文档库

最新最全的文档下载
当前位置:文档库 > 外架方案

外架方案

瑞安市建筑工程有限公司

技术方案审批表

外架方案

脚手架施工方案

一、编制依据

阳光大厦施工图纸,施工组织设计;

《建筑施工机械式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001);

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2007)中国建筑工业出版社;

《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001);

《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);

《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);

《温州市现行的有关施工和安全生产规定》;

《建筑施工高空作业安全技术规范》(JGJ80-2005);

建筑施工手册(第二、四版);

《品茗》浙江版施工安全计算软件。

二、工程概况

勘测单位:温州市工程勘察院有限公司

设计单位:浙江嘉华建筑设计研究院有限公司

质监单位:乐清市建设工程质量监督站

监理单位:乐清市建设监理有限公司

检测单位:杭州华东工程检测技术有限公司

施工单位:瑞安市建筑有限公司

本工程项目经理由蔡洪星同志担任;

工程设计概况

(1)本工程±0.000相当于绝对标高为4.800m(黄海高程),场内及周边道路相对标高为-0.60m(以下所指标高除注明外,均为相对标高),建筑基抗支护墙以内面积约为7500㎡,地下室外围平面尺寸约为93m×76m,地下室形状不规则,近似于长方型,西北角和东南角为钝角,地下室一层,建筑面积约为7000㎡,地上由3幢16~26层的高层住宅及裙房组成,总高度86.50m,总建筑面积为48979㎡。

(2)场地相对标高为-0.60m,一层层高4.95m;二层层高4.50m;标准层层高2.95m。

一、脚手架搭设方案

1、考虑钢管的使用和周转一至六层楼板以下采用搭设落地式三步三跨钢管双排外脚手架,高度20m,落地外架基础设于地下室顶板上或落于有垫层的基础上。从六层楼面以上采用每五层分段搭设,将各段脚手架荷载传给由建筑物伸出的悬挑钢梁上。挑架备三套翻转,每段结构施工完成后立即拆除最下一层外架上翻,最后三段不拆除,待装饰完成后拆除,高层屋面以上直接在屋面上搭设上部脚手架,装饰时脚手架拆除,装饰完一段、外架下翻一段,结构施工时予埋的吊环不拆除,待装饰架拆除时随后再切割拆除。

2、按当地习惯,脚手板采用毛竹片竹芭板,竹芭板铺设在大横杆上。所以搭设方案(南方做法)以小横杆在下扣在立杆上,大横杆在上,两侧边大横杆扣在立杆上,中间大横杆扣在小横杆上,计算时荷载均按中间两根承载,边杆不计,偏于安全。

3、由于搭设方法不同于规范(北方方法)在荷载取值上,按实际搭设方法所使用的材料自重进行计算。

4、材料均使用国家标准管材、扣件,管材料扣件设计值按规范规定取定。

5、在每层脚手板上、外立杆内侧30cm处设踢脚横杆,1.2m高设防护栏杆,所有水平杆件钢管刷黑黄两色油漆@300mm。

6、脚手架的外侧应按规定设置密目式安全网,安全网设置在外排立杆的里侧。密目网必须用合乎要求的系绳或铁丝将网周边每隔≤450mm

(每个环扣间隔)系牢在脚手架钢管上。

7、剪刀撑从转交处开始由下而上,每组剪刀撑跨越立杆根数为5~7根(>6m),斜杆与地面夹角在45°~60°之间。杆件设在外立杆与小横杆交叉点上,剪刀撑从第一组开始,每组左侧第一根落地杆件用6m长钢管,右侧第一根落地式杆件用4m长钢管,每组相同设置。搭接点用三只回转扣件,搭接长度不小于1000mm。

二、悬挑式双排钢管外脚手架搭设基本数据:

悬挑双排钢管外脚手架由脚部垫平槽钢(16#a型槽钢)、立杆、大横杆、小横杆、剪刀力撑、脚手板、绿色密目式安全网构成,立杆纵向间距1.5m,横向间距1.00m,步高1.8m每一步高内设一层竹笆板。所有栏杆钢管刷黑黄油漆,绿色安全网罩在外架立面内侧。

三、主材要求:

钢管材质一般应使用Q235(A3钢)钢材,外径48mm、壁厚3.0mm 的焊接钢管,材质要经过法定单位检测合格的方可使用。小横杆长度1.5~1.7m为宜,立杆、大横杆的长度4~6m为宜(不超过6.5m),其重量控制在每根25kg以内,便于操作。锈蚀、变形超过规定的禁止使用。

扣件由可锻铸铁制成,材质要经过法定单位检测合格的方可使用,不得使用脱丝、裂缝、锈蚀等不合格的扣件。当扣件螺栓拧紧,扭力矩为40~50N时,扣件本身所具有的抗滑、抗旋转和抗拔能力均能满足实际使用的安全要求。

绿色密目式安全网应是阻然、密目式、规格6×1.8m的绿色安全网,必须是当地安全站有备案许可的产品方可使用。

脚手板采用竹笆片,腐烂开裂虫蛀的严禁使用。必须按照脚手架的宽度满铺脚手板,板与板之间紧靠,脚手扳平接应符合要求,板面应平稳,板与大横杆放置牢靠。

四、搭设注意事项和要求:

外架方案

(竹笆片)→张挂安全网→验收交付使用。

五、脚手架的拆除:

脚手架拆除顺序必须遵循和搭设相反的顺序,即先搭后拆,后搭先拆。每步同时拆除,同时严格按照以下的要求进行。

a、架子拆除时,周围必须设立警戒标志,地面应有专人指挥,禁止非作业人员进入;

b、拆除人员应戴安全帽,系安全带,扎裤腿,穿软底鞋上架作业;

c、拆除应遵守从上到下顺序进行,先搭后拆,后搭先拆,应在上部杆件折除后,再拆脚手板。连墙件也要随同逐步拆除。

d、拆除的材料应放在楼面上,不得往下抛掷,以防伤人;

e、没有搭拆完的脚手架在每班收工时一定要确定架子的稳定,并有临时附墙和加固措施,以免发生意外;

f、拆除脚手架时应一步一清,不准采用踏步式拆除方法,纵向剪刀撑应先拆除中间扣,然后拆除两边扣,拆下的钢管、扣件应按类分放,零配件装在容器内,然后用井架送到地面,严禁高空抛掷。

g、结构防护脚手架拆除后,临边防护栏杆要随及做好,并安好密目网;

六、安全措施及规定:

1、搭拆阶段的安全措施;

a、搭拆架子的工人必须佩带安全带;

b 、搭拆过程中划出安全区,设专人负责警示,挂标志,禁止行人进入;

c 、没有搭拆完的脚手架在每收工时一定要确定架子的稳定,并有临时附墙和加固措施,以免发生意外;

d 、拆脚手架应统一指挥、上下呼应,动作协调,当解开与另一个有关的扣件时先告知对方,以防坠落。

e 、拆除脚手架时应一步一清,不准采用踏步式拆除方法,纵向剪刀撑应先拆除中间扣,然后拆除两边扣,拆下的钢管、扣件应按类分放,零配件装在容器内,然后用井架送到地面,严禁高空抛掷。

2、使用阶段的安全措施:

a、现场通道、钢筋、木工加工场地应搭设双层安全防护棚。

b、各通道、洞口、临边和易爆用品处应悬挂安全标志,配置足够数量的灭火器,尤其是电焊工操作时必须设专人监护防止火星点燃安全网,竹篱笆,脚手架上禁止吸烟。

c、脚手架四角应与建筑物避雷,接地有可靠的连接。

d 、各种电线不得直接缠绕在钢管上,在万不得已时必须确保电线、电动器具和脚手架接触部位有可能绝缘措施。

e 、夜间施工应设置足够数量的碘钨灯照明,照明不得有死角,在脚手架四角搭超出操作面的简易镝灯架,安装镝灯使用。

七:脚手架计算:

为充分周转钢管,发挥脚手架在施工中的安全防护作用,本工程搭设外墙装饰及结构用落地式外架和预埋型钢外挑架。架体用?48×3.0钢管搭设,每段高度为14.75m,选[16号a型槽钢,预埋槽钢间距为1.5m。脚手架立杆横距1.05m,纵距1.5m,步距1.8m,每段脚手架为8步。连墙杆按《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99标准要求设置、并按本标准设置剪刀撑,脚手架与墙体距离不得大于30cm,每步架外侧设1.2m护身栏和30cm 高踢脚杆,并用密目式安全网封闭。

计算书只对有阳台部分进行了验算,没有阳台的外挑只有1.25m,小于

有阳台部所以不做计算。详见附后《阳台悬挑式扣件钢管脚手架计算书》如有参数不符以计算书数据为准。

钢管落地脚手架计算书

扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等编制。

一、参数信息

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为 20 m,立杆采用单立杆;

搭设尺寸为:横距L b为 1.05m,纵距L a为1.5m,大小横杆的步距为1.8 m;

内排架距离墙长度为0.25m;

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Φ48×3.0;

横杆与立杆连接方式为单扣件;

连墙件采用三步三跨,竖向间距 5.4 m,水平间距4.5 m,采用扣件连接;

连墙件连接方式为单扣件;

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:1 层;

3.风荷载参数

本工程地处浙江温州市,基本风压0.52kN/m2;

风荷载高度变化系数μz,计算连墙件强度时取0.62,计算立杆稳定性时取0.62,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):0.033;

脚手板铺设总层数:10;

5.地基参数

地基土类型:竹笆片脚手板;地基承载力标准值(kPa):350.00;立杆基础底面面积(m2):0.20;地基承载力调整系数:1.00。

外架方案

外架方案

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=0.033kN/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=1.2×0.033+1.2×0.105=0.166kN/m;

活荷载的设计值: q2=1.4×1.05=1.47kN/m;

外架方案

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)

外架方案

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=0.08×0.166×1.52+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= -0.10×0.166×1.52-0.117×1.47×1.52=-0.424kN·m;

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:

σ =Max(0.361×106,0.424×106)/4490=94.432N/mm2;

大横杆的最大弯曲应力为σ=94.432N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值

[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=0.033+0.105=0.138kN/m;

活荷载标准值: q2= Q =1.05kN/m;

最大挠度计算值为:

ν=0.677×0.138×15004/(100×2.06×105×107800)+0.990×1.05×15004/(100×2.06×105×107800 )=2.583 mm;

大横杆的最大挠度 2.583 mm 小于大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm,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= 0.033×1.5=0.05kN;

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×(0.05+0.158)+1.4 ×1.575=2.454kN;

外架方案

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:

M qmax=ql2/8

M qmax=1.2×0.033×1.052/8=0.006kN·m;

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

M pmax=Pl/3

M pmax=2.454×1.05/3=0.859kN·m ;

最大弯矩 M=M qmax + M pmax=0.864kN·m;

最大应力计算值σ=M / W=0.864×106/4490=192.514N/mm2;

小横杆的最大弯曲应力σ =192.514N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值

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=5×0.033×10504/(384×2.06×105×107800)=0.024 mm ;

大横杆传递荷载 P=p1 + p2 + Q=0.05+0.158+1.575=1.782kN;

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=1782.45×1050×(3×10502-4×10502/9 ) /(72×2.06×105×107800)=3.298 mm;

最大挠度和ν=νqmax+ νpmax=0.024+3.298=3.322 mm;

小横杆的最大挠度为 3.322 mm 小于小横杆的最大容许挠度 1050/150=7与10 mm,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 ≤ R c

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=0.033×1.5×2/2=0.05kN;

小横杆的自重标准值: P2=0.033×1.05/2=0.017kN;

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×(0.05+0.017+0.236)+1.4×2.362=3.672kN;

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

N G1=[0.1248+(1.50×2/2)×0.033/1.80]×20.00=3.051kN;

(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

N G2= 0.3×10×1.5×(1.05+0.2)/2=2.925kN;

(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

N G3=0.15×10×1.5/2=1.125kN;

(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005kN/m2

N G4=0.005×1.5×20=0.15kN;

经计算得到,静荷载标准值

N G=N G1+N G2+N G3+N G4=7.251kN;

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

N Q=3×1.05×1.5×1/2=2.362kN;

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2 N G+0.85×1.4N Q=1.2×7.251+ 0.85×1.4×2.362= 11.513kN;

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2N G+1.4N Q=1.2×7.251+1.4×2.362=12.009kN;

六、立杆的稳定性计算

风荷载标准值按照以下公式计算

W k=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=0.52kN/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= 0.62;

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:

W k=0.7 ×0.52×0.62×0.214=0.048kN/m2;

风荷载设计值产生的立杆段弯矩 M W为:

M w=0.85 ×1.4W k L a h2/10=0.85 ×1.4×0.048×1.5×1.82/10=0.028kN·m;

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/(φA) + M W/W ≤ [f]

立杆的轴心压力设计值:N=11.513kN;

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'= 12.009kN;

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《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=1.7 ;

计算长度 ,由公式 l0=kuh 确定:l0=3.534 m;

长细比: L0/i=222 ;

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 l o/i 的结果查表得到:φ= 0.148

立杆净截面面积: A=4.24 cm2;

立杆净截面模量(抵抗矩) :W=4.49 cm3;

钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205N/mm2;

考虑风荷载时

σ=11512.575/(0.148×424)+27931.231/4490=189.682N/mm2;

立杆稳定性计算σ=189.682N/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=12008.7/(0.148×424)=191.368N/mm2;

立杆稳定性计算σ=191.368N/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:

H s=[φAf - (1.2N G2k+ 0.85×1.4(ΣN Qk + M wkφA/W))]/1.2G k

构配件自重标准值产生的轴向力 N G2K(kN)计算公式为:

N G2K=N G2+N G3+N G4=4.2kN;

活荷载标准值:N Q=2.362kN;

每米立杆承受的结构自重标准值:G k=0.125kN/m;

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: M wk=M w/ (1.4×0.85)=0.028 /(1.4 ×

0.85)=0.023kN·m;

H s =( 0.148×4.24×10-4×205×103-(1.2×4.2+0.85×1.4×(2.362+0.148×

4.24×100×0.023/4.49)))/(1.2×0.125)=30.866 m;

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 H s等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:

[H]=H s /(1+0.001H s)

[H]=30.866 /(1+0.001×30.866)=29.941 m;

[H]= 29.941 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 [H]

=29.941 m。

脚手架单立杆搭设高度为20m,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:

N l=N lw + N0

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz=0.62,μs=0.214,ω0=0.52,W k=0.7μz·μs·ω0=0.7 ×0.62×0.214×0.52=0.048kN/m2;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 A w=24.3 m2;

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:

N lw=1.4×W k×A w=1.643kN;

连墙件的轴向力设计值 N l=N lw + N0= 6.643kN;

连墙件承载力设计值按下式计算:

N f=φ·A·[f]

其中φ -- 轴心受压立杆的稳定系数;

由长细比 l/i=250/15.9的结果查表得到φ=0.958,l为内排架距离墙的长度; A=4.24 cm2;[f]=205N/mm2;

连墙件轴向承载力设计值为 N f=0.958×4.24×10-4×205×103=83.269kN;

N l=6.643 < N f=83.269,连墙件的设计计算满足要求!

连墙件采用单扣件与墙体连接。

由以上计算得到 N l =6.643小于单扣件的抗滑力 8kN,满足要求!

外架方案

连墙件扣件连接示意图

九、立杆的地基承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p ≤ f g

地基承载力设计值:

f g=f gk×k c=350 kPa;

其中,地基承载力标准值:f gk= 350 kPa ;

脚手架地基承载力调整系数:k c=1 ;

立杆基础底面的平均压力:p=N/A =57.563 kPa ;

其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:N=11.513kN;

基础底面面积:A=0.2 m2。

p=57.563kPa ≤ f g=350 kPa 。地基承载力满足要求!

钢管落地脚手架技术交底

用三步三跨,单扣件连接;脚手板铺设11层(底层、作业层及其上下层);

外架方案