西昌学校外脚手架搭设方案.docx
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西昌学校外脚手架搭设方案
一编制依据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130―2011J84―2001
2、《建筑施工安全检查标准》JGJ59―2011
3、地质勘察报告
4、本工程施工图纸
5、四川省凉山州西昌市的有关施工质量、安全、治安、环境保护等具体规定与标准。
二工程概况
1、本工程建设单位为西昌天立国际学校;设计单位为重庆中设工程设计股份有限公司;监理单位为四川江阳工程项目管理有限公司,新建场地位于四川省西昌市京昆高速公路西昌收费站左侧
2、西昌天立(国际)学校主体总承包工程,位于四川省西昌市京昆高速公路西昌收费站左侧。
总建筑面积:
约5万平方米,包括:
中小学教学楼;学生食堂;艺术综合楼等,结构形式均为钢筋混凝土框架结构。
基础形式为独立基础。
三组织机构及劳动力安排
项目经理
1、组织机构如下:
技术负责
专职安全员、施工员
脚手架施工人员
2、主要人员安排如下:
(1)施工员2名:
主要负责脚手架搭设、拆除的技术指导。
(2)安全员2名:
主要负责脚手架的安全工作。
(3)技术工人20人:
根据进度需要,主要负责脚手架的搭设、维护、拆除工作。
(4)其他配合人员10人:
主要负责协助操作人员对钢管、扣件的运输工作。
四材料及要求
1、采用钢管Ф48×3.2,符合《直缝电焊钢管》(GB/T13793)或《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3092)中规定的3号普通钢管,其质量符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235-A级的规定,最长钢管6.0m,另备配套短管,单根钢管重量不大于25Kg。
钢管上严禁打孔。
2、扣件,包括直角扣件、旋转扣、接头扣件等,符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定,在螺栓拧紧力矩达到65N*m时,不得发生破坏,并有出厂合格证。
3、采用木脚手板或5cm原松杂板,每块质量不宜大于30Kg,木脚手板材质应符合《木结构设计规范》(GBJ5)中Ⅱ级材质的规定,脚手板厚度不应小于50mm,两端应各设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道。
4、脚手架工程中使用的其他钢材(连墙件、钢脚手板)符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235-A级钢的规定。
5、安全网:
1)密目网要四证齐全(包括安全监督管理部门准用证),要有阻燃性能,其续燃,阻燃时间均不得大于4秒。
要符合GB16909的规定。
2)每10CM×10CM=100CM2的面积上,有2000以上网目。
3)密目网贯穿试验:
做耐贯穿试验时,将网与地面成30度夹角拉平,在其中心上方3米处,用5KG重的钢管(管径48-51mm)垂直自由落下,不穿透即为合格产品。
4)密目安全立网必须新购或8成新,完好整洁、无破损、无补丁。
5)安全兜网(平网),材质符合国家标准要求,进场要有检验合格证。
五外脚手架构造
本工程采用扣件式双排钢管(Φ48×3.2)落地式脚手架进行搭设。
一、脚手架设计尺寸:
立杆纵距ιa=1.5m,立杆横距b=0.85m,步距h=1.8m。
二、纵向水平杆、横向水平杆、脚手板布置:
(一)纵向水平杆构造
1纵向水平杆设置在立杆内侧,杆件长度不小于3跨即不小于4.5m;
2纵向水平杆采用对接扣件连接或采用搭接。
1)两根相邻纵向水平杆的对、搭接接头不宜设置在同步或同跨内,不同跨或不同步两个相邻接头大水平方向错开的距离不小于500mm,各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1/3,即不大于500mm。
2)搭接长度不应小于1m,应等间距设置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)采用木手板,纵向水平杆作为横向水平杆的支座,用直角扣件固定在立杆上,即小横杆在上,大横杆在下。
(二)横向水平杆构造
1主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除,主节点处两个直角扣件的中心距不大于150mm,靠墙一端的外伸长度a不应大于0.4ι,且不应大于500mm,此处外伸长度设计为150mm,外伸端头距墙面150mm。
横向水平杆向外架外侧伸出长度统一为150mm(从立杆外皮算起)。
2作业层上非主节点处的横向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2,此处作业层上非主节点处的横向水平杆间距设计为750mm。
3采用木手板,横向水平杆两端采用直角扣件固定在纵向水平杆上。
(三)脚手板的设置
1作业层脚手板应铺满、铺稳,离开墙面200mm;
2木脚手板设置在三根横向水平杆上,当脚手板长度小于2m时,采用两根横向水平杆支承,但应将脚手板两端与其右靠固定,严防倾翻。
当采用对接平铺时,接头处必须设置两根横向水平杆,脚手板外伸长应取135mm,两块脚手板外伸长度之和不应大于300mm,采用搭接时,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度应大于200mm,此处取300,其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm,此处取150。
3作业层端部脚手板探头长度取150mm,其板长两端均应与支承杆可靠地固定。
三、立杆设置
1每根立杆底部设置底座或垫板(或者达到设计强度的钢筋砼楼板)。
2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底座上坡不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
3立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。
1)立杆上的对接扣件应交错布置:
两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,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宜小于500mm;各接头的中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3,此处取600mm。
2)搭接长度不应小于1m,应采用不少于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。
4立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m,高出檐口上皮1.5m。
5双管立杆中副立杆的高度不应低于3步,钢管长度不应小于6m。
四、门洞
施工时提升架等垂直运输机械要求在架体上开洞作为出入口,不允许断开钢管立杆,如断开大横杆,则要求加设斜杆及设置横向支撑予以加强。
1、门洞宜采用上升斜杆、平行弦杆桁架结构型式,斜杆与地面的倾角在45~60°之间,此处取50°。
由于步距大于纵距,按规范采用B型门洞(挑空一根立杆)。
2、门洞桁架的构造
除下弦平面外,应在其余5个平面内的图示节间设置一根斜腹杆。
3、门洞桁架下的两侧立杆设为双杆立杆,副立杆高度应高于门洞1--2步。
4、门洞桁架中伸出的上下弦杆的杆件端头,均应增设一个防滑扣件,该扣件宜紧靠主节点的扣件。
5、在门窗洞口搭设挑架(外伸脚手架),斜杆与墙面夹角不大于30度,并应支撑在建筑物的牢固部分,不得支撑在窗台板、窗檐、线脚等地方,墙内大横杆两端都必须伸过门窗洞口两侧不小于25cm,挑架所有受力点都要绑双扣,同时要搭设防护栏杆;
五、剪刀撑与横向斜撑
1、双排脚手架应设剪刀撑与横向斜撑。
2、剪刀撑的设置。
1)剪刀撑斜杆与地面的倾角宜在45--60°之间,此处取50°,即一条剪刀撑斜杆跨越的步距数与跨度数刚好相等,每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m。
底部斜杆的下端应支承在垫块或垫板上,严禁悬空。
2)高度在24m以下的双排脚手架,均必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置;中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m。
3)剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接。
搭接长度不应小于1.0m,设置3个旋转扣件。
端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应大于150mm。
4)剪刀斜撑杆应用旋转扣件固定在与之交接的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
3、横向斜撑的设置
1)横向斜撑应在同一节间,由底至顶层呈之字型连续布置,斜撑的固定。
2)高度在24m以下的封闭型双排脚手架可不设横向斜撑,高度在24m以上的封闭型脚手架,除拐角应设置横向斜撑外,中间每隔6跨设置一道。
六、安全通道(安全防护棚)
为防止高空坠物伤人,结构施工自二层起,凡人员进出的通道口(钢井架进出通道口)或机械设备上方。
采用钢管搭设安全通道(安全防护棚)。
高度超过24m的层次上的交叉作业或通道在起重机把杆回转范围内,应设双层防护。
安全防护棚要满铺一层模板和一层安全网,侧面用钢筋网做防护栏板。
高压电线线路侧面和上方采用竹杆和模板搭设隔离墙和防护棚。
通道高度3.2~3.6m,长度根据现场情况即需要防护区域决定。
安全通道(防护棚)搭设实例如下:
七、斜道
1型式:
对于高度大于6m的脚手架,采用之字型人行斜道。
2斜道构造规定:
1)斜道附着外脚手架设置;
2)宽度1m,坡度1:
3;
3)在拐弯处设平台,宽度1m;
4)斜道两侧、平台外围和端部均设置栏杆及挡脚板。
栏杆高度1.2m,挡脚板高度180mm。
3斜道脚手板构造规定:
1)脚手板横铺时,应在横向水平杆下增设纵向支托杆,纵向支托杆间距不应大于500mm;
2)脚手板顺铺时,接头宜采用搭接;下面的板头应压住上面的板头,板头凸棱处采用三角木填顺;
3)斜道脚手板上每250~300mm设置一根防滑木条,木条厚度20~30mm。
六节点构造
一、连墙件设置
1、连墙件设置形式同悬挑架。
2、连墙件按二步三跨进行设置,即连墙件水平间距4.5米、垂直间距3.6米。
如在规定的位置上设置有困难,应在邻近点补足。
3、连墙件的布置:
1)宜靠近主节点设置(即立杆与大小横杆连接处),偏离主节点的距离不应大于300mm;
2)应从第一步纵向水平杆处开始设置,当设置有困难时,应采取其它可靠措施固定;
3)宜优先采用菱形布置,上下错开,也可采用方形、矩形布置;
4)对于高度在24m以下的双排脚手架,宜采用刚性连墙件与建筑物可靠连接,亦可采用拉筋和顶撑配合使用的附墙连接方式。
严禁使用仅有拉筋的柔性连墙件。
5)连墙件的构造:
A连墙件中的连墙杆或拉筋宜呈水平设置,当不能水平设置时,与脚手架连接的一端应下斜连接,不应采用上斜连接;
B连墙件必须采用可承受拉力和压力的构造。
采用拉筋必须配用顶撑,顶撑应可靠地顶在混凝土圈梁、柱等结构部位。
拉筋应采用两根以上直径4mm的钢丝拧成一股,使用时不应小于2股;亦可采用直径不小于6mm的钢筋。
6)当脚手架下部暂不能设置连墙件时可搭设抛撑。
抛撑采用通长杆件与脚手架可靠连接,与地面的倾角应在45~60度之间;连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。
抛撑应在连墙件搭设后方可拆除。
七扣件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48m,立杆采用单立管;
搭设尺寸为:
立杆的横距为0.85m,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Φ48×3.2;
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:
2.000kN/m2;脚手架用途:
装修脚手架;
同时施工层数:
2层;
3.风荷载参数
本工程地处浙江杭州市,基本风压0.45kN/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):
0.035;
脚手板铺设总层数:
4;
5.地基参数
地基土类型:
素填土;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=0.035kN/m;
脚手板的自重标准值:
P2=0.3×0.85/(2+1)=0.085kN/m;
活荷载标准值:
Q=2×0.85/(2+1)=0.567kN/m;
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.035+1.2×0.085=0.144kN/m;
活荷载的设计值:
q2=1.4×0.567=0.793kN/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=0.08×0.144×1.52+0.10×0.793×1.52=0.205kN.m;
支座最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.144×1.52-0.117×0.793×1.52=-0.241kN.m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.205×106,0.241×106)/4730=50.951N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为σ=50.951N/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=0.035+0.085=0.12kN/m;
活荷载标准值:
q2=Q=0.567kN/m;
最大挠度计算值为:
ν=0.677×0.12×15004/(100×2.06×105×113600)+0.990×0.567×15004/(100×2.06×105×113600)=1.39mm;
大横杆的最大挠度1.39mm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=0.035×1.5=0.053kN;
脚手板的自重标准值:
P2=0.3×0.85×1.5/(2+1)=0.128kN;
活荷载标准值:
Q=2×0.85×1.5/(2+1)=0.850kN;
集中荷载的设计值:
P=1.2×(0.053+0.128)+1.4×0.85=1.407kN;
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=1.2×0.035×0.852/8=0.004kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=1.407×0.85/3=0.399kN.m;
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.402kN.m;
最大应力计算值σ=M/W=0.402×106/4730=85.076N/mm2;
小横杆的最大弯曲应力σ=85.076N/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=5×0.035×8504/(384×2.06×105×113600)=0.01mm;
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.053+0.128+0.85=1.031kN;
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=1030.6×850×(3×8502-4×8502/9)/(72×2.06×105×113600)=0.96mm;
最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.01+0.96=0.97mm;
小横杆的最大挠度为0.97mm小于小横杆的最大容许挠度850/150=5.667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=0.035×1.5×2/2=0.053kN;
小横杆的自重标准值:
P2=0.035×0.85/2=0.015kN;
脚手板的自重标准值:
P3=0.3×0.85×1.5/2=0.191kN;
活荷载标准值:
Q=2×0.85×1.5/2=1.275kN;
荷载的设计值:
R=1.2×(0.053+0.015+0.191)+1.4×1.275=2.096kN;
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)×0.035/1.80]×36.80=5.678kN;
(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=0.3×4×1.5×(0.85+0.3)/2=1.035kN;
(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=0.15×4×1.5/2=0.45kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网;0.005kN/m2
NG4=0.005×1.5×36.8=0.276kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.439kN;
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=2×0.85×1.5×2/2=2.55kN;
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=0.45kN/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=0.7×0.45×1×1.13=0.356kN/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=1.2×7.439+1.4×2.55=12.497kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×7.439+0.85×1.4×2.55=11.962kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.356×1.5×
1.82/10=0.206kN.m;
六、立杆的稳定性计算:
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=12.497kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.59cm;
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=196;
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=0.188;
立杆净截面面积:
A=4.5cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=4.73cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
σ=12497/(0.188×450)=147.72N/mm2;
立杆稳定性计算σ=147.72N/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=11.962kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.59cm;
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=196;
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=0.188
立杆净截面面积:
A=4.5cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=4.73cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
σ=11961.588/(0.188×450)+205860.123/4730=184.912N/mm2;
立杆稳定性计算σ=184.912N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
七、最大搭设高度的计算:
按《规范》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=1.761kN;
活荷载标准值:
NQ=2.55kN;
每米立杆承受的结构自重标准值:
Gk=0.125kN/m;
Hs=[0.188×4.5×10-4×205×103-(1.2×1.761
+1.4×2.55)]/(1.2×0.125)=77.857m;
按《规范》5.3.6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
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