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外架
施工组织设计目录
一、工程概况
二、编制依据
三、脚手架工程搭设技术方案
四、脚手架防雷接地装置
五、脚手架验收
六、脚手架的使用、维修、保养
七、脚手架的拆除
八、脚手架日常安全管理
九、脚手架搭设、拆除安全措施
十、计算书
落地式脚手架施工方案
一、工程概况
1.工程名称:
余姚市泗门人才公寓综合用房工程项目
2.工程地点:
泗门镇后塘河社区,北靠四海大道、西侧镇中路、东侧河塍路。
3.建设单位:
余姚市泗门城市建设投资开发有限公司
4.监理单位:
慈溪市建设工程监理咨询有限公司
5.施工图设计:
浙江绿城东方建筑设计研有限公司
6.施工单位:
慈溪市建工建设集团有限公司
本工程占地面积约30180.00㎡,整个项目由1栋26层商会大厦,建筑面积32000㎡。
五幢人才公寓,其中2幢17层、3幢11层建筑面积38000㎡。
一座幼儿园建筑面积5500㎡。
地下室二层。
整个项目总建筑面积为105000.00㎡。
本工程1-3号房受工程进度及周围环境的限制,故采手用双立杆脚手架方法进行施工。
二、编制依据:
扣件式钢管落地脚手架的计算依据:
《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》(GB50007-2002)
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。
三、脚手架工程搭设技术方案
本工程主体结构施工和外墙装饰施工,1到5层采用双排钢管脚手架,7层到屋面采用单立杆。
A、底层段脚手架基础要求
地下室施工完毕,脚手架搭设在地下室顶板上,四周设排水沟与地下排水管连通,保证脚手架下不积水,再在上铺设8号A型槽钢,立杆垂直立在槽钢上面。
B、脚手架搭设要求
(1)底层脚手架的平面布置图及纵横向立杆搭设间距控制在1.2—1.7m之间,按该栋号房型设置,里外排均采用双根立杆,顺纵墙并列组成,并用扣件紧固,立杆纵距控制在1.50m以内,立杆横距为1.20m,里排立杆距外墙面0.30m。
底部首层材高度为1.80m,以上均为步高1.80m。
立杆底部离地面0.2m设置扫地杆,保证底部整体性。
沿架子纵向两端和转角处及两侧面每隔9m(水平距离)左右,搭设与地面成45—60º夹角的斜杆剪刀撑。
竖向每隔2步;水平方向每3个立杆间距,脚手架与主体结构设拉撑连杆一个,以确保脚手架整体稳定,拉结方法见后图示。
拉撑杆既要能承受拉力,又能承受压力,拉力杆与脚手架成垂直,拉撑在立杆与横愣交接处,拉撑预埋件应预埋在混凝土中,混凝土标号必须大于C15以上,拉撑的连接杆拉力与压力强度不得低于700kg。
(2)脚手架底部立杆采用不同长度的钢管参差布置,使相邻两根立杆上部接头相互错开,不在同一平面上,以保证脚手架的整体性。
脚手架的立杆应垂直立稳,底部应用牵杠,横愣相互连接。
里排立杆离墙面30cm,横愣里端离墙面不大于20cm,另一端伸出牵杠外边15—20cm;
栏杆
脚手笆
剪力撑
隔栅
牵杠
横愣
(3)脚手架搭设顺序:
立杆
每个杆件连接均用螺栓或扣件,每个节点的螺栓帽均要拧紧,脚手架的搭设横平竖直。
(4)竹笆铺设及档脚板、安全网的设置:
脚手架每步搁栅上均满铺竹笆,脚手笆四周用18#铅丝扎牢;施工操作步上墙面用脚手板铺设,脚手板离墙面不大于20cm,脚手板沿长度方向铺设,其端头伸出搁置点横愣20cm,并重叠搁置,没有重叠处应用铅丝将脚手板与搁置点绑牢。
脚手外侧,从第二步起开始在外立杆里侧设1m高的防护栏杆和40cm高的档脚杆,防护栏要用扣件扣牢,并全部设安全防护密目网及20cm高的踢脚板。
脚手架每隔四步,在里立杆与墙面之间铺设统长的安全底笆,底笆下应加二根搁栅与挑出的横愣扎牢,每笆不少于4点。
(5)材料搬运出口及开口处立杆的设置:
材料搬运出口及开口处两侧,里外立杆用双根钢管,用扣件紧固,出入口、进口处在其外侧上面要搭设安全防坠棚。
(6)脚手架断开部位的处理:
脚手架应为闭合形式,但井架处需断开时,断开部位的拉杆应加密处理,且在断开及尽头端截面上,上下步里步外排杆之间设侧向斜撑。
(7)脚手架最上部位拉撑连杆的设置要加密,具体方法:
每两个立杆间距设一拉撑点,拉撑连杆一定要拆除脚手架时,才能从上而下拆除,施工中妨碍其它工序操作需拆除个别连杆时,必须报工程施工负责人同意,并采取有效加固措施,且经检查确实牢固可靠后,方可拆除,未经许可,任何人不得擅自拆除。
(8)斜拉撑的设置:
沿脚手架两端及转角处起,在脚手架外侧面每隔9m水平距离左右用斜杆搭成剪力撑,至上而下连续设置,斜杆用长钢管与地面成45~60度夹角,最下面的斜杆与立杆的连接点,离地面不小于50cm,剪刀撑的搭设将一根斜杆连接在立杆上,另一根斜杆连接在横愣上,用扣件扣牢,剪力撑钢管接长接点,采用搭接法,搭接长度不小于40cm,用两只转向扣件锁紧。
(9)脚手架荷载要求:
3000N/M2。
(10)斜道的搭设要求:
脚手架登高扶梯单独设置在脚手架外侧,并与脚手架连接,斜道坡度为1∶3,每30cm设一道防滑条,临边做好防护。
C、材料选择:
搭设前必须选好钢管、扣件、安全网、竹笆等材料。
钢管:
采用外径48mm,壁厚3.5mm的钢管,材质符合GB700-793
号《普通碳素结构钢技术条件》的技术要求,齐备钢管出厂合格证及其它有关资料。
钢管的防锈处理:
清除钢管表面绣斑后,涂刷防锈漆后方可搭设。
扣件:
扣件采用可锻铸铁铸造,其技术要求应符合GB15831《钢管脚手架扣件》的规定,应齐备出厂合格证及有关资料。
安全网:
必须采用密目式安全网,并且有劳动局颁发使用许可证。
竹笆:
每根竹片宽度不应小于30mm,横筋一反一正,边缘处纵横相交点用铁丝扎紧。
D、搭设人员要求:
从事架体搭设作业人员应是专业架子工,且取得建委核发的特殊工种操作证。
架子工应定期进行体检,凡患有不适合高处作业病症的不准上岗作业。
架子工作业时必须戴好安全帽、安全带和穿防滑鞋。
四、脚手架防雷接地装置
在脚手架四角各设一组接地极及避雷装置,中间跨度大于25m时增加一组,接地极材料采用L50*50镀锌角钢或Φ50镀锌钢管二根,每根长2.5m。
打入地下0.7m,用BV25mm2铜芯线与脚手架连接,接地电阻不大于4Ω。
五、脚手架验收
脚手架搭设安装前应对基础等承重部位进行验收,搭设安装后进行分段验收,同时应由安全、施工管理部门验收合格后才能使用。
验收合格后应在脚手架上悬挂合格牌,且在脚手架上明示使用单位、监护管理单位和责任人。
六、脚手架的使用、维修、保养
脚手架验收合格后,应定人对脚手架进行维修、保养,确保脚手架的安全使用。
七、脚手架的拆除
A、脚手架拆除前由项目经理负责召集有关人员对工程进行全面检查与签证,确认建筑物已施工完毕,确定不需要脚手架时,方可进行拆除。
B、拆除脚手架应设置警戒区,并由专人负责警戒。
C、拆除脚手架前,应将脚手架上的留存材料、杂物等清理干净。
D、脚手架拆除顺序:
脚手笆—栏杆—剪刀撑—搁栅—牵杠—横愣—立杆,按至上而下,先装者后拆,后装者先拆,逐步拆除,一步一清,不得采用踏步式拆除,不准上下同时作业。
剪力撑应先拆除中间扣件,再拆两头扣件,由中间操作人往下转送钢管。
E、拆下的杆件与零配件应分类堆放,用吊车吊下,不得高空抛掷。
F、拆下的杆件与零配件运至地面时,应随时按品种,分规格堆放整齐,妥协保管。
G、在拆除过程中,边拆边再拆除附墙拉结,不得一次性拆除附墙拉结,确保安全。
八、脚手架日常安全管理
A、脚手架上严禁超载,特别是楼层结构施工时,梁、板、柱的各种支撑件不得与脚手架的任何杆件相连接。
脚手架上的多余物件要随时清理。
B、各种电线不得在钢管上缠绕,电线和电动机必须与脚手架接触时应有可靠接地装置。
电焊机作业时派专人看护,防止火星燃烧,不得在脚手架上吸烟,不得向脚手架上扔烟头。
C、无论脚手架的搭设和拆除,不得上下架同时作业。
风、雨、雪天施工,当风力大于5级,不得进行脚手架搭、拆作业。
D、脚手架通常应在每月进行一次专项检查。
脚手架的各种杆件、拉结及安全防护设施不能随意拆除,如确需拆除,应事先办理拆除申请手续。
有关拆除加固方案应经工程技术负责人和脚手架工程安全技术措施审批人书面同意后方可实施。
九、脚手架搭设、拆除安全措施
A、搭设拆除脚手架人员均由持有架子操作证的人员承担,并经检查无高血压、心脏病等不适合高空作业的病症。
B、搭设拆除脚手架时,都必须戴好安全帽,佩戴好安全带,工具及零配件要放在工具袋内,并应穿防滑鞋工作,袖口、裤口要扎紧。
C、脚手架登高扶梯必须在脚手架外侧单独设置。
并与脚手架连接,不得直接从脚手架上攀高上下。
D、靠近输电线路搭设脚手架时,应按有关规定,保证脚手架与输电线路的安全距离。
E、临时施工用电电源穿过脚手架时,应做好安全措施。
F、搭设脚手架起步时,应设临时剪力撑及临时抛撑,搭设中随时按规定做好脚手架与主体结构的拉撑工作,及时铺好竹笆,张设安全网。
G、吊运脚手笆及脚手架钢管等采用保险钩。
钢管严禁单点起吊,钢管堆放要平整。
并严格控制承载量。
H、在拆除脚手架时,如果安全笆、杆件尚未扣绑扎牢,或已拆开绑扣时,都不得中途停止,留下安全隐患。
I、遇有恶劣气候影响施工安全时,不得进行高空脚手架搭拆工作。
J、严禁脚手架上拉缆风绳和设置起重把杆或搭平台。
K、严禁在脚手架上堆放模板及施工物料以确保脚手架畅通和防止超荷载。
L、健全脚手架的检查维修管理制度,脚手架均由专人负责监视、保养,并做好例保纪录,健全脚手架检查值班制度,梅雨季节、台风暴雨期间加强检查,发现隐患进行加固,以确保脚手架的使用安全。
钢管落地脚手架计算书
扣件式钢管落地脚手架的计算依据《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》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为40m,20米以下采用双管立杆,20米以上采用单管立杆;
搭设尺寸为:
立杆的横距为1.05m,立杆的纵距为1.5m,大小横杆的步距为1.8m;
内排架距离墙长度为0.30m;
大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为2根;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数为1.00;
连墙件采用两步三跨,竖向间距3.6m,水平间距4.5m,采用扣件连接;
连墙件连接方式为双扣件;
2.活荷载参数
施工均布活荷载标准值:
3.000kN/m2;脚手架用途:
结构脚手架;
同时施工层数:
2层;
3.风荷载参数
本工程地处浙江宁波市,基本风压0.5kN/m2;
风荷载高度变化系数μz为1.00,风荷载体型系数μs为1.13;
脚手架计算中考虑风荷载作用;
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):
0.1248;
脚手板自重标准值(kN/m2):
0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):
0.150;
安全设施与安全网(kN/m2):
0.005;
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/m):
0.038;
脚手板铺设总层数:
4;
单立杆脚手板铺设层数:
0;
5.地基参数
地基土类型:
碎石土;地基承载力标准值(kPa):
120.00;
立杆基础底面面积(m2):
0.20;地基承载力调整系数:
1.00。
二、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=0.038kN/m;
脚手板的自重标准值:
P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105kN/m;
活荷载标准值:
Q=3×1.05/(2+1)=1.05kN/m;
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172kN/m;
活荷载的设计值:
q2=1.4×1.05=1.47kN/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=0.08×0.172×1.52+0.10×1.47×1.52=0.362kN.m;
支座最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.172×1.52-0.117×1.47×1.52=-0.426kN.m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.362×106,0.426×106)/5080=83.858N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为σ=83.858N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/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+0.105=0.143kN/m;
活荷载标准值:
q2=Q=1.05kN/m;
最大挠度计算值为:
ν=0.677×0.143×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×1.05×15004/(100×2.06×105×121900)=2.291mm;
大横杆的最大挠度2.291mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm,满足要求!
三、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=0.038×1.5=0.058kN;
脚手板的自重标准值:
P2=0.3×1.05×1.5/(2+1)=0.158kN;
活荷载标准值:
Q=3×1.05×1.5/(2+1)=1.575kN;
集中荷载的设计值:
P=1.2×(0.058+0.158)+1.4×1.575=2.463kN;
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=1.2×0.038×1.052/8=0.006kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=2.463×1.05/3=0.862kN.m;
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.868kN.m;
最大应力计算值σ=M/W=0.868×106/5080=170.953N/mm2;
小横杆的最大弯曲应力σ=170.953N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/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:
νqmax=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900)=0.024mm;
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.158+1.575=1.79kN;
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:
νpmax=1790.1×1050×(3×10502-4×10502/9)/(72×2.06×105×121900)=2.929mm;
最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.024+2.929=2.953mm;
小横杆的最大挠度为2.953mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,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1.00,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。
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8.00kN;
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=0.038×1.5×2/2=0.058kN;
小横杆的自重标准值:
P2=0.038×1.05/2=0.02kN;
脚手板的自重标准值:
P3=0.3×1.05×1.5/2=0.236kN;
活荷载标准值:
Q=3×1.05×1.5/2=2.362kN;
荷载的设计值:
R=1.2×(0.058+0.02+0.236)+1.4×2.362=3.684kN;
R<8.00kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、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,为0.1248kN/m
NG1=[0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×(40.00-20.00)=3.136kN;
NGL1=[0.1248+0.038+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×20.00=3.904kN;
(2)脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为0.3kN/m2
NG2=0.3×0×1.5×(1.05+0.3)/2=0kN;
NGL2=0.3×4×1.5×(1.05+0.3)/2=1.215kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/m
NG3=0.15×0×1.5/2=0kN;
NGL3=0.15×4×1.5/2=0.45kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网;0.005kN/m2
NG4=0.005×1.5×(40-20)=0.15kN;
NGL4=0.005×1.5×40=0.3kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.286kN;
NGL=NGL1+NG1+NGL2+NGL3+NGL4=9.005kN;
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,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=3×1.05×1.5×2/2=4.725kN;
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=0.5kN/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=1;
Us—风荷载体型系数:
取值为1.13;
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7×0.5×1×1.13=0.395kN/m2;
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
Ns=1.2NGL+1.4NQ=1.2×9.005+1.4×4.725=17.421kN;
Nd=1.2NG+1.4NQ=1.2×3.286+1.4×4.725=10.558kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
Ns=1.2NGL+0.85×1.4NQ=1.2×9.005+0.85×1.4×4.725=16.429kN;
Nd=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×3.286+0.85×1.4×4.725=9.566kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.395×1.5×
1.82/10=0.229kN.m;
六、立杆的稳定性计算:
外脚手架采用双立杆搭设,按照均匀受力计算稳定性。
1.20.00米以上立杆稳定性计算。
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴向压力设计值:
N=10.558kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
k=1.155;当验算杆件长细比时,取块1.0;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
μ=1.5;
计算长度,由公式lo=k×μ×h确定:
l0=3.118m;
长细比Lo/i=197;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到:
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]=205N/mm2;
σ=10558/(0.186×489)=116.083N/mm2;
立杆稳定性计算σ=116.083N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=9.566kN;
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:
μ=1.5;
计算长度,由公式l0=kuh确定:
l0=3.118m;
长细比:
L0/i=197;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到:
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]=205N/mm2;
σ=9565.95/(0.186×489)+228733.47/5080=150.2N/mm2;
立杆稳定性计算σ=150.2N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
2.20.00米以下立杆稳定性计算。
不考虑风荷载时,双立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴向压力设计值:
N=8.711kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
k=1.155;当验算杆件长细比时,取块1.0;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
μ=1.5;
计算长度,由公式lo=k×μ×h确定:
l0=3.118m;
长细比Lo/i=197;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到:
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]=205N/mm2;
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