砖混楼4层脚手架搭拆方案剖析教学提纲.doc

砖混楼4层脚手架搭拆方案编 制：审 核：批 准： 目 录一、工程概况3二、施工准备4三、脚手架的基础处理4四、构造要求4五、脚手架的搭设6六、脚手架搭设技术，质量要求与验收7八、安全管理9九、注意事项9附：10钢管落地脚手架计算书10脚手架搭拆专项施工方案一、工程概况本工程为*改扩建工程，位于*，包括综合楼、锅炉房、消防水池及泵房、小车库及配电室、大门及门卫室等。其中综合楼四层/局部五层，建筑总高度14.10m（其中A、C区为7.80m, C区局部为4.10m，B区为14.10m）,建筑面积5691.5,结构形式为砖混结构，地基基础设计等级丙级，墙下混凝土条形基础，柱下独立基础。本工程建筑结构安全等级二级，建筑设计使用年限为50年，建筑工程设计等级为三级，其耐火等级为级。本工程属公共建筑物，建筑耐火等级二级，抗震设防类别丙类，抗震设防烈度7度。屋面防水等级为III级，防水合理使用年限为10年，砌体施工质量控制等级要求达到B级。本工程设计标高正负0.000于相对标高为933.30米，绝对标高现场定，建筑物平面形状为U形建筑。该工程计划2010年3月10日开工，竣工日期为2010年11月10日。建设单位：施工单位：监理单位：设计单位： 勘察单位：监督单位： 二、施工准备1、外脚手架搭设方案本工程外脚手架，采用全高落地式双排脚手架，主要用于结构维护使用，采用483.5焊接钢管，48玛钢扣件，垫木采用5cm厚，25宽，通长垫板。2、搭设尺寸选择立杆间距1.2m，步距1.5m，架体与建筑物连接应采用两步三跨钢性连接，架体与墙体间距为0.3m，架体外侧采用2000目密目网全封闭防护。采用尼龙绳扎，脚手架共13步。三、脚手架的基础处理立杆地基为基础回填土，要求回填土25分层夯实。立杆底部垫20宽5厚通长垫板。并将垫木平行于墙面设置。四、构造要求（1）立杆立杆接头采用一字扣件对接，且要求将接头交错布置，立杆接头不得设置在同步同跨内，且在高度方向错开的距离不小于500，各接头中心距主节点距离不大于步距的三分之一，每根立杆底部均设置垫板（垫板采用20宽5厚，通长垫板）。脚手架设置纵向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座或垫木上皮不大于200处的立杆上。（2）连墙杆连墙杆严格按照两步三跨设置，在墙体预留脚手眼，连墙件用十字。扣件固定在立杆与大横杆的主节点处立杆上，与墙体连接采用钢管锁十字扣件固定在墙体上。（3）剪刀撑每道剪刀撑宽度为5跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角为60度，斜杆采用搭接，搭接长度不小于1米，用三个旋转扣件连接，并用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件上中心线至主节点的距离不宜大于150。（6）水平防护一层顶和施工作业层满铺脚手架板，做硬防护，作业层外脚手架按临边防护的要求，设置防护栏杆和挡脚板，其余隔层做平网防护。（7）绑扎安全网采用直径为10尼龙绳绑扎密目式安全网，安全网应挂在脚手架内侧，网眼应每点扎牢，使密目网和钢管间无间隙，不得用铁丝或扎丝代替尼龙绳。（8）防电避雷措施共设置4根避雷针，避雷针采用直径为12镀锌钢筋制作，长度为1米，设置在主体外架四角立杆上，并将所有顶层的大横杆全部连通，形成避雷网络。引下线采用直径8圆钢，将立杆与整栋建筑物楼层内避雷系统连成一体，接触处采用可靠焊接，焊完后再测定电阻，要求冲击电阻不大于30。五、脚手架的搭设1 荷载计算(1)恒载：每步每跨钢管和扣件 0.13371.50.20KN 每步每跨护栏和挡脚板 0.111.50.165KN 作业层脚手板每层板每跨 0.30.81.50.36KN (2) 荷载:1层操作层,每跨 21.80.82.88KN 总计:N11.2(0.210+(0.165+0.36)2)+1.40.502.885.68KN.(3)风荷载: 根据库尔勒地区和本工程特点,基本风压00.60Kn/，风压高度系数Z查风荷载规范Z1.36,风压体型系数s按规范s1.3,式中1.2An/Aw. An为挡风面积.由安全网产生的,安全立网的绳径为0.5mm,孔眼2 mm,则挡风面积An(2+2)0.5/41.81.5, Aw为迎风面积, Aw1.81.5.按上式1.2(2+2) 0.5/40.6由敞开式脚手架产生的,查表这0.083,两项合并则0.6+0.0830.683.s1.31.30.6830.89则WK0.7ZSW00.71.360.890.600.51KN/.(4)内力分析由静力学计算公式得:斜撑压力:P1N1/COS(arctg(0.8/3) 5.88 KN.风荷载引起的水平悬挑杆和每一墙件的拉力NLW1.435.4WK1.435.40.5111.56 KN.水平悬挑杆拉力:P2N10.8/3+ NLW/3+N05.680.8/3+11.56/3+38.37 KN.(5)连墙件计算NLNLW+ N011.56+314.56 KN.2脚手架配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。每搭完一步脚手架后，应按规范的规定矫正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。开始搭设立杆时，应每隔6跨设置一根抛撑，直到连墙件安装稳定后，方可根据情况拆除；当搭至有连墙件的构造节点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件；在封闭型脚手架的同一步中，纵向水平杆应四周交圈，转角处用直角扣件与转角部位立杆固定。当脚手架施工操作层高出连墙件二步时，应采取临时稳定措施，直到上一层连墙件搭设完后方可根据情况拆除；剪刀撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。扣件规格必须与钢管外径相同；对接扣件开口应朝上或朝内。六、脚手架搭设技术，质量要求与验收1、控制扣件螺栓扭力矩：采用扭力扳手，将扣件节点扭力矩控制在4065N.m；为减少偏心荷载，铺设脚手板以及多层作业时，应尽量使施工荷载内，外传递平衡，使偏心荷载化为轴心荷载；2、应加强对构配件质量检验，不合格产品不准使用。3、严格控制施工荷载，脚手架施工荷载为3KN/计算。4、杆件的设置和连接，连墙件、支撑等的构造是否符合要求，地基是否积水，底座是否松动，立杆是否悬空，扣件螺栓是否松动，其立杆的沉降与垂直度的偏差是否符合规范的规定，安全防护是否符合要求，是否超载。5、脚手架搭设的技术要求，允许偏差与检验方法项 目允许偏差检查方法与工具立杆垂直度7用经纬仪或吊线和卷尺钢板尺步距20钢板尺纵距50钢板尺一根纵向水平杆两端的高差20水平仪或水平尺同步立杆上两个相隔对接扣件的高差500钢卷尺剪刀撑斜杆与地面的倾角4560角尺七、脚手架的拆除脚手架的拆除，应由双位工程负责人进行拆除安全技术交底；应清除脚手架上杂物及地面障碍物。拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业；连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙件加固；当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件。八、安全管理1、脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则（GB5036）考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗。2、搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。3、作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。不得将模板支架等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备。4、当有六级以上大风和雾、雨天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。雨湖上架作业应有防滑措施。5、脚手架的安全检查与维护，应按规范JGH30-2001规定进行。安全网应按规范GB5725-85中的规定搭设或拆除。6、在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件；主节点处的纵、横向水平杆、扫地杆；连墙件。7、搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。在拆除过程中，应按从上而下进行，设警戒区。8、使用阶段沉降观测：在底部立杆处设水平标记，刷上红漆，由专人定期进沉降观测跟踪。九、注意事项1、搭设脚手架时应使用扭力扳手，紧固力矩40Nm，65Nm；连墙件预埋件及脚手眼应在大横杆和立杆、横杆的节点附近。2、钢管应选择顺直，无弯曲、锈蚀的材料，钢管必须专用，以保证结构安全，提高搭设效率。附：钢管落地脚手架计算书华北石油局井下作业公司西北基地改扩建工程； 工程建设地点:新疆轮台县域西南塔河油田境内；属于砖混结构； 地上四层/局部五层；建筑高度：14.1m；标准层层高：3.3m /3.6m；总建筑面积：5691.5平方米；总工期：246天。本工程由投资建设，河南石油勘探局勘察设计研究院设计，地质勘察，巴州智诚项目管理服务有限公司监理，新疆中亚世纪油田建设工程有限公司组织施工；由邓刚担任项目经理，金星担任技术负责人。工程说明：本工程为华北石油局井下作业公司西北基地改扩建工程，位于新疆轮台县域西南塔河油田境内，包括综合楼、锅炉房、消防水池及泵房、小车库及配电室、大门及门卫室等。其中综合楼四层/局部五层，建筑总高度14.10m（其中A、C区为7.80m, C区局部为4.10m，B区为14.10m）。扣件式钢管落地脚手架的计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等编制。一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 19 m，立杆采用单立管；搭设尺寸为：立杆的横距为 1.2m，立杆的纵距为1.5m，大小横杆的步距为1.5 m；内排架距离墙长度为0.30m；小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根；采用的钢管类型为 483.5； 横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为 1.00；连墙件采用两步三跨，竖向间距 3 m，水平间距4.5 m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:3.000 kN/m2；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:2 层；3.风荷载参数本工程地处新疆库尔勒市，基本风压0.45 kN/m2；风荷载高度变化系数z 为1.00，风荷载体型系数s 为1.13；脚手架计算中考虑风荷载作用；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):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/m):0.140；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板类别:木脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、木脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038；脚手板铺设总层数:2；5.地基参数地基土类型:粉土；地基承载力标准值(kPa):140.00；立杆基础底面面积(m2):0.20；地基承载力调整系数:1.00。 二、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= 0.351.5/3=0.175 kN/m ；活荷载标准值: Q=31.5/3=1.5 kN/m；荷载的计算值: q=1.20.038+1.20.175+1.41.5 = 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 =2.3561.22/8 = 0.424 kN.m；最大应力计算值 = Mqmax/W =83.483 N/mm2；小横杆的最大弯曲应力 =83.483 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 f=205 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+1.5 = 1.713 kN/m ； 最大挠度 = 5.01.71312004/(3842.06105121900)=1.842 mm；小横杆的最大挠度 1.842 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1200 / 150=8 与10 mm，满足要求！三、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= 0.0381.2=0.046 kN；脚手板的荷载标准值: P2= 0.351.21.5/3=0.21 kN；活荷载标准值: Q= 31.21.5/3=1.8 kN；荷载的设计值: P=(1.20.046+1.20.21+1.41.8)/2=1.414 kN； 大横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。 均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.080.0381.51.5=0.007 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=0.2671.4141.5= 0.566 kN.m；M = M1max + M2max = 0.007+0.566=0.573 kN.m最大应力计算值 = 0.573106/5080=112.811 N/mm2；大横杆的最大应力计算值 = 112.811 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计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： max= 0.6770.03815004 /(1002.06105121900) = 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：小横杆传递荷载 P=（0.046+0.21+1.8）/2=1.028kN = 1.8831.02815003/ ( 100 2.06105121900) = 2.602 mm；最大挠度和：= max + pmax = 0.052+2.602=2.654 mm；大横杆的最大挠度 2.654 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500 / 150=10与10 mm，满足要求！四、扣件抗滑力的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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(规范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；小横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.22/2=0.046 kN；大横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.5=0.058 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.351.21.5/2=0.315 kN；活荷载标准值: Q = 31.21.5 /2 = 2.7 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.046+0.058+0.315)+1.42.7=4.282 kN；R 8.00 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、脚手架立杆荷载计算: 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，为0.1394kN/m NG1 = 0.1394+(1.202/2)0.038/1.5019.00 = 3.232kN；(2)脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2 NG2= 0.3521.5(1.2+0.3)/2 = 0.787 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m NG3 = 0.1421.5/2 = 0.21 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网；0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.519 = 0.142 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.372 kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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= 31.21.52/2 = 5.4 kN；风荷载标准值按照以下公式计算 其中 Wo - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用： Wo = 0.45 kN/m2； Uz - 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用： Uz= 1 ； Us - 风荷载体型系数：取值为1.13；经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.7 0.4511.13 = 0.356 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= 1.24.372+ 1.45.4= 12.807 kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.24.372+ 0.851.45.4= 11.673 kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.3561.5 1.52/10 = 0.143 kN.m；六、立杆的稳定性计算: 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为： 立杆的轴向压力设计值 ：N = 12.807 kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；计算长度附加系数参照扣件式规范表5.3.3得 ：k = 1.155 ；当验算杆件长细比时，取块1.0；计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ： = 1.53 ；计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 ：l0 = 2.651 m；长细比 Lo/i = 168 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 ：= 0.251 ；立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2； = 12807/(0.251489)=104.341 N/mm2；立杆稳定性计算 = 104.341 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 立杆的轴心压力设计值 ：N = 11.673 kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；计算长度附加系数参照扣件式规范表5.3.3得 ： k = 1.155 ；计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ： = 1.53 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 2.651 m；长细比: L0/i = 168 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.251立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2； = 11672.736/(0.251489)+142958.419/5080 = 123.244 N/mm2；立杆稳定性计算 = 123.244 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！七、最大搭设高度的计算: 按规范5.3.6条不考虑风荷载时,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 = 1.14 kN；活荷载标准值 ：NQ = 5.4 kN；每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.139 kN/m；Hs =0.2514.8910-4205103-(1.21.14+1.45.4)/(1.20.139)=97.044 m；按规范5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米： H = 97.044 /(1+0.00197.044)=88.459 m；H= 88.459 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 H =50 m。脚手架单立杆搭设高度为19m，小于H，满足要求！按规范5.3.6条考虑风荷载时,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 = 1.14 kN；活荷载标准值 ：NQ = 5.4 kN；每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.139 kN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩： Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.143 /(1.4 0.85) = 0.12 kN.m；Hs =( 0.2514.8910-4205103-(1.21.14+0.851.4(5.4+0.2514.891000.12/5.08)/(1.20.139)=83.175 m；按规范5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米： H = 83.175 /(1+0.00183.175)=76.788 m；H= 76.788 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 H =50 m。脚手架单立杆搭设高度为19m，小于H，满足要求！八、连墙件的稳定性计算: 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算： Nl = Nlw + N0风荷载标准值 Wk = 0.356 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 13.5 m2；按规范5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw = 1.4WkAw = 6.727 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 11.727 kN；连墙件承载力设计值按下式计算： Nf = Af其中 - 轴心受压立杆的稳定系数； 由长细比 l/i = 300/15.8的结果查表得到 =0.949，l为内排架距离墙的长度；又： A = 4.89 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9494.8910-4205103 = 95.133 kN；Nl = 11.727 Nf = 95.133,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl = 11.727小于双扣件的抗滑力 16 kN，满足要求！ 连墙件扣件连接示意图九、立杆的地基承载力计算: 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 地基承载力设计值:fg = fgkkc = 140 kPa； 其中，地基承载力标准值：fgk= 140 kPa ；脚手架地基承载力调整系数：kc = 1 ； 立杆基础底面的平均压力：p = N/A =64.034 kPa ；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 12.807 kN；基础底面面积 ：A = 0.2 m2 。p=64.034 fg=140 kPa 。地基承载力满足要求！