内脚手架施工方案.doc
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1、目录一、工程概况1二、编制依据1三、脚手架构配件材质要求1四、脚手架搭设参数的选用及计算2五、脚手架搭设施工工艺14六、脚手架搭设技术措施17七、脚手架的拆除方法及技术措施19八、脚手架安全技术措施20一、工程概况 隰县隰州大剧院为单层结构,设计建造于上世纪八十年代。该结构分为前厅、中厅、和后厅三部分。前厅为框架结构,中厅为排架结构,顶部为梯形钢屋架,后厅采用砖混结构。由于该结构建成使用至今已超过三十年,多数结构构件均已老化,故业主对于其安全和正常使用存在较大疑虑,特委托相关单位对其结构整体进行检测、鉴定、及加固施工。二、编制依据1、工程检测报告(山西省建筑科学研究院出)2、建筑施工手册第五版
2、 中国建筑工业出版社 3、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011) 4、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011) 5、建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)6、钢结构设计规范(GB 50017-2011)7、国家现行有关施工安全规范、规程等8、品茗脚手架智能计算软件三、脚手架构配件材质要求 l、钢管脚落地手架,选用外径48.3mm,壁厚 3.6mm,钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用的钢管要求出示出厂合格证等相关质量证明文件。脚手架材质必须设计要求后,方可在施工中使用。 2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件,应符合建设部规
3、范的要求,由有扣件生产许可证的生产厂家提供,不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷,扣件的规格应与钢管相匹配,贴和面应干整,活动部位灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧力矩达65Nm时不得破坏。如使用旧扣件时,扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位,进行扣件抗滑力等试验,试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。 3、搭设架子前应进行保养,除锈并统一涂刷油漆,颜色力求统一美观。脚手架立杆、防护栏杆、踢脚杆、扫地杆、剪力撑均统一漆红白相间的油漆。 4、脚手板采用竹串片脚手板,其质量应符合有关要求。 5、安全网采用密目式安全网,网目应满足2000目100cm2,做耐贯穿试验不穿透
4、, 61.8m的单张网重量在2kg以上,颜色选用绿色。要求阻燃,使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证,6、连墙件采用钢管,其材质应符合现行国家标准要求。四、脚手架搭设参数的选用及计算 4.1、参数信息: 1.脚手架参数 搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.50米,立杆的横距为1.50米,立杆的步距为1.50 米; 计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为 13.0 米,立杆采用单立管; 内排架距离墙长度为0.30米; 小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为 2; 采用的钢管类型为 483.5; 横杆与立杆连接方式为单扣件;扣件抗滑承载力系数为 0.80; 连墙件采用两步三跨,竖向间距 3.00
5、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; 2.活荷载参数 施工荷载均布参数(kN/m2):3.000;脚手架用途:结构脚手架; 同时施工层数:2; 3.风荷载参数 山西省隰县地区,基本风压为0.35,风荷载高度变化系数z为0.84,风荷载体型系数s为0.65; 不考虑风荷载 4.静荷载参数 每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):0.1394; 脚手板自重标准值(kN/m2 ):0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.140; 安全设施与安全网(kN/m2 ):0.005;脚手板铺设层数:4; 脚手板类别:竹串片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆竹串片; 5.
6、地基参数 地基土类型:岩石;地基承载力标准值(kN/m2):500.00; 基础底面扩展面积(m2):0.09;基础降低系数:0.40。 4.2、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。 1.均布荷载值计算 小横杆的自重标准值: P1= 0.038 kN/m ; 脚手板的荷载标准值: P2= 0.3501.500/3=0.175 kN/m ; 活荷载标准值: Q=3.0001.500/3=1.500 kN/m; 荷载的计算值: q=1.20.038+1.20.175+1.41.500 =
7、2.356 kN/m; 小横杆计算简图 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: 最大弯矩 Mqmax =2.3561.5002/8 = 0.663 kN.m; = Mqmax/W =130.442 N/mm2; 小横杆的计算强度小于 205.0 N/mm2,满足要求! 3.挠度计算: 最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 荷载标准值q=0.038+0.175+1.500 = 1.713 kN/m ; 最大挠度 V = 5.01.7131500.04/(3842.060105121900.0)=4.498 mm; 小横杆的最大挠度小于 1500.0 / 15
8、0=10.000 与10 mm,满足要求! 4.3、大横杆的计算: 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。 1.荷载值计算 小横杆的自重标准值: P1= 0.0381.500=0.058 kN; 脚手板的荷载标准值: P2= 0.3501.5001.500/3=0.262 kN; 活荷载标准值: Q= 3.0001.5001.500/3=2.250 kN; 荷载的计算值: P=(1.20.058+1.20.262+1.42.250)/2=1.767 kN; 大横杆计算简图 2.强度计算 最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和。 均布荷载最大弯矩
9、计算:M1max=0.080.0381.5001.5002=0.010 kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2671.7671.500= 0.708 kN.m; M = M1max + M2max = 0.010+0.708=0.718 kN.m 抗弯强度:= 0.718106/5080.0=141.353 N/mm2; 大横杆的抗弯强度= 141.353 小于f=205.0N/mm2; 3.挠度计算 最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算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: V
10、max= 0.6770.0381500.04 /(1002.060105121900.0) = 0.052 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: P=(0.058+0.262+2.250)/2=1.285kN V= 1.8831.2851500.03/ ( 100 2.060105121900.0) = 3.252 mm; 最大挠度和:V= Vmax + Vpmax = 0.052+3.252=3.305 mm; 大横杆的最大挠度小于 1500.0 / 150=10.0 或者 10 mm,满足要求! 4.4、扣件抗滑力的计算: 直角、旋转单扣件承载力
11、取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80, 该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。 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(JGJ130-2011 5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 kN; R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.500=0.058 kN; 脚手板的荷载标准值: P2 = 0.3501.5001.500/2=0.394 kN; 活荷载标准值: Q = 3.0001.5001.500 /2 = 3.375 kN; 荷载的计算值: R=1.2(
12、0.058+0.394)+1.43.375=5.267 kN; R 8.00 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 4.5、脚手架荷载标准值: 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(kN/m);本例为0.1394 NG1 = 0.13913.000 = 1.812 kN; (2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹串片脚手板,标准值为0.35 NG2= 0.35041.500(1.500+0.3)/2 = 1.890 kN; (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆竹串片,标准值为0.14
13、 NG3 = 0.14041.500/2 = 0.420 kN; (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.50013.000 = 0.098 kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.220 kN; 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= 3.0001.5001.5002/2 = 6.750 kN; 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 Wo - 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2012)的规
14、定采用: Wo = 0.350 kN/m2; Uz - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-2012)的规定采用: Uz= 0.840 ; Us - 风荷载体型系数:Us =0.649 ; 经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.7 0.3500.8400.649 = 0.134 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 = 1.24.220+ 1.46.750 = 14.514 kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.1341.500 1.
15、5002/10 = 0.054 kN.m; 4.6、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: 立杆的轴心压力设计值 :N =14.514 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm; 计算长度附加系数 :K = 1.155 ; 计算长度系数参照JGJ130-2011表5.2.8得 :U = 1.590 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定 :lo = 2.755 m; Lo/i = 174.000 ; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 := 0.235 ; 立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩)
16、 :W = 5.08 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205.000 N/mm2; = 14514.000/(0.235489.000)=126.299 N/mm2; 立杆稳定性计算 = 126.299 小于 f = 205.000 N/mm2 满足要求! 4.7、最大搭设高度的计算: 不考虑风荷载时,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: 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为: NG2K = NG2+NG3+NG4 = 2.408 kN; 活荷载标准值 :NQ = 6.750 kN; 每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.13
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