海韵苑脚手架
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钢 管 脚 手 架

编制人:

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批准人:

编制单位:浙江中宁建设有限公司

编制时间:二00九年八月

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目 录

一、编制依据 …………………………………… 第3页

二、搭设概况与构造要求 ……………………… 第3页

三、材料选用 …………………………………… 第4页

四、落地脚手架基础做法 ………………………… 第4页

五、悬挑槽钢做法 ………………………………… 第4页

六、脚手架质量保障措施 ………………………… 第4页

七、脚手架安全保障措施 ………………………… 第4页

八、安全文明施工要求 …………………………… 第7页

九、悬挑式脚手架计算书 ………………………… 第8页

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一、编制依据:

(一)、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。

(二)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)。

(三)、《建筑地基基础工程设计规范》(GB50202-2002)。

(四)、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)。

(五)、《密目式安全立网》国家标准(GB16909-1997)。

(六)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)

(七)、《建筑施工脚手架实用手册》,中国建筑工业出版社 。

二、搭设概况与构造要求:

(一)、本工程建筑总高度为62.8米,地下室基础到二层楼面采用落地式双排单立杆脚手架,搭设高度为7.8米,立杆间距1.5m ,立杆横距为1.05m ,步距1.8m ,内立杆离开墙面0.20m ,剪刀撑每隔4跨设置(间距为6m ,450角),左右上下连续设置,脚手片层层满铺。连墙件采用刚性连接,竖向按实际层高每层设置,横向4.5米间距设置。转角及顶部范围内适当加密。

(二)、主楼部位从二层楼面开始采用悬挑式脚手架,分段悬挑,每6层(高度为17.8m )为一段。用16号槽钢作悬挑主梁,间距1.5米,同时用钢丝绳卸荷,最外侧钢丝绳距离建筑物1.25m 。立杆间距1.5m ,立杆横距为1.05m ,步距1.8m ,内立杆离开墙面0.20m (大于0.20m 须层层设分段隔离),剪刀撑每隔4跨设置(间距为6m ,45度角),左右上下连续设置,脚手片层层满铺,同时在底部做全封闭防护、并挂设安全网。连墙件采用刚性连接,竖向按实际层高每层设置,横向4.5m 间距设置。转角及顶部范围内加密。(见附图一)

(四)、大横杆:设置在立杆内侧,纵向水平杆长度不小于3跨,扣件应交错布置,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距离不应小于500mm ,各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3,搭接的长度不应小于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纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm 。

(五)、小横杆:主节点处均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大于150mm ,作业层上非立节点处的横

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向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上。

(六)、护栏和挡脚板、脚手板:在铺脚手片的操作层上必须设护栏和挡脚板,栏杆高度0.6m 、1.2m 。挡脚板可用加设一道低栏杆(距脚手板面0.2m )代替。

三、材料的选用:

本工程扣件式脚手架钢管采用Φ48×3.20㎜的A3钢管,扣件为符合国家标准的铸铁扣件,脚手片全部采用新毛竹编织, 规格为1.0×1.2m 。密目型安全网采用建设部推广产品,网重3.2kg 以上, 规格为5.4×1.8m 。绑扎脚手片材料为18#铁丝双股,绑扎安全网的材料为18#铁丝双股。

四、落地脚手架基础做法:

(一)、在地下室底板施工完成后进行土体整平夯实。

(二)、在立杆底座铺垫40㎜厚木板。

(三)、局部回填土较深处面层用100㎜厚素砼浇筑。

五、悬挑槽钢做法:

(一)、悬挑主梁采用L=3.8m的16号槽钢,外挑1.35m ,外架立杆处用250㎜长Φ25的钢筋垂直于槽钢焊接连接,外架立杆套与槽钢的垂直钢筋中防止滑移。楼面两个固定段长度1.75m ,采用两个φ14螺栓加10㎜钢板进行抱箍固定,位置分别设在离外墙0.2m 和1.95m 处。钢丝绳拉设在槽钢离外端10㎝的位置,用Φ16圆钢作吊环,设置在上一个楼层上。(见附图二)

(二)、楼层转角处,槽钢外挑1.8m ,楼面两固定段长度1.5m 。前端采用10号槽钢进行水平联结。钢丝绳拉设在槽钢离外端10㎝的位置,用Φ16圆钢作吊环,设置在上一个楼层上。

六、脚手架质量保障措施:

(一)、技术措施:

1、架子搭设完毕,用合格密目安全网布置于架子的外围,跳架最底部用模板满铺。

2、钢管与扣件进场前应经过检查挑选,所用扣件在使用前应清理加油一

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次,扣件一定要上紧,不得松动。每个螺栓的预紧力在40N ·m ~65 N ·m 之间。^

3、架子搭设到10m 高度时由架子搭设单位进行自检;架子搭设完毕后由搭设会同使用单位对整个脚手架进行验收检查,验收合格后方可投入使用。

4、该脚手架作为建筑物装饰作业时安全防护屏障及装修时作业平台,严禁将模板支架、揽风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管道等固定在脚手架上;脚手架严禁悬挂起重设备。

5、架的安全性是由架子的整体性和架子结构完整性来保证的,未经允许严禁他人破坏架子结构或在架子上擅自拆除与搭设脚手架各构件。其中在脚手架使用期间,下列杆件严禁拆除:主节点处横向、纵向水平杆,连墙件。

(二)、组织措施:

1、脚手架作业人员必须是经过《特种作业人员安全考核管理规则》(GB5036)考核合格的专业架子工。

2、技术人员在脚手架搭设前必须给作业人员做安全质量技术交底。

3、当脚手架上须设置门洞时,按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2002)实施。

4、脚手架必须严格依据本施工方案进行搭设,搭设时,技术人员必须在现场监督搭设情况,保证搭设质量达到设计要求。

5、脚手架搭设完成,依据施工方案与单项作业验收表对脚手架进行验收,发现不符合要求处,必须限时或立即整改。

七、脚手架安全保障措施:

(一)、脚手架搭设的安全技术措施:

1、搭设过程中划出工作标志区,禁止行人进入、统一指挥,上下呼应、动作协调,严禁在无人指挥下作业。当解开与另一人有关的扣件时必先告拆对方,并得到允许,以防坠落伤人。

2、临街搭设脚手架时,外侧应有防止坠物伤人的防护措施。

3、在搭设和拆除时,地面在安全距离处应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。

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4、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。

5、脚手架及时与结构拉结或采用临时支顶,以保证搭设过程安全,未完成脚手架在每日收工前,一定要确保架子稳定。

6、脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不宜超过相邻连墙件以上两步。

7、在搭设过程中应由安全员、架子班长等进行检查、验收和签证。每两步验收一次,达到设计施工要求后挂合格牌一块。

8、外脚手架必须采用刚性连接。

(二)、脚手架拆除的安全技术措施:

1、拆架前,全面检查待拆脚手架,根据检查结果,拟订出作业计划,报请批准,进行技术交底后才准工作。

2、架体拆除前,必须察看施工现场周边环境,包括架空线路,外脚手架、地面的设施等各类障碍物、地锚、缆风绳、连墙杆及被拆架体各吊点、附件、电气等装置情况,凡能根据提前拆除的尽量拆除掉。

3、架体拆除时应划分作业区,周围设绳绑围拦或竖立警戒标志,地面应设专人指挥,禁止非作业人员进入。

4、在拆架时,不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。

5、每天拆架下班时,不应留下隐患部位。

6、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电事故。

7、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。

8、拆除顺序应遵循有上而下、先搭后拆、后搭先拆的原则。即先拆栏杆脚手片、剪刀撑、后拆小横杆、大横杆、立杆等,要按一步一清的原则依次进行,严禁上下同时进行拆除作业。

9、所有的脚手板,应自外向里竖立搬运,以防脚手架和垃圾物从高处坠落伤人。

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10、拆下的零配件要装入容器内,用塔吊吊下;拆下的钢管要绑扎牢固,双点起吊,严禁从高空抛掷。

八、安全文明施工要求:

(一)、进入施工现场的人员必须戴好安全帽,高空作业系好安全带,穿好防滑鞋等,现场严禁吸烟。

(二)、进入施工现场的人员要爱护场内的各种绿化设施和标示牌,不得随意拆除和移动标示牌。

(三、)严禁酗酒人员上架作业,施工操作时要求精力集中,禁止开玩笑和打闹。

(四)、上岗人员定期体检,体检合格者方可上岗,凡患有高血压、贫血病、心脏病及其他不适于高空作业者,一律不得脚手架操作。

(五)、护身栏、脚手板、挡脚板、密目安全网等影响作业班组支模时,如需拆改时,应由架子工来完成,任何人不得任意拆改。

(六)、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,须经技术部同意后由架子工操作。

(七)、不准利用脚手架吊运重物;不准推车在架子上跑动。

(八)、不得将模板支撑、缆风绳、泵送混凝土及砂浆的输送管等固定在脚手架上,严禁任意悬挂起重设备。

(九)、在架子上的作业人员不得随意拆动脚手架的拉接点和脚手板,以及扣件绑扎扣等所有架子部件。

(十)、拆除架子而使用电焊气割时,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。

(十一)、脚手架使用时间较长,因此在使用过程中需要进行检查,发现基础下沉、杆件变形严重、防护不全、拉接松动等问题要及时解决。

(十二)、要保证脚手架体的整体性,不要与井架、升降机、支模架一并拉结,不得截断架体。

(十三)、施工人员严禁凌空投掷杆件、物料、扣件及其他物品,材料、工具用滑轮和绳索运输,不得乱扔。

(十四)、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,

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袖口及裤口要扎紧。

(十五)、脚手架堆放场做到整洁、摆放合理、专人保管,并建立严格领退料手续。

(十六)、施工人员做到活完料净脚下清,确保脚手架施工材料不浪费。 (十七)、运至地面的材料应按指定地点分类堆放,当天拆当天清,拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。应随时整理、检查,按品种、分规格堆放整齐,妥善保管。

(19)六级以上大风、大雪、大雾、大雨天气停止脚手架作业。在冬季、雨季要经常检查脚手板、斜道板、跳板上有无积雪、积水等物,若有则应随时清扫,并要采取防滑措施。

九、悬挑式脚手架搭设计算书:

(一)、本工程挑出脚手架6个楼层为计算,搭设高度为17.8m ,拟搭设成:立杆横距lb=1.05m,立杆纵距la=1.5m,内立杆距建筑物外墙距离b=0.20m,脚手架步距H=1.8m,铺设脚手片层数5层,同时进行施工层数为2层,脚手架与建筑物主体结构连接点H=2.9m,水平距离L1=4.5m,钢管为Φ48×3.2mm ,根据规定均布施工荷载,采用单根钢管作立杆,立杆支承于16A 槽钢上。

(二)、基本参数:

1、荷载参数 :

施工荷载: q1=2 (kN/m2)

脚手片荷载: q2=0.35 (kN/m2)

钢管自重: q3=3.54 (kg/m)

栏杆与挡板荷载:q4=0.11 (kN/m)

吊挂安全网荷载:q5=0.005 (kN/m2)

风荷载: W0=0.45 (kN/m2)

同时施工脚手架层数: n1=2

脚手板铺设层数: n2=8

2.工地实际使用48mm ×3.2mm 钢管的技术参数:

惯性矩 I=11.36 (cm4)

截面模量 W=4.732 (cm3)

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截面积 A=4.504 (cm2)

回转半径 i=1.588 (cm)

弹性模量 E=2.06×105 (N/mm2)

Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值 f=205 (N/ mm2)

(三)、纵向、横向水平杆的强度和挠度及扣件抗滑承载力计算:

1、纵向水平杆(大横杆):

纵向水平杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算。

纵向水平杆自重标准值: q11=0.0346(kN/m)。

脚手片自重标准值: q12=0.35×1.05×0.367 = 0.1348(kN/m)。 可变荷载标准值: q21=2×1.05×0.367 = 0.7707(kN/m)。

永久荷载设计计算值: q1=1.2×(0.0346+0.1348) = 0.2034(kN/m)。 可变荷载设计计算值: q2=1.4×(0.7707) = 1.0789(kN/m)。

(a) 跨中最大弯矩、挠度

(b)支座最大弯矩、挠度

图1 纵向水平杆计算简图

a.跨中最大弯矩值: Mmax1=0.08q1×l 2+0.101q2×l 2

= (0.08×0.2034+0.101×1.0789) × 2.25= 0.2818(kN.m)。

b.支座最大弯矩值: Mmax2=0.1q1×l 2+0.117q2×l 2

= (0.1×0.2034+0.117×1.0789) × 2.25= 0.3298(kN.m)。

取a 、b 中的最大值: Mmax=0.3298(kN.m) 进行强度计算:

=(0.3298/4.732)×1000=69.698(N/mm2) < f=205 (N/mm2), 纵向水平杆抗弯强度满足抗压要求。

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永久荷载标准值: q11=(0.0346+0.1348) = 0.1695(kN/m)。

可变荷载标准值: q21=(0.7707) = 0.7707(kN/m)。

纵向水平杆最大挠度: v=0.677q1×la 4/(100EI)+0.99×q2×la 4/(100EI) =((0.677×0.1695+ 0.99×0.7707) ×5.0625/(100×206000×11.36)) ×108

=1.8988mm。

容许挠度: [v]=la/150= 1000×1.5/150= 10(mm)。

满足v < [v],并小于10.0 (mm), 故 纵向水平杆挠度满足要求。

2、横向水平杆(小横杆):

横向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算。

横向水平杆自重标准值:q11=0.0346(kN/m)。

纵向水平杆(大横杆)荷载标准值: P12=0.0346×1.5 = 0.0519(kN)。 脚手片荷载标准值: P13=0.35×1.5×1.05×0.367 = 0.2023(kN)。 可变荷载标准值: P21=2×1.5×1.05×0.367 = 1.1560(kN)。

永久荷载设计计算值:a. 均布荷载 q1= 1.2×0.0346 = 0.0415(kN/m)。 b. 集中力 P1=1.2×(P12+P13)=1.2×(0.0519+0.2023)=0.3051(kN)。 可变荷载设计计算值: P2=1.4×P21=1.4×1.1560=1.6184(kN)。

图2 横向水平杆计算简图

最大弯矩值: M=q1×lb 2/8+(P1+P2)×lb/3=0.6790(kN.m)。

=(0.6790/4.732)×1000=143.49(N/mm2) < f=205 (N/mm2), 故横向水平杆抗弯强度满足抗压要求。

均布荷载标准值: q=0.0346(kN/m)。

集中力标准值: P=0.0519+0.2023+1.1560 = 1.4103(kN)。

横向水平杆最大挠度: v =(5/384)q×lb 4/EI+(3lb2-(4/9)lb2) ×P ×lb/72EI =(5/384×0.0346×1.2155/(206000×11.36)+(3×1.1025-(4/9)×

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1.1025)1.4103×1.05/(72×206000×11.36)) ×108 = 2.7535 (mm)。

容许挠度: [v]=lb/150=7 (mm) 。

满足v < [v],并小于10.0 (mm), 故横向水平杆挠度满足要求。

(3)、横向水平杆传给立杆扣件上的竖向作用力:

横向水平杆自重: q11=0.0346(kN/m。)

纵向水平杆(大横杆)荷载标准值: P12= 2×q3×la= 2×0.0346×1.5 =

0.1039(kN)。

脚手片荷载标准值: P13=0.35×1.5×1.05 = 0.5512(kN)。

可变荷载标准值: P21=2×1.5×1.05 = 3.15(kN)。

作用在扣件上的竖向作用荷载设计计算值: R=(1.2(q11×lb+P12+P13)+1.4

×P21)/2=0.5((1.2×(0.0346×1.05+0.1039+0.5512)+1.4×3.15) =2.6199(kN)。

R < Rc=8.0 (kN), 故扣件的抗滑承载力满足要求。螺栓拧紧扭力矩不应

小于40N ·m 且不应大于65N ·m 。

(四)、立杆稳定性计算 :

1、每米立杆承受的结构自重标准值: NG1=gk×H=0.1248×17.8=2.2214(kN)

脚手片自重标准值: NG2=n2×q2×la ×lb/2=8×0.35×1.5×1.05/2=

2.2049(kN)。

栏杆与档板自重标准值: NG3=n2×q4×la=8×0.11×1.5= 1.3200(kN)

吊挂安全设施(安全网)自重标准值: NG4=q5×la ×H=0.005×1.5×17.8=

0.1335(kN)。

故永久荷载标准值: NG=NG1+NG2+NG3+NG4=2.2214+2.2049+1.3200+0.1335=

5.880(kN)。

可变荷载标准值: ∑NQk=n1×q1×la ×lb/2=2×2×1.5×1.05/2=

3.1499(kN)。

2、不考虑风荷载时,底层立杆稳定计算:

= 1.155×1.5×1.8= 3.1184(m)。

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=196.37

查表得稳定系数 = 0.1879

计算立杆段轴向力设计值:N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4∑NQk=1.2×5.9196+1.4×3.1499=11.513(kN)。

=(11.513/(0.1879×450.4)) ×1000=135.97 (N/mm2) < f=205 (N/mm2) , 故不考虑风荷载时底层立杆满足抗压要求。

3、考虑风荷载时,底层立杆稳定计算:

=0.7×1.4671×1.1279×0.45=0.5212(kN/m2) 。

风荷载弯矩: Mw=0.1×0.85×1.4×Wk ×la ×h 2=0.1×0.85×1.4×0.5212×1.5×1.82 =0.3014(kN.m)。

计算立杆段轴向力设计值:N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85×1.4∑NQk=1.2×

5.9196+0.85×1.4×3.1499=10.852(kN)。

=(10.852/(0.1879×450.4)+0.3014/4.732)×1000

= 191.86(N/mm2) < f=205 (N/mm2), 故考虑风荷载时立杆满足抗压要求。

(五)、最大限制高度:

1、不组合风荷载:

= (0.1879×450.4×0.205-(1.2×3.6607+1.4×3.1499))/(1.2×0.1248) = 57.128 (m)。

2、组合风荷载:

= (0.1879×450.4×0.205-(1.2×3.6607+0.85×1.4×(3.1499+0.2533×0.1879×450.4/4.732)))/(1.2×0.1248) = 25.525 (m)。

选择其中最小值,则Hs=25.525(m),

取 [Hs]与50m 中的最小值,则最终最大限制高度为57.128m ,而计算脚手架

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的高度为18.1m ,故满足要求。

(六)、悬臂型钢与钢丝绳承载力计算:

AC段选用长度大于3.6m 的[ 16A 槽钢,CD 段选用规格为16NAT6×19+IWS的钢丝绳。

(a) (b)

图3 悬挑脚手架计算简图

由AC 型钢梁和CD 钢索组成的结构为一次超静定结构,考虑到施工搭设时的实际情况,计算时按施工时可能发生的最不利的两种工况进行验算。

1、工况:对悬臂脚手架搭设可能出现的CD 索未能充分有效地承载的情况,计算时假设CD 索的约束作用失效,计算简图如图3(a)所示。则由ABC 梁静定结构的内力计算过程如下:

B点垂直反力 Rb=N×(2×Lab+2×b+lb)/Lab=11.513×(2×2.1+2×0.2+1.05)/2.1=30.976(kN) 压力

A点垂直反力 Ra=2×N-Rb=2×11.513-30.976=-7.949(kN) 拉力 型钢抱箍预埋钢筋验算:

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=3×(7949.8/2)/(3.14×210)) (1/2)=4.2525(mm),故应采用直径10以上的钢筋。

=3×(7949.8/2)/(3.14×10×3)=126.58(mm)。

按构造要求 l≥20d=20×10=200(mm)。

则钢筋伸入混凝土的锚固长度至少为200(mm),钢筋应伸入楼板混凝土底部弯起并在端部做弯钩。

BC梁最大弯矩 M=N×(lb+2×b)=11.513×(1.05+2×0.2)=16.694(kN.m)

= 570×63×10/(160×2.5×1000)=0.8977

=1.07-0.282/0.897=0.7558

=16.694/(0.7558×108.3) ×1000=203.93(N/mm2) < f=215 (N/mm2) 。 故悬臂型钢整体稳定性满足要求。

2、工况:对悬臂脚手架搭设可能出现的A 点未能充分有效地承载的情况,计算时假设A 点的约束作用失效,计算简图如图3(b)所示。则由BC 梁与CD 索组成的静定结构的内力计算过程如下:

B点水平反力 Rbx=N×(lb+2b)/h=11.513×(1.05+2×

0.2)/3.7=4.5120(kN)。

B点垂直反力 Rby=N×lb/(lb+b)=11.513×1.05/(1.05+0.2)=9.6713(kN)。 CD钢索拉力 T=N×(lb+2b)×[h 2+(b+lb) 2](1/2)/[h ×(lb+b)]

=11.513×(1.05+2×0.2) ×[2.92+(0.2+1.05) 2](1/2)/[2.9×(1.05+0.2)]

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=14.543(kN)。

钢丝绳容许拉力[Fg]=a×Fg/K=0.8×125/6=16.666kN 因T < [Fg], 故满足钢丝绳抗拉强度要求。