落地式双排脚手架方案.doc

古田县公安局业务用房落地式双排脚手架方案项目负责人： 林 登 辉 技术负责人： 福建省杭辉建设工程有限公司编制时间：二0一一年八月目 录一、工程概况二、材料准备如下三、纵向水平杆四、横向水平杆五、脚手板六、立杆七、连墙件八、门洞处构造九、剪刀撑与横向斜撑十、地基与基础十一、脚手架拆除十二、脚手架施工图十三、计算书：本脚手架安全专项施工方案主要参考以下规范和标准：建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 （JGJ130-2001）中国建筑工业出版社；钢结构设计规范 （GB50017-2003） 中国建筑工业出版社；建筑结构荷载规范 （GB50009-2001） 中国建筑工业出版社；混凝土结构设计规范 （GB50010-2002） 中国建筑工业出版社；建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002） 中国建筑工业出版社；建筑施工安全检查标准 （JGJ59-99） 中国建筑工业出版社；一、工程概况 工程名称：古田县公安局业务用房 工程地址：东小区 结构类型：框架 计划工期：497 天 施工面积：14919平方米 总高度：45.55m 层数：12层 标准层高：3.6m二、材料准备如下（1）钢管选用国标直缝电焊钢管（GB/T13793），质量符合国标碳素结构钢（GB/T700）Q235-A级钢要求。钢管上打孔的严禁使用，有严重锈蚀，弯曲，压扁或裂纹钢管不得采用。（2）扣件采用可锻铸性材料制作，其材质符合国家标准钢管脚手架扣件（GB15831）的规定，使用前进行质量检查，有裂缝，变形的严禁使用，扣件应做防锈处理，螺栓拧紧，扭力矩达65N.M时不得发生破坏。扣件主要有三种形式，直角扣件用于连接扣紧两根垂直相交杆件；回转扣件用于连接两根呈任意角度相交的杆件；对接扣件，用于连接两根杆件的对接接长。 （3）脚手板采用由毛竹制作的竹制笆板。三、纵向水平杆 （1）纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨； （2）纵向水平杆接长采用对接扣件连接，对接扣件交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不能大于 0.40m； （3）纵向水平杆采用直角扣件固定在横向水平杆上，并应等间距设置，间距不应大于400mm； 四、横向水平杆 （1）主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm，内排脚手架的外伸长度 300mm； （2）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1/2； （3）使用竹笆脚手板时，双排脚手架的横向水平杆两端，应用直角扣件固定在立杆上；五、脚手板 （1）作业层脚手板应铺满，铺稳，离开墙面120150mm； （2）竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺，四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上； （3）作业层端部脚手板探头长度应取150mm,其板长两端均应与支承杆可靠地固定；六、立杆 （1）每根立杆底部设置底座或垫板； （2）脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆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上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不小于500mm； （3）脚手架底层步距不大于1.8m； (4) 立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接，连墙件布置方式为2步3跨 （5）立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。对接，搭接应符合下列规定： a. 立杆上的对接扣件应交错布置：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宜小于500mm；各接头中心在主节点的距离不宜大于步距的1/3； b.搭接长度不小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘距离不小于100mm。 （6）立杆顶端高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m； (7) 扣件式双管的高度 6000mm，钢管长度6000mm；七、连墙件 图1 连墙件的布置图 图2 窗洞口刚性连接 （1）宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不大于300mm； （2）应从底层第一步纵向水平杆处开始设置，当该处设置有困难时，应采用其它可靠措施固定； （3）优先采用菱形布置，也可采用方形，矩形布置； （4） 一字型、开口型脚手架两端必须设置连墙件，连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高，并不大于4m。 (5) 采用刚性连墙件与建筑物可靠连接，亦可采用拉筋和顶撑配合使用的附墙连接方式。严禁使用仅有拉筋的柔性连墙件。 （6）连墙件的构造要求：连墙件中的连墙杆或拉筋宜呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接，不应采用斜连接； (7) 连墙件的构造要求：连墙件必须采用可承受拉力和压力的构造，采用拉筋必须配用顶撑，顶撑应可靠地顶在混凝土圈梁柱等结构部位。拉筋应采用两根以上直径4mm的钢丝拧成一股，使用时不应少于2股，亦可采用直径不小于6mm的钢筋； （8）当脚手架下部暂不能设连墙件时可搭设抛撑。抛撑应采用通长杆与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在45度60度之间；连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。抛撑应在连墙件搭设后方可拆除；（9）架高超过40m且有风涡流作用时，应采取抗上升翻流作用的连墙措施；八、门洞处构造 （1）门洞采用上升斜杆，平行弦杆桁架结构型式，斜杆与地面的倾角在45度60之间。门洞桁架的型式采用B型 ；（2）双排脚手架门洞处的空间桁架，除下弦平面外，应在其余5个平面内的图示节间设置一根斜腹杆(图中的1-1,2-2,3-3剖面)；斜腹杆宜采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。当斜腹杆在1跨内跨越2个步距时，宜在相交的纵向水平杆处增设一根横向水平杆，将斜腹杆固定在其伸出端上；斜腹杆宜采用通长杆件，当必须接长使用时，宜采用对接扣件连接，也可采用搭接； （3）门洞桁架下的两侧立杆应为双管立杆，副立杆高度应高于门洞口12步；（4）门洞桁架中伸出上下弦杆的杆件端头，均应增设一个防滑扣件，该扣件宜紧靠主节点处的扣件。九、剪刀撑与横向斜撑 (1) 每道剪刀撑跨越立杆的根数 6，每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45度60度之间； (2) 外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，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； （3）剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘距离不应小于100mm； （4）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，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm；（5）横向斜撑的设置应在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置，斜撑采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。当斜撑在1跨内跨越2个步距时，宜在相交的纵向水平杆处增设一根横向水平杆，将斜撑固定在其伸出端上；斜撑采用通长杆件，接长使用时采用对接扣件连接或搭接； (6) 脚手架可不设横向斜撑；250300mm设置一根防滑木条，木条厚度宜为2030mm。十、地基与基础根据本工程脚手架搭设高度和施工现场的土质情况，对脚手架基础按建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）的有关规定进行处理。架基采用三七灰土回填，考虑到外架的牢固、稳定、安全、必须对基上土分层夯实，平整，再浇C15砼垫层10cm厚抹平，凡落地架在立杆下统一垫通长木方，脚手架底座面标高应高于自然地平50mm，四周做返水沟作有序排水，防止架基浸水下沉，影响安全，基础验收合格后应准确放样定位。十一、脚手架拆除 （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）应根据检查结果确定拆除顺序和措施，经主管部门批准后方可实施； （3）应由施工负责人进行安全技术交底； （4）拆除作业应由上而下逐层进行； （5）连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先拆连墙件整层或数层后再拆除脚手架，分层拆除，高度不应大于2步，如大于2步，应增设连墙件加固； （6）当拆至最后一根立杆高度时，应在适当位置加临时抛撑后再拆除连墙件；（7）各构配件严禁抛掷至地面。十二、脚手架施工图 图4 立杆布置局部图 图5 横向立面图 图6 脚手架入口图十三、计算书：钢管落地脚手架计算书扣件式钢管落地脚手架的计算依据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(GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等编制。一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 46 m，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：横距Lb为 1m，纵距La为1.2m，大小横杆的步距为1.8 m；内排架距离墙长度为0.30m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根；采用的钢管类型为 483.5； 横杆与立杆连接方式为双扣件；取扣件抗滑承载力系数为 1.00；连墙件采用两步三跨，竖向间距 3.6 m，水平间距3.6 m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:2.000 kN/m2；脚手架用途:装修脚手架；同时施工层数:2 层；3.风荷载参数本工程地处福建屏南，基本风压0.27 kN/m2；风荷载高度变化系数z，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数s 为0.214；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1161；脚手板自重标准值(kN/m2):0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:竹笆片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038；脚手板铺设总层数:13；5.地基参数地基土类型:素填土；地基承载力标准值(kPa):120.00；立杆基础底面面积(m2):0.20；地基承载力调整系数:1.00。 二、大横杆的计算:按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，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=0.038 kN/m ；脚手板的自重标准值:P2=0.31/(2+1)=0.1 kN/m ；活荷载标准值: Q=21/(2+1)=0.667 kN/m；静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.1=0.166 kN/m；活荷载的设计值: q2=1.40.667=0.933 kN/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: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大弯距为 M1max=0.080.1661.22+0.100.9331.22 =0.154 kNm；支座最大弯距计算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大弯距为 M2max= -0.100.1661.22-0.1170.9331.22 =-0.181 kNm；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =Max(0.154106,0.181106)/5080=35.63 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 35.63 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/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： max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.1=0.138 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.667 kN/m； 最大挠度计算值为： = 0.6770.13812004/(1002.06105121900)+0.9900.66712004/(1002.06105121900) = 0.622 mm；大横杆的最大挠度 0.622 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1200/150 mm与10 mm，满足要求！三、小横杆的计算:根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，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= 0.0381.2 = 0.046 kN；脚手板的自重标准值：P2=0.311.2/(2+1)=0.120 kN；活荷载标准值：Q=211.2/(2+1) =0.800 kN；集中荷载的设计值: P=1.2(0.046+0.12)+1.4 0.8 = 1.319 kN； 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 = ql2/8Mqmax = 1.20.03812/8 = 0.006 kNm；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 1.3191/3 = 0.44 kNm ；最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.446 kNm；最大应力计算值 = M / W = 0.446106/5080=87.702 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =87.702 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/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:qmax = 5ql4/384EIqmax=50.03810004/(3842.06105121900) = 0.02 mm ；大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.046+0.12+0.8 = 0.966 kN；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:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax = 966.081000(310002-410002/9 ) /(722.06105121900) = 1.366 mm；最大挠度和 = qmax + pmax = 0.02+1.366 = 1.385 mm；小横杆的最大挠度为 1.385 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1000/150=6.667与10 mm,满足要求！四、扣件抗滑力的计算:按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。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(建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取16.00 kN；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 = 0.0381.22/2=0.046 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0381/2=0.019 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.311.2/2=0.18 kN；活荷载标准值: Q = 211.2 /2 = 1.2 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.046+0.019+0.18)+1.41.2=1.974 kN；R 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、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，为0.1161kN/m NG1 = 0.1161+(1.202/2)0.038/1.8046.00 = 6.518kN；(2)脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2 NG2= 0.3131.2(1+0.3)/2 = 3.042 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m NG3 = 0.15131.2/2 = 1.17 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.246 = 0.276 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 11.006 kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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 = 211.22/2 = 2.4 kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.211.006+ 0.851.42.4= 16.063 kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.211.006+1.42.4=16.567kN；六、立杆的稳定性计算: 风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：0 = 0.27 kN/m2； z - 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：z= 0.74； s - 风荷载体型系数：取值为0.214；经计算得到，风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.270.740.214 = 0.03 kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.031.21.82/10 = 0.014 kNm；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) + MW/W f立杆的轴心压力设计值 ：N = 16.063 kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) f立杆的轴心压力设计值 ：N = N= 16.567kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；计算长度附加系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： k = 1.155 ；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(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： = 1.5 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.118 m；长细比: L0/i = 197 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.186立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2；考虑风荷载时 = 16063.44/(0.186489)+13847.791/5080 = 179.337 N/mm2；立杆稳定性计算 = 179.337 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时 = 16567.44/(0.186489)=182.152 N/mm2；立杆稳定性计算 = 182.152 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！七、最大搭设高度的计算: 按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)5.3.6条考虑风荷载时,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：Hs = Af - (1.2NG2k + 0.851.4(NQk + MwkA/W)/1.2Gk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 = 4.488 kN；活荷载标准值 ：NQ = 2.4 kN；每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.116 kN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩： Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.014 /(1.4 0.85) = 0.012 kNm；Hs =( 0.1864.8910-4205103-(1.24.488+0.851.4(2.4+0.1864.891000.012/5.08)/(1.20.116)=72.897 m；按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下