恒安大厦外立面装修改造工程脚手架搭设方案
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编制单位:河北建设集团装饰工程有限公司
2018年6月
目录
第一章 编制依据 ............................................................................................................................................................ 1 第二章 工程概况 ............................................................................................................................................................ 1
2.1 工程建设概况 ................................................................................................................................................... 1 2.2 设计概况 ........................................................................................................................................................... 1 第三章 脚手架的材料选择和质量标准 ........................................................................................................................ 2
3.1钢管: ................................................................................................................................................................ 2 3.2扣件: ................................................................................................................................................................ 2 3.3脚手板: ............................................................................................................................................................ 3 3.4安全网: ............................................................................................................................................................ 3 第四章 脚手架方案的选型 ............................................................................................................................................ 4 第五章 施工准备 ............................................................................................................................................................ 4
5.1 施工组织 ......................................................................................................................................................... 4 5.2 工长职责 ......................................................................................................................................................... 4 5.3 技术准备 ......................................................................................................................................................... 5 5.4 机具准备 ......................................................................................................................................................... 5 5.5 材料准备 ......................................................................................................................................................... 5 第六章 主要施工方法及措施 ........................................................................................................................................ 6
6.1 施工准备 ......................................................................................................................................................... 6 6.2 外架手架搭设 ................................................................................................................................................. 6 第七章 脚手架的搭设、使用和拆除 ............................................................................................................................ 8
7.1 脚手架的搭设规定 ......................................................................................................................................... 8 7.2 脚手架的使用规定 ......................................................................................................................................... 9 7.3 脚手架拆除规定 ........................................................................................................................................... 10 第八章 脚手架的质量检查及验收和管理 .................................................................................................................. 10
1、脚手架质量和管理 ........................................................................................................................................... 10 2、 安全通道搭设示意图 ..................................................................................................................................... 14 第九章 扣件式脚手架计算书(横距1.05m) ........................................................................................................... 14
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 ..................................................................... 14 2、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 ................................................................................................... 14 3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 ........................................................................................................... 14 4、《钢结构设计规范》GB50017-2003 ............................................................................................................... 14 1、脚手架参数 ....................................................................................................................................................... 14 2、荷载设计 ........................................................................................................................................................... 15 3、横向水平杆验算 ............................................................................................................................................... 17 1、抗弯验算 ........................................................................................................................................................... 18 2、挠度验算 ........................................................................................................................................................... 18 3、支座反力计算 ................................................................................................................................................... 18 4、纵向水平杆验算 ............................................................................................................................................... 18 5、扣件抗滑承载力验算 ....................................................................................................................................... 20 6、荷载计算 ........................................................................................................................................................... 20 7、立杆稳定性验算 ............................................................................................................................................... 21
8、脚手架架体高度验算 ....................................................................................................................................... 22 9、连墙件承载力验算 ........................................................................................................................................... 22 10、立杆地基承载力验算 ..................................................................................................................................... 23
第一章 编制依据
本施工方案的编制主要依据本工程相关的建筑图纸、结构图纸,施工组织设计及相关规
范、规程、标准、图集、法规等。
序号 1 2 名 称 图 纸 施工组织设计 编 号 本工程相关建筑图纸、结构图纸 施工组织设计 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011 建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-2016 建筑施工安全检查标准JGJ59-2011 3 规程、规范、标准、法规 建筑结构荷载规范GB50009-2012 北京市建筑工程施工安全操作规程 DBJ01-62-2002 建筑结构长城杯工程质量评审标准DB11/T 1074-2014 钢管脚手架、模板支架安全选用技术规程DB11/T583-2015 4 建筑书籍 建筑施工手册 第二章 工程概况
2.1 工程建设概况
工程名称:恒安大厦立面装修改造工程 建设地点:北京市朝阳区 建设单位:兴泰投资有限公司
设计单位:北京新纪元建筑工程设计有限公司
建筑基本情况:建筑使用年限:设计使用年限50年。结构型式:框剪结构。地上层数:12层。地下层数:2层。檐口高度:45米。本项目拆除面积约为13000㎡。外脚手架搭设高度为18m最低为12m,搭设面积约1000㎡。
2.2 设计概况
本工程,位于北京市朝阳区东三环北路17号恒安大厦,地下车库将其楼座连接起来。
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第三章 脚手架的材料选择和质量标准
根据本工程结构特点及钢管强度高、刚度好等优点,本工程地下室至悬挑层之间的外脚手架均采用扣件式钢管脚手架,用于本工程外脚手架的所有材料必须遵循以下原则:
3.1钢管:
钢管采用外径48.3mm、壁厚3.0mm的焊接钢管,钢管的材质使用力学性适中、稳定的Q235钢,其材质应符合《碳素结构钢》(GB/T700─2006)的相应规定。用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的长度宜为4─6m,便于工人操作。钢管严禁使用有明显变形、裂纹、压扁和严重锈蚀的钢管,本工程所用外脚手架上的立杆、横杆颜色为桔黄色,剪刀撑颜色为红白色(红白颜色间距400mm),架管防锈漆应定期复涂,以保证外观形象。
3.2扣件:
扣件应采用GB15831—2006《可锻铸铁分类及技术条件》的规定,扣件严禁使用加工不合格,无出厂合格证,表面裂纹,变形,锈蚀的扣件。扣件活动部位应灵活转动,扣件表面应涂刷防锈漆。钢管、扣件进场必须进行复试,复试合格后方可使用。
连接扣件有三种:
(1) 直角扣件(十字扣)。作两根垂直相交的钢管连接使用。 (2) 旋转扣件。供两根任意相交钢管连接用。 (3) 对接扣件。供对接钢管用。
所有扣件性能应符合GB15831-2006中有关附图内容的要求,扣件与底座的力学性能符合下表的要求:
名称 直角扣件 旋转扣件 扭转刚度抗拉试验 螺栓扭抗滑试验 抗破坏实验 力距 实验荷载位移值力矩荷载 位移值(N.m) (KN) (KN) (mm) (N.m) (KN) (mm) 7 ≤7.0 40 25 900 --- --- 10 ≤0.5 7 ≤7.0 40 17 --- --- --- 10 ≤0.5 2
对接扣件
40 4 ≤2.0 3.3脚手板:
脚手板用50mm厚木跳板,两端用铁丝绑紧。
3.4安全网:
安全网采用经国家指定监督检验部门鉴定许可生产的厂家产品,同时应具备、监督部门批量验证和工厂检验合格证。安全网的力学性能应符合GB5725—85《安全网力学性能试验方法》的规定,立网采用安全网─L—1.8×6m的密目安全网,平网采用P—3×6m的安全网,密目式安全网在100cm2面积上不少于2000目(即2000个洞眼)。
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第四章 脚手架方案的选型
根据本工程平面布置特点,本工程建筑四周搭设双层三防安全防护棚,防护棚脚手架高为6mx宽度为6.5m,立杆纵横间距1.5m,横杆步距1.5m,双层防砸层间0.5m,上下层满補木脚手架板。
靠墙立面外围1至3层搭设双排落地施工脚手架,用于一至三层幕墙拆除更新施工使用。脚手架宽1.05m、高19.5m,立杆纵矩1.5m,横杆步距1.5m。
东西出入口搭设双层三防安全防护通道,宽3.0mx高3.0m,立杆纵横距1.5m,横杆步距1.5m,双层防砸层间0.5m,上下层满補木脚手架板。
北立面为汽车通道,搭设4m高x4m宽,靠墙立杆横距1.2m,通道4.0m宽,外排立杆1.05m,立杆纵距1.5m,横杆步矩1.5m汽车安全通道安全防护棚。
西立面搭设1.05m双排脚手,架高度为搭设高度19.5m,长度为72m。
脚手架连墙件两步三跨一道。剪刀撑4跨一道连续设置。脚手架板满補两层。作业层下3m拉设水平安全网两层,水平安全网间距3m。脚手架外挂密目全全网。
第五章
5.1 施工组织
施工准备
本工程外脚手架均由具有脚手架施工资质的专业搭设单位负责搭设和维护。 项目安全领导小组:
组 长:执行经理——全面负责项目安全施工工作 副组长:(安全员)——负责安全施工工作 其他各部门人员负责配合工作。
5.2 工长职责
1、承担脚手架工程施工任务,负责技术交底和安全技术交底,做好技术指导和施工管理。 2、参与图纸会审,编制脚手架工程施工方案,组织办理验收和使用手续。 3、严守施工操作规程,严抓质量,确保安全。
4、组织班组努力完成任务,对施工中的有关问题及时解决,向上级报告并保证施工进度。
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5、努力钻研技术,提高施工组织能力和管理水平;依据现场施工的实际情况和经验,提出适合本工程的合理化建议,并投入工程施工中。
6、检查班组情况、了解工人动态,解决施工中的技术及一般性措施问题。
7、在施工过程中对工人的操作进行指导和检查。按照进度和施工程序,组织施工并与其他工长做好配合工作。
8、按照施工进度计划,编制周转等材料的材料进场计划。 9、写好施工日志。
5.3 技术准备
1 熟悉图纸、组织方案交底工作,学习有关规范、规程。 2 进行脚手架工程相关技术资料收集、整理和学习。 3 学习和讨论关键部位的施工方法和注意事项。 4 确定施工方案、施工方法、搭设工艺。
5.4 机具准备
施工扳手20把,铁丝1000米。
5.5 材料准备
本工程主要需用主要材料如下表:
材料名称 钢管 扣件 脚手板 安全立网 安全平网 单位 T 个 M³ ㎡ ㎡ 数量 500 3000 600 1200 300 5
第六章 主要施工方法及措施
本工程外防护脚手架主要采用落地式双排脚手架,脚手架采用扣件式钢管脚手架。 6.1 施工准备
在进行外立面搭设施工时,应开始准备外脚手架的材料,挑选合格的钢管、扣件,并对油漆剥落的钢管补刷油漆。外脚手钢管采用统一的黄色,其中剪刀撑采用红白相间的鲜明颜色(红白颜色间距400mm),以免与其它钢管混淆。同时根据施工方案配备立杆、大横杆、小横杆及剪刀撑。
在外架搭设前联系好质量符合要求的安全网等防护材料的供应商,以保证材料及时进场。 6.2 外架手架搭设
1、搭设落地式双排单立杆脚手架,架子距离结构外皮0.30m,立杆纵距1.5m,横距1.05 m,步距1.5m。立杆必须要放置在稳固的基础上,搭设高度13.5m。脚手架立杆必须要放置在稳固的基础上,并设置通长脚手板。立面及侧立面示意图如下所示:
2、落地式双排单立杆脚手架搭设的工艺流程为:基础夯实→立杆定位→设置脚手板→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→安第一步大横杆与立杆扣紧→安装第一步小横杆→安第二步大横杆、小横杆→加临时抛撑,上端与第二步大横杆扣紧(在与结构连接后拆除)→安第三步大横杆、小横杆(以此类推)→与结构连结→连墙杆→铺脚手板(作业层)、挡脚板→安装防护栏杆→挂设安全网。
(1) 地基处理
先将地基夯实(在基础底板上无需夯实),按照规范要求和本工程现场实际情况,本工程脚手架需要用垫通长脚手板的方式扩大与地基的接触面积,从而增加承载能力。
(2) 底座
扣件式钢管脚手架的底座设在立杆下端,可用钢管与钢板焊接,也可用铸铁制成。用于承受脚手架立柱传递下来的荷载,底座一般采用厚8mm,边长150~200mm的钢板作底板,上
焊150mm高的钢管。底座形式有内插式和外套式两种,施工时可任选一种,但必须统一。 (3) 立杆
立杆接头采用对接扣件连接,立杆与大横杆采用直角扣件连接。接头交错布置,两根相邻立杆的椄头不应出现在同步内,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
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不宜小于500mm,各接头中心距最近主节点的距离不大于步距的1/3。所有立杆底部满铺50mm厚通长脚手板。
(4) 大横杆
大横杆置于小横杆之下,在立柱的内侧,用直角扣件与立柱扣紧,单根杆长度大于3跨,同一步大横杆四周要闭合交圈。
大横杆采用对接扣件连接,其接头交错布置,不在同步或同跨内。不同步或不同跨的两个相邻接头在水平方向错开的距离不小于500mm,各接头中心距最近主节点的距离不大于1/3跨距。
(5) 小横杆
每一立杆与大横杆相交处(即主节点),都必须设置一根小横杆,并采用直角扣件扣紧在大横杆上,该杆轴线偏离主节点的距离不大于150mm。作业层上非主节点的处的小横杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于立杆纵距的1/2。
小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于100mm;伸出里排大横杆距结构外边缘250~300mm。上、下层小横杆应在立杆处错开布置,同层的相临小横杆在立柱处相向布置。
(6) 纵、横向扫地杆
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距钢管底端不大于200mm处的立杆上,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杆上。
(7) 剪刀撑
本工程双排落地脚手架剪刀撑随立杆、纵横向水平杆同步搭设,用通长剪刀撑沿架高连续布置,全部采用单杆通长剪刀撑。所有外脚手架均必须在外侧两端、转角及中间间隔不超过15m的立面上,各设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置。
每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面的倾角应在450~600之间。剪刀撑采用搭接接长,搭接长度不小于1m,并应采用不少于3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。斜杆相交点处于同一条直线上,并沿架高连续布置,剪刀撑的一根斜杆扣在立杆上,另一根扣在横向水平杆伸出的端头上,两端分别用旋转扣件固定,在其中间增加3个扣节点。所有固定点距主节点距离不大于150mm。
(8) 脚手板
作业层脚手板采用不小于180mm宽脚手板,厚度不小于50mm,长度为3~6m。脚手架每层设一道水平兜网,作业层满铺一层脚手板,并设置安全网及防护栏杆。脚手板设置在三
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根横向水平杆上,并在两端8cm处用直径为4mm的镀锌钢丝箍2~3道固定。
脚手板应平铺、满铺、铺稳,脚手板的铺设应采用对接平铺或搭接铺设,脚手板对接平铺时,接头处设两根横向水平杆,脚手板外伸长度应取130 mm~150mm,两块脚手板外伸长度的和不大于300mm;脚手板采用搭接铺设时,接头应支在横向水平杆上,搭接长度不应小于200mm,其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。
(9) 连墙件
连墙件采用刚性连接,垂直间距同层高2.9m(其中首层高度为3.8m),水平间距为4.5m。连墙件采用钢管将结构与纵向水平杆连接,第一道连墙件从-1层顶板开始设置,第二道连墙件从1层顶板开始设置,连墙件尽量靠近主节点,偏离主节点不大于300mm。
连墙件中的连墙杆尽量呈水平设置,当不能水平设置时,与脚手架连接的一端应下斜连接,不得采用上斜连接或适当调整步距使其满足要求;当脚手架暂时不能设置连墙件时可搭设抛撑,抛撑采用通长杆与脚手架可靠连接,与地面成45°~60°夹角。
(10) 防护设施
作业层脚手板应铺设牢靠、严实,并用安全网双层兜底。施工层以下每隔两层应用安全网封闭。
脚手架满挂全封闭密目安全网,用网绳绑扎在立杆内侧。 作业层脚手架立杆底部侧面设不小于180mm高的木质挡脚板。
第七章 脚手架的搭设、使用和拆除
7.1 脚手架的搭设规定
1、搭设之前对进场的脚手架杆配件进行严格的检查,禁止使用规格和质量不合格的杆配件。
2、脚手架的搭设必须统一交底后作业,必须统一指挥,严格按搭设程序进行。 3、在连墙件设置以前,为确保架体稳定及作业人员的安全,应设置适量抛撑。 4、剪刀撑等整体连接杆件和连墙件应随搭设的架子及时设置。
5、脚手架在最上层联墙点之上的自由高度不得大于6m,当作业层高出其下连墙件2步或4m上时,且尚无连墙件时,应采取临时的撑拉措施。
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6、脚手板采用50厚木板,脚手板应铺平、铺稳,并用14#铁丝绑扎固定。 7、设置联墙杆或撑拉杆时,应掌握其松紧程度,避免引起杆件的显著变形。
8、工人在架上进行搭设作业时,作业面上需铺设临时脚手板并固定,工人必须戴好安全帽和佩挂安全带,不得单人进行较重杆件和易失衡、脱手、碰接、滑跌等不安全作业。
9、在搭设过程中不得随意改变构杆设计、减少配件设置和对立杆、纵距作≥100mm的构架尺寸放大,确实需要调整和改变尺寸,应提交技术主管人员协商解决。
10、扣件一定要拧紧,严禁松拧或漏拧, 脚手架搭设后应及时逐一对扣件进行检查。 11、架子搭设必须由持有《特种作业人员操作证》的专业架子工进行,上岗前必须进行安全教育考试,合格后方可上岗。
12、在脚手架上作业人员必须穿防滑鞋,正确佩戴使用安全带,着装灵便。 7.2 脚手架的使用规定
1、作业层每1㎡架面上实用的施工荷载人员、材料和机具重量不得超过以下规定值和施工设计值,因该外架为结构施工期间用,为保险起见施工荷载(作业层上人员、材料、器具的重量)的标准值取3kN/㎡。
2、在架板上堆放的施工设备单重≤1kN,使用人力在架上搬运和安装构件的自重≤2.5kN。严禁大模板放置在外架上。
3、在架面上堆放的材料应码放整齐、稳固,不影响施工操作和人员通行,严禁上架人员在架面上跑动,退行或倒退拉车。
4、作业人员在架上的最大作业高度以可进行正常作业为度,禁止在脚板上加垫器物或单块脚手板以增加操作高度。
5、在作业中,禁止随意拆除脚手架的基本构件,整体性杆件,连接紧固杆和连墙件。确因操作需要临时拆除时,必须经主管人员同意,采取相应弥补措施,并在作业完后及时恢复。
6、工人在架上作业时,应注意个人安全保护和他人安全,避免发生碰撞、闪失和落物,严禁在架上戏闹和坐在栏杆上等不安全处休息。
7、人员上下必须走安全防护的出入通道(斜道)严禁攀援脚手架上下。
8、工人上架作业前,各小组先行检查有无影响安全作业的问题存在,在排除和解决后方可作业,发生异常和危险情况时,应立即通知架上人员撤离。
9、每步架作业完成后,必须将多余材料、物品移至室内,工人收工前应清理架面,将材
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料堆放整齐,垃圾清扫走,在任何情况下,严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。 7.3 脚手架拆除规定
1、脚手架的拆除顺序与搭设顺序相反,须遵循先搭后拆,后搭先拆的原则,从脚手架顶端拆除其顺序为:安全网→护身栏→挡脚板→脚手板→小横杆→大横杆→立杆→连墙杆→纵向支撑。
2、连墙件应在位于其上的全部可拆杆件都拆除后方可拆除。
3、在拆除过程中凡已松开连接的杆件应及时拆除,避免误扶和依靠已松脱连接的杆件。 4、拆除的杆配件应以安全的方式运出和卸下,必须绑扎牢固或装入容器内才可吊下,严禁向下抛掷,拆除过程中应作好配合,协调工作,禁止单人进行拆除较重杆件等危险性作业。
5、拆除脚手架时必须划分安全区,设警戒标志,并设专人警戒。
6、拆除前须指派专人检查架子上的材料、杂物等是否清理干净,否则不许拆除。拆除时应按规定程序拆除。
7、架子拆除必须由持有《特种作业人员操作证》的专业架子工进行,上岗前必须进行安全教育考试,合格后方可上岗。
8、脚手架拆除前,先划定安全范围,设置警戒线,并安排专人在警戒线上进行看护,禁止非作业人员进入。工长要向拆脚手架的施工人员进行书面技术交底工作,并有交底接受人签字。在搭拆过程中,中途不得换人,如果在中途更换操作人员,应及时对更换人员作详细交底,方可操作。参加搭拆的所有作业人员持证上岗,一律不准酒后作业,带病作业,必须思想集中,三宝配戴齐全,保持严肃,不准擅自离开工作岗位。
第八章 脚手架的质量检查及验收和管理
1、脚手架质量和管理
1、在架子基础、分段荷载措施完成后,应由技术、工程、分包等部门(单位)按分段、部位、搭设和防护等项目进行检查、验收,并填写验收单,合格方可进行搭设和使用。
2、在搭设过程中,如需使用,必须由施工负责人组织相关人员进行检查,符合要求后方可上人。
3、架子未经检查、验收前,除架子工外,严禁其他人员攀登,验收后任何人不得拆改,
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需做局部拆改时,须经施工负责人同意后由架子工操作。
4、大风、雨雪后,施工负责人要及时组织相关人员对架子进行检查。
5、建立有效的外架安全管理机构和定期检查、复查制度,由安全主管主持检查和验收。 6、搭设的技术要求、允许偏差及检验方法详见下表: 脚手架搭设技术要求及容许偏差
项 次 地 1 基 基 础 项目 表面 排水 垫板 底座 最后 验收 垂直度 20—50m 下列脚手架允许水平偏差(mm) 搭设中检查2 立杆垂直度 偏差的高度 H=2m H=10m H=20m H=30m H=40m H=50m 间 3 距 纵向水4 平杆高差 步距偏差 纵距偏差 横距偏差 一根杆两端 同跨中内两根纵向水平杆高差 5 横向平杆外伸长度偏差 6 扣 主节点处各扣件距端点间距离 外伸500 a≤150mm — 50m ±7 ±20 ±40 ±60 ±80 ±100 — — — — ±20 ±50 ±20 ±20 ±10 ≤50 — 11
水平仪或水平尺 钢卷尺 总高度 40m ±7 ±25 ±50 ±75 ±100 — 水平仪或 水平尺 20m ±7 ±50 ±100 — — — 钢板尺 吊线和卷尺或经纬仪 — ±100 技术要求 坚实平整 不积水 不晃动 不滑动 不沉降 -10 吊线卷尺 或经纬仪 — 允许偏差(mm) 示 意 图 检查方法 及工具 — 观察
安 7 同步立柱上两个相立杆上对接扣件距主节点距离 纵向水平杆的接头件 邻对接扣件高差 ≥500 ≤h/3 ≤L/3 40-65N·m 45—60 00— — — — 扭力扳手 伸长 卷尺 钢卷尺 装 距主节点的距离 扣件螺栓的拧紧力矩 8 剪刀撑斜杆与地面夹角 对接 9 脚手板外 伸长度 搭接 130≤a≤150 2a≤300 — a≥100 l≥200 — 卷尺 7、安全防护措施
在安全人员和技术人员的监督下由熟练工人负责搭设并验收通过后允许使用。脚手架的检查分验收检查、定期检查和特别检查;使用中要严格控制架子上的荷载,尽量使之均匀分布,以免局部超载或整体超载;使用时还特别注意保持架子原有的结构和状态,严禁任意拆卸结构杆件和连墙拉结及防护设施。
8、安全应急预案
在发生事故时,现场管理人员应先大声呼救,然后打电话通知项目负责人,第一时间启动预警机制,由项目负责人发出指令,安全小组立即落实,并维护好现场,必要时需要报警。事后做好善后工作。
脚手架经验收合格后,在建筑物的3层左右设脚手架验收合格牌和警示牌。各种牌子的规格、样式和内容如下:
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脚手架使用须知牌
脚手架使用、维护须知 1、未经验收合格或未悬挂“合格牌”,不得使用。 2、未经脚手架工程负责人同意,不得使用。 3、使用脚手架前先将作业区周边状况进行检查、验收,确认安全后再从事作业。 4、发现防护缺陷等安全隐患应及时向脚手架工程负责人或安全管理人员反映,并有权拒绝施工。 5、施工班组长、工长等不得 强令工人在有缺陷等安全隐患处作业,须确保作业工人安全。 6、任何人不得擅自拆除脚手架构件、安全网、脚手板等。 7、如脚手板防碍施工,应向脚手架工程负责人联系,采取相应措施 搭设的建筑物防护通道入口悬挂各种提示、警告、禁止标志。包括:禁止吸烟、禁止酒后上岗等禁止标志牌,注意安全、当心落物、当心坠落、当心火灾、当心触电等警告标志牌,必须戴安全帽、必须正确使用防护用品等指令标志牌。
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2、安全通道搭设示意图
第九章 扣件式脚手架计算书(横距1.05m)
计算依据: 1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 2、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
1、脚手架参数
脚手架设计类型 同时施工作业层数 脚手架搭设方式 脚手架架体高度H(m) 立杆步距h(m) 结构脚手架 1 双排脚手架 19.5 1.5 脚手板设计荷载(kN/m) 卸荷设置 脚手架钢管类型 脚手架沿纵向搭设长度L(m) 23 无 Φ48.3×3.6 230 1.5 立杆纵距或跨距la(m) 14
立杆横距lb(m) 内立杆离建筑物距离a(m) 1.05 0.3 横向水平杆计算外伸长度a1(m) 双立杆计算方法 0.15 不设置双立杆 2、荷载设计
脚手板类型 脚手板铺设方式 木脚手板 2步1设 脚手板自重标准值Gkjb(kN/m) 密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m) 挡脚板类型 挡脚板铺设方式 木挡脚板 2步1设 栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m) 0.17 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 横向斜撑布置方式 2220.35 0.01 0.129 5跨1设 3 全封闭 0.965 结构脚手架作业层数njj 地区 基本风压ω0(kN/m) 21 北京北京 0.3 结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m) 安全网设置 风荷载体型系数μs 风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆1.22,1.294 稳定性) 2风荷载标准值ωk(kN/m)(连墙件、单0.353,0.375 立杆稳定性) 计算简图:
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立面图
侧面图
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3、横向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式 2横向水平杆在上 205 206000 纵向水平杆上横向水平杆根数n 42 127100 5260 横杆抗弯强度设计值[f](N/mm) 横杆弹性模量E(N/mm) 2横杆截面惯性矩I(mm) 横杆截面抵抗矩W(mm) 3
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×(0.04+Gkjb×la/(n+1))+1.4×Gk×la/(n+1)=1.2×(0.04+0.35×1.5/(2+1))+1.4×3×1.5/(2+1)=2.358kN/m
正常使用极限状态
q'=(0.04+Gkjb×la/(n+1))+Gk×la/(n+1)=(0.04+0.35×1.5/(2+1))+3×1.5/(2+1)=1.715kN/m 计算简图如下:
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1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8,qa12/2]=max[2.358×1.052/8,2.358×0.152/2]=0.325kN·m σ=Mmax/W=0.325×106/5260=61.77N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/(384EI),q'a14/(8EI)]=max[5×1.715×10504/(384×206000×127100),1.715×1504/(8×206000×127100)]=1.037mm
νmax=1.037mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[1050/150,10]=7mm 满足要求! 3、支座反力计算 承载能力极限状态
Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=2.358×(1.05+0.15)2/(2×1.05)=1.617kN 正常使用极限状态
Rmax'=q'(lb+a1)2/(2lb)=1.715×(1.05+0.15)2/(2×1.05)=1.176kN 4、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.617kN q=1.2×0.04=0.048kN/m 正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.176kN q'=0.04kN/m 1、抗弯验算
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计算简图如下:
弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.657×106/5260=124.957N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 2、挠度验算
计算简图如下:
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变形图(mm)
νmax=2.95mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1500/150,10]=10mm 满足要求! 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=3.744kN
5、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式 单扣件 扣件抗滑移折减系数 0.85 扣件抗滑承载力验算:
横向水平杆:Rmax=1.617kN≤Rc=0.85×8=6.8kN 纵向水平杆:Rmax=3.744kN≤Rc=0.85×8=6.8kN 满足要求!
6、荷载计算
脚手架架体高度H 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 19.5 0.129 脚手架钢管类型 Φ48.3×3.6 立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k 单外立杆:
NG1k=(gk+(lb+a1)×n/2×0.04/h)×H=(0.129+(1.05+0.15)×2/2×0.04/1.5)×19.5=3.135kN 单内立杆:NG1k=3.135kN 2、脚手板的自重标准值NG2k1 单外立杆:
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NG2k1=(H/h+1)×la×(lb+a1)×Gkjb×1/2/2=(19.5/1.5+1)×1.5×(1.05+0.15)×0.35×1/2/2=2.205kN 1/2表示脚手板2步1设 单内立杆:NG2k1=2.205kN 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆:NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(19.5/1.5+1)×1.5×0.17×1/2=1.785kN 1/2表示挡脚板2步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆:NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×19.5=0.292kN 构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆:NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=2.205+1.785+0.292=4.282kN 单内立杆:NG2k=NG2k1=2.205kN 立杆施工活荷载计算
外立杆:NQ1k=la×(lb+a1)×(njj×Gkjj)/2=1.5×(1.05+0.15)×(1×3)/2=2.7kN 内立杆:NQ1k=2.7kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力:
单外立杆:N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(3.135+4.282)+ 0.9×1.4×2.7=12.303kN
单内立杆:N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(3.135+2.205)+ 0.9×1.4×2.7=9.81kN
7、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H 319.5 5260 2立杆计算长度系数μ 立杆截面回转半径i(mm) 立杆截面面积A(mm) 21.5 15.9 506 立杆截面抵抗矩W(mm) 立杆抗压强度设计值[f](N/mm) 连墙件布置方式 205 两步三跨 1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.5=2.25m 长细比λ=l0/i=2.25×103/15.9=141.509≤210 轴心受压构件的稳定系数计算:
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立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.5=2.599m 长细比λ=l0/i=2.599×103/15.9=163.443 查《规范》表A得,φ=0.265 满足要求! 2、立杆稳定性验算 不组合风荷载作用 单立杆的轴心压力设计值
N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2×(3.135+4.282)+1.4×2.7=12.681kN σ=N/(φA)=12680.784/(0.265×506)=94.569N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 组合风荷载作用 单立杆的轴心压力设计值
N=1.2(NG1k+NG2k)+0.9×1.4NQ1k=1.2×(3.135+4.282)+0.9×1.4×2.7=12.303kN Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.375×1.5×1.52/10=0.159kN·m
σ=N/(φA)+ Mw/W=12302.784/(0.265×506)+159468.75/5260=122.067N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求!
8、脚手架架体高度验算
不组合风荷载作用
Hs1=(φAf-(1.2NG2k+1.4NQ1k))×H/(1.2NG1k)=(0.265×506×205×10-3-(1.2×4.282+1.4×2.7))×19.5/(1.2×3.135)=96.259m 组合风荷载作用
Hs2=(φAf-(1.2NG2k+0.9×1.4×(NQ1k+Mwk
φA/W)))×H/(1.2NG1k)=(φAf-(1.2NG2k+0.9×1.4×NQ1k+Mw
φA/W))×H/(1.2NG1k)=(0.265×506×205×10-3-(1.2×4.282+0.9×1.4×2.7+0.159×1000×0.265×506/5260))×19.5/(1.2×3.135)=77.145m Hs=77.145m>H=19.5m 满足要求!
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9、连墙件承载力验算
连墙件布置方式 两步三跨 连墙件连接方式 扣件连接 600 连墙件约束脚手架平面外变形轴向力3 N0(kN) 连墙件截面类型 2连墙件计算长度l0(mm) 钢管 506 2连墙件型号 连墙件截面回转半径i(mm) 连墙件与扣件连接方式 Φ48.3×3.6 15.9 双扣件 连墙件截面面积Ac(mm) 连墙件抗压强度设计值[f](N/mm) 扣件抗滑移折减系数 205 0.85 Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.353×2×1.5×3×1.5=6.672kN 长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736,查《规范》表A.0.6得,φ=0.6 (Nlw+N0)/(φAc)=(6.672+3)×103/(0.6×506)=21.333N/mm2≤0.85 ×[f]=0.85 ×205N/mm2=174.25N/mm2 满足要求!
扣件抗滑承载力验算:
Nlw+N0=6.672+3=9.672kN≤0.85×12=10.2kN 满足要求!
10、立杆地基承载力验算
地基土类型 粉土 1 地基承载力特征值fg(kPa) 垫板底面积A(m) 2160 0.25 地基承载力调整系数mf 单立杆的轴心压力标准值N=NG1k+NG2k+NQ1k=3.135+4.282+2.7=10.117kN 立柱底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=10.117/(1×0.25)=40.469kPa≤fg=160kPa
满足要求!
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