施工电梯防护脚手架工程施工设计方案

. . 一、编制依据1、XX*新建16号高层住宅楼工程施工图纸2、建筑施工手册3、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20014、建筑施工安全检查标准JGJ59-99 二、工程概况本工程由开发建设,工程地点位于XX市南郊,友谊东路南侧。本工程为地下一层,地上二十七层,为纯剪力墙结构。施工电梯即搭设在主楼楼北侧东西两端阳台位置,施工电梯与主体之间搭设防护脚手架、卸料平台。三、材料要求1、钢管脚手架采用外径48mm、壁厚3.5mm钢管,钢管外表面锈蚀深度不大于0.5mm,钢管上严禁打孔。2、扣件使用前应进行质量检查,发现有裂缝、变形的严禁使用。滑丝的螺栓必须更换,并应进行防锈处理。3、底座采用50mm厚木板铺设,木板上设钢板底座。4、脚手板采用木脚手板,宽度不小于200mm,厚度不小于50mm,两端用直径4 mm的镀锌铁丝箍两道。腐朽的脚手板不得使用。 5、密目网和安全平网应符合国家验收规范的要求,并经现场试验合格。四、基础设置落地脚手架基础设置在混凝土垫层上,立杆下铺50mm厚木脚手板并放置150150mm钢板底座。五、脚手架搭设防护脚手架为三排落地钢管脚手架,总高79.24m,脚手架42.45m以下为双立杆,42.45m-79.24m改为单立杆。脚手架立杆纵距la为0.9m、1.5m、0.9m、1.5m、0.9m计算取1.5m,立杆横距lb为0.9m,横杆步距h为1.2m,内立杆距建筑物外墙皮0.3m,采用单杆剪刀撑如附图所示。1、脚手架必须设置纵横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮150mm处的立杆上。横向扫地杆也采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。2、每根立杆底部应设置50mm厚垫板。内立杆距建筑物外墙皮0.3m,采用单杆剪刀撑。立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接。立杆接长必须采用对接扣件连接,立杆上的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm,各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。3、纵向水平杆设置在立杆内侧。横向水平杆在主节点处必须设置,用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。靠墙一端的外伸长度为150mm。4、作业层上横向水平杆两端均采用直角扣件固定在纵向水平杆上,间距750mm。作业层脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120-150mm。铺设时可采用对接铺设,也可采用搭接铺设。对接铺设时,接头处必须设置两根横向水平杆,脚手板外伸长度130-150mm,两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm。搭接铺设时,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度应大于200mm,其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。其板长两端均应与支承杆可靠的固定。5、连墙件采用短钢管用扣件固定在剪力墙洞口,沿洞口高度上、中、下设置三道,连墙件宜靠近主节点设置,偏离主节点的距离不大于300mm。6、剪刀撑设置如附图所示。7、安全防护随搭设进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；搭设过程中密目外网须全封闭。外脚手架采用立体防护,外侧除洞口位置外满挂密目网,网的颜色要一致且均挂在脚手架外立杆内侧,用合乎要求的系绳按网眼系牢在大横杆上,网与网的连接要靠紧并用系绳绑好。操作层在脚手架外侧大横杆与脚手板之间设置1.2m高防护栏杆和挡脚板,挡脚板高度200mm,立放在脚手板上,板与板要靠紧,并用操作层的脚手板挤牢。中栏杆应居中设置。六、脚手架搭设注意事项1、外径48mm与51mm的钢管严禁混合使用。2、当搭至有连墙点的构造点时,在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后,应立即设置连墙件。3、对接扣件的开口要朝向架子的内侧,螺栓朝上,直角扣件的开口不得朝下,以确保安全。4、在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。5、螺栓拧紧扭力矩不应小于40Nm,且不应大于65Nm,各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。6、剪刀撑、横向斜撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。七、脚手架搭设质量要求1、立杆的垂直偏差为100mm,同一排大横杆的水平偏差不大于50mm。2、脚手架步距、横距偏差为20mm,纵距偏差为50mm。3、同跨内两根纵向水平杆高差为10mm。4、横向水平杆外伸长度为200mm,允许偏差为-50mm。八、脚手架拆除1.脚手架拆除前,由工长进行拆除安全技术交底。2.清除脚手架上杂物及地面障碍物。3.拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业。4.连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差不大于2步。5.当脚手架拆至最后一根长立杆的高度时,应先在适当位置搭设临时抛撑后再拆除连墙件。6.拆下的扣件和配件要及时运至地面并按品种、规格随时码放,各构配件严禁抛掷至地面。7.拆除时地面设监护人,严禁无关人员进入危险区。九、安全技术措施1.脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则GB5036考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检,合格者方可上岗。2.搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。 3.脚手架的构配件质量与搭设质量,应按规范要求进行检查验收,合格后方准使用。 4. 当有六级及六级以上大风和雾、雨天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。雨后上架作业应有防滑措施。5. 在脚手架使用期间,严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆和连墙件。6. 不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业,否则应采取安全措施,并报主管部门批准。7. 在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。8. 脚手架接地、避雷措施应按施工现场临时用电安全技术规范JGJ46的有关规定执行。9. 搭拆脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。10. 临电线路不得挂在脚手架上。十、附图十一、钢管落地脚手架计算书扣件式钢管落地脚手架的计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范、建筑地基基础设计规范、建筑结构荷载规范、钢结构设计规范等编制。一参数信息:1.脚手架参数脚手架搭设高度为79.24m,42.45米以下采用双管立杆,42.45米以上采用单管立杆；搭设尺寸为：立杆的横距为0.9m,立杆的纵距为1.5m,大小横杆的步距为1.2 m；内排架距离墙长度为0.30m；小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根；脚手架沿墙纵向长度为6.00 m；采用的钢管类型为483.5；横杆与立杆连接方式为双扣件；取扣件抗滑承载力系数为 1.00；连墙件采用一步两跨,竖向间距1.2 m,水平间距3 m,采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件。2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:3.000 kN/m2；脚手架用途:结构脚手架；3.风荷载参数本工程地处XX省XX市市,基本风压0.40 kN/m2；风荷载高度变化系数z,计算连墙件强度时取0.92,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数s为0.251；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值:0.1611；脚手板自重标准值:0.350；栏杆挡脚板自重标准值:0.140；安全设施与安全网:0.005；脚手板类别:木脚手板；栏杆挡板类别:木脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值:0.038；脚手板铺设总层数:28；5.地基参数地基土类型:岩石；地基承载力标准值:160.00；立杆基础底面面积:0.25；地基承载力调整系数:1.00。二小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.038 kN/m ；脚手板的荷载标准值: P2= 0.351.5/3=0.175 kN/m ；活荷载标准值: Q=31.5/3=1.5 kN/m；荷载的计算值: q=1.20.038+1.20.175+1.41.5 = 2.356 kN/m；小横杆计算简图2.强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩,计算公式如下: Mqmax = ql2/8最大弯矩 Mqmax =2.3560.92/8 = 0.239 kNm；最大应力计算值 = Mqmax/W =46.959 N/mm2；小横杆的最大弯曲应力 =46.959 N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2,满足要求！3.挠度计算:最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度荷载标准值q=0.038+0.175+1.5 = 1.713 kN/m ；qmax = 5ql4/384EI最大挠度 = 5.01.7139004/=0.583 mm；小横杆的最大挠度0.583 mm小于小横杆的最大容许挠度 900 / 150=6 与10 mm,满足要求！三大横杆的计算:大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。1.荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.0380.9=0.035 kN；脚手板的荷载标准值: P2= 0.350.91.5/3=0.158 kN；活荷载标准值: Q= 30.91.5/3=1.35 kN；荷载的设计值: P=/2=1.06 kN；大横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。 Mmax = 0.08ql2均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.080.0381.51.5=0.007 kNm；集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 0.267Pl集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2671.061.5= 0.425 kNm；M = M1max + M2max = 0.007+0.425=0.432 kNm最大应力计算值 = 0.432106/5080=84.948 N/mm2；大横杆的最大应力计算值 = 84.948 N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2,满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm；均布荷载最大挠度计算公式如下:max = 0.677ql4/100EI大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：max= 0.6770.03815004 / = 0.052 mm；集中荷载最大挠度计算公式如下:pmax = 1.883Pl3/100EI集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：小横杆传递荷载 P=0.035+0.158+1.35/2=0.771kN = 1.8830.77115003/ = 1.951 mm；最大挠度和：= max + pmax = 0.052+1.951=2.004 mm；大横杆的最大挠度2.004 mm小于大横杆的最大容许挠度 1500 / 150=10与10 mm,满足要求！四扣件抗滑力的计算:按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。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: R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取16.00 kN；R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；小横杆的自重标准值: P1 = 0.0380.92/2=0.035 kN；大横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.5=0.058 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.350.91.5/2=0.236 kN；活荷载标准值: Q = 30.91.5 /2 = 2.025 kN；荷载的设计值: R=1.2+1.42.025=3.229 kN；R 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五脚手架立杆荷载计算: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0.1611kN/m NG1 = 0.1611+0.038/1.2074.00 = 14.053kN；脚手板的自重标准值；采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2 NG2= 0.35281.5/2 = 8.82 kN；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/m NG3 = 0.14281.5/2 = 2.94 kN；吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.574 = 0.555 kN；经计算得到,静荷载标准值NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 26.368 kN；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 = 30.91.52/2 = 4.05 kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.220.488+ 0.851.44.05= 36.46 kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+1.4NQ=1.220.488+1.44.05=37.31kN；六立杆的稳定性计算: 外脚手架采用双立杆搭设部分,按照构造要求设置,不进行稳定性计算,只进行单立杆的稳定性计算。风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7zs0其中0 - 基本风压,按照建筑结构荷载规范的规定采用：0 = 0.47 kN/m2；z - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范的规定采用：z= 0.74；s - 风荷载体型系数：取值为0.251；经计算得到,风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.470.740.251 = 0.061 kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW为:Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.0611.51.22/10 = 0.016 kNm；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/ + MW/W f立杆的轴心压力设计值：N = Nd = 29.405 kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/ f立杆的轴心压力设计值：N = N= 30.255kN；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扣件式规范表5.3.3得： k = 1.155 ；计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得： = 1.5 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 2.079 m；长细比: L0/i = 132 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到：= 0.386立杆净截面面积： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量 ：W = 5.08 cm3；钢管立杆抗压强度设计值：f =205 N/mm2；考虑风荷载时 = 29404.62/+15707.319/5080 = 158.875 N/mm2；立杆稳定性计算 = 158.875 N/mm2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 = 30255.12/=160.289 N/mm2；立杆稳定性计算 = 160.289 N/mm2小于立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求！七最大搭设高度的计算: 按规范5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：Hs = Af - 1.2NG2k + 0.851.4/1.2Gk构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K计算公式为：NG2K = NG2+NG3+NG4 = 6.435 kN；活荷载标准值：NQ = 4.05 kN；每米立杆承受的结构自重标准值：Gk = 0.161 kN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩： Mwk=Mw / = 0.016 / = 0.013 kNm；Hs = 0.3864.8910-4205103-1.26.435+0.851.4/=132.265 m；按规范5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米：H = Hs /H = 132.265 /=116.814 m；H= 116.814 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 H =50 m。脚手架单立杆搭设高度为36.74m,小于H,满足要求！八连墙件的稳定性计算: 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：Nl = Nlw + N0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算z0.92,s0.251,00.47,Wk = 0.7zs0=0.7 0.920.2510.47 = 0.076 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 3.6 m2；按规范5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力, N0= 5.000 kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值,按照下式计算：Nlw = 1.4WkAw = 0.383 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 5.383 kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf = Af其中 - 轴心受压立杆的稳定系数；由长细比 l/i = 300/15.8的结果查表得到=0.949,l为内排架距离墙的长度； A = 4.89 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9494.8910-4205103 = 95.133 kN；Nl = 5.383 Nf = 95.133,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 = 5.383小于双扣件的抗滑力 16 kN,满足要求！九立杆的地基承载力计算: 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求p fg地基承载力设计值:fg = fgkkc = 160 kPa；其中,地基承载力标准值：fgk= 160 kPa ；脚手架地基承载力调整系数：kc = 1 ；立杆基础底面的平均压力：p = N/A =124.223 kPa ；其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：N = N+0.038H1 = 29.405+0.03843=31.056 kN；基础底面面积：A = 0.25 m2。p=124.223 fg=160 kPa 。地基承载力满足要求！14 / 15