脚手架施工方案.docx
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脚手架施工方案.docx
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脚手架施工方案
脚手架施工方案
工程概况
乐城镇乐湖综合住宅小区53#地块商住楼工程乐城镇乐西路。
工程建筑面积3325平方米,建筑高度19.650,六层,建筑物室内地坪设计标高+0.000,相当于黄海标高4.900M;建筑设计使用年限为50年。
脚手架的构造与搭设要求
1、基本要求
用落地式扣件钢管搭设的脚手架是施工临时结构,它要求承受施工过程中各垂直水平荷载。
因此脚手架得有足够的承载能力、刚度和稳定性。
在施工过程中,在各种荷载作用下不发生失稳、倒塌,并不超过结构的允许强度、变形、倾斜、摇晃或扭曲现象,以确保安全。
2、材料选用
(1)采用外径48mm、臂厚3.5mm钢管,其材质符合GB-100-79-3的技术条件。
(2)扣件采用KT-33-3可锻铸铁铸造的扣件,并应有材料出厂合格证,扣件使用前必须做好检查验收工作。
(3)钢管扣件及其另配件的规格必须统一,材质优良,严禁使用不合格品。
若发现钢管严重锈蚀弯曲,压扁及扣件有脱裂变形,严禁使用。
3、受荷情况
采用φ48×3.5钢管和扣件、立杆、大横杆和小横杆是主要受力构件。
剪刀撑和连墙杆是保证脚手架整体刚度和稳定性的杆件,并具有加强脚手架抵抗垂直的水平力作用的能力,其中连墙杆还承受风荷载。
扣件是脚手架组成整体的连接件和传力件。
4、脚手架的构造和搭设要求。
(1)脚手架立杆采用对接扣件连接,相邻每立杆接头应错开不小于50cm,且不在同一步距内,纵向水平杆接长用对接扣件连接,上、下相邻每根纵向水平接头错开不小于50cm,同一步内两根纵向水平杆接头也应错开,并不在同一跨内。
(2)里立杆距墙0.25m,小横杆伸出外立杆0.15m,离外墙面0.1m。
(3)脚手架纵向每端和转角处起,脚手架的剪刀撑水平距离不大于9m,自上而下分层连续设置。
斜杆用长钢管与脚手架底部成45-60度夹角。
用旋转扣件与立杆和横向水平扣牢。
(4)脚手架和墙体之间的间隙必须铺设站人片,每隔4步铺一道隔离层,得有空头板。
(5)脚手架与建筑物的拉结,从二层楼面起,垂直每层不大于4m、水平每6m及转角处1m内设拉结点,拉结采用刚性连接。
必须保证拉结的牢固稳定、上下错位。
(6)脚手架每排设置防护栏杆、踢脚杆,防护栏杆设置高度为1.2m,防护栏杆搭接应牢固,搭接长度不小于0.4m,且不少于两只扣件紧固,踢脚杆设置高度20-30cm。
(7)钢管架的防护栏杆必须使用钢管,严禁钢竹混掺。
扣件必须拧紧,拧紧力距在45-55KN范围内。
(8)脚手板铺设。
所有作业层均需铺竹脚片,竹脚手片绑在大横杆和小横杆上,每片绑扎点不得少于4个。
(9)钢管杆件的连接必须使用扣件,严禁使用铁具或其它器具代替,立杆、大横杆的搭接应错开,立杆搭接不可以在同一水平线上,剪刀撑搭接长度不小于0.4m,并不得小于2只扣件固定。
(10)钢管脚手架必须有良好的避雷接地装置,其接地电阻不得大于10欧。
(11)同一立面的小横杆,应对等交错设置,同时立杆应上下对直。
斜杆接长,不宜采用对接扣件,应采用叠交方式,二是周转扣件接长,搭接距离间隔不小于0.4m。
(12)搭设顺序:
立杆-小横杆-大横杆-搁栅-剪刀撑-脚手架-踢脚杆-围护。
搭设时每个节点螺栓均要拧紧,并要仔细检查,并且底层脚手片下部应设安全网。
一、安全技术措施
1、必须有完善的安全防护措施,按规定设置安全网、安全栏板,安全网与安全网的搭接处用绳连接起来,不得留有间隙,尤其在外墙拐角处每组缝隙严密,安全网内砖块、材料等物应及时清理。
2、搭设脚手架必须由安全教育、持有特种作业工证的架子工担任,凡患有高血压、心脏病者不得上脚手架操作。
3、上架人员必须扣好安全带、戴好安全帽,工具及配件要放在工具袋里。
穿防滑鞋工作,袖口、裤口扎紧,严禁洒后上班。
4、人员不得在架子上打闹,物体严禁高处抛掷。
5、靠近电源搭设脚手架,必须切断电源或将电线迁移,脚手架上架设临时线路必须用绝缘材料保护,并由专业电工操作。
6、脚手架离附近的输电线路不小于2.5m,高压线路要相距5m以上,不足时要采取隔离措施。
7、横跨人行道和出入口,应搭设防护棚且应有单独的支撑体系,棚顶两层间距大于0.3m,以防落物伤人。
8、严禁在脚手架上堆放钢管、模板、木料等多余建筑材料,以确保通道的畅通及防止超载。
9、吊运脚手架钢管等物时必须用专用保险吊钩,堆放要平稳,并严格控制脚手架的施工荷载。
10、当天完工后,应仔细检查四周情况,发现留有隐患的部位,须及时修复或继续完成上一个程序、部位的结束,方可撤离岗位。
11、五级以上大风、雾、暴雨以及夜间照明不足时不准在脚手架上操作,雨雾天后上架要有防滑措施。
12、挑架搭设后,须进行专项验收,验收合格,方能交付使用,平时经常加强检查,发现问题及时解决。
二、脚手架搭设过程中注意事项
1、杆件的间距和布置按方案规定进行搭设。
2、立杆的垂直的偏差不大于架高的1/200。
相邻两根立杆的接头应错开0.5m,并力求不在同一步架中出现.
3、大横杆在每一面脚手架范围内的纵向水平高差,不宜超过三皮砖的厚度。
同一步架内外每根大横杆的接头应相互错开,不宜在同一跨间内存在,在垂直方向相邻的每根大横杆的接头亦应错开,且水平距离不小于0.5m。
4、小横杆用扣件紧固于大横杆上,靠近立杆的小横杆应紧固在立杆上。
5、剪刀撑的搭设将一根斜杆扣在立杆上,另一根斜杆扣在小横杆的伸出部位上,这样可避免两根斜杆相交时把钢管别弯。
6、脚手架各杆件相交伸出端头均应大于10cm,以防杆件脱扣。
7、用于连接大横杆的连接扣件,开口应朝架子内侧,螺栓向上避免开口朝上,以防止雨水进入。
三、脚手架拆除
1、按下列顺序进行拆除:
安全网-挡笆-垫铺竹笆-防护栏杆-踢脚杆-搁栅-斜拉杆-连接杆-横杆-顶撑-立杆。
2、立杆、斜拉杆、登高设施的拆除,应随脚手架整体同步进行,不允许先行拆除。
3、翻掀垫铺竹笆应注意站立位置,并应侧向里翻起竖立,防止翻竹笆内未清除的残留物从高处直接伤人。
4、悬空口的拆除,预先应进行加固或设落地支撑措施,方可进行拆除工作。
5、输送到地面的杆件,应及时按类堆放,整理保养。
6、脚手架拆除现场,应配备良好的通讯装置。
7、拆除现场必须设置警戒标志。
警戒区域内严禁非操作人员和地面人员施工。
8、脚手架的拆除应站建筑物四周一步一步逐减,不允许整面拆除,或一前一后踏步式拆除,不宜反向拆除。
9、当天离岗时,应及时加固尚未拆除部分,防止存留隐患造成以后人为事故。
10、操作者应有高度的安全意识,站立位置牢固,稳定,操作顺序得当。
11、所有高处作业人员,都应严格按高空作业规定执行,进行拆除工艺操作。
12、如遇强风、雨、雪等特殊气候,不应进行脚手架的拆除工作。
夜间严禁拆除。
四、荷载计算
计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为20米,立杆用单立管。
搭设尺寸为:
立杆的纵距1.50米,立杆的横距1.20米,立杆的步距1.80米。
采用φ48×3.5钢管,连墙件采用2步3跨,竖向间距3.6米,水平间距4.5米。
施工均布荷载为2.0KN/m2,同时施工2层,脚手板共铺设6层。
(一)、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,大横杆在小横杆在上面。
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、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=0.140×1.200/3=0.056KN/m
活荷载标准值:
Q=2.000×1.200/3=0.800KN/m
静荷载的计算值:
q1=1.2×0.038+1.2×0.056=0.113KN/m
活荷载的计算值:
q2=1.4×0.800=1.120KN/m
q1q2
LLLLLL
大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
q1q2
LLLLLL
大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)
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:
M1max=0.08q1l2+0.10q2l2
跨中最大弯矩为:
M1=(0.08×0.113+0.10×1.120)×1.5002=0.272KN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2
支座最大弯矩为:
M2=-(0.10×0.113+0.117×1.120)×1.5002=-0.320KN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=0.320×106/5080.0=63.057N/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:
q1l4q1l4
Vmax=0.677+0.990
100EI100EI
静荷载标准值q1=0.038+0.056=0.094kN/m
活荷载标准值q2=0.800kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
V=(0.677×0.094+0.990×0.800)×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=1.726mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150/与10mm,满足要求!
(二)、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=0.038×1.500=0.058KN
脚手板的荷载标准值:
P2=0.140×1.200×1.500/3=0.084KN
活荷载标准值:
Q=2.000×1.200×1.500/3=1.200KN
荷载的计算值:
P=1.2×0.058+1.2×0.084+1.4×1.200=1.850KN
PP
L/3L/3
L
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均布荷载最大弯矩计算公式如下:
Mqmax=ql2/8
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
MPmax=Pl/3
M=(1.2×0.038)×1.2002/8+1.850×1.200/3=0.748KN.m
σ=0.748×106/5080.0=147.296N/mm
小横杆的计算强度小于205.0/N/mm2
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:
5ql4
Vqmax=
384EI
集中荷载最大挠度计算公式如下:
pl(3l2-4l2/9)
Vpmax=
72EI
小横杆自重均布荷栽引起的最大挠度
V1=5.0×0.038×1200.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.04mm
集中荷载标准值P=0.058+0.084+1.200=1.342kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1341.600×1200.0×(3×1200.02-4×1200.02/9)/(72×2.06×105×121900.0)=3.277mm
最大挠度和
V=V1+V2=3.318mm
小横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!
(三)、扣件抗滑力的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的计算抗滑承载力按照下式公式计算(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;
荷载的计算:
横杆的自重标准值P1=0.038×1.200=0.046kN
脚手板的荷载标准值P2=0.140×1.200×1.500/2=0.126kN
活荷载标准值Q=2.000×1.200×1.500/2=1.800kN
荷载的计算值R=1.2×0.046+1.2×0.126+1.4×1.800=2.726kN
单扣件抗滑承载力的设计值满足要求!
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。
(四)、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)
NG1=0.125×25.000=3.120kN
(2)、脚手板的自重标准值(kN/m2)
NG2=0.140×14×1.500(1.200+0.100)/2=1.911Kn
(3)、栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)
NG3=0.110×1.500×14/2=1.155kN
(4)、吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2)
NG4=0.005×1.500×25.000=0.187kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.373kN
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=2.000×2×1.500×1.200/2=3.600kN
风荷载标准值应按照以下公式计算:
WO=0.7UZ•US•WO
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=0.500
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=1.420
US——风荷载体型系数:
US=1.200
经计算得到,风荷载标准值WK=0.7×0.500×1.420×1.200=0.596kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式:
N=1.2NG+0.85×1.4NQ
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
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式:
MW=0.85×1.4Wklah2/10
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)。
(五)、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:
N
σ=≤[f]
фA
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=12.69KN
ф——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i的结果查表得到0.18;
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
lo——计算长度(m),由公式lo=kuh确定,lo=3.22m;
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=1.55;
A——立杆净截面面积,A=4.89cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗距),W=5.08cm3;
σ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到
σ=147.99
[f]——钢管立杆抗压强度计算值,[f]=205.00N/mm2;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式:
NMW
σ=+≤[f]
фAW
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=11.93KN
ф——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i的结果查表得到0.18;
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
lo——计算长度(m),由公式lo=kuh确定,lo=3.22m;
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=1.55;
A——立杆净截面面积,A=4.89cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗距),W=5.08cm3;
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.345kN.m;
σ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到
σ=147.99
[f]——钢管立杆抗压强度计算值,[f]=205.00N/mm2;
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ>[f],不满足要求!
(六)、最大搭设高度的计算:
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:
фAσ-(1.2NG2K+1.4NQK)
HS=
1.2gK
其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K=3.253Kn;
NQK——活荷载标准值,NQK=3.600kN;
gK——每米立杆承受的结构自重标准值,gK=0.125kN/m。
经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度HS=57.639米。
脚手架搭设高度等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
HS
[H]=
1+0.001HS
经计算得到,不考虑风荷载时,脚手架搭设的高度限值[H]=50.000米。
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:
фAσ-[1.2NG2K+0.85×1.4(NQK+ФA·MWK/W)]
HS=
1.2gK
其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K=3.253Kn;
NQK——活荷载标准值,NQK=3.600kN;
gK——每米立杆承受的结构自重标准值,gK=0.125kN/m。
MWK——计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,MWK=0.290kN.m。
经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度HS=23.816米。
(七)、连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:
N1=N1W+NO
其中N1W——风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:
N1W=1.4×WK×AW
WK——风荷载基本风压值,WK=0.596kN/m2;
AW——每个连墙件的覆盖面面积内脚手架外侧的迎风面积,AW=3.60×4.50=16.200m2
NO——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),NO=5.000
经计算得到N1W=13.526kN,连墙件轴向力计算值N1=18.526kN
连墙件轴向力设计值Nf=фA[f]
其中ф——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/I=10.00/1.58的结果查表得到ф=0.98;A=4.89cm2;[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=98.641kN
Nf>N1,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N1=6.526kN小于扣件的抗滑力8.0kN,满足要求!
结构
脚手架连墙杆
扣件
连墙件扣件连接示意图
乐清市双雁建筑工程有限公司
2009年4月11日
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