外脚手架方案.docx
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外脚手架方案.docx
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外脚手架方案
外脚手架施工方案
第一章工程概况及脚手架的选型
一、工程概况
本工程为贵阳市北供电局生产调度大楼及天毅大厦,地下室四层,裙房4层,两座塔楼22层,结构高度98.15米。
二、脚手架选型
裙房采用扣件式钢管外双排架,塔楼采用爬升脚手架,本方案阐述裙房外架搭设,爬升脚手架将有专业公司编制方案和搭设。
由于现阶段施工
~
轴结构,
轴处需要从地下四层开始搭设落地架;其它北面从1层开始搭设,东面从-1层开始搭设,西面从2层开始搭设悬挑架。
平面图附后:
搭设尺寸为:
立杆的纵距为1.20米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.80米;搭设最大高度为40.0米,立杆采用单立管;内排架距离墙长度为0.30米;小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为2;横杆与立杆连接方式为单扣件;扣件抗滑承载力系数为0.80;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;连墙件连接方式为双扣件。
高度在24M以下的脚手架必须在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不应大于15M。
高度在24M以上的脚手架应在外侧整个立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑;
轴部分外架高度较高在结构一层采用钢丝绳卸载。
外挂绿色安全立网,每隔两层铺设一道水平网。
第二章施工准备
1、构配件
脚手架钢管采用Φ48mm,壁厚3.5mm;横向水平杆最大长度2200mm,其它杆最大长度6500mm,且每根钢管最大质量不应大于25kg。
钢管尺寸和表面质量应符合下列规定:
1)新钢管应有质量合格证、质量检查报告;钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;钢管允许偏差见下表:
序号
项目
允许偏差
检查工具
1
焊接钢管尺寸(mm)外径48
壁厚3.5
-0.5
游标卡尺
2
钢管两端面切斜偏差
1.7
塞尺、拐角尺
3
钢管外表面锈蚀深度
≤0.50
游标卡尺
4
各种杆件的端部弯曲L≤1.5m
≤5
钢板尺
5
立杆弯曲3m 4m ≤12 ≤20 6 水平杆、斜杆的钢管弯曲L≤6.5m ≤30 2)钢管上禁止打眼。 扣件式钢管脚手架采用可锻铸铁制作的扣件,其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)规定;采用其它材料制作的扣件,应经试验证明其质量符合该标准的规定后方可使用。 脚手架采用的扣件,在螺栓拧紧扭矩达6.5N.M时,不得发生破坏。 脚手板采用由毛竹或楠竹制作的竹串片板,每块质量不宜大于30kg。 连墙件 连墙件的材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235-A的规定。 2、经检验合格的构配件应按品种、规格分类,堆放整齐、平稳,堆放场地不得有积水。 3、应清除搭设场地杂物,平整搭设场地,并使排水畅通。 4、当脚手架基础下有设备基础、管沟时,在脚手架使用过程中不应开挖,否则须采取加固措施。 第三章搭设 一、落地架 落地式双排外架 搭设顺序: 做好搭设的准备工作→按建筑的平面形状放线→铺设垫板→按立杆间距排放底座→放置纵向扫地杆→逐根竖立立杆,随即与纵向扫地杆扣牢→安装横向扫地杆,并与立杆或纵向扫地杆扣牢安装第一步大横杆→安装第一步小横杆→第二步大横杆→第三步小横杆→加设临时抛撑→第三、四步大横杆和小横杆→设置连墙杆→接立杆→加设剪刀撑铺脚手板→绑护身栏杆和挡脚板→立挂安全网。 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两步 2.每搭完一步脚手架后,应校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。 3.底座安放应符合下列规定: 底座、垫板均应准确地放在定位线上; 垫板宜采用长度不小于2跨、厚度不小于500mm的木垫板,也可采用槽钢。 4.立杆搭设应符合下列规定: 严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用; 立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其它各层各步接头必须采用对接扣件连接;相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内,且应符合下列规定: 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;各接头中心至主接点的距离不宜大于步距的1/3; 搭接长度不应于1M,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100MM。 开始搭设立杆时,应每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙件安装稳固后,方可根据情况拆除; 当搭至有连墙件的构造点时,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; 立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m,高出檐口上皮1.5m。 5.纵向水平杆搭设应符合下列规定: a.纵向水平杆宜设置在立杆内侧,其长度不宜小于3跨; b.纵向水平杆接长宜用对接扣件,也可采用搭接。 对接、搭接应符合下列规定: 1)纵向水平杆的对接扣件应交错布置各接头至最近主接点的距离不宜大于纵距的1/3。 2)搭接长度不应小于1M,应等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100MM。 3)纵向水平杆应作为横向水平杆的支座,用直角扣件固定在立杆上。 在封闭型脚手架的同一步中,纵向水平杆应四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。 6.横向水平杆搭设应符合下列规定: 主接点必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。 主接点处两个直角扣件的中心距不应大于150MM。 作业层上非主节点处的横向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2;双排脚手架横向水平杆的靠墙一端至装饰面的距离不应大于100MM。 7.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不大于200MM处的立杆上。 横向扫地杆也应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。 当立杆基础不在同一高度时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1M。 8.连墙件、剪刀撑、横向斜撑等的搭设应符合下列规定: 连墙件的强度、稳定性和连接强度应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJ18)、《钢结构设计规范》(GB17)、《混凝土结构设计规范》(GBJ10)等的规定。 每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6M,斜杆与地面倾角宜在45º-60º,且应满足表三 剪刀撑与地面倾角 45º 50º 60º 剪刀撑跨越立杆的最多根数 7 6 5 剪刀撑、横向斜撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设,各底层斜杆下端均必须支承在垫块或垫板上。 9.扣件安装应符合下列规定: 扣件规格必须与钢管外径相同;螺栓拧紧力矩不应小于40N.M,且不应大于65N.M;在主节点处固定纵向和横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件的中心点的相互距离不应大于150MM;对接扣件的开口应朝上或朝内. 10.作业层、斜道的栏杆和挡板的搭设应符合下列规定: 栏杆和挡板均应搭设在外立杆的内侧;上栏杆的上皮高度应为1.2M;挡脚板高度不应小于180MM;中栏杆应居中设置。 11.脚手板的铺设应符合下列规定: 脚手板应满铺、离开墙面120-150MM;脚手板的探头应用直径3.2MM的镀锌钢丝固定在支承杆件上;在拐角、斜道平台口处的脚手板,应与横向水平杆可靠连接,防止滑动;自顶层作业层的脚手板往下计,宜每隔12M满铺一层脚手板。 12.搭设登高马道: 采用钢管搭设,双跑宽度,每跑一米。 马道两边设扶手栏杆,用竹笆作挡板,外围满挂绿色密目安全网。 二、悬挑架 搭设形式: 采用预埋Ф18的钢筋作为悬挑支点,预埋钢筋环焊接在梁主筋上,焊条采用T442型,要求焊缝饱满无缺陷。 悬挑架体底部采用工字钢插入钢筋环内作为基座,端头采用钢丝绳斜拉在上部结构预埋的钢筋环上(钢丝绳直不小于25,吊环直径不小于15)。 上部架体搭设做法同落地式脚手架。 第四章拆除 1)应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求; 2)应根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施,经主管部门批准后方可实施; 3)应清除脚手架上杂物及地面障碍物。 4)拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业; 5)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;分段拆除高差不应大于2步,如高差大于步,应增设连墙件加固; 6)当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度(约6.5m)时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件; 7)当脚手架采取分段、分立面拆除时,对不拆除的脚手架两端,应先加设连墙件及横向斜杆加固。 8)各构配件严禁抛至地面; 9)运至地面的构配件应及时检查、整修与保养,并按品种、规格随时码堆存放。 第五章安全管理 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)等考核合格的专业架子工。 上岗人员应定期体检,合格方可持证上岗。 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,应按规定验收合格后方准使用。 4)作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载。 不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土等到固定在脚手架上;严禁悬挂起重设备。 5)当有六级及六级以上大风和雾、雨雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。 6)脚手架使用中,应定期检查杆件的设置的连接,连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求;地基是否有积水,底座是否有松动,立杆是否悬空;扣件是否松动;脚手架的垂直度偏差;安全防护措施是否符合要求;是否超载。 7)在脚手架的使用期间严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆、扫地杆及连墙件。 8)不得在脚手架基础及相邻处进行挖掘作业,否则应采取安全措施。 9)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。 10)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。 第六章计算书 落地架计算书 钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、 《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范。 一、参数信息: 1.脚手架参数 搭设尺寸为: 立杆的纵距为1.20米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.80米; 计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为40.0米,立杆采用单立管; 内排架距离墙长度为0.30米; 小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为2; 采用的钢管类型为Φ48×3.5; 横杆与立杆连接方式为单扣件;扣件抗滑承载力系数为0.80; 连墙件采用两步三跨,竖向间距3.60米,水平间距3.60米,采用扣件连接; 连墙件连接方式为双扣件; 2.活荷载参数 施工荷载均布参数(kN/m2): 3.000;脚手架用途: 结构脚手架; 同时施工层数: 2; 3.风荷载参数 贵州省贵阳市地区,基本风压为0.30,风荷载高度变化系数μz为0.84,风荷载体型系数μs为1.20; 考虑风荷载 4.静荷载参数 每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2): 0.1297; 脚手板自重标准值(kN/m2): 0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2): 0.110; 安全设施与安全网(kN/m2): 0.005;脚手板铺设层数: 4; 脚手板类别: 竹串片脚手板;栏杆挡板类别: 栏杆冲压钢; 5.地基参数 地基土类型: 素填土;地基承载力标准值(kN/m2): 115.00; 基础底面扩展面积(m2): 0.40;基础降低系数: 0.40。 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=0.038kN/m; 脚手板的荷载标准值: P2=0.350×1.200/3=0.140kN/m; 活荷载标准值: Q=3.000×1.200/3=1.200kN/m; 荷载的计算值: q=1.2×0.038+1.2×0.140+1.4×1.200=1.894kN/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: 最大弯矩Mqmax=1.894×1.0502/8=0.261kN.m; σ=Mqmax/W=51.383N/mm2; 小横杆的计算强度小于205.0N/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+0.140+1.200=1.378kN/m; 最大挠度V=5.0×1.378×1050.04/(384×2.060×105×121900.0)=0.869mm; 小横杆的最大挠度小于1050.0/150=7.000与10mm,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=0.038×1.050=0.040kN; 脚手板的荷载标准值: P2=0.350×1.050×1.200/3=0.147kN; 活荷载标准值: Q=3.000×1.050×1.200/3=1.260kN; 荷载的计算值: P=(1.2×0.040+1.2×0.147+1.4×1.260)/2=0.994kN; 大横杆计算简图 2.强度计算 最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和。 均布荷载最大弯矩计算: M1max=0.08×0.038×1.200×1.2002=0.005kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算: M2max=0.267×0.994×1.200=0.319kN.m; M=M1max+M2max=0.005+0.319=0.324kN.m 抗弯强度: σ=0.324×106/5080.0=63.762N/mm2; 大横杆的抗弯强度σ=63.762小于[f]=205.0N/mm2; 3.挠度计算 最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算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: 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度: Vmax=0.677×0.038×1200.04/(100×2.060×105×121900.0)=0.021mm; 集中荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度: P=(0.040+0.147+1.260)/2=0.724kN V=1.883×0.724×1200.03/(100×2.060×105×121900.0)=0.938mm; 最大挠度和: V=Vmax+Vpmax=0.021+0.938=0.959mm; 大横杆的最大挠度小于1200.0/150=8.0或者10mm,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,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): 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; 横杆的自重标准值: P1=0.038×1.200=0.046kN; 脚手板的荷载标准值: P2=0.350×1.050×1.200/2=0.221kN; 活荷载标准值: Q=3.000×1.050×1.200/2=1.890kN; 荷载的计算值: R=1.2×(0.046+0.221)+1.4×1.890=2.966kN; R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、脚手架荷载标准值: 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/m);本例为0.1161 NG1=0.116×40.000=4.644kN; (2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹串片脚手板,标准值为0.35 NG2=0.350×4×1.200×(1.050+0.3)/2=1.134kN; (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆冲压钢,标准值为0.11 NG3=0.110×4×1.200/2=0.264kN; (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4=0.005×1.200×40.000=0.240kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.282kN; 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=3.000×1.050×1.200×2/2=3.780kN; 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中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=0.300kN/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=0.840; Us--风荷载体型系数: Us=1.200; 经计算得到,风荷载标准值 Wk=0.7×0.300×0.840×1.200=0.212kN/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=1.2×6.282+1.4×3.780=12.830kN; 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×6.282+0.85×1.4×3.780=12.037kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式 Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.212×1.200× 1.8002/10=0.098kN.m; 六、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: 立杆的轴心压力设计值: N=12.830kN; 计算立杆的截面回转半径: i=1.58cm; 计算长度附加系数: K=1.155; 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得: U=1.500 计算长度,由公式lo=kuh确定: lo=3.119m; Lo/i=197.000; 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=0.186; 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; σ=12830.000/(0.186×489.000)=141.065N/mm2; 立杆稳定性计算σ=141.065小于[f]=205.000N/mm2满足要求! 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=12.037kN; 计算立杆的截面回转半径: i=1.58cm; 计算长度附加系数: K=1.155; 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得: U=1.500 计算长度,由公式lo=kuh确定: lo=3.119m; Lo/i=197.000; 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=0.186 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; σ=12036.600/(0.186×489.000)+97938.409/5080.000=151.616N/mm2; 立杆稳定性计算σ=151.616小于[f]=205.000N/mm2满足要求! 七、最大搭设高度的计算: 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=1.638kN; 活荷载标准值: NQ=3.780kN; 每米立杆承受的结构自重标准值: Gk=0.116kN/m; Hs=[0.186×4.890×10-4×205.000×103-(1.2×1.638 +1.4×3.780)]/(1.2×0.116)=81.740m; 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]=81.740/(1+0.001×81.740)=75.563m; [H]=75.563和50比较取较小值。 得到,脚手架搭设高度限值[H]=50.000m。 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=1.638kN; 活荷载标准值: NQ=3.780kN; 每米立杆承受的结构自重标准值: Gk=0.116kN/m; 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.098/(1.4×0.85)=0.082kN.m; Hs=(0.186×4.890×10-4×205.000×10-3-(1.2×1.638+0.85×1.4×(3.780+ 0.186×4.890×0.082/5.080)))/(1.2×0.116)=74.851m; 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]=74.851/(1+0.001×74.851)=69.639m; [H]=69.639和50比较取较小值。 经计算得到,脚手架搭设高度限值[H]=50.000m。 八、连墙件的计算: 连墙件的轴向力计算值应按照下式计算: Nl=Nlw+No 风荷载基本风压值Wk=0.212kN/m2; 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=12.960m2; 连墙件约束脚手架平面外变形所
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