普通钢管脚手架施工方案

钢管脚手架 工程名称： 第三城映象欣城C区（国际银座） 施工单位： 云南CY集团建筑工程有限公司 编制单位：重庆立诚建筑工程设备租赁有限公司昆明分公司 日期： 二0一二年二月二十三日 目 录1、 施工组织设计（方案）报审表二、施工方案审批表三、工程概况四、外脚手架施工组织设计一、施工组织设计（方案）报审表工程名称：第三城映象欣城C区（国际银座）致 云南恒丰工程建设监理有限公司 （监理单位）我方已根据施工合同的有关规定完成了钢管脚手架 工程施工组织设计（方案）的编制，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审查。附： 钢管脚手架施工方案 承包单位（章） 项 目 经 理 日 期 专业监理工程师审查意见： 专业监理工程师 日 期 总监理工程师审查意见： 项目监理机构（章） 总监理工程师 日 期 二、施工方案审批表工程名称第三城映象欣城C区（国际银座）施 工单 位云南CY集团建筑工程有限公司分包单位重庆立诚建筑工程设备租赁有限公司昆明分公司编制人李世燕外架工程处会签会签意见： 负 责 人 日 期 外架公司审核意见技术负责人审核意见： 外架公司（章） 负 责 人 日 期 施工单位审核意见施工单位审核意见： 施工单位（章） 负 责 人 日 期 三、工程概况“第三城 映象欣城C区（国际银座）”工程位于昆明市，本工程属办公楼，地上二十七层，建筑高度为99.6m,C1栋办公总建筑面积为31428.843，负一层为车库，负二层为车库，一层、二层为商铺，三层至二十七层为办公楼。本工程建筑场地类别为类，使用年限为50年，抗震设防烈度为八度，防火设计的建筑分类为一类，其耐火等级为一级，屋面防水等级为级，。建筑结构形式：框架剪力墙结构。 该工程目前标准层结构已经封顶至27层，针对以上又增加四层,由于结构有变，其中有两个角各收进15米左右，公司的附着式升降脚手架已不能满足结构施工要求，为了满足以上四层结构施工及二次装饰的外围防护，经双方协商达成一致，顶部收进两角搭设落地架，其余各边搭设悬挑架。四、 施工组织设计1、编制依据1.1、本工程有关设计施工图纸；1.2、国家有关技术标准及法规；1.3、建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001、J84-2001；1.4、JGJ59-99建筑施工安全检查标准。1.5、实用五金手册.1.6、钢结构工程及验收规范GB50205-2001.1.7、建筑结构施工手册2、 钢管脚手架2.1、适用范围本方案适用于“第三城 映象欣城C区（国际银座）”C1栋楼工程主体二十七层以上新增四层收进两角的钢管落地架架搭设。2.2、双排扣件式钢管脚手架施工方案 a、根据规范要求，双排扣件式钢管脚手架搭设最高高度为50m。脚手架服务高度为15.2m，因顶部四层为异型结构（菱形结构），故本工程脚手架搭设最高高度为15.2m。作为收进两角的落地架。b、外脚手架搭设示意图外脚手架搭设示意图如下： c、为保证立杆有稳定可靠的基底，施工时按构架设计的立杆纵横间距进行放线定位，确保位置准确，铺放平稳，不得悬空，脚手架搭设一定高度时应用连墙杆连接在建筑物上。d、外脚手架计算：为保证外脚手架的稳定，对设定外架搭设间距是否满足整体性要求验算如下：立杆计算及搭设高度计算1、材料 483.2 Q235A抗拉、抗压和抗弯容许应力：=205N/mm扣件、抗滑移承载能力：Rc=6KN/只483.2钢管截面几何特征：截面积 A=（4.8 - 4.16）=4.5 弯 矩 I=（4.8-4.16）=11.36模量 W=4.73回转半径 i=1.5872、荷载施工荷载每层标准值 qk=3 kN/m2基本风压 W0=0.35KN/（使用工况）脚手架风载标准值 W=0.7W式中 风压高度变化系数 =1.79 脚手架风载体型系数 =1.34 脚手架挡风系数，取密目网 =0.429使用工况：W=0.71.791.30.4290.3=0.21 kN/m23、架体布置及配件自重：立杆纵距 l=1.5m 横距 B=1m 步距=1.8m 步数 n=10步 架高 H0=1.810=18m钢管自重： 35N/m 扣件自重：15.5N/个脚手板自重：350N/m2 挡脚板自重：36N/m护栏自重：37.6N/m 安全网自重：40N/m由于内立杆所承担的荷载较外立杆大（多一个小横杆的排出部分），所以验算底层内立杆的受压承载能力。4、不考虑风荷载的校核1）施工荷载P=（+b）lqn =(+0.2)1.532=6.3KNq1施工荷载每层标准值n1同时作业层；n1=22）脚手板荷载P=（+b）lqn =(+0.2)1.50.354=1.47KN/q2脚手板荷载 q2=0.35KN/ n2脚手板铺设层数 n2=43)架体自重P=nq(h+l+b)+Q =100.035（1.8+1.5+0.2）+0.031=1.71KNq钢管自重 q=0.035KN/m(483.2)Q扣件重，按二个直角扣件计算，Q=0.031KNn立杆步数 n=10底层每根立杆所承受的轴心压力NN=(P+P)+P =1.2(1.47+1.71)+1.46.3=12.636KN4)立杆计算长度，长细比l=kh =1.1551.51.8=3.12mK计算长度附加系数 k=1.155立杆支承形式长细比=197查表 =0.1855)不考虑风载下的稳定性校核： =152N/5、考虑风载的校核：1）轴力： N=(P+P)+0.85P =1.2(1.47+1.71)+0.851.46.3=11.313KN2) 变矩：每根立杆上的风荷载（立杆纵距l=1.5m）q=lW =1.50.21=0.315KN/m风荷载在立杆上产生的最大变矩M=0.128 kNm3)考虑风载下的稳定性校核 =+ =+=135+27 =162N/mm=205 N/mm(架宽1.0，小横杆悬排0.2m) 6、搭设高度计算1）不组合风荷载时 H= =27.6（m）式中g每米立杆承受的结构自重标准值（KN/m），g=0.1337 kN/m2)组合风荷载时 H= =19.1（m）3）架体允许搭设高度取上述值的小者故H=min27.6，19.1=19m本架体搭设高度为18m H（架宽1.0m,小横杆悬排0.2m） 架体高度18m 满足要求扣件抗滑移承载能力计算1）、施工荷载P= =3.15KNq施工荷载每层标准值 q=3KN/n作业层 n=12）脚手板荷载P=（ =（=0.37KNq脚手板荷载标准值 q=0.35KN/ n脚手板铺设层数 n=13）架体自重P=0.035=0.077KN4)每层工作层每个扣件承受的荷载设计值N= = =4.95KN5）、扣件抗滑移承载能力校核：每个扣件抗滑承载能力 R=8KNN=4.95KN R=8KN小横杆计算1、 小横杆按伸臂里计算简图a扣件联接纵横向水平杆的偏心距a=0.053m2、 荷载1） 施工荷载P= =(1+0.2)1.531=5.4KN2)脚手板荷载P= =（1+0.2）1.50.351=0.63KN3)架体自重P=0.035(1.5+1+0.2)=0.095KN3、 小横杆上总荷载设计值N= =1.2(0.63+0.095)+1.45.4 =8.43KN4、 小横杆最大变矩设计值q=Mmax=式中 小横杆两支座间距 =Mmax=5、 小横杆抗弯强度校核大横杆计算1、 大横杆按筒支梁计算简图2、 荷载P设计值及最大弯矩计算P=Mmax=3、 大横杆抗弯强度校核 连墙件计算1、 荷载1） 施工荷载由立柱计算部分的计算（按架体四跨，每跨1.5m）P=6.34=25.2KN2)脚手板荷载P=1.474=5.88KN3)架体自重P=1.714+6.2+(0.0376+0.04+0.036)610 =19.86KN式中 6.2竖直主相框自重（KN）4)每个机位总荷载的设计值N=1.2(P+P)+1.4P =1.2(5.88+19.86)+1.425.2 =66.168KN2、连墙件承受的荷载设计值穿墙螺杆承受的水平力T=Ntan=66.168+tan9.46=11.03KN穿墙螺杆承受的垂直力F=N=66.168KN3、穿墙螺杆校核穿墙螺杆2根M30，螺距3mm最大截面积A=2校核出式为： 代入数据 =0.116+0.005=0.1211满足强度要求综合结论经计算架体高度，立杆、大小横杆、连墙件，扣件抗滑移能力满足规范要求。4、悬挑式脚手架施工方案4.1适用范围本方案适用于“第三城 映象欣城C区（国际银座）”C1栋楼工程主体二十七层以上新增四层除收进两角以外周边的悬挑式脚手架搭设。4.2、材料本项目计划投入脚手架搭设主要材料为：48钢管、扣件 、脚手板、密目网进场材料质量必须符合国家标准GB/T700中Q235-A钢的规定和GB15831的规定，不合格产品严禁入场。构配件按品种、规格分类，堆放时应整齐、平稳，堆放场地不得有积水。安全所需用具等一应提前到位，经检验合格后才能使用。4.3、施工方案悬挑架由工程二十七层底板开始悬挑,直至以上四层封顶，悬挑高度为15.2米.4.3.1、悬挑式脚手架的设计架体搭设按工程平面形状,端部斜拉钢丝绳卸荷,架体横距0.76，里排立杆间距离外墙壁0.4，步距1.8（图1a、1b、1c）连墙件按3.64.5布置，用刚性连接横杆对架体进行拉结, 拉结点应从外架的第一步开始进行设置.预埋环制作如图（图2A），连墙杆橫向不大于6m，纵向不大于4m.外侧搭设连续式剪刀撑，满挂密目网转角处进行特别加固处理。（a）(b)图1(A)(B)图2架体材料选用扣件式钢管架体，操作层根据需要铺设两层脚手板，每层均设一道扶手栏杆悬挑钢梁的锚环设置一道 4.3.2.施工工艺流程第一步大横杆和小横杆连接附墙杆铺脚手板、围护栏杆、踢脚板、挂网随主体施工接高架体、加剪刀撑4.3.3.脚手架要求悬挑架搭设应严格一般落地式脚手架搭设规定，纵向水平杆与横向水平杆的连接，采用防滑扣件连接连接，并按规范要求连续设剪刀撑，斜杆与地面倾斜角为45度60度 脚手架中部脚手板铺设严密，不允许出现探头板，脚手板下拉兜网脚手板的材质及规格符合规范要求材料要求：钢管规格48，壁厚3.5，严禁钢管上打空扣件符合GB978-67可锻铸铁分类及技术条件，螺栓、螺母、垫圈符合GB700-79普通碳素钢技术条件A3规定，螺栓拧紧扭力达65N.时，不发生破坏对接扣件应朝上或朝内各杆件端伸出扣件的长度不小于100架体防护：架体外侧用1.86密目网全封闭按照临边防护的规定，设置防护栏杆和挡脚杆底层和作业层脚手板应铺满、铺稳，并用钢筋及直径3.2的铁丝固定在支撑杆件上，防止人、物的坠落严格按照建筑施工钢管脚手架规范（JGJ130-2001）执行.在施工前期，对施工人员及操作人员进行技术安全培训其主要内容为扣件式钢管脚手架安全技术规范、操作规程、现场施工管理制度的学习，本工程架子施工方案技术交底及施工程序所有操作人员必须持证上岗，符合国家监管部门的规定要求4.4、验收使用和管理4.4.1.脚手架搭设初步成形前，由施工负责人组织人员进行安全检查，整理好架体材料，报上一级安全管理部门进行验收，并及时向省安检部门备案及验收确认符合要求后方可投入使用4.4.2.在施工主体阶段，脚手架只作为防护架体使用，架体上严禁堆放各类设施料并定期检查各类杆件及扣件螺丝的松劲度及时清理架板上的建筑垃圾和材料加强架体的维护和保养，确保脚手架的正常使用4.4.3.在架体的施工层上配备干粉灭火器，施工层临边焊接作业应有绝燃隔离板4.4.4.安全员每天要巡视检查架体，严禁任何人拆卸架体上的杆件和设施(附悬挑架计算书)悬挑架设计计算书一、 设计基本规定1. 悬挑架的承载力按概率极限状态法的要求，采用分项系数设计表达式进行设计2. 设计假定及范围，按架体一般双排架结构形式取值，拐角部位架体结构，参照悬挑架的计算取值架体中间增设的桁架杆件和卸荷支撑的有利约束未计算在内按规定仅计算：（1）纵、横向水平杆受弯构件的强度和连接扣件的抗滑承载力（2）立杆的稳定性（3）连墙杆的承载力（4）预埋铁件的强度，钢丝绳斜拉索的强度二、荷载标准值计算架体步高1.8米,纵距1.5米，横距0.7米，离主梁外壁2米架体计算高度15.2米，取架体上的全部荷载影响到每根钢梁的范围作为一个计算单元1.恒载标准值架体主要材料选用483.5扣件式钢管立杆：q1=133.849.82=978.4N小横杆：q2=13.849.89=338.7N大横杆：q31.53.849.8921016N扣件：q5=18.430=552N钢梁：q6=2.720.1539.8533.24N剪刀撑、密目网、扶手杆查手册取值：q71000N则：Gkq978.4+338.7+1016+1102.5+552+533.24+10005222N2.施工荷载标准值QkQk=1.50.721032100N3.风荷载标准值kk0.7.z.s. o0.70.81.130.35103221.5N/m2三、荷载组合按承重墙结构杆件在工作过程中可能出现的最不利荷载组合进行计算，其荷载效应组合如下表所示荷载效应组合计算项目荷载项目组合纵、横向水平杆强度与变形永久组合+施工均布活荷载脚手架立杆稳定永久荷载+0.85（活荷载+风荷载）连墙件承载力风荷载+5.0kN钢梁强度和挠度恒载+活荷载四、结构杆件的计算1.纵横水平杆强度和挠度横向水平杆受脚手板传递的施工荷载，按均布荷载简支梁计算，则最大弯距：Ma=q.l2/8=(1.2G+1.4Q)lb. lb2/8=(1.21.53.849.8+1.42100)0.70.728=263.2N.m支座反力：R（0.71.53.849.8+1.42100）21489N8000N（扣件抗滑承载力设计值）满足挠度：5q.lb4384EI5（0.71.53.849.8+1.42100）0.70.74109（3842.0612.19109）0.53mm7001504.6 mm纵向水平杆承载脚手板上的施工荷载最不利状态为横向水平杆中间处，故按集中荷载简支梁计算则最大弯距：Mb=q.l2/8+P.l/8 =0.71.53.849.81.52/8+(0.71.53.849.80.5+1.421000.25)0.258 =200N.m挠度：5q.lb4384EI+Pl3/48EI 51.239.51.543842.0612.19109+(0.739.50.5+1.421000.25)1.53109/482.0612.191090.12+2.092.21mm Mb水平杆强度：MaW263.21035.0810351.8Nmm2f=205N/ mm2 纵横向水平杆均满足要求2. 脚手架立杆稳定性(1) 不组合风荷载时立杆稳定性计算架体底部立杆段的轴力N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4NKL =1.25222+1.42100 =9207N计算立杆的稳定系数计算长度l=Ksh l=1.1551.551.8 =3.222(m)长细比=3.222102/1.58=203.92查表得0.174计算立杆的稳定性N/A =9702/0.174489=114f=205N/mm2(2) 组合风荷载时立杆稳定性计算架体底部立杆段的轴力N=1.2(NG1K+NG2K)+0.851.4NQK =1.25222+0.851.42100=8765.4N计算立杆的稳定系数查表得0.174计算有风荷载产生的立杆段弯矩MnMn=0.851.4mwk =0.851.4klah2/10 =0.851.4221.53.2221.51.82/10 = 412.7N.m计算立杆的稳定性N/A+Mw/W=8765.4/0.174489+412.7103/5.08103=103+81.24 =184.248000NA每个连墙点覆盖脚手架的范围（m2）采取措施，采用双扣件连接，即连墙杆用扣件分别与里外立杆连接则：NK/2=5012N8000N满足计算连墙杆强度计算长度l0= Ksh =1.1551.752=4.04长细比l0I=255.7查得0.117=NK/489=10023/0.117489=175.2 N/mm2f= 205 N/mm24.计算钢管的强度和挠度16号工字钢的截面特性：WX =141103mm3 I=1130104 mm4 自重=20.513kg/m弹性模量E=2.06105 N/mm2 悬挑梁设置在楼板上，内置1.8m，内端嵌在两道预埋环内，悬挑1.5m。在悬出端部焊10m25钢筋头。钢管悬出砼主梁边沿下部垫10mm厚钢板板做为支点，其起拱后的有利固素计算中暂不计，内置部分在计算中作为悬臂的锚固端:计算时不考虑斜拉钢丝绳的作用，钢丝绳的承载力作为安全储备。 5.计算钢丝绳的强度（1）求支座反力Vc(图6)由力矩平衡可知：Vc2.7= P22.7 + P10.7Vc=P2+0.7P12.73224+1895.44775.6N图6（2）斜拉索轴力N，水平分力Fx分别为NL2+ H2 VcHH层高 2.72+3.124775.63.16333NL悬臂梁长度 FxLV/H=2.74775.6/3.1=4159.4N 钢梁最大弯矩Mmax= q.l2/8+P20.72.72012.728+598520.72.7183.2+3103.33286.5N.m 钢梁正应力强度MmaxW+ FxA3286.5103141103+4159.42613 23.3+1.625Nmm2 f=215N/mm2 满足挠度max5q.l4384EI+P1l3/48EI13097.26893875+60211.71117340.49mm 12312N选用此螺栓6计算悬挑钢管预埋环承载力钢管内端部的预埋环距梁支座按最小距离1.8计，则悬挑梁预埋环的最大承载力为：NMmaxL180021.8 10001.1N预埋环的截面积为：ANf6667.421546.52mm2换算成直径：取安全系数K82. d24=K.Ad=15.4mm 16mm 满足采用16圆钢预埋环安装措施按砼结构设计规范要求执行7计算钢丝绳斜拉锁预埋环承载力钢丝绳斜拉锁轴力：N6333N预埋环的截面积为：ANf633321529.5mm2换算成直径：取安全系数K82. d24=K.Ad=12.3mm 16mm 满足采用16圆钢8. 构架体的强度计算图7图中1、2、3、4、5各处均被钢丝绳斜拉，计算时假设3处没有钢丝绳斜拉，若满足承载要求，则整个构架体是安全、稳定的。图8（1）以2处为例，假设钢丝绳承载外立杆的全部荷载R P15985N 则： N 5985 3.1/（2.72+2.72）2+3.12 9460 N 钢丝绳断拉力S=122 kN(619股)安全系数取K8则:KN/S894601221030. 621安全计算简图如下。图9（2）计算梁24的强度和挠度此处采用3根钢管，截面特性：WX =5.083103mm3 =15.54103mm3 I=12.193104 mm4 =36.57104 mm4 A=14.89cm2 自重=11.52kg/m 弹性模量 E=2.06105 N/mm2 3根钢管质量集度为 q11.529.8=112.896Nm则钢梁的最大弯距Mmax=Pl/2q l2/259851.5/4112.8961.5222371 N.m 最大剪力Qmax=P/2ql/25985/2112.8961.5/23077.17N简支梁强度|Mmax|/W237110315.54103152Nmm2 f=215 N/ mm2 满足简支梁剪应力|Qmax|A307714892.06Nmm2125N/ mm2 满足简支梁挠度max5ql4/384EI+ Pl3/48 EI5112.8961.541093842.0636.57109+59851.53/482.0636.570.099+3.643.739mml/4001500/400=3.75mm 满足由于外立杆荷载大于内力杆，所以构架体的内槽钢同样满足要求。经计算整个架体满足要求 附图15、 计算依据： 1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ13020012、建筑施工工具式脚手架安全技术规范 JGJ20220103、建筑结构设计规范 GB5000920014、钢结构设计规范 GB50017200329