mm的木垫板。按照脚手架构造要求进行搭设,无3、需计算。2、3层以上采用悬挑脚手架,3层至8层悬挑一次,9层以上悬挑一次,悬挑梁采用18a号槽钢,长度为m,其中悬挑长度,伸入结构板长度,计算锚固长度m;在4层、10层、楼面浇筑砼前每道槽钢预埋两道18钢筋压环,第一道压环距外墙边0.8m,第二道压环距第一道;立杆纵距La=1.00m,立杆横距Lb=1.80m,步距h=,脚手架内立杆距外墙表面5m。槽钢悬挑段端部采用钢丝绳斜拉,斜拉用的钢丝绳采用619+1,直径16mm,强度等级1700MPa;脚手架采用483.5钢管搭设,铺设竹笆。3、连墙件与建筑物和架体的连接采用刚性连接,按二步二跨、菱形布置。四、计算书 钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式4、钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)。计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为15.0米,立杆采用单立管。搭设尺寸为:立杆的纵距米,立杆的横距1.0米,立杆的步距米。采用的钢管类型为48。连墙件采用2步3跨,竖向间距米,水平间距米。施工均布荷载为,同时施工2层,脚手板共铺设4层。悬挑水平钢梁采用18a号槽钢U口水平,其中建筑物外悬挑段长度1.50米,建筑物内压入长度。 悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结,最外面支点距离建筑物。拉杆采用钢丝绳。1、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、(1)均布荷载值计算大横杆的自重标准值脚手板的荷载标准值活荷载标准值静荷载的计算值活荷载的计算值 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)(2)抗弯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矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为1.470)1.支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为1.470)我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!(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: 静荷载标准值活荷载标准值三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度16、.050)1800.04/(100105大横杆的最大挠度小于与10mm,满足要求!2、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。(1)荷载值计算大横杆的自重标准值脚手板的荷载标准值活荷载标准值荷载的计算值 小横杆计算简图(2)抗弯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: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: 0.038) 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!(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7、利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 1050.004/(384105集中荷载标准值集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度(31050.02/9)/(72105最大挠度和 小横杆的最大挠度小于与10mm,满足要求!3、扣件抗滑力的计算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): R Rc其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取;R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;(1)荷载值计算横杆的自重标准值脚手板的荷载标准值 P2=活荷载标准值荷载的计算值单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!当直角扣件8、的拧紧力矩达时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取;双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取;4、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(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(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);经计算得到,静荷载标准值。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9、到,活荷载标准值2风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表的规定采用:Uz 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表的规定采用:Us 风荷载体型系数:经计算得到,风荷载标准值。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2); la 立杆的纵距 (m); h 立杆的步距 (m)。经过计算得10、到风荷载产生的弯矩5、立杆的稳定性计算(1)不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值,; i 计算立杆的截面回转半径,; k 计算长度附加系数,取; u 计算长度系数,由脚手架的高度确定,; l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,; A 立杆净截面面积,; W 立杆净截面模量(抵抗矩3; 由长细比,为3118/16=197; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 ; f 钢管立杆抗压强度设计值,;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 f,满足要求!(2)考虑风荷载时,立杆的稳定性计11、算 其中 N 立杆的轴心压力设计值,; i 计算立杆的截面回转半径,; k 计算长度附加系数,取; u 计算长度系数,由脚手架的高度确定,; l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,; A 立杆净截面面积,; W 立杆净截面模量(抵抗矩; 由长细比,为3118/16=197; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到; MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 489)+387000/5080; f 钢管立杆抗压强度设计值,;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 Nl,连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用扣件与12、墙体连接。经过计算得到大于扣件的抗滑力,采用双扣件连接可满足要求! 连墙件扣件连接示意图7、悬挑梁的受力计算悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。本工程中,脚手架排距为1050mm,内侧脚手架距离墙体500mm,支拉斜杆的支点距离墙体 = 1550mm,水平支撑梁的截面惯性矩,截面抵抗矩W = 141.40cm3,截面积。受脚手架集中荷载水平钢梁自重荷载 悬挑脚手架示意图 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)各支座对支撑梁13、的支撑反力由左至右分别为最大弯矩抗弯计算强度水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!8、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用18a号槽钢U口水平,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 b=570 由于b大于,按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值 经过计算得到强度 ;水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求!9、拉杆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10、14、拉杆的强度计算拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算,为RU=15.421kN 拉绳的强度计算: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(kN); Fg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN); 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对619、637、661钢丝绳分别取、和; K 钢丝绳使用安全系数,取。选择拉钢丝绳的破断拉力要大于。选择619+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径。钢丝拉绳的吊环强度计算:钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N,为 N=RU=15.421kN 丝拉绳的吊环强度计算公式为 其中 f 为吊环抗拉强度,取f =15、 50N/mm2,每个吊环按照两个截面计算;所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=15421502)1/2=15mm11、锚固段与楼板连接的计算(1)水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下:水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=9.538kN 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,每个拉环按照两个截面计算,按照混凝土结构设计规范f = 50N/mm2;所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=9538502)1/2=12mm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。(2)水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力16、锚固强度计算如下:锚固深度计算公式 其中 N 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,; d 楼板螺栓的直径,d = 20mm; fb 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取; h 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度,经过计算得到 h 要大于201.5)=。(3)水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算如下: 混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式 其中 N 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,; d 楼板螺栓的直径,d = 20mm; b 楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=100mm; fcc 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取;经过计算得到公式右边等于楼板混凝土局部承压计算满足要求!五、17、构件、材料计划及要求根据脚手架现场实际布置情况,并参照脚手架构造要求,经过计算,所需材料数量如下表所示:1、材料配备名 称数 量单位规 格普通钢管800000m48竹笆50000m2100100密目安全网60000m2直角扣件80000个旋转扣件15000个对接扣件7000个2、机具配备名 称单 位数 量备 注架子扳手把100搭设和拆除架用力矩扳手把10检查架子扣件拧紧力度是否达到要求六、施工准备1、施工前应按施工组织设计中的有关脚手架的要求,向架设和使用人员进行技术交底。2、按照下列要求对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收,不合格产品不得使用。钢管:脚手架钢管质量符合现行国家标准碳素结构钢(G18、B/T700)中Q235-A级钢的规定。采用.钢管,每根钢管的最大质量不应大于25。新旧钢管的尺寸、表面质量和外形分别符合规范第、第8.1.2条的规定。钢管上严禁打孔。扣件: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()的规定。脚手架采用的扣件,在螺栓拧紧扭力矩达Nm,不得发生破坏。脚手板:采用冲压钢脚手板。连墙杆:采用刚性连墙杆。安全网:采用绿色密目安全网。3、经检查合格的构配件应按品种、规格分类,堆放整齐平稳,堆放场地不得有积水。4、清除搭设场地内的杂物,平整搭设场地,并使排水畅通。5、当脚手架基础下有设备基础、管沟时,在脚手架使用过程中不应开挖,否则必须采取加固措施。19、七、构造要求1、纵向水平杆的构造应符合下列规定:纵向水平杆宜设置在立杆内侧,其长度不宜小于跨;纵向水平杆接长采用搭接。应符合下列规定:搭接长度不应小于m,应等间距设置个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm。纵向水平杆应作为横向水平杆的支座,用直角扣件固定在立杆上。2、横向水平杆的构造要求应符合下列规定:主节点处必须设置一横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于mm。在双排脚手架中靠墙一端的外伸长度为mm。作业层上的非主节点处的横向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的。双排脚手架的横向水平杆两端均20、应采用直角扣件固定在纵向水平杆上。3、脚手板设置应符合下列规定:作业层脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120150mm;脚手板应放置在三根横向水平杆上,当脚手板长度小于m时可采用两根横向水平杆支承,但应将脚手板两端与其可靠固定,严防倾覆。可采用对接也可采用搭接,对接时,对接处必须设置两根横向水平杆,脚手板外伸长度为130150mm,两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm,搭接时,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度应大于200mm,其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。作业层端部脚手板探头长度应取150mm,其板长两端均应与支承杆可靠的固定。4、立杆搭设的构造要求:每根立杆底部应设置垫板。脚手21、架必须设置纵横向扫地杆,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,横向扫地杆采用指教扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上,当立杆的基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨,与立杆固定,高低差不应大于1m,靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。立杆的接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接,对接和搭接应符合下列规定:1)立杆上的对接扣件应交错布置:两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm,各接头的中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。2)搭接长度不应小于122、m,采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。5、连墙杆的构造要求:靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300mm;从底层第一步纵向水平杆开始设置,当该处设置有困难时应采取其他有效措施固定。采用菱形布置;采用刚性连墙杆与建筑物可靠连接。具体做法如下:采用短钢管与穿墙对拉螺栓固定,大横杆在于短钢管连接。严禁采用对拉螺栓与大横杆焊接的方法进行连接。当脚手架下部暂不能设置连墙杆时可搭设抛撑。抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接,与地面的倾角在45 60之间;连接点中心距主节点的距离不应大于300mm,抛撑应在连墙杆搭设后方可拆除。6、剪刀撑与横向斜撑的构造要求:外23、侧立面整个长度和高度连续设置剪刀撑;每道剪刀撑的宽度不应小于四跨,且不应小于6米,斜杆和地面的倾角在45 60之间;刀撑按规范要求搭接,并用旋转扣件固定。向斜撑除拐角处设置外,每隔6跨设置一道。7、斜道的构造要求:斜道宽度不小于,坡度1:6;两侧设栏杆及挡脚板,栏杆,挡脚板高度不小于180mm;脚手板铺设应符合规范要求;脚手板上每隔250mm设一道防滑木条,木条厚度2030mm。八、脚手架的搭设1、一般规定脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙杆以上二步。每搭完一步脚手架后,应按规范要求校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。2、垫板安放应符合下列规定:垫板必须准确的放在定位线上24、;垫板采用长度不小于两跨、厚度不小于50mm的木垫板;3、立杆搭设应符合下列规定:严禁将外径48mm与51mm的钢管混用;两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm,各接头的中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。始搭设时每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙杆件安放稳定后,方可根据情况拆除;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;顶层立杆的搭接长度不应小于1m,采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。立杆顶端伸出建筑物的高度m。4、纵向水平杆的搭设应符合下列规定:纵25、向水平杆的搭设应符合本设计的构造规定;纵向水平杆应四周交圈,用直角扣件与内外立杆固定;5、横向水平杆的搭设应符合下列规定:横向水平杆的搭设应符合本设计的构造规定;横向水平杆靠墙的一端距装饰面的距离不大于100mm;6、纵、横向扫地杆搭设应符合本设计的构造要求;7、连墙件、剪刀撑、横向剪力撑的搭设应符合下列规定:连墙件的搭设应符合本设计的构造要求;当脚手架施工操作层高出连墙件两步时,应采取临时稳定措施,直到上一层连墙件搭设完成后方可根据情况拆除;撑、横向剪力撑的搭设应符合本设计的构造要求;并应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设,各底层斜杆下端均必须支承在垫板上;8、扣件安装应符合下列规定:件规格26、必须于钢管外径相同;栓拧紧扭力矩不应小于40Nm,且不应大于65 Nm;在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm;接扣件开口应朝上或朝内;各杆杆端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm;9、作业层、斜道的栏杆和挡脚板的搭设应符合下列规定:栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧;上栏杆上皮高度应为m;挡脚板高度不应小于180mm;中栏杆居中设置;10、脚手板的铺设应符合下列规定:脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120150mm;采用对接或搭接时均应符合本设计的要求;脚手板的探头应用直径mm的镀锌钢丝固定在支承杆件上;角、斜道平27、台口处的脚手板,应与横向水平杆可靠连接、防止滑动;顶层作业层的脚手板往下计,宜每隔12m满铺一层脚手板。九、脚手架的拆除1、拆除脚手架前的准备工作应符合下列规定:应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; 据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施,经主管部门批准后方可实施; 除前由单位工程负责人进行拆除安全技术交底; 除脚手架上杂物及地面障碍物。2、脚手架拆除时应符合下列规定拆除作业必须由上至下、逐层拆卸,严禁上下同时作业;连墙杆必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙杆整层或数层拆除后在拆除脚手架,分段拆除高差不应大于两步,如高差大于两步应增设连墙杆加固; 段分面拆除28、时,对不拆除的脚手架两端应按规定设置连墙杆和横向斜撑加固;3、卸料时应符合下列规定:各构配件严禁抛掷至地面;运至地面的构配件应按规范要求及时检查、修整与保养,并按品种、规格随时码堆存放;十、脚手架的检查和验收1、严格按照规范规定对进场构配件进行检查和验收,不合格的构配件严禁使用;2、脚手架及其基础应在下列阶段进行检查和验收基础完工后,脚手架搭设前;作业层上施加荷载前;每搭设完1013米高度后;达到设计高度后;遇有六级大风和大雨后;停用超过一个月;3、验收依据:规范本施工组织设计;技术交底文件;4、脚手架定期检查项目:杆件的设置和连接是否符合构造要求;基地是否积水、底座是否松动、立杆是否悬空;扣29、件螺栓是否松动;立杆的沉降与垂直度偏差是否符合规范要求;安全防护措施是否符合要求;是否超载;十一、脚手架搭设的安全管理1、操作人员必须持证上岗;2、搭设脚手架人员必须戴安全帽、安全带、穿防滑鞋;3、脚手架的构配件质量和搭设质量应按规范要求进行检查验收,合格后方可使用;4、作业层的施工荷载应符合设计要求,不得超载。不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送泵等固定在脚手架上,严禁挂起重设备;5、当有六级或六级以上大风和雾、雨雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业,雨、雪后作业应设置防滑条,并应扫除积雪;6、安全网搭设应按有关规定搭设或拆除;7、脚手架使用期间严禁拆除下列杆件:主节点处纵、横水平杆和纵、横扫地杆;连墙杆;8、不得在脚手架基础及临近处进行挖掘作业,否则应采取安全措施,并报主管部门批准;9、在脚手架上进行电、气焊作业,必须有放火措施和专人看管;10、搭设脚手架时,地面应设围拦和警示标志,并派人专人看守,严禁非操作人员入内。