脚手架搭设施工方案 一、工程概况
×××经济适用住房小区第×××标段×××栋工程,位于双流公兴镇牧华路,钢筋混凝土框架-门式钢架结构。一层,层高×××m;地上十五层,标准层层高×××m;室内外高差×××m,建筑总高度×××m,总建筑面积×××㎡,泵送商品混凝土。 二、编制依据
(1) 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001) (2) 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) (3) 《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99) (4) 《钢结构设计规范》(GB50017-2003) (5) 《建筑结构静力计算手册》 (6) 本工程图纸
三、 搭拆人员、材料选择、材料验收
1、脚手架架子工必须根据国家规定,经培训考核合格,持证上岗,同时上岗人员应定期体检,体检合格者方可从事脚手架的搭设和拆除作业。 本工程搭设人员:(负责人:×××)
搭设脚手架人员必须戴好安全帽,系好安全带,穿好防滑鞋,穿着衣服应紧身。 2、本工程采用落地式双排钢筋脚手架,具体所用材料:
(1)立杆、水平杆:采用Φ48mm×3.5mm 钢管,惯性矩 I=12.19(cm4),截面模量 W=5.08 (cm3),截面积 A=4.89 (cm2),回转半径 i=1.58 (cm),钢管自重: 3.84(kg/m),Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值:f=205 (N/mm2),弹性模量: E=2.06×105 (N/mm2)
(2)扣件:采用可锻铸铁制的扣件,在螺栓拧紧力矩达60N?m时,不得发生破坏。
(3)脚手板:采用竹串片脚手板。
(4)连墙杆:连墙杆采用钢管接预埋钢管,预埋钢管主体施工时埋入主体梁和柱内。伸入和伸出梁和柱200mm。用两个扣件与连墙杆连接。 3、材料验收
(1)、使用的钢管、扣件及螺栓等配件必须规格统一,应具有出厂合格证、测试报告合格证(准用证)。
(2)、钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道 。
(3)、钢管必须涂有防锈漆,剪刀撑应刷红白相间的着色标志。
(4)、旧扣件使用前应检查,有裂缝、变形的严禁使用,滑丝的螺栓必须更换。 四、脚手架搭设 1、脚手架搭设方式
本工程脚手架采用双排扣件式钢管脚手架。 2、脚手架用途
主要用于安全防护和装饰施工时用,在主体施工期间只作安全防护用,故不安装栏杆和挡脚板;在装饰施工期间再安装,脚手板每隔三层满铺,共铺设5层,装饰施工时同时作业层数不超过两层。搭设高度:本工程脚手架总搭设高度46.8m。 3、脚手架基础
本工程背侧面脚手架基础为回填土,为了保证安全施工,第一步对建筑物周边回填土进行夯实,第二步对夯实地面干铺碗口石,第三步在碗口石上浇筑200mm
厚C20砼;正立面脚手架直接搭设在B/C栋间地下车库顶板上,脚手架范围内车库顶板梁、板模板及其支撑不拆除,用于承受脚手架自重及施工荷载。
其次,在每根钢管脚手架底部用150×150×5mm的钢板上焊上Φ51的钢管,三方钢板与钢管相焊接,150×150mm的钢板底部留一小孔进行排水。 4、本工程脚手架设计尺寸 (1)立杆纵距为1.5m。 (2)立杆横距为1.00m。 (3)每步高度为1.5m。
(4)横向水平杆挑出内立杆0.1m。
(5)脚手架的底步立杆采用不同长度的钢管,参差布置为4m、6m,使相邻两根立杆上部接头相互错开,不在同一平面上,以保证脚手架的整体性和稳定性,立杆搭设时应垂直稳立,采用斜撑、抛撑撑住,底部都应用横楞相互连接。 5、搭设顺序 搭设准备(架体基础)→放立杆位置线→竖主立杆→安放大横杆→安放小横杆→铺脚手片→绑扎斜撑和剪刀撑→设置连墙杆→绑扎挡脚板→张挂安全网。栏杆和挡脚板装饰施工时再安装。
所有杆件连接均须用螺栓扣件,每个节点的螺栓均要拧紧(45~60N?m),脚手架应横平竖直。 6、立杆设置方法:
准备工作做好后,放线定位和脚手架底部钢板的焊接。 7、扫地杆
纵向扫地杆用直角扣件固定在距基础上方0.2m的立杆上,横向扫地杆用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下的立杆上。 8、立杆接长方式
应用对接法,各层各步接头采用对接扣件,立杆上的对接扣件交叉布置,两根相邻立杆的接头不设置在同步内,扣件接头中心至主节点的距离不大于0.6m。 9、立杆顶端高度
施工过程中,要高出作业层1.5m,搭设完毕,高出檐口1.5m。 10、安全网、脚手板
密目网从首层脚手板以上满铺,安全网每层铺一道,同时施工作业层铺一道。脚手板首层满铺,再每隔三层满铺,共铺五层。 11、连墙杆
连墙杆采用钢管接预埋钢管,预埋钢管主体施工时埋入主体梁和柱内。伸入和伸出梁和柱200mm。用两个扣件与连墙杆连接。
脚手架与施工进度同步搭设,一次搭设高度不超过相邻连墙杆以上二步。 12、剪刀撑与横向斜撑的设置方法:
剪刀撑沿脚手架纵向两端和转角处起连续设置,斜杆与地面的倾角宜在45°~60°之间,用斜杆搭成剪刀撑,自下而上循序连续设置,到架体顶部。 最下面的一根剪刀撑交叉的搭设伸至地面,基础同立杆,同时搭接钢管参差且剪刀撑的交叉点在同一水平面上,剪刀撑钢管接长采用搭接方式,搭接长度为1.2m,并采用两只转向扣件锁紧,扣件上下两端为0.1m,中间为1m。 剪刀撑斜杆用旋转扣件,固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不大于0.15m。
本脚手架除拐角应设置横向斜杆外,中间应每隔6跨设置一道。
脚手架第二步开始以上每步应满铺脚手片,脚手板四角应用14#铅丝扎牢,施工操作上靠墙面部位应离开墙面0.12m铺设脚手片。
脚手架的小横杆靠墙一端距墙的距离为0.1m,同一平面上小横杆应对背设置,同时立杆上下对直。 13、避雷
脚手架的四角从立杆底部焊接ф12钢筋接建筑物避雷接地系统。 五、脚手架设计
1、搭设方式与主要参数 项 目 内 容 用途 安全防护,装修,装修荷载:2.0kN/m2 材料 Ф48×3.5钢管,f=205N/mm2 搭设高度 高度46.8m 步距 1.5m 跨度 1.5m 立杆横距 1.05m 内排立杆距墙面距离 0.15m 小横杆挑出立杆长度 内 0.1m 外 0.1m 连墙杆形式 拉筋与同立杆材料顶撑结合 连墙杆布置 两步三跨,竖向间距3.2,横向间距4.5m 脚手板 竹串片脚手板,自重标准值:0.15kN/m2 栏杆及挡脚板 操作层, 自重标准值:0.11kN/m
安全网、密止网 密目网架体外侧及首层脚手板以上满挂, 平网按首层、操作层设置,中间层隔层布置。 本地区基本风压 0.3kN/m2 2、立杆计算:
2.1、立杆段自重产生的轴向力设计值NG1k
由规范5.3.7式得Hs=[H]/(1-0.001[H])=46.8/(1-0.001×46.8)=49.1m NG1k=Hsgk=49.1×0.1345=6.6kN
gk按规范JGJ130-2001附录A表A-1采用 2.2、构配件自重标准值产生的轴向力NG2k
步数: 46.8/1.5=31.2,取31步进行计算;根据施工现场实际情况:满铺脚手板5层,同时施工操作2层,操作层设挡脚板和栏杆。 脚手板:传至立杆1/2×0.15×1.0×1.5×7=0.79kN 栏杆、挡脚板:0.11×1.5×2/2=0.17kN
安全网: 0.005×1.5×(48-1.5)=0.35kN 则有外立杆NG2k1=0.79+0.17+0.35=1.31kN 内立杆NG2k2=0.79kN
因NG2k1>NG2k2,故只对外立杆进行验算。 NG= NG1k+NG2k=6.78+1.31=8.09kN 2.3、施工活荷载产生的轴向力NQK
本工程脚手架用于装修,由规范JGJ130-2001表4.2.2查得活荷标准值为2kN/m2,则有
NQK=1/2×1.0×1.5×2×2=3.0kN
2.4、由风荷载产生的立杆段弯矩标准值Mwk
由于立杆最不利部位为脚手架底部,查《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)得:风压高度变化系数μz=1.25,恩施地区基本风压w0=0.3kN/m2; 由规范JGJ130-2001表4.2.4的规定有:脚手架风荷载体型系数μs=1.3φ=1.3×0.623=0.81; 由规范4.2.3式得风荷标准值
ah2=0.21×1.5×1.52/10=0.07kN?m?wk=0.7×μz×μs×w0=0.7×1.25×0.81×0.3=0.21kN/m2;由规范式5.3.4得风荷标准值产生的弯矩Mwk=wk 2.5、组合风荷载时,立杆段的轴向力设计值N:
N=1.2 NG +0.85×1.4×NQK=1.2×8.09+0.85×1.4×3.0=13.28 kN 2.6、立杆稳定性验算: 1)立杆计算长度l0:
l0=kμh=1.155×1.7×1.5=2.945m
式中 k---计算长度附加系数,其值取1.155
μ---考虑脚手架整体稳定性因素的单杆计算长度系数,按表5.3.3取1.7 h---立杆步距.
2)长细比λ:λ=l0/i=3.142×1000/15.8=198.865<[λ]=210,满足要求,查本规范附录C表C得?=0.182
3)i---截面回转半径按本规范附录B表B采用为15.8mm A---立杆的截面面积按本规范附录B表B采用为489mm2 W---截面模量按本规范附录B表B采用5080mm3 σ=N/?A+MW/W
=13.28×1000/ (0.182×489)+0.07×1000/5080 =149.23N/mm2<f=205 N/mm2 故立杆稳定性符合要求.
4)不组合风荷时,计算立杆段的轴向力设计值N 由规范式5.3.2-1有:
N=1.2(NG1k +NG2k-1)+1.4∑NQK-1=1.2×8.09+1.4×3.0=13.91kN N/(?A)=13.28×1000/(0.182×489)=149.22N/mm2< ?=205 N/mm2
立杆稳定性满足要求。 2.7、立杆的底座面积计算:
地基承载力设计值fg=kc×fgk=1.0×160=160kN/m2
kc为地基承载力调整系数,对碎石土、砂土、回填土应取0.4,对粘土取0.5,对岩石、混凝土取1.0
P—立杆基础底面的平均压力为13.91KN,
则基础底面积为A: 13.91/160=0.087m2,用300mm×300mm的底座即可. 3、脚手架杆件验算
3.1 横向水平杆的验算,按简支梁计算 3.1.1 抗弯验算
横杆自重标准值P1=0.038kN/m
脚手板荷载标准值P2=0.150×1.5=0.225kN/m
静荷载计算值q1=1.2(P1+P2) =1.2×(0.038+0.225) =0.316kN/m
活荷载标准值Q=2.0×1.5=3.0 kN/m
活荷载计算值q2=1.4Q=1.4×3.0=4.2 kN/m q=q1+q2=0.316+4.2=4.516kN/m
2/8=4.516×1.02/8=0.565 kN?m?产生的弯矩Mmax=q
抗弯计算:Mmax/W=0.565×106/5080=111.22N/mm2<f=205 N/mm2 横向水平杆抗弯强度满足要求。 3.1.2 挠度的验算: 由静力计算手册查得: b4/(384EI)?ν=5 qk
=5×3.026×1.04×1012/(384×2.06×105×12.19×104)=1.569mm
b/150=1000/150=6.667mm?由规范表5.1.8查得:ν容=>ν=1.569mm 横向水平杆挠度满足要求。
3.2 纵向水平杆的验算,按三跨连续梁计算
横杆自重标准值P1=0.038kN/m
栏杆挡脚板荷载标准值P2=0.11 kN/m 静荷载计算值q1=1.2(P1+P2) =1.2×(0.038+0.11) =0.178kN/m
由横向水平杆传来集中力设计值为 q2=3.026×1×1.5/2=2.27kN 3.2.1 抗弯验算:
查静力学计算手册,考虑施工活荷的最不利组合,有: ?2+0.175q2?Mmax=0.08q1
=0.08×0.178×1.52+0.175×2.27×1.5=0.628 kN?m
抗弯计算:Mmax/W=0.628×106/5080=123.622N/mm2<f=205 N/mm2 纵向水平杆抗弯强度满足要求。 3.2.2 挠度的验算:
3/(100EI)?4/(100EI)+1.615q2?ν=0.677q1
=(0.677×0.178×1.54×1012+1.615×2.27×103×1.53×109)/(100×2.06×105×12.19×104)=5.17mm
a/150=1500/150=10mm?由规范表5.1.8查得:ν容=>ν=5.17mm 纵向水平杆挠度满足要求。
3.3 纵向水平杆与立杆连接扣件抗滑验算:
考虑施工活荷的最不利组合,查静力计算手册有: 纵、横向水平杆传给立杆的竖向力设计值
R=2.3F=2.3×(4.561×1/2+0.178×1.5)=5.859 kN 查规范表5.1.7得:
扣件抗滑承载力设计值Rc=8kN >5.859kN 扣件抗滑满足要求。 3.4 连墙件验算