脚手架超过60米安全专项施工方案专家论证的过的Word格式.docx
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建筑功能
住宅商业楼
建筑面积
180661m2
建筑高度
71.55m
建筑层数
17-24层
建筑层高
标准层2.9m
7
结构概况
基础结构形式
PHC管桩基础
主体结构形式
剪力墙
屋盖结构形式
不上人平屋面
8
脚手架概况
脚手架搭设方式
三层以下落地双排脚手架,
三层以上悬挑脚手架
脚手架搭设高度
落地脚手架最大高度20m
悬挑脚手架最大高度18m
第二节设计概况
表2-1、设计概况表
楼号
1#楼
地上18层、24层,地下1层,檐高54.15m、71.55m,车库层高3.9m,标准层高2.9m
2#楼
3#楼
地上18层,地下1层,檐高54.15m,车库层高3.9m,标准层高2.9m
4#楼
地上18层,地下1层,檐高54.15m,车库层高3.9m,标准层高2.9m
5#楼
6#楼
7#楼
8#楼
地上17层,地下1层,檐高49.60m,车库层高3.9m,标准层高2.9m
9
9#楼
地上17层,地下1层,檐高49.60m,车库层高3.9m,标准层高2.9m
10
10#楼
11
11#楼
地上18层地下1层,檐高52.5m,车库层高3.9m,标准层高2.9m
12
12#楼
13
13#楼
14
九班幼儿园
地上3层,檐高11.10m
15
沿街商铺
地上2层,局部地下1层,檐高7.60m,车库层高3.9m,标准层高2.9m,一层层高3.95m,二层层高3.5m
16
物业及社区用房
地上3层地下1层,檐高11.10m
17
标高
±
0.00绝对标高20.500m
图1-1、C地块鸟瞰图
第二部分 编制依据
一、施工组织设计
《xx幸福渠水系综合整治工程综合住房小区散放东路小区项目(C地块)施工组织设计》
二、计算软件及版本
安必行施工安全设施计算软件
三、工程图纸
图纸名称
编号
出图日期
xx幸福渠水系综合整治工程综合住房小区散放东路小区项目(C地块)结构施工图
2013-114-3-07
2014.10
xx幸福渠水系综合整治工程综合住房小区散放东路小区项目(C地块)建筑施工图
四、施工规范及规程
类别
名称
编号
国家
《建筑地基基础设计规范》
GB50007-2011
《建筑结构荷载规范》
GB50009-2012
行业
《建筑施工安全检查标准》
JGJ59-2011
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
JGJ130-2011
《建筑施工高处作业安全技术规范》
JGJ80-91
其它
《建设工程施工现场管理规定》
建设部令15号
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》
建质[2009]87号
五、其他
《建筑施工手册》第五版。
第三部分 工程特点、主要危险源及相应处理措施
第一节工程特点
1、本工程单体建筑较多,建筑类型为中高层住宅商业楼,东西向布置,楼房间距较密集;
2、建筑物凸窗较多;
阴、阳角较多;
3、除4#、11#、12#、13#楼单元面积较小(楼座尺寸21×
15m)外,其它楼房东西向最大长度为70m;
4、工程体量大,工期紧;
5、卸料平台采用平面尺寸为4.5m×
3.0m。
第二节主要危险源及相应处理措施
1、本工程脚手架主要危险源
各部位的悬挑脚手架的强度及整体稳定。
2、处理措施
(1)运用安必行软件,针对各不同部位的悬挑脚手架进行设计验算及布置。
(2)对支撑悬挑脚手架的阳台结构采用钢管及可调顶托进行回顶加固。
(3)对楼层平面阴阳角部位采取悬挑工字钢呈扇形布置,纵向间距不超过80cm,最大跨度不超过1.7m,具体详图示。
(4)有凸窗部位根据跨度单独进行设计计算,具体详附后计算书及图示。
(5)编制专项的悬挑式脚手架施工方案,并通过专家论证后方可搭设施工;
(6)架子工持证上岗,并有多年的搭设经验;
(7)根据悬挑式脚手架施工方案对架子工进行专项的安全教育和交底、考核合格后方可上岗作业;
(8)每天对脚手架的立杆间距、拉结点、脚手板铺设固定、荷载、剪刀撑、安全网进行检查;
五级以上大风、大雨后以及型钢安装后脚手架搭设前、操作层施加荷载前、每次搭设高度6~8米后、达到设计高度后、施加荷载前、脚手架停用1月以上的要进行专项的检查验收工作;
临边、洞口防护及时到位;
项目加强对架体垂直度监测;
成立应急领导小组:
明确人员责任。
第四部分 脚手架的设计与计算
第一节脚手架设计
针对本工程单体较多、造型相仿等特点对脚手架进行设计,主要分为落地双排脚手架(20米以下)、悬挑双排脚手架(18米以下)、卸料平台共三部分。
1、落地式双排脚手架
地下车库及地上三层以下主体结构的外架采用落地式双排脚手架,最大搭设高度约17.3m(小于24m,此部分不单独计算)。
脚手架立杆间距1.5m,排距0.80m,步距1.8m,内排杆与结构之间间距300mm;
连墙件按两步三跨设置,与结构墙体、门窗洞口或预埋钢管相连;
剪刀撑设置在架体外侧,刷红白相间油漆,与水平夹角45~60°
为宜,剪刀撑钢管架体连接点距离主节点不大于150mm,安装完毕后满挂密目安全网。
操作层设置冷拔丝网,按照满铺两层的原则进行铺设并随作业层周转。
挡脚板150mm高,设置在每个操作层的外侧。
水平兜网在±
0.00m设置一道,三层楼板处设置一道,同时在架体的底部设置防雷接地。
为了满足施工人员上下楼的需求,需自架体底部至顶部操作层设置上人马道,马道宽度1.5m。
地上1层结构结束后,需在每栋楼1层正门处设6*6m进出通道,在通道上方设置防砸棚。
2、悬挑脚手架
悬挑式脚手架设置在本工程住宅楼地上3层(含3层)以上部分,坐落于设置在固定楼层上的工字钢上。
本工程住宅主要层数有17层,18层和24层。
每座架体搭设高度不超过5层,即不大于15m。
悬挑架工字钢分别设置在3层、8层、13层、18层顶板,自下向上悬挑架体标准层高度为14.5m。
最后一步悬挑架部分包含屋面女儿墙及机房,其搭设高度17.5m,
悬挑架立杆间距1.5m,排距0.80m,步距1.8m,内排杆与结构之间间距300mm,连墙件按两步三跨设置,与结构上预留的地锚相连。
为了加强架体的安全性,需设置Φ16钢丝绳连接架体和结构,对架体进行卸荷。
剪刀撑设置在架体外侧,剪刀撑钢管与水平方向夹角为45°
~60°
为宜,保证剪刀撑与架体连接在主节点150mm之内,安装完毕后满挂密目安全网。
为保证架体使用安全,水平兜网按照每三层设置一道的原则进行设置,架体与结构之间水平兜网的设置原则与架体相同,其中在架体最底层工字钢处要求必须设置冷拔丝网及水平兜网,不得进行拆除,避免发生意外事件。
在每座架体的底部设置防雷接地与结构钢筋相连。
3、卸料平台
为了方便高层住宅楼周转材料的垂直运输,各楼均设置一个悬挑式卸料平台,卸料平台从地上三层顶板模板拆除后即可使用,共设置22个卸料平台。
卸料平台按1吨进行设计,尺寸4500×
3000mm,主梁采用两根20a型工字钢,次梁为16a槽钢,平台板采用4mm厚花纹钢板与次梁焊接。
两道斜拉钢丝绳采用21.5与20“U”形钢筋吊环与结构墙体、暗柱连接。
第二节
钢梁悬挑扣件式脚手架计算书
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为18m;
双排脚手架搭设起始高程为58m;
纵距为1.5m;
横距为0.8m;
步距为1.8m;
内排架距离墙长度为0.3m;
钢管Φ48X3.0mm;
钢管I:
10.78cm4
钢管W:
4.49cm3
连墙件布置取二步二跨;
连墙件连接方式为扣件连接;
2.荷载参数
施工均布活荷载标准值:
2.5kN/m2;
本工程地处江西xx,基本风压为0.45kN/m2;
风荷载高度变化系数μz为1.91;
风荷载体型系数μs为0.58;
每米立杆承受的结构自重标准值:
0.1248kN/m2;
脚手板自重标准值:
0.3kN/m2;
栏杆挡脚板自重标准值:
0.15kN/m2
安全设施与安全网:
0.005kN/m2;
每米脚手架钢管自重标准值:
0.038kN/m2;
同时施工层数:
2层;
3.水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用16号工字钢,
悬挑段长度:
1.2m
内锚固段长度:
1.6m
支座卡环直径:
20mm
支座卡环抗拉强度:
50N/mm2
4.拉绳参数
钢丝绳安全系数取:
8;
钢丝绳的抗拉强度:
1700N/mm2
层高:
2.9m;
拉绳拉环直径:
拉绳拉环抗拉强度:
侧立面图
脚手架示意图
二、纵向杆的计算:
1.均布荷载值计算
纵向杆的自重标准值:
P1=0.038kN/m;
脚手板的自重标准值:
P2=0.3×
0.8/3=0.08kN/m;
活荷载标准值:
Q=2.5×
0.8/3=0.67kN/m;
静荷载的设计值:
q1=1.2×
0.038+1.2×
0.08=0.14kN/m;
活荷载的设计值:
q2=1.4×
0.67=0.93kN/m;
设计值:
q=q1+q2=0.14+0.93=1.07kN/m;
纵向杆计算简图
2.强度验算
Mmax=0.1×
q×
l2
1.07×
1.52=0.24kN.m;
σ=Mmax/W=0.24×
106/(4.49×
103)=53.45N/mm2;
[f]=205N/mm2;
"
满足要求"
3.挠度验算:
计算公式如下:
v=0.677q1l4/100EI<
[v]
静荷载标准值:
q1=0.038+0.08=0.12kN/m;
q2=0.67kN/m;
标准值:
q=q1+q2=0.12+0.67=0.78kN/m;
最大挠度计算值为:
V=0.677×
0.78×
1500.004/(100×
210000.000×
107800.00)=1.18mm;
[v]=1500.00/150=10.00mm
满足要求!
三、横向杆的计算:
1.荷载值计算
纵向杆跨中的自重标准值:
p1=0.038×
1.5=0.06kN;
横向杆跨中的自重标准值:
p2=0.038×
0.8/3=0.01kN;
脚手板跨中的自重标准值:
p3=0.3×
0.8×
1.5/3=0.12kN;
跨中活荷载标准值:
p4=2.5×
1.5/3=1.00kN;
跨中集中荷载的设计值:
P1=1.2×
(0.06+0.12+0.01)+1.4×
1.00=1.63kN;
横向杆悬臂的自重标准值:
p5=0.038×
0.3/2=0.01kN;
脚手板悬臂的自重标准值:
p6=0.3×
0.3×
1.5/2=0.07kN;
悬臂活荷载标准值:
p7=2.5×
1.5/2=0.56kN;
悬臂集中荷载的设计值:
P2=1.2×
(0.01+0.07)+1.4×
0.56=0.88kN;
横向杆计算简图
跨中最大弯矩计算:
M1=P1B/3-P2a/3
M=1.63×
0.8/3-0.88×
0.3/3=0.35kN.m;
支座最大弯矩计算:
M2=P2a/2=0.88×
0.3/2=0.13kN.m;
最大应力计算值σ=0.35×
103)=77.95N/mm2;
3.挠度验算
横向杆跨中荷载标准值:
P1=0.06+0.12+1.00=1.18kN
M2=0.13kN.m
跨中最大挠度计算:
V=23P1B3/648EI-M2B2/16EI
=23×
1180.00×
800.003/(648×
210000×
107800.00)-130000.00×
800.002/(16×
107800.00)=0.72mm
[v]=800.00/150=5.33mm
四、扣件抗滑力的计算:
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(规范5.2.5):
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;
P1=0.038×
1.5×
4/2=0.11kN;
横向杆的自重标准值:
P2=0.038×
(0.8/2+0.3)=0.03kN;
P3=0.3×
(0.8/2+0.3)=0.32kN;
Q=2.5×
(0.8/2+0.3)=2.63kN;
荷载的设计值:
R=1.2×
(0.11+0.03+0.32)+1.4×
2.63=4.23kN;
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:
1.静荷载计算
(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN)
NG1=0.1248×
18=2.25kN;
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);
NG2=0.3×
2×
(0.8+0.3)/2=0.50kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);
NG3=0.15×
1.5/2=0.22kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);
NG4=0.005×
18=0.14kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=2.25+0.50+0.22+0.14=3.11kN;
2.活荷载计算
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=2.5×
(0.8+0.3)×
2/2=4.13kN;
3.风荷载计算
风荷载标准值按照以下公式计算
Wo--基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
Wo=0.45kN/m2;
Uz--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:
Uz=1.91;
Us--风荷载体型系数:
取值为0.58;
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7×
0.45×
1.91×
0.58=0.35kN/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×
3.11+1.4×
4.13=9.51kN;
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×
3.11+0.85×
1.4×
4.13=8.64kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw为
Mw=0.85×
1.4WkLah2/10=0.85×
0.35×
1.82/10=0.20kN.m;
六、立杆的稳定性计算:
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴向压力设计值:
N=9.51kN;
i---计算立杆的截面回转半径(cm);
i=1.59cm
A---立杆净截面面积(cm2);
A=4.24cm2
φ---轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到;
σ---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《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》由公式
(1)计算
(1)l0=k1uh
K1---计算长度附加系数,取值为K1=1.16;
u---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》表5.3.3,u=1.50;
公式
(1)的计算结果:
l0=1.16×
1.50×
1.8=3.13m;
l0/i=196;
φ=0.188;
σ=9510.00/(0.188×
424.00)=119.30N/mm2;
满足要求!
2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
立杆的轴心压力设计值:
N=8.64kN;
W---立杆净截面模量(抵抗矩):
W=4.49cm3
K1---计算长度附加系数,取值为K1=1.16;
σ=8640.00/(0.188×
424.00)+200000.00/4490.00=152.93N/mm2;
七、连墙件的计算:
连墙件简图
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:
N2=N1w+N0
风荷载标准值Wk=0.35kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.80m2;
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》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=5.000kN;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:
N1w=1.4×
Wk×
Aw=5.29kN;
连墙件的荷载N1=N1w+N0=10.29kN;
此处采用单扣件将不满足计算要求,所以必须采用双扣件"
八、悬挑梁的受力计算:
本方案中,脚手架排距为0.8mm
内排脚手架距离墙体0.3m
受脚手架集中荷载P=1.2×
3.11+1.4×
3.00=9.51kN;
1.按纯悬挑构件计算
(1).受力计算
悬挑脚手架计算简图
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
悬挑脚手架支撑梁形变图(kN.m)
Ra=27.3kN;
Rb=8.28kN;
Mmax=13.3kN.m;
νmax=2.22kN.m;
(2).悬挑梁的强度计算:
最大应力σ=M/1.05W=13.3×
106/(1.05×
141×
103)=89.83N/mm2;
水平支撑梁的最大应力计算值小于水平支撑梁的抗压强度设计值205.000N/mm2,满足要求!
(3).悬挑梁的挠度计算:
[ν]=1200.00/400=3.00mm
(4).悬挑梁的整体稳定性计算:
水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下
φb=2.00
σ=13.3×
106/(2.00×
141000.00)=47.16N/mm2
水平钢梁的稳定性计算,满足要求!
(5).悬挑梁的平面外整体稳定性计算:
在弯矩作用平面外的整体稳定性计算公式:
N----轴心压力的计算值(kN);
N=N1w/2=2.65KN
A----井架横截面的毛截面面积,取A=26.10cm2;
y----轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数;
b----2.00
max----等效弯矩系数,取1.0;
M----计算范围段最大偏心弯矩值(kN.m);
M=13.3kN.m;
l----弯矩作用平面内,截面高度l=2×
1.2=2.40mm;
W1----弯矩作用平面内,较大受压纤维的毛截面抵抗矩,W1=141cm3;
i0----界面回转半径;
i0=1.89cm
NEx----欧拉临界力(kN)。
根据换算长细比:
=l/i0=240.00/1.89=126.98=126查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到
=0.417。
ó
=2646.00/(0.417×
2610.00)+13300000.00/(141×
103×
2.00)=49.59N/mm2
"
(6).锚固段与楼板连接的计算:
水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋卡环,拉环强度计算如下:
R=8.28kN;
其中[f]为卡环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f]=50N/mm2;
[D]=[0.5×
4×
Rb/(п×
[f])]0.5=[0.5×
8280.00/(3.14×
50)]0.5=10.27mm;
所采用的卡环直径为D=20mm
支座卡环简图
1.按两端简支计算
(1).受力计算:
悬挑脚手架支撑梁
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- 脚手架 超过 60 安全 专项 施工 方案 专家论证