住宅楼卸料平台施工方案#天津#脚手架计算书.doc

目目 录录 1 编制说明及编制依据编制说明及编制依据.3 1.1 编制说明3 1.2编制依据.3 2 工程概况工程概况.3 3 施工组织施工组织.4 4 施工方法和工艺措施施工方法和工艺措施.4 4.1 施工部署施工部署4 4.2 脚手架搭设脚手架搭设5 4.3 地基处理地基处理6 4.4 脚手架及卸料平台设计脚手架及卸料平台设计6 4.5 脚手架搭设的一般要求脚手架搭设的一般要求8 4.5.1 脚手架搭设顺序.8 4.5.2 立杆垫板.8 4.5.3 扫地杆.9 4.5.4 立杆接长9 4.5.5 杆件位置.9 4.5.6 横向水平杆.10 4.5.7 脚手板.10 4.5.8 剪刀撑.10 4.5.9 作业层的栏杆和挡脚板设置.11 4.5.10 斜道搭设11 4.5.11 连墙件.11 4.5.12 门洞处外架搭设.12 4.6 脚手架的拆除14 4.6.1 准备工作.14 4.6.2 作业程序.14 5 施工质量保证措施施工质量保证措施14 6 施工施工 hse 保证措施保证措施16 7 7 双排外脚手架计算书双排外脚手架计算书20 7.1 双排落地式扣件钢管脚手架计算书（按 15m高计算）20 7.2 悬挑式扣件钢管脚手架计算书.27 7.3 悬挑卸料平台计算书38 1 编制说明及编制依据编制说明及编制依据 1.1 编制说明 为保证本项目施工过程中脚手架搭设、使用、拆除符合有关规范要求， 编制本方案，作为脚手架工程施工的原则性指导文件。 1.2 编制依据 建筑施工高处作业安全技术规范(jgj80-91) 建筑施工安全检查标准(jgj59-99) 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(jgj130-2001) 施工现场临时用电安全技术规范 （jgj 46） 建筑施工手册缩印本第四版 新塘组团（一期）还迁住宅 a 区工程项目施工图纸 pkpm 施工安全设施计算软件 现场环境和条件。 2 工程概况工程概况 本工程由天津滨海金塘建设发展有限公司开发的新塘组团（一期）还迁住 宅 a 区工程项目，是多层及高层建筑群的特大工程项目。本工程施工范围包括： 桩基工程、基础工程、地下车库、主体结构及建筑工程、室内外给排水、暖通、 电气安装工程以及结构内的预留和预埋等。基地位于天津塘沽区腾飞大道南侧。 本项目用地面积约 58985.0m2，形状近似长方形，场地内部地势平坦，室 外0.000 相当于大沽高程 3.050m（2003 年）。该地区属温带大陆季风性气候， 四季变化明显，平均气温 12 度。主导风向为西南风，年平均风速 4.5m/s。 本项目地上部分有 2 栋 8 层住宅（2#、4#） ，12 栋 11 层住宅 （1#、3#、5#、6#、7#、13#、14#、15#、16#、17#、18#、19#） ，5 栋 17 层住 宅（8#、9#、10#、11#、12#）以及相应多层配套服务建筑（包括店铺，文化活 动站，物业管理用房，社区服务站，居委会街道办，社区警务室，煤气服务站， 热力站，非安置住宅） 。地下部分为一层停车库（地下车库层高为 4.2m） ，其中 高层住宅地下均设一层地下室（地下室层高为 3.6m） 。总建筑面积为 138233.99m2，地上建筑面积为 101194.79m2；地下建筑面积 37039.2 m2。建筑 高度 8 层住宅为 24.25m,11 层住宅建筑高度为 33.6m，17 层住宅建筑高度为 51m。住宅楼层高为 2.9m，剪力墙结构。 3 施工组织施工组织 本工程施工组织采用一级管理模式，项目经理部的管理体系设置高效、务 实的项目管理机构。工程项目管理组织机构设五部一室(工程部、安全部、经营 部、物资部、财务部、综合办公室)，加强合同、技术、质量、安全等方面的管 理，明确和加强对业主的对口管理，为工程的顺利进展、预测预控方面超前准 备、超前工作。项目经理部施工管理组织机构及管理职能进行分工。 工程项目经理部将按照公司要求，贯彻gb/t190012000标准的质量体 系，保持项目质量体系的正常运转。 4 施工方法和工艺措施施工方法和工艺措施 4.1 施工部署施工部署 4.1.1 施工方案选择 （1）根据建筑几何特征及现场的环境和条件，室外搭设双排脚手架如下表 所示： 序号楼号落地式层数悬挑式层数备注 1 1#、3#、5#、6#、7# 、13#、14#、15#、1 6#、17#、18#、19# 15 层611 层11 层楼 22#、4#12 层38 层8 层楼 3 8#、9#、10#、11#、 12# 15 层611 层、1217 层17 层 （2）为方便周转料具的垂直运输，在各层搭设悬挂式卸料平台。 （3）为保证施工安全，每三层挂大眼平网一道。 4.1.2 质量标准 严格按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(jgj130-2001)进行 验收。 4.1.3 材料计划 钢管扣件材料计划表 4.1.4 劳动力计划 劳动力计划表 4.2 脚手架搭设脚手架搭设 4.2.1 材料要求材料要求 （1）钢管）钢管 钢管采用 482.9 焊管，材质 q235-a 级，钢管的长度不得超过 6500mm。钢管上严禁打孔。 钢管质量检验应按下表进行： 序号检查项目验收要求备注 1产品质量合格证必须具备新管 序号材料名称型号规格单位数量 1钢管 482.9 m216833 2直角扣件-个138000 3回转扣件-个30000 4对接扣件-个30000 5木脚手板50*300 6000 6工字钢18 号9m/根1056 7槽钢16a9m/根150 8圆钢 20 m600 9平网大眼网 7000 10钢丝绳 619+1 1400mpa 18.5mm m3000 序号工种数量(人)工作内容 1架子工300 各类脚手架搭拆与维护、铺脚 手板、挂安全网、配合支模等 2普工100配合架子工作业 2钢管材质证明书 3表面质量 表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、 压痕、划道和硬弯。 旧管 4外壁，壁厚nl，连墙件的设计计算满足要求! 连墙件采用扣件与墙体连接。 经过计算得到 nl = 12.689kn大于扣件的抗滑力8.0kn，不满足要求 连墙件扣件连接示意图 八、立杆的地基承载力计算: 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 其中 p 立杆基础底面的平均压力 (kn/m2)，p = n/a；p = 18.24 n 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kn)；n = 8.21 a 基础底面面积 (m2)；a = 0.45 fg 地基承载力设计值 (kn/m2)；fg = 112.00 地基承载力设计值应按下式计算 fg = kc fgk 其中 kc 脚手架地基承载力调整系数；kc = 0.40 fgk 地基承载力标准值；fgk = 280.00 地基承载力的计算满足要求! 7.2悬挑式扣件钢管脚手架计算书 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）。 计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为18.0米，立杆采用单立管。搭设 尺寸为：立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.50米。采用的 钢管类型为482.9，连墙件采用2步2跨，竖向间距3.00米，水平间距3.00米。 施工均布荷载为3.0kn/m2，同时施工2层，脚手板共铺设2层。悬挑水平钢梁采 用18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度3.00米。 悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.35m。 一、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=0.036kn/m 脚手板的荷载标准值 p2=0.3501.500/2=0.262kn/m 活荷载标准值 q=3.0001.500/2=2.250kn/m 荷载的计算值 q=1.20.036+1.20.262+1.42.250=3.508kn/m 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 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: m=3.5081.0502/8=0.483kn.m =0.483106/4372.0=110.565n/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计算公式如下: 荷载标准值q=0.036+0.262+2.250=2.548kn/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度 v=5.02.5481050.04/(3842.06105104930.0)=1.866mm 小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求! 二、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。 用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大 弯矩和变形。 1.荷载值计算 小横杆的自重标准值 p1=0.0361.050=0.037kn 脚手板的荷载标准值 p2=0.3501.0501.500/2=0.276kn 活荷载标准值 q=3.0001.0501.500/2=2.362kn 荷载的计算值 p=(1.20.037+1.20.276+1.42.362)/2=1.841kn 大横杆计算简图 2.抗弯强度计算 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公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: m=0.08(1.20.036)1.5002+0.1751.8411.500=0.491kn.m =0.491106/4372.0=112.319n/mm2 大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 均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中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 v1=0.6770.0361500.004/(1002.060105104930.000)=0.06mm 集中荷载标准值p=0.037+0.276+2.362=2.675kn 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 v1=1.1462675.4001500.003/(1002.060105104930.000)=4.79mm 最大挠度和 v=v1+v2=4.843mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求 三、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8.0kn； r 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 1.荷载值计算 横杆的自重标准值 p1=0.0361.500=0.053kn 脚手板的荷载标准值 p2=0.3501.0501.500/2=0.276kn 活荷载标准值 q=3.0001.0501.500/2=2.362kn 荷载的计算值 r=1.20.053+1.20.276+1.42.362=3.702kn 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 当直角扣件的拧紧力矩达40-65n.m时,试验表明:单扣件在12kn的荷载下会 滑动,其抗滑承载力可取8.0kn； 双扣件在20kn的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kn； 四、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0.1155 ng1 = 0.11618.000=2.079kn (2)脚手板的自重标准值(kn/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35 ng2 = 0.35021.500(1.050+0.300)/2=0.709kn (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kn/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板， 准值为0.14 ng3 = 0.1401.5002/2=0.210kn (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kn/m2)；0.005 ng4 = 0.0051.50018.000=0.135kn 经计算得到，静荷载标准值 ng = ng1+ng2+ng3+ng4 = 3.133kn。 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 = 3.00021.5001.050/2=4.725kn 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 w0 基本风压(kn/m2)，按照建筑结构荷载规范(gb50009- 2001)附录表d.4的规定采用：w0 = 0.550 uz 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(gb50009-2001)附 录表7.2.1的规定采用：uz = 2.120 us 风荷载体型系数：us = 0.870 经计算得到，风荷载标准值wk = 0.70.5502.1200.870 = 0.710kn/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 n = 1.2ng + 0.851.4nq 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力 n=1.23.133+0.851.44.725=9.382kn 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 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力 n=1.23.133+1.44.725=10.374kn 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 mw计算公式 mw = 0.851.4wklah2/10 其中 wk 风荷载标准值(kn/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩 mw=0.851.40.7101.5001.5001.500/10=0.285kn.m 五、立杆的稳定性计算 卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。 1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 n 立杆的轴心压力设计值，n=10.374kn； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定， l0=1.1551.5001.500=2.599m； a 立杆净截面面积，a=4.107cm2； w 立杆净截面模量(抵抗矩),w=4.372cm3； 由长细比，为2599/16=163； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到 0.268； 钢管立杆受压强度计算值 (n/mm2)；经计算得到 =10374/(0.27411)=94.176n/mm2； f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00n/mm2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 nl，连墙件的设计计算满足要求 连墙件采用扣件与墙体连接。 经过计算得到 nl = 13.947kn大于扣件的抗滑力8.0kn，采用双扣件以满足 要求 连墙件扣件连接示意图 七、悬挑梁的受力计算 悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。 悬臂部分脚手架荷载n的作用，里端b为与楼板的锚固点，a为墙支点。 本工程中，脚手架排距为1050mm，内侧脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的 支点距离墙体 = 1350mm， 水平支撑梁的截面惯性矩i = 1130.00cm4，截面抵抗矩w = 141.00cm3，截 面积a = 26.10cm2。 受脚手架集中荷载 p=10.37kn 水平钢梁自重荷载 q=1.226.100.00017.8510=0. 5kn/2m 悬挑脚手架示意图10.37kn10.37kn 0.25kn/m ab 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 0.00 0.04 1.821.57 8.81 8.88 0.66 0.08 悬挑脚手架支撑梁剪力图(kn) 1.778 0.875 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kn.m) 0.105 0.115 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 r1=12.236kn,r2=9.542kn,r3=0.077kn 最大弯矩 mmax=1.778kn.m 抗弯计算强度 f=m/1.05w+n/a=1.778106/(1.05141000.0) +5.6961000/2610.0=14.191n/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0n/mm2,满足要求! 八、悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用18号工字钢,计算公式如下 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表钢结构设计规 范(gb50017-2003)附录b得到：b=2.00 由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(gb50017-2003)附录b其值 b=1.07-0.282/b=0.929 经过计算得到强度 =1.78106/(0.929141000.00)=13.57n/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求! 九、拉杆的受力计算 水平钢梁的轴力rah和拉钢绳的轴力rui按照下面计算 其中ruicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 rci=ruisini 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为ru1=13.497kn 十、拉杆的强度计算 拉绳或拉杆的轴力ru我们均取最大值进行计算，为ru=13.497kn 拉绳的强度计算：拉绳的强度计算： 如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算： 其中fg 钢丝绳的容许拉力(kn)； fg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kn)； 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对619、637、661钢丝绳分 别取0.85、0.82和0.8； k 钢丝绳使用安全系数，取10.0。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.00013.497/0.850=158.788kn。 选择619+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400mpa，直径18.5mm。 钢丝拉绳的吊环强度计算：钢丝拉绳的吊环强度计算： 钢丝拉绳的轴力ru我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力n，为 n=ru=13.497kn 钢丝拉绳的吊环强度计算公式为 其中 f 为吊环抗拉强度，取f = 50n/mm2，每个吊环按照两个截面计 算； 所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 d=134974/(3.1416502) 1/2=14mm 十一、锚固段与楼板连接的计算 1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下： 水平钢梁与楼板压点的拉环受力r=9.542kn 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为 其中f为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照混凝土 结构设计规范10.9.8f = 50n/mm2； 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 d=95424/(3.1416502)1/2=12mm 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。 2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下： 锚固深度计算公式 其中 n 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，n = 9.54kn； d 楼板螺栓的直径，d = 20mm； fb 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5n/mm2； h 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到 h 要大于 9541.98/(3.1416201.5)=101.2mm。 3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下： 混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式 其中 n 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，n = 9.54kn； d 楼板螺栓的直径，d = 20mm； b 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm； fcc 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=9.12n/mm2； 经过计算得到公式右边等于88.3kn 楼板混凝土局部承压计算满足要求 7.3悬挑卸料平台计算书 计算依据建筑施工安全检查标准(jgj59-99)和钢结构设计规范 (gb50017-2003)。悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。由于卸料平 台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。 平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度3.00m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度) 3.00m。次梁采用16a号槽钢u口水平，主梁采用18号工字钢，次梁间距1.00m。 容许承载力均布荷载2.00kn/m2，最大堆放材料荷载10.00kn。 一、次梁的计算 次梁选择16a号槽钢u口水平，间距1.00m，其截面特性为面积a=21.95cm2, 惯性距ix=866.20cm4,转动惯量wx=108.30cm3,回转半径ix=6.28cm截面尺寸 b=63.0mm,h=160.0mm,t=10.0mm 1.荷载计算 (1)面板自重标准值：标准值为0.30kn/m2； q1 = 0.301.00=0.30kn/m (2)最大容许均布荷载为2.00kn/m2； q2 = 2.001.00=2.00kn/m (3)型钢自重荷载 q3=0.17kn/m 经计算得到，静荷载计算值 q = 1.2(q1+q2+q3) = 1.2(0.30+2.00+0.17) = 2.96kn/m 经计算得到，活荷载计算值 p = 1.410.00=14.00kn 2.内力计算 内力按照集中荷载p与均布荷载q作用下的简支梁计算，内侧钢丝绳不计算， 计算简图如下 2800 200 14.00kn 2.96kn/m ab 次梁计算简图 11.13 6.98 7.02 11.17 0.59 0.00 次梁支撑梁剪力图(kn) 12.674 0.059 次梁支撑梁弯矩图(kn.m) 0.000 4.844 次梁支撑梁变形图(mm) 经过计算得到次梁最大弯矩为12.67kn.m，经过计算得到次梁最大支点力 11.76kn 3.抗弯强度计算 其中 x 截面塑性发展系数，取1.05； f 钢材抗压强度设计值，f = 205.00n/mm2； 经过计算得到强度 =12.67106/(1.05108300.00)=111.45n/mm2； 次梁的抗弯强度计算 f,满足要求 4.整体稳定性计算主次梁焊接成整体此部分可以不计算 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算： 经过计算得到 b=57010.063.0235/(2800.0160.0235.0)=0.80 由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(gb50017-2003)附录b其值用 b查表得到其值为0.710 经过计算得到强度 =12.67106/(0.710108300.00)=164.90n/mm2； 次梁的稳定性计算 f,满足要求 二、主梁的计算 卸料平台的内钢绳按照建筑施工安全检查标准作为安全储备不参与内 力的计算。 主梁选择16号工字钢，其截面特性为面积a=26.10cm2,惯性距 ix=1130.00cm4,转动惯量wx=141.00cm3,回转半径ix=6.58cm 截面尺寸 b=88.0mm,h=160.0mm,t=9.9mm 1.荷载计算 (1)栏杆自重标准值：标准值为0.30kn/m q1 = 0.30kn/m (2)型钢自重荷载 q2=0.20kn/m 经计算得到，静荷载计算值 q = 1.2(q1+q2) = 1.2(0.30+0.20) = 0.60kn/m 2.内力计算 卸料平台的主梁按照集中荷载p和均布荷载q作用下的连续梁计算。 3000 4.76kn11.76kn 0.60kn/m