住宅脚手架001.docx
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住宅脚手架001.docx
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住宅脚手架001
脚手架分项工程施工方案
本工程为哈尔滨报达文化嘉园6#楼,建设项目位于哈尔滨市道里区顾乡大街(窑地头道街),占地面积1247.00平方米,总建筑面积8290.74平方米。
属于多层砖混建筑。
建筑概况:
本工程为地上六层带阁楼层,局部地下室建筑。
建筑总高度为17.90米,地下室层高3.9米,主体一层高3.6米、二~六层高2.80米。
外墙为370厚、240厚烧结普通砖,外帖80mm厚聚苯板(密度>20kg/m3)。
外贴外墙面砖,一层外墙面为文化石。
内墙为240厚烧结普通砖及120厚空心砖砌块砌筑。
窗为单框三玻中空塑钢窗。
阳台为单框双玻中空塑钢窗。
地面:
住宅楼梯间、物业用房及其库房、一层商服为水泥砂浆地面,起居室、卧室、书房活动室、储藏室、住宅阳台、一层停车库为细石混凝土地面,住宅厨房、卫生间、一层卫生间为防滑地面砖楼面。
墙面:
住宅楼梯间、物业用房及其库房、起居室、卧室、书房活动室、储藏室、住宅阳台、一层商服、一层停车库墙面为乳胶漆墙面。
住宅厨房、卫生间、一层卫生间为瓷砖墙面。
顶棚:
顶棚为乳胶漆面层。
一层顶棚为涂料面层。
防水防潮:
墙身水平防潮层设在室内标高下-0.06m处,做法为30厚1:
2.5水泥砂浆掺8%GBE型硅质密实剂。
室内地平标高变化处防潮层重叠搭接200,并在有高差埋土侧墙身设20厚垂直防潮层。
本工程坡屋面二道防水设防,一道水泥瓦屋面防水,一道合成高分子卷材防水。
平屋面二道防水设防,一道细石混凝土刚性防水层,一道合成高分子防水卷材。
屋面保温层采用60厚挤塑苯板保温(密度40kg/m3)。
结构概况:
本工程抗震设防裂度6度,抗震设防类别丙类。
基础为复合载体夯扩桩基础,主体为砖混结构,屋面为现浇混凝土屋面。
一、脚手架构造
架体材料
用途
结构
主杆间距
大横杆
小横杆
纵向
横向
钢管
砌筑、抹灰
双排
1.5M
1.5M
1.5M
1.5M
1、本工程地上六层加阁楼层。
2、采用落地式脚手架。
二、材料要求
钢管外径48㎜,壁厚3.5㎜,立杆、大横杆、剪刀撑均采用6M长管,小横杆2.3M。
连接用铸铁扣件。
扣件要经过除锈防腐处理,使用前仔细挑选,扣件断裂、螺杆脱扣不得使用。
料台、马道均使用铁跳板满铺。
断裂、倒肋不得使用。
三、技术措施
采用落地式脚手架,其上横向铺60×300×2000㎜跳板,在板上每个立杆位置放10×150×150铁板块(板上焊铁厥)立杆立于其上。
在架体外侧0.5M处纵向作排水沟,排水沟深度0.2M,宽度0.3M呈U型,沟内抹20㎜厚水泥沙浆,按3‰坡度向一个方向流水。
主杆间距1.5M,直线排开,立杆垂直,对接增高,相临立杆不设在同一步距内。
大横杆步距也是1.5M,保证水平采取对接延长;扫地杆距地面0.2M。
剪刀撑按60°夹角连续布设直到顶部。
架体与墙体设锚拉,三步两跨设一个。
砌筑外墙时设预埋管,拉接内(墙)高外(架)低。
架体四个大角和龙门架两侧设之字撑,从下到顶连续设置。
悬挑架子从二楼地面开始。
一楼顶板在浇注前在相应位置上预埋固定槽钢的U型筋。
U筋利用Φ12的钢筋制作,横向间距1.5M,每根槽钢两道,第一个U型筋距内墙1.5M,第二个3.3M,槽钢长度6M,墙外探出2M。
槽钢上满铺60㎜厚木板,与落地脚手架的首层硬防护相连接,板的接头设在槽钢顶面中间,板的对接必须串槎,边缘板锁在槽钢上。
在板上对准槽钢处设立杆。
也设扫地杆。
各杆件相交处伸出的端头不小于10㎝,各杆件均用扣件连接,严禁用铁线绑扎。
架体内从首层硬防护开始每三层楼设一道兜网,架体外排向内侧挂密目网层层跟上,并保证三道小横杆,跳板对接,板端头探出小横杆20㎝,并用铁线绑牢。
龙门架的护塔架独立,不与脚手架连接。
五、安全技术措施
脚手架每搭设一层均要经有关人员检查验收,使用过程中随时检查,加强日常管理。
当架体超过三米高时,搭架操作时必须系好安全带,带钩应挂在牢固的横杆上;地下作业者必须带安全帽。
架体内侧及时支挂密目式安全网,作业层及时设防护栏、挡脚板、挂平网。
建筑物的通道口、上料口设置防护棚,不做通道口的楼梯口用密目网封闭。
大风大雨后必须对脚手架进行全面检查发现问题及时处理五级以上风天停止作业。
主体砌筑采用内脚手,利用马凳沿墙顺铺跳板,宽度0.6M,每节跳板保证三个支点。
板与板搭接不小于20㎝。
拆除顺序自上而下,随外墙抹灰往下拆除。
脚手工具按指定地点分类整齐堆放。
稳定承载计算
11.1落地式脚手架承载计算
11.1.1计算依据
11.1.1.1钢管截面特征:
(钢号:
Q235,b类)
规格φ(mm)
48×3.5
惯性矩I(mm4)
12.19×104
单位重量qO(kN/m)
0.0384
抵抗矩W(mm3)
5.08×103
截面积A(mm2)
489
回转半径i(mm)
15.8
抗弯、抗压容许应力[σ]N/mm2
205
11.1.1.2脚手架特性参数
立杆纵距La(m)
1.55
脚手板重量q1(kN/m2)
0.25
立杆横距Lb(m)
1.1
连墙件纵距1W(m)
3.6
大横杆步距h(m)
1.8
连墙件横距hW(m)
4.05
施工荷载q(kN/m2)
3
同时作业层数n1
2
内立杆距结构外皮宽度b1(m)
0.35
作业面铺脚手板宽度b2(m)
1.1十0.6=1.7
11.1.1.3相关计算参数
项目
数值
来源
扣件钢管架构件自重计算基数
gk1(kN/m)
0.1081
《建筑施工手册》(第三版)表5—7
作业层面材料自重计算基数
gk2(kN/m)
0.3891
《建筑施工手册》(第三版)表5—14
整体拉结和防护材料自重计算基数
gk3(kN/m2)
0.0768
《建筑施工手册》(第三版)表5—15
作业层施工荷载计算基数
qk(kN/m)
1.65
《建筑施工手册》(第三版)表5—16
风压高度变
化系数μz
架高19.2m处
1.23
《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)
架高62.5m处
1.79
风荷载体型系数μs
1.3
《建筑施工手册》(第三版)表5—6
东北地区基本风压WO(kN/m2)
0.35
《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)
立杆计算长度系数μ
1.51
《建筑施工手册》(第三版)表5—20
材料强度附加分项系数
(按受弯构件考虑)rm′
1.1705
《建筑施工手册》(第三版)表5—5
轴心受压构件稳定系数φ
0.24
《建筑施工手册》(第三版)表5—22
注:
计算长度lO=μ×h=1.51×1.8=2718mm
长细比λ=lO/1=2718/15.8=172
11.1.2验算项目和步骤
本脚手架属施工荷载由纵向水平杆传给立杆情况,传递线路如下:
脚手板→小横杆→大横杆→立
杆→地基。
因此应对基础、连墙件、立杆、纵横向水平杆等进行验算。
11.1.2.1纵、横向水平杆承载验算
荷载
q=0.775×(1.2×0.25十1.4×3)=3.49kN/m
P=3.49×O.5×1.7=2.97kN
抗弯
强度
Mmax=3.49×0.62/2=0.63kN·m
Mmax=0.213×2.97×1.55=0.98kN·m
σ=0.63×106/5080=124N/mm2≤f=205N/mm2
σ=0.98×106/5080=193N/mm2≤f=
205N/mm2
挠度
W=(4×1.1×0.62-1.13+3×0.63)×109×
3.49×0.6×103/(24×2.06×105×12.19
×104)=3.13mm≤L/400=1700/400=4.25mm
W=1.615×2.97×103×1.553×109/(100
×2.06×105×12.19×104)=7.11mm≤L/
150=1550/150=10mm
11.1.2.2立杆、连墙件和扣件、顶板和基础验算
立杆稳定验算
立杆计算截面以上架高
H0=24
立杆计算截面以上架高
H0=24m
立杆计算截面以上架高H0=19.2m
恒载标准值NGK=H0×(gk1+8k3)+n1Lagk2
NGK=24×(0.1081+
0.0768)+2×1.55×
0.3891=6.29kN
NGK=24×(0.1081+
0.0768)+2×1.55×
0.3891=12.76kN
NGK=19.2×(0.1081+0.0768)
+2×1.55×0.3891=4.76kN
活载标准值NQK=n1×La×qk=2×1.55×1.65=5.12kN
轴向力设计值N=1.2NGK+0.85×1.4NGK=1.2(NGK+NGK)
N=1.2×(6.29+5.12)
=13.69kN
N=1.2×(12.76+5.12)
=21.46kN
N=1.2×(4.76+5.12)
=11.86kN
风荷载标准值WK=0.7×μz×μs×μo
WK=0.7×1.79×1.3×0.35=0.57kN/m2
WK=0.7×1.23×1.3
×0.35=0.39kN/m2
风载产生弯矩设计值MW=0.12×WK×La×h2
MW=0.12×0.57×1.55×1.82=0.34kN·m
MW=0.12×0.39×1.55×1.82
=0.24kN·m
稳定验算0.9×(N/ψA十MW/w)≤f/rm′
13.69×103/(0.24×489)
+0.34×106/5080
=183.58N/mm2≤205/(0.9
×1.1705)=194.6N/mm2
21.46×103/(0.24×2×
489)+0.34×106/5080
=158.36N/mm2≤205/(0.9
×1.1705)=194.6N/mm2
11.86×103/(0.24×
489)+0.24×106/5080=
148.30N/mm2≤205/(0.9
×1.1705)=194.6N/mm2
连墙件稳定验算
风荷载产生轴向力设计值New=1.4×WK×AW
New=1.4×0.57×3.6×8.1=23.27kN
New=1.4×0.39×3.6
×8.1=15.92kN
脚手架平面外变形产生的轴向力NO=5kN
连墙件轴向力设计值N1=New+NO
N1=23.27+5=28.27kN
N1=15.92+5=20.92kN
连墙杆的计算长度1O=1.1+0.75=1.85m=1850mm
长细比λ=1O/i=1850/15.8=117.09
轴心受压构件稳定系数φ=0.47【《建筑施工手册》(第三版)表5—22】
稳定验算N1/φA<f/rm′
28.27×103/(0.47×2×489)=61.5N/mm2
≤205/1.5607=146N/mm2
20.92×109/(0.47×2×489)=
45.51N/mm2≤205/1.5607=146N/mm2
扣件抗滑验算N1<Rc【按直角扣件计:
Rc=8.0kN/个】
28.27KN≤4×8.0=32kN
20.92KN≤4×8.0=32kN
地基承载力验算
立杆底座承载力验算N≤Rb【立杆底座承载力设计值Rb=40kN】
不作此项验算
21.46KN≤40kN
11.86KN≤40kN
东西两侧回填土地基承载力验算N/Ad<k×fk
【按回填土k=0.4Ad=1.55×0.4=0.62m2fk=10t/m2=98kN/m2】
不作此项验算
21.46/0.62=34.61kN/m2
≤0.4×98=39.2kN/m2
11.62/0.62=18.74kN/m2
≤0.4×98=39.2kN/m2
南北两侧顶板地基承载力验算N/Ad<[σ]【Ad=1.55×0.4=0.62m2按设计提供数据[σ]=1.4×活载+1.2×恒载=1.4×5+1.2×6=14.2kN/m2】
不作此项验算
11.62/0.62=18.74kN/m2≥14.2kN/m2
21.46/0.62=34.6lkN/m2≥14.2kN/m2
由表知:
1、立杆承载最小安全系数(194.6—183.58)/194.6×100%=5.68%>5%;
2、回填土承载最小安全系数(39.2—34.61)/39.2×100%=11.71%>5%;
显然验算项目均是偏于安全的。
11.1.2.3顶板基础不回顶的立杆搭设限高计算
设立扦计算截面以上架高HO
立杆纵距La=1.55m
立杆横距Lb=1.1m
大横杆步距h=1.8m
施工荷载qk
结构时qk=1.65kN/m2
装修时qk=1.1kN/m2
同时作业层数n1
结构时n1=1
装修时n1=2
扣件钢管架构件自重计算基数gk1=0.1081kN/m
作业层面材料自重计算基数gk2=0.3891kN/m
整体拉结和防护材料自重计算基数gk3=0.0768kN/m2
恒载标准值NGK=HO×(gk1+gk3)+n1Lagk2
NGK=HO×(0.1081+0.0768)+2×1.55×0.3891=0.1849HO+1.2062kN
活载标准
值NQK
结构时NQK=n1×La×qk=1×1.55×1.65=2.56kN
取最大值
3.1kN
装修时NQK=n1×La×qk=2×1.55×1.1=3.1kN
轴向力设计值N=1.2NGK十1.4NGK
N=1.2×(0.1849HO+1.2062)+1.4×3.1=0.22188HO十5.78744kN
顶板地基承载力验算N/Ad≤[σ]【Ad=1.55×0.4=0.62m2按设计提供数据[σ]=1.4×活载+1.2×恒载=1.4×5+1.2×6=14.2kN/m2】
N=0.2218814HO+5.78744≤Ad[σ]=0.62×14.2=8.804kN解得:
HO≤13.60m
必须由工程部安全员验收合格后方可继续施工。
11.1.2.4卸荷装置的稳定承载计算
卸荷吊点间距取为一个校距(8.1m)与结构外皮间距1.2m,卸载能力按其承载力的一半分配上部荷载(架高31.63m~62.50m),且不超过上部荷载的1/3。
其计算过程列表如下:
每个
吊点
承载
脚手架(架高31.63m~62.50m)一个纵距内全部荷载设计值:
N=1.2×[30.87×(0.108l+0.0768)+2×1.55×0.3891]+1.4×2×1.55×1.65=15.46kN
A点P1=0.5×(N×8.1/1.55×1/3)=0.5×(15.46×8.1/1.55×1/3)=13.47kN
B点P2=0.5×(N×8.1/1.55×1/3)十1.2×2×1.55×0.3891×0.35/1.1×8.1/1.55+1.4×2×1.55×1.65×0.35/1.1×8.1/1.55=13.465+2.407+11.907=27.78kN
钢丝
绳受
力
计算
斜拉钢丝绳的计算简图如右。
由图知:
sinα=0.8cosα=0.6
sinβ=0.91cosβ=0.41
TOA=P1/sinα=13.47/0.8=16.84kN
TOB=P2/sinβ=27.78/0.91=30.53kN
TAB=TOAcosα+TOBcosβ
=16.84×0.6十30.53×0.41=22.62kN
则:
钢丝绳最大拉力Tmax=TOB=30.53kN
选择
钢丝
绳卡
环
钢丝绳之间荷载不均匀系数a=0.85(对6×19钢丝)
钢丝绳使用安全系数K1=3.5
由公式Tmax≤aPg/K1知钢丝绳的破断拉力总和Pg满足于:
Pg≥TmaxK1/a=30.53×3.5/0.85=125.71kN
则选用6×19、φ15.5的钢丝绳,其Pg=138.5kN>125.71kN
要求卡环与钢丝绳配套,查表知与φ15.5的钢丝绳配套的卡环为GD21号,其安全荷重Qb=205.8kN>125.71kN,故它是安全的。
吊环
处抗
滑承
载
按规定每个扣件抗滑承载力设计值为8.0kN,而此结构吊点处,水平方向分力最大值TAB=22.62kN,只要三个扣件就满足了。
每个吊环处现有两个扣件与立杆卡紧,因此水平方向抗滑移需增设两个扣件,以保证结构安全。
垂直方向分力为:
F=P2=27.78kN,所需扣件数:
n=F/8.0=27.78/8.0=3.47个,现吊环处有两个扣件,不能满足要求,需增设两个扣件,以保证结构安全。
11.2悬挑式脚手架的稳定承载计算
11.2.1地环钢筋设置位置
(1)Ф16钢筋地环设置的楼层为1F、9F。
(2)Ф16钢筋地环在楼层位置@1500一组,每组两个地环,内穿20工字钢钢,作为悬挑承重架。
11.2.2钢管扣件式悬挑外脚手架按16步架搭设,供8个楼层防护用。
内立杆与墙距离300mm,内外立杆横向间距1000mm,步距1500mm,内外立杆纵向间距1500mm,第一步架外侧扫地杆与立杆相交处沿纵向每2.5m设一道
Ф16钢丝绳与楼层斜拉保护。
每四步四跨设置剪刀撑,且在外侧立面两端设置一道剪刀撑,其剪刀撑间距小于15m。
墙连杆设置可采用脚手架钢管与墙柱抱拉。
11.2.3挡脚板设置
挡脚板,在脚手板外侧面设置,挡脚板高度200mm。
11.2.4悬挑架计算
(1)悬挑工字钢沿纵向每1.5m设一道,承受脚手架荷载。
(2)荷载取钢管38.4N/m,扣件15N/个,脚手板500N/个,安全网5N/个。
在悬挑八层高度范围内,允许一层有人在脚手板上施工,施工荷载3000N/m(水平面),恒载分项系数1.2、活载分项系数1.4,纵间1.5m为一个计算单元。
(3)每步架(1.5m)脚手架荷载:
N/m
1)内外立杆:
1.5×2×38.4=115.2N;扣件:
7×15=105N
大横杆:
1.5×5×38.4=285N;小横杆:
2×2×38.4=153.6N
脚手板:
1.5×1.2×100=180N;安全网:
1.5×1.5×5=11.3N
剪刀撑:
150N合计:
1003.1N
2)施工荷载:
1.5×1.2×3000=5400N
3)每根立杆所受P
P=(1003.1×8×1.2+5400×1.4)=17189.76N
(4)承重架验算:
承重架使用20工字钢,其计算简图如下:
根据上图得出:
2P=RA+RB
1.3P+0.3P=0.8RA+2.3RB
根据以上两式求得:
RA=11459.84N
RB=5729.96N
RA和RB处预埋的是Ф16螺栓,故:
σ=N/Aj≤〔σ〕=11459.84/2.011=5698.57N≤〔σ〕(可)
(5)外挑架扣件、钢管架的稳定性:
整体稳定性验算:
N/ΦA≤kA·kH·f
N—结构式压杆轴心压力
Φ—结构式压杆稳定系数
A—脚手架内、外排立杆二平截面积之和
kA—与立杆截面有关的调整系数
kH—与脚手架高度有关的调整系数
f—钢管抗压强度设计值f=205N/mm2
1)求值:
N=1.2(N1·NGK1+NGK2)+1.4NQK
N1——脚手架步距数
NGk1-脚手架自重产生的轴力
NGk2-脚手架施工荷载标准值产生的轴力
设计一个纵距全部荷载的设计值N,立杆横距b=1m,立杆纵距L=1.5m,
步距H=1.45m,共搭设8步架,脚手架与主体结构的连接点布置,其竖向间距
H1=2H=2×1.5=3.0m
水平距离L1=3L=3×1.5=4.5m
查《高施》表4-4-4:
NGk1=0.442(kn)
查《高施》表4-4-5:
NQk2=1.936(kn)
查《高施》表4-4-6:
NQk=9.9(kn)
n1=8层
N=1.2(8×0.442+1.936)+1.4×9.9=20.4(MN)
2)求Φ值:
B=1.0mH1=3.0m
计算:
λx=H1/b/2=3/1/2=6
由B=1.0m,H1=3.0查《高施》4-4-9得:
μ=32
λox=μλx=32×6=192
由λox=192查《高施》4-4-7得:
Φ=0.195
3)验算稳定性
∵立杆采用单立杆,∴kA=0.85
∵8层架总高度<30m∴kH=0.8
∴N/ΦA=20.4×103/(.195×4.893×103)=53.45N/m
kA·kH·f=0.85×0.8×205=139.4N/m>53.45N/m
∴(可以)
11.3倒料平台的稳定承载计算
此平台限载1.5t(总荷载),其稳定承载验算主要包括主梁、次梁、钢丝绳和预埋件的抗滑。
计算中采用的设计值为恒载标准值的1.2倍与活载标准值的1.4倍之和。
在此不考虑中间钢丝绳承载的有利影响。
11.3.1有关计算参数
名称
自重G
惯性矩IX
截面系数WX
脚手板
400N/m2
工字钢
112.5N/m
245×104mm4
49×103mm3
槽钢
100N/m
198.3×104mm4
39.7×103mm3
钢管
38.4N/m
施工荷载
1000N/m2
(1.5×103×10)/(5.0×3.0)
11.3.2计算过程
次
梁
强
度
验
算
受力分析见右图,均布荷载q1为:
q1=1.2×[0.4×1.0+0.1+0.0384×
(1.5×20+5.0×2)/(4×3.0)]+1.4
×1.0×1.0=2.13kN/m最大弯矩
Mmax=q1L12/8=2.13×5.02/8=6.66kN·m
Mmax/γXWX=6.66×102/1.05×39.7×103=159.68N/mm2<[f]=215N/mm2【安全】
主
梁
强
度
验
算
受力分析见右图,均布荷载q2为:
q2=1.2×112.5=0.14kN/m
集中荷载P=q1L1=2.13×2.5=5.33kN
绳张力T=(2.0P+0.5q2L2)sinβ
=10.87/0.61=17.82kN
(当层高为最小值3.5m时,T最大)
最大弯矩Mmax=q2L22/8+PL22/3
=0.14×32/8+5.33×3/3=5.49kN·m
Mmax/γXWX=5.49×106/(1.05×49×103)=106.71N/mm2<[f]=215N/mm2【安全】
选
择
钢
丝
绳
钢丝绳之间荷载不均匀系数a=0.85(对6×19钢丝)
取钢丝绳使用安全系数K1=10【规范要
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