罗马假日6#落地脚手架方案.doc

罗马假日6#楼落地式脚手架搭设方案目 录一、方案编制依据1二、工程概况12.1工程特点12.2该脚手架工程特点1三、施工准备1四、脚手架搭设基本参数1五、脚手架搭设方法2六、落地式脚手架的整体稳定性验算46.1、计算参数46.2、大横杆的计算66.3、小横杆的计算76.4、扣件抗滑力的计算:86.5、脚手架立杆荷载计算96.6、立杆的稳定性计算106.7、最大搭设高度的计算116.8、连墙件的计算126.9、立杆的地基承载力计算13七、脚手架的搭设要求137.1、安全要求137.2、搭设材料要求147.3、防雷接地措施147.4、脚手架的保管与维护14八、脚手架拆除14九、安全操作规定15一、方案编制依据建筑工程安全检查技术标准 JGJ59-99建筑工程高处作业安全技术规程 JGJ80-91建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130-2001建筑施工手册罗马假日6#楼施工图纸二、工程概况2.1工程特点本工程6#楼为高层住宅楼，地上33层，地下2层，建筑高度99.45m，室内外高差0.45m，建筑面积30998m2，东西长65.11m，南北宽18.84m，呈长方形平面。原主体施工时从16层搭设悬挑脚手架，现设计变更外墙进行外保温施工，考虑现场实际情况，拟定16层以下搭设落地式脚手架用于外墙外保温施工。2.2该脚手架工程特点2.2.1脚手架高度47.5m，属于高层脚手架。在施工中应遵守国家有关高层脚手架的要求和规定。2.2.2 本工程脚手架用于外墙外保温施工，架子外形随建筑物外形变化而变化，并保证变交接处架体稳定。三、施工准备3.1室外回填土已回填完成，并压实符合要求。3.2采用483.5钢管，每根钢管的最大质量不应大于25kg，采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65Nm，不得发生破坏，脚手板采用竹笆，安全网采用绿色密目式安全立网，连墙杆采用刚性连墙杆。3.3对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收，不合格产品不得使用。3.4经检查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。3.5清除搭设场地内的杂物，平整搭设场地，并使排水畅通。3.6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，否则必须采取加固措施。3.7脚手架基础做法：1、基坑回填土全部水夯，保证基坑回填土密实2、外墙边2米范围内重新开挖，开挖深度2米，采用集配良好的砂石回填，3、脚手架基础浇注200 厚，2m宽C20混凝土基础，内配8150钢筋4、在立柱下，再垫以50厚，6m0.25m木脚手板，以保证良好接触及竖向荷载的传递5、沿脚手架混凝土基础边砌筑排水渠，排水坡度10%，并每隔40米设置2m2m1.5m(深)集水坑，并安置污水泵及时排水。6、2#、6#楼基坑边砌筑挡水墙，高度200 ，防止雨水向基坑排放。四、脚手架搭设基本参数外架采用双排扣件式钢管脚手架，外侧立面采用密目式绿色安全网封闭，架体里外立杆横距1m,立杆纵距1.2m,横杆步距1.8m，大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根，内立杆距墙面300mm，连墙件2步3跨设置，连接方式为双扣件，脚手板为竹笆脚手板，共铺设六层。五、脚手架搭设方法5.1一般规定5.1.1垫板采用长度不小于两跨、厚度不小于50mm的木垫板。5.1.2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杆以上二步。5.1.3每搭完一步脚手架后，应按规范要求校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。5.2立杆搭设应符合下列规定：5.2.1严禁将外径48mm与51mm的钢管混用；5.2.2两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接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm，各接头的中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。5.2.3开始搭设时每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙杆件安放稳定后，方可根据情况拆除；5.2.4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；5.2.5顶层立杆的搭接长度不应小于1m，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。立杆顶端超出女儿墙顶部1.5m。5.3纵向水平杆应四周交圈，用直角扣件与内外立杆固定；5.4 横向水平杆靠墙的一端距装饰面的距离150mm；5.5纵、横向扫地杆搭设应符合本设计的构造要求；5.6剪刀撑与横向斜撑的构造要求：5.6.1外侧立面整个长度和高度连续设置剪刀撑；5.6.2每道剪刀撑的宽度不应小于四跨，且不应小于6米，斜杆和地面的倾角在45o 60o之间；5.6.3剪刀撑钢管连接应用三只旋转扣件搭接，接头长度不得小于500。5.6.4横向斜撑除拐角处设置外，每隔6跨设置一道。5.7扣件安装应符合下列规定：5.7.1扣件规格必须于钢管外径相同；5.7.2栓拧紧扭力矩不应小于40Nm，且不应大于65 Nm；5.7.3在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；5.7.4接扣件开口应朝上或朝内；5.7.5各杆杆端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm；5.8作业层、斜道的栏杆和挡脚板的搭设应符合下列规定：5.8.1栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧；5.8.2上栏杆上皮高度应为1.2m；5.8.3挡脚板高度不应小于180mm；5.8.4中栏杆居中设置；5.9脚手板采用竹笆。5.9.1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，四角用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。5.10架体与建筑物的连接用连接杆通过每根框架柱、梁、剪力墙连接牢固。5.11特殊部位处理：5.11.1通道门洞处的空间桁架,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，如下示意图，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，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。通道门洞两侧均需设置副立杆。5.11.2西侧和大厅入口局部脚手架需要坐落在防倒塌篷和雨篷上，因屋面板结构情况不清楚，不考虑屋面承受架子荷载，在防倒塌篷和雨篷下面搭设满堂式脚手架，使得立杆竖向荷载传至基础底板上；并且在防倒塌篷上一层墙体上开洞穿钢丝绳卸力，架子立杆在雨篷和防倒塌屋面上仅起到稳定作用。5.12拉结和卸载双排脚手架水平方向沿建筑物水平方向每间隔6m左右必须用刚性材料与建筑物阳台边梁拉结，拉结点每层设置，拉结点每两步4跨一点。拉结方法是：在阳台边梁上打50孔洞，穿一根脚手管，在梁两侧分别用两个卡扣将脚手管固定，脚手管与架子用扣件连接，形成一个整体。架子东西两端无阳台部分的拉结点采用膨胀螺栓216固定10mm厚钢板焊接小横杆拉牢，边部拉结点每两步一点。详见下图：本工程脚手架高度超过50m，必须按照规定要求进行卸载，具体方法是：在7层与12层分别设置一道卸载，在阳台悬挑梁、剪力墙上打孔穿钢丝绳兜住脚手架立杆和横杆交点处，并用花篮螺栓锁死，水平方向在每个悬挑梁或剪力墙上（吊点卸荷水平距离1倍立杆间距）设置一道卸载点。 详见下图：六、落地式脚手架的整体稳定性验算6.1、计算参数1.活荷载参数施工均布活荷载标准值:2kN/m2；脚手架用途:装修脚手架；同时施工层数:2 层；脚手板共铺设6层。2.风荷载参数本工程地处河南省郑州市，基本风压为0.45 kN/m2；风荷载高度变化系数z为0.894( 采用插入法进行计算取值)，风荷载体型系数s为1.2；脚手架计算中考虑风荷载作用；3.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):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.140；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:6；脚手板类别: 竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.038；4.地基参数地基土类型:素填土；地基承载力标准值(kN/m2):500.00；立杆基础底面面积(m2):0.09；地基承载力调整系数:0.40。 6.2、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=0.3501.000/(2+1)=0.117 kN/m ；活荷载标准值: Q=2.0001.000/(2+1)=0.667 kN/m；静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.117=0.186 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: 跨中最大弯距为M1max=0.080.1861.22+0.100.9331.22 =0.156 kN.m；支座最大弯距计算公式如下: 支座最大弯距为 M2max= -0.100.1861.22-0.1170.9331.22 =-0.184 kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：=Max(0.156106,0.184106)/5080.0=36.220 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 36.220 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205.0 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： 其中： 静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.117=0.155 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.667 kN/m；最大挠度计算值为：V= 0.6770.1551200.04/(1002.06105121900.0)+0.9900.6671200.04/(1002.06105121900.0) = 0.632 mm；大横杆的最大挠度 0.632 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1200.0/150 mm与10 mm，满足要求！6.3、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= 0.0381.200 = 0.046 kN；脚手板的自重标准值：P2=0.3501.0001.200/(2+1)=0.140 kN；活荷载标准值：Q=2.0001.0001.200/(2+1) =0.800 kN；集中荷载的设计值: P=1.2(0.046+0.140)+1.4 0.800 = 1.343 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 = 1.20.0381.0002/8 = 0.006 kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 1.3431.000/3 = 0.448 kN.m ；最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.454 kN.m；最大应力计算值 = M / W = 0.454106/5080.000=89.277 N/mm2 ；小横杆的最大应力计算值 =89.277 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205.000 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: Vqmax=50.0381000.04/(3842.060105121900.000) = 0.020 mm ；大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.046+0.140+0.800 = 0.986 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:Vpmax = 986.0801000.0(31000.02-41000.02/9 ) /(722.060105 121900.0) = 1.394 mm；最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.020+1.394 = 1.414 mm；小横杆的最大挠度和 1.414 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1000.000/150=6.667与10 mm,满足要求！6.4、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6.40 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 = 0.0381.2002/2=0.046 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.000=0.038 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.3501.0001.200/2=0.210 kN；活荷载标准值: Q = 2.0001.0001.200 /2 = 1.200 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.038+0.210)+1.41.200=1.978 kN；R 6.40 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 6.5、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(kN)，为0.1161 NG1 = 0.116147.5 = 5.515；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹串片脚手板，标准值为0.35 NG2= 0.35061.200(1.000+0.3)/2 = 1.638 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.14 NG3 = 0.14061.200/2 = 0.504 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.20047.5 = 0.285kN；经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.515+1.638+0.504+0.285=7.942 kN；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= 2.0001.0001.2002/2 = 2.400 kN；风荷载标准值按照以下公式计算 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 = 0.450 kN/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= 0.894 ； Us - 风荷载体型系数：取值为1.2；经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.7 0.4500.8941.20= 0.338kN/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= 1.27.942+ 1.42.400= 12.89 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 = 1.27.942+ 0.851.42.400= 12.386kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.3381.200 1.8002/10 =0.156 kN.m；6.6、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： 立杆的轴向压力设计值 ：N =12.89 kN；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扣件式规范表5.3.3得 ：k = 1.155 ；计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ： = 1.500 ；计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 ：l0 = 3.119 m；长细比 Lo/i = 3.119/0.0158=197.000 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 ：= 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； = 12890/(0.186489)=141.7N/mm2；立杆稳定性计算 = 141.7N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/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 =12.386kN；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扣件式规范表5.3.3得 ： k = 1.155 ；计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ： = 1.500 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.119 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 =205N/mm2； = 12386/(0.186489)+156000/5080= 166.89 N/mm2；立杆稳定性计算 = 166.89 N/mm2 小于立杆的抗压强度设计值 f = 205N/mm2，满足要求！6.7、最大搭设高度的计算 按规范5.3.6条不考虑风荷载时,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 = 2.427 kN；活荷载标准值 ：NQ = 2.400 kN；每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.116 kN/m；Hs =03-(1.22.427+1.42.400)/(1.20.116)= （18.6456-6.2724）/0.1392=88.89m；按规范5.3.7条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米： H = 88.89 /(1+0.00188.89)=81.63 m；H= 81.63 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 H =50 m，满足要求！按规范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：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 = 2.427 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) = 0.156/(1.4 0.85) = 0.131kN.m；Hs =( 0.1864.89010-420510-3-(1.22.427+0.851.4(2.400+0.1864.8900.131/5.080)/(1.20.116)=92.31 m；按规范5.3.7条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米： H = 92.31 /(1+0.00192.31)=84.53 m；H= 84.53和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 H =50 m，满足要求！6.8、连墙件的计算 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算： Nl = Nlw + N0风荷载标准值 Wk = 0.338 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw =1.223.6 2=8.640 m2；按规范5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw = 1.4WkAw = 4.088 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 9.088 kN；连墙件钢管抗压强度验算： 由长细比 L/i = 300/15.8=19的结果查表得到 =0.95，L为内排架距离墙的长度；又：A = 4.89 cm2；f=205.00 N/mm2；Nl /A=9088/（0.95489）=19.56N/mm2 f= 205.00 N/mm2连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl = 9.088小于双扣件的抗滑力 12 kN，满足要求！连墙件扣件连接示意图6.9、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 地基承载力设计值:fg = fgkkc = 200.000 kN/m2； 其中，地基承载力标准值：fgk= 500.000 kN/m2 ； 脚手架地基承载力调整系数：kc = 0.400 ； 立杆基础底面的平均压力：p = N/A =53.924 kN/m2 ；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 13.481 kN；基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。p=53.924 fg=200.000 kN/m2 。地基承载力满足要求！6.10、卸荷吊点计算卸荷吊点按照完全卸荷计算方法。在脚手架全高范围内增加2吊点；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以吊点分段计算。计算中脚手架的竖向荷载按照吊点数平均分配。 经过计算得到： sin1=2.6/2.907=P1/T1 sin2=2.6/2.907=P2/T2 最下面的立杆轴向力在考虑风荷载时为6.193kN。 最下面的立杆轴向力在不考虑风荷载时为6.445kN。 考虑荷载组合，各吊点位置处内力计算为(kN) T1=7.21 T2=6.5 其中T 为钢丝绳拉力。 所有卸荷钢丝绳的最大拉力为7.21kN。 选择卸荷钢丝绳的破断拉力要大于1.0007.21/0.850=8.48kN。 选择619钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径12.5mm。满足要求! 七、脚手架的搭设要求7.1、安全要求7.1.1栏杆设置在操作面外侧的上、下两道大横杆之间，高度1/2步距，随操作面而设置。施工期间，设在外排竖杆上。栏杆与竖杆相交处应用十字卡卡牢，一字卡连接做法与大横杆相同。7.1.2 密目网应从下至上全部封平，并与脚手板同层处的大横杆绑紧，防止漏人。密目网封在外排架立面上。1、外脚手架沿竖直方向首层顶板处及向上每四层高要固定一层水平安全网，平网为大眼网。2、挡脚板，高度不低于18cm，沿操作面通长连续设置，两端头用8铅丝与竖杆绑牢，挡脚板随操作面设置，装修施工用在外排架上。7.2、搭设材料要求7.2.1钢管：管身应平直，外径48毫米，壁厚3.5毫米，长度以六米、四米和二米使用最多其次为四米杆，钢管进场前应该检查其生产厂家的营业执照和资质证明，进现场须有质量保证单（合格证）并检查外观质量，壁厚不够、有严重锈蚀、弯曲、压扁或有裂纹的禁止使用。7.2.2扣件：需是经劳动部门批准的单位生产的玛钢扣件，外表无缺陷，连接转动灵活，有出厂合格证明，并检查其外观质量，发现有脆裂、变形、滑丝、脱轴的禁止使用7.2.3脚手板材：松木或杉木质，长度为26米，厚5厘米，宽2325厘米，购买后用铅丝打箍。腐朽臂裂有活动节点，偏移和变形严重的脚手板禁止使用。7.2.4安全立网宽度1.8米，长度6米。安全网必须用维纶、绵纶和尼龙等材料纺织的符合国粗标准的安全网，严禁使用拉坏和腐朽的安全网，丙纶小眼网只准当立网使用。7.3、防雷接地措施7.3.1防雷接地装置可隔50米长设