架子方案新.docx
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架子方案新
1.编制依据.
1.1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》.
1.2《建筑施工安全技术手册》.
1.3《建筑施工手册》.
1.4四部科研楼工程施工组织设计.
2.工程概况
2.1.工程简介：
四部科研楼建筑工程是城乡欣瑞六分公司承建的施工项目，位于北京市海淀区永定路、金沟河路交叉口的西南角、航天科工集团二院院内。
由中国航天建筑设计研究院设计，北京航联建设监理有限公司负责监理。
开工日期：
2003年3月15日
竣工日期：
2003年11月20日
2.2建筑概况：
本工程建筑为地下一层、地上七层混凝土框架结构。
基础为满堂红混凝土基础,基槽深度为-6.13米、局部槽深为-6.90米，独立基础-4.13—-2.6米。
建筑平面呈”L”型，占地面积为1128.52平方米，建筑面积为8167.96平方米，建筑层高3.6米，建筑檐高29米。
3.施工部署
根据现场平面布置情况，在建筑物东北角设置一道沿楼层上下的人行马道。
3.1施工准备：
3.1.1材料准备：
1脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793）中规定的3号普通钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。
2脚手架采用￠48×3.5钢管，每根钢管的最大质量不应大于25kg，钢管最大长度6.5m，横向水平杆2.2m。
3扣件式钢管脚手架应采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架》（GB15831）的规定；采用其它材料制作的扣件，应经试验证明其质量符合该标准的规定后方可使用。
4脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧力矩达6.5N•m时，不得发生破坏。
5脚手板采用杉木或松木制作，其材质应符合现行国家标准《木结构设计规范》（GBJ5）中Ⅱ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。
6连墙杆的材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。
3.1.2技术准备
1组织项目技术管理人员对建筑施工图纸进行会审，对图纸有一个详细的了解。
2学习有关设计、施工规范及有关脚手架安全方面的知识。
3认真处理脚手架地基，确保地基有足够的承载力，设置足够多的牢固的连接点，避免发生沉降现象，确保脚手架的整体刚度和稳定性。
4做好现场的各项准备工作及脚手架的搭设方案。
5应清除搭设场地杂物，平整搭设场地，并使场地排水畅通
3.2施工方法
根据本工程建筑特点，本工程外脚手架采用双排钢管脚手架。
脚手架设计为结构、装修施工阶段共用。
由于建筑物北侧及南侧D轴上2轴至1轴部分装饰部分，尺寸考虑到为500mm，此部分脚手架内侧立杆离墙距离为700mm，做单独设计。
其余部分外脚手架内侧立杆离墙距离为400mm。
3.2.1脚手架设计
1双排钢管脚手架待基础槽边回填土夯实后搭设。
2沿建筑物周圈封闭式布置，建筑物北端的办公室、库房及木工房的上方全部搭设防护棚，外架内侧距离结构突出边缘400mm，为外装修留出操作距离。
3立杆间距：
立杆纵距1500mm，立杆横距1050mm。
4横向水平小横干杆间距750mm，扫地大横杆距离地面200mm，扫地小横杆距离地面为120mm并做拉接；以上大横杆间距为1200mm，小横杆间距1000mm。
5小横杆布置于立杆与大横杆交接部位，不得遗漏。
6剪刀撑：
在脚手架的外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。
剪刀撑宽度不得超过7根立杆且斜杆与水平杆夹角为45-60度。
7拉接点布置：
按建筑物外侧每一跨度、每一楼层柱部位采用钢管抱柱进行拉接，跨度大于6米的，在每层建筑物外梁上预埋件上做拉接。
拉接点均为钢性连接。
8脚手架满挂密目安全网于外架内侧。
9脚手架施工作业面满铺脚手板且必须用铅丝绑扎牢固，脚手板离墙面距离不得大于20cm，不得有空隙和探头板、飞跳板。
作业面外侧应设一道护身栏杆（护身栏杆高为1200mm）和一道200mm高的挡脚板。
10脚手架作业面下方净空距离超过3米时，必须设置一道水平安全网。
双排架里口与结构外墙间采用水平网防护，水平网无法防护时采用脚手板满铺。
3.2.2平面布置图及脚手架搭设见图架-0１图、图架-0２图。
3.2.3技术要求：
1脚手架立杆下回填土夯实后，下垫50×200通长架板。
2相临立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内，与相邻大横杆的距离不宜大于步距的三分之一，立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧（大横杆对立杆起约束作用，对确保立杆承载能力的关系很大），不得隔步设置或遗漏。
3立杆垂直度不大于架高的1/300，同时控制其绝对偏差值，对于本工程绝对偏差不大于50mm。
4大横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中，与相邻立杆的距离不大于纵距的三分之一。
5小横杆，贴近立杆布置，搭于大横杆上，用直角扣件扣紧。
6剪刀撑，联系四根立杆，斜杆与地面夹角大于450小于600。
7拉接点，依据本工程特点实际采用钢管抱柱拉接。
8外脚手架搭设：
外脚架随结构施工流水进度进行分层、分段搭设。
3.2.4脚手架的设计计算：
根据本工程的需要，须搭设29.1m高双排钢管脚手架。
㈠.计算脚手架搭设允许高度：
1由h=1.50m.H1=7.80m.b=1.05m.查表Af=42.988KN.
2由h=1.50m.L=1.50m.按脚手架铺设两层.查表NGK2=1.715KN.
3由b=1.05m.L=1.50m.QK=4.00KN/m2.查表NQK=8.4KN.
4由h=1.50m.L=1.50m.查表NGK1=.411KN.
5内外排立杆为单根时.KA=0.85KN.
根据公式：
H=
｛KAAf－1.30×（1.2NGK2＋1.4NQK）｝×h
1.2NGK1
=
｛0.85×42.988－1.30（1.2×1.715＋1.4×8.4）｝×1.50
1.2×0.411
=56.5m
最大允许搭设高度：
Hmax
H
1＋H/100
=
56.5
1＋56.5/100
=36.10m>29.10m.
∴安全.
㈡.验算小横杆、大横杆强度与变形.
1.小横杆计算
①强度计算：
MMAX=（1/8）×（q活＋q恒）b2=（1/8）×qb2
q=1.2（GKC＋gK）＋1.4KQQKC
GK—脚手架重量.查表GK=0.35KN/m2.
C—小横杆间距.C=0.75m.
gK—钢管长度的重量.查表gK=38N/m.
KQ—施工活荷载不均匀分布系数.一般取KQ=1.2.
QK—施工荷载标准值.取QK=3000N/m2.
∴q=1.2×（350×0.75＋38）＋1.4×1.2×3000×0.75
=4140.6N/m.
MMAX=（1/8）×4140.6×1.052=570.63Nm
按下面公式进行抗弯强度计算：
式中Wn—小横杆钢管净截面抵抗矩由钢管规格￠48×3.5查表.
Wn=5078mm3.
∴
=112.4N/mm2＜205N/mm2.
∴安全
②变形计算：
W
=
5qb3
b
384EI
式中—E、I钢管材料弹性模量和钢管截面、惯性矩.
查表.E=2.06×105N/mm.I=121900mm2
W
=
5×4.1406×10503
b
384×2.06×105×121900
=0.25%=1/400＜1/150.
∴满足要求.
2.大横杆计算
1强度计算：
F—小横杆与大横杆交点处支座反力的最大值.
F=（ba/2）＋aq=（1.05×4140.6/2）＋0.2×4140.6=3002N.
因为活荷载约占90%，因此，可近似全按活荷载考虑.
MMAX=0.213FL=0.213×3002×1.50=959.14Nm.
σ=
Mmax
Wn
=
959140
5078
=189N/mm2＜205N/mm2.
∴安全
②变形计算：
W
=
1.615×FL2
b
100×EI
=
1.615×3002×15002
100×2.06×105×121900
=0.49%=1/232＜1/150.
∴满足要求.
㈢.验算架子结构的整体稳定
本工程脚手架高度为29.1m，折合步数n1=29.1/1.5=20步.
按下面公式进行验算.
N
≤f
A
①求N值.
最底部压杆轴力最大，为最不利.
N=1.2（n1NGK1＋NGK2）＋1.4NQK
=1.2（20×0.411＋1.715）＋1.4×8.4
=24KN.
②.计算值.
由b=1.05m.H1=3.6m.计算λX.
==
=6.86
由b=1.05m.H1=2h.查表.μ=25
∴λOX=μλX=25×6.86=171.25
由λOX=171.25查表得：
=0.242
③验算整体稳定：
N
=
24×103
A
0.242×2×4.893×102
=101.3N/mm2＜205N/mm2.
∴安全.
3.2.5脚手架的卸荷措施
根据本工程脚手架搭设高度（外脚手架全高31米），在建筑物三层及四层上用钢丝绳做吊索斜拉杆，将四层以上的荷载分段卸荷在建筑物结构上（斜拉掉点竖向布置图见后附图）。
1根据3.2.4条已求处N值=24KN.
2求每个吊点所承受的荷载，吊索拉力及吊点位置小横干所受压力。
所卸荷载，考虑架子的全部荷载由卸荷点承受。
设3根立杆，有一根立杆设2处斜拉点，即架子的每隔3个纵距，共有4个斜拉点，每个吊点所承受荷载P1按下式计算。
P1=
3N
×
Kw
4
1
式中Kw荷载不均匀系数取Kw=1.5
P1=
3×24
×
1.5
4
1
P1=27KN
因为C点没有垂直反力，因此A、B两点斜拉钢丝绳的垂直分力均分别与该点作用的荷载P1相等。
3.62+1.452
∴TAO=P1×=29.1KN
3.6
TAB=-P1×
1.45
=-27×
1.45
3.6
3.6
TAB=-10.88KN
3.62+0.42
TBO=P1×=27.16KN
3.6
验算钢丝绳的抗拉强度：
aPg
≥Px
K
Px—钢丝绳的计算拉力，Px=29.1KN；
Pg—钢丝绳的破断拉力总和（KN），查表得Pg；
a—考虑钢丝绳受力均匀的钢丝破断拉力换算系数，取（钢丝绳结构为6×19）a=0.85；
K—钢丝绳的使用安全系数，查表6-10，取K=8
KPx
≤Pg
a
8×29.1
≤Pg
0.85
8×29.1
Pg≥=274KN
0.85
选ф23钢丝绳Pg=281.5KN≥274KN
选择与钢丝绳配套使用的卡环：
由已选ф23钢丝绳、查表得适用的卡环为4.9号，其安全荷载49KN>29.1KN，
∴安全.
计算工程结构上的预埋件吊环：
根据《砼设计规范》（GBJ10-89）第7.9.8条规定，吊环采用I级钢制作，吊环埋入深度不小于30d并应焊接或绑扎钩住结构梁主筋每个吊环可按两个截面计算，吊环拉应力不应大于50N/mm2。
∴吊环钢筋面积
Px29.1
Ag===291mm2
2×50100
选ф20，则Ag=314mm2>291mm2
∴安全.
3.2.6脚手架搭设、拆除要点：
1脚手架地基与基础的施工，必须根据脚手架搭设高度、搭设场地土质情况与现行国家标准《地基与基础工程施工及验收规范》（GBJ202）的有关规定进行。
2脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相临连墙件以上二步。
3每搭完一步脚手架后，应按规范规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
4开始搭设立杆时，应每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可根据情况拆除。
5剪刀撑、横向斜撑搭设应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设，各底层斜杆下端均必须支撑在垫块或垫板上。
6拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。
7连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架，分段拆除高差不应大于2步。
8当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6.5m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件。
9当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端，应按规范的规定设置连墙件和横向斜撑加固。
10各构件严禁抛掷至地面。
4.安全注意事项：
1分段进行搭设必须保证各段间外架连接牢固，建筑物周边外架接口必须牢固，不得断开。
2外脚手架搭设严禁酒后操作作业。
3合理利用安全防护用品。
4作业施工段，满铺跳板、设置护身栏杆，指定地点设置施工通道，其它端口进行封闭，严禁施工人员翻越。
5外架搭设完毕必须经过经理部安全员验收完毕方准使用。
6外架使用必须明确标识通道位置。
7外脚手架马道出入口需搭设防护棚，防护棚搭设见防护棚示意图图架-0３。
8本外脚手架为施工用操作架，施工过程中不得堆放架料、模板、扣件及其它施工用具，并不得作为结构施工承重架支座用。
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