框架结构悬挑式脚手架施工方案.docx
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框架结构悬挑式脚手架施工方案
悬挑式脚手架施工方案
一、现场勘察
本工程为框架结构,根据地质勘察部门提供的勘察报告,本区地势平坦,地质均匀,可以按照工程建设要求根据需要搭设脚手架。
本工程总高度为23米,经研究决定建筑物四面采用悬挑扣件式双排脚手架。
二、脚手架搭设步骤
固定槽钢→在槽钢上排放扫地杆→按立杆间竖立杆→逐根竖立杆并与扫地杆扣紧→安装第一步大横杆→并与立杆扣紧→安装第一步小横杆→安装第二步大横杆→安装第一步小横杆→架设临时斜撑杆→上端与大横杆和小横杆→安装连墙杆→东西两面安装立杆→架设剪刀撑→立杆及小横杆高出作业面1.2米→铺脚手板→护身栏杆并挂立网→挂平网→按步骤随施工进度搭设。
三、搭设脚手架的人员组织安排
根据工程规模,可按照以下人员分配进行脚手架的搭设施工:
本工程架体搭设需要7个人,4人负责具体搭设,3人负责服务工作,工地安全员,施工员负责质量安全检查。
所有脚手架施工人员均持有省建工局颁发的特殊工种人员上岗证书。
四、搭设脚手架专用工具
序号
工具
数量
1
扳手
7套
2
安全带
7条
3
安全帽
7个
4
水准仪
1台
5
工作服
7套
五、搭设脚手架材料准备
根据工程规模,需要脚手架材料选择如下:
1、钢管:
每批钢管进场应有检验合格证,采用外径48mm壁厚3.5mm钢管,壁厚3.5mm的焊接管,用于立杆、大模杆、斜撑,重量在25kg/m以内,以利人员操作,小横杆长度1.2m为宜,钢管应平直,无锈蚀,槽钢120型长度宜2.5m,应平直无锈蚀。
2、扣件:
认真检查,发现有脆裂、变形、滑丝的禁止使用。
扣件内壁圆弧与钢管紧扣时,接触面不小于30%,扣件螺栓拧紧程度最大不能超过65N.M
3、钢脚手板:
板厚不小于3mm,长度应大于3m,宽度不小于200mm。
4、脚手架所挂安全网,要使用省、市推荐产品,要有推荐证、合格证件,若无此项,一概不能用。
六、脚手架搭设要求
1、作为脚手架基础部分工12槽钢放置平整,固定牢固,待混凝土达到80%,强度方可扎设脚手架,脚手架底坐采用25mm螺纹钢,焊接于槽钢之上,固定槽钢用14mm,圆钢也须焊接牢固。
2、双排架内立杆距离墙面200mm,立杆纵距取1.5m,双排架内外立杆间距取1.05m,横向水平杆应紧靠纵向扫地杆下设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相邻接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm,接头中心距最近主接点的距离不宜大于步距的1/3垂直度不大于架高的1/200。
3、脚手架的第一步大横杆围绕建筑物封闭操作,不允许单面操作,架子施工过程中断时,将脚手架与建筑物拉接牢固,大横杆放置在立杆内侧,立杆与大横杆用直角扣件扣紧,每个切点不得缺扣。
大横杆的步距取1.5m,采用对接形式,上下大横杆的接头位置错开,布置在不同的立杆纵距内。
4、在第一步大横杆安装过程中,随即跟上横向水平杆,在立杆与纵向水平杆每个交叉点必须设横向水平杆,上下各层横向水平杆应沿左右两侧分别设置,以减少立杆偏心,外端要伸出纵向水平杆外10cm以上。
用于连接在横杆的对接扣件,开口应朝架子的里侧,螺栓朝上,避免扣件开口朝上,以防雨水进入钢管,而在使用直角扣件时,开口不得朝下,以保证例用安全。
5、脚手架搭设到第二步时,应设抛撑,抛撑与地面成60◦夹角,上端与大横杆扣紧,再设连墙杆,方可拆除抛撑。
6、连墙件宜靠主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300mm,每棵框架柱均用架杆与架体作牢固连结,并设防滑扣件。
7、剪刀撑的设置:
本工程高度16.1M,因此在脚手架两侧、转角处各设置一道剪刀撑。
中间各道剪刀撑应在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。
搭设时,剪刀撑斜杆两端用旋转扣件与脚手架立杆或横向水平杆扣紧,最下面的斜撑与立杆的连接点离槽钢不大于50cm,两斜杆相交处,及两斜杆中间还要增加2—4个扣结点与之相交杆件扣紧,剪刀撑与地面成45度,其搭接长度不少
于1米,并不少于3个扣件。
8、铺脚手板时,必须按照脚手架的宽度满铺板要平铺稳、挤严、封头,板与墙面的空隙不得大于5cm,脚手板采用搭接时必须搭在横向水平杆上,并用铁丝捆牢,搭接长度应大于200mm,采用对接时,接头下面应设两根横向水平杆,板端头距横向水平杆不大于15cm,禁止出现探头板,板上要清洁、平整、无杂物,作业时,操作层下部应留有一层脚手板,防止人、物高处坠落。
9、脚手架的操作层上要设防护栏杆和挡脚板,栏杆高度在1.0m处,挡脚板可距板面0.18处加设一道低栏杆再设牢固的立网。
七、脚手架搭设安全注意事项
1、进入施工现场必须戴好安全帽。
2、工作前及工作中不准喝酒,要衣着得体,穿胶鞋或布鞋,不准穿拖鞋或宜滑的硬底鞋
3、工作时要系好安全带。
4、工具使用完毕要放入工具带内,不准往下扔。
5、注意对管、电防护。
架子高于建筑物或结构布局需防雷设施时,架体应按规定部署防雷设施。
6、架子搭设前,工地安全员要认真进行安全技术交底并负责进行监督、指导、搭设完毕或分段、分层搭设完毕后,安全员及有关人员要认真检查,仔细进行量化验收,办理验收手续。
7、安全网的架设
(1)平网架设:
距坠落基准面3米处设首层安全网,每隔3层设一道固定安全网,随施工作业层上升搭设随层网。
平网要接紧、拉牢。
利用尼龙绳或其它绳索缠在钢管上要固定牢固、严密。
平网的架设尽量在施工层窗户及较大檐口处以上或以下。
(2)立网架设:
立网应架设在纵横上,上口高出作业面不少于1.2m,同一层网的连接要牢固、严密。
由于在脚手架外侧采取全封闭防护,所以立网上下部分必须用尼龙绳或麻绳牢固的固定在两道大横杆上,一定要严密。
立网的搭设随脚手架的进度跟上。
(3)工地安全员要随时检查安全网的连接,要保持平网内无杂物,清理要干净。
八、脚手架的拆除方案
1、拆除前首先勘察脚手架周围上下的作业环境、架子本身的外形情况,各连墙杆的间距等,针对作业条件进行分工。
2、架子的拆除程序与搭接程序相反,先搭的后拆,自上而下,先拆护身栏杆、脚手板或剪刀撑,后拆横向水平杆、纵向水平杆、立杆,一安要拆除一步清一步,拆除时保持脚手架的整体稳定。
3、工作前应先清理脚手板上的杂物,拆除脚手板叶每档内留一块,人站在脚手架上拆除杆件,拆除后再将脚手板翻下一步。
4、拆立杆要先扶住立杆再拆最后两个扣件,拆除剪刀撑时,应先拆中间扣件,然后托住中间,再解两端扣件
5、连墙杆应随架子逐层拆除。
架子在施工期间变形过大或连墙点缺少受力不均时,在拆除前应先进行必要加固,补设临时接点,以保证拆除过程中脚手架的局面稳定。
6、拆除脚手架要统一指挥,上下呼应,动作协调,两人同拆一根杆时,解扣后应先通知对方,然后再落杆,拆下的杆件,分类堆放,下面运料工作人员同上面人员密切配合,防止交叉作业发生事故。
九、脚手架占用的材料应保证质量,各种杆件连接件、架杆和其它部件,其型号、规定均应符合规定标准,认真验收、维修、保养。
2、严格按规定在脚手架的操作层上设防护栏杆和挡脚板,栏杆高度设在0.6米处,挡脚板与架板面0.18米。
3、严格按脚手架的搭设顺序进行搭设。
4、脚手架铺板必须严实,架板要满铺封牢,不准有探头板,板上无杂物,清洁干净。
5、脚手架在操作层下面留设安全层时,应在操作层上设安全网或采取其它的安全措施。
扣件式钢管脚手架设计计算书
本工程建筑装修结构用扣件式双排脚手架,ΣQK=5.0KN/m2,建筑物层高二层3.3m,三、四、五、六层为2.9m,脚手架搭设高度16.1M,W0=0.5KN/m2,地面粗糙度为B类,脚手架背靠建筑物为砖混,木脚手板,Q235、Φ48×3.5mm钢管,密目网全封闭,网重0.002KN/m2,网目2400目/100cm2,每目透风面积为1.5mm2。
一、槽钢作扣件式钢管脚手架支撑计算
1、脚手架荷载计算
(1)、线荷载计算
结构荷载标准值3×1.5=4.5KN.M
木脚手架0.35×1.5=0.525KN.M
剪刀撑L=1.52+1.52=2.12M
S=1.5×1.2=1.8M2
(1.5×2+1.5×2+1.2+2.12×2)×38.4×1.3+10×4
1.8
=340N/m2
高度按五层荷载计算,3.3×2.9×4+1.2=16.1M
340×16.1×1.2=6.57KN
钢管脚手架自重300×16.1=4.83KN
荷载轴向计算求q:
q=4.5+0.525+6.57+4.83=15.425KN.M
(2)、抗弯强度计算
按集中荷载计算
M=Kmgl=0.188×15.425×1.4=4.06KN.M
M4.06×106N.mm
Q=—=———————=65.8mPaW61.7×1000
(3)、按挠度计算
5qL45×15.425×14
W=——=———————=2.02mm
384E1384×2.1×100000×388.5×1000
[120<3mm
满足要求
根据以上计算,故先取槽钢[12满足要求
螺栓选取M20=38200N>15.425×1.4=21595N
钢丝绳选取6×19×11(绳直径)=61.3KN>21595N故满足要求。
二、脚手架设计计算书计算:
1、试确定脚手架的搭设尺寸,搭设尺寸尽量与开间、层高尺寸配合。
选择其h=1.5M,La=1.5M,Lb=1.05M,a1=0.3M,施工层上横向水平杆间距0.75m。
二、横向水平杆计算,按受均布荷载的简支梁计算。
(1)、线荷载计算:
标准值:
qk=(Qk+Qp)·横向水平杆间距
=(3+0.35)×0.75=3.26KN/m
设计值:
q=1.2×(0.3×0.75+1.4×3×0.75)=3.42KN/m
(2)、抗弯强度计算:
(采用q)
11
M=—qtb2=—×3.42×1.22=0.62KN.m
88
M0.62×106N.mm0.62×106N.mm
S=—=———————=———————
W5.08cm35.08×103mm3
=122N/mm2f为钢材的抗弯强度设计值,应按规范表5.1.6查得
W为钢管的截面抵抗矩,查规范P50页附录B表B
(3)、挠度计算:
(采用qk)(不考虑悬挑部分,因如考虑,相反会减小了最大挠度,这样安全系数更大。
)
5qktb4 5×2.48×(1.2)4
V=———=————————————
384EI384×2.06×105×12.19×104
1200
=2.67mm<[V]=———=8mm
150
同时V<10mm(绝对挠度值),查规范P14页表5.1.8
E为钢材的强度模量(弹性模量),查规范P13页表5.1.6得
I为钢管的惯性矩,查规范P50页附录B表B得
[V]受弯构件的容许挠度,查规范P14页表5.1.8得
1200mm
[V]=l/150=—————=8mm
150mm
由于受弯构件的挠度V<[V],同时小于绝对挠度值10mm,达到了双控的目的,安全系数更大。
3、纵向水平杆的计算
(1)、荷载计算:
①作用于纵向水平杆的集中荷载的标准值:
1a110.3
FK=—qKtb(1+—)2=—×2.48×1.2(1+——)2
2tb21.2
=2.33KN
②作用于纵向水平杆的集中荷载的设计值:
1a110.3
F=—qtb(1+——)2=—×3.47×1.2(1+——)2
2tb21.2
=3.25KN
(2)、抗震强度计算:
先计算最大弯矩:
Mmax=0.175×3.25×1.5=0.85KN.m
根据抗弯强度的计算公式:
Mmax0.85×106N.mm
S=——=———————=167N/mm2W5.08×103mm3
则纵向水平杆的抗弯强度经验算达到安全要求。
(3)、扣件的抗滑移承载力计算:
R(最大支反力)=(1.15+1)F=2.15×3.25
=6.99KN<[R]=8KN
[R]为直角扣件,旋转扣件的抗滑承载力设计值,查规范P14页表5.1.7得。
(4)、挠度计算:
1.146FktA31.146×2.33×103×(1.5×103)3
V=—————=——————————————
100EI100×2.06×105×12.19×104
1500
=3.59mm150
同时小于受变扣件的绝对挠度值10mm。
通过计算纵向水平杆算定,达到安全要求。
4、立杆稳定计算:
(1)、确定立杆的计算部位:
因本例以相同的步距(h),立杆纵距(ta)、立杆横距(tb)和连墙件在置(均为三步四跨)搭设脚手架,立杆的不利部位最可能在底部。
(2)、立杆轴力及弯矩计算:
1)轴力计算:
不组合风荷时:
按规范式5.3.2—1
N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4ΣNQK
先计算NG1K(为脚手架结构自重标准值产生的轴向力)。
查规范P48页得钢管每米立杆承受的结构自重标准值qk为0.124g,则NG1K=Hqk=0.1248×50=6.24KN
后计算NG2K(构配件自重标准值产生的轴向力)
NG2K=脚手板+栏杆、挡脚板+安全网
①脚手板:
查规范P10页,表4.2.1-1标准值为0.3KN/m2
则在计算长度1.5m范围内(立杆每边0.75m)的脚手板的面积为(tb+a1)×1.5
由于该脚手板为内、外立杆共同承担,所以要乘0.5
则脚手板自重标准值产生的轴向力为
0.3(tb+a1)×1.5×0.5=0.3(1.2+0.3)×1.5×0.5=0.3375KN
②栏杆、挡脚板:
查规范P11页表4.2.1-2标准值为0.11KN/m
则栏杆、挡脚板自重标准值产生的轴向力为:
0.11ta=0.11×1.5=0.165KN
③安全网:
已知网重为0.002KN/m2
则安全网自重标准值产生的轴向力为:
0.002KN/m2.ta.H=0.002×1.5×50=0.15KN
那么NG2K=0.3375KN+0.165KN+0.15KN=0.65KN
再计算:
ΣNQK为施工荷载(人员、器具、材料的自重),由于已知总荷载ΣQK=5KN/m2
则:
施工总荷载在计算长度1.5m范围内的轴向力为:
1
ΣNQK=(tb+a1)×ta.—.ΣQK
2
1
=(1.2+0.3)×1.5×—×5(施工荷载为内、外立杆平均分担)
2
=5.63KN
则:
N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4ΣNQK
=1.2(6.24+0.65)+1.4×5.63=16.15KN
组合风荷载时:
按式5.3.2-2计算:
N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4ΣNQK
=1.2×(6.24+0.65)+0.85×1.4×5.63=14.99KN
2)弯矩计算(MW)
作用于脚手架上面的水平风荷载标准值:
WK=0.7us.uz.ω
根据30年一遇的大风,为保守期间,取系数为0.7
us:
脚手架风荷载体型系数,查规范P12页,表4.2.4得us=1.3Ø
而Ø=Ø架+Ø网
Ø架查规范P49页表A3得Ø架=0.089
10×10cm的透风面积2400×1.5
Ø网=1-——————————=1-—————=0.64
10×10cm的迎风面积面10×10×103
∴Ø=0.089+0.64=0.729
uz:
风压高度变化系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GBJ9)规定采用,由于地面粗糙度为B类,取uz=0.8(脚手架高度15m,uz=1.42)
W0为已知为W0=0.5KN/m2(风压)
则WK=0.7×1.3×0.729×0.8×0.5=0.266KN/m2
0.85×1.4Wktah2
根据:
MW=0.85×1.4MWK=————————
10
(已知)规范P17页(5.3.4)
0.85×1.4×0.266×1.5×1.82
=——————————————=0.154KN.m
10
(3)计算长细比及ф
1)容许长细比计算:
t0Kuh
λ=—根据规范P17页5.3.3式λ=———
II
K为计算长度附加系数,规范要求取1.155;u为立杆的计算长度系数,考虑脚手架的整体性,u按规范P17页表5.3.3取值,由立杆横距tb=1.2m为安全系数大一些,取tb=1.30m,在连墙件布置三步三跨的条件下,u取1.8
H为已知h=1.5m
i为截面回转半径,查规范P50页,附录B表B,i=1.58m
1.155×1.8×180
则λ=—————————=236.8<[λ]=210
1.58
(查规范P14页,表5.1.9)p0=1.155×1.8×180
查规范P51页附录C表C,得立杆系数φ为0.130
(4)、验算立杆的:
N16.15×103
不组合风荷时:
——=————=252N/mm2
φA0.130×489
(A查规范P50页,附录B表B为489mm2)
组合风荷时:
NMW14.990.154×106
——+——=——————+—————=303N/mm2≈205N/mm2
Φa+W0.130×4895.08×103
虽然大于钢材的强度设计值f=205N/mm2,但只要在误差5%范围内,均视为安全。
5、连墙件的计算:
(1)、计算连墙件所随的水平力及扣件连接的抗滑承载力计算:
Nl=Nlw+N0(规范P19页5.4.1)
由风荷载产生的连墙件的轴间力设计值,应接规范P19页5.4.2公式计算。
Nlw=1.4WK.Aw(由于本工程脚手架高度15m,按规范P27页,表6.4.1取竖向间距2h1,水平间距3t1)
∴AW=t1.h1=4.5m×4.5m=20.25m2
t1:
连墙件的水平间距h1:
连墙间的竖向间距
WK(底部)=0.266KN/m2在立杆稳定计算中已经求得。
因此Nlw=1.4×0.266×20.25=7.54KN
∴Nl=7.54KN+N0(根据规范P19页5.4.1公式关于N0的说明,双排架取N0=5KN)
=7.54KN+5KN=12.5KN<2Rc=2×8KN=16KN
(由于连墙杆采用直角扣件与脚手架的内外排立杆连接,连墙件杆与建筑物连接时,在建筑物的内、外墙面各加两个直角扣件扣牢,所以根据规范P14页,表5.1.7,直角扣件的承载力设计值为2倍的Rc,为2×8KN=16KN),故扣件连接抗滑承载力满足要求。
(2)、连墙杆稳定承载计算:
连墙杆采用Φ48×3.5mm钢管时,杆件两端均采用直角扣件分别连于脚手架及附加的短钢管上,因此,连墙杆的计算长度可取脚手架距墙距离,取t0=0.5m=50cm
l00.5×100(变成cm)
根据:
规范P16页λ=—=————————
i1.58cm
=32<[λ]=150
[λ]=150是查冷弯薄壁型钢结构技术规范,GBJ18-87第3.3.4条得
λ=32,查规范P51页,附录C表C得φ=0.912
Nl11.03×1000(乘1000变为N)
则——=————————————=25N/mm2φA0.912×489mm2
=205N/mm2(P13页表5.1.6)
(A查规范P50页,附录B表B为A=489mm2)
故连墙杆稳定承载力满足要求。