凤凰湾八期工程防护棚搭设施工方案带计算书大学毕业设计论文.docx
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凤凰湾八期工程防护棚搭设施工方案带计算书大学毕业设计论文
目录
1、工程概况………………………………………………………………2
2、编制依据………………………………………………………………2
3、防护棚平面布置………………………………………………………2
4、搭设安全技术要求……………………………………………………4
4．1构配件质量…………………………………………………………2
4．2构造技术……………………………………………………………3
5、防护棚搭设……………………………………………………………4
5．1施工准备……………………………………………………………4
5．2搭设工艺流程………………………………………………………4
5．3搭设施工……………………………………………………………5
6、检查验收………………………………………………………………6
7、防护棚的拆除…………………………………………………………6
8、安全管理………………………………………………………………7
9、计算书…………………………………………………………………8
一、工程概况
本工程由五幢十八层住宅楼及地下车库组成，建筑面积78515.9㎡，建筑高度为54.000m，施工现场安装了四台QTZ63塔吊和一台QTZ4210塔吊及五台施工升降机，受施工现场场地限制，部分临设搭设在塔吊覆盖范围内，为保证施工人员的安全，根据安全文明施工规范的要求，塔吊回转半径内的临设及高层建筑物施工易坠落范围内，须搭设双层防护棚。
二、编制依据
2.1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2.2《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
2.3《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
2.4《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
2.5《钢结构设计规范》GB50017-2003
2.6现行的操作规程、安全规范及有关规定
三、防护棚平面布置
四、搭设安全技术要求
4．1构配件质量
４.１.１A4.8×3．0的焊接钢管，应符合GB700-89中的Q235A的规定，产品须有出厂合格证或检测合格证明。
４.１.２扣件应符合JGJ22-85的规定和相应的技术要求，产品须有出厂合格证或检测合格证明。
４.１.３竹串片脚手板应符合相应的质量要求。
４.１.４密目安全网应符合相应的质量要求。
４.２构造技术
4．2．1临时设施防护棚
４.２.１.１木工房、钢筋房防护棚：
防护棚采用A48*3.0的钢管和扣件进行搭设，防护棚跨度6000，总高度5600，单立杆，立杆纵向间距1500，步距1500，上下防护层间距600，防护层水平钢管间距400，采用脚手板和密目网作为防护层防护材料，竹串片脚手板作为挡脚板，纵向外侧设置剪刀撑。
根据现场情况，防护棚地基需采用挖机平场后，浇筑100厚C25混凝土。
４.２.１.２施工现场大门出入通道及库房茶水间防护棚：
防护棚采用A48*3的钢管和扣件进行搭设，防护棚最大跨度7500，总高度5500，立杆布置成格构柱，立杆纵距500，步距1000，双层防护，上下层防护间距800，防护层用竹串片脚手板满铺，防护棚纵向外侧设置剪刀撑，基础为现浇混凝土。
五、防护棚搭设
5．1施工准备
5．1．1防护棚搭设前项目部技术人员应按专项方案中的要求，向搭设的操作人员进行安全技术交底。
5．1．2按JGJl30—2011规范的规定和专项施工组织方案的要求对钢管、扣件、脚手板和竹架板等进行检查验收，不合格产品不得使用。
同时做好钢管和扣件的防锈、刷漆处理。
5．1．3经检查合格的构配件应按品种、规格分类、堆放整齐、平稳、堆放场地不得有积水。
5．1．4应清除搭设场地内的杂物，平整搭设场地，并使排水畅通。
5．2搭设工艺流程
搭设工艺流程：
立杆一纵向水平杆一横向水平杆（临）一扫地杆一斜撑一桁架一校正一搁栅杆一铺竹架板一棚顶部周边围挡。
5．3搭设施工．
5．3．1立杆搭设
5．3．1．1相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，错开布置，错开的距离不得小于500mm。
各接头中心至主节点的距离不得大于步距的l／3。
5．3．1．2开始搭立杆时，应每隔6～9m设置一根临时抛撑，在搭设完该处的立杆，纵向水平杆、横向水平杆后，可根据情况拆除。
5．3．1．3立杆应准确地放在定位线上。
步距、纵距等应按立面图布置。
5．3．2纵向水平杆的搭设
5．3．2．1纵向水平杆应设置在立杆内侧，其长度不得小于3跨。
纵向水平杆接长采用对接扣件连接，对接扣件应交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不得在同步或在同跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方面错开的距离不应小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1／3。
5．3．2．2纵向水平杆应贯通交圈，用直角扣件与内外角部立杆固定。
5．3．3横向水平杆搭设
主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接，且严禁拆除。
主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150㎜。
5．3．4校正
在搭设过程中，应随时按规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
5．3．5纵向扫地杆
防护棚脚手架必须设置纵向扫地杆。
纵向扫地杆采用直角扣件固定在地坪以上200㎜处的立杆上。
当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两面跨与立杆固定，高低差不得大于lm，高处的立杆轴线及边坡的距离不得小于500㎜。
5．3．6扣件安装
5．3．6．1扣件规格必须与钢管外径A48相同。
5．3．6．2扣件扭力矩40－50N·m。
5．3．7竹架板的铺设与围档
5．3．7．1一次搭设完成，在上下层上铺好竹架板，四角固定，竹架板用18号镀锌铅丝双股扎牢。
5．3．7．2最上口处设置防护栏杆，扎牢踢脚板，并张设绿色围网。
5．3．7．3挡脚板高度不得小于l80mm。
六、检查验收
6．1防护棚搭设完毕后，施工班组应做好自检；
6．2自检合格后报请项目部安全、施工、技术等部门进行验收。
经验收合格批准挂牌后方可使用。
6．3验收依据：
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJl30—2011）和本专项方案。
七、防护棚的拆除
7．1拆除前，全面检查防护棚的扣件连接、支撑体系等是否符合构造要求，凡有不稳定和松动的必须先处理完毕后再进行。
7．2由项目部的技术员或安全员进行拆除安全技术交底。
7．3清除防护棚上的杂物及地面障碍物，并拉好警戒线，派专人监护。
7．4拆除作业必须由上而下，逐层进行，严禁上下层同时作业。
7．5当采取分段、分立面拆除时，对不拆除的两端临时设置斜撑加固。
7．6各构配件严禁抛掷至地面，拆除的构件应及时运至规定的地方，进行整修与保养，并按品种、规格随时码堆存放。
八、安全管理
8．1防护棚脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业及安全技术考核管理规则》经过专业培训，考核合格的专业架子工。
上岗人员应体检合格，方可上岗作业。
8．2搭设脚手架人员必须戴好安全帽，系安全带、穿防滑靴。
8．3防护棚脚手架的构配件质量与搭设质量，应按规定进行验收，合格挂牌后方准使用，并做好验收记录。
8．4遇有六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气时应停止搭设与拆除作业。
8．5搭设完毕后应做好防雷接地保护装置（防雷保护区内可免）。
8．6各类设施的防护棚严禁与脚手架相连。
8．7人行通道应按平面图贯通，并做好指示标志牌。
8．8搭设防护棚脚手架前，应搭设临时性脚手架。
搭设过程中应有防倾覆和防止坠物伤人的措施。
8．9工地用电线路的架设不得架设在防护棚脚手架上。
8．10防护棚脚手架应设置一组保护接地，（每组为二根）接地电阻不大于4欧姆。
8．1l防护棚搭拆时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人监护，严禁非操作人员入内。
8．12脚手架的安全检查与维护
8．12．1安全检查：
每周一次。
节假日及特殊天气前先后各一次。
并做好安全检查记录。
8．12．2维护：
每月二次。
分别于每月15日和30日。
并做好维护保养记录。
8．13在使用期间，不得随意拆除脚手架杆件。
如遇特殊情况，应预先申请，办好手续，采取加固措施后，方可临时拆除，当工作完成后，应立即恢复原样。
8．14不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业，否则应采取安全措施，并报有关部门批准。
九、计算书
木工房、钢筋加工房防护棚计算书
（一）、搭设参数
立杆纵距la（mm）
1500
立杆横距lb（mm）
6000
立杆步距h（mm）
1500
防护棚高度H（mm）
5600
防护层层数n
2
上下防护层间距h1（mm）
600
斜撑与立杆连接点到地面的距离h2（mm）
2500
顶层水平钢管搭设方式
钢管沿纵向搭设
水平钢管间距a（mm）
400
横向斜撑与顶层防护层连接点到立杆的距离l1（mm）
2000
纵向外侧防护布置方式
剪刀撑
钢管类型
Ф48×3
扣件连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.8
立杆布置
单立杆
纵向水平杆计算方式
简支梁
立杆计算长度系数μ1
1.3
斜撑计算长度系数μ2
1.3
计算简图：
扣件钢管防护棚_正面图
扣件钢管防护棚_侧面图
（二）、荷载设计
防护层防护材料类型
脚手板
防护层防护材料自重标准值gk1（kN/m2）
0.35
栏杆与挡脚板类型
竹串片脚手板
栏杆与挡脚板自重标准值gk2（kN/m）
0.11
纵向外侧防护荷载标准值gk3（kN/m）
0.2
高空坠落物最大荷载标准值Pk（kN）
1
（三）、纵向水平杆验算
钢管抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
钢管截面惯性矩I（mm4）
107800
钢管弹性模量E（N/mm2）
206000
钢管截面抵抗矩W（mm3）
4490
承载力使用极限状态
非格构柱
q=1.2（gk1×a+0.033）=1.2×（0.35×0.4+0.033）=0.208kN/m
p=1.4Pk=1.4×1=1.4kN
正常使用极限状态
非格构柱
q1=gk1×a+0.033=0.35×0.4+0.033=0.173kN/m
p1=Pk=1kN
1、抗弯验算
Mmax=qla2/8+0.25pla=0.208×1.52/8+0.25×1.4×1.5=0.583kN·m
σ=Mmax/W=0.583×106/4490=129.953N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=5q1la4/（384EI）+p1la3/（48EI）=5×0.173×15004/（384×206000×107800）+1×15003/（48×206000×107800）=0.518mm
[ν]＝min[la/150，10]=min[1500/150，10]=10mm
νmax≤[ν]
满足要求！
3、支座反力计算
承载力使用极限状态
Rmax=qla/2+p/2=0.208×1.5/2+1.4/2=0.856kN
（四）、横向水平杆验算
钢管抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
钢管截面惯性矩I（mm4）
107800
钢管弹性模量E（N/mm2）
206000
钢管截面抵抗矩W（mm3）
4490
承载力使用极限状态
非格构柱：
F=1.2（gk1a+0.033）la=1.2×（0.35×0.4+0.033）×1.5=0.312kN
p=1.4Pk=1.4×1=1.4kN
正常使用极限状态
非格构柱：
F1=（gk1a+0.033）la=（0.35×0.4+0.033）×1.5=0.26kN
p1=Pk=1kN
计算简图如下：
1、抗弯验算
σ=Mmax/W=0.785×106/4490=174.753N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=8.391mm≤[ν]＝min[max（l1,lb）/150，10]=min[max（2000,6000）/150，10]=10mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载力使用极限状态
Rmax=2.725kN
（五）、扣件抗滑承载力验算
扣件连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.8
Rmax=2.725kN≤Rc=0.8×8=6.4kN
满足要求！
（六）、斜撑稳定性验算
斜撑计算长度系数μ2
1.3
钢管抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
钢管截面惯性矩I（mm4）
107800
钢管弹性模量E（N/mm2）
206000
钢管截面抵抗矩W（mm3）
4490
α1=arctan（l1/（H-h2））=arctan（2000/（5600-2500））=32.829°
第1层防护层传递给斜撑荷载计算
（1）横向斜撑验算
承载力使用极限状态
非格构柱：
F=1.2（gk1a+0.033）la=1.2×（0.35×0.4+0.033）×1.5=0.312kN
p=1.4Pk=1.4×1=1.4kN
横向斜撑计算简图如下：
横向斜撑最大支座反力：
R2max=2.725kN
横向斜撑轴向力：
N21=R2max/cosα1=2.725/cos32.829°=3.243kN
N=N21=3.243kN
斜撑自由长度：
h=h1/cosα1=0.6/cos32.829°=0.714m
斜撑计算长度l0=kμ2h=1×1.3×0.714=0.928m
长细比λ=l0/i=928.244/15.9=58.38≤250
满足要求！
轴心受压构件的稳定系数计算：
斜撑计算长度l0=kμ2h=1.155*1.300*0.714=1.072m
长细比λ=l0/i=1072/15.9=67.43
查《规范》JGJ130-2011表A.0.6得，φ=0.789
σ=N/（φA）=3242.622/（0.789×424）=9.693N/mm2
σ≤[f]=205N/mm2
满足要求！
第2层防护层传递给斜撑荷载计算
（1）横向斜撑验算
承载力使用极限状态
非格构柱：
F=1.2（gk1a+0.033）la=1.2×（0.35×0.4+0.033）×1.5=0.312kN
横向斜撑计算简图如下：
横向斜撑最大支座反力：
R2max=1.971kN
横向斜撑轴向力：
N22=R2max/cosα1=1.971/cos32.829°=2.346kN
N=N21+N22=5.588kN
斜撑自由长度：
h=（H-（n-1）h1-h2）/cosα1=（5.6-（2-1）×0.6-2.5）/cos32.829°=2.975m
斜撑计算长度l0=kμ2h=1×1.3×2.975=3.868m
长细比λ=l0/i=3867.682/15.9=243.25≤250
满足要求！
轴心受压构件的稳定系数计算：
斜撑计算长度l0=kμ2h=1.155*1.300*2.975=4.467m
长细比λ=l0/i=4467/15.9=280.95
查《规范》JGJ130-2011表A.0.6得，φ=0.093
σ=N/（φA）=5588.48/（0.093×424）=141.167N/mm2
σ≤[f]=205N/mm2
满足要求！
（七）、立杆稳定性验算
立杆布置
单立杆
钢管截面惯性矩I（mm4）
107800
立杆计算长度系数μ1
1.3
钢管截面抵抗矩W（mm3）
4490
立杆截面回转半径i（mm）
15.9
钢管抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
立杆截面面积A（mm2）
424
立杆荷载计算
1、防护棚结构自重NG1k
钢管长度：
L=n[la（lb/a+1）/2+lb/2]+（l12+（H-h2）2）0.5+H=2×[1.5×（6/0.4+1）/2+6/2]+（22+（5.6-2.5）2）0.5+5.6=39.289m
扣件数量：
m=n[（lb/a-1）/2+1×2]=2×[（6/0.4-1）/2+1×2]=18个
NG1k=0.033L+0.015m=0.033×39.289+0.015×18=1.578kN
2、防护棚构配件自重NG2k
防护层防护材料自重标准值NG2k1=n×gk1×la×lb/2=2×0.35×1.5×6/2=3.15kN
栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2=gk2×la=0.11×1.5=0.165kN
纵向外侧防护自重标准值NG2k3=gk3×la=0.2×1.5=0.3kN
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=3.15+0.165+0.3=3.615kN
经计算得到，静荷载标准值：
NGk=NG1k+NG2k=1.578+3.615=5.193kN
3、冲击荷载标准值NQk
NQk=Pk=1kN
立杆荷载设计值：
N=1.2NGk+1.4NQk=1.2×5.193+1.4×1=7.632kN
立杆的稳定性验算
1、立杆长细比验算
防护棚不同于落地脚手架，一般的落地架在主节点处有横向水平杆支撑，故立杆自由长度取立杆步距；而防护棚在主节点处大多无横向水平杆支撑，立杆自由长度h取值如下：
斜撑与立杆的连接点到地面的距离h2=2.5m
斜撑与立杆的连接点到下层防护层的距离H-（n-1）h1-h2=5.6-（2-1）×0.6-2.5=2.5m
立杆自由长度h取上述两者的最大值2.5m
立杆计算长度l0=kμ1h=1×1.3×2.5=3.25m
长细比λ=l0/i=3250/15.9=204.403≤210
满足要求！
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμ2h=1.155*1.300*2.500=3.754m
长细比λ=l0/i=3754/15.9=236.08
查《规范》JGJ130-2011表A.0.6得，φ=0.131
2、立杆稳定性验算
σ=N/（φA）=7631.995/（0.131×424）=137.404N/mm2
σ≤[f]=205N/mm2
满足要求！
（八）、立杆地基承载力验算
地基土类型
岩石
地基承载力特征值fg（kPa）
140
地基承载力调整系数kc
1
垫板底面积A（m2）
0.25
立杆荷载标准值：
N=NGk+NQk=5.193+1=6.193
立杆底垫板平均压力P=N/（kcA）=6.193/（1×0.25）=24.773kPa
P≤fg=140kPa
满足要求！
现场出入口通道防护棚计算书
一、搭设参数
立杆纵距la（mm）
500
立杆横距lb（mm）
7500
立杆步距h（mm）
1000
防护棚高度H（mm）
5500
防护层层数n
2
上下防护层间距h1（mm）
800
斜撑与立杆连接点到地面的距离h2（mm）
2600
顶层水平钢管搭设方式
钢管沿纵向搭设
水平钢管间距a（mm）
500
横向斜撑与顶层防护层连接点到立杆的距离l1（mm）
3000
纵向外侧防护布置方式
剪刀撑
钢管类型
Ф48×3
扣件连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.8
立杆布置
格构柱
格构柱截面边长a1（mm）
500
立杆计算长度系数μ1
1.3
斜撑计算长度系数μ2
1.3
计算简图：
扣件钢管防护棚_正面图
扣件钢管防护棚_侧面图
二、荷载设计
防护层防护材料类型
竹串片脚手板
防护层防护材料自重标准值gk1（kN/m2）
0.35
栏杆与挡脚板类型
栏杆、木脚手板挡板
栏杆与挡脚板自重标准值gk2（kN/m）
0.14
纵向外侧防护荷载标准值gk3（kN/m）
0.2
高空坠落物最大荷载标准值Pk（kN）
1
三、纵向水平杆验算
钢管抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
钢管截面惯性矩I（mm4）
107800
钢管弹性模量E（N/mm2）
206000
钢管截面抵抗矩W（mm3）
4490
承载力使用极限状态
格构柱
q=1.2（gk1×a+0.033）=1.2×（0.35×0.5+0.033）=0.25kN/m
p=1.4Pk=1.4×1=1.4kN
正常使用极限状态
格构柱
q1=gk1×a+0.033=0.35×0.5+0.033=0.208kN/m
p1=Pk=1kN
1、抗弯验算
Mmax=0.145kN·m
σ=Mmax/W=0.145×106/4490=32.224N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=0.086mm
[ν]＝min[max{a1，la，l2-a1}/150，10]=min[max{500，500，800-500}/150，10]=3.333mm
νmax≤[ν]
满足要求！
3、支座反力计算
承载力使用极限状态
Rmax=1.152kN
四、横向水平杆验算
钢管抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
钢管截面惯性矩I（mm4）
107800
钢管弹性模量E（N/mm2）
206000
钢管截面抵抗矩W（mm3）
4490
承载力使用极限状态
格构柱：
F=1.2（gk1a+0.033）（la+a1）/2=1.2×（0.35×0.5+0.033）×（0.5+0.5）/2=0.125kN
p=1.4Pk=1.4×1=1.4kN
正常使用极限状态
格构柱：
F1=（gk1a+0.033）（la+a1）/2=（0.35×0.5+0.033）×（0.5+0.5）/2=0.104kN
p1=Pk=1kN
计算简图如下：
1、抗弯验算
σ=Mmax/W=0.647×106/4490=144.007N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=8.281mm≤[ν]＝min[max（l1-a1,lb,a1）/150，10]=min[max（3000-500,7500,500）/150，10]=10mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载力使用极限状态
Rmax=2.257kN
五、扣件抗滑承载力验算
扣件连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.8
Rmax=2.257kN≤Rc=0.8×
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