脚手架方案施工方案

曹妃甸工业区政法单位业务用房工程脚手架施工方案编制人:审核人:审批人:河北建设集团有限公司编制日期：2010-03-04ii一、编制依据：1.建筑施工安全检查标准 JGJ59-992.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范及条文说明JGJ130-20013. 施工现场情况及施工图纸二、工程概况政法大厦工程总用地面积16797.47讥 建筑长121.5米，宽72.9米, 主体高七层，局部九层，地下两层。总建筑面积51192 ，其中地下室面积14078 ，地上建筑面积37114川，首层建筑基底面积 6522川。正负零标高 相当于绝对高程5.100,檐口标高为36.000米，室内外高差600mm,地下室 开挖深度约 9 米。本工程结构采用钢框架混凝土剪力墙结构体系，楼（屋） 面采用现浇混凝土楼板体系,基础采用桩筏基础。三、施工准备1 .熟悉图纸和规范要求。2. 检查钢管、扣件、脚手板2.1 新钢管检查应符合下列规定：2.1.1 有产品质量合格证。2.1.2有质量检验报告。 钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛剌、压 痕和深的划道。2.1.3 48钢管外径、壁厚的偏差小于 0.5mm,端面切斜偏差为1.7mm。2.1.4钢管必须涂有防锈漆。2.2对旧钢管检查应符合下列规定：221表面锈蚀深度应小于等于0.5mm,检查时在锈蚀严重的钢管中抽取三根，在每根锈蚀严重的部位横向截断取样检查，当锈蚀深度超过规定值时 不得使用；2.2.2钢管端部弯曲变形1.5m范围内轴线偏不大于5mm。立杆弯曲小于4 米时弯曲值小于等于 12mm，大于4m小于6.5米时弯曲值小于等于 20mm。 水平杆、斜杆的弯曲值小于等于 30mm。2.3 扣件：2.3.1 新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格 证。2.3.2 旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑 丝的螺栓必须更换。新旧扣件均应进行防锈处理。2.4木脚手板检查：木脚手板的宽度不宜小于 200mm,厚度不应小于 50mm，两端应各设直径为 4mm 的镀锌钢丝箍两道。腐朽的脚手板不得使用。经检验合格的构配件应按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场不得 有积水。应清除搭设场地杂物，平整搭设场地，在架体外侧做排水沟，使排水畅通。四、脚手架的形式及平面布置从一层顶做悬挑架子随主体攀升，挑出宽度 0.9m，采用单排脚手架随主 体攀升。五、脚手架的搭设方法： 外面满挂密目安全网，将施工现场封闭，操作层外围满挂隔音布，与外界隔开，有效降低施工噪音。脚手架立杆距墙 0.8m，立杆之间的纵距均为 a=1.5m,大横杆的步距为 h=1.8m。放置纵向扫地杆，自角部起向两边竖立杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后、 装设横向扫地杆并也与立杆固定（固定立杆底端前，应吊线确保立杆垂直），每边竖起3-4根立杆后，随即装设第一步纵向平杆（与立杆扣接固定）和横向 平杆（小横杆、靠近立杆并与纵向平杆扣接固定）。校正立杆垂直和平杆水平 使其符合要求后，按45-55Nm力拧紧扣件螺栓，形成构架的起始段，按上述 要求依次向前延伸搭设，直至第一部架交圈完成，交圈后，再全面检查一遍 构造质量，严格确保设计要求和构架质量，设置连墙件，按第一步架的作业 程序和要求依次搭设第二步、第三步，随搭设过程及时装设连墙件和剪 刀撑，装设作业层间横杆，铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板及密目网 全圭寸闭。脚手架搭设要点：1. 脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件 以上二步。2. 每搭完一步脚手架后，应按下表校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。项次项目技术 要求允许偏差mm检查方法与工具1地基 基础表面坚实平整观察排水不积水垫板不晃动底座不滑动不沉降-102立杆 垂直 度最后验收垂直度20-80m士 100用经纬仪 或吊线和卷尺3间距步距士 20钢卷尺纵距士 50横距士 204纵向 水平 杆高 差一根杆的两端士 20同跨内两根纵向 水平杆高差士 105双排 脚手架 横向水 平杆外 伸长度 偏差外伸500mm-50钢卷尺6扣 件 安 装主节点处各扣件 中心点相互距离 500立杆上的对接扣 件至主节点的距离a h/3纵同水平杆上的 对接扣件至主节点的 距离a-+1j* #-#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)q=1 |! 111 i1aa11+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：2 2M 1max = 0.08q 1I 2 + 0.10q 2I 2跨中最大弯距为 M1max=0.08 X 0.158 X 1.52+0.10 X 1.12 X 1.52 =0.28 kN m支座最大弯距计算公式如下：2 2M 2max = -0.10q 1I - 0.117q 2l支座最大弯距为 M2max= -0.10 X 0.158 X 1.52-0.117 X 1.12 X 1.52 =-0.33 kN m选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：(T =Max(0.28 X,1D33 106)/5080=64.961 N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为(T = 64.961 N/mm小于大横杆的抗压强度设计值f=205 N/mm 2,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：Vax = (0.677qil4 + 0.990c2l$/100EI其中：静荷载标准值：q 1= P什R=0.038+0.093=0.132 kN/m ； 活荷载标准值：q 2= Q =0.8 kN/m ;最大挠度计算值为：v =45450.677 J0.132 X500 /(100 2.06 X0 X121900)+0.990 OB X500 /(100 2.06 沐0 X121900)= 1.776 mm；大横杆的最大挠度1.776 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5.2.4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= 0.038 X 1.5 = 0.058 kN ;脚手板的自重标准值：P2=0.35 X 0.8 X 1.5/(2+1)=0.140 kN ;活荷载标准值：Q=3X 0.8 X 1.5/(2+1) =1.200 kN ;集中荷载的设计值:P=1.2 X (0.058+0.14)+1.4 X 1.2 = 1.917 kN ;PP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 :2Mqmax = ql /8Mqmax = 1.2 X 0.038 X 0.8 2/8 = 0.004 kN m集中荷载最大弯矩计算公式如下 :Mpmax = Pl/3MPmax = 1.917 X 0.8/3 = 0.511 kN m ;最大弯矩 M = M qmax + Mpmax = 0.515 kN m最大应力计算值 (T = M / W = 0.515 X5080=101.362 N/mm2 ;小横杆的最大弯曲应力c =101.362 N/mm小于 小横杆的抗压强度设计值 205N/mr2，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 :4Vmax = 5ql4/384EI45vmax=5X0.038 X00 /(384 X06 X0 X121900) = 0.008 mm ;大横杆传递荷载 P = p 1 + p 2 + Q = 0.058+0.14+1.2 = 1.398 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 :22Vmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIVmax = 1397.6 800X(3 X8002-4 X8002/9 )/(72 2.06 105 121900) = 1.011 mm；最大挠度和 V = qmVax + Vpmax = 0.008+1.011 = 1.02 mm;小横杆的最大挠度为1.02 mm小于 小横杆的最大容许挠度 800/150=5.333与10 mm, 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，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 ( 建筑施工扣件 式钢管脚手架安全技术规范 5.2.5):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：P i = 0.038 X 1.5 X 2/2=0.058 kN ;小横杆的自重标准值：P 2 = 0.038 X 0.8/2=0.015 kN ; 脚手板的自重标准值 ： P3 = 0.35 X0.8X1.5/2=0.21 kN ； 活荷载标准值 ： Q = 3 X0.8X1.5 /2 = 1.8 kN ； 荷载的设计值 ： R=1.2 X(0.058+0.015+0.21)+1.4 X1.8=2.86 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 0.136kN/mNG1 = 0.1360+(1.50 X2/2)X0.038/1.80 X30.00 = 5.040kN ；(2) 脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为 0.35kN/m2N G2= 0.35 X4X1.5X0.8 /2 = 0.84 kN；(3) 栏杆与挡脚手板自重标准值；采用木脚手板挡板，标准值为 0.14kN/mN G3 = 0.14 X4X1.5/2 = 0.42 kN ；(4) 吊挂的安全设施荷载，包括安全网 ：0.005 kN/m 2NG4 = 0.005 X1.5X30 = 0.225 kN ；经计算得到，静荷载标准值N G = N G1+NG2+NG3+NG4 = 6.525 kN ；1/2 取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 值。经计算得到，活荷载标准值NQ = 3 X0.8 X1.5 X2/2 = 3.6 kN ；考虑风荷载时 , 立杆的轴向压力设计值为N = 1.2 N G+0.85X1.4NQ = 1.2 X6.525+ 0.85 X1.4X3.6= 12.114 kN ； 不考虑风荷载时 , 立杆的轴向压力设计值为N=1.2N G+1.4NQ=1.2X6.525+1.4X3.6=12.87kN；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 7 pz sC 00其中-基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采 用：W0 = 0.4 kN/m2;pz -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： pz= 1.17；ps - 风荷载体型系数：取值为 0.214；经计算得到，风荷载标准值为 :2W k = 0.7 X 0.4 X 1.17 X 0.214 = 0.07 kN/m 2;风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为:M w = 0.85 X 1.4WkLah2/10 = 0.85 X 1.4 X 0.07 X 1.5 X 1.82/10 = 0.041 kN m 考虑风荷载时 , 立杆的稳定性计算公式(T = N/( A) W/W f立杆的轴心压力设计值 ： N = 12.114 kN ； 不考虑风荷载时 , 立杆的稳定性计算公式(T = N/(Af立杆的轴心压力设计值 ： N = N= 12.87kN ；计算立杆的截面回转半径 ： i = 1.58 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5.3.3 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5.3.3 得 ： p = 1.8；计算长度 , 由公式 l 0 = kuh 确定： l 0 = 3.742 m ； 长细比: L 0/i = 237； 轴心受压立杆的稳定系数 由,长细比 l o/i 的结果查表得到 ： = 0.13 立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm 2；立杆净截面模量 (抵抗矩 ) ： W = 5.08 cm 3；钢管立杆抗压强度设计值 ： f =205 N/mm 2； 考虑风荷载时(T = 12114/(0.13 X 489)+40545.335/5080 = 198.543 务/mm立杆稳定性计算c = 198.543 N/mm小于 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(T = 12870/(0.13X 489)=202.454 N；mm立杆稳定性计算 c = 202.454 N/mrh小于 立杆的抗压强度设计值f = 205 N/mm 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 = N lw + N 0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算萨1.715 ,由二0.214 ,0.4 ,2Wk = 0.7站0.7 X715 X.214 X.4 = 0.103 kN/m ;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.8 m 2；按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 (JGJ130-2001)5.4.1 条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力 (kN), N 0= 3.000 kN ;风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw = 1.4 XWkXAw = 1.554 kN ;连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 4.554 kN ; 连墙件承载力设计值按下式计算：N = A - f其中-轴心受压立杆的稳定系数；由长细比l/i = 0/15.8的结果查表得到 =122A = 4.89 cm 2; f=205 N/mm 2; 连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 1 X4.89X10-4X205X103 = 100.245 kN ;Nl = 4.554 N f = 100.245, 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 = 4.554 小于双扣件的抗滑力 12 kN ，满足要求！直角扣件炬钢管一单排架柔性连接图（立面）连墙件扣件连接示意图八、悬挑梁的受力计算：悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算悬出端C受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。扌1112miab悬臂单跨梁计算简图支座反力计算公式&诃1吟）谒（1+笋禺空十必（1尊） I 2 P支座弯矩计算公式Ma - A1旳一C 点最大挠度计算公式水平支撑梁的截面惯性矩I = 1369.9 cm 4,截面模量(抵抗矩)W = 152.2 cm 受脚手架作用集中强度计算荷载 N=6.525+3.6=10.125kN ;水平钢梁自重强度计算荷载 q=2.93 X 10-3x 78.5 =0.23 kN/m ;代入公式，经过计算得到支座反力 RA = 14.658 kN支座反力 RB = -3.867 kN最大弯矩 MA = 8.193 kN m最大应力 (T = 8193120.232 /( 1.05 X 152200 )= 51.268 N/mm水平支撑梁的最大应力计算值 51.268 N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215 N/mn2,满足要求！最大挠度 vax= 2.145 mm按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录A吉构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍，即1800 mm水平支撑梁的最大挠度 2.145 mm小于 水平支撑梁的最大容许挠度 1800/400 mm,满足要求！九、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用18号槽钢,计算公式如下(T = M/ blsjWx W f其中晶-均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算:岛=(570tb/lh) (23X/fy)经过计算得到最大应力 励=(570tb/lh) (23Xfy)=570 X0.5 X0X235 /( 1800 18XX235) =1.29由于亦大于0.6，根据钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B,得到 晶值为0.85经过计算得到最大应力(T = 8.193 X 1(00.85 15X200 )= 63.189 N/mm2;水平钢梁的稳定性计算(T = 63.189小于f = 215 N/mm 2 ,满足要求！