船员公寓脚手架方案.docx
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船员公寓脚手架方案.docx
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船员公寓脚手架方案
第一章编制依据
1.1编制依据
根据大连船员公寓(宝居佳苑)主体工程项目施工图纸。
《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社;
《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社
《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社;
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社;
《建筑施工脚手架实用手册(含垂直运输设施)》中国建筑工业出版社;
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001中国建筑工业出版社;
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中国建筑工业出版社;
《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91中国建筑工业出版社;
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社。
1.2编制目的
确保施工工期和安全管理目标的实现。
使整个施工过程受控,通过保证措施的实施,使施工每个环节都规范化,以确保满足顾客要求。
第二章工程概况与方案选择
2.1工程概况
工程名称:
大连船员公寓(宝居佳苑)主体工程;
建设单位:
海运集团大连房屋开发有限公司;
工程地址:
大连市西岗区松花街11号;
建筑规模:
规划占地面积为4600m2,建筑基底面积1646.64m2,总建筑面积24339.37m2,其中地下建筑面积2564.32m2;地下二层,地上二十四层,一类高层住宅;设计使用年限为50年。
结构类型:
基础为筏板基础,框支剪力墙结构。
层高:
地下二层,层高4.8米;地下一层,层高3.6米;1层~3层,4.8米;4层~24层,层高3米;建筑高度81米。
2.2脚手架施工安全领导小组
脚手架安全生产、文明施工是企业生存与发展的前提条件,是达到无重大伤亡事故的必然保障,也是我项目部创建“文明现场”的根本要求。
为此项目经理部成立以项目经理为组长的脚手架施工安全领导小组,其机构组成、人员编制及责任分工如下:
组长:
冯亮亮
副组长:
侯宝明、王振
组员:
刘文明、刘刚、曲敬波、尹宝贤
2.3脚手架方案选择
本工程考虑到施工工期、质量和安全要求,故在选择方案时,应充分考虑以下几点:
1、架体的结构设计,力求做到安全可靠、经济合理;
2、在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性;
3、选用材料时,力求做到常见通用、可周转利用,便于保养维修;
4、结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,升降搭拆方便,便于检查验收;
5、综合以上几点,脚手架的搭设,必须符合JCJ59-99检查标准要求,还要符合大连市质量、安全标准化工地的有关规定;
6、结合以上脚手架设计原则,同时结合本工程的实际情况,综合考虑了以往的施工经验,决定采用以下两种脚手架方案:
落地脚手架:
用于三层以下及地下室部分脚手架搭设;
普通悬挑脚手架:
用于三层以上部分脚手架搭设,分别在三层、十一层、十九层设工字钢挑梁。
第三章脚手架搭设
3.1脚手架搭设构配件材质要求
㈠落地式脚手架:
l、钢管落地脚手架,选用外径48mm,壁厚3.50mm,钢材强度等级Q235-A,钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用的钢管要有出厂合格证;材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中的相关规定。
2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件,应符合建设部《钢管脚手架扣件》(GB15831)的相关规定。
产品由有扣件生产许可证的生产厂家提供,不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷,扣件的规格应与钢管相匹配,贴和面应干整,活动部位灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。
钢管螺栓拧紧力矩达70N.m时不得破坏。
3、搭设架子前应进行保养,除锈并统一涂色,颜色力求环境美观。
脚手架立杆、横杆、防护栏杆统一桔黄色,剪刀撑统一黑白相间色。
4、脚手板、挡脚板均采用冲压钢脚手板,材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中的相关规定。
5、安全网采用密目式安全网,网目应满足2000目/100cm2,应做耐贯穿试验,1.6×1.8m的单张网重量在3kg以上,颜色应满足环境效果要求,选用绿色。
要求阻燃,使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证,且必须式大连市建筑安全监督管理站备案产品。
6、连墙件采用刚性连接,在结构每一外框架柱处设一组双杆箍柱式拉杆与框架柱拉结,垂直间距为3.60m、水平间距为4.05m。
连墙杆用外径48mm,壁厚3.50mm的钢管,它与脚手架、建筑物的连接采用直角扣件,在建筑物的首层设置两道连墙件。
连墙件横竖向顺序排列、均匀布置、与架体和结构立面垂直,并尽量靠近主节点(距主节点的距离不大于30cm)。
连墙杆伸出扣件的距离应大于lOcm。
底部第一根大横杆就开始布置连墙杆。
㈡普通悬挑脚手架
l、钢管、扣件、脚手板、密目网、连墙件等构配件材料的选用和布置同上。
2、型钢水平悬挑杆采用20a号工字钢,斜杆采用支杆采用56号角钢56×3×6.0mm钢管。
8、预埋螺栓的直径为20.0mm。
3.2搭设技术要求和构造参数
1、扣件式钢管外脚手架搭设技术要求和构造参数
名称
材料规格
构造要求
扣件式钢管外脚手架
立杆:
长4.0~6m
纵向间距不大于2m,横向间距:
单排,立杆离墙1.2~1.4m;双排:
1.5m,里排立杆离墙0.4~0.5m。
相邻立杆接头要错开,对接用一字扣连接;亦可用长40Omm,外径等于立杆内径,中间焊法兰的钢管套筒连接。
立杆垂直的偏差不得大于架高的1/200。
大横杆:
长4.0~6m
间距1.8m。
接头要错开,用一字扣连接;大横杆与立杆用十字扣连接,每一面架内的纵向水平高低,不应相差一普通砖厚。
小横杆:
长1~2.3m
间距不大于1.5m;单排架,一头搁入墙内24cm,一头搁于大横杆上,至少伸出10cm。
双排架端头离墙5~10cm。
小横杆与大横杆用十字扣连接。
三步以上小横杆加长,与墙拉结。
十字撑:
长4.0~6m
设置在脚手架的转角,端头及沿纵向每隔30m处,每档十字撑占两个跨间,最小一对落地,从底到顶连续布置,钢管与地面呈45。
~60。
。
夹角回转扣连接。
斜撑(长4.0~6m)或连墙杆
当架子高度为三步架以上,无法设抛撑时,每隔三步四个跨间设置一道连墙杆。
做法,用双股8号铁丝绕过立杆与大横杆的连接点与墙上预埋钢筋环或利用圈梁拉结,并用连墙杆顶住墙面,亦可用小横杆加长,在墙里面卡短钢管连接。
注:
钢管用璧厚3.0~3.5mm无缝钢管或壁厚3.5mm焊接钢管。
2、扣件拧紧抽样检查数目及质量判定标准
项次
检查项目
安装扣件数量(个)
抽检数量(个)
允许的不合格数量(个)
1
连接立杆与纵(横)向水平杆或剪刀撑的扣件;接长立杆、纵向水平杆或剪刀撑的扣件
1201-3200
50
5
2
连接横向水平杆与纵向水平杆的扣件(非主节点处)
1201-3200
50
10
3、脚手架搭设的允许偏差和检验方法见相关的规范、规定。
脚手架搭设的允许偏差何检验方法
项次
项目
技术要求
允许偏差(mm)
检查方法与工具
1
地基基础
表面
坚实平整
排水
不积水
垫板
不晃动
底座
不滑动、不沉降
-10
垂直度
±120
2
搭设中检查偏差的高度(m)
H=2
H=10
H=20
H=30
H=40
H=50
H=60
H=70
H=80
H=90
±7±20±30±40±50±60±70±80±90±100
经纬仪
3
间距
步距
±20
钢板尺
纵距
±50
横距
±20
4
纵向水平高差
一根杆的两端
±20
水平仪
同跨内两根纵向水平杆高差
±10
钢板尺
4、构配件允许偏差
3.3脚手架的搭设流程及要求
㈠落地脚手架架
落地脚手架搭设的工艺流程:
场地平整、夯实→基础承载力实验、材料配备→定位设置通长脚手板、底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆(搁栅)→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。
定距定位:
根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离,并做好标记;用钢卷尺拉直,分出立杆位置,并用小竹片点出立杆标记;垫板、底座应准确地放在定位线上,垫板必须铺放平整,不得悬空。
在搭设首层脚手架过程中,沿四周每框架格内设一道斜支撑,拐角除双向增设,待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。
当脚手架操作层高出连墙件两步时,宜先立外排,后立内排。
其余按以下构造要求搭设:
1、立杆基础
本工程脚手架地下室部分可利用基础放大脚及垫层部分作为脚手架基础,±0.00m以上部分脚手架基础应在回填土完后夯实,采用强度等级不低于C15的混凝土进行硬化,混凝土硬化厚度不小于10cm。
地基承载能力能够满足外脚手架的搭设要求(具体计算数据参阅脚手架计算书)。
2、立杆间距
(1)脚手架立杆纵距1.5m,横距1.05m,步距1.8m;连墙杆间距竖直3.6m,水平4.5m(即二步三跨):
里立杆距建筑物0.2~0.3m。
(2)脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布置,使钢管立杆的对接接头交错布置,高度方向相互错开500mm以上,且要求相邻接头不应在同步同跨内,以保证脚手架的整体性。
(3)立杆应设置垫木,并设置纵横方向扫地杆,连接于立脚点杆上,离底座20cm左右。
(4)立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1/400。
3、大横杆、小横杆设置
(1)大横杆在脚手架高度方向的间距1.8m,以便立网挂设,大横杆置于立杆里面,每侧外伸长度为150mm。
(2)外架子按立杆与大横杆交点处设置小横杆,两端固定在立杆,以形成空间结构整体受力。
4、剪刀撑
脚手架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离不应大于15m。
剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定。
剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm。
5、脚手板的铺设要求
(1)脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设脚手板板:
板宽为200mm,里外立杆应满铺脚手板,无探头板。
(2)满铺层脚手板必须垂直墙面横向铺设,满铺到位,不留空位,不能满铺处必须采取有效的防护措施。
(3)脚手板须用18#铁丝双股并联绑扎,不少于4点,要求绑扎牢固,交接处平整,铺设时要选用完好无损的脚手片,发现有破损的要及时更换。
6、防护栏杆
(1)脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格蓝色密目式安全网封闭,且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。
(2)选用18#铁丝张挂安全网,要求严密、平整。
(3)脚手架外侧必须设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚板,顶排防护栏杆不少于2道,高度分别为0.9m和1.3m。
(4)脚手架内侧形成临边的(如遇大开间门窗洞等),在脚手架内侧设1.2m的防护栏杆和30cm高踢脚板。
7、连墙件
(1)连墙件采用刚性连接,采用ф48X3.5的钢管50㎝竖焊在窗台预埋件上,根据现场实际情况决定增加和减少。
(2)脚手架与建筑物按水平方向4.5m,垂直方向3.6m,设一拉结点。
楼层高度超过4m,则在水平方向加密,如楼层高度超过6m时,则按水平方向每6m设置一道斜拉钢丝绳。
(3)拉结点在转角范围内和顶部处加密,即在转角l米以内范围按垂直方向每3.6米设一拉结点。
(4)拉结点应保证牢固,防止其移动变形,且尽量设置在外架大小横杆接点处。
(5)外墙装饰阶段拉结点,也须满足上述要求,确因施工需要除去原拉结点时,必须重新补设可靠、有效的临时拉结,以确保外架安全可靠。
8、防护设施
(1)脚手架的架体里立杆距墙体净距为200mm,如因结构设计的限制大于200mm的必须铺设站人脚手板,站人脚手板设置平整牢固。
(2)脚手架施工层里立杆与建筑物之间应采用脚手板或木板进行封闭。
(3)作业层网应高于平台1.2m,并在作业层下步架处设一道水平兜网。
(4)在架内高度3.6m处设首层平网,施工层应设随层网。
(5)在外架顶层超处裙楼1.5m高度内用木桥板满封闭两层,其间距不小于600mm,保证作业层与裙楼以上部分双层作业时互不影响。
㈡普通悬挑脚手架
1、悬挑脚手架搭设的工艺流程为:
工字钢水平悬挑→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆(搁栅)→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。
2、定距定位:
根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离,并做好标记;用钢卷尺拉直,分出立杆位置,并用小竹片点出立杆标记;垫板、底座应准确地放在定位线上,垫板必须铺放平整,不得悬空。
3、在搭设首层脚手架过程中,沿四周每框架格内设一道斜支撑,拐角除双向增设,待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。
当脚手架操作层高出连墙件两步时,宜先立外排,后立内排。
4、立杆、大横杆、小横杆、剪刀撑、脚手板、防护栏杆、连墙件和防护措施等各项的设置及要求同上。
5、支承结构型钢的纵向间距与上部脚手架立杆的纵向间距相同,立杆直接支承在悬挑的支承结构上。
上部脚手架立杆与支承结构应有可靠的定位连接措施,以确保上部架体的稳定。
通常采用在挑梁或纵向钢粱上焊接150-200mm、外径φ40mm的钢管,立杆套座其外,并同时在立杆下部设置扫地杆。
第四章脚手架计算书
4.1落地脚手架计算
一、参数信息:
1、脚手架参数
本工程三层以下部分(包括地下室)采用双排单管钢管落地脚手架,脚手架高度均在24米以内,地下室高度为9米,±0.00~三层高度为12.6米;
搭设尺寸为:
立杆的纵距为1.50米,立杆的横距为1.05米,大小横杆的步距为1.80米;
内立杆距墙为0.30米;
小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为2根;
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0.80;
连墙件采用两步两跨,竖向间距3.6米,水平间距3.00米,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:
3.0kN/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
本工程地处辽宁省大连市,基本风压为0.65kN/m2;
风荷载高度变化系数μz为0.84,风荷载体型系数μs为0.65;
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/m2):
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/m2):
0.110;
安全设施与安全网(kN/m2):
0.005;脚手板铺设层数:
4;
脚手板类别:
冲压钢脚手板;栏杆挡板类别:
栏杆、冲压钢脚手板挡板;
每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):
0.038;
5、地基参数
地基土类型:
碎石土;地基承载力标准值(kN/m2):
500.00;
立杆基础底面面积(m2):
0.09;地面广截力调整系数:
0.40。
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。
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=0.038kN/m;
脚手板的荷载标准值:
P2=0.300×1.500/3=0.150kN/m;
活荷载标准值:
Q=3.000×1.500/3=1.500kN/m;
荷载的计算值:
q=1.2×0.038+1.2×0.150+1.4×1.500=2.326kN/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=2.326×1.0502/8=0.321kN.m;
最大应力计算值σ=Mqmax/W=63.103N/mm2;
小横杆的最大应力计算值σ=63.103N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/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=0.038+0.150+1.500=1.688kN/m;
最大挠度V=5.0×1.688×1050.04/(384×2.060×105×121900.0)=1.064mm;
小横杆的最大挠度1.064mm小于小横杆的最大容许挠度1050.0/150=7.000与10mm,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=0.038×1.050=0.040kN;
脚手板的荷载标准值:
P2=0.300×1.050×1.500/3=0.158kN;
活荷载标准值:
Q=3.000×1.050×1.500/3=1.575kN;
荷载的设计值:
P=(1.2×0.040+1.2×0.158+1.4×1.575)/2=1.221kN;
大横杆计算简图
2、强度验算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。
均布荷载最大弯矩计算:
M1max=0.08×0.038×1.500×1.5002=0.010kN.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=0.267×1.221×1.500=0.489kN.m;
M=M1max+M2max=0.010+0.489=0.499kN.m
最大应力计算值σ=0.499×106/5080.0=98.318N/mm2;
大横杆的最大应力计算值σ=98.318N/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
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计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=0.677×0.038×1500.04/(100×2.060×105×121900.0)=0.052mm;
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:
小横杆传递荷载P=(0.040+0.158+1.575)/2=0.886kN
V=1.883×0.886×1500.03/(100×2.060×105×121900.0)=2.243mm;
最大挠度和:
V=Vmax+Vpmax=0.052+2.243=2.296mm;
大横杆的最大挠度2.296mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0/150=10.0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6.40kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
大横杆的荷载标准值:
P1=0.038×1.500=0.058kN;
脚手板的荷载标准值:
P2=0.300×1.050×1.500/2=0.236kN;
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×(0.040.058+0.236)+1.4×2.363=3.660kN;
R=3.66kN 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。 本计算以高度12.6米为例进行验算。 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): 本例为0.1248 NG1=[0.1248+(1.05×2/2+1.50×2)×0.038/1.80]×12.6=2.78; (2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用冲压钢脚手板,标准值为0.30 NG2=0.300×4×1.500×(1.050+0.3)/2=1.215kN; (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11 NG3=0.110×4×1.500/2=0.330kN; (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4=0.005×1.500×12.6=0.10kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.425kN; 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=3.000×1.050×1.500×2/2=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=0.650kN/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: 取值为0.649; 经计算得到,风荷载标准值 Wk=0.7×0.650×0.740×0.649=0.219kN/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=1.2×4.425+1.4×4.725=11.93kN; 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为: N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.425+0.85×1.4×4.725=10.94kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为 Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.248×1.500× 1.8002/10=0.143kN.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: 立杆的轴向压力设计值: N=11.93kN; 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=1.500; 计算长度,由公式lo=kμh确定: l0=3.119m; 长细比Lo/i=197.000; 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=4.8
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