脚手架搭拆安全技术措施gh.doc

鞍山市危旧房改造双兴绿园工程脚手架搭拆安全技术方案编 制 人:审 核 人:公司安全科：监理工程师：2007年 4月 25日一、工程概况：1.工程名称：鞍山胜利路危房改造工程双兴绿园小区（友好五街坊）2.工程地点：鞍山市胜利路西佳水世界南地段3.工程工期：开工时间：2007年3月10日，竣工时间：2008年6月30日4.工程简介：本项目为邻街商住民宅建筑楼群，由6栋17层建筑（其中1#、2#楼13层为商业网点，2#楼1-18行线地下一层）组成，本建筑为一类高层建筑，耐火等级为一级，抗震设防烈度为7度，抗震等级为二级，屋面防水等级级，结构形式为钢筋砼框-剪结构，非承重烧结粉煤灰空心砖填充墙体，外墙胶粉聚苯外保温，专用粘接剂粘贴面砖或涂料等，总建筑面积5.9万平方米。建筑高度：54.00m；标准层层高：2.90m ；二、脚手架搭设方法本工程脚手架采用扣件式钢管脚手架，形式为单排脚手架，每次搭设高度24mm，每超过24m设下撑式挑架卸荷。地下室施工时，在墙体内外侧搭设双排脚手架。平台支模、钢筋绑扎采用碗扣式满堂脚手架。 材质要求：钢管采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管，钢管必须进行防腐处理。扣件采用可锻铸铁扣件，质量必须符合国家产品标准。构造要求：立杆横距：0.9m，纵距1.5m。横杆步距：1.5m。连墙杆：竖向3.0m，横向4.5m，满足3步3跨不少于一点的操作规程要求。剪刀撑：在脚手架的转角处两端开始搭设，纵向每隔1215m设一道，每道剪刀撑占34个跨间，其斜度应与水平方向呈4560角。 搭设要求：相邻两根立杆接头位置应错开布置在不同的步距内，与相邻大横杆的距离不宜大于步距的1/3。上下相邻的大横杆接头位置应错开布置在不同的立杆纵距内，与相邻的立杆距离不大于纵距的1/3，大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧。脚手架各杆件相交处伸出的端头不得小于100mm。脚手架外侧满挂安全网，并每隔46层在脚手架内满挂一层平网。四层以下施工时，安全网应随楼层施工上升，安全网伸出宽度不少于2m。连墙杆采用刚性连墙构造，在每层平台混凝土中预埋10钢筋环，与连墙杆扣件用8#铁线绑扎牢固。下撑式挑架：采用三角架支撑体系，悬挑层平台浇灌混凝土时预埋短钢管，间距1.5m，平台上设水平大横杆，与预埋短管用扣件连接，水平悬挑杆与大横杆用扣件连接。悬挑层下层平台预埋钢筋环，斜撑杆上拧紧扣件，扣件与钢筋环用铁线绑扎牢固，为了增强斜撑杆的单杆稳定性，斜撑杆中间加一道水平横杆，将所有斜撑杆连接在一起。考虑建筑物周围均为回填土，脚手架基础满足24 m高脚手架搭设要球处理困难，故三层以上施工时脚手架采用下撑式挑架悬挑施工，三层以下采用落地脚手架，基础回填后夯实，铺设垫木和底座。下撑式挑架及脚手架施工完毕后，经联合检查合格后方可使用。三、脚手架计算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)等规范。一）脚手架搭设参数:1.脚手架参数 计算的脚手架为单排脚手架搭设高度为 24.0 米，立杆采用单立管；搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.50米，立杆的横距（排架距离墙）为0.9米，横杆的步距为1.50 米； 小横杆在上，搭接在大横杆上，操作层的小横杆的另一端搭在平台内操作架上。 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 3.00 米，水平间距4.50 米，采用扣件连接； 连墙件连接方式为刚性连接；采用双扣件连接。2.活荷载参数 施工荷载均布参数(kN/m2):3.000；脚手架用途:防护脚手架、结构脚手架；同时施工层数:2；3.风荷载参数 辽宁省鞍山市地区，基本风压为0.50，风荷载高度变化系数z为0.74，风荷载体型系数s为1.20； 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):0.1225； 脚手板自重标准值(kN/m2 ):0.30； 脚手板类别:钢脚手板；5.地基参数 地基土类型:粘性土；地基承载力标准值(kN/m2):500.00； 基础底面扩展面积(m2):0.05；基础降低系数:0.50。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，小横杆另一端搭设在平台内操作架上，计算长度L=1.2m。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= 38.4 N/m ；脚手板的荷载标准值: P2= 0.301.5001.2/3=0.180 kN/m ； 活荷载标准值: Q=3.0001.5001.2/3=1.800 kN/m； 荷载的计算值: q=1.20.0384+1.20.180+1.41.800 = 2.782 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 =2.7821.22/8 = 0.50 kN.m； = Mqmax/W =500000/5080=98.43 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=0.0384+0.18+1.8= 2.018kN/m ； 最大挠度 V = 5.02.0181200.04/(3842.060105121900.0)=2.17 mm； 小横杆的最大挠度小于 1200.0 / 150=8 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= 0.0381.200=0.0456 kN； 脚手板的荷载标准值: P2= 0.301.2001.500/3=0.18 kN； 活荷载标准值: Q= 3.0001.2001.500/3=1.800 kN； 荷载的计算值: P=(1.20.038+1.20.175+1.41.500)/2=1.391 kN；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=0.080.0381.5001.5002=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=0.2671.3911.500= 0.557 kN.m； M = M1max + M2max = 0.010+0.557=0.567 kN.m 抗弯强度:= 0.567106/5080.0=111.6 N/mm2； 大横杆的抗弯强度=111.6 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= 0.6770.0381500.04 /(1002.060105121900.0) = 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=（0.0456+0.18+1.8）/2=1.013kN V= 1.8831.0131500.03/ ( 100 2.060105121900.0) = 2.567 mm； 最大挠度和：V= Vmax + Vpmax = 0.052+2.567=2.619 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 = 0.0381.500=0.058 kN； 脚手板的荷载标准值: P2 = 0.301.2001.500/2=0.27 kN； 活荷载标准值: Q = 3.0001.2001.500 /2 = 2.7 kN； 荷载的计算值: R=1.2(0.058+0.27)+1.42.70=4.174 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0.1505 NG1 = 0.15124.000 = 3.624 kN； (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用钢脚手板，标准值为0.30 NG2= 0.3021.5001.2/2 = 0.54 kN； (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆木，标准值为0.14 NG3 = 0.14021.500/2 = 0.21 kN； (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.50024.000 = 0.18 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.554 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= 3.0001.2001.5002/2 = 5.4 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 = 0.500 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= 0.740 ； Us - 风荷载体型系数：Us =1.200 ； 经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.7 0.5000.7401.200 = 0.311 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= 1.24.554+ 1.45.4= 13.025 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 = 1.24.554+ 0.851.45.4= 11.9 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 1.40.3111.500 1.5002/10 = 0.125 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 =13.025 kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 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 = 1.800 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定 ：lo = 3.119 m； Lo/i = 197.000 ； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.186 ； 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 =205.000 N/mm2； = 13025.000/(0.186489.000)=143.204N/mm2； 立杆稳定性计算 = 143.204 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 =11.9 kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 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 = 1.800 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定：lo = 3.119 m； Lo/i = 197.000 ； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.186 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 =205.000 N/mm2； = 11900.000/(0.186489.000)+124825.050/5080.000 = 155.407 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 155.407 小于 f = 205.000 N/mm2 满足要求！七）最大搭设高度的计算: 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 = 0.93 kN； 活荷载标准值 ：NQ = 5.4 kN； 每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.151 kN/m； Hs =0.1864.89010-4205.000103-(1.20.93 +1.45.4)/(1.20.151)=55.02 m； 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)1.0.2条规定，脚手架搭设高度限值 H =24.000 m。满足要求。 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 = 0.93 kN； 活荷载标准值 ：NQ = 5.4 kN； 每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.151 kN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩： Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.125 /(1.4 0.85) = 0.105 kN.m； Hs =( 0.1864.89010-4205.00010-3-(1.20.93+0.851.4(5.400+ 0.1864.8900.105/5.080)/(1.20.151)=61.15 m； 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)1.0.2条规定，脚手架搭设高度限值 H =24.000 m。八）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 = 0.311 kN/m2； 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 13.500 m2； 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), No= 3.000 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 = 5.874 kN； 连墙件的轴向力计算值 NL= NLw + No= 8.874 kN； 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=1200.000/15.800的结果查表得到0.744； A = 4.89 cm2；f=205.00 N/mm2； 连墙件轴向力设计值 Nf=Af=0.7444.89010-4205.000103 = 74.5823 kN； Nl=8.874Nf=74.5823,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。 经过计算得到 Nl=8.874小于双扣件的抗滑力 16.0 kN，满足要求!九）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 = 250.000 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 = 0.500 ； 立杆基础底面的平均压力 ，p = N/A =144.722kN/m2 ； 其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 13.025 kN； 基础底面面积 (m2)：A = 0.090 m2 。 p=144.722 fg=250.000 kN/m2 。地基承载力的计算满足要求！十）下撑式挑架计算简化为斜撑杆的撑杆稳定性计算: 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=N上csc=13.025 *3.13/3.0=13.54kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm； 计算长度附加系数 ：K = 1.155 ； 计算长度 lo = 3.138*1.155=3.624m； Lo/i = 229.000 ； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.139； 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 =205.000 N/mm2； = 13540.000/(0.139489.000)=2199.2 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 199.2 N/mm2小于 f = 205.000 N