外架方案(生物技术大楼).doc

农科所生物技术大楼工程外脚手架施工方案一、工程概况：本工程地处莲前东路南侧，县黄路西侧，厦门海峡农业科技交流培训南侧。该工程为框架剪力墙结构，地下一层，地上九层，地上总建筑面积5356.85m2，地下室建筑面积141.96m2，建筑占地面积725.74m2，建筑总高度为40.20m。地下室为设备用房，地上一层主要为办事大厅及设备用房，二层到五层为办公用房，六到九层为检测室。建筑等级二级，主体结构合理使用年限50年，建筑抗震设防烈度7度。地下室耐火等级为一级，主体耐火等级二级。二、搭设方案1、为保证工程正常施工，架体不受地下室回填土的影响，局部架体（BH轴/9轴，59轴/HG轴）从二层板面采用悬挑式钢管脚手架；余为落地式脚手架。2、二层板面标高4.75米至24.85米为第一挑。3、24.85米至43米以上为一挑。4、搭设总高度为43米。三、材料质量要求（1）钢管采用483.5焊接钢管，质量必须满足现行钢管技术规范标准GB-700-SS48#镇静钢，不得使用锈蚀严重（斑点，剥皮）、弯曲、开裂的钢管。扣件用可锻铸铁制造的标准机件；其机械性能符合（GB-978-67）规定KT33-S技术标准。扣件的附件（T形螺栓、螺母、垫圈）采用材料符合碳素结构（GB700-79）中A3规定：扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼、夹灰等铸造缺陷，钢管和扣件均必须有出厂合格证及检验单，扣件与钢管的吻合面接触良好，螺栓不得滑丝，夹紧钢管时，开口处最大距离小于6mm，必要时进行抗滑试验。（2）脚手板选用竹跳板，规格为200mm3000mm，不得使用腐烂，散边或破损严重的竹笆。（3）安全网：安全网选用合格的合格的阻燃安全网。（4）外立面剪刀撑、临边防护栏杆采用红白相间的警示色。（5）外立面立杆、大横杆、防护栏杆采用黄色警示色。四、搭设技术要求： 1、落地式脚手架底部基础必须夯实并浇筑10公分厚砼，钢管底部铺垫不小于20cm2的木垫板。2、立杆纵距L=1.5m，立杆横距b=0.9m，步距h=1.8m。内立杆距墙不大于0.3m，栏杆高度为0.6-1.2m，栏杆设在外立杆的内侧。3、立杆：立杆选用6m与4.5m两种（少量也可选用两米多），立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接，立杆接长必须采用对接扣件连接。立杆上的对接应交错布置，两个相隔接在高度方向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于1/3步；立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。4、纵向水平杆：纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨，接长宜采用对接扣件连接，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500m。5、横向水平杆：横向水平杆靠立杆搭设于纵向水平杆之下，用直角扣件扣紧；横向水平杆应伸出内外立杆大于100mm。6、连墙件：拉结点设置为2.84.5m。预埋件采用48钢管，与立杆必须采用钢管刚性连墙件和建筑物可靠连接，埋设位置离立杆中心不宜超过30cm。7、剪刀撑设在外立杆外侧立面，中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m，但所有转角处均必须设置。高度由底至顶连续设置。水平夹角控制在45-60之间。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交横向水平杆的伸出端或立杆上。剪刀撑搭接长度应不少于1m，应设置2个旋转扣件固定。8、脚手板选用竹跳板，悬挑架底部全部封闭。9、脚手架顶步层必须设置防护栏杆。脚手架搭设完毕，必须办理验收手续，经验收合格签章后方可使用。10、脚手架应有防雷击措施，在主体四周接地柱筋预埋14钢筋与架体连接，接地电阻R20。11、外架搭设应及时，并且高出施工作业面1.21.8米。12、卸料平台应与脚手架断开，有单独的支撑系统。五、脚手架的验收（1）架子搭设完毕，在投入使用前，应逐层由工程负责人（项目经理）、架子班组和专职安技人员以及有关专业人员一起组织验收。 （2）检查架子所使用的材料、配件、工具是否符合现行国家和部颁标准：A、 架子的布置，立杆和大、小横杆间距是否符合要求并满足使用功能。B、 架子的搭设是否安全、牢固、可靠。C、 连墙点是否安全可靠;剪刀撑、斜掌是否符合要求。D、 架子的安全防护必须有效；绑扎程序应符合要求。E、 脚手板铺设应符合要求。F、 脚手架基础处理、做法、埋深必须正确和安全可靠。六、脚手架的拆除（1）架子拆除时应划分作业区，周围设围栏或树立警戒标志，地面设有专人指挥，严禁非作业人员入内。（2）拆架时高空作业人员，必须戴安全帽、系安全带、穿软底鞋。（3）拆除顺序遵循由上而下，先搭后拆的原则，即先拆栏杆、脚手板、剪刀撑，后拆大横杆、小横杆、立杆等，并按一步一清的原则进行，严禁上下同时进行拆除作业。（4）拆立杆时，应先抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆，斜撑、剪刀撑时，应先拆中间的，然后托住中间，再解端头扣。（5）连墙点应随拆除进度逐层拆除。（6）拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一个人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。（7）拆除时不应碰坏门窗、玻璃、落水管、房檐瓦片、地下明沟等物。（8）拆下的材料应堆放成堆，楼面的材料应按指定地点，随拆随用施工电梯运至地面，严禁抛掷，运至地面后分类堆放，当天拆当天清。（9）在拆除过程中，不得中途换人，如必需换人时，应将拆架情况交代清楚后方可离开。七、搭设、拆除安全技术措施： 1、组织操作人员上岗前安全教育和安全生产技术操作规程的学习，提高上岗人员安全意识和安全生产技能。2、由施工员、安全员向施工人员进行搭设（拆除）安全技术交底，做到每一个施工人员都明白脚手架的安全要求及技术要求。3、脚手架的施工人员必须持证上岗。4、施工人员在搭设（拆除）脚手架前必须要有良好身体状况，身体不适、有病，具有恐高症者不得上岗。5、搭设（拆除）脚手架时，施工人员不得酗酒，不熬夜，思维清晰，精神状态良好。6、搭设（拆除）脚手架时，必须正确戴好安全帽，不得光脚，不得穿易滑鞋，不得穿拖鞋上下施工，悬空作业必须扎好安全带。7、雨天、雷雨天及六级以上（含六级）大风不得进行搭设或拆除脚手架，应采取加固等措施，保证架体安全。8、夜间不得进行脚手架的搭设（拆除），夜间使用脚手架必须经过技术人员同意，同时具有足够的照明。9、搭设（拆除）脚手架应严格遵守有关安全管理制度及施工方案，不倒顺序施工，不野蛮指挥。10、脚手架搭设要实行分段验收，特别是悬挑架每翻一步，必须要组织相关人员验收合格后才能使用，在使用中活荷载不得超过2KN/m2。11、定期对脚手架进行检查，发现问题及时整改，对架上临时堆放的材料要及时清理，严禁超载。12、在施工过程中严禁随意拆除各杆件扣件及连墙件，如要拆除应经工地技术负责人批准后，采取加固措施方可拆除。13、使用脚手架时，不得在脚手架上打闹，不得往下抛掷物体。14、使用脚手架时，施工人员不得将脚手架当作垂直运输工具而随意爬上爬下。15、本方案未尽事宜按JGJ130-2001和J84-2001建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范执行。八、脚手架安全管理1、脚手架搭设人员必须是经过国家现行标准特种作业人员安全技术考核管理法规考核合格的专业架子工，上岗人员应定期体检，体检合格后才发上岗证。2、搭设脚手架人员必须戴安全帽、安全带、穿防滑鞋。3、由项目技术负责人组织架子工长、安全员对使用架子的有关工种、班组长、工人骨干进行安全防护，日常检查维护的技术交底，让人人都知道，时刻注意遵守。4、架子上的施工人数，堆入材料，按设计要求控制，不得将结构施工荷载传递到架上，不得将短小模板、钢筋、钢管、扣件放在架上，更不能将室内建筑垃圾清到架上，不准在架上另设悬挂物体，严禁向架上或架外抛掷物品。5、上下同时作业不得多于二步，安全网、脚手板要扎牢，不准随意拆动，如须拆动必须经技术负责人批准由架工负责处理。6、架工及架上操作人员，每天上下班前，要检查架子的支撑锚固点是否牢固，发现问题，立即处理或报技术负责人解决。架上施工荷载要均匀布置，不得集中一边，造成单向偏移受力，并不得超过设计荷载，特别防止外墙、梁拆模时模板突然下落的冲击力，如须落在架上，必须采取缓冲措施。7、架上所用的扣件，必须定期保养巡查，如有毛病，应立即更换。架子的附墙支撑，要绑扣在结构物可靠处，不得绑扣在模板支撑上或其他不牢固的位置上。8、六级及以上大风，或雷雨天气，不准搭设或拆除外架，也不准在架上作业，其他按高层脚手架的操作规程执行。九、外脚手架设计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)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范。 （一）、参数信息:1.脚手架参数搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.50米，立杆的横距为0.90米，立杆的步距为1.80 米；计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为 23.5 米，立杆采用单立管；内排架距离墙长度为0.25米；采用的钢管类型为 483.5； 横杆与立杆连接方式为单扣件；扣件抗滑承载力系数为 0.80；连墙件采用两步三跨，竖向间距 3.90-4.20米，水平间距4.50 米，采用扣件连接；2.活荷载参数施工荷载均布参数(kN/m2):3.000；根据施工荷载均布参数，结构施工为3.0 kN/m2装修施工为2.0 kN/m2,计算参数选用3.0 kN/m2。同时施工层数:2；3.风荷载参数基本风压为0.8，风荷载高度变化系数z为0.740，风荷载体型系数s为1.3；考虑风荷载；4.静荷载参数每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):0.1248；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.110；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:4；脚手板类别:竹脚手板；5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16号工字钢 ，其中建筑物外悬挑段长度1.300米，建筑物内锚固段长度 2.0 米。悬挑水平钢梁采用10钢丝绳与建筑物拉结。 （二）、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= 0.035 kN/m ；脚手板的荷载标准值: P2= 0.3501.500/3=0.175 kN/m ；活荷载标准值: Q=3.0001.500/3=1.500 kN/m；荷载的计算值: q=1.20.035+1.20.175+1.41.500 = 2.352 kN/m； 小横杆计算简图2.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: 最大弯矩 Mqmax =2.3520.9002/8 = 0.238 kN.m； = Mqmax/W =50.357 N/mm2； 小横杆的计算强度小于 205.0 N/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荷载标准值q=0.035+0.175+1.500 = 1.710 kN/m ； 最大挠度 V = 5.01.710900.04/(3842.060105113600.0)=0.624 mm；小横杆的最大挠度小于 900.0 / 150=6.000 与10 mm,满足要求！（三）、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。1.荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.0350.900=0.032 kN；脚手板的荷载标准值: P2= 0.3500.9001.500/3=0.158 kN； 活荷载标准值: Q= 3.0000.9001.500/3=1.350 kN； 荷载的计算值: P=(1.20.032+1.20.158+1.41.350)/2=1.059 kN； 大横杆计算简图2.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:M1max=0.080.0351.5001.5002=0.010 kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2671.0591.500= 0.424 kN.m；M = M1max + M2max = 0.010+0.424=0.434 kN.m抗弯强度:= 0.434106/4730.0=91.656 N/mm2；大横杆的抗弯强度= 91.656 小于f=205.0N/mm2；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,单位:mm均布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： Vmax= 0.6770.0351500.04 /(1002.060105113600.0) = 0.052 mm；集中荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：P=（0.032+0.158+1.350）/2=0.770kN V= 1.8830.7701500.03/ ( 100 2.060105113600.0) = 2.090 mm；最大挠度和：V= Vmax + Vpmax = 0.052+2.090=2.142 mm；大横杆的最大挠度小于 1500.0 / 150=10.0 或者 10 mm,满足要求！（四）、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；横杆的自重标准值: P1 = 0.0351.500=0.053 kN；脚手板的荷载标准值: P2 = 0.3500.9001.500/2=0.236 kN；活荷载标准值: Q = 3.0000.9001.500 /2 = 2.025 kN；荷载的计算值: R=1.2(0.053+0.236)+1.42.025=3.182 kN；R 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! （五）、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0.1248 NG1 = 0.12523.500 = 2.933 kN；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹脚手板，标准值为0.35 NG2= 0.35041.500(0.900+0.3)/2 = 1.260 kN；(3)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG3= 0.0051.50023.500 = 0.176 kN； 经计算得到，静荷载标准值NG =NG1+NG2+NG3 = 4.369 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= 3.0000.9001.5002/2 = 4.050 kN； 风荷载标准值应按照以下公式计算 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 = 0.8 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= 0.75 ；Us - 风荷载体型系数：Us =1.3 ； 经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.7 0.80.751.3 = 0.546 kN/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= 1.24.699+ 1.44.050= 11.309 kN； 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.24.699+ 0.851.44.050= 10.458 kN； 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.1851.500 1.8002/10 = 0.107 kN.m；（六）、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： 立杆的轴心压力设计值 ：N =11.309 kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.59 cm；计算长度附加系数 ：K = 1.155 ；计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ：U = 1.500计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定 ：lo = 3.119 m； Lo/i = 196.000 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.188 ；立杆净截面面积 ： A = 4.50 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 4.73 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.000 N/mm2； = 11309.000/(0.188450.000)=133.674 N/mm2；立杆稳定性计算 = 133.674 小于 f = 205.000 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 =10.458 kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.59 cm；计算长度附加系数 ： K = 1.155 ；计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ：U = 1.500计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定：lo = 3.119 m； Lo/i = 196.000 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.188立杆净截面面积 ： A = 4.50 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 4.73 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.000 N/mm2； = 10458.360/(0.188450.000)+106935.124/4730.000 = 146.229 N/mm2；立杆稳定性计算 = 146.229 小于 f = 205.000 N/mm2 满足要求！（七）、连墙件的计算: 连墙件的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = Nlw + No风荷载基本风压值 Wk = 0.546 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.200 m2；连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), No= 5.000 kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：NLw = 1.4WkAw = 12.38 kN；连墙件的轴向力计算值 NL= NLw + No= 17.38kN；其中 - 轴心受压立杆的稳定系数,l为内排架距离墙的长度,由长细比 l/i=400.000/15.900的结果查表得到0.933； A = 4.50 cm2；f=205.00 N/mm2；连墙件轴向力设计值 Nf=Af=0.9334.50010-4205.000103 = 86.069 kN；Nl=17.38Nf=86.069,连墙件的设计计算满足要求！ （八）、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250mm，水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00 cm4，截面抵抗矩W = 141.00 cm3，截面积A = 26.10 cm2。受脚手架集中荷载 N=1.24.6