落地式脚手架专项.docx
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落地式脚手架专项.docx
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落地式脚手架专项
西平县人民医院病房楼工程
落地式外脚手架
施工方案
河南省第二建设集团有限公司
西平县人民医院项目经理部
2014年3月
审批页
批准:
审核:
编制:
目录
第一节编制依据
第二节工程概况
第三节脚手架方案选择
第四节脚手架的材质要求
第五节脚手架的搭设流程及要求
第六节双排外架脚手架计算书
第七节脚手架的检查与验收
第八节脚手架搭设安全技术措施
第九节脚手架拆除安全技术措施
第十节脚手架搭设示意图
第一节编制依据
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中国建筑工业出版社;
《建筑施工脚手架实用手册(含垂直运输设施)》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》JGJ130-2012中国建筑工业出版;
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011中国建筑工业出版社;
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011中国建筑工业出版社;
第二节 工程概况
本工程位于西平县人民医院院内,本工程属一类高层建筑,现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构;地下一层,地上十三层;其中地下1层为设备用房、丙类储藏室,1层为大厅、住院药房和中心供应和抢救室,2层为ICU,3层洁净手术部,4层PICU和NICU,5层特需护理单元和产房,6至13层为病房;1层层高为5.4m,2至4层层高为4.5m,管道夹层为3.0m,其余为3.8m,室内外高差为0.60m;建筑高度为56.70m(室外地坪至屋面面层);设计使用年限为50年,抗震设防烈度为6度,屋面防水等级为I级;结构安全等级为二级,建筑耐火等级地上为一级,地下为一级。
另外,脚手架的搭设必须考虑卸料平台和施工电梯位置的预留口。
第三节 脚手架方案选择
地下室至 5层框剪结构采用落地式脚手架。
五层以上采用悬挑式脚手架(方案详见悬挑式脚手架方案)
第四节 脚手架的材质要求
l、钢管脚落地手架,选用外径48mm,壁厚3.50mm,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。
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,扣不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷,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。
4、脚手板、脚手片采用符合有关要求。
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,
第五节脚手架的搭设流程及要求
落地脚手架搭设的工艺流程为:
定位设置通长脚手板、底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。
(本方案脚手架基础在筏板上)
定距定位。
根据构造要求在建筑物五角用尺量出内、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,拐角处双向增设,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。
1、主杆基础
本工程脚手架地基础部位应在混凝土筏板上,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)。
2、立杆间距
(1)立杆纵距1500mm、立杆横距900mm、大横杆步距1800mm,小横杆间距1500mm,里立杆距墙间距300mm。
(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。
(4)立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1/400。
3、大横杆、小横杆设置
(1)大横杆在脚手架高度方向的间距1800mm,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。
4、剪刀撑
脚手架外测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10m。
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。
5、脚手板的铺设要求
(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)满铺层脚手板必须满铺到位,不留空位,不能满铺处必须采取有效的防护措施。
铺设时要选用完好无损的脚手板,发现有破损的要及时更换。
6、防护栏杆
(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。
(2)选用18铅丝张挂安全网,要求严密、平整。
(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。
7、连墙件
(1)脚手架与建筑物按水平方向3.6m设一拉结点。
楼层高度超4.5m,则在水平方向加密,如楼层高度超过5.4m时,则按水平方向每5.4m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。
8、架体内封闭
(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。
(2)脚手架施工层里立杆与建筑物之间应采用脚手片或木板进行封闭。
(3)施工层以下底部用密目网或其他措施进行封闭。
第六节 双排外架脚手架计算书
1、参数信息:
《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2012)以下简称《扣规》
(1).脚手架参数
双排脚手架搭设立杆材料采用单立管;
搭设尺寸为:
立杆的纵距为
=1.50米,立杆的横距为800米,大小横杆的步距为
=1.80米;
内排架距离墙长度为0.30米;
大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为2根;
脚手架沿墙纵向长度为详平面图;
采用的钢管类型为Φ48×3.5(钢管外径
=0.048m);
连墙件采用两步三跨,竖向间距3.60米,水平间距4.50米,采用扣件连接;
连墙件连接方式为单扣件;
(2).活荷载参数
施工均布活荷载标准值:
3.000kN/m2;脚手架用途:
结构脚手架;
同时施工层数:
2层;
(3).风荷载参数
脚手架计算中考虑风荷载作用
风荷载体型系数μs为0.14;
(4).静荷载参数
脚手板类别:
竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:
栏杆、冲压钢脚手板挡板;
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):
0.1248(查《扣规》附录A的表A-1);
脚手板自重标准值(kN/m2):
0.150;安全设施与安全网(kN/m2):
0.005;
栏杆、冲压钢脚手挡板自重标准值(kN/m):
0.110;(查《扣规》)
每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):
0.038;
2、大横杆的计算:
按照《扣规》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。
(1).均布荷载值计算
大横杆的自重标准值:
P1=0.038kN/m;
脚手板的自重标准值:
P2=0.150×1.050/(2+1)=0.053kN/m;
活荷载标准值:
Q=3.000×1.0/(2+1)=1.0kN/m;
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.038+1.2×0.053=0.109kN/m;
活荷载的设计值:
q2=1.4×1.0=1.4kN/m;
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)
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:
跨中最大弯距为M1max=0.08×0.109×1.5002+0.10×1.12×1.5002=0.270kN·m;
支座最大弯距计算公式如下:
M2max=-0.10×0.109×1.5002-0.117×1.4×1.5002=-0.314kN.m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=M÷W=Max(0.350×106,0.314×106)/5080.0=62N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为σ=81.102N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2,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:
其中:
(新规范挠度与裂缝的计算,荷载取标准值,即不乘分项系数)
静荷载标准值:
q1=P1+P2=0.038+0.053=0.091kN/m;
活荷载标准值:
q2=Q=1.0kN/m;
最大挠度计算值为:
V=0.677×0.091×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)+0.990×1.0×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=2.220mm;
大横杆的最大挠度2.220mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0/150mm=10mm,满足要求!
3、小横杆的计算:
根据《扣规》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=0.038×1.500=0.058kN;
脚手板的自重标准值:
P2=0.150×1.0×1.500/(2+1)=0.075kN;
活荷载标准值:
Q=3.000×1.0×1.500/(2+1)=1.5kN;
集中荷载的设计值:
P=1.5×(0.058+0.075)+1.4×1.2=2.369kN;
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:
Mqmax=1.2×0.038×1.0/8=0.005kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=2.369×1.0/3=0.632kN.m;
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.637kN.m;
最大应力计算值σ=M/W=0.637×106/5080.000=125.53N/mm2;
小横杆的最大应力计算值σ=125.53N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205.000N/mm2,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:
Vqmax=5×0.038×10004/(384×2.060×105×121900.000)=0.009mm;
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.060+1.5=1.618kN;
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:
Vpmax=1712.000×1000.0×(3×1000.02-4×1000.02/9)/(72×2.060×105
×121900.0)=2.720mm;
最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.009+2.620=2.729mm;
小横杆的最大挠度和2.629mm小于小横杆的最大容许挠度1050.000/150=7.000与10mm,满足要求!
4、扣件抗滑力的计算:
按直角、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:
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN;
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:
P1=0.038×1.500×2/2=0.058kN;
小横杆的自重标准值:
P2=0.038×1.0=0.038kN;
脚手板的自重标准值:
P3=0.150×1.0×1.500/2=0.118kN;
活荷载标准值:
Q=3.000×1.0×1.500/2=2.250kN;
荷载的设计值:
R=1.2×(0.058+0.040+0.118)+1.4×2.25=3.41kN;
R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
5、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:
(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN),为0.1248
NG1=0.1248×18.00=2.246kN;
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.15
NG2=0.150×9×1.500×(1.0+0.3)/2=1.3670kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、冲压钢手板挡板,
NG3=0.110×9×1.500/2=0.743kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4=0.005×1.500×18.000=0.135kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.491kN;
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。
经计算得到,活荷载标准值
NQ=3.000×2×1.0×1.500/2=4.5kN;
风荷载标准值按照以下公式计算
其中
--基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》的规定采用:
基本风压为
=0.550kN/m2;
--风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》的规定采用:
按B类考虑
=1.670;
--风荷载体型系数:
取值为0.140;(前面有计算)
经计算得到,风荷载标准值
=0.7×0.550×1.670×0.140=0.090kN/m2;
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=1.2×4.491+1.4×4.5=11.689kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.491+0.85×1.4×4.5=10.744kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
=0.850×1.4×0.090×1.500×1.8002/10
=0.052kN.m;
6、、立杆的稳定性计算:
不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴向压力设计值:
N=11.689kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
计算长度附加系数参照《扣规》得:
k=1.155;
计算长度系数参照《扣规》得:
μ=1.500;
计算长度,
;
长细比Lo/i=3.119/0.0158=197.000;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比查《扣规》附录C得到:
φ=0.186;
立杆净截面面积:
A=4.89cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=5.08cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.000N/mm2;
=11689.000/(0.186×489.000)=129.012N/mm2;
立杆稳定性计算σ=129.012N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2,满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
(《扣规》5.3.1-2)
立杆的轴心压力设计值:
N=11.012kN;
=10744.000/(0.186×489.000)+52000.000/5080.000=128.355N/mm2;
立杆稳定性计算σ=128.355N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2,满足要求!
7、最大搭设高度的计算:
按《扣规》不考虑风荷载时,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:
构配件自重标准值产生的轴向力NG2K(kN)计算公式为:
NG2K=NG2+NG3+NG4=2.245kN;
活荷载标准值:
NQ=4.725kN;
每米立杆承受的结构自重标准值:
Gk=0.125kN/m;
Hs=[0.186×4.890×10-4×205.000×103-(1.2×2.245
+1.4×4.5]/(1.2×0.125)=62.244m;
8、连墙件的计算:
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:
Nl=Nlw+N0
风荷载标准值
=0.090kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内,脚手架外侧的迎风面积
Aw=1.8×2步×1.5×3跨=16.200m2;
N0=5.000kN;
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×Wk×Aw=1.4×0.090×16.200=2.041kN;
连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=7.041kN;
连墙件承载力设计值按下式计算:
Nf=φ·A·[f]
其中φ--轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比
=300.000/15.800=19的结果查表得到φ=0.949,
为内排架距离墙的长度;
又:
A=4.89cm2;[f]=205.00N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.890×10-4×205.000×103=95.133kN;
Nl=7.041 连墙件采用单扣件与墙体连接。 由以上计算得到Nl=7.041小于《扣规》的抗滑承载力8.0kN。 连墙件扣件连接示意如下二图 第七节脚手架的检查与验收 1、脚手架必须由持有效上岗证的专业技术人员搭设; 2、进行分段验收和检查,发现有不符合要求的应迅速整改,并追究责任; 3、外脚手架分段验收严格按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》验收,并按施工方案要求的内容进行检查。 填写验收记录单,并由搭设人员、安全员、施工员、项目经理签证。 4、架体内必须做到每层防护(即进行隔离)。 第八节 脚手架搭设安全技术措施 1、外脚手架不得搭设在距离外电架空线路的安全距离内,并做好可靠的安全接地处理。 2、定期检查脚手架,发现问题和隐患,在施工作业前及时维修加固,以达到坚固稳定,确保施工安全。 3、外脚手架搭设人员必须持证上岗,并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。 4、严禁脚手板存在探头板,铺设脚手板以及多层作业时,应尽量使施工荷载内、外传递平衡。 5、保证脚手架体的整体性,不得与井架、升降机一并拉结,不得截断架体。 6、结构外脚手架每支搭一层,支搭完毕后,经项目部安全员验收合格后方可使用。 任何班组长和个人,未经同意不得任意拆除脚手架部件。 7、严格控制施工荷载,脚手板不得集中堆料施荷,施工荷载不得大于3kN/m2,确保较大安全储备。 8、结构施工时不允许多层同时作业,装修施工时同时作业层数不超过两层,临时性用的悬挑架的同时作业层数不超过重层。 9、当作业层高出其下连墙件3.6m以上、且其上尚无连墙件时,应采取适当的临时撑拉措施。 10、各作业层之间设置可靠的防护栅栏,防止坠落物体伤人。 第九节脚手架拆除安全技术措施 1、拆架前,全面检查拟拆脚手架,根据检查结果,拟订出作业计划,报请批准,进行技术交底后才准工作。 作业计划一般包括: 拆架的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。 2、拆架时应划分作业区,周围设绳绑围栏或竖立警戒标志,地面应设专人指挥,禁止非作业人员进入。 3、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。 4、拆架程序应遵守由上而下,先搭后拆的原则,即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,而后拆小横杆、大横杆、立杆等,并按一步一清原则依次进行。 严禁上下同时进行拆架作业。 5、拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣,拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣件,然后托住中间,再解端头扣。 6、连墙杆(拉结点)应随拆除进度逐层拆除,拆抛撑时,应用临
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