钢管脚手架工程安全专项施工方案

钢管脚手架工程安全专项施工方案一、编制依据本脚手架安全专项施工方案主要参考以下规范和标准：建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)中国建筑工业出版社；钢结构设计规范(GB50017-2003)中国建筑工业出版社；建筑结构荷载规范(GB50009-2001)中国建筑工业出版社；混凝土结构设计规范(GB50010-2002)中国建筑工业出版社；建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)中国建筑工业出版社；建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)中国建筑工业出版社；一、工程概况工程名称:建设单位：施工单位：监理单位：结构类型：框剪建筑面积：200000m2建筑层数：17、18、24层本工程位于本工程标准层层高均为2.8m室内外高差为0.45m；总高度77M二、搭设方法根据该工程建筑造型特点，脚手架为落地架和悬挑架。1至5层搭设落地式脚手架，6层以上为悬挑架搭设高度为20米，共12步架。三、施工准备1、单位工程负责人应按“建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)”和方案中有关脚手架的要求向搭设专业操作人员及使用人员进行技术交底。2、对搭设脚手架所用钢管，扣件，脚手板等进行检查验收，不合格产品不得使用。3、施工单位应做好外架基础的处理工作。四、材料的选用与材质的要求1、钢管脚手架钢管选用现行国家标准直缝电焊钢管(GB/T13793)中规定的3号普通钢管,其质量符合现行国家标准碳素结构钢(GB/T700)中Q235-A级钢规定.脚手架钢管尺寸选用巾48X3.5钢管,但考虑到市场材料供应与钢管的锈蚀程度，计算时可按48X3.0,以确保安全。表面锈蚀深度=0.5mm;钢管弯曲变形=0.5mm;立杆长度在3v4m时钢管变曲弯形12mm在4m_J*-Jt_4*-；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II丨I丨1订丨+_+-+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组合跨中最大弯距为Mmax=0.08X0.136X1.52+0.10X0.747X1.52=0.192kN.m；支座最大弯距计算公式如下：支座最大弯距为M2max=-0.10X0.136X1.52-0.117X0.747X1.52;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：(T=Max(0.192X6K0227X6)/4490=50.557N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为(T=50.557N/mrm小于大横杆的抗压强度设计值f=205N/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:口=初牆+0-990般其中：静荷载标准值：q1=P什P2=0.033+0.08=0.113kN/m;活荷载标准值：q2=Q=0.533kN/m;最大挠度计算值为：45450.677X.113X5004/(100X06X05X107800)+0.9900533X5004/(100X06X05X107800)=1.379mm；与10mm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。1. 荷载值计算大横杆的自重标准值：p1=0.033X1.5=0.05kN;脚手板的自重标准值：F2=0.3X0.8X1.5/(2+1)=0.120kN;活荷载标准值：Q=2X0.8X1.5/(2+1)=0.800kN;集中荷载的设计值:P=1.2X(0.05+0.12)+1.4X0.8=1.324kN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：2Mmax=1.2x0.033x0.82;集中荷载最大弯矩计算公式如下Pl3Mmax=1.324x;最大弯矩M=Mqmax+Mpmax;最大应力计算值(T=M/W=0.356加490=79.342N/mm2;小横杆的最大弯曲应力(T=79.342N/mm小于小横杆的抗压强度设计值205N/mmf,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：45Vmax=5X0.033800/(384X06X0X107800)=0.008mm;大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.05+0.12+0.8=0.97kN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：72Z225Vmax=969.958008(38800-48800/9)/(722.06108107800)=0.794mm；最大挠度和V=qrrVx+pmax=0.008+0.794=0.802mm小横杆的最大挠度为0.802mm小于小横杆的最大容许挠度800/150=5.333与10mm,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,按照扣件抗滑承载力系数1.00，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(规范5.2.5):RwRc其中Rc-扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；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=0.033X1.5X2/2=0.05kN;小横杆的自重标准值：P2=0.033X0.8/2=0.013kN;脚手板的自重标准值：P3=0.3X0.8X1.5/2=0.18kN；活荷载标准值：Q=2X0.8X1.5/2=1.2kN；荷载的设计值：R=1.2X(0.05+0.013+0.18)+1.4X1.2=1.972kN；R8.00kN，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：每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1248kN/mNG1=0.1248+(1.50X2/2)X0.033/1.80X21.00=3.204kN；脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2NG2=0.3X4X1.5X(0.8+0.2)/2=0.945kN；栏杆与挡脚手板自重标准值；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/mNG3=0.15X4X1.5/2=0.45kN吊挂的安全设施荷载，包括安全网；0.005kN/m2NG4=0.005X1.5X21=0.157kN;经计算得到，静荷载标准值Ng=Ng1+Ns2+N33+N34=4.756kN；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=2X0.8X1.5X2/2=2.4kN;风荷载标准值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(GB50009-2001)的规定采用：Wo=0.55kN/mUz-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：Uz=1；Us-风荷载体型系数：取值为1.128;经计算得到，风荷载标准值Wk=0.72X0.55X1X1.128=0.434kN/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=1.2X4.756+1.4X2.4=9.067kN;考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值为N=1.2Ng+0.85X1.4Nq=1.2X4.756+0.85X1.4X2.4=8.563kN;风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw为Mw=0.85X1.4WkLah2/10=0.850X1.4X0.434X1.5X1.82六、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为:立杆的轴向压力设计值：N=9.067kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.59cm；计算长度附加系数参照扣件式规范表得：k=1.155;当验算杆件长细比时，取块1.0;计算长度系数参照扣件式规范表得：卩=1.5;计算长度,由公式I。=kXX确定：Io=3.118m;长细比Lo/i=196;轴心受压立杆的稳定系数由长细比lo/i的计算结果查表得到：=0.188;立杆净截面面积：A=4.24cm2;立杆净截面模量(抵抗矩)：W=4.49cm3;钢管立杆抗压强度设计值：f=205N/mm2;(T=9067/(0.188X424)=113.75N/mm立杆稳定性计算(7=113.75N/mm小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm?,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=8.563kN;计算立杆的截面回转半径：i=1.59cm;计算长度附加系数参照扣件式规范表得：k=1.155;计算长度系数参照扣件式规范表得：卩=1.5;计算长度,由公式Io=kuh确定：Io=3.118m;长细比：Lo/i=196;轴心受压立杆的稳定系数由长细比Io/i的结果查表得到：=0.188立杆净截面面积：A=4.24cm2;立杆净截面模量(抵抗矩)：W=4.49cm3;钢管立杆抗压强度设计值：f=205N/mm2;(T=8563.26/(0.188X424)+251161.495/4490=163.365；/mm2立杆稳定性计算(7=16.365N/mm小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mnf,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:Ni=Nlw+N0风荷载标准值W=0.434kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.8m2;按规范条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),Nd=5.000kN;风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算:Nw=1.4XWkXAw=6.566kN;连墙件的轴向力设计值Ni=Niw+No=11.566kN;连墙件承载力设计值按下式计算：Nf=A-f其中卜-轴心受压立杆的稳定系数；由长细比l/i=250/15.9的结果查表得到=0.958I为内排架距离墙的长度；又：A=4.24cm2;f=205N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.958X4.24X10-4X205X103=83.269kN；N=11.566Ru=11.451KN。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）的轴力Rj的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为N=R=11.451kN钢丝拉绳（斜拉杆）的拉环的强度计算公式为其中f为拉环受力的单肢抗剪强度，取f=50N/mm;所需要的钢丝拉绳（斜拉杆）的拉环最小直径D=（11451X4/3.142X50）=18mm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=0.158kN;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条f=50N/mm所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=158.197X4/(3.142X1/250X2)=1.419mm;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以上锚固长度。2. 水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：锚固深度计算公式：啦其中N-锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=0.158kN；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1.57N/mni；f-钢材强度设计值,取215N/mm；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158.197/(3.142X20X1.57)=1.604mm。螺栓所能承受的最大拉力F=1/4X3.14X202x215X10-3=67.51kN螺栓的轴向拉力N=0.158kN小于螺栓所能承受的最大拉力F=67.51kN，满足要求！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压力，N=8.081kN；d-楼板螺栓的直径，d=20mm；b-楼板内的螺栓锚板边长，b=5Xd=100mmfcc-混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=16.7N/mm2；经过计算得到公式右边等于161.75kN，大于锚固力N=8.08kN，楼板混凝土局部承压计算满足要求!钢管落地脚手架计算书