脚手架.docx
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脚手架
彭山县公义镇红旗村城乡建设用地增减挂钩项目安置区
脚
手
架
施
工
方
案
编制人:
审核人:
审批人:
江西省弘毅建设集团有限公司
2016年4月10日
目录
一、工程概况3
二、编制依据3
三、搭设材料4
四、地基与基础5
五、脚手架设计尺寸5
六、纵向、横向水平杆、脚手板、防护栏杆、踢脚杆5
七、立杆6
八、避雷装置7
九、脚手架搭设质量和安全要求7
十、拆除方案8
十一、计算方式:
9
一、工程概况
工程名称:
彭山县公义镇红旗村城乡建设用地增减挂钩项目安置区
建设单位:
眉山市国土资源局彭山区分局
勘察单位:
核工业西南勘察设计研究院有限公司
设计单位:
核工业西南勘察设计研究院有限公司
监理单位:
江阳建设集团有限公司
施工单位:
江西省弘毅建设集团有限公司
工程地点:
彭山区公义镇红旗村
该工程为彭山县公义镇红旗村城乡建设用地增减挂钩项目安置区工程。
该工程分为底框砖混结构,框架结构,砖混结构。
建设规模:
109592.69平方米。
门卫室为天然地基其余为预制管桩。
二、编制依据
(1)由核工业西南勘察设计研究院有限公司设计的彭山县公义镇红旗村城乡建设用地增减挂钩项目安置区工程工程图纸。
(2)国家有关现行施工验收规范、规程。
标准以及省、市对于建筑施工管理有关规定。
(3)主要规范、规程
1、钢管脚手架扣件(GB15831-2006)。
2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)
3、地基与基础工程施工及验收规范(GB50202-2002)
4、建筑施工安全检查标准(JGJ59-2011)
(四)施工组织设计
三、搭设材料
1、搭设脚手架全部采用ф48mm,壁厚3.5mm的钢管,其质量符合现行国家标准规定。
2、脚手架钢管的尺寸、横向水平杆最大长度1.5m,其它杆最大长度为6.5m,每根钢管的最大质量不小于25KG。
3、钢管表面平直光滑,无裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛剌、压痕和深的划痕。
4、钢管上严禁打孔。
5、扣件材质必须符合《钢管脚手架扣件》(GB15831-2006)规定。
①新扣件具有生产许可证,法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。
对扣件质量有怀疑时,按现行国家规定标准《钢管脚手架扣件》(GB15831-2006)规定抽样检测。
对不合格品禁止使用。
②旧扣件使用前,先进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺拴进行更换处理。
③新、旧扣件均进行防锈处理。
6、脚手架板采用木板。
7、密目式安全网必须有合格证的产品。
四、地基与基础
1、脚手架地基与基础的施工,根据脚手架搭设高度,原土或回填土必须事先进行夯实,再浇注10mm的砼。
(地基能承受0.8kg/c㎡的压力)。
2、脚手架底面标高高于自然地坪30mm
五、脚手架设计尺寸
1、脚手架底步距为2m,其余每步为1.8m。
2、立杆纵距为1.5m,横距为1.2m。
3、踢脚杆、防护杆从第二步起设置分别为0.3m和平共处2m,顶排防护栏不少于二道,高度分别为0.9m、1.3m。
4、剪刀撑设置为间距为9m一排剪刀撑。
5、连墙杆件设置为竖向每层、水平向为四跨。
六、纵向、横向水平杆、脚手板、防护栏杆、踢脚杆
1、纵向水平杆设置在立杆内侧,其长度不小于3跨。
纵向水平杆接长采用对接扣件连接,交错布置,两根相邻纵向水平接头设置相互错开不小于500mm,各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1/3。
2、纵向搭接长度不小于1米,并等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于100mm。
3、纵向水平杆的各节点处采用直角扣件固定在横向水平杆上。
4、横向水平杆的各个节点处必须设置并采用直角扣件扣接且严禁拆除。
5、脚手片必须垂直于墙面横向铺设,满铺到位,不留空位。
四角用18铁丝双股并联绑扎,固定在纵向水平杆上,要求绑扎牢固,交接处平整,无空头板。
6、脚手片底层满铺,操作层的上下层顶层都必须满铺。
7、脚手片外侧自第二步起必须设1.2m高同材质的防护栏和30cm高处的踢脚杆。
七、立杆
1、每根立杆垂直稳放在垫板上。
2、脚手架里立杆距离墙体净距为20cm,大于20cm处的须铺凤站人脚手片,并设置平稳牢固。
3、脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离底座上不大于200处的立杆上。
横向扫地杆亦采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延伸长两跨与立杆固定,高低差不小于1m。
靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不小于500mm。
4、立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接。
5、立杆接长除顶层步可采用搭接外,其余各层各步接头必须用①、对接扣件连接。
对接、搭接均须符合下列规定。
立杆上的对接扣件交错布置,两根相邻立杆的接头相互错开,不设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500,各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3。
②、搭接长度不应小于1m,应采用不小于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.
八、避雷装置
1、脚手架顶部高于2m,四角设置避雷针。
2、用16mm2黄绿双色铜芯线作引下线,途中用磁瓶,导线绑扎。
3、接地装置的接地线应采用三根导体,在不同点与接地体作电气连接,垂直接地体应采用5×50角钢、Φ48钢管或Φ22圆钢,长度2.2m,不得采用螺纹钢,接地电阻不大于4Ω。
九、脚手架搭设质量和安全要求
脚手架的搭设应将质量要求和安全要求有机地统一起来,确保搭设过程以及以后的使用和拆除过程的安全与适用。
(一)、搭设前的准备工作
1、搭设前,单位工程负责人应按脚手架搭拆方案的要求,对架子工进行安全技术交底,交义双方履行签字手续。
2、熟悉图纸和施工现场看,掌握建筑平面和立面的构造特点,环境条件,按照<<建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范>>(JGJ130-2011)中构造要求,决定脚手架步距等等,具体施搭设步骤。
3、材料准备。
对进场的钢管、扣件、脚手架、安全网等进行检查验收。
4、搭设场地准备。
根据脚手架搭设高度、搭设场地土质情况与现行国家标准<<地基与基础工程施工及验收规范>>(GB50202)做好脚手架地基与基础的施工要求,坚实平整,不积水,砼硬化。
经验收合格后,按方案的要求放线定位。
5、架子工应持有效的特种作业人员操作证上岗作业。
必须戴好安全帽、佩安全带、必须穿鞋,严禁穿塑料底鞋,皮鞋等硬底易滑的鞋子登高作业。
操作工具及小零件要放在工具袋内,扎紧衣袖口,领口以及裤腿口,以防钩挂发生危险。
(二)搭设过程中的质量和安全要求
1、扣件式双排钢管脚手架搭设一般顺序是:
里立杆→外立杆→小横杆→大横杆→扫地杆→脚手片→防护栏杆和踢脚杆→连墙杆→安全网
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件以上二步,保证搭设过程中和稳定性。
3、脚手架搭设中累计误差超过允许偏差,难经纠正,每搭完一步脚手架后,按规定校步距、纵距、横距、立杆的垂直度。
4、竖立杆时应由两人配合操作。
大、小横杆与立杆连接时,也必须两人配合。
5、当有六级及六级以上大风和雾、雨或雪雨、雪天气时,应停止脚手搭设作业。
雨、雪后上架作业应注意防滑,并采取防滑措施。
6、非操作层脚手架上严禁堆放材料,且必须保持清洁,操作层脚手架上材料堆放不能集中,不能超高,堆放要稳固,每平方米的堆放不得超过300kg,工作完成后及时清除干净。
7、脚手架搭设后由施工企业组织分段验收(一般不超过3步架),办理验收手续。
验收表中应写明验收的部位,内容量化,验收人员履行验收签字手续。
验收不合格和,应在整改完毕后重新填写验收表。
脚手架验收合格并挂合格牌后方可使用。
十、拆除方案
1、外架拆除前应由单位工程负责人召集有关人员对架子工程进行全面检查与签证确认,建筑物施工完毕,且不需要使用时,脚手架方可拆除。
2、拆除脚手架应设置警戒,张挂醒目的警戒标志,禁止非操作人员通行和地面施工人员能行,并有专人负责警戒。
3、长立杆、斜杆的拆除应由二人配合进行,不宜单独作业,下班时应检查是否牢固,必要时应加设临时固定支撑,防止意外。
4、拆除外架前应将通道口上的存留材料杂物清除,按自上而下先装后拆,后装先拆的顺序。
5、拆除顺序为:
安全网→踢脚杆→防护栏杆→剪刀撑→脚手片→搁栅杆→连墙杆→大横杆→小横杆→立杆,自上而下拆除,一步一清,不得采用踏步式拆除,不准上、下同时作业。
6、如遇强风、雨、雪等气候,不能进行外架拆除。
7、拆卸的钢管与扣件应分类堆放,严禁高空抛掷。
十一、计算方式:
大横杆的计算:
按照《扣规》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=0.038kN/m;
脚手板的自重标准值:
P2=0.150×1.050/(2+1)=0.053kN/m;
活荷载标准值:
Q=3.000×1.050/(2+1)=1.050kN/m;
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.038+1.2×0.053=0.109kN/m;
活荷载的设计值:
q2=1.4×1.050=1.470kN/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=0.08×0.109×1.5002+0.10×1.470×1.5002=0.350kN·m;
支座最大弯距计算公式如下:
M2max=-0.10×0.109×1.5002-0.117×1.470×1.5002=-0.412kN.m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=M÷W=Max(0.350×106,0.412×106)/5080.0=81.102N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为σ=81.102N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/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:
(新规范挠度与裂缝的计算,荷载取标准值,即不乘分项系数)
静荷载标准值:
q1=P1+P2=0.038+0.053=0.091kN/m;
活荷载标准值:
q2=Q=1.050kN/m;
最大挠度计算值为:
V=0.677×0.091×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)+0.990×1.050×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=2.220mm;
大横杆的最大挠度2.220mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0/150mm与10mm,满足要求!
小横杆的计算:
根据《扣规》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=0.038×1.500=0.058kN;
脚手板的自重标准值:
P2=0.150×1.050×1.500/(2+1)=0.079kN;
活荷载标准值:
Q=3.000×1.050×1.500/(2+1)=1.575kN;
集中荷载的设计值:
P=1.2×(0.058+0.079)+1.4×1.575=2.369kN;
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=1.2×0.038×1.0502/8=0.006kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=2.369×1.050/3=0.829kN.m;
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.835kN.m;
最大应力计算值σ=M/W=0.835×106/5080.000=164.442N/mm2;
小横杆的最大应力计算值σ=164.442N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205.000N/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=5×0.038×1050.04/(384×2.060×105×121900.000)=0.024mm;
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.079+1.575=1.712kN;
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=1712.000×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9)/(72×2.060×105
×121900.0)=2.801mm;
最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.801=2.825mm;
小横杆的最大挠度和2.825mm小于小横杆的最大容许挠度1050.000/150=7.000与10mm,满足要求!
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(《扣规》5.2.5):
R=Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN;
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=0.038×1.500×2/2=0.058kN;
小横杆的自重标准值:
P2=0.038×1.050=0.040kN;
脚手板的自重标准值:
P3=0.150×1.050×1.500/2=0.118kN;
活荷载标准值:
Q=3.000×1.050×1.500/2=2.363kN;
荷载的设计值:
R=1.2×(0.058+0.040+0.118)+1.4×2.363=3.567kN;
R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
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0.1248
NG1=0.1248×18.00=2.246kN;
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.15
NG2=0.150×9×1.500×(1.050+0.3-0.15)/2=1.215kN;
(吉工注:
立杆离墙0.3m,脚手板应离墙0.12~0.15m)
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、冲压钢手板挡板,
NG3=0.110×9×1.500/2=0.743kN;
(这里可不除以2,上两式是步步铺脚手板,可只铺四层,计算乘4而非9)
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4=0.005×1.500×18.000=0.135kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.339kN;
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=3.000×2(同时有2层施工)×1.050×1.500/2=4.725kN;
风荷载标准值按照以下公式计算
其中
--基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的规定采用:
本工程按浙江省台州市椒江区洪家,基本风压为
=0.550kN/m2;
--风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)第7.2节的规定采用:
按C类考虑
=0.74;(吉工注:
验算底层立杆,高度按5m以下,)
--风荷载体型系数:
取值为1.128;
经计算得到,风荷载标准值
=0.7×0.550×0.740×1.128=0.321kN/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=1.2×4.339+1.4×4.725=11.822kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.339+0.85×1.4×4.725=10.830kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
=0.850×1.4×0.321×1.500×1.8002/10
=0.186kN.m;
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:
(《扣规》5.3.1-1)
立杆的轴向压力设计值:
N=12.004kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
计算长度附加系数参照《扣规》第5.3.3条得:
k=1.155;
计算长度系数参照《扣规》表5.3.3得:
μ=1.500;
计算长度,
;
长细比Lo/i=3.119/0.0158=197.000;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比查《扣规》附录C得到:
φ=0.186;
立杆净截面面积:
A=4.89cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=5.08cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.000N/mm2;
=11822.000/(0.186×489.000)=129.978N/mm2;
立杆稳定性计算σ=129.978N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2,满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
(《扣规》5.3.1-2)
立杆的轴心压力设计值:
N=11.012kN;
=10830.000/(0.186×489.000)+186000.000/5080.000=155.685N/mm2;
立杆稳定性计算σ=155.685N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2,满足要求!
最大搭设高度的计算:
按《扣规》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=2.093kN;
活荷载标准值:
NQ=4.725kN;
每米立杆承受的结构自重标准值:
gk=0.125kN/m;
Hs=[0.186×4.890×10-4×205.000×103-(1.2×2.093
+1.4×4.725)]/(1.2×0.125)=63.460m;
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]=63.460/(1+0.001×63.460)=59.673m;
[H]=58.597和50比较取较小值。
得到,脚手架搭设高度限值[H]=50.000m,满足要求!
按《扣规》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=2.093kN;
活荷载标准值:
NQ=4.725kN;
每米立杆承受的结构自重标准值:
gk=0.125kN/m;
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩:
Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.186/(1.4×0.85)=0.156kN.m;
Hs={0.186×4.890×10-4×205.000×103-[1.2×2.093+0.85×1.4×(4.725+0.186×4.890×10-4×0.156/5.080×10-6)]}/(1.2×0.125)=47.916m;
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]=47.916/(1+0.001×47.916)=45.725m;
[H]=45.725和50比较取较小值。
经计算得到,脚手架搭设高度限值[H]=45.725m,满足要求!
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 (《扣规》5.4.1)
风荷载标准值 (
=0.84;吉工注:
按顶步高度17.3m查表)
=0.7×0.550×0.840×1.128=0.365kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内,脚手架外侧的迎风面积
Aw=2.9(层高)×1.5×3(跨)=13.050m2;
按《扣规》5.4.1条 N0=5.000kN;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:
Nlw=1.4×Wk×Aw=1.4×0.365×13.050=6.668kN;
连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=11.668kN;
连墙件承载力设计值按下式计算:
Nf=φ·A·[f]
其中φ--轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比
=300.000/15.800=19的结果查表得到φ=0.949,
为内排架距离墙的长度;
又:
A=4.89cm2;[f]=205.00N/mm2;
连墙件轴向承载力
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