外脚手架施工方案1.doc

目目 录录 一、工程概况 .- 1 - 二、设计依据及构造要求 .- 1 - 三、施工要求 .- 2 - 3.1 构造和设置要求.- 2 - 3.2 施工工艺.- 2 - 四、脚手架稳定性验算 .- 2 - 1、满堂支架稳定性 .- 3 - 2、双排脚手架稳定性 .- 5 - 五、脚手架的拆除 .- 15 - 六、脚手架的安全防范措施 .- 16 - - 1 - / 18 一、工程概况一、工程概况 本工程为滨海旅游科技产业园地块一、二工程，建筑面积： 153000 平方米，地上 2-5 层，钢结构与框架结构。单体最大面积： 19900 平方米，建筑高度 33 米，最大跨度 99 米。 该工程位于天津市滨海新区汉沽区旅游区内，东南侧为城市绿 化带及海滨大道，西北侧隔中央大道与中心生态城遥相呼应，地块 东北方向与产业大道比邻，本工程涉及建筑、结构、给排水、暖通、 电气等专业。工程包括 14 幢标准厂房，层数为二到五层，其中二栋 二层厂房（多层）,十栋三层厂房（多层） ，二栋五层厂房（高层） ， 各栋厂房（除厂房一外）绿色光庭一侧框架结构部分各设有一层夹 层。最大单体（厂房一）占地面积 8272m2，厂房的建筑高度为 13.3-27.3 米，厂房中间部分为轻钢结构，两端为钢筋混凝土框架 结构。 二、二、设计依据及构造要求设计依据及构造要求 1、本计算根据中国建筑出版社建筑施工脚手架实用手册 ； 2、现场施工的条件和要求 3、结构施工图纸 4、 建筑施工手册第二版 5、 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 。 6、国家及行业现行规范规程及标准 7、施工中不允许超过设计荷载。 8、小横杆、大横杆和立杆是传递垂直荷载的主要构件。而剪力撑、 - 2 - / 18 斜撑和连墙件主要保证脚手架整体刚度和稳定性的。并且加强抵抗 垂直和水平作用的能力。扣件则是架子组成整体的联结件和传力件。 9、搭设要求：扣件式满堂脚手架支撑。 三、施工要求三、施工要求 本工程内支撑采用扣件式满堂钢管脚手架。使用 48mm、壁厚 3.5mm 钢管,加密立杆的间距,模板为 14mm 的竹胶板, 松木材料 （50100、100100）,使其达到承载力要求,顶板砼板厚 100mm/110mm 厚。 3.13.1 构造和设置要求构造和设置要求 （1）扣件式钢管脚手架主要由立杆、纵横水平杆、斜杆等组成， 各种杆件采用 48mm、壁厚 3.5mm 钢管，立杆采用 3m，2.4m,横杆 长度采用 4.5m，6m 扣件式钢管。 （3）扣件与钢管的接触面要保证严密，确保扣件与钢管连接紧 固。 （4）扣件和钢管的质量要合格，满足施工要求，对发现脆裂、 变形、滑丝的后禁止使用。 3.23.2 施工工艺施工工艺 根据结构受力分析，脚手架立杆纵横距为 0.9m，步距 1.5m,框 梁下立杆纵距为 0.3m。纵横方向每隔 3m5m 布设一道剪刀撑，并 与水平杆连接牢固。 施工流程:树立杆摆放扫地杆,并与立杆连接纵横向 - 3 - / 18 水平横杆,并与相应立杆连接(加设剪刀撑及斜撑)搭设剪刀撑 四、脚手架稳定性验算四、脚手架稳定性验算 1 1、满堂支架稳定性、满堂支架稳定性 支架采用立杆横距 90cm，立杆纵距 90cm，步距 1.5m 进行布 置 计算过程如下： 荷载参数： 混凝土与钢筋自重：25KN/ m3； 施工人员设备均布荷载标准值：1KN/ ； 浇筑和振捣均布荷载标准值：1KN/ ； 模板自重标准值：0.5KN/ ； 10m 以下支架不需要计算架体自重，风荷载不计算 模板支架立杆荷载标准值： 作用于支架上的荷载分为永久静荷载和活荷载 静荷载：NG1=0（忽略不计） 模板自重：NG2=0.50.90.9=0.41KN 钢筋砼自重：NG3=250.60.90.9=12.15KN 活荷载（施工人员设备和浇筑、振捣）：NQ=（1+1） - 4 - / 18 0.90.9=1.62KN NG= NG2+ NG3=0.41+12.15=12.56KN 立杆轴向力：N=1.2NG+1.4NQ=15.672+2.268=17.94KN（不组合 风荷载） 立杆的轴向承载力计算公式：NAf（查 JGJ130-2001 建筑施 工扣件式脚手架安全技术规范） 其中：N立杆轴心压力设计值（KN）：17.94KN（由以上计算得出） 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 L0/i 查表得到。 i计算立杆的截面回转半径（cm）：由规范（5.1.7）查表得： i=1.58cm。 A立杆的净截面积（mm2）:A=489 mm2； f钢管立杆抗压强度设计值：f=205.0 N/mm2(采用规范表 5.1.6) L0计算长度（m） 参照建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范 ，按下式计算： L0=h+2a a立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度： a=0.3m； h横杆步距：1.5m 上式计算结果： 立杆计算长度 L0=h+2a=1.5+0.32=2.1m L0/i=210/1.58=132.9 由长细比 L0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数： =0.381； 立杆的轴向承载力：Af =0.381489205=38.193KN； N=17.94KNAf=38.193KN,满足要求。 考虑到架体的抗倾覆及整体承载力效果，剪刀撑横向每 5m 一道， 纵向设置三道，扫地杆距底 30cm，上下两道，搭设时按照本规范要 - 5 - / 18 求执行，故此模板支撑架能够满足要求。 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 其中 p 立杆基础底面的平均压力 (N/mm2)，p = N/A；p = 34.39 N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)； N = 8.60 A 基础底面面积 (m2)；A = 0.25 fg 地基承载力设计值 (N/mm2)；fg = 40.00 地基承载力设计值应按下式计算 fg = kc fgk 其中 kc 脚手架地基承载力调整系数；kc = 0.40（查规范） fgk 地基承载力标准值；fgk = 100.00（查规 范） 地基承载力的计算满足要求! 2 2、外脚手架稳定性、外脚手架稳定性 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） 。 计算的外脚手架为双排脚手架，搭设高度为 1723 米，立 杆采用单立管。 搭设尺寸为：立杆的纵距 1.20 米，立杆的横距 1.05 米， - 6 - / 18 立杆的步距 1.80 米。 采用的钢管类型为 483.5，连墙件采用 2 步 3 跨，竖向 间距 3.60 米，水平间距 3.60 米。 施工均布荷载为 3.0kN/m2，同时施工 2-3 层，脚手板共铺 设 2-3 层。 1、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，大横杆在小 横杆的上面。 按照大横杆上面的脚手板和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=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.050/3=0.122kN/m 活荷载标准值 Q=3.0001.050/3=1.050kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.122=0.193kN/m 活荷载的计算值 q2=1.41.050=1.470kN/m 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩) - 7 - / 18 2）.强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为 M1=(0.080.193+0.101.470)1.2002=0.234kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.100.193+0.1171.470)1.2002=-0.275kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =0.275106/5080.0=54.226N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3）.挠度计算 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下: 静荷载标准值q1=0.038+0.122=0.161kN/m 活荷载标准值q2=1.050kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.161+0.9901.050)1200.04/(1002.06105121 - 8 - / 18 900.0)=0.948mm 大横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求 2、小横杆的计算: 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，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=0.046kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.0501.200/3=0.147kN 活荷载标准值 Q=3.0001.0501.200/3=1.260kN 荷载的计算值 P=1.20.046+1.20.147+1.41.260=1.996kN 小横杆计算简图 2）.强度计算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不 利分配的弯矩和 - 9 - / 18 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=(1.20.038)1.0502/8+1.9961.050/3=0.705kN.m =0.705106/5080.0=138.749N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3).挠度计算 最大挠度考虑为小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: 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=5.00.0381050.004/(3842.060105121900.000)=0.02m m 集中荷载标准值P=0.046+0.147+1.260=1.453kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1453.0801050.0(31050.02- - 10 - / 18 41050.02/9)/(722.06105121900.0)=2.378mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.402mm 小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求! 3、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=0.0381.050=0.046kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.0501.200/2=0.220kN 活荷载标准值 Q=3.0001.0501.200/2=1.890kN 荷载的计算值 R=1.20.046+1.20.220+1.41.890=2.966kN 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。 - 11 - / 18 4、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0.1161 NG1 = 0.11619.0=2.160kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹串片脚手板， 标准值为0.35 NG2 = 0.35021.2001.050/2=0.441kN (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 = 0.1401.0502/2=0.147kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.010 NG4 = 0.0101.2001.050/2=0.006kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 2.754kN。 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 = 3.00021.2001.050/2=3.780kN 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 - 12 - / 18 范(GBJ9)的规定采用：W0 = 0.550 Uz 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载 规范(GBJ9)的规定采用：Uz = 1.250 Us 风荷载体型系数：Us = 1.200 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.70.5501.2501.200 = 0.578kN/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 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 风荷载基本风压值(kN/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)。 5、立杆的稳定性计算: 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值 (kN)；N = 8.60 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结 果查表得到0.19； i 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.58 l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定；l0 = 3.12 - 13 - / 18 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 = 1.50 A 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.89 W 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)；W = 5.08 MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩 (kN.m)；MW = 0.314 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计 算得到 = 156.51 f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 立杆的稳定性计算 Nl，连墙件的设计计算满足要求! 连墙件采用扣件与墙体连接。 经过计算得到 Nl = 15.478kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不 满足要求! 连墙件扣件连接示意图 8、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 其中 p 立