太湖旅客中心钢网架及屋面工程脚手架方案

一、工程概况 本工程名称为苏州市太湖一级旅客中心钢网架及屋面工程。该网架覆盖面积为6450平方米，整体程椭圆形。网架结构形式为正方四角锥螺栓球节点。下弦多点支承。由于现场条件限制该网架施工采用满堂脚手架作为施工平台，高空散装的方法。以下为该项目的脚手架搭设方案。二、 搭设概述 本网架工程为下弦多点支承，其安装平台必须具备足够的承载能力，平台的承载力为200kg/m2。该网架安装平台须采用482.8钢管扣件式脚手架。脚手架上满铺竹排板，四周设围栏，围栏密布安全网，围护网高度应为1.5米。三、 网架安装工作平台搭设方案 根据现场情况，本网架工程安装工作平台为满堂脚手架，其搭设面积见附图。四、 脚手架搭设要求 1、脚手架需严格按照JGJ1302001建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范进行搭设；2、平台脚手架分为两部分，第一部分为结构楼层上搭设部分，此部分平台立杆间距为1.3m1. 3m，步高为1.5m，面杆间距为0.4m，面杆须对接连续，竹排板满铺并扎牢，竹排板间隙0.1m，立杆伸出平台高度0.1m。第二部分为结构楼层外搭设部分，此部分平台立杆间距为0.8m1. 5m，步高为1.8m，面杆间距为0.4m，面杆须对接连续，竹排板满铺并扎牢，竹排板间隙0.1m，立杆伸出平台高度0.1m。3、平台搭设必须设双向剪刀撑及扫地杆，距脚手架底部300mm处设扫地杆，所有立杆下部须有木块垫实，剪刀撑每隔6m 设一道，每根剪刀撑至少联系4根立杆，与地面成45度或60度夹角。剪刀撑钢管连接须用双扣件搭接扣牢。用于保证脚手架的整体稳定性，满铺竹排片须用18号铁丝与钢管绑扎牢固，不得出现探头板。脚手立杆伸出平台应小于10cm。水平方向剪刀撑在架体底部、顶部及竖向间隔不超过8米分别设置连续剪刀撑，剪刀撑宽度应为 68米。 4、平台搭设高度：网架安装用平台顶标高距网架下弦球中心高相差约0.30.5m。 5、对于大于50cm的台阶应搭设过度台阶，以便工人施工。6、脚手架应设置上人孔，上人孔处应搭设爬梯。7、临边洞口不能封闭的应满铺安全网，防止人员及材料坠落。脚手架面板间隙较大处，及下方有人员施工作业处均应铺设安全网。8、脚手架搭设完毕后，需经业主、监理、总包、施工等单位负责人验收合格后方可使用；五、脚手架搭设1、在搭设之前，必须对使用的脚手架杆配件进行严格的检查，禁止使用规格和质量不合格的杆、配件；2、搭设作业必须在统一指挥下严格按照规定程序进行；a按设计放线标定立杆位置，并铺设垫板；b脚手架从一个角部开始，向两边延伸搭设；c按定位依次竖起立杆，将立杆与纵、横向扫地杆连接固定，然后搭设第一步的纵、横向水平杆，随校正立杆垂直度之后予以固定，并按此要求继续向上搭设；d斜撑、剪力撑及密目式安全网随搭设的架体一同及时设置；e拉墙杆与周边柱子进行拉结，应注意掌握撑拉的松紧程度，避免引起杆件发生变形；f操作层的竹笆应铺平铺稳、绑扎固定，相互之间不得留有空隙，竹笆支撑杆件的间距不得大于30cm；g绑扎竹笆的扎丝搭接长度不得小于20cm，绑扎点不得少于4点；h在搭设过程中不得随意改变架体设计、减少杆配件的设置，如确有需对架体做调整和改变的状况，应提交技术主管人员予以解决。六、脚手架搭设质量的检查及验收规定1、架体结构符合上述的规定和设计要求，个别部位的尺寸变化应在允许的调整范围之内；2、接点的连接牢固可靠，其中扣件的拧紧程度应控制在扭力矩达到4060NM，8#钢丝十字交叉点应拧1.52圈后箍紧，不得有明显扭伤，且钢丝在绑扎点外露的长度应不小于50mm；3、立杆垂直度应不大于1/300，同时应控制其最大垂直偏差值不大于75mm；4、纵向水平杆件的水平偏差应不大于1/250，且全架长的水平偏差值不大于50mm；5、操作层竹笆、安全防护措施应符合规范要求；6、脚手架的日常检查和验收应按以下规定进行，经检查合格后方允许投入使用或继续使用： 搭设完毕后； 连续使用达到6个月； 施工中途停止使用超过15天，再次使用之前； 在遭受暴风、大雨、地震等强力因素作用之后； 在使用过程中，发现有显著的变形、沉降、拆除杆件和拉结以及有安全隐患存在的情况时。七、脚手架的使用和规定1、操作层上的施工荷载（人员、材料和机具重量）不得大于1.5KN /m2；2、操作人员在架体上的最大作业高度应以可进行正常操作为止，禁止在架板上加垫器物或单块脚手板以增加操作高度；3、在使用过程中禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连接紧固件和连墙件。确因操作要求需要临时拆除时，需经主管人员同意，采取相应弥补措施，并在作业完毕后及时予以恢复；4、在架上操作中，应注意保护自己和他人的安全，避免发生碰撞、闪失和落物，严禁在架上嘻闹和坐在栏杆上等不安全处休息；5、人员上下脚手架必须走设有安全防护的出入通（梯）道，严禁攀沿脚手架上下；6、每班工人上架体作业时，应先行检查有无影响安全作业的隐患存在，在排除和解决后方允许作业；7、在作业过程中发现有不安全的情况和迹象时，应立即停止作业进行检查，在排除和解决后才能恢复作业；如发现有异常和危险时，应立即通知所有架上人员撤离；8、在作业期间，应及时清理落入安全网内的材料和物品，每日收工前应清理架面，将垃圾清运干净；9、脚手架面上电线要符合规范，如两根电线搭接要包扎好，谨防电击竹排片引发火灾。10、无论在任何情况下，严禁自架上向下抛掷材料、物品和倾倒垃圾。11、脚手架要实施隔日检、周检、巡检，发现问题及时整改，检查要有记录。八、脚手架计算书1、结构外围落地部分计算书满堂脚手架计算书 计算依据1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。 计算依据2施工技术2002.3.扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全(杜荣军)。 计算参数: 模板支架搭设高度为28.0m， 立杆的纵距 b=0.80m，立杆的横距 l=1.50m，立杆的步距 h=1.80m。 脚手板自重0.30kN/m2，栏杆自重0.15kN/m，材料最大堆放荷载1.00kN/m2，施工活荷载1.00kN/m2。 图 落地平台支撑架立面简图 图 落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元 采用的钢管类型为482.8。 一、基本计算参数同上 二、纵向支撑钢管的计算 纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为 截面抵抗矩 W = 4.25cm3； 截面惯性矩 I = 10.20cm4； 纵向钢管计算简图 1.荷载的计算： (1)脚手板与栏杆自重线荷载(kN/m)： q1 =0.000+0.3000.300=0.090kN/m (2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)： q21 = 1.0000.300=0.300kN/m (3)施工荷载标准值(kN/m)： q22 = 1.0000.300=0.300kN/m 经计算得到，活荷载标准值 q2 = 0.300+0.300=0.600kN/m 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。 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 最大弯矩计算公式如下: 最大支座力计算公式如下: 静荷载 q1 = 1.200.090=0.108kN/m 活荷载 q2 = 1.400.300+1.400.300=0.840kN/m 最大弯矩 Mmax=(0.100.108+0.1170.840)0.8002=0.070kN.m 最大支座力 N = (1.10.108+1.20.84)0.80=0.901kN 抗弯计算强度 f=0.070106/4248.0=16.43N/mm2 纵向钢管的抗弯计算强度小于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 q1 = 0.090kN/m 活荷载 q2 = 0.300+0.300=0.600kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.090+0.9900.600)800.04/(1002.06105101950.0)=0.070mm 纵向钢管的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求! 三、横向支撑钢管计算 横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算 集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=0.90kN 支撑钢管计算简图 支撑钢管弯矩图(kN.m) 支撑钢管剪力图(kN) 变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下： 支撑钢管变形计算受力图 支撑钢管变形图(mm) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.649kN.m 最大变形 vmax=1.849mm 最大支座力 Qmax=4.940kN 抗弯计算强度 f=0.649106/4248.0=152.79N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求! 四、扣件抗滑移的计算 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: R Rc 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； 计算中R取最大支座反力，R=4.94kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! R8.0 kN时，可采用单扣件； 8.0kN12.0kN时，应采用可调托座。 五、立杆的稳定性计算荷载标准值 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容： (1)脚手架钢管的自重(kN)： NG1 = 0.09328.000=2.601kN 钢管的自重计算参照扣件式规范附录A 双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。 (2)栏杆的自重(kN)： NG2 = 0.1501.500=0.225kN (3)脚手板自重(kN)： NG3 = 0.3000.8001.500=0.360kN (4)堆放荷载(kN)： NG4 = 1.0000.8001.500=1.200kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.386kN。 2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。 经计算得到，活荷载标准值 NQ = 1.0000.8001.500=1.200kN 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 1.40NQ 六、立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N = 6.94kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到； i 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.60 A 立杆净截面面积 (cm2)； A = 3.97 W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.25 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)； f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； l0 计算长度 (m)； 如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 计算长度附加系数，按照表1取值为1.163； u 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3；u = 1.800 a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.10m； 公式(1)的计算结果：l0=1.1631.8001.80=3.768m =3768/16.0=235.213 =0.132 =6943/(0.132397)=131.908N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 公式(2)的计算结果：l0=1.800+20.100=2.000m =2000/16.0=124.844 =0.429 =6943/(0.429397)=40.692N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算 l0 = k1k2(h+2a) (3) k2 计算长度附加系数，按照表2取值为1.073； 公式(3)的计算结果：l0=1.1631.073(1.800+20.100)=2.496m =2496/16.0=155.793 =0.291 =6943/(0.291397)=60.082N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。2、混凝土结构上搭设部分计算书满堂脚手架计算书计算依据1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。 计算依据2施工技术2002.3.扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全(杜荣军)。 计算参数: 脚手架搭设最大高度为28.0m， 立杆的纵距 b=1.30m，立杆的横距 l=1.30m，立杆的步距 h=1.50m。 脚手板自重0.05kN/m2，栏杆自重0.10kN/m，材料最大堆放荷载1.00kN/m2，施工活荷载1.00kN/m2。图 落地平台支撑架立面简图图 落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元 采用的钢管类型为482.8。 一、基本计算参数同上 二、纵向支撑钢管的计算 纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为 截面抵抗矩 W = 4.25cm3； 截面惯性矩 I = 10.20cm4； 纵向钢管计算简图 1.荷载的计算： (1)脚手板与栏杆自重线荷载(kN/m)： q1 =0.000+0.0500.300=0.015kN/m (2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)： q21 = 1.0000.300=0.300kN/m (3)施工荷载标准值(kN/m)： q22 = 1.0000.300=0.300kN/m 经计算得到，活荷载标准值 q2 = 0.300+0.300=0.600kN/m 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。 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 最大弯矩计算公式如下: 最大支座力计算公式如下: 静荷载 q1 = 1.200.015=0.018kN/m 活荷载 q2 = 1.400.300+1.400.300=0.840kN/m 最大弯矩 Mmax=(0.100.018+0.1170.840)1.3002=0.169kN.m 最大支座力 N = (1.10.018+1.20.84)1.30=1.336kN 抗弯计算强度 f=0.169106/4248.0=39.82N/mm2 纵向钢管的抗弯计算强度小于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 q1 = 0.015kN/m 活荷载 q2 = 0.300+0.300=0.600kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.015+0.9900.600)1300.04/(1002.06105101950.0)=0.418mm 纵向钢管的最大挠度小于1300.0/150与10mm,满足要求! 三、横向支撑钢管计算 横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算 集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=1.34kN 支撑钢管计算简图 支撑钢管弯矩图(kN.m) 支撑钢管剪力图(kN) 变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下： 支撑钢管变形计算受力图 支撑钢管变形图(mm) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.757kN.m 最大变形 vmax=1.347mm 最大支座力 Qmax=6.338kN 抗弯计算强度 f=0.757106/4248.0=178.22N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于1300.0/150与10mm,满足要求! 四、扣件抗滑移的计算 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: R Rc 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； 计算中R取最大支座反力，R=6.34kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! R8.0 kN时，可采用单扣件； 8.0kN12.0kN时，应采用可调托座。 五、立杆的稳定性计算荷载标准值 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容： (1)脚手架钢管的自重(kN)： NG1 = 0.10325.000=2.582kN 钢管的自重计算参照扣件式规范附录A 双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。 (2)栏杆的自重(kN)： NG2 = 0.1001.300=0.130kN (3)脚手板自重(kN)： NG3 = 0.0501.3001.300=0.084kN (4)堆放荷载(kN)： NG4 = 1.0001.3001.300=1.690kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.486kN。 2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。 经计算得到，活荷载标准值 NQ = 1.0001.3001.300=1.690kN 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 1.40NQ 六、立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N = 7.75kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到； i 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.60 A 立杆净截面面积 (cm2)； A = 3.97 W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.25 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)； f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； l0 计算长度 (m)； 如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 计算长度附加系数，按照表1取值为1.167； u 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3；u = 1.750 a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.10m； 公式(1)的计算结果：l0=1.1671.7501.50=3.063m =3063/16.0=191.222 =0.197 =7750/(0.197397)=98.935N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 公式(2)的计算结果：l0=1.500+20.100=1.700m =1700/16.0=106.117 =0.545 =7750/(0.545397)=35.804N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算 l0 = k1k2(h+2a) (3) k2 计算长度附加系数，按照表2取值为1.067； 公式(3)的计算结果：l0=1.1671.067(1.500+20.100)=2.117m =2117/16.0=132.136 =0.386 =7750/(0.386397)=50.463N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求!附图一、满堂脚手架搭设平面布置图附图二、脚手架搭设剖面图附图三、网架下弦标高图（比下弦低350mm）