某地政府大楼基建外墙脚手架工程施工组织设计
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某地政府大楼基建外墙脚手架工程施工组织设计1、编制依据1.1某地政府大楼基建外墙脚手架工程施工图1.2《建筑施工手册》(第三版)1.3《建筑施工脚手架实用手册》(JGJ130-2001)1.4《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》1.5《高空作业操作技术规程》(JGJ80-91)1.6国家行业标准《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)2、工程概况及方案选择.某地政府大楼基建外墙脚手架工程系4--14层钢筋砼框架剪力墙结构,其中,南楼长度 63.9 米,宽度 19.6 米,建筑物檐口高度 45.8 米;北楼长度 63.9 米,宽度 19.6 米,建筑物檐口高度 45.8 米,;东楼长度米,宽度 20.4 米,建筑物檐口高度 52.6 米;西楼长度米,宽度 14.3 米,建筑物檐口高度 14.95 米。
西楼西面、东面自地面到屋面檐口以上1.5米,共计16.45米采用落地式脚手架;东楼从地面到七层(即楼面标高22.00米)楼面采用落地式双排扣件式钢管脚手架,其余部分自七层楼面到屋面檐口以上1.5米采用悬挑式双排扣件式钢管脚手架,第一次五层高(17.5米高度)即挑到12层楼面悬挑一次,第二次悬挑四层(即三个标准层和一个机房层+1.5米)。
南楼和北楼从地面至8层(即楼面标高25.5米)采用落地式双排扣件式钢管脚手架,其余部分自八层到屋面檐口以上1.5米采用悬挑式双排扣件式钢管脚手架,即悬挑高度17.5+2.8+1.2=21米。
以上脚手架均在1层(即地下室顶板)施工完开始搭设,并随结构向上而跟上搭设,脚手架的搭设进度,一般应高出施工面一步,使在操作面的施工人员有可靠的安全围护,又保证脚手架在搭设中的稳定。
主体工程和屋面工程施工阶段作为临边操作防护架,装饰装修阶段作为外墙工程操作架。
3、施工部署:根据文明施工及安全要求,采用满挂密目式安全网(2000目),实行全封闭式施工。
脚手架立杆底座地面采用方木做垫撑。
脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆采用直角扣件固定在底座上皮不大于200㎜处的立杆上。
横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
内外立杆横向间距为1.1米,纵向间距1.5米,内立杆离墙0.35米,架体步高1.8米,内外立杆均设45度剪刀撑。
4、施工准备:4.1组织现场技术人员、脚手架班组长研究确定总体施工方案。
4.2组织预算人员估算材料需要量及用工量。
4.3施工现场将建筑物周边地面平整夯实。
4.4材料准备4.4.1钢管选用外径φ48,壁厚3.5mm的高频焊接钢管。
其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中的Q235-A级钢的规定。
有严重锈蚀、弯曲、压偏、损伤和裂纹者均不得使用。
钢管的长度应符合安全技术规范要求,横向水平杆长度大于2.20m,纵向水平杆长度大于5.6m,其它不大于6.5M。
每根钢管的最大重量不大于25kg,钢管在脚手架上所处的部位和所起的作用,可分为:立杆、大横杆、小横杆、栏杆、剪刀撑、斜撑、抛撑。
4.4.2扣件扣件式钢管脚手架所用可锻铸铁制作的扣件,其材料应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定,注意脚手架所采用的扣件,不得发生破坏。
扣件有三种类型:直角扣件、旋转扣件、对接扣件。
4.4.3连墙杆建筑施工用脚手架的安全度,特别是外脚手架的安全度,很大程度取决于脚手架与建筑结构连接的牢固程度。
本工程连墙杆采用刚性连接,连接杆采用φ48钢管。
连墙杆的垂直间距不大于建筑物的层高,并不大于4m(两步)4.4.4其它:a竹笆:竹笆踢脚板与垫铺笆。
在每步1.2m高处做一道扶手,25-30mm高设一道踢脚板,在施工层及施工层上、下两层满铺竹笆片,并采用20号铁丝与大横杆绑扎牢固。
b安全密目网、平网:使用当地建设行政部门推荐使用的2000目合格安全网。
脚手架的外表面满挂安全网,以防材料下落伤人和高空操作人员坠落。
5、扣件式钢管脚手架设计计算5.1脚手架工程材料的有关力学参数钢管截面特征5.2荷载标准值取定作用于脚手架上的荷载可分为永久荷载(恒荷载)与可变荷载(活荷载)。
永久荷载(恒荷载)可分为:脚手架结构自重,包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重;构、配件自重,包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施的自重。
可变荷载(活荷载)可分为:施工荷载,包括作业层上的人员、器具和材料的自重;风荷载。
1)、永久荷载(恒截)①每米立杆承受的结构自重标准值:g1k=0.1337KN/m②竹笆脚手板均布荷载标准值: g2k=0.35KN/m2③栏杆与竹笆挡脚板自重标准值: g 3k=0.14KN/m④脚手架上吊挂的安全网等防护设施、重量很轻,可无略不计。
2)、可变荷载(活载)①施工均布活荷载标准值:按装修脚手架取用 q 4k =3.0KN/m 2②作用于脚手架上的水平风荷载标准值,按下式计算: 07.0ωμμω⋅⋅=s z k °=0.7×1.6×1.3×0.083×0.5=0.060KN/㎡ z μ——风压高度变化系数 s μ——脚手架风荷载体型系数,取1.3×0.083 0ω——基本风压(KN/m 2)**地区取0.5KN/m 25.3荷载效应组合:5.4落地式钢管脚手架设计计算5.4.1横向水平杆承载力计算(按简支梁计算)跨长L=1.10mM gk —脚手板自重标准值产生弯矩M qk —施工均布活荷载标准值产生弯矩脚手架搭设剖面图如下:按简支梁计算,计算简图如下:每纵距脚手片自重N G2k =g k2×l a ×l b =0.35×1.5×1.1=0.5775 kN每纵距施工荷载N Qk =q k ×l a ×l b =3×1.5×1.1=4.95 kN M gk =07.031.135775.0332=⨯=⨯b k G l N kN ·m M qk =605.031.1395.433=⨯=⨯b Qkl N kN ·m M=1.2 M gk +1.4M Qk =1.2×0.07+1.4×0.605=0.931 kN ·m3.1831008.510931.036=⨯⨯==W M σ<f =205 kN/mm 2 横向水平杆抗弯强度满足要求。
5.4.2 纵向水平杆承载力计算(按三跨连续梁计算),跨长L=1.5m简图如下:脚手片自重均布荷载G 2k =g k2×l b /3=0.35×1.1/3=0.128 kN/m施工均布荷载Q k =q k ×l b /3=3×1.1/3=1.1 kN/mq =1.2G 2k +1.4Q k =1.69 kN/mM Gk max =0.10G 2k ×l a 2=0.10×0.128×1.5×1.5=0.029 kN ·mM Qk max =0.10Q k ×l a 2=0.10×1.1×1.5×1.5=0.248 kN ·mM=1.2M Gk max +1.4M Qk max =1.2×0.029+1.4×0.248=0.382 kN ·m2.751008.510382.036=⨯⨯==W M σ<f =205 kN/mm 2 抗弯强度满足要求。
mm EI ql a 3.21019.121006.2100150069.1677.0100677.04544=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==υ [v ]=l b /150=1500/150=10 mmv ≤[v ] 挠度满足要求。
5.4.3、横向水平杆与立杆连接的扣件抗滑承载力验算横向水平杆传给立杆的竖向作用力:R=(1.2N G2k +1.4N Qk )/2=(1.2×0.5775+1.4×4.95)/2=3.812 kNR c =8.00 kNR ≤R c 扣件抗滑承载力满足要求。
5.4.4、立杆稳定性计算1、荷载计算a 、本工程脚手架按南北主楼自地面至8层楼面搭设高度25.50m 进行验算。
(其它楼参照主楼进行搭设)b 、作用于脚手架上的水平风荷载标准值,按下式计算: 07.0ωμμω⋅⋅=s z kμs ——脚手架风荷载体型系数,s μ=1.4ϕ=1.4×0.089=0.1246μz ——风压高度变化系数,查《建筑结构荷载规范》并用插入法得25.5米为0.996ω。
——基本风压值为0.5 kN/m 2k ω=0.7μz μs ω。
=0.7×0.996×1.2×0.5=0.41KN/m 2 M wk =102h l a k ω =0.0434*1.5*1.82/10=0.02109KN.m M W =0.85×1.4 ×0.0210=0.02499KN.mW M w=0.2499×106÷(5.08×103) =49.19N/mm 2c 、脚手架自重标准值产生的轴向N glk规范查得每米高脚手架自重产生及轴心压力标准值G k =0.1248KN/m.则25.5M 脚手架自重产生轴心压力标准值为: Ng 1k =H ×G k =25.5×0.1248=3.18KNd 、构配件自重产生轴向力N g2、3kN g2、3k =3×g 2、3k ×B ×L/2=3×0.16×1.1×1.5/2=0.396KN e 、计算外立杆施工荷载标准值产生的轴向力总和N qk N qk =3×1.5×1.1×2/2=4.95KNf 、立杆稳定性计算:组合风荷载时 f W M A N w ≤+ϕ式中 N -计算立杆段的轴向力设计值;ϕ—轴心受压构件的稳定系数,根据长细比λ由规范附录C 表C 取值;λ-长细比, λ=il 0 i -载面回转半径 ; 其值取1.58cmA -立杆载面面积, 其值取4.89㎝2M w -计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩; W -载面模量; 其值取5.08㎝3f -钢材的抗压强度设计值; 其值取205N/㎜2 立杆计算长度按下式计算:h k l μ=0 式中 -k 计算长度附加系数,其值取1.155;-μ考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数, 其值取1.50;-h 立杆步距,其值取1.8m;=0l k μh=1.155×1.5×1.8=3.1185m=311.85cm∴λ=il 0 =58.185.311=197.37 查表得 ϕ=0.185 N=1.2 (Ng 1k + N g2k )+0.85×1.4×N qk=1.2(3.18+0.396) +0.85×1.4×4.95=10.182KN由风荷载设计值产生的立杆段弯矩M wW M A N w +ϕ=10.182×103/(0.185×489)+49.19=161.74N/mm 2<f=205 N/mm 2立杆稳定性满足要求。