脚手架安全施工方案[1]

正昌花园脚手架安全施工方案编制单位：昆明合力建筑工程有限责任公司编制日期：2009年9月20日2脚手架专项施工方案一、编制依据1.国家行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）；2.建筑工程安全生产强制性标准；3.《建筑结构荷载规范》（GBJ9-87）；4.《钢结构设计规范》（GB50017-2002）二、工程概况正昌花园工程项目位于富民县大营镇昆禄公路旁，建筑面积：10508.9㎡，地下室1608m2，其中3#楼地上一端单元4层，中间5层，另一端6层，面积：2904.5㎡，1#楼地上6层，2#楼地上4层，1#、3#楼主体高19.8米，层高其中首层4.5米，标准层3米，结构形式为框架剪力墙结构，抗震设防烈度为7度。三、脚手架工程设计及搭设参数本工程栋号外墙与地下室外轮廓线重合的部位采用悬挑单排外脚手架，在四层处设工字钢悬挑及钢丝绳斜拉结构搭设双排外脚手架至九层，计划在整个十层楼面设工字钢悬挑及钢丝绳斜拉结构。在屋面檐口处下一步架，脚手架外挑0.7mm，满铺脚手板及安全网，防护3斜屋面施工，一～六层脚手架立钢管立在地下室顶板上，钢管下垫通长木板，搭设双排外脚手架，脚手架钢管选用φ48×3.5；外挑工字钢采用I14，长度为3.0米；固定工字钢在楼面上用1φ12和1φ16的圆钢，距外墙边0.2米设置1φ12的钢筋套环，距外墙边1.3米设置1φ1６的钢筋套环。立杆纵向间距为1.5米，内立杆距外墙0.3米，外立杆距外墙面为1.3米，大横杆间距为1.8米，小横杆长度为1.2米。脚手架与建筑物的连墙拉结在两步三跨内采用φ48×3.5钢管固定在内立杆上。悬挑架高7×3米=21米,按21米对悬挑架高度计算荷载及对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算。四、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计4.1悬挑架荷载的取值与组合4.1.1计算基数：计算高度H=21m（按6层计算），步距h=1.80m，立杆纵距la=1.50m，立杆横距lb=1.00m，外立杆至墙距ld=1.30m，内立杆至墙距lc=0.30m。钢管自重G1=0.0384KN/m，栏杆、挡脚板自重G2=0.14KN/m，安全立网自重G3=0.0034KN/m2，安全平网自重G4=0.00487KN/m2，装饰施工活荷载qk=2KN/m2，木脚手板自重G5=0.35kN/m2。4.1.2脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件）：4查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）附表A-1得：架体每米高度一个立杆纵距的自重gk1=0.1248KN/m。NG1K=H×gk1=21×0.1248=2.62KN4.1.3构配件自重⑴外立杆①木脚手板（按三层考虑）NG2K-1=3×la×lb×0.35／2=3×1.0×1.5×0.35／2=0.788KN②防护栏杆、挡脚板（按十一层考虑）NG2K-2=8×la×G2×103=8×1.5×0.14=1.68KN③安全网（平网按三层考虑）NG2K-3=H×la×G3×103+3×la×lb×G4×103/2=21×1.5×0.0034+3×1.5×1.0×0.00487/2=0.117KN④纵向横杆（搁置脚手板用，按三层考虑）NG2K-4=3×ld×G1/2=0.081KN⑤剪刀撑NG2K-5=2.34×2×3.5×G1=0.629KN5⑥合计NG2K=0.788+1.68+0.117+0.081+0.629=3.295KN⑵内立杆①木脚手板（按三层考虑）NG2K-1=3×la×lb×0.35/2+3×la×lc×0.3=（3×1.0×1.5×0.35/2+3×1.5×0.3×0.35）=1.260KN②纵向横杆（搁置脚手板用，按三层考虑）NG2K-2=3×lb×G1/2=3×1.4×0.0384/2=0.081KN③合计NG2K=1.260+0.081=1.341KN4.1.4施工均布活荷载（按装饰阶段两层同时施工考虑）外立杆NQK外=2×la×lb×qk/2=2×1.5×1.00×2/2=3.00kN内立杆NQK内=2×la×lb×qk/2+2×la×lc×qk=3+2×1.5×0.3×2=4.800kN4.1.5垂直荷载组合(不考虑风荷载)（1）外立杆6N1=1.2×(NG1K+NG2K)+1.4×NQK外=1.2×(2.62+3.295)+1.4×3.0=11.3kN（2）内立杆N2=1.2×(NG1K+NG2K)+1.4×NQK内=1.2×(2.62+1.341)+1.4×4.8=11.47KN4.2水平悬挑梁设计本工程水平悬挑型钢梁采用I14，长3.0m，在十层楼面上预埋1φ12、1φ16的圆钢对工字钢进行背焊固定。根据《钢结构设计规范》（GB50017-2002）规定进行下列计算与验算，计算模型：按照悬挑梁进行计算，验算悬挑梁时，不考虑钢丝绳的承载力，只作为附加安全保险。⑴I14截面特性Wx=102×103mm3,I=712×104mm4,自重q=0.1689kN/m，弹性模量E=206×103N/mm2，翼缘宽度b=80mm，翼缘平均厚度δ=9.10mm，高度h=140mm。⑵最大弯矩Mmax=N1×1.3+N2×0.3+q×1.42/2=11.3×1.4+11.47×0.3+0.1689×1.42/2=19.43N.m7⑶强度验算σ=Mmax/（γx×Wx）γx-截面发展系数，对I形截面，查表得：γx=1.05；Wx-对x轴的净截面抵抗矩，查表得：Wx=102×103mm3；f-型钢的抗弯强度设计值，HPB235钢，取f=215N/mm2。σ=19.43×106/（1.05×102×103）=181.3N/mm2＜f=215N/mm2，安全。⑷整体稳定验算根据钢结构设计规范（GB50017-2002）的规定，轧制普通槽钢受弯要考虑整体稳定问题。按附录一之（二），本悬臂梁跨长1.3米折算成简支梁，其跨度为2×1.3=2.6米，按下列公式计算整体稳定系数ψ：ψ=（570bδ/l1h）·235/σs=[570×80×9.1/（2600×140）]×235/215=1.2460则悬挑梁弯曲应力为：σ=Mmax/（Ψ×Wx）=19.43×106/（1.2460×102×103）=152.9N/mm2＜f=215N/mm2，安全。⑸刚度验算8ω=N1（lb+lc）3/3EI+N2lc2(lb+lc+100)×[3-lc/(lb+lc+100)]/6EI+q(lb+lc+100)4/8EIN1、N2-作用于水平悬挑梁上的内、外立杆荷载（KN）；E-弹性模量，E=206×103N/mm2；I-钢材的抗弯强度设计值，HPB235钢，取f=215N/mm2。ω=N1（lb+lc）3/3EI+N2lc2(lb+lc+100)[3-lc/(lb+lc+100)]/6EI+q(lb+lc+100)4/8EI=11.3×103×13003/（3×2.06×105×712×104）+11.47×103×3002×1400×2.70/（6×2.06×105×712×104）+0.1689×14004/（8×2.06×105×712×104）=5.64+0.443+0.0553=6.13mmL/150=8.7mm.满足。⑹I14后部锚固钢筋设计①锚固钢筋的承载力验算锚固选用1φ16圆钢预埋在平板上，吊环承受的拉力为：N3=N1+N2=11.3KN+11.47KN=22.77KN吊环承受的拉应力为：9σ=N/A=22.77×103/3.14×８2=１１３.３N/mm2＜[σ]=215N/mm2，满足要求。⑺综上所述，当挑梁采用I14时，其强度、挠度、稳定性均符合要求。五、立杆稳定性计算5.1无风荷载时，立杆稳定性计算：N/（∮A）≤fN—计算立杆最大垂直力设计值，取N=N1=11.47kN；∮—轴心受压构件的稳定系数，根据长细比λ查（JGJ130—2001）附录C表C取值，根据第5.3.3条规定：立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×150=260cm，长细比λ=l0/i（钢管回转半径）=260/1.58=164.556，查附录C，∮=0.260，A—立杆的截面面积，查本规范附录B表B采用：A=489mm2。立杆稳定性计算：N/（∮A）=11470/（0.26×489）=90.21N/mm2,＜[σ]=215N/mm2安全。5.2在风荷载作用下，立杆稳定性计算：N/（∮A）+MW/W≤fMW—由风荷载设计值产生的弯矩，按本规范（5.3.4）式计算；10W—钢管立杆的截面模量，查附录B表B：W=5.08cm3；⑴由风荷载产生的弯矩计算①水平风荷载标准值ωk=0.7μz·μs·ω0μz—风压高度变化系数，查《建筑结构荷载规范》（GBJ9）：C类地区，脚手架最高处48.9m，查表得：μz=1.45；μs—脚手架风荷载体型系数，按本规范4.2.4规定采用，查表得：敞开式脚手架的挡风面积为1.5×1.8×0.089=0.2403m2，密目网的挡风系数取0.5，则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后，脚手架综合挡风面积为：（1.5×1.8-0.2403）×0.5+0.2403=1.47m2其综合挡风系数为∮=1.47×（1.5×1.8）=0.5445根据规范查表4.2.4，背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数为1.3∮，即：μs=1.3×0.5445=0.70785；ω0—基本风压。根据《建筑结构荷载规范》（GBJ9-87）规定：ω0=0.311ωk=0.7×0.3×1.45×0.70785=0.2155KN/m2②由风荷载产生的弯矩计算.7MW=0.85×1.4×ωklah2/10=0.85×1.4×0.2155×1.5×1.82/10=0.125KN.m⑵立杆稳定性计算N/（∮A）+MW/W=100+0.125×106/(5.08×103)=124.61N/mm2,安全。六、连墙件计算连墙构造对外脚手架的安全至关重要，必须引起高度重视，确保架体稳固。水平距离5.4m，竖向距离为3米。由风荷载产生的连墙件轴向力设计值：N1w=1.4ωkAw=1.4×0.2155×3.6×4.5=4.888KN连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0，对双排脚手架取5.0KN，连墙件轴向力设计值Nl=N1w+N0=4.888+5=9.888KN根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》可知，一个直角或旋转扣件的抗滑设计值为8.00KN。由此可见，在两步三跨内采用φ48×3.5钢管固定在内立杆上，同时每个结点需要两个直角或旋转扣件同时工作（也就是每个结点的抗滑力满足16.00KN）。12七：脚手架的搭设准备工作（1）进场脚手架钢管、扣件的材质必须符合安全技术操作规程及规范要求，要求租赁公司提供材质证书。（2）运至工地的构配件卸料时各构配件严禁抛掷至地面并及时检查、整修与保养，并按品种、规格随时码堆存放。（3）架子施工前须认真做好安全技术交底工作，并认真学习架子操作规程。（4）准确地放出脚手架定位线。（5）清除搭设范围的障碍物。八.脚手架的搭设的构造规定1、纵向水平杆的构造应符合下列规定：（1）纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨；（2）纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。对、接、搭接应符合下列规定：1）纵向水平杆的对接扣件应交错布置：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的距离不应小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3（图--1）；2）搭接长度不应小于1m，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；（3）在封闭型脚手架的同一步中，纵向水平杆应四周交圈，用直角扣件与内外角部立杆固定。13（4）对接扣件开口应朝上或朝内；2横向水平杆的构造应符合下列规定：（1）主节点处必须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应大于150mm。在双排