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脚手架施工计划

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  脚手架施工方案是建筑施工从业人员的行为规范,是施工过程建筑职工安全和健康的保障。脚手架施工的材料主要有脚手架和安全网。

  搭设流程是普通悬挑架、主杆基础、立杆间距、横杆设置、剪刀撑、铺设要求、防护栏杆、连墙件、架体内封闭。

  《建筑施工手册》第四版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;

  《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 中国建筑工业出版社;

  楼施工地点位于西至胜利路,南至长春街,东至光辉路,北至解放街总建筑面积29952㎡。地上三十二层,会所一到五层为商品楼;12#楼一层到三十二层为住宅楼。建筑物层高:3.15米、地下室为4.95m,其余标准层为 3.15m.

  本工程考虑到施工工期、质量和安全要求,故在选择方案时,应充分考虑以下几点:

  2、在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性。

  4、结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,升降搭拆方便,便于检查验收;

  5、综合以上几点,脚手架的搭设,还必须符合JCJ59-2011检查标准要求,要符合江西省文明标化工地的有关标准。

  6、结合以上脚手架设计原则,同时结合本工程的实际情况,综合考虑了以往的施工经验,决定采用以下脚手架方案:普通悬挑架

  l、钢管落地脚手架,选用外径48mm,壁厚 3.20mm,钢材强度等级Q235-A,钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用的钢管要有出厂合格证。脚手架施工前必须将入场钢管取样,送有相关国家资质的试验单位,进行钢管抗弯、抗拉等力学试验,试验结果满足设计要求后,方可在施工中使用。

  2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件,应符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的要求,由有扣件生产许可证的生产厂家提供,不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷,扣件的规格应与钢管相匹配,贴和面应干整,活动部位灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧力矩达70N.m时不得破坏。如使用旧扣件时,扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位,进行扣件抗滑力等试验,试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。

  3、搭设架子前应进行保养,除锈并统一涂色,颜色力求环境美观。脚手架立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色,剪力撑统一漆桔红色。底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。

  5、安全网采用密目式安全网,网目应满足2000目/100cm2,做耐贯穿试验不穿透,1.6×1.8m的单张网重量在3kg以上,颜色应满足环境效果要求,选用绿色。要求阻燃,使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证,以及由温州市建筑安全监督管理部门发放的准用证。

  6、连墙件采用钢管,其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》(GB/T 700)中Q235A钢的要求。

  7、型钢水平悬挑杆采用16a号槽钢,斜杆采用支杆采用5.6 号角钢56 ×3 ×6.0 mm钢管。

  悬挑脚手架搭设的工艺流程为:水平悬挑→纵向扫地杆→立杆 →横向扫地杆→小横杆→大横杆(搁栅)→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。

  定距定位。根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离,并做好标记;用钢卷尺拉直,分出立杆位置,并用小竹片点出立杆标记;垫板、底座应准确地放在定位线上,垫板必须铺放平整,不得悬空。

  在搭设首层脚手架过程中,沿四周每框架格内设一道斜支撑,拐角除双向增设,待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时,宜先立外排,后立内排。其余按一下构造要求搭设。

  本工程脚手架地基础部位应在回填土完后夯实,采用强度等级不低于C15的混凝土进行硬化,混凝土硬化厚度不小于10cm。地基承载能力能够满足外脚手架的搭设要求(具体计算数据参阅脚手架计算书)。

  (1)脚手架立杆纵距1.5m,横距1.05m,步距1.8m;连墙杆间距竖直3.6m,水平4.5m(即二步三跨):里立杆距建筑物0.3m。

  (2)脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布置,使钢管立杆的对接接头交错布置,高度方向相互错开500mm以上,且要求相邻接头不应在同步同跨内,以保证脚手架的整体性。

  (3)立杆应设置垫木,并设置纵横方向扫地杆,连接于立脚点杆上,离底座20cm左右。

  (1)大横杆在脚手架高度方向的间距1.8m,以便立网挂设,大横杆置于立杆里面,每侧外伸长度为150mm。

  (2)外架子按立杆与大横杆交点处设置小横杆,两端固定在立杆,以形成空间结构整体受力。

  脚手架外侧立面的两端各设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置;中间各道剪刀撑之间的净距离不应大于15m。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm。

  (1)脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木板:板宽为200mm,里外立杆应满铺脚手板,无探头板。

  (2)满铺层脚手片必须垂直墙面横向铺设,满铺到位,不留空位,不能满铺处必须采取有效的防护措施。

  (3)脚手片须用18铅丝双股并联绑扎,不少于4点,要求绑扎牢固,交接处平整,铺设时要选用完好无损的脚手片,发现有破损的要及时更换。

  (1)脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目式安全网封闭,且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。

  (3)脚手架外侧必须设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆,顶排防护栏杆不少于2道,高度分别为0.9m和1.3m。

  (4)脚手架内侧形成临边的(如遇大开间门窗洞等),在脚手架内侧设1.2m的防护栏杆和30cm高踢脚杆。

  (1)脚手架与建筑物按水平方向4.5m,垂直方向3.6m,设一拉结点。楼层高度超过4m,则在水平方向加密,如楼层高度超过6m时,则按水平方向每6m设置一道斜拉钢丝绳。

  (2)拉结点在转角范围内和顶部处加密,即在转角l米以内范围按垂直方向每3.6米设一拉结点。

  (3)拉结点应保证牢固,防止其移动变形,且尽量设置在外架大小横杆接点处。

  (4)外墙装饰阶段拉结点,也须满足上述要求,确因施工需要除去原拉结点时,必须重新补设可靠,有效的临时拉结,以确保外架安全可靠。

  (1)脚手架的架体里立杆距墙体净距为200mm,如因结构设计的限制大于200mm的必须铺设站人片,站人片设置平整牢固。

  支承结构型钢的纵向间距与上部脚手架立杆的纵向间距相同,立杆直接支承在悬挑的支承结构上。上部脚手架立杆与支承结构应有可靠的定位连接措施,以确保上部架体的稳定。通常采用在挑梁或纵向钢粱上焊接150-200mm、外径φ40mm的钢管,立杆套座其外,并同时在立杆下部设置扫地杆。

  搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.50米,立杆的横距为1.00米,立杆的步距为1.80 米;

  连墙件布置取两步三跨,竖向间距 3.60 米,水平间距4.50 米,采用扣件连接;

  本工程地处浙江省温州市,查荷载规范基本风压为0.600,风荷载高度变化系数μz为0.740,风荷载体型系数μs为0.649;

  脚手板自重标准值(kN/m):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150;

  安全设施与安全网自重标准值(kN/m):0.005;脚手板铺设层数:5 层;

  悬挑水平钢梁采用16a号槽钢,其中建筑物外悬挑段长度1.50米,建筑物内锚固段长度 2.00 米。

  悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物 1.20 m。

  按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定,大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。

  脚手板的自重标准值:P2=0.300×1.000/(2+1)=0.100 kN/m ;

  活荷载标准值: Q=2.000×1.000/(2+1)=0.667 kN/m;

  静荷载的设计值: q1=1.2×0.035+1.2×0.100=0.162 kN/m;

  跨中最大弯距为M1max=0.08×0.162×1.500+0.10×0.933×1.500 =0.239 kN.m;

  支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.162×1.500-0.117×0.933×1.500 =-0.282 kN.m;

  σ=Max(0.239×10,0.282×10)/4730.0=59.619 N/mm;

  大横杆的最大弯曲应力为 σ= 59.619 N/mm小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205.0 N/mm,满足要求!

  静荷载标准值: q1= P1+P2=0.035+0.100=0.135 kN/m;

  V= 0.677×0.135×1500.0/(100×2.06×10×113600.0)+0.990×0.667×1500.0/(100×2.06×10×113600.0) = 1.626 mm;

  大横杆的最大挠度 1.626 mm 小于大横杆的最大容许挠度 1500.0/150 mm与10 mm,满足要求!

  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。

  大横杆的自重标准值:p1= 0.035×1.500 = 0.053 kN;

  脚手板的自重标准值:P2=0.300×1.000×1.500/(2+1)=0.150 kN;

  活荷载标准值:Q=2.000×1.000×1.500/(2+1) =1.000 kN;

  集中荷载的设计值: P=1.2×(0.053+0.150)+1.4 ×1.000 = 1.644 kN;

  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

  Mqmax = 1.2×0.035×1.000/8 = 0.005 kN.m;

  Mpmax = 1.644×1.000/3 = 0.548 kN.m ;

  最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.553 kN.m;

  最大应力计算值 σ = M / W = 0.553×10/4730.000=116.959 N/mm;

  小横杆的最大应力计算值 σ =116.959 N/mm小于 小横杆的抗压强度设计值 205.000 N/mm,满足要求!

  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:

  Vqmax=5×0.035×1000.0/(384×2.060×10×113600.000) = 0.020 mm ;

  大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.053+0.150+1.000 = 1.203 kN;

  Vpmax = 1203.100×1000.0×(3×1000.0-4×1000.0/9 ) /(72×2.060×10

  最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.020+1.825 = 1.844 mm;

  小横杆的最大挠度和 1.844 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1000.000/150=6.667与10 mm,满足要求!

  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0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

  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):

  大横杆的自重标准值: P1 = 0.035×1.500×2/2=0.053 kN;

  小横杆的自重标准值: P2 = 0.035×1.000=0.035 kN;

  脚手板的自重标准值: P3 = 0.300×1.000×1.500/2=0.225 kN;

  活荷载标准值: Q = 2.000×1.000×1.500 /2 = 1.500 kN;

  荷载的设计值: R=1.2×(0.035+0.225)+1.4×1.500=2.412 kN;

  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:

  NG1 = [0.1248+(1.50×2/2+1.50×2)×0.035/1.80]×15.00 = 3.200;

  (2)脚手板的自重标准值(kN/m);采用竹笆片脚手板,标准值为0.30

  NG2= 0.300×5×1.500×(1.000+0.3)/2 = 1.463 kN;

  (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15

  NG4 = 0.005×1.500×15.000 = 0.112 kN;

  活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。

  NQ= 2.000×1.000×1.500×2/2 = 3.000 kN;

  其中 Wo -- 基本风压(kN/m),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:

  Wk = 0.7 ×0.600×0.740×0.649 = 0.202 kN/m;

  N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×5.337+ 1.4×3.000= 10.604 kN;

  N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×5.337+ 0.85×1.4×3.000= 9.974 kN

  Mw = 0.85 ×1.4WkLah/10 =0.850 ×1.4×0.202×1.500×

  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 ,由公式 lo = kμh 确定 :l0 = 3.119 m;

  轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到:φ= 0.188 ;

  σ = 10604.000/(0.188×450.000)=125.348 N/mm;

  立杆稳定性计算 σ = 125.348 N/mm小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205.000 N/mm,满足要求!

  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 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 3.119 m;

  轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到:φ= 0.188

  σ = 9974.400/(0.188×450.000)+116656.499/4730.000 = 142.564 N/mm;

  立杆稳定性计算 σ = 142.564 N/mm小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205.000 N/mm,满足要求!

  每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.200 m;

  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(kN), N0= 5.000 kN;

  连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 9.575 kN;

  由长细比 l0/i = 300.000/15.900的结果查表得到 φ=0.949,l为内排架距离墙的长度;

  连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949×4.500×10×205.000×10 = 87.545 kN;

  Nl = 9.575 Nf = 87.545,连墙件的设计计算满足要求!

  由以上计算得到 Nl = 9.575小于双扣件的抗滑力 16.0 kN,满足要求!

  本方案中,脚手架排距为1000mm,内排脚手架距离墙体300mm,支拉斜杆的支点距离墙体为 1200mm,

  水平支撑梁的截面惯性矩I = 866.20 cm,截面抵抗矩W = 108.30 cm,截面积A = 21.95 cm。

  受脚手架集中荷载 N=1.2×5.337 +1.4×3.000 = 10.604 kN;

  水平钢梁自重荷载 q=1.2×21.950×0.0001×78.500 = 0.207 kN/m;

  最大应力 σ =M/1.05W+N/A= 1.651×10 /( 1.05 ×108300.0 )+

  水平支撑梁的最大应力计算值 14.517 N/mm 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215.000 N/mm,满足要求!

  φb = 570 ×10.0×63.0× 235 /( 1200.0×160.0×235.0) = 1.87

  由于φb大于0.6,查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到 φb值为0.919。

  经过计算得到最大应力 σ = 1.651×10 /( 0.919×108300.00 )= 16.582 N/mm;

  水平钢梁的稳定性计算 σ = 16.582 小于 [f] = 215.000 N/mm ,满足要求!

  α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;

  计算中[Fg]取19.491kN,α=0.820,K=6.000,得到:

  其中 [f] 为拉环受力的单肢抗剪强度,取[f] = 125N/mm;

  所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(1949.111×4/3.142×125.000) =15.000mm;

  其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8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=[123.680×4/(3.142×50×2)]1/2 =1.255 mm;

  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以上搭接长度。

  其中 N -- 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 0.124kN;

  [fb] -- 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.270N/mm;

  123.680/(3.142×20.000×1.270)=1.550mm。

  其中 N -- 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向压力,N = 8.274kN;

  fcc -- 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.950fc=11.900N/mm;

  经过计算得到公式右边等于115.26 kN,大于锚固力 N=8.27 kN ,楼板混凝土局部承压计算满足要求!