钢管落地脚手架专项方案已改.docx

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钢管落地脚手架专项方案已改

华润绵阳·中央公园二期一标段

钢管落地脚手架施工方案

编制人：

审核人：

审批人：

四川省晟茂建设有限公司

翡翠城项目部

二○一○年十二月一日

第一节、工程概况……………………………………………………………3

第二节、编制依据……………………………………………………………3

第三节、脚手架的可靠性计算…………………………………………………4

一、参数信息………………………………………………………………….4

二、大横杆的计算………………………………………………………………6

三、小横杆的计算………………………………………………………………8

四、扣件抗滑力的计算……………………………………………………….10

五、脚手架立杆荷载标准值…………………………………………………11

六、立杆的稳定性计算………………………………………………………12

七、最大搭设高度计算.………………………………………………………13

八、连墙件的稳定性计算.……………………………………………………14

九、混凝土板强度计算……………………………………………………….16

第四节脚手架搭设要求…………………………………………………….18

华润绵阳·中央公园二期一标段

钢管落地脚手架施工方案

第一节工程概况

华润·中央公园二期是华润置地（绵阳）有限公司在园艺山片区开发的又一高品质生活社区。

华润·中央公园项目位于绵阳市科创园区原“园艺行政中心”D-1地块。

北临规划中的园艺北路与九洲大道，南临园艺南路，西临规划中的西一街，东临迎宾路。

项目紧临绵阳市检察院与法院，同时紧邻未来的行政办公区域。

用地呈基本规则矩形，南北长约400米，东西长约355米，南北高差约4-6米。

作为中央公园的核心区域，本项目开发定位为该区域内的中、高档大型商品住宅区，为整个社区提供舒适方便的小区级商业中心及其它生活配套。

绵阳中央公园二期规划总建筑面积143672.28㎡，其中地上总建筑面积125749.72㎡，地下总建筑面积17922.56㎡；项目容积率为3.50，总建筑密度27%，绿地率为37。

92%；总规划1096户，停车位602个（其中地下室591个，地上室外11个）；地下非机动车位1105个；全民健身场所：

1101.46㎡。

项目包括5栋33层高层住宅部分带商业网点，地下车库和配套的物业用房，金融邮电用房等服务设施。

华润·中央公园二期1标段，包括二期范围内的4#楼、5#楼、9#楼，总建筑面积约77000平方米。

本标段3栋楼1-5层采用钢管落地式脚手架。

6层及以上采用型钢悬挑脚手架，本方案不作阐述。

第二节编制依据

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

华润置地·绵阳中央公园二期施工设计图纸

第三节脚手架可靠性计算

一、参数信息:

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为17m，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：

横距Lb为1.05m，纵距La为1.5m，大小横杆的步距为1.8m；

内排架距离墙长度为0.30m；

大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；

采用的钢管类型为Φ48×3.2；

横杆与立杆连接方式为单扣件；

连墙件采用两步三跨，竖向间距3.6m，水平间距4.5m，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

2.活荷载参数

施工均布活荷载标准值:

3.000kN/m2；脚手架用途:

结构脚手架；

同时施工层数:

2层；

3.风荷载参数

本工程地处四川绵阳市，基本风压0.27kN/m2；

风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.214；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）:

0.1248；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.300；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:

0.150；

安全设施与安全网（kN/m2）:

0.005；

脚手板类别:

竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:

竹笆片脚手板挡板；

每米脚手架钢管自重标准值（kN/m）:

0.035；

脚手板铺设总层数:

14；

5.承重混凝土板参数

板类型：

单向板；

板单元计算跨度度Lo（m）：

2.5m；计算跨数：

3跨；

板厚度h（mm）：

160；混凝土成型龄期TB（天）：

28；

混凝土强度等级：

[XB=C35]；混凝土强度实测值fck（MPa）：

16.7；

钢筋位置配筋量及等级每米宽钢筋面积（mm2）

板底正筋HRB33510@150ASY=523.33

板顶负筋HRB3358@200ASY'=251.5

二、大横杆的计算:

按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）第5.2.4条规定，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。

将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

大横杆的自重标准值:

P1=0.035kN/m；

脚手板的自重标准值:

P2=0.3×1.05/（2+1）=0.105kN/m；

活荷载标准值:

Q=3×1.05/（2+1）=1.05kN/m；

静荷载的设计值:

q1=1.2×0.035+1.2×0.105=0.168kN/m；

活荷载的设计值:

q2=1.4×1.05=1.47kN/m；

图1大横杆设计荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

图2大横杆设计荷载组合简图（支座最大弯矩）

2.强度验算

跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。

跨中最大弯距计算公式如下:

M1max=0.08q1l2+0.10q2l2

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.168×1.52+0.10×1.47×1.52=0.361kN·m；

支座最大弯距计算公式如下:

M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2

支座最大弯距为M2max=-0.10×0.168×1.52-0.117×1.47×1.52=-0.425kN·m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.361×106,0.425×106）/4730=89.852N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=89.852N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

3.挠度验算:

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：

νmax=（0.677q1l4+0.990q2l4）/100EI

其中：

静荷载标准值:

q1=P1+P2=0.035+0.105=0.14kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=1.05kN/m；

最大挠度计算值为：

ν=0.677×0.14×15004/（100×2.06×105×113600）+0.990×1.05×15004/（100×2.06×105×113600）=2.454mm；

大横杆的最大挠度2.454mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求！

三、小横杆的计算:

根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，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作为小横杆集中荷载，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=0.035×1.5=0.053kN；

脚手板的自重标准值：

P2=0.3×1.05×1.5/（2+1）=0.158kN；

活荷载标准值：

Q=3×1.05×1.5/（2+1）=1.575kN；

集中荷载的设计值:

P=1.2×（0.053+0.158）+1.4×1.575=2.458kN；

小横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准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

Mqmax=1.2×0.035×1.052/8=0.006kN·m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=Pl/3

Mpmax=2.458×1.05/3=0.86kN·m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.866kN·m；

最大应力计算值σ=M/W=0.866×106/4730=183.099N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=183.099N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

νqmax=5ql4/384EI

νqmax=5×0.035×10504/（384×2.06×105×113600）=0.024mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.053+0.158+1.575=1.786kN；

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:

νpmax=Pl（3l2-4l2/9）/72EI

νpmax=1785.6×1050×（3×10502-4×10502/9）/（72×2.06×105×113600）=3.135mm；

最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.024+3.135=3.159mm；

小横杆的最大挠度为3.159mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求！

四、扣件抗滑力的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。

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（《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5）:

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；

R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

大横杆的自重标准值:

P1=0.035×1.5×2/2=0.053kN；

小横杆的自重标准值:

P2=0.035×1.05/2=0.019kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.3×1.05×1.5/2=0.236kN；

活荷载标准值:

Q=3×1.05×1.5/2=2.362kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.053+0.019+0.236）+1.4×2.362=3.677kN；

R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载计算:

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，为0.1248kN/m

NG1=[0.1248+（1.50×2/2）×0.035/1.80]×17.00=2.623kN；

（2）脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2

NG2=0.3×14×1.5×（1.05+0.3）/2=4.252kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m

NG3=0.15×14×1.5/2=1.575kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:

0.005kN/m2

NG4=0.005×1.5×17=0.128kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=8.578kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=3×1.05×1.5×2/2=4.725kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×8.578+0.85×1.4×4.725=15.916kN；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×8.578+1.4×4.725=16.909kN；

六、立杆的稳定性计算:

风荷载标准值按照以下公式计算

Wk=0.7μz·μs·ω0

其中ω0--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

ω0=0.27kN/m2；

μz--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：

μz=0.74；

μs--风荷载体型系数：

取值为0.214；

经计算得到，风荷载标准值为:

Wk=0.7×0.27×0.74×0.214=0.03kN/m2；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.03×1.5×1.82/10=0.017kN·m；

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）+MW/W≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=15.916kN；

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=N'=16.909kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.59cm；

计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=3.118m；

长细比:

L0/i=196；

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=0.188

立杆净截面面积：

A=4.5cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=4.73cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

考虑风荷载时

σ=15916.47/（0.188×450）+17309.739/4730=191.798N/mm2；

立杆稳定性计算σ=191.798N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

不考虑风荷载时

σ=16908.72/（0.188×450）=199.867N/mm2；

立杆稳定性计算σ=199.867N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

七、最大搭设高度的计算:

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）5.3.6条考虑风荷载时,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：

Hs=[φAf-（1.2NG2k+0.85×1.4（ΣNQk+MwkφA/W））]/1.2Gk

构配件自重标准值产生的轴向力NG2K（kN）计算公式为：

NG2K=NG2+NG3+NG4=5.955kN；

活荷载标准值：

NQ=4.725kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.125kN/m；

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：

Mwk=Mw/（1.4×0.85）=0.017/（1.4×0.85）=0.015kN·m；

Hs=（0.188×4.5×10-4×205×103-（1.2×5.955+0.85×1.4×（4.725+0.188×4.5×100×0.015/4.73）））/（1.2×0.125）=28.477m；

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H]=Hs/（1+0.001Hs）

[H]=28.477/（1+0.001×28.477）=27.688m；

[H]=27.688和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=27.688m。

脚手架单立杆搭设高度为17m，小于[H]，满足要求！

八、连墙件的稳定性计算:

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

Nl=Nlw+N0

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.27，

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.27=0.037kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.2m2；

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）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=0.844kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=5.844kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

Nf=φ·A·[f]

其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比l/i=300/15.9的结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；

A=4.5cm2；[f]=205N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.5×10-4×205×103=87.545kN；

Nl=5.844

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=5.844小于双扣件的抗滑力16kN，满足要求！

连墙件扣件连接示意图

九、混凝土板强度验算:

单根立杆传递荷载代表值（kN）：

NL=NG+NQ=8.578+4.725=13.303kN；

混凝土板活荷载设计值（kN/m2）：

QB=1.4×[2×NL/（La×Lb）×（Lb×La）/（0.7×La×Lo）+Qk]=1.4×[2×13.303/（1.5×1.05）×（1.05×1.5）/（0.7×1.5×2.5）+5]=21.19kN/m2；

混凝土板恒载设计值：

（kN/m2）：

GB=1.2×h0/1000×25=4.8kN/m2；

因为计算单元取连续板块其中之一，故需计算本层折算荷载组合设计值：

Fi=GB+QB=4.8+21.19=25.99kN/m2；按3等跨均布荷载作用：

Mmax+=12.995kN·m，Mmax-=-16.244kN·m；

依据《工程结构设计原理》板的正截面极限计算公式为：

Mu=α1γsfyAsh0

Mu=α1fcbχ（h0-χ/2）+fy'As'（h0-αs'）；

Mu=fyAs（h0-αs'）（当χ<2αs'时，采用此公式）；

式中Mu---板正截面极限承载弯矩；

α1---截面最大正应力值与混凝土抗压强度fc的比值，低于C50混凝土α1取1.0；

αs'---纵向受压钢筋合力点至受压区边缘的距离默认取20mm；

fc---混凝土抗压强度标准值，参照上述修正系数修改；

fy'---受压区钢筋抗拉强度标准值；

As'---受压区钢筋总面积；

χ---混凝土受压区高度，χ=Asfyh0/（α1fcbh0+fy'As'）

γs---截面内力臂系数，γs=1-0.5ξ，ξ=Asfy/（α1bh0）

fy---钢筋抗拉强度标准值；

As---受拉钢筋总面积；

h0---计算单元截面有效高度，短跨方向取h-20mm，长跨方向取h-30mm，其中h是板厚；

[Mu+]=0.80×Mu+=0.80×1.00×{1-0.5×[523.333×300.00/（1.00×1000×140×16.70）]}×300.000×523.33×140/1000000=16.994kN·m；

[Mu-]=0.80×Mu-=0.80×[1.00×16.700×1000×4.234×（140-4.234/2）+300.000×523.333×（140-20）]/1000000=22.871kN·m；

所以有：

[Mmax+]<[Mu+]，[Mmax-]<[Mu-]，此混凝土板是满足承载能力要求。

第四节防护脚手架搭设要求

1、防护架搭设平面布置方案

1.1、双排防护架横向立杆间距0.9m、纵向立杆纵距1.5m、内立杆与墙面距离为0.3m、大横杆步高1.80m，外架满设剪刀撑。

1.2、防护平面钢管作业层上满铺竹笆板，用不小于18号铅丝双股并联4点绑扎，不得破损、不得留有空隙、不得有探头板。

1.3、防护架立面外侧用密目式安全网封闭，并用不小于18号铅丝绑扎牢固、严密。

1.4、应按《规范》8.1.1～8.1.5条的规定对钢管、扣件、脚手板等构配件进行检查验收，不合格产品不得使用。

1.5、在外架四周应设置排水沟，集水流向污水池。

2、防护脚手架搭设要求：

2.1、脚手架搭设前作好安全和技术交底。

2.2、架子搭设基本要求：

按照1.2条确定尺寸做到横平竖直、整齐清晰、图形一致、平竖通顺、连接牢固受荷安全、有安全的操作空间，不变形、不摇晃。

2.3、防护架必须配合主体施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙杆件以上二步。

如高出连墙杆二步时，应采取临时稳定措施，直到上一层连墙杆搭设完后方可根据情况拆除。

2.4、搭设顺序：

竖立杆→大横杆→小横杆→斜支撑→剪刀撑→连墙杆→脚手板→栏杆→挡脚板→安全网。

在地下室顶板已浇注完成且砼强度已达设计值70%以上时竖内侧立杆及内侧二步大横杆，随后用小横杆将内外两排架子连为整体，并用连墙杆与主体结构连接，当第二步大横杆、小横杆架设完毕后，即在其上铺设、固定脚手板、再操作第三步脚手架、同时按4.1.2条设置剪刀撑

2.5、立柱接杆、扶手接长采用对接扣件、大小横杆连接或与立柱连接、立柱与扶手连接采用直角扣件、剪刀撑的纵向接长采用2道旋转扣件，2道扣件间距不小于0.4m。

2.6、连墙杆的设置：

2.6.1、连墙杆必须采用刚性连墙杆与建筑物可靠连接。

2.6.2、连墙杆与每层剪力墙拉结牢固，连墙杆应既能受拉，又能受压。

2.6.3、连墙杆不能随意拆除，要作好安全技术交底，严禁私拆。

2.7、每完成一步都要及时校正立柱的垂直度和大、小横杆的标高，水平度，使横距、纵距、步距上下始终保持一致。

最后搭设竹笆子及安全网。

2.8、防护架搭设好以后、应进行检查验收，合格后方能投入使用。

2.9、相邻立杆的接头不得在同一高度，且错开距离应大于1个步距，接头中心距节点距离不大于步距的1/3，相邻大横杆（即纵杆）接头位置亦应错开一个纵距。

2.10、脚手架、踢脚板都必须固定可靠、出入口、开口处应予以加固、扣件紧固、扭力矩应在40～50N.m之间。

2.11、防护脚手架搭设好后，应定期检查维护，如扣件连接、连墙杆、支撑体系等是否完好，是否符合规范要求，并要及时清理脚手架上杂物，清理脚手板上、安全网内建筑垃圾。

3、防护架的拆除：

3.1、拆除脚手架前的准备工