某医院高层住院楼脚手架施工方案整体落地式

脚手架施工方案邵武市*医院新建病房综合楼工程；工程建设地点:邵武市***；属于框架剪力墙结构；地上16层；地下1层；建筑高度：63.5m；标准层层高：3.8m；总建筑面积：38624.3平方米；总工期：730天。本工程计划采用整体落地式钢管脚手架，脚手架搭设、拆除安全防护措施按规定执行。一.构造要求1.双排脚手架搭设高度为63.5m，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：横距Lb为1.05m，纵距La为1.8m，大小横杆的步距为1.8m；内排架距离墙长度为0.20m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；2.钢管选用国标焊接钢管，型号为Φ48×3.5，凡弯曲、变形、裂缝等不合格管材不得上架。3.横杆与立杆连接方式为单扣件；扣件选用国标煅铸铁扣件，凡有气孔、裂缝、扣接不牢等不合格的扣件不得使用。4．连墙件采用两步三跨，竖向间距3.6m，水平间距5.4m，采用扣件连接；连墙件连接方式为单扣件；5.立网网目尺寸为3.5cm×3.5cm，绳径为3.2mm。二、搭设要求1.立杆地基基础应满足下述要求：砂夹石回填夯实，立杆底座置于面积不小于0.1m2的混凝土垫块或垫木上。2.铺设垫板（块）和安放底座，应注意以下事项：垫板和底座应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平稳，不得悬空。3.搭设顺序如下：放置纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→第一步纵向水平杆→第步横向水平杆→连墙件→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆……4.搭设注意事项：相邻立柱的对接扣件不得在同一高度内，错开距离不应小于500mm，立柱顶端应高出建筑物檐口上皮高度1.5m。双排脚手架的横向水平杆靠墙一端至墙装饰面的距离不应大于100mm。双排架的横向水平杆两端应采用直角扣件固定在立柱上。每道剪刀撑跨越立柱的根数宜在5~7根之间，每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45°~60°之间，且应在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。连墙件必须从底步第一根纵向水平杆处开始设置，且应靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm。扣件规格必须与钢管外径相同，扣件螺栓拧紧扭力矩不应小于40N.m，并不大于65N.m。铺设脚手板应铺满，铺稳，靠墙一侧离墙面距离不应大于150mm。栏杆和挡脚板应搭设在外排立柱的内侧，档脚板高度不不应小于150mm。三、拆除要求1.清除脚手架上杂物及地面障碍物。2.拆除顺序应逐层由上而下进行，严禁上下同时作业。3.所有连墙件应随脚手架逐层拆除，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。4.各构配件必须及时分段集中运至地面，严禁抛扔。四、安全管理1.脚手架搭设人员必须戴安全帽，安全带，穿防滑鞋。2.脚手架搭设人员必须是经过国家现行标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》考核合格的专业架子工。3.操作层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载，不得将模板支撑、缆风绳、泵送砼及砂浆的输送管等固定在脚手架上，严禁注意悬挂起重设备。4.六级及六级以上大风和雾、雨、雪天应停止脚手架作业，积雪后上架操作应有防滑措施，应扫除积雪。5.应设专人负责对脚手架进行经常检查和保修。6.严禁注意在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业，否则应采取安全措施。五、构件及地基验算1.大横杆的验算按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第条规定，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。⑴、大横杆荷载计算脚手板自重标准值(kN/m2):0.300大横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m；脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05/3=0.105kN/m；活荷载标准值:Q=2×1.05/3=0.7kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×0.7=0.98kN/m；图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)⑵.强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下:M1max=0.08q1l2+0.10q2l2跨中最大弯距为M1max=0.08×0.172×1.82+0.10×0.98×1.82=0.362kN·m；支座最大弯距计算公式如下:M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2支座最大弯距为M2max=-0.10×0.172×1.82-0.117×0.98×1.82=-0.427kN·m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.362×106,0.427×106)/5080=84.055N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=84.055N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！⑶.挠度验算:最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。计算公式如下：νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值:q1=P1+P2=0.038+0.105=0.143kN/m；活荷载标准值:q2=Q=0.7kN/m；最大挠度计算值为：ν=0.677×0.143×18004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.7×18004/(100×2.06×105×121900)=3.303mm；大横杆的最大挠度3.303mm小于大横杆的最大容许挠度1800/150mm与10mm，满足要求！2、小横杆的验算:根据JGJ130-2001第条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。⑴.荷载值计算大横杆的自重标准值：p1=0.038×1.8=0.069kN；脚手板的自重标准值：P2=0.3×1.05×1.8/3=0.189kN；活荷载标准值：Q=2×1.05×1.8/3=1.260kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.069+0.189)+1.4×1.26=2.074kN；小横杆计算简图⑵.强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax=ql2/8Mqmax=1.2×0.038×1.052/8=0.006kN·m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=Pl/3Mpmax=2.074×1.05/3=0.726kN·m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.732kN·m；最大应力计算值σ=M/W=0.732×106/5080=144.126N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=144.126N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！⑶.挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:νqmax=5ql4/384EIνqmax=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900)=0.024mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.069+0.189+1.26=1.518kN；集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:νpmax=Pl(3l2-4l2/9)/72EIνpmax=1518.12×1050×(3×10502-4×10502/9)/(72×2.06×105×121900)=2.484mm；最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.024+2.484=2.508mm；小横杆的最大挠度为2.508mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求！3、扣件抗滑力的验算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；大横杆的自重标准值:P1=0.038×1.8×2/2=0.069kN；小横杆的自重标准值:P2=0.038×1.05/2=0.02kN；脚手板的自重标准值:P3=0.3×1.05×1.8/2=0.284kN；活荷载标准值:Q=2×1.05×1.8/2=1.89kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.069+0.02+0.284)+1.4×1.89=3.093kN；R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!4、脚手架立杆验算:⑴.荷载值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0.1337kN/m；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038NG1=0.1337×63.50=8.49kN；②脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2NG2=0.3×5×1.8×(1.05+0.2)/2=1.688kN；③栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m；脚手板铺设总层数:5NG3=0.15×5×1.8/2=0.675kN；④吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2NG4=0.005×1.8×63.5=0.572kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=13.862kN；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=2×1.05×1.8×2/2=3.78kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×13.862+0.85×1.4×3.78=21.133kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×13.862+1.4×3.78=21.927kN；⑵.立杆稳定性验算本工程基本风压0.27kN/m2，风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.199；风荷载标准值按照以下公式计算Wk=0.7μz·μs·ω0其中ω0--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：ω0=0.27kN/m2；μz--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：μz=0.74；μs--风荷载体型系数：取值为0.199；经计算得到，风荷载标准值为:Wk=0.7×0.27×0.74×0.199=0.028kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.028×1.8×1.82/10=0.019kN·m；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=21.133×18/63.5=5.990kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=21.927×18/63.5=6.22kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表得：k=1.155；计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表得：μ=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=3.118m；长细比:L0/i=197；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.186立杆净截面面积：：A=4.89cm2；立杆净截面模量((抵抗矩)：W=55.08ccm3；钢管立杆抗压强度度设计值：[[f]=2205N//mm2；考虑风荷载时σ=5990..462/((0.1866×489))+193115.7288/50800=699.665N/mm22；立杆稳定性计算σσ=699.665N/mm22小于立杆的的抗压强度设设计值[ff]=2205N//mm2，满足要求求！不考虑风荷载时σ=6220//(0.1886×4899)=68..35N/mmm2；立杆稳定性计算σσ=68..35N/mmm2小于立杆的的抗压强度设设计值[ff]=2205N//mm2，满足要求求！5、连墙件的稳定性性验算:连墙件的轴向力设设计值应按照照下式计算：：Nl=Nlw++N0连墙件风荷载标准准值按脚手架架顶部高度计计算μz＝0.92，μs＝0.1999，ω0＝0.27，Wk=0.7μzz·μs·ω0=0.7×0.922×0.1999×0.227=00.035kN/m22；每个连墙件的覆盖盖面积内脚手手架外侧的迎迎风面积AAw=199.44mm2；按《建筑施工扣件件式钢管脚手手架安全技术术规范》条连连墙件约束脚脚手架平面外外变形所产生生的轴向力((kN),N0=5.0000kNN；风荷载产生的连墙墙件轴向力设设计值(kN)，按照照下式计算：：Nlw=1.44×Wk×Aw=0..942kkN；连墙件的轴向力设设计值Nl=Nlww+N0=5.9942kNN；连墙件承载力设计计值按下式计计算：Nf=φ·A·[[f]其中φ--轴轴心受压立杆杆的稳定系数数；由长细比l/ii=2000/15..8的结果查查表得到φ=0.9666，l为内排架距距离墙的长度度；A=4.89cm2；[f]=2205N//mm2；连墙件轴向承载力力设计值为Nf=0..966×4.89×10-4×205×103=966.837kN；Nl=5.9422<Nff=966.837,,连墙件的设设计计算满足足要求！连墙件采用单扣件件与墙体连接接。由以上计算得到Nl=5.9942小于单单扣件的抗滑滑力8kkN，满足要要求！连墙件扣件连接示示意图6、钢丝绳卸荷计算算钢丝绳卸荷按照完完全卸荷计算算方法。在脚手架全高范围围内卸荷3次；吊点选选择在立杆、小小横杆、大横横杆的交点位位置；以卸荷荷吊点分段计计算。第1次卸荷净高度度为15m;;第2次卸荷净高度度为15m;;第3次卸荷净高度度为15.55m;经过计算得到a1=arctg[22.000//(1.0550+0.2200)]==57.9995度a2=arctg[22.000//0.2000]=84..289度第1次卸荷处立杆轴向向力为：P1=P2=1.5×21.1333×15/633.5=77.488kN；kx为不均匀系数，取取1.5各吊点位置处内力力计算为(kN)：T1=P1/siina1=7..488/00.848=8.8830kNNT2=P2/siina2=7..488/00.995=7.5525kNNG1=P1/taana1=7..488/11.600=4.6680kNNG2=P2/taana2=7..488/110.0000=0..749kkN其中T钢丝绳轴向向拉力，G钢丝绳水平平分力。卸荷钢丝绳的最大大轴向拉力为为[Fg]==T1=8.8830kNN。钢丝绳的容许拉力力按照下式计计算：[Fg]]=aFFg/K其中[Fg]---钢丝绳的的容许拉力((kN)；Fg--钢丝丝绳的钢丝破破断拉力总和和(kN)，计算中可以近似计计算Fg=00.5d2，d为钢丝绳直直径(mm)；α--钢丝绳之之间的荷载不不均匀系数，取取1；K--钢丝丝绳使用安全全系数。计算中[Fg]取取8.833kN，α=1，K=7，得到到：卸荷钢丝绳的最小小直径为：dd=(2××8.8300×7.0000/1.0000)0.55=111.1mmm。取钢丝绳直径为：：d=12mmm吊环强度计算公式式为：σ=N/A≤≤[f]其中[