住宅楼及地下室落地悬挑脚手架搭设拆除施工方案46页.doc
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编号:988332
2024-09-04
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1、住宅楼及地下室落地悬挑脚手架搭设拆除施 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 目 录一、工程概况5二、设计依据5三、质量保证体系6四、脚手架的搭设形式6五、材料质量要求6六、外架搭设构造要求71、搭设技术措施72、搭设与顺序7七、落地脚手架受力验算9一、参数信息101.脚手架参数102.活荷载参数103.风荷载参数104.静荷载参数105.地基参数11二、大横杆的计算121.均布荷载值计算122.强度验算133.挠度验算13三、小横杆的计算141.荷载值计算142.强度验算153.挠度验算15四、扣2、件抗滑力的计算16五、脚手架立杆荷载计算17六、立杆的稳定性计算18七、最大搭设高度的计算19八、连墙件的稳定性计算20九、立杆的地基承载力计算22八、悬挑脚手架受力验算23一、参数信息231.脚手架参数232.活荷载参数233.风荷载参数244.静荷载参数245.水平悬挑支撑梁246.拉绳与支杆参数24二、大横杆的计算261.均布荷载值计算262.强度验算263.挠度验算27三、小横杆的计算271.荷载值计算282.强度验算283.挠度验算29四、扣件抗滑力的计算29五、脚手架立杆荷载的计算30六、立杆的稳定性计算31七、连墙件的计算32八、悬挑梁的受力计算34九、悬挑梁的整体稳定性计算353、十、拉绳的受力计算36十一、拉绳的强度计算36十二、锚固段与楼板连接的计算37九、脚手架的搭设注意事项393、脚手架节点处理391)建筑施工用脚手架与建筑物结构的连接392)建筑物出入口脚手架的构造措施404、施工注意事项401)立杆402)纵横向水平杆403)连墙件、剪刀撑、横向支撑414)扣件41十、脚手架的验收与保养41十一、外架的拆除43十二、脚手架安全文明措施管理44十三、脚手架防火措施管理45一、工程概况xx旧屋区改造项目1#、3#、4#、5#楼及地下室工程由xx有限责任公司投资兴建。本工程位于xx,本项目总共由4栋高层商住楼以及13层商业楼组成,采用框剪结构体系,总建筑面积约114、4000m2。各幢楼层数、高度等详下表:楼号层数用 途高度1#28F13 F商业,428 F办公119.95m3#34F1 F商业,234F住宅99.95m4#37F1 F服务用房,237F住宅108.75m5#27F1 F商业,227F住宅80.6m二、设计依据1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001;2002版)2、建筑施工脚手架实用手册;3、简明施工计算手册;4、钢结构设计规范(GB50017-2003)5、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)6、建筑结构荷载规范(GB50009-2001)7、建筑施工悬挑式脚手架安全技术若干规范实施指南;8、关于进一5、步规范xx市建筑施工现场钢管脚手架搭设的通知三、质量保证体系1、管理人员质量职责职责管理人员组织及职责分工四、脚手架的搭设形式由于本工程最高的建筑高达120m,采用单一的落地式双排钢管脚手架,已不能满足施工要求,为此我司决定采用落地式双排钢管脚手架与分段悬挑式钢管脚手架相结合的方式,主楼13层商业裙房部分、主楼10层以下即裙房七层以下采用双排落地式钢管脚手架,搭设高度为21m;主楼办公及住宅部分设悬挑式钢管脚手架,主楼四层以上每隔6层结构层设一段悬挑式钢管脚手架,搭设高度18m。悬挑水平钢梁采用16号工字钢,悬挑外伸出长度为1.4m,内伸长度为2.1m;两道环形钢筋采用18拉结。五、材料质量要6、求1、钢管:采用483.5焊接钢管,质量应满足现行国家标准碳素结构钢(GB/T700)中Q235-A级钢的规定。钢管表面应平直滑,涂有防锈漆,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;必须切斜偏差1.7mm,钢管外表面锈蚀深度0.5mm。2、进场新钢管均有产品合格证,质量检验报告,钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道,用游标尺检查钢管的外径,壁厚偏差均不得大于-0.5mm,且在使用前必须涂刷防锈漆。3、使用旧钢管时,表面锈蚀深度及弯曲变形应符合下表规定:序号项 目允许偏差(mm)检 查 工 具1钢管外表面锈蚀深度0.5游 标 卡 尺2各种杆7、件钢管的端部弯曲钢板尺L1.5mm0.53立杆钢管弯曲3mL4m123mL6.5m204立平杆、斜杆的钢管弯曲L6.5mm302、扣件:采用可锻铸铁制作的扣件,其材质符合现行国家标准钢管脚手架扣件(GB15831)的规定。扣件的附件(T形螺栓、螺母、垫圈)采用材料符合碳素结构钢(GB700-79)中A3规定。扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼、夹灰等铸造缺陷;扣件与钢管的吻合面要接触良好,螺栓不得滑丝,夹紧钢管时,开口处最大距离小于6mm,扣件在螺栓拧紧时力矩达65N.m时,不得发生破坏。3、脚手板:选用竹片笆,规格为1200mm1000mm,不得使用腐烂、散边或破损严重的竹笆。4、安全网:栏杆8、围网选用合格的聚氯乙烯编织的1.86m的密目式安全立网,安全网应为不小于2000目/100cm2的密目式围护立网。六、外架搭设构造要求1、搭设技术措施立杆纵距、横距、步距详落地式与悬挑脚手架搭设方案,屋面以上部分按实际搭设。脚手架与建筑物主体结构连接点的位置为两步两跨,其竖向间距为3.6m,水平间距L1=2La=3m。脚手架立杆设置在地下室顶板、楼板上的,在下一个结构层设置支撑架进行一次卸荷。2、搭设与顺序1)设置排水沟垫木底座摆设扫地杆撑立杆并与扫地杆扣紧第一步纵向水平杆与各立杆扣牢安第一步横向水平杆第二步纵向水平杆第二步横向水平杆加设临时支撑以上各步纵、横向水平杆及格栅连墙杆接立杆剪刀撑铺9、脚手板张挂安全网验收检查.2)立杆搭设:本工程架子立杆采用单立杆,立杆选用6m与4.5m两种, 布设在同步距内相邻立杆接头应错开,与相邻纵向水平杆的距离不大于500mm,立杆与纵向水平杆用直角扣扣紧,不得隔步布设,立杆垂直偏差不得大于1/200。3)纵向水平杆的接头位置应错开搭设在不同的立杆纵距中,与相邻立杆的距离不大于纵距的1/3,同一排纵向水平杆的水平偏差不得大于50mm。脚手架內侧纵向水平杆与建筑物间隙不应大于15,若大于15,则每隔一步加设一根纵向水平杆。4)横向水平杆搭设,横向水平杆紧靠立杆搭设于纵向水平杆之下,用直角扣件扣紧,各杆件相交伸出端需大于100mm,连墙杆竖向每层布设,水10、平方向每三个立杆纵距设置一道。5)连墙杆按“二步二跨”设置,水平方向间隔3m设一道,预埋管的埋设位置不应偏离立杆中心50mm。在脚手架外侧立面整个长度及高度上连续设置剪刀撑,剪刀撑宽度不应小于4跨,且不小于6m,水平夹角控制在4560之间,剪刀撑搭接长度应大于1000mm,用二个活动扣连接,本工程东向及北向剪刀撑和栏杆均采用黄黑色调相间的钢管。6)脚手板选用竹编板,满铺三道竹榀。不合格的脚手板不能上架,相邻脚手板搭接100mm,四角与纵向水平杆用16#铁丝扎实,安全网选用高密度聚乙烯网,密目网的密度为2000目/100cm2以上,自第一步以上满挂,用尼龙绳与纵向水平杆扎牢, 使得架体与主体全封11、闭,保证施工安全。本工程采用全新的密目式安全网。每悬挑底部均设置一道兜网,同时设置两道平网加密目网作为安全防护。7)脚手架操作临街部位设三道踢脚板,每步层必须设置防护栏杆。8)每三步架子搭设完毕,通过工地检查验收后方可投入使用。9) 悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.4m,建筑物内伸长度2.1m。10)悬挑支架:采用16号工字钢制作的水平悬挑梁顶端用15.5的619钢丝绳与上一层边梁或墙柱上拉接,槽钢伸入楼层的一端在前后各制作18的钢筋套环内牢固。11)扣件螺栓的拧紧力矩应在40N.m65N.m,以保证节点具有足够的刚性与传递荷载的能力。12)悬挑脚手架转角及采光井处设置12、钢管支撑:以预埋钢管为基础,挑出钢管作为挑架作业的起步平台与桁架的横向水平管,在横向水平管上的立杆两端,设置钢管支撑。钢管支撑一端与水平管扣接,另一端作用在下一层的楼板上,即每一道立杆下必须设置一道钢管支撑。13)开口的两端增设横向斜撑,由底至顶层呈之字型连续布置。剪刀撑、横向斜撑应随立杆纵向和横向水平杆等同步搭设,各底层斜撑杆下端均必须支承在垫板上。14)脚手架的避雷设置:脚手架四个角方向的底部提前预设四处避雷接地引出线端头,引下线与建筑物的设计避雷带用镀锌扁铁焊接,待脚手架搭设至一定高度是在脚手架的角杆上方焊接避雷针并与下端避雷接地体引上线做电气连接,能够起到避雷的效果。七、落地脚手架受力13、验算主楼13层商业裙房部分、主楼十层以下即裙房上七层采用双排落地式钢管脚手架,搭设高度21m。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 50009-2001)、钢结构设计规范(GB50017-2003)等编制。一、参数信息1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 21 m,立杆采用单立杆;搭设尺寸为:横距Lb为1m,纵距La为1.5m,大小横杆的步距为1.8 m;内排架距离墙长度为0.30m;大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 4 根;采用的钢管类型为 483.5; 14、横杆与立杆连接方式为双扣件;取扣件抗滑承载力系数为 1.00;连墙件采用两步两跨,竖向间距 3.6 m,水平间距3 m,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:3.000 kN/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福建xx市,基本风压0.7 kN/m2;风荷载高度变化系数z计算取1.7,风荷载体型系数s 为1.04;4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1248;脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.350;安全设施与安全网(kN/m2):0.005;脚手15、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):0.033;脚手板铺设总层数:10;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=0.033 kN/m ;脚手板的自重标准值:P2=0.31.0516、/(4+1)=0.063 kN/m ;活荷载标准值: Q=31.05/(4+1)=0.42 kN/m;静荷载的设计值: q1=1.20.033+1.20.063=0.116 kN/m;活荷载的设计值: q2=1.40.42=0.588 kN/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: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大弯距为 M1max=0.080.1161.52+0.100.5881.52 =0.153 kNm;支座最大弯距17、计算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大弯距为 M2max= -0.100.1161.52-0.1170.5881.52 =-0.181 kNm;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =Max(0.153106,0.181106)/4490=40.312 N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为 = 40.312 N/mm2 小于 大横杆的抗弯强度设计值 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:18、 q1= P1+P2=0.033+0.063=0.096 kN/m; 活荷载标准值: q2= Q =0.42 kN/m; 最大挠度计算值为:=0.6770.09615004/(1002.06105107800)+0.9900.4215004/(1002.06105107800) = 1.097 mm;大横杆的最大挠度 1.097 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm,满足要求!三、小横杆的计算根据JGJ130-2001第条规定,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19、最大弯矩和变形。1.荷载值计算大横杆的自重标准值:p1= 0.0331.5 = 0.05 kN;脚手板的自重标准值:P2=0.31.051.5/(4+1)=0.095 kN;活荷载标准值:Q=31.051.5/(4+1) =0.630 kN;集中荷载的设计值: P=1.2(0.05+0.094)+1.4 0.63 = 1.055 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 = 1.20.0331.052/8 = 0.006 kNm;集中荷载最大弯矩计算公式如下:M20、pmax = 0.6PlMpmax = 1.0551.050.6 = 0.665 kNm ;最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.67 kNm;最大应力计算值 = M / W = 0.67106/4490=149.303 N/mm2 ;小横杆的最大弯曲应力 =149.303 N/mm2 小于 小横杆的抗弯强度设计值 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=50.03310504/(3842.0610510780021、) = 0.024 mm ;大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.05+0.094+0.63 = 0.774 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 = 3.024Pl3/48EIpmax = 3.024774.4510503 /(48 2.06105107800) = 2.543 mm ;最大挠度和 = qmax + pmax = 0.024+2.543 = 2.567 mm;小横杆的最大挠度为 2.567 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7与10 mm,满足要求!四、扣件抗滑力的计算按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范22、培训讲座刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。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): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取16.00 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 = 0.0331.54/2=0.1 kN;小横杆的自重标准值: P2 = 0.0331.05/2=0.017 kN;脚手板的自重标准值: P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN;活荷载标准23、值: Q = 21.051.5 /2 = 1.575 kN;荷载的设计值: R=1.2(0.1+0.017+0.236)+1.41.575=2.629 kN;R 16.00 kN,所以双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,为0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.504/2)0.033/1.8021.00 = 3.786kN;(2)脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为0.3kN/m2 NG2= 0.351.5(1.05+0.3)/2 = 1.24、519 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0.35kN/m NG3 = 0.3551.5/2 = 1.312 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.521 = 0.158 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.775 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 = 31.051.51/2 = 1.575 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 =25、 1.26.775+ 0.851.41.575= 10.004 kN;不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.26.775+1.41.575=10.335kN;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),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用:0 = 0.7 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= 1.7; s - 风荷载体型系数:取值为1.04;经计算得到,风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.71.71.0426、 = 0.606 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 1.40.6061.51.82/10 = 0.35 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 = 10.004 kN;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= 10.335kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 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)表得 : k = 1.155 ;计算长度系数27、参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表得 : = 1.5 ;计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 3.118 m;长细比: L0/i = 196 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 := 0.188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 N/mm2;考虑风荷载时 = 10004.31/(0.188424)+350265.838/4490 = 203.516 N/mm2;立杆稳定性计算 = 203.516 N/mm2 小于 立28、杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!不考虑风荷载时 = 10335.06/(0.188424)=129.655 N/mm2;立杆稳定性计算 = 129.655 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施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)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 = NG29、2+NG3+NG4 = 2.989 kN;活荷载标准值 :NQ = 1.575 kN;每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.125 kN/m;计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.35 /(1.4 0.85) = 0.294 kNm;Hs =( 0.1884.2410-4205103-(1.22.989+0.851.4(1.575+0.1884.241000.294/4.49)/(1.20.125)=31.129 m;按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)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30、50米:H = Hs /(1+0.001Hs)H = 31.129 /(1+0.00131.129)=30.189 m;H= 30.189 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 H =30.189 m。脚手架单立杆搭设高度为21m,小于H,满足要求!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z1.7,s1.04,00.7,Wk = 0.7zs0=0.7 1.71.040.7 = 0.606 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.8 m2;按建筑施工扣件式钢管脚手架31、安全技术规范(JGJ130-2001)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 = 9.157 kN;连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 14.157 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 = 300/15.9的结果查表得到 =0.949,l为内排架距离墙的长度; A = 4.24 cm2;f=205 N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9494.2410-4205103 = 8232、.487 kN;Nl = 14.157 Nf = 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。由以上计算得到 Nl = 14.157小于双扣件的抗滑力 16 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 =50.022 kPa ;其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 10.004 kN;基础底面面33、积 :A = 0.2 m2 。p=50.022kPa fg=120 kPa 。地基承载力满足要求!10、混凝土楼板强度验算根据设计院提供的图纸顶板静荷载设计值为64 pN/m2即64 kPa而立杆基础底面的平均压力:p = N/A =50.022 kPa64kpa(满足要求)八、悬挑脚手架受力验算主楼四层以上以上每隔6层结构层设一段悬挑式钢管脚手架,搭设高度18m。悬挑水平钢梁采用16号工字钢,悬挑外伸出长度为1.4m;内伸长度为2.1m;两道环形钢筋采用18拉结。两道环形钢筋采用16拉结,环形钢筋预埋在混凝土楼板内。拉绳与支杆参数:支撑数量为1;钢丝绳安全系数为6;钢丝绳与墙距离为3m;悬挑34、水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物 1m,钢丝绳采用619、15.5mm的钢丝绳,钢丝绳轧头按规定配套旋牢。上部扣件钢管架搭设注意事项及构造要求等同落地钢管脚手架。本工程悬挑式钢管脚手架搭设高度按18m进行验算一、参数信息1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 18 m,立杆采用单立杆;搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5m,立杆的横距为1m,立杆的步距为1.8 m;内排架距离墙长度为0.30 m;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;连墙件布置取两步三跨,竖向间距 3.6 m,水平间距4.5 m,采用扣件连35、接;连墙件连接方式为双扣件;2.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):3.000;脚手架用途:结构脚手架;同时施工层数:1 层;3.风荷载参数本工程地处福建xx市,基本风压0.7 kN/m2;风荷载高度变化系数z,计算连墙件强度时取0.8,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数s 为1.04;4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248;脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.350;安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:10 层;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;36、5.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1.4m,建筑物内锚固段长度 1.9 m。锚固压点压环钢筋直径(mm):18.00;楼板混凝土标号:C25;6.拉绳与支杆参数 钢丝绳安全系数为:6.000;钢丝绳与墙距离为(m):3.000;悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物 1.3 m。 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:37、P1=0.033 kN/m ;脚手板的自重标准值:P2=0.31/(2+1)=0.1 kN/m ;活荷载标准值: Q=31/(2+1)=1 kN/m;静荷载的设计值: q1=1.20.033+1.20.1=0.16 kN/m;活荷载的设计值: q2=1.41=1.4 kN/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: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大弯距为 M1max=0.080.161.52+0.101.41.52 =038、.344 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= -0.100.161.41.52 =-0.405 kNm;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =Max(0.344106,0.405106)/4490=90.2 N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为 = 90.2 N/mm2 小于 大横杆的抗弯强度设计值 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: q39、1= P1+P2=0.033+0.1=0.133 kN/m; 活荷载标准值: q2= Q =1 kN/m; 最大挠度计算值为: = 0.6770.13315004/(1002.06105107800)+0.990115004/(1002.06105107800) = 2.463 mm;大横杆的最大挠度 2.463 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm,满足要求! 三、小横杆的计算根据JGJ130-2001第条规定,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40、。1.荷载值计算大横杆的自重标准值:p1= 0.0331.5 = 0.05 kN;脚手板的自重标准值:P2=0.311.5/(2+1)=0.150 kN;活荷载标准值:Q=311.5/(2+1) =1.500 kN;集中荷载的设计值: P=1.2(0.05+0.15)+1.4 1.5 = 2.34 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 = 1.20.03312/8 = 0.005 kNm;集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 41、2.341/3 = 0.78 kNm ;最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.785 kNm;最大应力计算值 = M / W = 0.785106/4490=174.827 N/mm2 ;小横杆的最大弯曲应力 =174.827 N/mm2 小于 小横杆的抗弯强度设计值 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=50.03310004/(3842.06105107800) = 0.02 mm ;大横杆传递荷载 P =42、 p1 + p2 + Q = 0.05+0.15+1.5 = 1.7 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 = 1699.951000(310002-410002/9 ) /(722.06105107800) = 2.717 mm;最大挠度和 = qmax + pmax = 0.02+2.717 = 2.737 mm;小横杆的最大挠度为 2.737 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1000/150=6.667与10 mm,满足要求! 四、扣件抗滑力的计算按规范表,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,该工43、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): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,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 = 0.0331.52/2=0.05 kN;小横杆的自重标准值: P2 = 0.0331/2=0.017 kN;脚手板的自重标准值: P3 = 0.311.5/2=0.225 kN;活荷载标准值: Q = 311.5 /2 = 2.25 kN;荷载的设计值: R=1.2(0.05+0.017+0.225)+44、1.42.25=3.5 kN;R 8.00 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、脚手架立杆荷载的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,为0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.502/2)0.033/1.8018.00 = 2.746kN;(2)脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为0.3kN/m2 NG2= 0.3101.5(1+0.3)/2 = 2.925 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0.35kN/m NG3 = 0.35101.5/2 = 245、.625 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.518 = 0.135 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.431 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 = 311.51/2 = 2.25 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 = 1.28.431+ 0.851.42.25= 12.795 kN;不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.46、28.431+1.42.25=13.267kN;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),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用:0 = 0.7 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1.04;经计算得到,风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.70.741.04 = 0.377 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 1.4047、.3771.51.82/10 = 0.218 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 = 12.795 kN;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= 13.267kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 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)表得 : = 1.5 ;计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l048、 = 3.118 m;长细比: L0/i = 196 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 := 0.188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 N/mm2;考虑风荷载时 = 12794.58/(0.188424)+218094.327/4490 = 209.083 N/mm2;立杆稳定性计算 = 198.083 N/mm2 大于 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 = 13267.08/(0.188424)=166.438 N/49、mm2;立杆稳定性计算 = 166.438 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!七、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连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算z0.8,s1.04,00.7,Wk = 0.7zs0=0.7 0.81.040.7 = 0.408 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 m2;按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)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(k50、N),按照下式计算:Nlw = 1.4WkAw = 9.246 kN;连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 14.246 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 = 300/15.9的结果查表得到 =0.949,l为内排架距离墙的长度; A = 4.24 cm2;f=205 N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9494.2410-4205103 = 82.487 kN;Nl = 14.246 Ru17.005KN。经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴51、力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为N=RU=17.005kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为 = N/A f其中 f 为拉环钢筋抗拉强度,按混凝土结构设计规范 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2;所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(170054/(3.142502) 1/2 =14.7mm;实际拉环选用直径D=16mm 的HPB235的钢筋制作即可。十二、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压环,拉环强度计算如下水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=0.391 kN; 压环钢筋的设计直径D=18mm;水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公52、式为: = N/2A f其中 f 为拉环钢筋抗拉强度,按照混凝土结构设计规范 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2;A=D2/4=3.142182/4=254.469mm2=N/2A=391.402/254.4692=0.769N/mm2;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。拉环所受应力小于50N/mm2,满足要求!2、水平钢梁与楼板压点采用钢筋,钢筋粘结力锚固强度计算如下锚固深度计算公式:其中锚固力,即作用于楼板钢筋的轴向拉力,;楼板钢筋的直径,;楼板钢筋与混凝土的容许粘结强度,计算中取1.57N/mm2;钢材强度设计值,取53、215N/mm2;楼板钢筋在混凝土楼板内的锚固深度,经过计算得到要大于以下的计算: 钢筋所能承受的最大拉力:钢筋的轴向拉力小于钢筋所能承受的最大拉力,满足要求!3、水平钢梁与楼板压点采用钢筋,混凝土局部承压计算如下混凝土局部承压的钢筋拉力要满足公式:其中锚固力,即作用于楼板钢筋的轴向拉力,;楼板钢筋的直径,;楼板内的钢筋锚板边长;混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.95;经过计算得到公式右边等于103.52KN,大于锚固力N=7.538KN,楼板混凝土局部承压计算满足要求!九、脚手架的搭设注意事项1、落地搭设的建筑施工脚手架,脚手架的自重及施工荷载均由脚手架基础传至地基。因此,要使脚手架保54、持稳定,牢固安全,必须要求一个牢固的脚手架基础。2、扣件式钢管脚手架搭设的技术基本要求是:横平竖直、整齐清晰、平竖通顺、连接牢固、守荷安全,有安全操作空间,不变形,不摇换。3、脚手架节点处理1)建筑施工用脚手架与建筑物结构的连接 外脚手架与建筑物结构的连接,是保证脚手架的稳定性和垂直度的重要杆件。一般按下述规定设置:连接杆的间距按连墙件计算中的结果进行设置,可作矩形布置。连接杆应设计成既能承受向外拉力,又能承受向内的压力。本工程采用483.5mm的钢管,用直角扣件与脚手架内侧立杆扣紧,另一端用直角扣件与埋入建筑物结构内的钢管固定。连接件应允许有适当的调整余地。连接点应尽可能设在脚手架的立杆与大55、小横杆连接处附近。连接点必须从第一步大横杆处开始设置。2)建筑物出入口脚手架的构造措施建筑物出入口脚手架的构造,要根据出入口的宽度4.5m和高度3.6m进行设计。一般在开口处两边要采用双立杆,并设置加固斜撑或八字撑,悬空立杆下端要增设安全扣件,此处的连接要加密,每部要设置。出入口脚手架的上方要有安全可靠的隔离防护措施,以防止高出物体坠落伤人。在各出入口处的外侧,应设置防护棚,以保证人员出入。4、施工注意事项1)立杆立杆上的对接扣件应交错布置,两相隔立杆的接头在高度方向错开的距离不小于500mm,各接头中心距主节点的距离不大于步距三份之一。搭至有连墙件的构造层时,搭设完该处的立杆、纵向水平杆、56、横向水平杆,应立即设置连墙件。2)纵横向水平杆对接接头应交错布置,不应设在同步、同跨内,相邻接头水平距离不应小于500mm,并避免设在纵向水平杆的跨中。搭接接头长度不应小于1m,并等距离3个旋转扣件固定,端部扣件盖板连缘至杆端的距离不应小于100mm。纵向水平杆的长度一般不宜小于3跨,并不小于6m,。3)连墙件、剪刀撑、横向支撑连墙件应均匀位置,形式可优先采用花排,也可以并排,连墙件宜靠近节点设置,偏离主节点距离不应大于300mm。剪刀撑应随立杆、纵横向水平杆等同步搭设。每道剪刀撑横跨越立杆的根数宜在57根之间,每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不小于6m,斜角与地面的倾角在45。60。之间。在外57、侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。4)扣件扣件规格必须与钢管外径相同。主节点处、固定水平杆、剪刀撑、横向支撑等扣件的中心线主节点的距离不大于150mm。各杆件端头伸出扣件边缘的长度不应小于100mm。十、脚手架的验收与保养建筑结构施工用脚手架是随结构施工而向上搭设的,建筑施工脚手架常用分段搭设分段投入使用,验收合格后方可使用, 检查的内容,应按照施工组织设计中有关脚手架部分的图纸、说明和有关规定进行,一般至少应检查以下的一些项目:1)脚手架的基础和排水设施。2)脚手架的步高。3)立杆的纵横向间距、立杆的接头位置、立杆的垂直度。4)大、小横杆的标高、水平度、小横杆的交叉位置。5)脚手板的固定58、。6)安全栏杆的高度与道数。7)剪刀撑的位置、距离、角度和搭接。8)隔离设计、外挑安全网和外包安全网。9)等高措施。10)扣件的紧固程度。11)连接杆的位置、数量和牢固程度。12)脚手架开口处的加固。13)脚手架出入口处的加固。14)脚手架所用的钢管、扣件、型钢及其他材质说明和抽检记录。15)操作工人的操作证。检查方法:应在脚手架分段搭设完成后进行自检,再经专职人员、搭设者、使用者共同检查验收,经验收合格后办妥脚手架验收手续,方可投入使用。验收扣件式钢管脚手架时,需特别注意检查扣件的紧固程度,因为扣件式钢管脚手架的承载力和稳定性基本上是由扣件的紧固程度来保证,因此要十分重视扣件的紧固检查。对于59、拧紧力矩超过65KN.m的扣件,必须认真检查扣件有无;裂纹、变形,如果发现扣件的上述弊病应将扣件调换。认为扣件扣得越紧越好的是不对的。扣件的紧固程度直接关系到建筑施工用架的安全,因此需特别的注意。扣件式钢管脚手架验收合格后必须进行日常的保养和定期的全面检查和维修,才能保证其安全使用,扣件式钢管脚手架的保养的内容如下:1)检查脚手架的基础有无局部不均匀沉降,是否通畅、有无积水、脚手架底部有无杂物。2)检查脚手架的整体和局部的垂直偏差,特别要注意脚手架的转角处和断口处的垂直度,如发现垂直度有异常现象,应及时的加固和消除隐患。3)各类扣件的涂油和紧固。检查扣件时先检查扣件的外观,而后将扣件上的螺栓你60、时针方向松几牙螺纹,再涂油紧固螺栓至规定的力矩。4)检查脚手架是否松动、悬挑,如用竹篱笆脚手板,还要检查四角是否用角铁丝扎牢,如发现问题应及时纠正。5)与建筑物连接的检查,检查连接件是否齐全完好,有无松动、移动,如因装饰施工需要移动连接件时,应通知保养工,并按规定在邻近位置补足连接。6)要对外包安全网、安全隔离设施、栏杆等安全设计进行检查,保证这些安全设计完整、牢固,能正常发挥安全作用。如有损害者及时调整,如有松动应及时紧固。7)检查脚手架的荷载情况,使其不超过设计荷载,如有超载应及时卸载至设计荷载。还要检查脚手架上的堆物是否处于安全位置和稳定状态。十一、外架的拆除1、架子拆除时应划分作业区,61、周围设围栏或竖立警戒标志地面设有专人指挥,严禁非作业人员入内。2、拆除的高空作业人员,必须戴安全帽、系安全带、穿软底鞋。3、拆除顺序遵循由上而下、先搭后拆的原则。即先拆栏杆、脚手板、剪刀撑,后拆小横杆、大横杆、立杆等,并按一步一清的原则进行,严禁上下同时进行拆除作业。4、拆立杆时,应先抱住立杆再拆开最后两个扣,拆除大横杆,斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣,然后托住中间,再解端头扣。5、连墙点应随拆除进度逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆除脚手架,分段拆除高差不应大于两步。6、拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一个人有关的结扣时,应先通知另一方,以防坠落。7、拆除时不应碰坏门62、窗、玻璃、落水管、房檐瓦片、地下明沟等物。8、拆下的材料应堆放成堆,并应按指定的地点,随拆随运,用塔吊吊运,严禁抛掷。运至地分类堆放,当天拆当天清。在拆除过程中,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。十二、脚手架安全文明措施管理1、脚手架搭设人员必须是经过国家现行标准特种作业人员安全技术考核管理规定考核合格的专业架子工,上岗人员应定期体检,体检合格后才发上岗证。2、搭设脚手架的人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。3、由项目技术负责人组织架子工长、安全员对使用架子的有关工种、班组长、工人骨干进行使用标准安全防护、日常检查维护的技术交底,让人人都知道,时刻注意遵守。4、架子63、上的施工人数,堆放材料要按设计要求控制,不得将结构施工荷载传递到架子上,不得将短小模板、钢筋、扣件放在架上,更不能将室内建筑垃圾倒到架上,模板支架、泵送砼管不得固定在脚手架上,不准在架上另设悬挂起重设备或物体,严禁向架上或架外抛掷物品。5、架子在主体施工时铺设三层脚手板,装饰时各层满铺,上下同时作业不得多于两步,安全网、脚手板要扎牢,不准随意拆动,如须拆动必须经技术负责人批准,由架子工负责处理。架子工及架上操作人员,每天上下班前要检查架子的支撑锚固点是否牢固,发现问题立即处理或报技术负责人解决。架上施工荷载要均匀布置,不得集中一边,单向偏一受力,并不得超过设计荷载。特别防止外墙、梁拆模时模板突64、然下落的冲击力,如须落在架上,必须采取缓冲措施。6、架上所用的扣件必须定期保养巡查,如有毛病应立即更换。架子的连墙件应连接在结构物可靠处,不得绑扣在模板支撑上或其他不牢固的位置上。7、脚手架使用过程中,应定期检查杆件的设置和连接、连墙件等构造措施、安全防护措施,发现问题应立即处理。8、六级及以上大风或雷雨天气不准搭设或拆除外架,也不准在架上作业,其他按脚手架的操作规程执行。9、脚手架的拆除应经技术人员同意后方可进行。10、拆除脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁一切非操作人员入内。十三、脚手架防火措施管理在脚手架上进行电、气焊等有明火作业时,必须符合下列规定并采取以下的措施:165、必须有防火措施和专人看守; 2、必须经施工总承包单位安全部门检查批准,办理明火施工手续,并在指定范围和限定的时间内有效。 3、风力4级以上严禁明火作业。4、脚手架上外墙保温工程施工现场为禁火区域,严禁吸烟,并应远离火源。5、脚手架上可燃保温、装修材料临时存放现场周围10m不得有明火作业,并应有禁火标识。6、脚手架上竹、木脚手板、踢脚板等竹木施工材料,必须用不燃材料设置防火隔离带。7、施工作业现场必须配备足够的消防灭火器材。8、符合其它相关规范的防火要求。9、脚手架专项方案应根据工程实际编制相应的防火安全技术措施和施工现场火灾事故应急预案。10、工地脚手架上的使用的安全网防火必须符合下列规定:1)安全网阻燃性能及其它技术要求必须符合现行国家标准安全网的规定 GB 57252009 。2)安全网进入施工现场应检查产品合格证,并应进行抽样复试,不合格产品不得使用。