扣件钢管脚手架专项项施工方案

1扣件式钢管脚手架专项施工方案一、工程概况陇西县文峰中学逸夫教学楼,建筑面积5364.46平方米,框架结构,五层,建筑物高度20.4米,井桩基础。二.编制依据:《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）；《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。三、脚手架设计1、计算参数的确定（1）架体尺寸。立杆横距Įb=800mm，纵距Įa=1500mm，步距h=1800mm。搭设高度21.6米，立杆底部垫设木板。（2）架体构件。构件型号截面积A（cm2）惯性矩I（cm4）截面模量W（cm3）回转半径I（cm）单位长重量KN/m强度允许值N/mm2，Ф48*3.54.8912.195.081.580.038205(3)围挡材料。采用2000目安全网，全高封闭，挡风系数0.6，自重标准值5N/ｍ2。（4）脚手板。采用竹篾板，层层满铺，其自重标准值0.35KN/ｍ2。（5）施工活载。主体结构均布活载标准值3KN/ｍ2。（6）基本风压。脚手架风荷载体型系数µs=0.1157。2.横向、纵向水平杆的计算（1）横向、纵向水平杆的抗弯强度按下式计算：Ó=M/W≤ƒ式中M—弯矩设计值，按M=1.2MGK+1.4MQK计算,MGK为脚手架自重产生的弯矩,为施工荷载标准值产生的弯矩。W—截面模量。ƒ—钢材的抗弯强度设计值，ƒ=205N/mm2横向水平杆的抗弯强度计算横向水平杆的内力按简支计算，计算跨度取立杆的横距Įb=800mm，脚手架横向水平杆的构造计算外伸长度a=300mm，a1=100mm。①永久荷载标准值gK包括每米立杆承受的结构自重标准值0.136KN/M（纵距1.5米，步距1.8米）脚手板自重标准值0.35KN/M2和栏杆与挡板自重标准值0.14KN/M(如图1)0.696KN/mMAMB图1结构自重计算简图2gK=0.136+0.35*1.2+0.14=0.696KN/mMA=1/2gKa2=1/2*0.696*0.32=31.32N.mMB=1/2gKa2=1/2*0.696*0.12=3.48N.mMA-MB=31.32-3.48=27.84N.mMGK=gK/2Įb/2-(MA-MB)/gKĮb2-MA=696/2*0.8/2-(27.84/296*0.8)2-31.32=11.32②施工均布活荷载标准值QK=3KN/m2*0.75=2.25KN/mMQK=QKĮb2/82=180N.mM=1.2MGK+1.4MQK=1.2*11.3+1.4*180=265.57N.mÓ=M/W=265.57*103/5.08*103=52.28N/mｍ2ƒ=205N/mｍ2所以横向水平杆满足安全要求.纵向水平杆的抗弯强度按图3三跨连续梁计算,计算跨度取纵距Įa=1500mm.F为纵向水平跨中及支座处的最大荷载,分别按静载P和活载Q进行计算,作用在支座上的F力在弯矩计算时可以不用考虑.2.25KN/m图2施工荷载计算简图FFFA/2A/2A/2图3纵向水平杆计算简图3①考虑静载情况P=gK(Įb+a+a1)*(Įb+a-a1)/2Įb=696*(0.8+0.3+0.1)*(0.8+0.3-0.1)/(2*0.8)=522N图4静载布置情况考虑跨中和支座最大弯矩.M1=0.175PĮaMB=MC=-0.15PĮa②考虑活荷载情况Q=1/2qkĮb=1/2*2250*0.8=900N按图5、6两种活荷载最不利位置考虑跨中最大弯矩。5.22KN5.22KN5.22KN0.75m0.75m0.75m图4静载状况一计算简图0．75m0．75m9KN9KN图6活载最不利状况计算简图9KN0．75m图6活载最不利状况计算简图4M1=0.213QĮa按图7、8两种活荷载最不利位置考虑支座最大弯矩。MB=MC=-0.175QĮa根据以上情况分析,可知图4与图5(或图6)这种静载与活荷载最不利组合时M1跨中弯矩最大.MGK=0.175QĮa=0.175*522*1.5=037.03N.mMQK=0.213QĮa=0.213*900*1.5=287.55N.mM=1.2MGK+1.4MQK=1.2*137.03+1.4*287.55=567.01N.m0．75m图7活载最不利状况计算支座弯矩9KN0．75m0．75m9KN9KN图8活载最不利状况计算支座弯矩5Ó=M/W=567.01*1000/5.08*1000=111.6N/mm2ƒ=205N/mｍ2纵向水平杆抗弯符合要求.纵向水平杆的挠度按下式计算υ=[υ],[υ]为容许挠度,按规范要求取1/50①横向水平杆的挠度考虑静载情况(图1)K1=4MA/qkĮb2=4*31.32/696*0.82=0.28K2=4MB/qkĮb2=4*3.48/696*0.82=0.03查《建筑结构静力计算手册》中梁在均布荷载作用下的最大挠度表，用K1、K2值采用插入法求得系数υ1=0.1972*/qkĮa4/24EIE为钢材的弹性模量，E=2.06*105N/mｍ2I——Ф48*3.5mm钢管的惯性矩。I=12.19cm4考虑活载情况（图2）υ2=5qkĮb4/384EI两种情况叠加，得υ=υ1+υ2=0.1972*gkĮb4/24EI+5gkĮb4/3844EI=0.197*696*10-3*8004/24*2.06*105*12.19*104+5*2250*8004/384*2.06*105*12.19*104=0.57mmĮb/150=180/150=5.33mm所以横向水平杆的挠度满足要求.②纵向水平杆的挠度考虑静载情况(图4)υ1=1.146*pĮa2/100EI考虑活荷载情况(图3)υ2=1.615*QĮa2/100EI两种情况加得υ=υ1+υ2=1.146*pĮb3/100EI+1.615*QĮa3/100EI=Įb3(1.146p+1.165Q)/100EI=15003*(1.146*522+1.615*900)/100*2.06*105*12.19*104=2.75Įa/150=1500/150=10mm所以纵向水平杆的挠度满足要求.纵向水平杆与立杆连接时扣件的抗滑承载力应符合下式规定R≤RC式中R为纵向水平杆传给立杆的竖杆作用力设计值,RC为扣件抗滑承载力设计值,按规范查表取RC=8.0KN纵向水平杆与立杆的连接扣件爱到竖杆的垂直作用力包括贴立杆的横向水平杆荷载F和M1在扣件处引起的与F同向的最大剪力V之和.F=1.2P+1.4Q=1.2*522+1.4*900=1886.4KNV=1.2+0.65P+1.4*0.575Q=1.2*0.65*522+1.2*0.575*900=1131.66N6R=F+V=1886.4+1131.66=3018.06N8KN所以纵向水平杆与立杆连接时扣件的抗滑承载力满足安全要求.立杆的稳定计算立杆的稳定计算按下列公式计算N/ЧA+MW/W≤ƒ.式中N为计立杆段的轴向力设计值,Ч为轴向受压构件的稳定系数.A为一立杆的截面面积,MW为计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,W为模量,钢材的抗压强度设计值ƒ=205N/mm2.风荷载标准值wk=0.7μzμsw0=0.7*1.31*0.1157*0.55=0.058KN/m2计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩MK=0.85*1.4wkĮah2/10=0.85*1.4*0.058*1000*1.5*1.82/10=33.55Nm轴向受压构件的稳定系数轴向受压构件的稳定系数Ч,根据立杆长细比λ规范用表取值,当λ250时,按7320/λ2计算.计算长度ι0=kµh,式中k为计算长度附加系数,取k=1.155;µ为考虑脚手架整体因数的单杆计算长度系数,按规范用表取µ=1.5;h为立杆步距.ι0=kµh=1.155*1.5*1.8=3.12m,立杆的长细比λ=ι0/I,I为截面回转半径,查表得Ф48*3.5mm钢管I=1.58cm.λ=ι0/I=3.12/0.0158=197.5,根据立杆长细比查得稳定系数为0.185.立杆段的轴向设计值N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85*1.4ΣNQK①脚手架结构自重标准值产生的轴向力NG1K本工程脚手架共12步,实际脚手架高度H=12*1.8=21.6米NG1K=23.4*0.1734=3.745KN=3745N②构配件自重标准产生的轴向力NG2K,每个立杆需要3个直角扣件,13个旋转扣件,则:NG2K=3*18.4+13*14.6=245N③施工荷载标准值产生的轴向力总和ΣNQK,外立杆可按一纵距内施工荷载的总和的1/2取值ΣNQK=3000*0.8*1.5*1/2=1800NN=1.2(NG1K+NG2K)=0.85*1.4ΣNQK=1.2(3745+245)+0.85*1.4*1800=6930N验算立杆的稳定性N/ЧA+MW/W=6930/(0.185*486)+33.55*103/(5.08*103)=83.21N/mm2ƒ=205N/mm2.所以立杆稳定性满足要求.连墙件的设置和构造要求71.连墙件的设置要求连墙件按25m2—35m2设置一点，脚手架边部和角部的连墙件必须按二步一跨加密设置，加密宽度为一跨，即在角部的第二根（两个方向）的内立杆上加密设置，以加强脚手架的整体性和抵抗风荷载作用的能力；2.连墙件的构造要求采用刚性连墙件和柔性连墙件结合设置，柔性拉接可采用在墙体和主体内预埋钢筋与架体拉结，同时必须配顶撑，使其可靠地顶在圈梁和柱等结构部位，刚性连墙件呈水平并垂直于墙面设置，与脚手架连接的一端也可稍微下斜，连墙件两端节点必须牢固，其扣件应有足够的抗滑力和抗裂度。3.连墙件从底层第一步大横杆开始设置,实际搭设中因为第一层的建筑层高多大于脚手架最大控制步高(2米)而于结构一层梁处开始设置,或者由于第一层梁板处尚未进行预埋件设置和浇筑混凝土,导致在搭设第一步脚手架并设置连墙件有实际困难,此时应采用斜撑来代替水平连墙件作为临时加固设置,其设置同7米以下架体采用抛撑的形式一样:抛撑应采取通长杆件与脚手架可靠连接,与地面的夹角应在450-600之间,在连墙件搭设后方可拆除；结构倒数第二层应设置连墙件,且加密设置,即每两跨设置一道；脚手架边部和角部的连墙件必须按二步一跨加密设置,加密宽度为一跨；连墙件应设置在脚手架立杆与横杆的主节点处或距主节点不超过30CM的范围内,以减少承载水平力的支座偏心作用对立杆刚度的影响。立杆地基承载力计算①计算地基承载力设计值KC=0.5,ƒgk=0.18/mm2,ƒg=kc*ƒgk=0.5*0.18=0.09N/mm2②计算立杆基础底面平均压力P有效基础底面积取0.25m2p=N/A=16450/250000=0.0658(N/mm2)pƒg,所以地基满足要求.1800mm120mm60mm厚板人工填土8脚手架搭设与拆除的管理1.基础脚手架基础将原地坪夯实后，铺厚6CM的木板，板长2米，可按立杆横距垂直建筑物铺设；板长3米以上时，可平行建筑物方向里外按立杆的纵距铺设作为脚手架立杆的垫板。垫板上设置钢管底座，然后安装立杆。2.脚手架在洞口、端部、转角处的构造（1）脚手架转角处、端部必须设置连墙杆，连墙杆的垂直间距不大于4米；（2）为满足施工需要，在脚手架底部适当部位开洞，洞的高度为两至三步架，洞宽从两个柱距到三个柱距，开洞使立杆和大横杆中断，削弱了脚手架的刚度和承载力，必须加强，其构造作法是在洞口边加设八字斜撑杆，使洞口形成稳定的三角形杆件体系，增高强度，并提高大横杆的承载力；（3）在洞口两侧加设横向支撑；如经验算，洞边立杆稳定承载力不足，可采用双立杆局部加强；增设的短斜杆端部应增设一个扣件；3.脚手板铺设及安全网设置（1）脚手板：脚手板按脚手架宽度铺满、铺稳，小横杆伸向墙里一端处也应满铺脚手板，离开墙面100～150MM；脚手板设置在三根小横杆上；脚手板铺设接长时，采用对接或搭接方式。采用对接铺设时，接头处设两根小横杆，脚手板外伸150MM，两块板外伸长度之和不大于300MM，防止出现探头板；脚手