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1ξ1、概况与部署1.1.工程概况本方案为比赛馆外部钢管扣件式脚手架操作平台搭设补充方案，内部满堂架搭设方案见前面脚手架专项方案。从外沿至内，钢网架外沿最高为30.66m，支座处最大标高为24.163m，外沿高而内低。从中往东西两侧，钢网架由外沿30.66m降至±0.000，中间高而东西两侧低。在标高5.100m处为内圈二层钢砼楼板，楼板宽约4m；标高4.75m处为外圈二层钢砼楼板，宽在5～8m。在内圈面积范围，上部钢结构屋面传到球形连接点的荷载经计算为1.98t。1.2.工程部署架子主要搭设在内圈范围，采用纵横交错的井字型。根据以上实际情况，脚手架平台搭设采用外高内低、中间高两侧低阶梯形，架子立杆将落在二层楼板上；因局部架子传到楼板的荷载远大于楼板设计均布荷载，故该部位须设底部支撑体系,具体由后面计算确定；考虑工程施工要求，架体宽要比上部钢屋架投影宽1.2m；对球形节点下承重体系，若先施工支座内侧支撑桁架及部分网架,再施工外侧桁架,则外侧桁架的自重将被内侧结构平衡掉,即在这种情况下可以不考虑外侧桁架自重对脚手架承重的影响.这样,整个脚手架体系布置为:立杆纵、横距为1.2m，局部达到1.3m；步高1.5m。立杆下布置槽钢或50mm厚木板底垫。拉接采用刚性拉接与钢筋混凝土柱拉接。1.3.编制依据。《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。《建筑施工脚手架实用手册》2ξ2、搭设施工2.1.搭设要求：1、主体钢砼结构已经施工完毕并强度达到设计强度要求。2、室外地面已作硬化处理。要求搭设脚手架区域的地面已经碾压平整，局部软弱土层已经处理。地面排水畅通无积水。2.2.搭设准备：1、材料准备。钢管和扣件：必须有租赁方或生产厂家的质量证明合格证。搭设现场派专人检验钢管和扣件质量，不合格不使用。钢管外径D48，壁厚3.5，钢管必须顺直，弯曲、变形或损坏严重的不能使用，特别注意钢管壁厚少于3mm的禁止使用。扣件规格必须与钢管外径相同（碗扣式除外），螺栓拧紧力矩不应小于40N.m且不应大于65N.m；对接扣件开口应朝上或朝内；各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。底座：用作立杆支垫的槽钢必须顺直，强度满足使用要求。若局部采用木垫板，要求长度2跨、厚度50mm。底座在地面时标高应高出自然地坪50mm。脚手板：采用毛竹或楠竹的竹笆脚手板，也可采用厚度50mm的木板，单块质量应不大于30kg，其质量应符合相关规范要求。2、施工准备。搭设前应按施工组织设计和安全施工方案、相关规范要求对架设、使用人员进行技术交底；由于搭设属高空作业，相关高空作业安保配备和措施必须到位。2.3.搭设流程：由于楼板不能承受上部施工荷载，故楼板下需设支撑体系。下部支撑体系搭设基本与上部架体同，都是1.4m步距，1.4m纵、横距，设格构柱处须按格构柱形式加密；但上部立柱若落在钢砼梁上，下部对应部位不须增设立柱支撑；架体与支撑体系搭设方法同，都必须设设扫地杆；支撑体系顶步高不能大于700，用顶丝拧紧。支撑体系必须在结构施工前搭设完毕具体施工见图2.1。3图2.1搭设流程图施工准备场地清理场地测量放样底座布放固定第1层立杆扫地杆架设第1层横杆架设第1层刚性拉接第i层立杆架设第i层横杆架设第i层刚性拉接架设第i层水平剪刀撑第i层垂直剪刀撑顶层立杆架设顶层横杆架设顶层刚性拉接架设顶层水平剪刀撑架设顶层垂直剪刀撑架设竹笆铺设测量检查i=2,3,4…….测量数据整理归档立杆垂直度测控横杆步距测控立杆垂直度测控横杆步距测控立杆垂直度测控横杆步距测控测设资料整理归档交工42.4.搭设技术措施。总体思路：由内及外，楼板上下系统同时施工。1、场地清理。施工前应进行场地清理，将垃圾、杂物清理出去；对地面，应确保场地压实无积水；2、测量放线。考虑到承重脚手架的特殊性（环形、格构式），因此施工时必须保证它的平面位置正确性，搭设前首先必须放出纵横轴线位置，然而再根据设计要求进行细部放样，基本划出每根立杆的位置，然而进行具体搭设。3、首层立杆、扫地杆搭设。先在细部放样所放的线上放置槽钢或木垫底座并固定牢靠，然后再进行立杆、扫地杆架设；纵向扫地杆应固定在立杆上距底座上沿不大于200mm处，横向扫地杆应紧靠纵向扫地杆下方固定在立杆上。当基础不在同一高度上时，应将高处扫地杆向低处延长两跨与立杆固定；4、立杆。立杆应采用对接扣件连接，连接应交错布置，相邻立杆对接接头不应在同一步内，高度应错开500mm以上；若采用搭接，搭接长度不小于1m，并用至少2个扣件固定。立杆垂直度要充分保证，其偏差要不大于l/500，接头必须采用对接扣件，不允许用搭接接头，对接接头在平面内应错开布置，同一平面内要≤25%，在竖向，同一步高内错开距离≥500mm，有必要时立柱接头处加水平杆，确保立柱接头垂直受力、不弯曲。节点处各扣件应紧密，其中心距≤110mm，立柱柱顶传力扣件应对称布置，不使柱顶偏心力矩朝向同一方向。5、横杆架设。对每一个横杆步高，要实际检查位置、模数是否符合要求，确认无误或调整后，再整体往上搭；5应先搭纵向横杆（即与底座平行的横杆），再搭横向横杆；纵向横杆应设置在立杆内侧，长度不小于3跨；横向横杆搭在纵向横杆上面，长度亦应不小于3跨。横杆采用对接扣件时，连接应交错布置，相邻对接接头不应在同步或同跨内，水平方向应错开500mm以上；若采用搭接，搭接长度不小于1m，并用至少2个扣件固定。6、刚性拉接。与柱拉接采用钢管扣件刚性拉接。要求每步一拉。7、剪刀撑。为保证脚手架的整体稳定性,在相关面上设置不小于45°的剪刀撑，剪刀撑分垂直和水平剪刀撑，均采用双排普通脚手管搭设；应在外沿满布垂直剪刀撑，并在中间每隔4排立杆沿纵向设一道剪刀撑；凡垂直面上有剪刀撑的位置，每隔两步架应在水平方向设1道水平剪刀撑；垂直剪刀撑间距不应大于15m；剪刀搭接长要求与横杆同。具体布置见附图一、二、三；8．平台铺设。平台用竹笆或木板等铺设；脚手板铺设时，应在横向水平杆下设纵向支托杆，支托杆间距不应大于0.7m；脚手架先搭至设计标高以下约100mm，并在其两侧加设水平杆（间距≤300）铺设1米宽左右的竹笆或木板，形成安装用的操作平台。9、脚手架扶手栏杆.设三道，上栏杆（离地1.2m）、中栏杆和下栏杆，并设挡脚板（大于180mm）。脚手架顶层操作面，应加设搁栅（搁栅间距≤0.3m），并铺满竹笆，竹笆采用1.0×2.0m规格，出现枯脆、单径、破损散力等现象，不能继续使用。每张竹笆之间必须搭接紧密用18#铁丝在四周扎牢固定。10．人行斜道和施工通道搭设。人行斜道人行斜道布置在东、西端，宽1m，具体根据实际情况确定；坡度1:3；拐弯处设平台；6顶部用钢管做隔栅，用木板或竹板（竹串片）做顶棚，两侧设栏杆和180mm高挡脚板；脚手板铺设时，应在横向水平杆下设纵向支托杆，支托杆间距不应大于0.5m；脚手板每隔300mm设防滑条；施工通道施工通道布置在南、北中部，宽1.5m，高1.8m，具体根据实际情况确定；坡度1:6；两侧设栏杆隔断和180mm高挡脚板；顶部用钢管做隔栅，用木板或竹板（竹串片）做顶棚，两侧设栏杆和180mm高挡脚板；脚手板铺设时，应在横向水平杆下设纵向支托杆，支托杆间距不应大于0.5m；2.5.注意事项。1、立杆底用槽钢或50mm厚木方支垫的，木方长2跨；对非格构体，纵、横立杆经计算如需要，在板下对应地方用钢管加顶板进行支撑并将荷载传到地面或框架上；2、需考虑钢砼框架梁、柱、在施工过程中的承载能力，需设计院予以验算。3、脚手架起步时应设临时抛撑，并且每个操作点不得少于三人配合，防止杆件固定前失落或失稳。4、每搭完一步脚手架后，应按规范规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。5、为了减轻荷重，大型、重型设备不能上操作平台，并确保施工过程中操作平台上局部堆载荷重不超过200kg/m2；6、操作平台脚手板可采用竹串片、木板和冲压钢板，在铺设前应在顶层横杆上沿纵向加设3～4道钢管水平搁栅，使传力均匀并确保安全。7、施工时必须按照设计进行搭设，严禁随意更改。7ξ3、受力分析3.1.上部脚手架承重体系受力分析搭设尺寸为：立杆横距为1.2m，纵距1.3m；步高1.5m；搁栅间距0.43m；架子高度H=27.163（到±0.000），取H=26.5-4.75=21.75m，扫地杆高250mm（带底部支垫50mm），14步标准层(1.5m高)，则顶步高0.5m；具体位置见附图一、二。计算参照规范及手册3.1.1荷载计算1、恒载。1)钢管扣件自重：钢管容重=3.841kg/m=38.41N/m；扣件=14.6N/个(取旋转扣件)标准步钢管自重=(1.5+2.5)*38.41+14.6*2=183N=0.183kN.顶部钢管自重=(1.2+0.5+2.5)*38.41+14.6*2=191N=0.191kN;顶部每根格栅钢管自重=1.3*38.41+14.6*2=79N=0.079kN;扫地杆（0.25M高）=(2.5+0.25)*38.41+14.6*2=135N=0.135KN；2)竹笆重=0.35kN/m2.3)水平剪刀撑。隔步设水平剪刀撑6.79m(4横距4纵距)，共7道14根，由5*5=25根立杆承受，则该处脚手架每根立杆承受水平剪刀撑荷重为：6.79*38.41*14/25=0.146kN4)垂直剪刀撑。纵向（横向）垂直剪刀撑按4步高（4*1.5=6M）4立杆纵距计(4.8M)，每根7.68M；脚手架14步高，共计3.5*2=7根剪刀撑，为5*5=25根立杆承受，则每根立杆分担荷载为：7.68*38.41*7/25=83N=0.083kN2、活载。因本部位只承受人、构件堆载，施工中控制构件堆放，不得超过200kg/m2，可按装饰脚手架荷载标准取值：2kN/m2。83.1.2横杆受力分析按最不利的简支梁进行分析，并取顶步的横杆。E=206*103N/mm2;I=12.19(cm4)=12.19*104(mm4)；W=5.080(cm3)=5080(mm3)，A=4.893(cm2)。1、横向横杆/搁栅钢管抗弯、变形验算横距为1.3m处，按均分3部分计算均布线恒载=0.079/1.3+0.35*0.=0.211kN/m均布活载=2*0.43=0.86kN/m荷载组合：q=1.2*0.211+1.4*0.86=1.457kN/m21）抗弯强度计算M=ql2/8=1.457*1.22/8=0.262kN.m=262000N.mmσ=M/W=262000/5080=52N/mm2[f]=205N/mm2满足要求。2）变形验算υ=5ql4/384EI=5*1.457*1.24*1012/(384*206*103*12.19*104)=1.57mm[υ]=min{1200/150,10}=8满足要求。2、横向横杆抗弯、变形验算取纵距为1.3m，集中荷载Q1=Q2=1.457*1.2=1.748kN计算长度L=1.3m；W=5080mm3；E=206*103N/mm2；I=12.19*104(mm4)1)抗弯强度计算M=1.748*0.43=0.752kN.m=752000N.mmσ=M/W=752000/5080=148N/mm2[f]=205N/mm2满足要求。2)变形验算υ=FkL3/28EI=1.748*1.33*1012/(28*206*103*12.19*104)=5.5mm[υ]=min{1300/150,10}=8.7满足要求。3.1.3立杆受力稳定性分析不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式9其中N——立杆的轴心压力设计值(kN)；N=1.2*[0.35*1.56+0.191+0.183*14+0.135+0.079*2+0.146+0.083*2]+1.4*2*1.56=9.053kN——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比L0/i=104,查表得；=0.556i——计算立杆的截面回转半径(cm)；i=1.58A——立杆净截面面积(cm2)；A=4.89W——立杆净截面抵抗矩(cm3)；W=5.08