某建筑工程脚手架施工方案

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某建筑工程脚手架施工方案

安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:3层;

脚手板类别:木脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、木脚手板挡板;

悬挑水平钢梁采用14号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.80米,建筑物内锚固段长度2.70米。

福建安装公司-福建三明化工安装工程施工组织设计与楼板连接的螺栓直径(mm):16.00;

楼板混凝土标号:C35;

钢丝绳安全系数为:6.000;

钢丝绳与墙距离为(m):1.200;

悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物1.20m。

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。

小横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m;

脚手板的荷载标准值:P2=0.350×1.500/3=0.175kN/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+1.2×0.175+1.4×1.500=2.356kN/m;

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩,

最大弯矩Mqmax=2.356×0.9002/8=0.239kN.m;

最大应力计算值σ=Mqmax/W=46.959N/mm2;

小横杆的最大应力计算值σ=46.959N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2,满足要求!

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+0.175+1.500=1.713kN/m;

最大挠度V=5.0×1.713×900.04/(384×2.060×105×121900.0)=0.583mm;

小横杆的最大挠度0.583mm小于小横杆的最大容许挠度900.0/150=6.000与10mm,满足要求!

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。

小横杆的自重标准值:P1=0.038×0.900=0.035kN;

脚手板的荷载标准值:P2=0.350×0.900×1.500/3=0.158kN;

活荷载标准值:Q=3.000×0.900×1.500/3=1.350kN;

荷载的设计值:P=(1.2×0.035+1.2×0.158+1.4×1.350)/2=1.060kN;

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=0.267×1.060×1.500=0.425kN.m;

M=M1max+M2max=0.010+0.425=0.435kN.m

最大应力计算值σ=0.435×106/5080.0=85.628N/mm2;

大横杆的最大应力计算值σ=85.628N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2,满足要求!

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=(0.035+0.158+1.350)/2=0.771kN

V=1.883×0.771×1500.03/(100×2.060×105×121900.0)=1.951mm;

最大挠度和:V=Vmax+Vpmax=0.052+1.951=2.004mm;

大横杆的最大挠度2.004mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0/150=10.0与10mm,满足要求!

4、扣件抗滑力的计算:

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。

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):

小横杆的自重标准值:P1=0.038×0.900×2/2=0.035kN;

大横杆的自重标准值:P2=0.038×1.500=0.058kN;

脚手板的自重标准值:P3=0.350×0.900×1.500/2=0.236kN;

活荷载标准值:Q=3.000×0.900×1.500/2=2.025kN;

荷载的设计值:R=1.2×(0.058+0.236)+1.4×2.025=3.188kN;

R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

5、脚手架立杆荷载的计算:

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+(0.90×2/2+1.50×2)×0.038/1.80]×24.00=4.992;

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用木脚手板,标准值为0.35

NG2=0.350×3×1.500×(0.900+0.3)/2=0.945kN;

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、木脚手板挡板,标准值为0.14

NG3=0.140×3×1.500/2=0.315kN;

(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005

NG4=0.005×1.500×24.000=0.180kN;

经计算得到,静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.432kN;

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=3.000×0.900×1.500×2/2=4.050kN;

风荷载标准值按照以下公式计算

Wo=0.650kN/m2;

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=1.2×6.432+1.4×4.050=13.388kN;

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×6.432+0.85×1.4×4.050=12.538kN;

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.219×1.500×

1.8002/10=0.126kN.m;

6、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=13.388kN;

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=4.89cm2;

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;

σ=13388.000/(0.186×489.000)=147.200N/mm2;

立杆稳定性计算σ=147.200N/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

立杆的轴心压力设计值:N=12.538kN;

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l0=kuh确定:l0=3.119m;

长细比:L0/i=197.000;

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]=205.000N/mm2;

σ=12537.900/(0.186×489.000)+126377.874/5080.000=162.726N/mm2;

立杆稳定性计算σ=162.726N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2,满足要求!

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:

风荷载标准值Wk=0.219kN/m2;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.800m2;

按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),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=3.304kN;

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=8.304kN;

连墙件承载力设计值按下式计算:

由长细比l0/i=500.000/15.800的结果查表得到φ=0.912,l为内排架距离墙的长度;

又:A=4.89cm2;[f]=205.00N/mm2;

Nl=8.304

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=8.304小于双扣件的抗滑力16.0kN,满足要求!

8、悬挑梁的受力计算:

悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。

悬臂部分受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。

本方案中,脚手架排距为900mm,内排脚手架距离墙体500mm,支拉斜杆的支点距离墙体为1200mm,

水平支撑梁的截面惯性矩I=712.00cm4,截面抵抗矩W=102.00cm3,截面积A=21.50cm2。

受脚手架集中荷载N=1.2×6.432+1.4×4.050=13.388kN;

水平钢梁自重荷载q=1.2×21.500×0.0001×78.500=0.203kN/m;

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

悬挑脚手架支撑梁变形图(kN)

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为

R[1]=20.911kN;

R[2]=6.753kN;

R[3]=0.024kN。

最大弯矩Mmax=2.714kN.m;

最大应力σ=M/1.05W+N/A=2.714×106/(1.05×102000.0)+

0.000×103/2150.0=25.342N/mm2;

水平支撑梁的最大应力计算值25.342N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215.000N/mm2,满足要求!

9、悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用14号工字钢,计算公式如下

φb=570×9.1×80.0×235/(1200.0×140.0×235.0)=2.47

经过计算得到最大应力σ=2.714×106/(0.956×102000.00)=27.839N/mm2;

水平钢梁的稳定性计算σ=27.839小于[f]=215.000N/mm2,满足要求!

10、拉绳的受力计算:

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力RCi=RUisinθi

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为:

RU1=29.573kN;

11、拉绳的强度计算:

1)钢丝拉绳(支杆)的内力计算:

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算,为

RU=29.573kN

如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算:

计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);

计算中[Fg]取29.573kN,α=0.820,K=6.000,得到:

经计算,钢丝绳最小直径必须大于21.000mm才能满足要求!

2)钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为

N=RU=29.573kN

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为

其中[f]为拉环受力的单肢抗剪强度,取[f]=125N/mm2;

所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(2957.289×4/3.142×125.000)1/2=18.000mm;

12、锚固段与楼板连接的计算:

1)水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下:

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=0.024kN;

水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f]=50N/mm2;

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[24.292×4/(3.142×50×2)]1/2=0.556mm;

水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度。

2)水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度计算如下:

24.292/(3.142×16.000×1.570)=0.308mm。

3)水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算如下:

混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:

经过计算得到公式右边等于103.52kN,大于锚固力N=6.75kN,楼板混凝土局部承压计算满足要求!

1)横平竖直、整体清晰、图形一致、间距均匀、连接牢固、不变形、不摇晃。纵向水平杆的水平偏差值控制在±20mm以内。

2)小横杆突出纵向水平杆长度一致,整齐划一,要求为100mm。

3)转角处大横杆搭接时应上下错位一致。(见图一)

1、连墙件在竖向两步一设置,横向遇框架柱处全部连接,遇框架梁处按三跨一连接,采用刚性连接,利用钢管与柱包箍后同结构连在一起。(见图二)

2、脚手架是配合施工进度搭设的,必须高出施工作业面一步(1800mm),但一次搭设高度不应超过其作业面的两步以上。

3、立杆和纵向平杆接长时采用对接扣件,不宜采用旋转扣件和直角扣件。立杆与纵向平杆或横向平杆的正交节点采用直角扣件。对于由立杆、纵向平杆和横向平杆组成的节点,脚手板铺于横向平杆之上,立杆应与纵向平杆连接,横向平杆置于纵向平杆之上(贴近立杆)并与纵向立杆连接(见图三)。

4)大、小横杆与立杆连接采用直角扣件,不得用其他扣件。

5)剪刀撑与立杆或大横杆连接采用旋转扣件。

6)剪刀撑接长时必须使用旋转扣件,且要求用三个扣件进行搭接,搭接长度为1000mm,不得使用对接连接。

7)大横杆接长采用对接扣件,对接接头应错开,上下邻杆接头不得设在同跨内,且间距不小于500mm。

8)所有扣件应扣紧,可用力矩扳手实测,要求达到50Nm。所有扣紧的开口必须向上或向外,以免扣件闭口缝的螺栓钩挂操作者的衣裤影响操作和造成危险;各杆件端头伸出扣件盖板边缘不应小于100mm。

1)大横杆:搭设在立杆内侧,在上、下大横杆的接长位置应错开布置在不同的纵距内。可从脚手架的角部开始,大横杆以2、4、6m连续三跨依次向上搭设即可,中间杆件均以6m钢管连接。在纵向水平杆的同一步中应四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。

2)小横杆:搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧,搭设时保证离开墙面一端的小横杆出头长度一致为100mm,而靠墙一端的长度不定,约为300mm,以满足施工及安全的要求。

3)立杆:相邻立杆的接长应错开布置在不同的步距内,错开距离不小于500mm,与相邻大横杆的距离不宜大于三分之一,即各接头中心至主节点的位置不宜大于步距的1/3;底部立杆选用长度为4m和6m的各一半间隔设置即可。

开始搭设立杆时,可每隔6跨设置一道抛撑直至连墙件安装稳定后拆除,为减小立杆的偏心受力。大横杆设置于立杆的内侧,剪刀撑的斜杆设置与大横杆的外侧。

4)连墙件:连墙件柱二步一连接,梁三跨一连接,连接处均为刚性连接。采取箍柱式和楼板钢管连接相结合的办法。在接近楼板位置采用预留钢筋与扣件、钢管连接的方法(也可箍柱),在楼层中间位置则采用箍柱的形式(见图四)。连接的钢管可与立杆连接,也可与大横杆连接,但离开主节点的位置不应超过300mm。箍柱时用适长的横向平杆和短钢管各两根紧抱柱子固定。

a.剪刀撑的旋转扣件离开主节点的位置也不应大于150mm(见图五)。

b.剪刀撑需满跨布置,并在接长处应有三个连接扣件相互连接。

c.在拐角处设置横向斜撑(横向立杆间的剪刀撑),中间跨每四跨设置一道。

脚手板外伸长度取130~150mm,两块外伸长度不超过300mm;脚手板接头搭设叠合宽度要大于200mm,且每根外伸不小于100mm;脚手板在小横杆上要满铺、铺稳,作业层除需满铺脚手板外,脚手板下还需满铺大眼安全网兜底。在拐角处脚手板应加强连接。

在施工层以及施工层的下一层(拆模层)满铺脚手板;自顶层往下,每根脚手板应设置在三根小横杆上;当长度小于2m时可用2根小横杆支撑。

搭设坡道时,下层的脚手板叠合在上层的脚手板上方(见图六)。

距脚手架底部200mm处必须设一道扫地杆,扫地杆与建筑物内的架子连接牢固。落地脚手架要做好脚手架基础处理,保持场地的平整、基础的牢固,基础四周回填的部分,必须夯实。地基应里高外低,坡度不小于3.0%,并做好排水处理。立杆底座为50mm厚、300mm宽的木跳板,跳板铺设前,两端和中间用4mm镀锌铁丝捆紧,防止由于受力集中而开裂;立管放置木板中线上,保证受力均匀,同时防止底座发生移位。

挡脚板放置在该步距脚手板的外侧,界于外排架立杆和安全网之间,挡脚板高度为18cm,并涂刷成黑黄相间(300mm)的警示颜色绑扎固定在立杆上。

为确保施工安全,在操作层900高处,立杆外侧搭设通长拦腰杆,钢管连接采用对接扣件。

1、作业层架面上的施工荷载(人员、材料、和机具重量)不得超过200kg/m2,砂浆和容器总重不得大于150Kg,施工设备单重不得大于100Kg,使用人力在架上搬运和安装的构件的自重不得大于250Kg,

2、架面堆放的材料码放整齐稳固,且不得集中堆放,不得影响施工操作和人员通行。严禁上架人员在架面上奔跑、退行。

3、在作业中禁止随意拆除脚手架主接点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆和连墙件,确因操作需要临时拆除时,必须经过主管人员同意,采取相应弥补措施,并在作业完毕后及时恢复。

4、工人在架上作业中,要注意保护自我安全和他人的安全,避免发生碰撞、闪失和落物,严禁在架上嬉戏打闹和坐在横杆上休息。

5、严禁攀援脚手架上下。

7、在使用过程中安全网必须保持干净,如有污染、破损情况必须及时处理。

1、在以下情况必须验收检查后方可使用,搭设完毕:

1)连续使用达到6个月;

2)在施工中途停止使用超过15天,在重新使用之前;

3)在遭受暴风雨、大雪、地震等强力因素作用之后;

4)在使用过程中发现有显著的变形、沉降、拆除杆件和拉接,以及安全隐患等情况时。

2、搭设脚手架人员必须持证上岗。上架必须佩戴安全带、安全帽,穿防滑鞋。

3、不得将模板支架、揽风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上,严禁悬挂起重设备。

4、搭拆脚手架时,地面必须设围栏警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。

5、不得用旋转扣件替换直角扣件使用。

6、拆卸作业按搭设作业相反的程序进行海淀区东升危改小区热力外线工程施工组织设计,但要注意以下几点:

1)连墙件待其上部杆件拆除完毕后才能松开拆除(伸上来的立杆除外)

2)松开扣件的杆件必须随即拆除,不得松挂在架上。

3)拆除长杆件时必须两人协同作业,以避免单人作业的闪失事故。

4)拆下的杆件运至地面,不得向下抛掷。

5)当有六级及六级以上大风和雾、雪时必须停止脚手架搭设与拆除作业。

7、装卸钢管时要轻拿轻放,不得整车倾倒某大桥桥台背回填钻孔注浆处理施工组织设计,避免产生噪音污染。

8、废安全网不得燃烧处理,避免产生有毒气体。

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