鋼管懸挑腳手架方案.doc

目 錄1. 編寫依據(jù)22. 工程概況23. 腳手架設計23.1 方案選取24.1 搭設腳手架54.2 拆除腳手架75. 質量驗收標準86. 安全防護87. 穩(wěn)定性驗算97.1 參數(shù)信息97.2 小橫桿的計算97.3 大橫桿的計算107.4 扣件抗滑力的計算127.5 腳手架立桿荷載的計算127.6 立桿的穩(wěn)定性計算147.7 連墻件的計算147.8 三角形鋼管懸挑支撐計算14第 1 頁 共 20 頁江蘇XXXXXXXXXXXXXXX 鋼管懸挑腳手架方案1. 編寫依據(jù)施工圖施工組織設計建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范（JGJ130-2001）建筑施工高處作業(yè)安全技術規(guī)范（JGJ80-91）鋼管腳手架、模板支架安全選用技術規(guī)程（DB11/T583-2008）2. 工程概況本工程為XXXXXXXXXXX小區(qū)工程，地下為1-2層，地上建筑為1-20層。主樓地下12層為自行車庫或雜物間，主樓以外地下室均為車庫，車庫凈高3.5米。9F20F小高層及高層區(qū)，標準層層高為2.9米，檐高31.5米64.1米；6F洋房及4F疊野區(qū)，標準層高為3米，檐高14.7米21米；幼兒園為三層，12層層高為3.6米，3層為3.4米，檐高14.522米；會所為3層，首層高4.6米，23層為3.5米，檐高14米。 本項目一期工程中部分6層洋房和4層別墅不在地下室頂板范圍內，建筑物四周需土方回填后方可進行落地式鋼管腳手架的搭設。現(xiàn)為了保證甲方房產(chǎn)銷售節(jié)點的進度要求，根據(jù)目前現(xiàn)場實際情況，對部分6層洋房和4層別墅外腳手架進行倒置式施工，具體為6層洋房和4層別墅基坑土方和主樓內土方暫不回填，外腳手架在二層樓面設置鋼管懸挑腳手架。在基礎土方回填且夯實完成后，補搭一層腳手架，與二層樓面鋼管懸挑腳手架相連接，使二層及以上腳手架受力在一層腳手架上，形成落地式鋼管腳手架。具體詳見本方案。3. 腳手架設計3.1 方案選取 腳手架類別：鋼管懸挑腳手架，由于搭設高度為9m，腳手架設計參數(shù)：參數(shù)名稱符號單位數(shù)值搭設高度Hm7步距Hm1.8立桿縱距l(xiāng)am1.5立桿橫距（排距）lbm0.8連墻件橫距l(xiāng)wm3連墻件豎距Hwm3設置措施（示意圖）4. 施工方法4.1 搭設腳手架4.1.1 施工工藝在主體結構樓層預埋U型環(huán)設置懸挑桿設置掃地桿扣接于各懸挑桿在懸挑桿上鋪臨時腳手板設置斜撐桿扣接于懸挑桿設置掃地桿扣接于斜撐桿設置斜撐桿的水平桿設置內外立桿在內外立桿間距內設置第一步大橫桿設置第一步小橫桿裝設連墻拉結桿接立桿裝設墻桿設置剪刀撐鋪腳手板裝設防護欄桿、擋腳板并掛立網(wǎng)防護重復接立桿后按搭設步驟搭至設計高度。搭設時架體要及時與建筑物樓層的鋼管拉結，以便確保搭設過程中的穩(wěn)定性，確保安全，并隨搭隨校正桿件的垂直度和水平偏差。4.1.2 搭設要求三角形鋼管懸挑支撐、連墻件均采用雙扣件連接。 懸挑桿里端與樓板內的鋼管扣接，并在扣接處增加掃地桿，使它們之間連接成整體，增強結構的整體穩(wěn)定性。三角形鋼管懸挑支撐的斜撐桿其下端應固定在樓板上，且與內、外立桿連接牢固，斜撐桿按每一縱距設置，斜撐桿上相鄰水平桿之間的長度不得大于1.8m，在斜撐桿底部設置掃地桿。斜撐桿應為整根鋼管，不得接長。斜撐桿與架體立桿的夾角不應大于30。 斜撐桿及其頂支穩(wěn)固桿件不得與模板支架連接。立桿搭設：立桿上的對接扣件應交錯布置，兩根相鄰立桿的接頭不應設置在同一跨內，各接頭中心至主節(jié)點的距離不大于縱距的1/3，立桿必須采用對接扣件連接。水平桿：縱向水平桿應設置在立桿內側，其長度不小于3跨，橫向水平桿應放置在縱向水平桿上部。桿件接頭應交錯布置，兩根相鄰桿件接頭不應設置在同跨內，接頭位置錯開距離不小于500mm，各接頭中心距主節(jié)點位置不應大于縱距的1/3；當桿件接頭采用搭接時，其搭接長度不應小于1m，且不小于3個旋轉扣件固定。剪刀撐：在腳手架外側立面整個長度和高度方向連續(xù)設置，桿件接頭采用搭接，其搭接長度不應小于1m，且不小于3個旋轉扣件固定，剪刀撐與水平面的夾角為4560。螺栓擰緊力矩應控制在4065N.M之間，各桿件端頭伸出扣件蓋板邊緣的長度不應小于100mm；連墻件：應靠近主節(jié)點，距離主節(jié)點不得大于300mm，連墻件應采用雙扣件與結構拉結。施工平臺：在施工平臺上應滿鋪腳手板，在外立桿處應設置180mm高擋腳板，在內、外立桿內側設置1.5m高兩道水平防護桿，每道間距0.75m。腳手板：腳手板離施工墻面不大于100mm，搭在不少于三根橫向水平桿上，對接鋪設腳手板時，接頭處應設置兩道橫向水平桿，腳手板外伸長度在130150mm；腳手板搭接鋪設時，接頭處必須支在橫向水平桿上，搭接長度應大于200mm，其伸出橫向水平桿的長度不應小于100mm；且腳手板鋪設時，應與橫向水平桿可靠固定。安全網(wǎng)：在每步架的外立桿內設置密目式安全網(wǎng)，網(wǎng)應牢固綁扎在上、下大橫桿和防護欄桿上，網(wǎng)間綁扎要嚴密；在每層及操作平臺下面，設置水平安全網(wǎng)，網(wǎng)應牢固綁扎在外側大橫桿、內側靠結構墻體的橫桿上，網(wǎng)間綁扎要嚴密。4.2 拆除腳手架應全面檢查架體的連接件、支撐體系、連墻件、扣件等是否符合構造要求；拆除前應由工長進行拆除安全技術交底，經(jīng)技術負責人簽子后方可進行；拆除前應清除腳手架、模板支架上的雜物及地面障礙物拆除作業(yè)必須由上而下逐層進行，先搭后拆、后搭先拆的原則，嚴禁上下同時作業(yè)；連墻件應隨腳手架逐層拆除，分段拆除時高差不得大于兩步，否則應墻加臨時連墻件；嚴禁先拆除或松開下層腳手架的桿件連接和接結；拆除后的構配件必須妥善運至地面，嚴禁高空拋擲；當腳手架拆至下部最后一根長立桿的高度時，應先在適當位置搭設臨時連墻桿加固后，再拆除原連墻桿。腳手架拆除時，應在周圍地面設警戒標志，并派專人看管，嚴禁非作業(yè)人員入內。拆除時要統(tǒng)一指揮，上下呼應，動作協(xié)調一致。5. 質量驗收標準腳手架搭設完畢或分段搭設完畢時應對腳手架工程質量進行檢查，經(jīng)檢查合格后方可交付使用。腳手架的部件出廠合格證或質量分級合格標志；安全措施的桿件是否齊全，扣件是否緊固、合格；安全網(wǎng)的張掛及扶手的設置是否齊全；鋼腳手架立桿的垂直度偏差應1/300，且應同時控制其最大垂直偏差值：當架高20m時為不大于50mm?？v向鋼平桿的水平偏差應1/250，且全架長的水平偏差值應不大于50mm。架子搭設完畢在投入使用前，應逐層、逐段由主管施工員、架子施工隊長、架子作業(yè)班長和項目安全員等一起組織驗收，驗收時必須有分管架子搭設技術的技術部門或安全部門參加，并填寫驗收表。每搭設完一段架及達到設計高度后應進行檢查，辦理中間驗收，手續(xù)完整后才可繼續(xù)搭設。當腳手架驗收完成后，應掛牌標明腳手架是否合格，并標明搭設腳手架的作業(yè)班組長名字，未驗收合格的腳手架不得使用。架子投入使用后，施工管理人員、架子作業(yè)人員應進行經(jīng)常性檢查，在正常情況下，每半月應檢查一次，遇有大風等意外應增加檢查次數(shù)，在檢查中發(fā)現(xiàn)存在隱患應及時整改、加固，確保施工安全。6. 安全防護l 搭設腳手架人員必須持證上崗，操作時必須帶安全帽、安全帶，穿防滑鞋等。l 架設工具材料的規(guī)格質量必須符合有關技術規(guī)定的要求。l 搭設前、操作層施加荷載前、每搭設完4m高度后、達到設計高度后，均應進行質量檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。l 腳手架上嚴禁任意懸掛起重設備。l 五級或五級以上大風和霧、雨天應停止腳手架作業(yè)，雨后上架操作要采取防滑措施。l 設專人負責對腳手架進行日常檢查和保修。l 在腳手架上進行電、氣焊作業(yè)時，必須有防火措施和專人看守。l 腳手架各構配件卸料時，必須及時分段集中運至地面，嚴禁拋扔。l 腳手架接地避雷措施應按國家現(xiàn)行標準施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范（JGJ46-2005）的有關規(guī)定執(zhí)行。l 拆除腳手架時，地面設圍欄，并派專人看守，嚴禁一切非操作人員進入。7. 穩(wěn)定性驗算7.1 參數(shù)信息1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設高度為 15 m，立桿采用單立桿；搭設尺寸為：立桿的縱距為 1.5m，立桿的橫距為0.8m，立桿的步距為1.8 m；內排架距離墻長度為0.450m；小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為 2 根；三角形鋼管支撐點豎向距離為 3.90 m；采用的鋼管類型為 482.5； 橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù) 0.80；連墻件布置取兩步三跨，豎向間距 3 m，水平間距3m，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件；2.活荷載參數(shù)施工均布荷載(kN/m2):3.000；腳手架用途:結構腳手架；同時施工層數(shù):2 層；3.風荷載參數(shù)計算中不考慮風荷載作用；4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結構自重荷載標準值(kN/m2):0.1581；腳手板自重標準值(kN/m2):0.350；欄桿擋腳板自重標準值(kN/m):0.140；安全設施與安全網(wǎng)自重標準值(kN/m2):0.005；腳手板鋪設層數(shù):2 層；腳手板類別:木腳手板；欄桿擋板類別:欄桿、木腳手板擋板；7.2 小橫桿的計算小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算小橫桿的自重標準值: P1= 0.033 kN/m ；腳手板的荷載標準值: P2= 0.351.5/3=0.175 kN/m ；活荷載標準值: Q=31.5/3=1.5 kN/m；荷載的計算值: q=1.20.033+1.20.175+1.41.5 = 2.35 kN/m； 小橫桿計算簡圖2.強度計算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩，計算公式如下: 最大彎矩 Mqmax =2.351.052/8 = 0.324 kN.m；最大應力計算值 = Mqmax/W =78.603 N/mm2；小橫桿的最大彎曲應力 =78.603 N/mm2 小于 小橫桿的抗壓強度設計值 f=205 N/mm2，滿足要求！3.撓度計算:最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度荷載標準值q=0.033+0.175+1.5 = 1.708 kN/m ； 最大撓度 = 5.01.70810504/(3842.0610598940)=1.326 mm；小橫桿的最大撓度 1.326 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1050 / 150=7 與10 mm，滿足要求！7.3 大橫桿的計算大橫桿按照三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計算小橫桿的自重標準值: P1= 0.0331.05=0.035 kN；腳手板的荷載標準值: P2= 0.351.051.5/3=0.184 kN；活荷載標準值: Q= 31.051.5/3=1.575 kN；荷載的設計值: P=(1.20.035+1.20.184+1.41.575)/2=1.234 kN； 大橫桿計算簡圖2.強度驗算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設計值最不利分配的彎矩和。 均布荷載最大彎矩計算:M1max=0.080.0331.51.5=0.006 kN.m； 集中荷載最大彎矩計算公式如下: 集中荷載最大彎矩計算:M2max=0.2671.2341.5= 0.494 kN.m；M = M1max + M2max = 0.006+0.494=0.5 kN.m最大應力計算值 = 0.5106/4122=121.286 N/mm2；大橫桿的最大應力計算值 = 121.286 N/mm2 小于 大橫桿的抗壓強度設計值 f=205 N/mm2，滿足要求！3.撓度驗算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設計值最不利分配的撓度和,單位:mm；均布荷載最大撓度計算公式如下: 大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度： max= 0.6770.03315004 /(1002.0610598940) = 0.055mm；集中荷載最大撓度計算公式如下: 集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度：小橫桿傳遞荷載 P=（0.035+0.184+1.575）/2=0.897kN = 1.8830.89715003/ ( 100 2.0610598940) = 2.8 mm；最大撓度和：= max + pmax = 0.055+2.8=2.855 mm；大橫桿的最大撓度 2.855 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1500 / 150=10與10 mm，滿足要求！7.4 扣件抗滑力的計算按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80，該工程實際的旋轉單扣件承載力取值為6.40kN?？v向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規(guī)范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設計值,取6.40 kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值；小橫桿的自重標準值: P1 = 0.0331.052/2=0.035 kN；大橫桿的自重標準值: P2 = 0.0331.5=0.05 kN；腳手板的自重標準值: P3 = 0.351.051.5/2=0.276 kN；活荷載標準值: Q = 31.051.5 /2 = 2.362 kN；荷載的設計值: R=1.2(0.035+0.05+0.276)+1.42.362=3.74 kN；R 6.40 kN，單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 7.5 腳手架立桿荷載的計算作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內容： (1)每米立桿承受的結構自重標準值，為0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.052/2)0.033/1.808.00 = 1.154kN；(2)腳手板的自重標準值；采用木腳手板，標準值為0.35kN/m2 NG2= 0.3521.5(1.05+0.3)/2 = 0.709 kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標準值；采用欄桿、木腳手板擋板，標準值為0.14kN/m NG3 = 0.1421.5/2 = 0.21 kN；(4)吊掛的安全設施荷載，包括安全網(wǎng)；0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.58 = 0.06 kN；經(jīng)計算得到，靜荷載標準值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 2.133 kN；活荷載為施工荷載標準值產(chǎn)生的軸向力總和，立桿按一縱距內施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計算得到，活荷載標準值 NQ= 31.051.52/2 = 4.725 kN；風荷載標準值按照以下公式計算 其中 Wo - 基本風壓(kN/m2)，按照建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用： Wo = 0.45 kN/m2； Uz - 風荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用： Uz= 0.74 ； Us - 風荷載體型系數(shù)：取值為1.128；經(jīng)計算得到，風荷載標準值 Wk = 0.7 0.450.741.128 = 0.263 kN/m2；不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為 Nd = 1.2NG+1.4NQ = 1.22.133+ 1.44.725 = 9.174 kN；風荷載設計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW 為 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.2631.5 1.82/10 = 0.152 kN.m；7.6 立桿的穩(wěn)定性計算不考慮風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算公式為： 立桿的軸向壓力設計值 ：N = 9.174 kN；計算立桿的截面回轉半徑 ：i = 1.60 cm；計算長度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ：k = 1.155 ；當驗算桿件長細比時，取塊1.0；計算長度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： = 1.5 ；計算長度 ,由公式 lo = kh 確定 ：l0 = 3.118 m；長細比 Lo/i = 195 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 lo/i 的計算結果查表得到 ：= 0.189 ；立桿凈截面面積 ： A = 3.84 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 4.12 cm3；鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f =205 N/mm2； = 9174/(0.189384)=126.41 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算 = 126.41 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！7.7 連墻件的計算 因不考慮風荷載連墻件的軸向力設計值僅取連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力設計值N0，對于雙排架取5kN， 小于單扣件抗滑移承載力設計值，故連墻件的軸向力無需驗算！7.8 三角形鋼管懸挑支撐計算在豎向荷載作用下，計算簡圖如下 1、上圖所示豎向荷載P1、P2由腳手架立桿所傳，作用在三角形鋼管懸支撐上各個桿件內力和各個支點的支座反力計算如下：（1）三角形鋼管懸支撐的各桿件軸力：NBD 9.174(0.302+3.902)0.5/3.909.201 kN；NCD 9.174(0.30+1.05)2+3.9020.5/3.909.708 kN；NBC 9.174(0.30+1.05)/ 3.903.176 kN；NAB 9.1740.30/3.90 +3.1763.881 kN；（2）三角形鋼管懸支撐的各支點的支座反力：RAH(拉力)3.881 kN；RDH(壓力)3.881 kN；RDVP1+P218.348 kN。2、三角形鋼管懸支撐中水平桿ABC中的力，除由P1、P2產(chǎn)生的軸力NAB外，還有P1、P2產(chǎn)生的壓屈剪力NV和風荷載引起的水平力NW。（1）由P1、P2產(chǎn)生的壓屈剪力NV： Nv=Pi/(85)=18.348/(850.121 )= 1.784 kN； =(3900.0002+300.0002)0.5/(1.59010)=246；式中 為立桿穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)查表得 = 0.121 。（2）風荷載引起的NW：計算風荷載 qw=1.4(0.7zsWo) =1.4(0.70.7401.1280.450)4.500 =1.657 kN/mLa-連墻件橫向距離,取4.50 m；以連墻桿作為支點，在風荷載作用下，按四跨連續(xù)梁計算，邊支座反力：R =0.393qwL=0.3931.6573.60= 2.344 kN；L-連墻件豎向距離,取 3.60 m；風荷載給三角懸挑腳手架水平桿的力NW計算：NW2R=4.687 kN。3、三角懸挑的桿件和節(jié)點設計（1）水平桿AB 軸拉力NABNAB+NV+NW= 3.881+1.784+4.687= 10.353 kN；鋼管的拉應力： NAB /A= 10.353103/(3.84100) =26.961 N/mm2；AB桿的拉應力26.961N/mm2 小于 205 N/mm2 滿足要求?。?）BD桿NBD9.201 kN，BD的長度3.912 m,在BD桿中點設EF支撐，則BD的計算長度l0計算如下：l0= 3.912103/31.1551506.12 mm；l0/i1506.12/16.00094； 根據(jù)值查表的0.634；M=NBDe；其中依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范：e53mm。M = 9.20110353 = 487661.594 N.mm ；根據(jù)鋼結構規(guī)范規(guī)定m取1； NEX=2EA(1.12) =22.060105384.000/(1.1942) = 80324.824 N ； BD桿壓彎穩(wěn)定性按下式計算： 9.201