****科技中心项目外墙脚手架工程搭拆专项施工方案
1、工程概况 .......................................................................... - 1 -
2、编制依据 .......................................................................... - 1 -
3、施工准备 .......................................................................... - 1 -
4、施工部署 - 3 -
5、设计与计算 ........................................................................ - 8 -
6、脚手架的搭设要求 ................................................................. - 19 -
7、脚手架的拆除 ..................................................................... - 20 -
8、脚手架的检查和验收 ............................................................... - 20 -
9、脚手架搭设的安全管理 ............................................................. - 21 -
10、脚手架使用与保护 ................................................................ - 22 -
****科技中心项目外墙脚手架工程搭拆专项方案
1、工程概况
****科技中心项目工程由深圳****激光科技股份有限公司投资兴建的研发楼,南京****集团深圳分公司进行总承包。该项目位于深圳市南山区**科技开发区中区,南临**大道,东临**路,西临在建****项目工地,本工程总占地面积5999.98平方米,总建筑面积为77388.59平方米;地下室为4层,地上部分25层;1~52,3.60m,塔楼屋面建筑高度95.20m,自屋面向上有3113.2m,整体建筑总高度最高为113.20m米;本工程±0.000相对绝对标高29.95m。
施工工期:裙房封顶4月中下旬,主楼层面封顶7月中下旬,项目竣工交验2009年1月初。 本脚手架主要为上部主体结构施工阶段和装饰施工阶段使用,地下室部分脚手架方案已编制并施工完毕。本工程悬挑架范围:6~13层;14~21层;22~屋顶构架层,其中F轴以北塔楼屋顶向上构架部分须卸荷一次,共分三次悬挑,一次卸荷,单次悬挑层数为8层,悬挑高度为28.40m。由于幕墙安装要求,脚手架内立杆距结构外边缘净尺寸控制为650mm,内档用钢管、钢笆和旧木板作每层封闭式内档防护。地下部分采用落地式脚手架,详见地下室脚手架专项施工方案。所有架体均为一架三用,既用于结构施工和装修施工,同时兼作安全防护。方案中需对地下室顶板(设计活载标准值为30kN/m)和6层裙房屋面楼板(设计活载标准值为3kN/m)进行承载验算。 2、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 《建筑施工安全检查标准》; 1.3 《建筑施工高处作业安全技术规范》; 1.4 《钢管脚手架扣件》; 1.5 《直缝电焊钢管》 ; 1.6 《可锻铸铁分类及技术条件》; 1.7 《普通碳素结构钢技术要求》 1.8 《碳素结构钢》
1.9 《深圳****科技中心项目工程施工图纸》及其他相关文件、资料; 2.0 国家现行施工验收规范、标准及广东省和深圳市有关规定; 2.1 本公司ISO9002国际标准化质量管理体系有关文件。 3、施工准备
3.1、安全、生产施工组织机构
安全生产、文明施工是企业生存与发展的前提条件,是达到无重大伤亡事故的必然保障,也是我项目部创建“市优质文明标化工地”的根本要求。为此经理部成立以项目经理为组长的安全防护领导小组,其机构组成、人员编制及责任分工如下:
组 长:****——负责总体协调工作;
2
2
副组长:****——负责日常生产;
****——现场施工技术总负责;
组 员:****——方案编制、技术交底;
****(安全员)——现场施工指挥、质量检查;
外架所需材料、劳动力计划均由施工员****负责编制,材料员****负责组织进场,技术交底工作由施工员****负责向班组交底,检查验收工作由安全员****负责。 3.2、劳动力计划
搭设阶段共需架子工20名,维护阶段共需架子工10名,拆除阶段共需架子工30名,所有架子工必须
3.3、材料计划1、脚手架搭设的材料要求 (1)钢管
钢管采用Φ48壁厚3.5的钢管,材质符合《碳素结构钢》(GB/T 700)、《普通碳素结构钢技术要求》GB 700—88中Q235-A级钢的技术要求,钢管上严禁打孔,表面平直光滑,无裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道,并涂刷防锈漆。
(2) 扣件
脚手架所使用的扣件,应符合《钢管脚手架扣件》(GB15831)、《直缝电焊钢管》 (GB/T13793)的规定,材质应符合GB978—67《可锻铸铁分类及技术条件》中的KT33—88的技术要求。
(3) 钢丝绳
选用6³37+1 Φ19.5光面钢丝绳,破断拉力≥18400KG。断股、锈蚀严重的钢丝绳不得使用。旧钢丝绳应经技术部门鉴定确认合格后(必要时须经荷载试验)方可投入使用。
(4) 工字钢钢梁、钢梁连墙板
工字钢选用Q235A的16#工字钢,材质应符合《普通碳素结构钢技术要求》GB700—88中的Q235A的钢的技术要求,且钢材表面应无锈蚀、麻点或划痕等缺陷。
(5) 钢梁基部钢筋套箍、吊环连墙栓、吊环应选用Φ20钢筋制作,钢材要求有出厂质量证明书,符合现行国家规范GB700—88要求。
(6) 脚手板
脚手板采用钢笆片,钢笆片采用Φ10和Φ6圆钢点焊制成,一般规格为1050*1000。 (7) 安全网
按市安全部门的有关规定,采用密目式安全网。 (8) 花蓝螺丝
花蓝螺丝选用00型3.0,允许荷载≥30KG。 2、脚手架主要施工材料计划见下表:
44.1 设计总体思路
由于工期紧迫,为加快进度、满足防护要求,本工程采用全封闭双排(局部三排)外脚手架(落地架和悬挑架相结合,分段搭设)。落地脚手架范围:1~5层,直接座落在地下室顶板上;悬挑架范围:6~13层;14~21层;22~屋顶构架层,其中F轴以北塔楼屋顶向上构架部分须卸荷一次,共分三次悬挑,一次卸荷,单次悬挑层数为8层,悬挑高度为28.40m。详见后附《外脚手架剖面图》。由于幕墙安装要求,脚手架内立杆距结构外边缘净尺寸控制为650mm,内档用钢管、钢笆和旧木板作每层封闭式内档防护。
结合本工程结构形式、实际施工特点,地下部分采用落地式脚手架,详见地下室脚手架专项施工方案。上部结构:裙房为1~5层,6层以上为主楼,屋面以上有10.8m+7.6m的构架层。在上部结构施工阶段,裙房外墙脚手架采用全封闭落地式双排(局部三排)脚手架,直接搭设在-1层和±0.0m地下室顶板上,搭设总高度为27.7m。6层平面在东、南、北立面采用型钢悬挑+钢丝绳卸荷的挑架体系,在西立面采用落地式脚手架,脚手架直接搭设在裙房屋面上;在14、22层进行第2、3次悬挑施工。
脚手架沿建筑物周边搭设两道封闭的水平防护平架,分别在7层、15层设置,平架应外高内低,与水平呈15度角,伸出外立杆4.5~5.5m ,斜杆与横杆均用钢管搭设,上铺木工板与横杆固定牢。平架底部须张挂密目式安全网,详后图示。所有架体均为一架三用,既用于结构施工和装修施工,同时兼作安全防护。
方案中需对地下室顶板(设计活载标准值为30kN/m)和6层裙房屋面楼板(设计活载标准值为3kN/m)进行承载验算,验算时荷载取值按装修荷载考虑,若不满足要求,则须在地下室相应层次的相应部位设回撑用的钢管脚手架支撑。
4.2、外墙落地式脚手架搭设的构造要求及技术措施
4.2.1 脚手架基部处理
裙楼1~5层脚手架为落地双排钢管脚手架,脚手架直接在地下室顶板上搭设。立杆基部设200³200³50厚的木垫板,布设必须平稳,不得悬空。
2
2
4.2.2 立杆
立杆采用单立杆,立杆距建筑物结构外边缘立面0.15+0.30+ 0.20(幕墙安装尺寸)=0.65m,排距(横距)为1.05m、纵距为1.5m,大横杆步距为1.80m,立杆顶端高出裙房屋面周边女儿墙顶部结构面向上1.8m,立杆与大横杆采用直角扣件连接。
脚手架必须设置纵横向扫地杆,扫地杆用直角扣件固定在距底座向上0.20m 处的立柱上,横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上。当立杆基础不在同一高度平面上时,必须将高处的纵向的地杆向低处延长两跨,并与立杆固定,高低差不大于1.0m。
4.2.3 大横杆(纵向水平杆)
大横杆置于小横杆之上,在立杆的内侧,用直角扣件与立柱扣紧,大横杆采用对接扣件连接,其接头交错布置,不在同步、同跨内。相邻接头水平距离不小于0.50m,各接头距立柱的距离不大于立杆纵距的1/3,即不大于0.60m。如采用搭接,搭接长度不少于1.0m,应等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接大横杆杆端的距离不应小于0.10m。
根据作业层脚手板搭设的需要,须在两立柱之间增设1根大横杆,大横杆纵距550mm 4.2.4 小横杆(横向水平杆)
30cm。
4.2.5 连墙件
连墙杆件设置时应从底层第一步纵向水平杆处开始设置,当下部暂不能设置连墙杆件时,可搭设抛撑,抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接,与地面的倾角应在45 ~60之间,抛撑在连墙杆件搭设后方可拆除。本工程所有连墙件均采用刚性连接,连墙杆用φ48³3.5 的钢管,它与脚手架、建筑物的连接采用直角扣件。连墙杆件应呈水平布置,当不能水平布置时,与脚手架连接的一端应下斜连接,不得采用上斜连接。
连墙件横、竖向顺序排列、均匀布置、与架体和结构立面垂直,并尽量靠近主节点(距主节点的距离不大于30cm)。如在规定的位置上设置有困难,应在邻邦近点处补足。连墙杆伸出扣件的距离应大于10cm,靠近框架柱的小横杆可直接作连墙杆用。
连墙杆件的水平间距不大于4.50m,垂直间距不大于3.60m。根据本工程特点,在竖直方向上,每层楼均应设置,设置时连接杆应上下错开,成菱形布置。
连墙杆必须采用可承受拉力和压力的构造,本工程采用短钢管预埋在砼边梁内,预埋深度不小于300mm,外露长度不小于250,水平钢管与预埋钢管用双扣件扣牢。
4.2.6 剪刀撑与横向斜撑
本脚手架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式,随立杆、纵横向水平杆同步搭设,用通长剪刀撑沿架高呈“之”字形连续布置,剪刀撑每4步4 跨设置一道,斜杆水平夹角在45°~60°之间,跨越立杆的根数须满足下表中的规定: 0
剪刀撑斜杆的相交点须处于同一条直线上斜杆的连接采用搭接,其搭接长度≥1.0m,并用不少于3个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端的距离≥10cm。剪刀撑的一根斜杆扣在立柱上,另一根斜杆扣在小横杆伸出的端头上,两端分别用旋转扣件固定,在其中间增加2~4 个扣结点。所有固定点距主节点距离不大于15cm。最下部的斜杆与立杆的连接点距地面的高度控制在30cm 内。
4.2.7 防护设施
脚手架要满挂全封闭式的密目安全网。密目网采用1.8³6.0m 的规格,用网绳绑扎在大横杆外立杆里侧。作业层网应高于施工层平面1.2m,并在作业层下步架处设一道水平兜网。操作层脚手板必须满铺,其Ф本工程脚手架内立杆与建筑物结构外边缘净尺寸为650mm钢笆片铺设在短横杆上,短横杆与立杆间距等宽布置,间距1500,横杆一端与脚手架立杆扣接,另一端与楼层结构面固定,钢笆片用8#钢丝与短横杆扎牢。在悬挑层(6、14、22层),脚手架内档及脚手架走道范围内的钢笆片上须满铺碎木板,用钢钉钉牢。
作业层脚手架立杆于0.6m 及1.2m 处设有两道防护栏杆,底部侧面设0.18m 高的挡脚板。 4.2.8 人行马道
在建筑物东立面的E轴处设“之”字形人行马道,坡度1:3、宽度1.05m,以连接上下两结构面层。马道脚手板采用钢笆顺铺、每隔30cm 设置一根防滑木条,木条规格为20mm³40mm(厚度³宽度)。马道转角处设置休息平台,宽度大于1.50m。斜道两侧及平台外围均必须设置栏杆及挡脚板。栏杆设置两道,高度分别为0.6m 和1.2m,挡脚板高度不小于150mm,外侧用密目式安全立网封闭。
通道口处还应按要求设置防护棚,防护棚外挑1.80m,用钢管搭设,上铺钢笆外加一层木板,防护棚与平面成15度夹角,防护棚用钢管支撑,其间距为1.20m。
4.2.9 脚手架出入口的构造
出入口处挑空两根立杆、跨越三步三跨,大小为4.5m³5.4m(宽³高)。出入口处再搭设6.0m³4.5m³6.0m (长³宽³高)的防护棚,上铺5cm 厚的双层脚手板。
在出入口两侧的内、外排单立杆处分别增设一根辅立杆,并高于门洞口1~2 步,立柱用短管斜撑相互联系。上方悬空立柱处增加两根斜杆,斜杆与各主节点相交处用扣件固定。洞口上方增设两道横向支撑,应伸出斜腹杆的端部,以保证立柱悬空处的整体性。门洞两侧分别增加两根斜腹杆,并用旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端上,旋转扣件中心线至主节点的距离在15cm 内。当斜腹杆在1 跨内跨越2 个步距时,应在相交的大横杆处增设一根小横杆,将斜腹杆固定在其伸出端上;斜腹杆宜采用通长杆件,必须接长时用对接扣件连接。
4.2.10 扣件
螺栓拧紧扭力矩不小于40KN.m,且不应大于65KN.m,主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm,对接扣件开口应朝上或朝内,各杆件端头伸出扣件边缘的长度不应小于100mm。
4.3、外墙悬挑式脚手架搭设的构造要求及技术措施
4.3.1 外墙悬挑脚手架的设置
悬挑式外墙脚手架的搭设工艺,主要体现在型钢悬挑、钢丝绳反拉的悬挑体系部分,以及钢管斜撑、钢丝绳反拉和卸荷体系,其余施工工艺与落地式脚手架施工工艺一致。
本工程主楼标准层部分脚手架的搭设主要采用双排型钢悬挑钢丝绳反拉脚手架。由6层向上每隔8层为一个悬挑段,即在6、14、22层分别设置悬挑架,悬挑架体的最大高度为28.4m,因北侧主楼屋顶构架高度在113.2m,在该主楼屋顶构架层的第2层还须设置一道卸荷层,保证悬挑架的最大搭设高度不超过30.0m,在6层和14层平面位置搭设悬挑防护平架。
主楼在6、14、22层预埋悬挑钢梁,悬挑脚手架的架体分段高度为28.4m,悬挑钢梁采用16号工字钢,间距与脚手架立杆纵向间距等宽,为1500mm,脚手架宽1050mm,根据结构平面特征,在楼面预埋Ф20园环2个,用以固定16号工字钢,工字钢与园环固定好后用木榫塞牢固;在每个分荷体系设上拉钢丝绳,拉结点为上层楼面外围框架梁,吊环为22mm圆钢锚入砼内30d,钢丝绳采用(6³37+1 Φ19.5)。
考虑到安全功能,外架必须进行全封闭,由于北侧主楼22层向上悬挑架总高度达33.3m,故须在98.8m处卸荷一次,卸荷体系采用ф48³3.5脚手架钢管斜撑,间距同立杆间距为1500,钢丝绳采用Ф13(6³37+1)斜拉,间距同斜撑间距为1500。
4.3.1 脚手架的搭设
⑴ 平面布置:立杆纵向间距1.5m,脚手架宽度1.05m,内排立杆距建筑物结构边缘净距为650,立杆在转角短边处按尺寸进行分档,立杆与横杆用直角扣件扣紧,立杆的直接接头应相互错开50%,立杆的接头、相邻杆要错开,并布置在不同步距内,其接头距大横杆的距离不要大于步距的1/3,工艺同落地脚手架。
⑵ 立面布置 :大横杆步距1800,剪力撑要求满设,与水平杆夹角在45~60度之间,工艺同落地脚手架。
⑶ 连墙杆(同落地式脚手架)
⑷ 吊环
吊环是钢丝绳吊索与建筑物的连接件, 用Ф22的圆钢制成,圆钢直接预埋在结构梁外侧面,水平间距1.5米,待砼强度达75%后再安装钢丝绳,在砼强度达到设计值的100%后,悬挑脚手架受力体系完成。
⑸
悬挑架的设置
先在结构楼面上测量并标出钢梁的安装位置,并在此位置予埋2个“U”形卡环,间距大于800mm,“U”卡环采用Ф20钢筋制作,钢筋锚固长度Lae,当直锚长度不够时,可采用弯锚。钢梁与“U”形卡环之间用钢件焊接在一起,焊缝采用双面满焊,焊缝高度大于10,以承受水平方向推力。钢梁作为架体搭设基础,安装必须保证其平整度,同一道钢梁相对高度差不超过20mm,每根钢梁内外立杆落脚处的相对高差不超过5mm,安装钢梁时,必须利用原落地式脚手架搭设操作平台,便于操作。
吊环:吊环采用IФ19.5(6³37+1)。10t手拉胡芦将每个分荷架体起吊至略高于设计度度后,再将钢丝绳收紧,每端用四个钢丝绳夹卡紧钢丝绳。
钢丝绳:整体悬挑架体和钢丝绳收紧后,应逐一检查钢梁的高度是否统一、钢丝绳的松紧情况。一般情况下,钢梁内外吊点的钢丝绳、相邻悬挑体系间的钢丝绳必然产生松紧不一的现象,对此必须采取措施予以调整。
架体每升高10m,必须检查反拉钢丝绳、夹扣的松紧情况,并及时调整和处理。 (6) 卸荷体系设置
本工程在北侧主楼屋顶构架处(98.8m)设置卸荷,卸荷体系采用ф48³3.5脚手架钢管斜撑,斜撑钢管的间距同立杆间距,为
150013(
6³37+1)斜拉,间距同斜撑间距为1500。
(7)2400,悬挑长度为3000。平台托盘用20I字钢,卸料平台通过2Φ17.5斜拉钢丝绳进行卸载,使卸料平台上的荷载直接传至建筑物上。平台上要设有限定荷载标牌,每个卸料平台的限重为8.5KN/m,堆载要均匀,并根据不同品种的材料折算后限制堆料数量和堆料高度,卸料平台在使用过程中,必须设置醒目的限重标志,也可设置不同材料的堆积高度和宽度、长度。
主梁、次梁分别采用20#I字钢,所有构件均为螺栓连接,即为铰接。防护栏采用ø48³3.5 钢管,分别在高75cm、150cm处设立两道,并与四周工字钢焊接。四周工字钢外侧面及防护栏均刷红白相间的油漆标识,并满布密目安全网。平台每侧设两根Φ17.5钢丝绳,每根绳设夹具不少于3 个。钢丝绳与卸料平台钢管架接触处垫橡胶胶皮,以缓冲钢丝绳的拉力。钢丝绳通过梁上侧模对拉螺栓孔拉结,但两根钢丝绳不得拉结于同一个对拉螺栓孔,并且预留的梁上预留的孔洞要保证能让上述钢丝绳穿过。平台底面设5cm 厚的脚手板,满铺、铺牢、两端用8 号镀锌钢丝捆紧,并在四周设18cm 高的踢脚板。(我司已制作完整的卸料平台,施工时可直接运到工地现场吊装安装。) 5、设计与计算
本工程6层以上采用全封闭悬挑双排(局部三排)外脚手架,悬挑形式为:工字钢悬挑并钢丝绳斜拉结构,架体在6层、14层、22层进行悬挑,悬挑部分架体分段高度28.4m,计算时按照30.0m架体荷载对悬挑体系进行强度、刚度、稳定性等验算。
钢 管:钢管采用Φ48壁厚3.5的钢管,材质符合《普通碳素结构钢技术要求》GB700—88中Q235钢的
技术要求
扣 件:脚手架所使用的扣件,应符合JGJ22—85《钢管脚手架》的规定,材质应符合GB978—67《可
锻铸铁分类及技术条件》中的KT33—88的技术要求
挑 梁:Q235A 16号工字钢; 钢 丝 绳:6³37+1 Φ19.5光面钢丝绳
安 全 网:按市安全部门的有关规定,采用密目式安全网
脚 手 板:脚手板采用钢笆片,钢笆片采用Φ10和Φ6圆钢点焊制成,一般规格为1050³1000 花蓝螺丝:花蓝螺丝选用00型3.0,允许荷载≥30KG。 5.1、参数信息 5.1.1、脚手架参数
2
搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.50米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.80 米; 内排架距离结构外边缘宽度为0.65米;
采用的钢管类型为 横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数 0.80;
连墙件布置取两步三跨,竖向间距 3.60 米,水平间距4.50 米,采用扣件连接; 连墙件连接方式为双扣件连接; 5.1.2、活荷载参数
施工均布荷载标准值(kN/m):3.0;脚手架用途:结构、装饰用脚手架; 同时施工层数:2 层; 5.1.3、风荷载参数
本工程地处广东省深圳市,查结构设计及规范说明,基本风压为0.75,风荷载高度变化系数μz为0.930,风荷载体型系数μs为0.712;
计算中考虑风荷载作用; 5.1.4、静荷载参数
每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248;
脚手板自重标准值(kN/m):0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150; 安全设施与安全网自重标准值(kN/m):0.005;脚手板铺设层数:2 层;
脚手板类别: 800³1000钢笆片;栏杆挡板类别:栏杆、800³1000钢笆片脚手板挡板; 5.1.5、水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.75米,建筑物内锚固段长度 2.00 米。 与楼板连接的拉环直径(mm):20.0; 楼板混凝土标号:C30; 5.1.6、钢管、钢丝绳参数
⑴ 钢管截面特征(钢号:Q235,b 类): 2
2
2
2
2
(2)钢丝绳、型钢:
支撑数量为:1; 钢丝绳安全系数为:6.000;
钢丝绳与墙距离为(m):1.700,悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结。 5.2、小横杆的计算
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。 5.2.1、均布荷载值计算
小横杆的自重标准值: P1= 0.033 kN/m ;
脚手板的荷载标准值: P2= 0.350³1.500/3=0.175 kN/m ; 活荷载标准值: Q=3.000³1.500/3=1.500 kN/m;
荷载的计算值: q=1.2³0.033+1.2³0.175+1.4³1.500 = 2.350 kN/m; 小横杆计算简图 5.2.2、强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩, 计算公式如下
:
1
最大弯矩 M =8
³2.350³1.0502
qmax
= 0.324 kN.m; 最大应力计算值 σ = M6
3
2
2
qmax/W =0.324³10÷(5.08³10)=63.75 N/mm
荷载标准值 q=0.033+0.175+1.500 = 1.708 kN/m
;
最大挠度 Vqmax = 5.0³1.708³1050.04
/(384³2.060³105
³121900.0)=1.08 mm; 则Vqmax
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。 5.3.1、荷载值计算
小横杆的自重标准值: P1= 0.033³1.050=0.035 kN;
脚手板的荷载标准值: P2= 0.350³1.050³1.500/3=0.184 kN; 活荷载标准值:q= 3.000³1.050³1.500/3=1.575 kN;
荷载的设计值: P=(1.2³0.035+1.2³0.184+1.4³1.575)/2=1.234 kN;
大横杆计算简图 5.3.2、强度验算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。
M2
1max=0.08³1.575³1.50=0.284 kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M2max=0.267³1.234³1.500= 0.494 kN.m;
M = M1max + M2max = 0.284+0.494=0.778 kN.m
σ = M6
qmax/W = 0.778³10/5080=153.15 N/mm2
满足要求!
5.3.3、挠度验算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm 均布荷载最大挠度计算公式如下:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:
Vmax= 0.677³1.575³1500.0 /(100³2.060³10³121900.0) = 2.15 mm; 集中荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:
小横杆传递荷载 P=(0.035+0.184+1.575)/2=0.897kN
V= 1.883³0.897³1500.0/ ( 100 ³2.060³10³121900.0) = 3.405 mm;
最大挠度和:V= Vmax + Vpmax = 2.15+3.405=5.555 mm
按规范表5.1.7,
的旋转单扣件承载力取值为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(规范5.2.5): R ≤ Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 kN;
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 小横杆的自重标准值: P1 = 0.033³1.050³2/2=0.035 kN; 大横杆的自重标准值: P2 = 0.033³1.500=0.050 kN;
脚手板的自重标准值: P3 = 0.350³1.050³1.500/2=0.276 kN; 活荷载标准值: Q = 3.000³1.050³1.500 /2 = 2.363 kN; 荷载的设计值: R=1.2³(0.050+0.276)+1.4³2.363=3.698 kN; R
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载,搭设高度取最大值30.0m。 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(kN),为0.1248 NG1 = 0.1248³30.0=3.744kN;
(2)脚手板的自重标准值(kN/m);采用800³1000钢笆片,标准值为0.35 NG2= 0.350³2³1.500³(1.050+0.3)/2 = 0.709 kN;
(3)栏杆与脚手板挡板自重标准值(kN/m);采用栏杆、800³1000钢笆片脚手板挡板,标准值为0.15 NG3 = 0.150³2³1.500/2 = 0.225 kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
23
5
4
5
NG4 = 0.005³1.500³34.2 = 0.257kN; 经计算得到,静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.935kN;
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外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= 3.000³1.050³1.500³2/2 = 4.725 kN;
其中 Wo -- 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用: Wo = 0.750 kN/m2;
Uz -- 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: Uz= 0.930 ;
Us -- 风荷载体型系数:取值为0.712; 经计算得到,风荷载标准值
Wk = 0.7³0.930³0.712³0.750 = 0.348 kN/m2; 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2³4.935+ 1.4³4.725= 12.537kN; 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N = 1.2 NG+0.85³1.4NQ = 1.2³4.935+ 0.85³1.4³4.725=11.545kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为
MW = 0.85 ³1.4WkLah2
/10 =0.850 ³1.4³0.348³1.500³1.8002
/10 = 0.201 kN.m;5.6、立杆的稳定性计算
不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴向压力设计值 :N =12.537kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :k = 1.155 ; 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.500 ; 计算长度 ,由公式Lo = kμh 确定 :L0 = 3.119 m; 长细比 Lo/i = 196.000 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 :φ= 0.188 ; 立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2
; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3
; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2
;
N
2
σ =A=12537.000/(0.188³489.000)=136.37N/mm;
σ
立杆的轴心压力设计值 :N =11.545 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 : k = 1.155 ;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3 :
μ;
计算长度 ,长细比
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 = 4.89 cm; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm;
2
3
2
2
Nm
2
σ =A+w=11545.000/(0.188³489.000)+201000/5080.000 =165.15 N/mm;
σ
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算: Nl = Nlw + N0
风荷载标准值 Wk = 0.348 kN/m;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.200 m;
按《规范》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= 5.000 kN; 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算: Nlw = 1.4³Wk³Aw = 7.893 kN;
连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 12.893 kN; 连墙件承载力设计值按下式计算: Nf = φ²A²[f]
其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比L0/i = 300.000/15.900的结果查表得到 φ=0.949,L0为内排架距离墙的长度; 又: A = 4.89 cm;[f]=205.00 N/mm;
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949³4.890³10³205.000³10 = 95.132 kN; Nl =12.893
-4
3
2
2
2
2
由以上计算得到 Nl = 12.893小于双扣件的抗滑力 16.0 kN,满足要求!
5.8、悬挑梁的受力计算
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。
本方案中,脚手架排距为1050mm,内排脚手架距离墙体650mm,支拉斜杆的支点距离墙体为 1700mm, 水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00 cm,截面抵抗矩W = 141.00cm,截面积A = 26.10 cm。 脚手架集中荷载 N=1.2³5.459 +1.4³4.725 = 13.166 kN; 水平钢梁自重荷载 q=1.2³26100³0.0001³78.500 = 0.246 kN/m;
4
3
2
悬挑脚手架示意图
P
P
悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
悬挑脚手架支撑梁变形图(kN)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为
R[1] = 20.193 kN
; R[2] = 10.941 kN; R[3] = -0.069 kN。
钢丝绳拉力分解示意图
最大弯矩 Mmax= 2.257 kN.m;
最大应力 σ =M/1.05W+N/A= 2.257³10 /( 1.05 ³113000.0 )+12190/ 2610 = 23.7 N/mm; 水平支撑梁的最大应力计算值 23.7N/mm 小于水平支撑梁的抗压强度设计值 215.000 N/mm,满足要求!
5.9、悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下
2
2
6
2
其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
φb = 570 ³11.4³100.0³ 235 /( 1200.0³200.0³235.0) = 2.71 由于φb大于0.6,查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到 φb值为0.966。 经过计算得到最大应力 σ = 2.257³10 /( 0.966³113000.00 )= 20.68 N/mm; 水平钢梁的稳定性计算 σ =20.68 小于 [f] = 215.000 N/mm ,满足要求! 5.10
RAHUi
2
6
2
其中RUicosθi为钢绳的 拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisinθi 按照以上公式计算得到钢绳拉力为: RU1=28.557 kN; 5.11、拉绳的强度计算:
钢丝拉绳(支杆)的内力计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算,为 RU=28.557 kN
如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算:
其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN);
Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN),
计算中可以近似计算Fg=0.5d,d为钢丝绳直径(mm); α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6³37钢丝绳取0.82; K -- 钢丝绳使用安全系数。
由于钢丝绳选用的是旧钢丝绳,所以计算中钢丝绳的破断拉力总和 [Fg]取28.557³0.75=21.433kN,α=0.820,K=6.000,得到:Fg=K.[Fg]/ α=156.825KN。
根据计算结果,查《建筑施工手册》表14-3可得,为安全起见,钢丝绳可以选用直径为Φ19.5的6³37钢丝绳,能满足要求!
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为 N=RU=28.557kN
2
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为
2
1/2
其中 [f] 为拉环受力的单肢抗剪强度,取[f] = 125N/mm;
所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(2855.683³4/3.142³125.000) =18.000mm; 经计算选择拉环最小直径22 mm能满足要求! 5.12、锚固段与楼板连接的计算
水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=0.069 kN; 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:
2
其中 [f] ; 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[69.278³4/(3.142³50³2)]1/2 =0.939 mm; 水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度。 5.13 地下室顶板不回顶脚手架搭设最大高度计算
立杆纵距:La=1.50m;立杆横距:Lb=1.05;大横杆步距:h=1.8m;结构施工荷载qk=3.0N/m2;装饰施工荷载:qk=2.0 KN/m2;
扣件钢管件自重计算基数gk1=0.108KN/mⅠ 作业层面材料自重计算基数gk2=0.389 KN/m 整体拉结和防护材料自重计算基数gk3=0.0768KN/m
恒载标准值NGK=H0³( gk1+ gk3)+n1³La³gk2(n选2层作业,H。为最大搭设高度) NGK=H0³(0.1081+ 0.0768)+2³1.5³0.3891=0.1849H0+1.1673KN 装饰施工时活荷载标准值: NQK= n1 La gk2=2³1.5³1.1=3.3KN
轴向力设计值N=1.2 NGK+1.4 NQK=1.2³(0.1849H0+1.1673)+1.4³3.3 =0.22188H。+5.36KN
顶板承载力验算:N/Ad≤[б] {Ad=1.5³0.4=0.6m2 (1)5层屋面板承载力验算:
5层屋面楼板活荷载设计标准值:3.0KN;恒载设计标准值:13.0KN [б]=1.4³活载(3KN)+1.2³恒载(13KN)=19.8KN/m2 N=0.22188H。+5.36KN≤19.8³0.6=12.72kN H。=29.38m
经上述计算可知,5层屋面落地式脚手架在12层进行卸荷,最大承载力搭设高度H=8³
3.60m=28.80m
木。
(2)地下室顶板承载力验算:
地下室顶板活荷载设计标准值:30.0KN;恒载设计标准值:8.0KN [б]=1.4³活载(30.0KN)+1.2³恒载(8.0KN)=51.6KN/m2 N=0.22188H。+5.36KN≤51.6³0.6=12.72kN H0=115.42m
经上述计算可知,地下室顶板落地式脚手架搭设高满足设计要求。但在脚手架搭设时,其立杆基部需垫200x200x50厚的木板作垫木。 6、脚手架的搭设要求 6.1、工艺流程
悬挑型钢→检查准备,材料配备→定位, →纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆→
剪刀撑→连墙杆→铺脚手板→设置防护栏杆→扎安全网 6.2、立杆
200mm外的立杆上,横向扫地杆用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接, 立杆接长除顶步可采用搭接外,其余各层各步接头均采用对接扣件连接,对接.搭接均符合下列规定:
(1)立杆距墙面不得大于30 cm,立杆上的对接扣件交错布置:两根相临立杆的接头不设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm;各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3;
(2)搭接长度不小于1m,采用不少于2个旋转扣件固定 ,端部扣件,盖板的边缘至杆端距离不小于100mm 6.3、脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不超过相邻连墙件以上二步 6.4、每搭完一步脚手架后,应按规范要求校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度 6.5、剪刀撑,横向斜撑搭设应符合以下规定
6.5.1、脚手架设剪刀撑与横向斜撑,斜杆与地面的倾角在45~60之间,每道剪刀撑宽度为4跨。剪刀撑必须用红、白相间的架管搭设,在顶层施工高度处,脚手架外侧设水平挡脚板,挡脚板为公司统一制作。 6.5.2、脚手架视外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑;剪刀撑斜杆的衔接采用搭接,用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不大于150mm;剪刀撑斜杆连接不少于3个扣件。
6.6、作业层斜道的栏杆和挡脚板搭设符合下列规定 6.6.1、栏杆和挡脚板均应搭设应在外立杆的内侧; 6.6.2、上栏杆上皮高度为1.2m;
6.6.3 、挡脚板高度不小于180mm,中栏杆应居中设置. 6.7、脚手板的铺设符合下列规定:
6.7.1、 脚手板铺满、铺稳、离开墙面120~150mm,脚手板探头用直径3.2㎜的镀锌钢丝固定在支撑杆件上,严禁使用探头板。
6.7.2、 在拐角,斜道平台口处的脚手板,与模内水平杆可靠连接,防止滑动,自顶层的脚手板往下计,每隔12m铺满一层脚手板。
6.8、安全网、密目网按规定挂设,必须用尼龙绳绑扎
6.9、内档防护
本工程脚手架搭设时,为充分考虑到外墙玻璃幕墙的安装和施工,脚手架内立杆与建筑物结构外边缘净尺寸控制为650mm,由于净控尺寸大于规范要求,所以内档防护采取以下措施。
内档防护采用钢笆片和碎木板组成,每层采用钢笆片满铺,在内档处根据脚手架水平小横杆的跨距等距设置,即每隔1500设置一根短横杆,横杆一端与脚手架立杆扣接,另一端搁置在楼层结构面上,并用钢筋焊接固定,钢笆片用8#钢丝与短横杆扎牢。在悬挑层(6、14、22层),脚手架内档及脚手架走道范围内的钢笆片上须满铺碎木板,用钢钉钉牢。
7、脚手架的拆除
7.1、拆除脚手架前的准备工作应符合下列规定:
(1,方可进行拆除;
(2
(3)根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施,经主管部门批准后方可实施。
(4)拆除前由单位工程负责人进行拆除安全技术交底。
(5)清除脚手架上杂物及地面障碍物。
7.2、脚手架拆除时应符合下列规定:
(1)拆除作业必须由上至下、逐层拆卸,严禁上下同时作业。按自上而下,先装者后拆,后装者先拆的顺序进行,一般的拆除顺序为:安全网→栏杆→脚手板→剪刀撑→纵杆→大横杆→立杆。
(2)不准分立面拆架或上下两步同时进行拆架,做到一步一清,一杆一清,剪刀撑应先拆除中间后拆除两头扣.拆立杆时,拆除同步下降,所有杆件和扣件在拆除时应分离,不准在杆件上附着扣件或两杆连着送到地面.
(3)连墙杆必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙杆整层或数层拆除后再拆除脚手架,分段拆除高差不应大于两步,如高差大于两步应增设连墙杆加固。
(4)分段分面拆除时,对不拆除的脚手架两段应按规定设置连墙杆和横向斜撑加固。
7.3、卸料时应符合下列规定:
(1)各构配件严禁抛掷至地面。
(2)运至地面的构配件应按规范要求及时检查、修整与保养,并按品种、规格随时码堆存放。
(3)拆除脚手架时,要加强对成品的保护,以免损坏门窗及外墙饰面.
(4)每天拆架下班时,不应留下隐患部位.
8、脚手架的检查和验收
8.1、严格按照规范规定对进场构配件进行检查和验收,不合格的构配件严禁使用。
8.2、脚手架及其基础应在下列阶段进行检查和验收:
(1)基础完工后,脚手架搭设前。
(2)作业层上施加荷载前。
(3)每搭设完10~13米高度后。
(4)达到设计高度后。
(5)遇有六级大风和大雨后。
(6)停用超过一个月。
8.3、验收依据:
(1)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
(2)本施工组织设计。
(3)技术交底文件。
8.4、脚手架定期检查项目:
(1)杆件的设置和连接是否符合构造要求。
(2)地基是否积水、底座是否松动、立杆是否悬空。
(3)扣件螺栓是否松动。
(4)立杆的沉降与垂直度偏差是否符合规范要求。
(5)安全防护措施是否符合要求。
(6)是否超载。
9
1. 搭除脚手架必须持证上岗,并定期进行身体检查,凡患有高血压、贫血病、心脏病及其他不适于高空作业
者,一律不得上脚手架操作.
2. 搭拆脚手架时,操作人员必须戴好安全帽,系好安全带,使用的工具要放在工具袋内,防止掉落伤人,登高
要穿防滑鞋,袖口及裤口要扎紧.
3. 拆下的零部件要装入容器内,用吊蓝吊下,拆下的钢管要绑扎牢固,双点起吊,严禁从高空抛掷(利用塔吊
吊运)。
4、脚手架的构配件质量和搭设质量应按规范要求进行检查验收,合格后方可使用。
5、作业层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、泵送混凝土和砂浆的输送泵等固定在脚手架上,严禁挂起重设备。
6、当有六级或六级以上大风和雾、雨天气时应停止脚手架搭设与拆除作业,雨后作业应设置防滑条。
7、安全网搭设应按有关规定搭设或拆除。
8、脚手架使用期间严禁拆除下列杆件:
(1)主节点处纵、横水平杆和纵、横扫地杆。
(2)连墙杆。
9、不得在脚手架基础及临近处进行挖掘作业,否则应采取安全措施,并报主管部门批准。
10、在脚手架上进行电、气焊作业,必须有防火措施和专人看管。
11、搭设或拆除脚手架时,地面应设围栏和警示标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。
12、搭设脚手架起步时,应设临时剪刀撑,搭设中要随时按规定做好脚手架与主体拉撑工作,铺好脚手板,固
定好挡脚杆和防护栏杆,拉好安全网.
13、脚手架设防雷装置,脚手架每隔50m设一处接地,其最远点到接触脚手架上电阻不得超过10Ω.
14、拆除架子在使用电焊切割时,派专职人员做好防火工作、配备料斗、防止火星和切割物溅落(如室内已装饰,窗要关好,窗未安装好的应派专人看好)。
15、搭设过程中应由工地项目经理组织有关人员及时检查,按有关规定报请公司安全科组织人员(项目经理、安全员、架子工、班长等)进行检查,验收和鉴证,标准化工地每两步挂验收合格牌一块。
16、在工程施工过程中,应派有经验的架子工负责对脚手架进行检查与保修工作.扣件松动时及时拧紧;脚手架上不得堆放各种材料,每天安排专人进行整个施工区域的安全检查,特别在大风雨后,项目经理要及时组织有关人员对架子进行全面检查。
17、脚手架应由工地安全员定期检查(如立杆垂直度,沉降观测等).如发现问题及时采用措施予以解决。
18、脚手架验收合格后,任何人不得擅自拆改,如需做局部拆改时,需经项目经理同意由架子工操作。
19、加强对楼梯口,
20
10、脚手架使用与保护
1、脚手架使用中必须经常检查,清除架上杂物,严禁在架子堆放过多的施工材料,或多人挤在一起,以防架子超载。
2、脚手架上施工材料应随用随运,施工荷载不得大于3000N/M,使用的工具、材料等应尽量放在脚手架内侧,以减少倾覆力矩。
3、施工过程中,应有专人负责经常检查脚手架,如发现连接部件有松动、位移现象时,应及时采取加固措施。
南京****集团****科技中心项目部
2008年2月22日 2
****科技中心项目外墙脚手架工程搭拆专项施工方案
1、工程概况 .......................................................................... - 1 -
2、编制依据 .......................................................................... - 1 -
3、施工准备 .......................................................................... - 1 -
4、施工部署 - 3 -
5、设计与计算 ........................................................................ - 8 -
6、脚手架的搭设要求 ................................................................. - 19 -
7、脚手架的拆除 ..................................................................... - 20 -
8、脚手架的检查和验收 ............................................................... - 20 -
9、脚手架搭设的安全管理 ............................................................. - 21 -
10、脚手架使用与保护 ................................................................ - 22 -
****科技中心项目外墙脚手架工程搭拆专项方案
1、工程概况
****科技中心项目工程由深圳****激光科技股份有限公司投资兴建的研发楼,南京****集团深圳分公司进行总承包。该项目位于深圳市南山区**科技开发区中区,南临**大道,东临**路,西临在建****项目工地,本工程总占地面积5999.98平方米,总建筑面积为77388.59平方米;地下室为4层,地上部分25层;1~52,3.60m,塔楼屋面建筑高度95.20m,自屋面向上有3113.2m,整体建筑总高度最高为113.20m米;本工程±0.000相对绝对标高29.95m。
施工工期:裙房封顶4月中下旬,主楼层面封顶7月中下旬,项目竣工交验2009年1月初。 本脚手架主要为上部主体结构施工阶段和装饰施工阶段使用,地下室部分脚手架方案已编制并施工完毕。本工程悬挑架范围:6~13层;14~21层;22~屋顶构架层,其中F轴以北塔楼屋顶向上构架部分须卸荷一次,共分三次悬挑,一次卸荷,单次悬挑层数为8层,悬挑高度为28.40m。由于幕墙安装要求,脚手架内立杆距结构外边缘净尺寸控制为650mm,内档用钢管、钢笆和旧木板作每层封闭式内档防护。地下部分采用落地式脚手架,详见地下室脚手架专项施工方案。所有架体均为一架三用,既用于结构施工和装修施工,同时兼作安全防护。方案中需对地下室顶板(设计活载标准值为30kN/m)和6层裙房屋面楼板(设计活载标准值为3kN/m)进行承载验算。 2、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 《建筑施工安全检查标准》; 1.3 《建筑施工高处作业安全技术规范》; 1.4 《钢管脚手架扣件》; 1.5 《直缝电焊钢管》 ; 1.6 《可锻铸铁分类及技术条件》; 1.7 《普通碳素结构钢技术要求》 1.8 《碳素结构钢》
1.9 《深圳****科技中心项目工程施工图纸》及其他相关文件、资料; 2.0 国家现行施工验收规范、标准及广东省和深圳市有关规定; 2.1 本公司ISO9002国际标准化质量管理体系有关文件。 3、施工准备
3.1、安全、生产施工组织机构
安全生产、文明施工是企业生存与发展的前提条件,是达到无重大伤亡事故的必然保障,也是我项目部创建“市优质文明标化工地”的根本要求。为此经理部成立以项目经理为组长的安全防护领导小组,其机构组成、人员编制及责任分工如下:
组 长:****——负责总体协调工作;
2
2
副组长:****——负责日常生产;
****——现场施工技术总负责;
组 员:****——方案编制、技术交底;
****(安全员)——现场施工指挥、质量检查;
外架所需材料、劳动力计划均由施工员****负责编制,材料员****负责组织进场,技术交底工作由施工员****负责向班组交底,检查验收工作由安全员****负责。 3.2、劳动力计划
搭设阶段共需架子工20名,维护阶段共需架子工10名,拆除阶段共需架子工30名,所有架子工必须
3.3、材料计划1、脚手架搭设的材料要求 (1)钢管
钢管采用Φ48壁厚3.5的钢管,材质符合《碳素结构钢》(GB/T 700)、《普通碳素结构钢技术要求》GB 700—88中Q235-A级钢的技术要求,钢管上严禁打孔,表面平直光滑,无裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道,并涂刷防锈漆。
(2) 扣件
脚手架所使用的扣件,应符合《钢管脚手架扣件》(GB15831)、《直缝电焊钢管》 (GB/T13793)的规定,材质应符合GB978—67《可锻铸铁分类及技术条件》中的KT33—88的技术要求。
(3) 钢丝绳
选用6³37+1 Φ19.5光面钢丝绳,破断拉力≥18400KG。断股、锈蚀严重的钢丝绳不得使用。旧钢丝绳应经技术部门鉴定确认合格后(必要时须经荷载试验)方可投入使用。
(4) 工字钢钢梁、钢梁连墙板
工字钢选用Q235A的16#工字钢,材质应符合《普通碳素结构钢技术要求》GB700—88中的Q235A的钢的技术要求,且钢材表面应无锈蚀、麻点或划痕等缺陷。
(5) 钢梁基部钢筋套箍、吊环连墙栓、吊环应选用Φ20钢筋制作,钢材要求有出厂质量证明书,符合现行国家规范GB700—88要求。
(6) 脚手板
脚手板采用钢笆片,钢笆片采用Φ10和Φ6圆钢点焊制成,一般规格为1050*1000。 (7) 安全网
按市安全部门的有关规定,采用密目式安全网。 (8) 花蓝螺丝
花蓝螺丝选用00型3.0,允许荷载≥30KG。 2、脚手架主要施工材料计划见下表:
44.1 设计总体思路
由于工期紧迫,为加快进度、满足防护要求,本工程采用全封闭双排(局部三排)外脚手架(落地架和悬挑架相结合,分段搭设)。落地脚手架范围:1~5层,直接座落在地下室顶板上;悬挑架范围:6~13层;14~21层;22~屋顶构架层,其中F轴以北塔楼屋顶向上构架部分须卸荷一次,共分三次悬挑,一次卸荷,单次悬挑层数为8层,悬挑高度为28.40m。详见后附《外脚手架剖面图》。由于幕墙安装要求,脚手架内立杆距结构外边缘净尺寸控制为650mm,内档用钢管、钢笆和旧木板作每层封闭式内档防护。
结合本工程结构形式、实际施工特点,地下部分采用落地式脚手架,详见地下室脚手架专项施工方案。上部结构:裙房为1~5层,6层以上为主楼,屋面以上有10.8m+7.6m的构架层。在上部结构施工阶段,裙房外墙脚手架采用全封闭落地式双排(局部三排)脚手架,直接搭设在-1层和±0.0m地下室顶板上,搭设总高度为27.7m。6层平面在东、南、北立面采用型钢悬挑+钢丝绳卸荷的挑架体系,在西立面采用落地式脚手架,脚手架直接搭设在裙房屋面上;在14、22层进行第2、3次悬挑施工。
脚手架沿建筑物周边搭设两道封闭的水平防护平架,分别在7层、15层设置,平架应外高内低,与水平呈15度角,伸出外立杆4.5~5.5m ,斜杆与横杆均用钢管搭设,上铺木工板与横杆固定牢。平架底部须张挂密目式安全网,详后图示。所有架体均为一架三用,既用于结构施工和装修施工,同时兼作安全防护。
方案中需对地下室顶板(设计活载标准值为30kN/m)和6层裙房屋面楼板(设计活载标准值为3kN/m)进行承载验算,验算时荷载取值按装修荷载考虑,若不满足要求,则须在地下室相应层次的相应部位设回撑用的钢管脚手架支撑。
4.2、外墙落地式脚手架搭设的构造要求及技术措施
4.2.1 脚手架基部处理
裙楼1~5层脚手架为落地双排钢管脚手架,脚手架直接在地下室顶板上搭设。立杆基部设200³200³50厚的木垫板,布设必须平稳,不得悬空。
2
2
4.2.2 立杆
立杆采用单立杆,立杆距建筑物结构外边缘立面0.15+0.30+ 0.20(幕墙安装尺寸)=0.65m,排距(横距)为1.05m、纵距为1.5m,大横杆步距为1.80m,立杆顶端高出裙房屋面周边女儿墙顶部结构面向上1.8m,立杆与大横杆采用直角扣件连接。
脚手架必须设置纵横向扫地杆,扫地杆用直角扣件固定在距底座向上0.20m 处的立柱上,横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上。当立杆基础不在同一高度平面上时,必须将高处的纵向的地杆向低处延长两跨,并与立杆固定,高低差不大于1.0m。
4.2.3 大横杆(纵向水平杆)
大横杆置于小横杆之上,在立杆的内侧,用直角扣件与立柱扣紧,大横杆采用对接扣件连接,其接头交错布置,不在同步、同跨内。相邻接头水平距离不小于0.50m,各接头距立柱的距离不大于立杆纵距的1/3,即不大于0.60m。如采用搭接,搭接长度不少于1.0m,应等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接大横杆杆端的距离不应小于0.10m。
根据作业层脚手板搭设的需要,须在两立柱之间增设1根大横杆,大横杆纵距550mm 4.2.4 小横杆(横向水平杆)
30cm。
4.2.5 连墙件
连墙杆件设置时应从底层第一步纵向水平杆处开始设置,当下部暂不能设置连墙杆件时,可搭设抛撑,抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接,与地面的倾角应在45 ~60之间,抛撑在连墙杆件搭设后方可拆除。本工程所有连墙件均采用刚性连接,连墙杆用φ48³3.5 的钢管,它与脚手架、建筑物的连接采用直角扣件。连墙杆件应呈水平布置,当不能水平布置时,与脚手架连接的一端应下斜连接,不得采用上斜连接。
连墙件横、竖向顺序排列、均匀布置、与架体和结构立面垂直,并尽量靠近主节点(距主节点的距离不大于30cm)。如在规定的位置上设置有困难,应在邻邦近点处补足。连墙杆伸出扣件的距离应大于10cm,靠近框架柱的小横杆可直接作连墙杆用。
连墙杆件的水平间距不大于4.50m,垂直间距不大于3.60m。根据本工程特点,在竖直方向上,每层楼均应设置,设置时连接杆应上下错开,成菱形布置。
连墙杆必须采用可承受拉力和压力的构造,本工程采用短钢管预埋在砼边梁内,预埋深度不小于300mm,外露长度不小于250,水平钢管与预埋钢管用双扣件扣牢。
4.2.6 剪刀撑与横向斜撑
本脚手架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式,随立杆、纵横向水平杆同步搭设,用通长剪刀撑沿架高呈“之”字形连续布置,剪刀撑每4步4 跨设置一道,斜杆水平夹角在45°~60°之间,跨越立杆的根数须满足下表中的规定: 0
剪刀撑斜杆的相交点须处于同一条直线上斜杆的连接采用搭接,其搭接长度≥1.0m,并用不少于3个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端的距离≥10cm。剪刀撑的一根斜杆扣在立柱上,另一根斜杆扣在小横杆伸出的端头上,两端分别用旋转扣件固定,在其中间增加2~4 个扣结点。所有固定点距主节点距离不大于15cm。最下部的斜杆与立杆的连接点距地面的高度控制在30cm 内。
4.2.7 防护设施
脚手架要满挂全封闭式的密目安全网。密目网采用1.8³6.0m 的规格,用网绳绑扎在大横杆外立杆里侧。作业层网应高于施工层平面1.2m,并在作业层下步架处设一道水平兜网。操作层脚手板必须满铺,其Ф本工程脚手架内立杆与建筑物结构外边缘净尺寸为650mm钢笆片铺设在短横杆上,短横杆与立杆间距等宽布置,间距1500,横杆一端与脚手架立杆扣接,另一端与楼层结构面固定,钢笆片用8#钢丝与短横杆扎牢。在悬挑层(6、14、22层),脚手架内档及脚手架走道范围内的钢笆片上须满铺碎木板,用钢钉钉牢。
作业层脚手架立杆于0.6m 及1.2m 处设有两道防护栏杆,底部侧面设0.18m 高的挡脚板。 4.2.8 人行马道
在建筑物东立面的E轴处设“之”字形人行马道,坡度1:3、宽度1.05m,以连接上下两结构面层。马道脚手板采用钢笆顺铺、每隔30cm 设置一根防滑木条,木条规格为20mm³40mm(厚度³宽度)。马道转角处设置休息平台,宽度大于1.50m。斜道两侧及平台外围均必须设置栏杆及挡脚板。栏杆设置两道,高度分别为0.6m 和1.2m,挡脚板高度不小于150mm,外侧用密目式安全立网封闭。
通道口处还应按要求设置防护棚,防护棚外挑1.80m,用钢管搭设,上铺钢笆外加一层木板,防护棚与平面成15度夹角,防护棚用钢管支撑,其间距为1.20m。
4.2.9 脚手架出入口的构造
出入口处挑空两根立杆、跨越三步三跨,大小为4.5m³5.4m(宽³高)。出入口处再搭设6.0m³4.5m³6.0m (长³宽³高)的防护棚,上铺5cm 厚的双层脚手板。
在出入口两侧的内、外排单立杆处分别增设一根辅立杆,并高于门洞口1~2 步,立柱用短管斜撑相互联系。上方悬空立柱处增加两根斜杆,斜杆与各主节点相交处用扣件固定。洞口上方增设两道横向支撑,应伸出斜腹杆的端部,以保证立柱悬空处的整体性。门洞两侧分别增加两根斜腹杆,并用旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端上,旋转扣件中心线至主节点的距离在15cm 内。当斜腹杆在1 跨内跨越2 个步距时,应在相交的大横杆处增设一根小横杆,将斜腹杆固定在其伸出端上;斜腹杆宜采用通长杆件,必须接长时用对接扣件连接。
4.2.10 扣件
螺栓拧紧扭力矩不小于40KN.m,且不应大于65KN.m,主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm,对接扣件开口应朝上或朝内,各杆件端头伸出扣件边缘的长度不应小于100mm。
4.3、外墙悬挑式脚手架搭设的构造要求及技术措施
4.3.1 外墙悬挑脚手架的设置
悬挑式外墙脚手架的搭设工艺,主要体现在型钢悬挑、钢丝绳反拉的悬挑体系部分,以及钢管斜撑、钢丝绳反拉和卸荷体系,其余施工工艺与落地式脚手架施工工艺一致。
本工程主楼标准层部分脚手架的搭设主要采用双排型钢悬挑钢丝绳反拉脚手架。由6层向上每隔8层为一个悬挑段,即在6、14、22层分别设置悬挑架,悬挑架体的最大高度为28.4m,因北侧主楼屋顶构架高度在113.2m,在该主楼屋顶构架层的第2层还须设置一道卸荷层,保证悬挑架的最大搭设高度不超过30.0m,在6层和14层平面位置搭设悬挑防护平架。
主楼在6、14、22层预埋悬挑钢梁,悬挑脚手架的架体分段高度为28.4m,悬挑钢梁采用16号工字钢,间距与脚手架立杆纵向间距等宽,为1500mm,脚手架宽1050mm,根据结构平面特征,在楼面预埋Ф20园环2个,用以固定16号工字钢,工字钢与园环固定好后用木榫塞牢固;在每个分荷体系设上拉钢丝绳,拉结点为上层楼面外围框架梁,吊环为22mm圆钢锚入砼内30d,钢丝绳采用(6³37+1 Φ19.5)。
考虑到安全功能,外架必须进行全封闭,由于北侧主楼22层向上悬挑架总高度达33.3m,故须在98.8m处卸荷一次,卸荷体系采用ф48³3.5脚手架钢管斜撑,间距同立杆间距为1500,钢丝绳采用Ф13(6³37+1)斜拉,间距同斜撑间距为1500。
4.3.1 脚手架的搭设
⑴ 平面布置:立杆纵向间距1.5m,脚手架宽度1.05m,内排立杆距建筑物结构边缘净距为650,立杆在转角短边处按尺寸进行分档,立杆与横杆用直角扣件扣紧,立杆的直接接头应相互错开50%,立杆的接头、相邻杆要错开,并布置在不同步距内,其接头距大横杆的距离不要大于步距的1/3,工艺同落地脚手架。
⑵ 立面布置 :大横杆步距1800,剪力撑要求满设,与水平杆夹角在45~60度之间,工艺同落地脚手架。
⑶ 连墙杆(同落地式脚手架)
⑷ 吊环
吊环是钢丝绳吊索与建筑物的连接件, 用Ф22的圆钢制成,圆钢直接预埋在结构梁外侧面,水平间距1.5米,待砼强度达75%后再安装钢丝绳,在砼强度达到设计值的100%后,悬挑脚手架受力体系完成。
⑸
悬挑架的设置
先在结构楼面上测量并标出钢梁的安装位置,并在此位置予埋2个“U”形卡环,间距大于800mm,“U”卡环采用Ф20钢筋制作,钢筋锚固长度Lae,当直锚长度不够时,可采用弯锚。钢梁与“U”形卡环之间用钢件焊接在一起,焊缝采用双面满焊,焊缝高度大于10,以承受水平方向推力。钢梁作为架体搭设基础,安装必须保证其平整度,同一道钢梁相对高度差不超过20mm,每根钢梁内外立杆落脚处的相对高差不超过5mm,安装钢梁时,必须利用原落地式脚手架搭设操作平台,便于操作。
吊环:吊环采用IФ19.5(6³37+1)。10t手拉胡芦将每个分荷架体起吊至略高于设计度度后,再将钢丝绳收紧,每端用四个钢丝绳夹卡紧钢丝绳。
钢丝绳:整体悬挑架体和钢丝绳收紧后,应逐一检查钢梁的高度是否统一、钢丝绳的松紧情况。一般情况下,钢梁内外吊点的钢丝绳、相邻悬挑体系间的钢丝绳必然产生松紧不一的现象,对此必须采取措施予以调整。
架体每升高10m,必须检查反拉钢丝绳、夹扣的松紧情况,并及时调整和处理。 (6) 卸荷体系设置
本工程在北侧主楼屋顶构架处(98.8m)设置卸荷,卸荷体系采用ф48³3.5脚手架钢管斜撑,斜撑钢管的间距同立杆间距,为
150013(
6³37+1)斜拉,间距同斜撑间距为1500。
(7)2400,悬挑长度为3000。平台托盘用20I字钢,卸料平台通过2Φ17.5斜拉钢丝绳进行卸载,使卸料平台上的荷载直接传至建筑物上。平台上要设有限定荷载标牌,每个卸料平台的限重为8.5KN/m,堆载要均匀,并根据不同品种的材料折算后限制堆料数量和堆料高度,卸料平台在使用过程中,必须设置醒目的限重标志,也可设置不同材料的堆积高度和宽度、长度。
主梁、次梁分别采用20#I字钢,所有构件均为螺栓连接,即为铰接。防护栏采用ø48³3.5 钢管,分别在高75cm、150cm处设立两道,并与四周工字钢焊接。四周工字钢外侧面及防护栏均刷红白相间的油漆标识,并满布密目安全网。平台每侧设两根Φ17.5钢丝绳,每根绳设夹具不少于3 个。钢丝绳与卸料平台钢管架接触处垫橡胶胶皮,以缓冲钢丝绳的拉力。钢丝绳通过梁上侧模对拉螺栓孔拉结,但两根钢丝绳不得拉结于同一个对拉螺栓孔,并且预留的梁上预留的孔洞要保证能让上述钢丝绳穿过。平台底面设5cm 厚的脚手板,满铺、铺牢、两端用8 号镀锌钢丝捆紧,并在四周设18cm 高的踢脚板。(我司已制作完整的卸料平台,施工时可直接运到工地现场吊装安装。) 5、设计与计算
本工程6层以上采用全封闭悬挑双排(局部三排)外脚手架,悬挑形式为:工字钢悬挑并钢丝绳斜拉结构,架体在6层、14层、22层进行悬挑,悬挑部分架体分段高度28.4m,计算时按照30.0m架体荷载对悬挑体系进行强度、刚度、稳定性等验算。
钢 管:钢管采用Φ48壁厚3.5的钢管,材质符合《普通碳素结构钢技术要求》GB700—88中Q235钢的
技术要求
扣 件:脚手架所使用的扣件,应符合JGJ22—85《钢管脚手架》的规定,材质应符合GB978—67《可
锻铸铁分类及技术条件》中的KT33—88的技术要求
挑 梁:Q235A 16号工字钢; 钢 丝 绳:6³37+1 Φ19.5光面钢丝绳
安 全 网:按市安全部门的有关规定,采用密目式安全网
脚 手 板:脚手板采用钢笆片,钢笆片采用Φ10和Φ6圆钢点焊制成,一般规格为1050³1000 花蓝螺丝:花蓝螺丝选用00型3.0,允许荷载≥30KG。 5.1、参数信息 5.1.1、脚手架参数
2
搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.50米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.80 米; 内排架距离结构外边缘宽度为0.65米;
采用的钢管类型为 横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数 0.80;
连墙件布置取两步三跨,竖向间距 3.60 米,水平间距4.50 米,采用扣件连接; 连墙件连接方式为双扣件连接; 5.1.2、活荷载参数
施工均布荷载标准值(kN/m):3.0;脚手架用途:结构、装饰用脚手架; 同时施工层数:2 层; 5.1.3、风荷载参数
本工程地处广东省深圳市,查结构设计及规范说明,基本风压为0.75,风荷载高度变化系数μz为0.930,风荷载体型系数μs为0.712;
计算中考虑风荷载作用; 5.1.4、静荷载参数
每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248;
脚手板自重标准值(kN/m):0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150; 安全设施与安全网自重标准值(kN/m):0.005;脚手板铺设层数:2 层;
脚手板类别: 800³1000钢笆片;栏杆挡板类别:栏杆、800³1000钢笆片脚手板挡板; 5.1.5、水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.75米,建筑物内锚固段长度 2.00 米。 与楼板连接的拉环直径(mm):20.0; 楼板混凝土标号:C30; 5.1.6、钢管、钢丝绳参数
⑴ 钢管截面特征(钢号:Q235,b 类): 2
2
2
2
2
(2)钢丝绳、型钢:
支撑数量为:1; 钢丝绳安全系数为:6.000;
钢丝绳与墙距离为(m):1.700,悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结。 5.2、小横杆的计算
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。 5.2.1、均布荷载值计算
小横杆的自重标准值: P1= 0.033 kN/m ;
脚手板的荷载标准值: P2= 0.350³1.500/3=0.175 kN/m ; 活荷载标准值: Q=3.000³1.500/3=1.500 kN/m;
荷载的计算值: q=1.2³0.033+1.2³0.175+1.4³1.500 = 2.350 kN/m; 小横杆计算简图 5.2.2、强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩, 计算公式如下
:
1
最大弯矩 M =8
³2.350³1.0502
qmax
= 0.324 kN.m; 最大应力计算值 σ = M6
3
2
2
qmax/W =0.324³10÷(5.08³10)=63.75 N/mm
荷载标准值 q=0.033+0.175+1.500 = 1.708 kN/m
;
最大挠度 Vqmax = 5.0³1.708³1050.04
/(384³2.060³105
³121900.0)=1.08 mm; 则Vqmax
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。 5.3.1、荷载值计算
小横杆的自重标准值: P1= 0.033³1.050=0.035 kN;
脚手板的荷载标准值: P2= 0.350³1.050³1.500/3=0.184 kN; 活荷载标准值:q= 3.000³1.050³1.500/3=1.575 kN;
荷载的设计值: P=(1.2³0.035+1.2³0.184+1.4³1.575)/2=1.234 kN;
大横杆计算简图 5.3.2、强度验算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。
M2
1max=0.08³1.575³1.50=0.284 kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M2max=0.267³1.234³1.500= 0.494 kN.m;
M = M1max + M2max = 0.284+0.494=0.778 kN.m
σ = M6
qmax/W = 0.778³10/5080=153.15 N/mm2
满足要求!
5.3.3、挠度验算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm 均布荷载最大挠度计算公式如下:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:
Vmax= 0.677³1.575³1500.0 /(100³2.060³10³121900.0) = 2.15 mm; 集中荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:
小横杆传递荷载 P=(0.035+0.184+1.575)/2=0.897kN
V= 1.883³0.897³1500.0/ ( 100 ³2.060³10³121900.0) = 3.405 mm;
最大挠度和:V= Vmax + Vpmax = 2.15+3.405=5.555 mm
按规范表5.1.7,
的旋转单扣件承载力取值为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(规范5.2.5): R ≤ Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 kN;
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 小横杆的自重标准值: P1 = 0.033³1.050³2/2=0.035 kN; 大横杆的自重标准值: P2 = 0.033³1.500=0.050 kN;
脚手板的自重标准值: P3 = 0.350³1.050³1.500/2=0.276 kN; 活荷载标准值: Q = 3.000³1.050³1.500 /2 = 2.363 kN; 荷载的设计值: R=1.2³(0.050+0.276)+1.4³2.363=3.698 kN; R
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载,搭设高度取最大值30.0m。 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(kN),为0.1248 NG1 = 0.1248³30.0=3.744kN;
(2)脚手板的自重标准值(kN/m);采用800³1000钢笆片,标准值为0.35 NG2= 0.350³2³1.500³(1.050+0.3)/2 = 0.709 kN;
(3)栏杆与脚手板挡板自重标准值(kN/m);采用栏杆、800³1000钢笆片脚手板挡板,标准值为0.15 NG3 = 0.150³2³1.500/2 = 0.225 kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
23
5
4
5
NG4 = 0.005³1.500³34.2 = 0.257kN; 经计算得到,静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.935kN;
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外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= 3.000³1.050³1.500³2/2 = 4.725 kN;
其中 Wo -- 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用: Wo = 0.750 kN/m2;
Uz -- 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: Uz= 0.930 ;
Us -- 风荷载体型系数:取值为0.712; 经计算得到,风荷载标准值
Wk = 0.7³0.930³0.712³0.750 = 0.348 kN/m2; 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2³4.935+ 1.4³4.725= 12.537kN; 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N = 1.2 NG+0.85³1.4NQ = 1.2³4.935+ 0.85³1.4³4.725=11.545kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为
MW = 0.85 ³1.4WkLah2
/10 =0.850 ³1.4³0.348³1.500³1.8002
/10 = 0.201 kN.m;5.6、立杆的稳定性计算
不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴向压力设计值 :N =12.537kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :k = 1.155 ; 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.500 ; 计算长度 ,由公式Lo = kμh 确定 :L0 = 3.119 m; 长细比 Lo/i = 196.000 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 :φ= 0.188 ; 立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2
; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3
; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2
;
N
2
σ =A=12537.000/(0.188³489.000)=136.37N/mm;
σ
立杆的轴心压力设计值 :N =11.545 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 : k = 1.155 ;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3 :
μ;
计算长度 ,长细比
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 = 4.89 cm; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm;
2
3
2
2
Nm
2
σ =A+w=11545.000/(0.188³489.000)+201000/5080.000 =165.15 N/mm;
σ
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算: Nl = Nlw + N0
风荷载标准值 Wk = 0.348 kN/m;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.200 m;
按《规范》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= 5.000 kN; 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算: Nlw = 1.4³Wk³Aw = 7.893 kN;
连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 12.893 kN; 连墙件承载力设计值按下式计算: Nf = φ²A²[f]
其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比L0/i = 300.000/15.900的结果查表得到 φ=0.949,L0为内排架距离墙的长度; 又: A = 4.89 cm;[f]=205.00 N/mm;
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949³4.890³10³205.000³10 = 95.132 kN; Nl =12.893
-4
3
2
2
2
2
由以上计算得到 Nl = 12.893小于双扣件的抗滑力 16.0 kN,满足要求!
5.8、悬挑梁的受力计算
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。
本方案中,脚手架排距为1050mm,内排脚手架距离墙体650mm,支拉斜杆的支点距离墙体为 1700mm, 水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00 cm,截面抵抗矩W = 141.00cm,截面积A = 26.10 cm。 脚手架集中荷载 N=1.2³5.459 +1.4³4.725 = 13.166 kN; 水平钢梁自重荷载 q=1.2³26100³0.0001³78.500 = 0.246 kN/m;
4
3
2
悬挑脚手架示意图
P
P
悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
悬挑脚手架支撑梁变形图(kN)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为
R[1] = 20.193 kN
; R[2] = 10.941 kN; R[3] = -0.069 kN。
钢丝绳拉力分解示意图
最大弯矩 Mmax= 2.257 kN.m;
最大应力 σ =M/1.05W+N/A= 2.257³10 /( 1.05 ³113000.0 )+12190/ 2610 = 23.7 N/mm; 水平支撑梁的最大应力计算值 23.7N/mm 小于水平支撑梁的抗压强度设计值 215.000 N/mm,满足要求!
5.9、悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下
2
2
6
2
其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
φb = 570 ³11.4³100.0³ 235 /( 1200.0³200.0³235.0) = 2.71 由于φb大于0.6,查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到 φb值为0.966。 经过计算得到最大应力 σ = 2.257³10 /( 0.966³113000.00 )= 20.68 N/mm; 水平钢梁的稳定性计算 σ =20.68 小于 [f] = 215.000 N/mm ,满足要求! 5.10
RAHUi
2
6
2
其中RUicosθi为钢绳的 拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisinθi 按照以上公式计算得到钢绳拉力为: RU1=28.557 kN; 5.11、拉绳的强度计算:
钢丝拉绳(支杆)的内力计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算,为 RU=28.557 kN
如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算:
其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN);
Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN),
计算中可以近似计算Fg=0.5d,d为钢丝绳直径(mm); α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6³37钢丝绳取0.82; K -- 钢丝绳使用安全系数。
由于钢丝绳选用的是旧钢丝绳,所以计算中钢丝绳的破断拉力总和 [Fg]取28.557³0.75=21.433kN,α=0.820,K=6.000,得到:Fg=K.[Fg]/ α=156.825KN。
根据计算结果,查《建筑施工手册》表14-3可得,为安全起见,钢丝绳可以选用直径为Φ19.5的6³37钢丝绳,能满足要求!
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为 N=RU=28.557kN
2
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为
2
1/2
其中 [f] 为拉环受力的单肢抗剪强度,取[f] = 125N/mm;
所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(2855.683³4/3.142³125.000) =18.000mm; 经计算选择拉环最小直径22 mm能满足要求! 5.12、锚固段与楼板连接的计算
水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=0.069 kN; 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:
2
其中 [f] ; 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[69.278³4/(3.142³50³2)]1/2 =0.939 mm; 水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度。 5.13 地下室顶板不回顶脚手架搭设最大高度计算
立杆纵距:La=1.50m;立杆横距:Lb=1.05;大横杆步距:h=1.8m;结构施工荷载qk=3.0N/m2;装饰施工荷载:qk=2.0 KN/m2;
扣件钢管件自重计算基数gk1=0.108KN/mⅠ 作业层面材料自重计算基数gk2=0.389 KN/m 整体拉结和防护材料自重计算基数gk3=0.0768KN/m
恒载标准值NGK=H0³( gk1+ gk3)+n1³La³gk2(n选2层作业,H。为最大搭设高度) NGK=H0³(0.1081+ 0.0768)+2³1.5³0.3891=0.1849H0+1.1673KN 装饰施工时活荷载标准值: NQK= n1 La gk2=2³1.5³1.1=3.3KN
轴向力设计值N=1.2 NGK+1.4 NQK=1.2³(0.1849H0+1.1673)+1.4³3.3 =0.22188H。+5.36KN
顶板承载力验算:N/Ad≤[б] {Ad=1.5³0.4=0.6m2 (1)5层屋面板承载力验算:
5层屋面楼板活荷载设计标准值:3.0KN;恒载设计标准值:13.0KN [б]=1.4³活载(3KN)+1.2³恒载(13KN)=19.8KN/m2 N=0.22188H。+5.36KN≤19.8³0.6=12.72kN H。=29.38m
经上述计算可知,5层屋面落地式脚手架在12层进行卸荷,最大承载力搭设高度H=8³
3.60m=28.80m
木。
(2)地下室顶板承载力验算:
地下室顶板活荷载设计标准值:30.0KN;恒载设计标准值:8.0KN [б]=1.4³活载(30.0KN)+1.2³恒载(8.0KN)=51.6KN/m2 N=0.22188H。+5.36KN≤51.6³0.6=12.72kN H0=115.42m
经上述计算可知,地下室顶板落地式脚手架搭设高满足设计要求。但在脚手架搭设时,其立杆基部需垫200x200x50厚的木板作垫木。 6、脚手架的搭设要求 6.1、工艺流程
悬挑型钢→检查准备,材料配备→定位, →纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆→
剪刀撑→连墙杆→铺脚手板→设置防护栏杆→扎安全网 6.2、立杆
200mm外的立杆上,横向扫地杆用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接, 立杆接长除顶步可采用搭接外,其余各层各步接头均采用对接扣件连接,对接.搭接均符合下列规定:
(1)立杆距墙面不得大于30 cm,立杆上的对接扣件交错布置:两根相临立杆的接头不设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm;各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3;
(2)搭接长度不小于1m,采用不少于2个旋转扣件固定 ,端部扣件,盖板的边缘至杆端距离不小于100mm 6.3、脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不超过相邻连墙件以上二步 6.4、每搭完一步脚手架后,应按规范要求校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度 6.5、剪刀撑,横向斜撑搭设应符合以下规定
6.5.1、脚手架设剪刀撑与横向斜撑,斜杆与地面的倾角在45~60之间,每道剪刀撑宽度为4跨。剪刀撑必须用红、白相间的架管搭设,在顶层施工高度处,脚手架外侧设水平挡脚板,挡脚板为公司统一制作。 6.5.2、脚手架视外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑;剪刀撑斜杆的衔接采用搭接,用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不大于150mm;剪刀撑斜杆连接不少于3个扣件。
6.6、作业层斜道的栏杆和挡脚板搭设符合下列规定 6.6.1、栏杆和挡脚板均应搭设应在外立杆的内侧; 6.6.2、上栏杆上皮高度为1.2m;
6.6.3 、挡脚板高度不小于180mm,中栏杆应居中设置. 6.7、脚手板的铺设符合下列规定:
6.7.1、 脚手板铺满、铺稳、离开墙面120~150mm,脚手板探头用直径3.2㎜的镀锌钢丝固定在支撑杆件上,严禁使用探头板。
6.7.2、 在拐角,斜道平台口处的脚手板,与模内水平杆可靠连接,防止滑动,自顶层的脚手板往下计,每隔12m铺满一层脚手板。
6.8、安全网、密目网按规定挂设,必须用尼龙绳绑扎
6.9、内档防护
本工程脚手架搭设时,为充分考虑到外墙玻璃幕墙的安装和施工,脚手架内立杆与建筑物结构外边缘净尺寸控制为650mm,由于净控尺寸大于规范要求,所以内档防护采取以下措施。
内档防护采用钢笆片和碎木板组成,每层采用钢笆片满铺,在内档处根据脚手架水平小横杆的跨距等距设置,即每隔1500设置一根短横杆,横杆一端与脚手架立杆扣接,另一端搁置在楼层结构面上,并用钢筋焊接固定,钢笆片用8#钢丝与短横杆扎牢。在悬挑层(6、14、22层),脚手架内档及脚手架走道范围内的钢笆片上须满铺碎木板,用钢钉钉牢。
7、脚手架的拆除
7.1、拆除脚手架前的准备工作应符合下列规定:
(1,方可进行拆除;
(2
(3)根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施,经主管部门批准后方可实施。
(4)拆除前由单位工程负责人进行拆除安全技术交底。
(5)清除脚手架上杂物及地面障碍物。
7.2、脚手架拆除时应符合下列规定:
(1)拆除作业必须由上至下、逐层拆卸,严禁上下同时作业。按自上而下,先装者后拆,后装者先拆的顺序进行,一般的拆除顺序为:安全网→栏杆→脚手板→剪刀撑→纵杆→大横杆→立杆。
(2)不准分立面拆架或上下两步同时进行拆架,做到一步一清,一杆一清,剪刀撑应先拆除中间后拆除两头扣.拆立杆时,拆除同步下降,所有杆件和扣件在拆除时应分离,不准在杆件上附着扣件或两杆连着送到地面.
(3)连墙杆必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙杆整层或数层拆除后再拆除脚手架,分段拆除高差不应大于两步,如高差大于两步应增设连墙杆加固。
(4)分段分面拆除时,对不拆除的脚手架两段应按规定设置连墙杆和横向斜撑加固。
7.3、卸料时应符合下列规定:
(1)各构配件严禁抛掷至地面。
(2)运至地面的构配件应按规范要求及时检查、修整与保养,并按品种、规格随时码堆存放。
(3)拆除脚手架时,要加强对成品的保护,以免损坏门窗及外墙饰面.
(4)每天拆架下班时,不应留下隐患部位.
8、脚手架的检查和验收
8.1、严格按照规范规定对进场构配件进行检查和验收,不合格的构配件严禁使用。
8.2、脚手架及其基础应在下列阶段进行检查和验收:
(1)基础完工后,脚手架搭设前。
(2)作业层上施加荷载前。
(3)每搭设完10~13米高度后。
(4)达到设计高度后。
(5)遇有六级大风和大雨后。
(6)停用超过一个月。
8.3、验收依据:
(1)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
(2)本施工组织设计。
(3)技术交底文件。
8.4、脚手架定期检查项目:
(1)杆件的设置和连接是否符合构造要求。
(2)地基是否积水、底座是否松动、立杆是否悬空。
(3)扣件螺栓是否松动。
(4)立杆的沉降与垂直度偏差是否符合规范要求。
(5)安全防护措施是否符合要求。
(6)是否超载。
9
1. 搭除脚手架必须持证上岗,并定期进行身体检查,凡患有高血压、贫血病、心脏病及其他不适于高空作业
者,一律不得上脚手架操作.
2. 搭拆脚手架时,操作人员必须戴好安全帽,系好安全带,使用的工具要放在工具袋内,防止掉落伤人,登高
要穿防滑鞋,袖口及裤口要扎紧.
3. 拆下的零部件要装入容器内,用吊蓝吊下,拆下的钢管要绑扎牢固,双点起吊,严禁从高空抛掷(利用塔吊
吊运)。
4、脚手架的构配件质量和搭设质量应按规范要求进行检查验收,合格后方可使用。
5、作业层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、泵送混凝土和砂浆的输送泵等固定在脚手架上,严禁挂起重设备。
6、当有六级或六级以上大风和雾、雨天气时应停止脚手架搭设与拆除作业,雨后作业应设置防滑条。
7、安全网搭设应按有关规定搭设或拆除。
8、脚手架使用期间严禁拆除下列杆件:
(1)主节点处纵、横水平杆和纵、横扫地杆。
(2)连墙杆。
9、不得在脚手架基础及临近处进行挖掘作业,否则应采取安全措施,并报主管部门批准。
10、在脚手架上进行电、气焊作业,必须有防火措施和专人看管。
11、搭设或拆除脚手架时,地面应设围栏和警示标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。
12、搭设脚手架起步时,应设临时剪刀撑,搭设中要随时按规定做好脚手架与主体拉撑工作,铺好脚手板,固
定好挡脚杆和防护栏杆,拉好安全网.
13、脚手架设防雷装置,脚手架每隔50m设一处接地,其最远点到接触脚手架上电阻不得超过10Ω.
14、拆除架子在使用电焊切割时,派专职人员做好防火工作、配备料斗、防止火星和切割物溅落(如室内已装饰,窗要关好,窗未安装好的应派专人看好)。
15、搭设过程中应由工地项目经理组织有关人员及时检查,按有关规定报请公司安全科组织人员(项目经理、安全员、架子工、班长等)进行检查,验收和鉴证,标准化工地每两步挂验收合格牌一块。
16、在工程施工过程中,应派有经验的架子工负责对脚手架进行检查与保修工作.扣件松动时及时拧紧;脚手架上不得堆放各种材料,每天安排专人进行整个施工区域的安全检查,特别在大风雨后,项目经理要及时组织有关人员对架子进行全面检查。
17、脚手架应由工地安全员定期检查(如立杆垂直度,沉降观测等).如发现问题及时采用措施予以解决。
18、脚手架验收合格后,任何人不得擅自拆改,如需做局部拆改时,需经项目经理同意由架子工操作。
19、加强对楼梯口,
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10、脚手架使用与保护
1、脚手架使用中必须经常检查,清除架上杂物,严禁在架子堆放过多的施工材料,或多人挤在一起,以防架子超载。
2、脚手架上施工材料应随用随运,施工荷载不得大于3000N/M,使用的工具、材料等应尽量放在脚手架内侧,以减少倾覆力矩。
3、施工过程中,应有专人负责经常检查脚手架,如发现连接部件有松动、位移现象时,应及时采取加固措施。
南京****集团****科技中心项目部
2008年2月22日 2