脚手架方案3.doc

一、 编制依据：1.建筑结构荷载规范GB50009-20012.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20013.建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-914.扣件式钢管脚手架搭设要求与设计计算5.建筑施工手册第四版6.钢结构设计规范GB50017-20037.混凝土结构设计规范GB50010-20028.建筑施工脚手架实用手册GB50010-20029.建筑施工安全检查标准JGJ59-99二、工程概况2.1.工程简介2.2.建筑设计2.3.结构设计三、 施工准备1、技术准备1）生产主管组织工长、安全员、质检员、施工班组长熟悉图纸，确定结构脚手架搭设方案，向施工作业班组进行交底。2）对施工队人员进行再培训，认真学习脚手架搭设的操作规程及安全生产教育。深入贯彻执行ISO9001、IS014001及OHSAS18001标准和执行集团公司质量环境程序文件，领会质量保证措施，为保证工程质量做好技术准备。3）技术组根据工程技术质量的要求，由专业工长、安全员制定脚手架分项工程的技术交底，并在现场由专业工长和安全员对工人进行书面和口头交底，以保证工程进度安全施工2、材料准备钢管采用外径48mm，壁厚3.5mm的焊接钢管。钢管要进行防锈处理：外壁涂一道防锈漆二道面漆。立杆与横杆喷黄漆，斜杆喷黄黑漆，间距40cm。扣件采用可锻铸铁扣件。钢管如有严重锈蚀、弯曲、压扁或有裂纹的严禁使用。用于立杆大横杆和斜杆的钢管长度为4-6m，小横杆采用1.2米碗扣横杆。外径及壁厚允许最大偏差为-0.5mm，长管弯曲20mm，短管弯曲10mm。扣件.应有出厂合格证，质量应符合碳素结构钢GB70-88建设部85年颁布的钢管脚手架扣件（GB 15831-1995）要求，发现有脆裂.变形滑丝的严禁使用。直径18.5mm的钢丝绳，水平支撑梁采用18号工字钢,和墙拉结采用钢管或18钢筋拉结脚手板：厚度为5cm，宽度20-25cm板长4m为防止脚手架在使用过程中、端间破裂损坏，应在板的两端8cm处用10#铅丝进箍两道，并要钉牢。为了保证脚手架在使用的安全，每批脚手板在使用前必须逐块进行调整检查，发现有严重变形.四角不平的挑出不准使用。木脚手板有劈裂、大横节、有活节的不能使用。安全网.平网的宽度不得小于3m，立网的高度采用1.5米。每个安全网出厂前必须有国家指定监督部门批量验证和工厂检验合格证。四、 搭设方案及计算1、脚手架选型1）结构施工：地下结构施工时在基础底板浇筑完后沿外墙四周搭设单立杆落地双排脚手架，随地下基础结构的进度进行到主体结构三层完；三层以上外脚手架采用悬挑脚手架形式。沿建筑高度分两次悬挑。 本工程2#3#住宅楼为28层；9#10#住宅楼为18层； 2#3#住宅楼第一道从六层顶板悬挑，共挑3次；每次挑七层9#10#住宅楼第一道从三层顶板（即四层底板）至十层底板悬挑，第二道从十层顶板（即十一层底板）至十八层屋面板悬挑，共挑八层高。2）装修施工：本工程的外墙主要有抹灰、涂料，采用吊篮及悬挑架施工。2、悬挑双排脚手架1）外挑架采用工字钢挑梁斜拉式，立杆纵距1.5m、横距为900m,距离墙面300mm ；大横杆步距1.5m。挑架扫地杆在挑梁面以上200mm处；挑梁采用18热轧工字钢，沿建筑外墙避开剪力墙的暗柱均匀分布，间距1500。工字钢在楼内锚固长度为2800，阳台不作为型钢锚固区域，故各栋楼根据其悬挑架所在一侧的阳台宽度确定工字钢在楼内长度，即工字钢楼内长度等于阳台宽度加1400mm，工字钢挑出结构边1400mm。挑梁穿过剪力墙结构施工时预留100180洞口，每条工字钢用一根619绳芯1形18.5的钢丝绳斜拉，预埋20钢筋吊环，用与钢丝绳相匹配的花篮螺丝和卡环，将挑支结构与主体结构紧固；挑支构造的排列间距同立杆间距。立杆接长采用对接扣连接,立杆垂直偏差应不大于架高的1/200。大横杆上下横杆的接头位置应错开布置，在不同的立杆纵距中与相近立杆的距离不大于纵距的三分之一，大横杆水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/300，且不大于5cm。固定工字钢的钢筋预埋件一个在梁位置处，另一个在楼板内，考虑到本层楼板仅为100mm厚，采取在钢筋预埋件位置处加构造钢筋，以加强楼板受力。2）工字钢上按立杆横向间距（1.5m）焊接短钢筋以固定脚手架立杆，短钢筋长200mm。3）工字钢布置时如遇到暗柱时，18号工字钢位置做适当调整，调整后在18号工字钢上再加14号横向工字钢，立杆立在14号工字钢上。4）在建筑物转角处工字钢布置节点5）小横杆贴近立杆布置，搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧，在相邻立杆之间根据需要加设1根或2根，在任何情况下均不得拆除贴近立杆的小横杆。6）大小横杆的构造要求：依照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 130-2001)中第23页（a）（b）图。7）剪刀撑：脚手架在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑，与水平面夹角为60度，剪刀撑跨越立杆的根数不得超过5根，宽度不小于4跨，且不小于6m。剪刀撑采用单杆，采用搭接连接搭接应符合(JGJ130-2001)第6.3.5条。剪刀撑应沿架高连续布置，在相邻两排剪刀撑之间，每隔10-15m高加设一组长剪刀撑，剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或小横杆扣紧外，在其中间增设2-4个扣结点。剪刀撑搭接长度不小于1米，最少采用3个扣件。8）连墙杆：每层都要设置，垂直距离3米(即为二步)，横向间距4.5米（即为3跨）。 如图所示： 剪力墙处利用穿墙螺栓孔设置连墙件，间距小于6m，如不能与脚手架节点连接，则另加一根水平杆和一根小横杆。如上图所示。连墙件一般应设在梁或楼板附近等具有较好抗水平力作用的结构部位。9）水平拉杆：设置在有连墙杆的步架平面内，以加强脚手架的横向刚度。10）护栏和挡脚板：操作层上外排架设0.9米高钢管护身栏杆，操作层护身栏杆底设150高挡脚板，挡脚板刷黄黑漆，外部设全封闭安全网。11）铺板层和作业层限制：在脚手架全高范围内铺板层设2层，操作层不多于2层。12）脚手架防雷接地措施：外脚手架通过14圆钢双面焊接与防雷引上点连接，第一步悬挑架防雷引上点设置在3层楼板，第二步悬挑架设置在11层楼板。防雷引上点通过扁铁从柱主筋引出，10号楼设置3个防雷引上点，89号楼各设置2个防雷引上点。五、 架体拆除方案1、按照先搭后拆，后搭先拆为原理，拆除顺序如下：先拆安全网转移脚手板（放入下步架）小横杆大横杆该步连墙杆立杆转入下步架（循环）直到悬挑部位。2、拆除上步脚手架应检查下一步脚手架小横杆、大横杆是否稳固。脚手板是否铺牢。必要时应做加固处理，应保证作业人员的安全施工。3、拆除：先拆除悬挂钢丝绳，然后拆除内、外斜立杆再从最外部分拆除大横杆，然后把脚手板板逐块逐块移至楼层内，完毕后，拆除水平悬挑梁。4、拆除每一层后，楼层内临边处应搭好防护栏杆，并做好标志。5、材料堆放：每拆除一幅安全网应折叠起来，置入楼层内，扣件、小横杆可直接放入楼层内，大横杆及立杆等长钢管随时放入该楼层内，随时吊下，严禁超载。六、 质量验收与标准1、构配件的检查与验收：(1)新钢管应有产品质量合格证，应有质量检验报告，钢管必须涂防锈漆，其外径、壁厚、端面等的偏差应符合要求。(2)扣件的验收应符合下列要求：1)新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。2)旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。3)新、旧扣件均应进行防锈处理。(3)木脚手板应采用杉木或松木制作，宽度不小于200mm，厚度不应小于50mm，。(4)在下列阶段应进行脚手架检查与验收：1)首层顶板完工后及脚手架搭设前；2)作业层上施工荷载前；3)每搭设完1013米高度后；4)达到设计高度后；5)六级大风后，大雨后，冬施过后；6)停用超过一个月；(5)脚手架使用过程中，应定期检查以下项目：1)杆件的设置和连接，连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求；2)悬挑工字钢固定部位是否松动，型钢主梁与预埋螺栓是否楔紧，钢丝绳是否紧绷；3)扣件螺栓是否松动；4)安全防护措施是否符合要求；2、脚手架的验收脚手架验收根据实际情况分段、分部位进行，由上级单位负责人组织相关单位及人员进行验收，同时按建设工程施工现场安全资料管理规程AQ-C5-2要求填写验收记录，验收时项目监理部对验收资料及实物进行检查并签署意见，验收合格后方可使用。七、 安全措施及要求1、搭设要点：架子搭设和拆除必须符合建筑工人安全技术操作规程的有关规定；并按照规定的构造方案和尺寸进行搭设；注意杆件的搭设顺序；拧紧扣件（拧紧程度要适当）；有变形的杆件和不合格的扣件（有裂纹、尺寸不合适、扣接不紧等）不能使用；搭设工人必须佩挂安全带；随时校正杆件垂直和水平偏差，避免偏差过大；一层一层地搭设并与结构拉结好；没有完成的脚手架，在每日收工时，一定要确保架子稳定，以免发生意外；架体最底层脚手板应满铺，并用安全密网封闭，防止坠物伤人。操作层下设架板满铺防护，立面用安全密网全封闭。2、拆除要点：所有的扣件必须全部拆除干净，不许扣在钢管上，窗台顶板上不许搁置扣件、架料以免疏漏。严禁向下抛掷扣件、架料、竹架板等任何物体。地面设置隔离区、警戒及警示牌并派专人看护，以防止施工人员误入。在某一步位拆除架子要三人以上才能进行拆除工作。夜晚及大风大雨天气，不宜作业,严禁夜间拆除。所有土建、水电安装、内外墙装饰及配套工程必须跟班作业，不得二次搭架。所有操作人员须持证上岗，禁止酗酒，带病作业；并必须是熟悉本工种技术操作规程人员。服从施工管理人员安排，不得随意乱拆，材料乱放。拆除架子某个部位时，必须及先报告质安员以便疏散下部人员，架体拆除时，下部不得有人施工。八、 应急预案的启动1、事故发生后，事故现场第一目击者迅速向指挥中心发出求救信号。求救信号可以采用呼喊，口信，通讯工具等一切可能的方式。2、应急指挥中心接到险情信息后，立即做出下述应急反应：（1）对内组织抢险队，立即进行现场抢险工作。（2）通过通讯工具立即与外部机构联络，向相关的公安、医院等部门联络，请求支援。3应急救援组织机构框架图突发事件当事人人突发事件目击人现场管理人员组织救护项目部110、120、119、85822318等保护现场上级直管部门建设单位当地主管部门分析原因、解决问题九、 悬挑式扣件钢管脚手架计算书 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）。 按10#住宅楼第一道从三层顶板（即四层底板）至十一层底板悬挑，共挑8层22.800m高计算。 计算参数: 双排脚手架，搭设高度22.8米，立杆采用单立管。 立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.9米，内排架距离结构0.30米，立杆的步距1.5米。 采用的钢管类型为483.5， 连墙件采用2步3跨，竖向间距3.00米，水平间距4.50米。 施工活荷载为3.0kN/m2，同时考虑2层施工。 脚手板采用木板，荷载为0.35kN/m2，按照铺设4层计算。 栏杆采用木板，荷载为0.14kN/m，安全网荷载取0.0050kN/m2。 脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加一根小横杆。 基本风压0.45kN/m2，高度变化系数1.4200，体型系数0.600。 悬挑水平钢梁采用18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.40米，建筑物内锚固段长度2.8米。 悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.20m。拉杆采用钢丝绳。 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=0.038kN/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=1.20.038+1.20.262+1.42.250=3.511kN/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=3.5110.92/8=0.355kN.m =0.355106/5080.0=69.88N/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=0.038+0.262+2.250=2.55kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度 V=5.02.559004/(3842.06105121900.0)=0.868mm 小横杆的最大挠度小于900.0/150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=0.0380.9=0.0342kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.91.500/2=0.236kN 活荷载标准值 Q=3.0000.91.500/2=2.025kN 荷载的计算值 P=(1.20.0342+1.20.236+1.42.025)/2=1.58kN 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(1.50.038)1.5002+0.2671.061.500=0.435kN.m =0.435106/5080.0=85.628N/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=0.6770.0381500.004/(1002.060105121900.000)=0.052mm 集中荷载标准值P=0.035+0.158+1.35=0.77kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V1=1.8830.7711500.003/(1002.060105121900.000)=1.951mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.004mm 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=0.0381.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.91.500/2=0.236kN 活荷载标准值 Q=3.0000.91.500/2=2.025kN 荷载的计算值 R=1.20.058+1.20.236+1.42.025=3.188kN 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0.1394 NG1 = 0.13922.800=3.169kN (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 = 0.35041.500(0.9+0.300)/2=1.26kN (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 = 0.1401.5004/2=0.420kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.50022.800=0.171kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.020kN。 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 = 3.00021.5000.9/2=4.050kN 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 = 0.450 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 = 1.420 Us 风荷载体型系数：Us = 0.600 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.70.4501.4200.60 = 0.268kN/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=1.25.020+0.851.44.05=10.844kN 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=1.25.020+1.44.050=11.694kN 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=0.851.40.2681.5001.51.5/10=0.108kN.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=11.694kN； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； 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=1.1551.5001.5=2.599m； A 立杆净截面面积，A=4.890cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.262； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =11694/(0.262489)=91.275N/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 f,满足要求! 2.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=10.844kN； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； 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=1.1551.5001.800=3.118m； A 立杆净截面面积，A=4.890cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比，为3118/16=197； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.186； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.137kN.m； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =10844/(0.19489)+137000/5080=116.715N/mm2； f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2； 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! 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900mm，内侧脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体 = 1200mm， 水平支撑梁的截面惯性矩I = 1660.00cm4，截面抵抗矩W = 185.00cm3，截面积A = 30.60cm2。 受脚手架集中荷载 P=1.25.02+1.44.05=11.690kN 水平钢梁自重荷载 q=1.230.600.00017.8510=0.288kN/m 1 悬挑脚手架示意图 2001200280011.69kN11.69kN 0.29kN/mAB 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 0.000.0412.4212.432.812.539.859.940.750.19 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) 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=15.247kN,R2=10.692kN,R3=0.191kN 最大弯矩 Mmax=2.045kN.m 抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=2.045106/(0.9185000.0)+6.6071000/3060.0=9.45N/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 由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值 b=1.07-0.282/2=0.929 经过计算得到强度 =2.05106/(0.929185000.00)=11.9N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 f=215.000N/mm2,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=15.260kN 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=15.260kN 拉绳的强度计算： 如