槽钢脚手架搭设方案.docx
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槽钢脚手架搭设方案
东风家园农居房工程
槽
钢
脚
手
架
搭
拆
方
案
编制:
审核:
批准:
江苏富源广建设发展有限公司
二00七年十二月三十一日
第一部分脚手架的搭设和设计
1.1脚手架的设计
1)东风家园农居房工程,4幢十八层高层建筑,2幢十一层小高层建筑,单层辅助用房为多层建筑。
根据设计图纸及实际情况,脚手架工程一至五层拟搭设落地式脚手架;六层楼面以上采用20#槽钢悬挑脚手架。
底部施工期间进行密目安全网围护。
施工期间应加强管理力度,脚手架使用前应加强检查验收,施工过程中应加强检查监督,确保脚手架的搭设、使用符合本方案的要求。
2)脚手架钢管采用Ф48×3.0mm钢管,其质量应符合《碳素结构钢》(GB/T700)
中Q235-A级钢的规定,钢管上严禁打孔;扣件采用可锻铸铁制作的扣件,其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定,扣件螺栓拧紧扭力矩值应在40N.m~65N.m时,不得发生破坏;竹笆必须采用新竹笆;密目安全网采用大于800目/100cm2并是取得权威机构认证的产品。
3)在脚手架的设计施工荷载作如下考虑:
结构施工时,考虑二个作业层,每
2
层均布施工荷载3KN/m;在装修施工时考虑三个作业层,每层均布荷载
2
2KN/m。
施工操作层设18cm高20厚木踢脚板;每步层均布置2Ф48×3.0mm栏杆,并满铺新竹笆。
#
4)悬挑支撑采用20热轧槽钢,其质量须符合《碳素结构钢》(GB/T700)中
Q235中A级钢的规定。
槽钢布置间距同脚手架步距。
2
5)悬挑结构所用钢丝绳束,采用6×37,直径12mm,抗拉能力为1550N/mm,总破断抗拉能力为270KN。
钢丝绳均由国内专业信誉较好的厂商生产。
6)脚手架连墙杆采用钢管扣件形式,按二步二跨布置。
1.2脚手架的搭设
1)脚手架搭设前应向搭设人员及使用人员做好脚手架施工方案的交底;对脚手架所用钢管、扣件、安全网等认真组织检查验收,经检验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,不合格产品不得用于脚手架
的搭设。
2)按设计图要求制作槽钢支架,在验收合格后做好防锈蚀处理。
3)脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙杆以上二步。
4)每搭完一步脚手架后,应按规范允许偏差要求校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
5)立杆的搭设应符合以下规定:
严禁将其它规格的钢管用于本脚手架中:
相
邻立杆的对接扣件不得在同一高度内,错开距离不得小于500㎜;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;当搭至有连墙件的构造点时,在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后,
应立即设置连墙杆;顶层外侧脚手架高出建筑物的高度不小于1.5m。
6)纵向水平杆的搭设:
纵向水平杆布置在立杆的内侧,其长度不宜小于3跨;接长宜采用对接扣件连接,如采用搭接应采用三个旋转扣件固定,搭接长度不得小于1m,搭接或对接点应交错布置,两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同
步或同跨内,不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500
㎜,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100㎜。
7)横向水平杆:
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㎜,靠墙一端的外伸长度为
300㎜,不应大于360㎜。
8)竹笆采用新竹笆,按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设,对接平铺,四个角采用1.2㎜镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。
9)连墙杆采用钢管扣件式,按二步二跨布置。
10)剪刀撑按7.2×7.22m方格沿脚手架全高、全长连续布置。
剪刀撑接头采用搭接,搭接长度不小于1m,采用两个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100㎜。
11)在主节点处的固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150㎜;对接扣件的开口应朝上
或朝内;各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100㎜。
12)栏杆和踢脚板均布置在立杆的内侧。
13)脚手架最下步层必须铺设严密,且用平网及密目安全网兜底,以防坠物。
14)脚手架的端头每步层布置横向斜撑。
1.3脚手架的检查验收
1)脚手架搭设钢管采用新钢管须:
应有产品合格证;应有质量检验报告,钢
管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》(GB/T228)的有关规定,质量应符合《碳素结构钢》中Q235中A3钢的要求;钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;钢管的外径、壁厚、端面等的偏差,应符合相关规定;钢管必须涂有防锈漆。
如采用旧钢管,
应符合下列规定:
表面锈蚀深度不大于0.5㎜;弯曲变形符合相关要求,并做好防锈蚀处理。
2)新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证,当
对扣件质量有怀疑时,应按现行国家标准《钢管脚手架》(GB15831)的规定抽样检测;出现滑丝的螺栓必须更换;新旧扣件均应进行防锈处理。
3)脚手架搭设在下列阶段进行检查验收:
脚手架在槽钢支架布置后、脚手架
搭设前;作业层上施加荷载前;每搭设完10~13m高度后;达到设计高度后;遇有六级大风与大雨后;停用超过一个月。
4)脚手架的检查验收应根据下列技术文件:
规范、施工方案、技术交底文件。
5)脚手架使用过程中,应定期检查下列项目:
杆件的设置和连接,连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求;槽钢支座的稳固,立杆是否悬空;扣件螺栓是否松动;安全防护措施是否符合要求;是否超载。
1.4安全管理
1)脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》(GB5036)考核合格的专业架子工。
上岗人员定期体检,合格者方可持证上岗。
2)搭设脚手架人员必须戴好安全帽,系好安全带,穿防滑鞋。
3)脚手架的构配件质量和搭设质量,应按规范规定进行检查验收,合格后方可使用。
4)作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载。
不得将模板支架、缆风绳、泵送砼和砂浆的输送管等固定在脚手架上,严禁悬挂起重设备。
5)当有六级计六级以上大风和雾、雨、雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。
雨、雪后上架作业应有防滑措施,并应扫除积雪。
6)脚手架应按规定要求进行检查与维护,安全网应按有关规定布置。
7)在脚手架使用期间严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆,
连墙杆。
8)在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。
9)工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等,应按现行行业标准
《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46)的有关规定执行。
10)搭拆脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。
槽钢悬挑脚手架计算书
悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
一:
搭设参数以及技术参数
脚手架为双排脚手架,搭设高度为27m(9×2.8m+1.8=27m),立杆采用单立管,
搭设尺寸为:
立杆的纵距为1.8m,立杆的横距为1m,立杆的步距为1.8m;内排
架距离墙长度为0.30m;采用钢管为Ф48×3.0mm,大横杆在上,搭接在小横杆
上的大横杆根数为2根,横杆与主杆连接方式为单扣件,扣件抗滑承载系数为
1.00,连墙件布置取两步两跨,竖向间距3.6m,水平间距3.6m,扣件连接,连墙件
连接方式为双扣件
基本计算参数
1)钢管
Ф48×3.0截面积A=424mm,J=10.79
4
4
×10mm,W=4.49×103mm3
i=15.95mm,每米自重为0.033KN/m
4
2)20#槽钢A=2263mm3自重为221.77N/mWx=178000mm3Ix=17804×103mm
i=78.6mm
3)直角扣件自重13.2N/个,对接扣件18.4N/个,旋转扣件14.6N/个,安全网2N/m2,竹笆0.05KN/m2
4)施工荷载结构施工时考虑2个操作层,每个操作层的施工荷载取值3KN/m2,
装修施工时,考虑3个操作层,每个操作层荷载取值为2KN/m
5)钢管、槽钢均采用A3钢E=2.06×105N/mm2,抗拉、抗压和抗弯强度设计值
f=200N/mm2
6)本工程地处无锡市基本风压取Wo=0.45kN/m2;Uz--风荷载高度变化系数
Uz=1.0Us--风荷载体型系数,取Us=1.3φ=1.3×0.083=0.1079Wk=0.7Uz*Us*Wo=0.7×1.0×0.1079×0.45=0.034KN/m2
二:
设计计算
1)外脚手架整体稳定性计算
Ф48×3.0钢管参数如下自重33.3N/m
惯性矩
I=10.79
4
4
×10mm
面积
A=424mm
2
回转半径
i=15.95mm
内外两根主杆钢管作为一个计算单元,见图则整体惯性矩Ix=2[I+A×(L/2)2]=2[10.79+4.24×(100/2)2]=21221.58cm4
回转半径ix=50.03cm
长细比λx=H/ix=27×100/50.03=53.96
由《钢结构设计规范》(GB50017—2003)求出该计算单元换算长细比
λox=54.45<210
属于轴向受力构件截面分类的B类,查附表C—2得,φ=0.8355
N=26.2KN
则N/Φa=26.2×103/0.8355×2×424=37.04N/mm2<200N/mm2
整体稳定性满足要求
2)双排脚手架的允许搭设高度
①主杆长细比λ=lo/i=3.60×103/15.95=225.7查表:
φ=0.150单肢主杆承载力[N]=φAfo=0.150×424×200=12.72KN
②风荷载作用弯矩值计算
Wk=0.7Uz*Us*Wo=0.034KN/m2
主杆均布荷载:
W=1.4×6×0.8×Wk=0.068KN/m
③立杆弯矩应力计算
跨中横杆支撑力P=5/16WοLο=5/16×0.068×3.6=0.077KN
跨中弯矩μ=WLο2/8-PLο/4=0.068×3.62/8-0.077×
3.6/4=0.110-0.0693=0.0407KN·m
应力:
M/W=0.0407×106/4.49×103=9.06N/mm2
④单肢立杆施工荷载
NQ1=2×2000×1.2×1.8/2=4320N
⑤单肢立杆脚手板自重NG2=2×350×1.2×1.8/2=756N
⑥每步脚手架自重
NG1=ht1+0.5t2+t3+t4=[1.8×1.25+0.5(1.0+0.4)+1.8+0.424]×33.3=(2.25+0.71.8+0.424)×33.3=172.3N
⑦求脚手架搭设高度
H=[∮A(f-9.06)-(1.2NG2+1.4NQ1)]×1.8/1.2×172.3=[0.150×424×
190.94-(1.2×756+1.4×4320)]×1.8/1.2×172.3=45m
本工程脚手架在考虑风荷载影响下搭设最大高度为45m
3)大横杆计算
大横杆按三跨连续梁进行强度和扰度计算,大横杆搁置在小横杆上面
①均布荷载值计算
纵向水平杆(A杆)的承载荷载如下
自重
0.0333KN/m
脚手架自重
0.35×(0.34+0.33
)/2=0.117KN/m
0.0333+0.117=0.151KN/m
施工荷载
3.0
×(0.34+0.33)/2=1.005KN/m
大横杆强度计算:
q1=1.2×0.151=0.181KN/m
q2=1.4
×1.005=1.41KN/m
跨中最大弯矩M1max=0.08q1
l2+0.10q2l2=(0.08×0.181+0.10×1.41)
×1.82
=0.504KN·m
支座最大弯矩M2max=-0.1
1
×
0.181+0.117
×
1.41)
×
1.82
ql2-0.117q2l2=-(0.10
=-0.593KN·m
取最大值进行强度验算
σ=M/W=0.593×106/4.49×103=132.1N/mm2<200N/mm2
大横杆强度满足要求
大横杆扰度计算:
扰度计算荷载只取标准值
则q1ˊ=0.151KN/m
q2ˊ=1.005KN/m
三跨连续梁均布荷载作用下,扰度计算公式如下
νmax=0.677q1L4/100EI+0.990q2L4/100EI=0.677×0.151×18004+0.99×1.005
×18004/100×2.06×105×10.79×104=5.18mm
扰度允许值为L/1500=1800/1500=12mm
扰度满足规范要求
4)小横杆计算小横杆按简支梁进行强度和扰度计算
大横杆的自重标准值P1=0.0333×1.8=0.060KN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.0×1.8/3=0.21KN
活荷载标准值荷载:
q=3×1×1.8/3=1.8KN
P=(1.2×0.060+1.2×0.21+1.4
×1.8)=2.844KN
强度计算:
Mmax=ql2/q+pl/3=1.2×0.0333×1.02/8+2.844×1.0/3=0.953KN·m
σ=Mmax/W=0.953×106/4.49×103=210N/mm2≈205N/mm2
基本满足要求
扰度计算集中荷载最大扰度计算公式如下
Vpmax=Pl(3l3-4l2/9)/72EI=(0.060+0.21+1.8)×103×1000/72×2.06×105×
10.79×104×(3×10002-4×10002/9)=3.31mm<[N]=L/150
满足要求
5)扣件抗滑力计算
扣件抗滑承载力按照下式计算
R≤Rc
式中:
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:
P
1
=0.0333
×1.8=0.060kN;
小横杆的自重标准值:
P
2
=0.0333
×1/2=0.017kN;
脚手板的自重标准值:
P
3
=0.3×1×1.8/2=0.27kN;
活荷载标准值:
q=3×1×1.8/2=2.7kN
;
荷载的设计值:
R=1.2
×(0.069+0.017+0.27)+1.4×2.7=4.2kN单扣件抗滑承载力的设计满足要求
6)脚手架立杆荷载计算
①脚手架钢管自重产生立柱轴向力NG1K
步距1.8m,纵距1.8m,查表得gk=0.1337KN/m
NG1K=0.1337×27m=3.6099KN
②脚手板自重产生立柱轴向力NG2K1
脚手板层数
4层
NG
2K1=1.458KN
③防护材料自重产生轴向力NG2K2
NG2K2=0.273×4+5×1.8×27=1.335KN
NG2K=NG2K1+NG2K2=1.458+1.335=2.793KN
④施工荷载产生立杆轴向力,查表NQk=4.86KN
⑤风荷载计算Wk=0.034KN/m2
迎风面宽1.8m,Mk=1/10×0.85×1.4×0.034×1.8×1.82=0.024KN·m
立杆稳当性计算:
①立杆长细比lo=Kuh=1.155×1.5×1.8=3.119
λ=lo/i=3.119/1.595=195.5
查表得φ=0.188
②无风状态时:
N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4NQk=1.2×(3.6099+2.793)+1.4×4.86=14.487按公式:
N/QA=14.487×103/0.188×424=181.74N/mm2<200N/mm2
安全
③有风状况时
N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4NQk=13.467
按公式:
N/QA+Mw/W=13.467×103/0.188×424+0.024×106/4.49×103=174.29
N/mm2<200N/mm2
安全
7)槽钢强度及扰度计算
①荷载取值
Ф48×3.0钢管
33.3N/m
扣件
15N/
个
竹笆
100N/m
2
安全网
5KN/m
2
I20#槽钢自重
226.37N/m
②每步架(1.8m)脚手架荷载
内外立杆:
1.8
×
2×33.3=119.88N
大横杆:
1.8
×
5×33.3=299.7N
小横杆:
1.35
×2×33.3=89.91N
扣件:
8
×15=150N
竹笆:
1.8
×
100×1=180N
安全网:
1.8
×
5.8×5=16.2N
剪刀撑等
150N
合计
976N
③施工荷载:
1.8×1×3×2=10.8KN
④每根立杆所受荷载P:
(1.2
×0.976×15+1.4×10.8)/2=16.344KN
按前计算
P=1.2
×(NG1K+NG2K)+1.×4NQk=14.487KN
P=1.2×(3.6099+2.793)+1.4×4.86=14.487KN
取大值进行计算
槽钢Mmax=pl1+pl2+ql32/2=16.344×(1.3+0.3)+0.272+1.32/2=26.38KN·m
σ=Mmax/W=26.38×106/178000=148N/mm2<205N/mm2
强度满足要求
扰度验算扰度验算时荷载取其标准值计算
P=976×15+10800=25440N
W1=PL3/3EI=25440×13003/3×2.06×105×17804×103=5.08mm
W2=Pb2L/6EI(3-b/l)=25440×3002×1300/6×2.06×105×17804×103×
(3-300/1300)=0.37mm
W3=ql4/8EI=226.37×13004×10ˉ3/8×2.06×105×17804×103=0.22mm
W=W1+W2+W3=5.472mm>1300/400=3.25mm
扰度不满足,需钢丝绳斜拉加固
钢丝绳验算:
N1=16.344×0.3/1.3=3.772KN
N2=3.772×103+16.344×103+226.37×0.5=20.229×103N
α=arctg2.8/1.3=65.1°
N=N
2/Sin
α=20.229×103/sin65.1
°=22.303KN
钢丝绳采用直径12.0mm,公称抗拉强度为1.250N/mm2的6×37钢丝绳用作槽钢斜
拉索,其破坏拉力总和为270KN
αFg/k=0.82×270/8=27.68KN>22.30KN
满足要求
由于钢丝绳斜拉,槽钢承受压力NH=Ncosα=9.39KN
故NH/A+Mx/W=9.39×103/2263+148=152.15N/mm2<205N/mm2
满足要求
吊环计算
吊点钢环选用Q235钢Φ20,A=314mm2,受拉环为双截面受力,所以A=628mm2
公式σ=T/AT=σA=628×215=135.02KN>22.303KN
安全系数135.02、22.303=6.05>4
满足要求
第三部分脚手架的拆除
1)拆除脚手架前应做好准备工作:
做好交底工作;全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求;应根据检查结果补充完善施工组织设计或方案中的拆除顺序和措施,经工程部批准后可实施;清除脚手架上的杂物及地面障碍物。
2)拆出时,必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业;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再拆脚手架,分段拆除高差不应大于2步,如高差大于2步,应增设连墙件加固
3)当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度(6.5m)时,应先在适当位置搭设
抛撑后,再拆除连墙件。
4)当脚手架采取分段拆除时,对步拆除的脚手架两端,应每两步层搭设横向斜
撑及连墙杆。
5)卸料时各构配件严禁抛至地面,运至地面的构配件应及时检查、整修与保养,并按品种、规格随时码堆存放。