落地式腳手架安全專項施工方案

公交站場工程施工懸挑腳手架安全專項施工方案2020年6月 目錄TOC\o\h\z\t"標題3,3"第一章工程概況 1一、工程概況 1二、布置原則 2三、施工要求 3四、施工要求和技術(shù)保證條件 4第二章編制依據(jù) 6第三章施工計劃 73.1施工進度計劃 73.2材料與設(shè)備 7第四章施工工藝技術(shù) 104.1.材料技術(shù)參數(shù) PAGE第九章腳手架設(shè)計與驗算9.1．懸挑腳手架（搭設(shè)高度19.5米）驗算架體驗算一、腳手架參數(shù)卸荷設(shè)置無結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ01.1腳手架安全等級I級腳手架搭設(shè)排數(shù)雙排腳手架腳手架鋼管類型Φ48×2.8腳手架架體高度H(m)19.5立桿步距h(m)1.8立桿縱距或跨距l(xiāng)a(m)1.5立桿橫距l(xiāng)b(m)0.8橫向水平桿計算外伸長度a1(m)0.15內(nèi)立桿離建筑物距離a(m)0.3雙立桿計算方法按構(gòu)造要求設(shè)計雙立桿計算高度(m)23二、荷載設(shè)計腳手架設(shè)計類型裝修腳手架腳手板類型沖壓鋼腳手板腳手板自重標準值Gkjb(kN/m2)0.3腳手板鋪設(shè)方式2步1設(shè)密目式安全立網(wǎng)自重標準值Gkmw(kN/m2)0.01擋腳板類型木擋腳板欄桿與擋腳板自重標準值Gkdb(kN/m)0.17擋腳板鋪設(shè)方式2步1設(shè)每米立桿承受結(jié)構(gòu)自重標準值gk(kN/m)0.12裝修腳手架作業(yè)層數(shù)nzj2裝修腳手架荷載標準值Gkzj(kN/m2)2地區(qū)重慶重慶安全網(wǎng)設(shè)置全封閉基本風(fēng)壓ω0(kN/m2)0.25風(fēng)荷載體型系數(shù)μs1風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz(連墻件、單立桿穩(wěn)定性)0.555，0.51風(fēng)荷載標準值ωk(kN/m2)(連墻件、單立桿穩(wěn)定性)0.139，0.128計算簡圖：\h立面圖\h側(cè)面圖三、橫向水平桿驗算縱、橫向水平桿布置方式橫向水平桿在上縱向水平桿上橫向水平桿根數(shù)n2橫桿抗彎強度設(shè)計值[f](N/mm2)205橫桿截面慣性矩I(mm4)101900橫桿彈性模量E(N/mm2)206000橫桿截面抵抗矩W(mm3)4250\h縱、橫向水平桿布置承載能力極限狀態(tài)q=1.2×(0.031+Gkjb×la/(n+1))+1.4×Gk×la/(n+1)=1.2×(0.031+0.3×1.5/(2+1))+1.4×2×1.5/(2+1)=1.617kN/m正常使用極限狀態(tài)q'=(0.031+Gkjb×la/(n+1))=(0.031+0.3×1.5/(2+1))=0.181kN/m計算簡圖如下：1、抗彎驗算Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[1.617×0.82/8，1.617×0.152/2]=0.129kN·mσ=γ0Mmax/W=1.1×0.129×106/4250=33.491N/mm2≤[f]=205N/mm2滿足要求！2、撓度驗算νmax=max[5q'lb4/(384EI)，q'a14/(8EI)]=max[5×0.181×8004/(384×206000×101900)，0.181×1504/(8×206000×101900)]=0.046mmνmax＝0.046mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[800/150，10]＝5.333mm滿足要求！3、支座反力計算承載能力極限狀態(tài)Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=1.617×(0.8+0.15)2/(2×0.8)=0.912kN正常使用極限狀態(tài)Rmax'=q'(lb+a1)2/(2lb)=0.181×(0.8+0.15)2/(2×0.8)=0.102kN四、縱向水平桿驗算承載能力極限狀態(tài)由上節(jié)可知F1=Rmax=0.912kNq=1.2×0.031=0.037kN/m正常使用極限狀態(tài)由上節(jié)可知F1'=Rmax'=0.102kNq'=0.031kN/m1、抗彎驗算計算簡圖如下：彎矩圖(kN·m)σ=γ0Mmax/W=1.1×0.373×106/4250=96.526N/mm2≤[f]=205N/mm2滿足要求！2、撓度驗算計算簡圖如下：變形圖(mm)νmax＝0.365mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm滿足要求！3、支座反力計算承載能力極限狀態(tài)Rmax=2.128kN五、扣件抗滑承載力驗算橫桿與立桿連接方式單扣件扣件抗滑移折減系數(shù)0.9扣件抗滑承載力驗算：橫向水平桿：Rmax=1.1×0.912kN≤Rc=0.9×8=7.2kN縱向水平桿：Rmax=1.1×2.128kN≤Rc=0.9×8=7.2kN滿足要求！六、荷載計算腳手架架體高度H23腳手架鋼管類型Φ48×2.8每米立桿承受結(jié)構(gòu)自重標準值gk(kN/m)0.12立桿靜荷載計算1、立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值NG1k單外立桿：NG1k=(gk+(lb+a1)×n/2×0.031/h)×H=(0.12+(0.8+0.15)×2/2×0.031/1.8)×19.5=1.211kN單內(nèi)立桿：NG1k=1.211kN2、腳手板的自重標準值NG2k單外立桿：NG2k1=(H/h+1)×la×(lb+a1)×Gkjb×1/2/2=(19.5/1.8+1)×1.5×(0.8+0.15)×0.3×1/2/2=1.116kN1/2表示腳手板2步1設(shè)單內(nèi)立桿：NG2k1=1.472kN3、欄桿與擋腳板自重標準值NG2k2單外立桿：NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(19.5/1.8+1)×1.5×0.17×1/2=0.887kN1/2表示擋腳板2步1設(shè)4、圍護材料的自重標準值NG2k3單外立桿：NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×19.5=0.292kN5、構(gòu)配件自重標準值NG2k總計單外立桿：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.472+1.757+0.345=3.574kN單內(nèi)立桿：NG2k=NG2k1=1.472kN立桿施工活荷載計算外立桿：NQ1k=la×(lb+a1)×(nzj×Gkzj)/2=1.5×(0.8+0.15)×(2×2)/2=2.85kN內(nèi)立桿：NQ1k=2.85kN組合風(fēng)荷載作用下單立桿軸向力：單外立桿：N=1.2×(NG1k+NG2k)+1.4×NQ1k=1.2×(1.211+3.574)+1.4×2.85=9.732kN單內(nèi)立桿：N=1.2×(NG1k+NG2k)+1.4×NQ1k=1.2×(1.211+1.472)+1.4×2.85=13.963kN七、立桿穩(wěn)定性驗算腳手架架體高度H23立桿計算長度系數(shù)μ1.5立桿截面抵抗矩W(mm3)4250立桿截面回轉(zhuǎn)半徑i(mm)16立桿抗壓強度設(shè)計值[f](N/mm2)205立桿截面面積A(mm2)398連墻件布置方式兩步三跨1、立桿長細比驗算立桿計算長度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m長細比λ=l0/i=2.7×103/16=168.75≤210滿足要求！軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)計算：立桿計算長度l0=Kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m長細比λ=l0/i=3.119×103/16=194.906查《規(guī)范》表A得，φ=0.1912、立桿穩(wěn)定性驗算組合風(fēng)荷載作用單立桿的軸心壓力標準值N'=NG1k+NG2k=1.211+3.574=4.785kN單立桿的軸心壓力設(shè)計值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2×(1.211+3.574)+1.4×2.85=10.422kNMwd=φwγQMwk=φwγQ(0.05ζ1wklaH12)=0.6×1.4×(0.05×0.6×0.128×1.5×3.62)=0.063kN·mσ=γ0[N/(φA)+Mwd/W]=1.1×[12045.48/(0.191×398)+62705.664/4250]=190.531N/mm2≤[f]=205N/mm2滿足要求！八、連墻件承載力驗算連墻件布置方式兩步三跨連墻件連接方式扣件連接連墻件約束腳手架平面外變形軸向力N0(kN)3連墻件計算長度l0(mm)600連墻件截面類型鋼管連墻件型號Φ48×2.8連墻件截面面積Ac(mm2)398連墻件截面回轉(zhuǎn)半徑i(mm)16連墻件抗壓強度設(shè)計值[f](N/mm2)205連墻件與扣件連接方式雙扣件扣件抗滑移折減系數(shù)0.9Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.139×2×1.8×3×1.5=3.153kN長細比λ=l0/i=600/16=37.5，查《規(guī)范》表A.0.6得，φ=0.896(Nlw+N0)/(φAc)=(3.153+3)×103/(0.896×398)=17.254N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2滿足要求！扣件抗滑承載力驗算：Nlw+N0=3.153+3=6.153kN≤0.9×12=10.8kN滿足要求！懸挑梁驗算一、基本參數(shù)主梁離地高度(m)8.1懸挑方式普通主梁懸挑主梁間距(mm)1500主梁與建筑物連接方式平鋪在樓板上錨固點設(shè)置方式U型錨固螺栓錨固螺栓直徑d(mm)16主梁建筑物外懸挑長度Lx(mm)1250主梁外錨固點到建筑物邊緣的距離a(mm)100主梁建筑物內(nèi)錨固長度Lm(mm)1750梁/樓板混凝土強度等級C30混凝土與螺栓表面的容許粘結(jié)強度[τb](N/mm2)2.5錨固螺栓抗拉強度設(shè)計值[ft](N/mm2)50二、荷載布置參數(shù)支撐點號支撐方式距主梁外錨固點水平距離(mm)支撐件上下固定點的垂直距離L1(mm)支撐件上下固定點的水平距離L2(mm)是否參與計算1上拉115033001050是2上拉116033001050否作用點號各排立桿傳至梁上荷載標準值F'(kN)各排立桿傳至梁上荷載設(shè)計值F(kN)各排立桿距主梁外錨固點水平距離(mm)主梁間距l(xiāng)a(mm)16.7112.05400150026.7112.0512001500附圖如下：\h平面圖\h立面圖三、主梁驗算主梁材料類型工字鋼主梁合并根數(shù)nz1主梁材料規(guī)格16號工字鋼主梁截面積A(cm2)26.1主梁截面慣性矩Ix(cm4)1130主梁截面抵抗矩Wx(cm3)141主梁自重標準值gk(kN/m)0.205主梁材料抗彎強度設(shè)計值[f](N/mm2)215主梁材料抗剪強度設(shè)計值[τ](N/mm2)125主梁彈性模量E(N/mm2)206000主梁允許撓度[ν](mm)1/250荷載標準值：q'=gk=0.205=0.205kN/m第1排：F'1=F1'/nz=6.71/1=6.71kN第2排：F'2=F2'/nz=6.71/1=6.71kN荷載設(shè)計值：q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m第1排：F1=F1/nz=12.05/1=12.05kN第2排：F2=F2/nz=12.05/1=12.05kN1、強度驗算彎矩圖(kN·m)σmax=γ0Mmax/W=1.1×2.33×106/141000=18.177N/mm2≤[f]=215N/mm2符合要求！2、抗剪驗算剪力圖(kN)τmax=γ0Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=1.1×8.328×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=10.826N/mm2τmax=10.826N/mm2≤[τ]=125N/mm2符合要求！3、撓度驗算變形圖(mm)νmax=0.051mm≤[ν]=2×lx/250=2×1250/250=10mm符合要求！4、支座反力計算設(shè)計值：R1=-0.347kN,R2=9.105kN,R3=16.08kN標準值：R'1=-0.145kN,R'2=5.197kN,R'3=8.983kN四、上拉桿件驗算鋼絲繩型號6×19鋼絲繩公稱抗拉強度(N/mm2)1400鋼絲繩直徑(mm)15.5鋼絲繩不均勻系數(shù)α0.85鋼絲繩安全系數(shù)k9鋼絲繩繩夾型式馬鞍式拴緊繩夾螺帽時螺栓上所受力T(kN)15.19鋼絲繩繩夾數(shù)量[n]3花籃螺栓在螺紋處的有效直徑de(mm)10花籃螺栓抗拉強度設(shè)計值[ft](N/mm2)170主梁拉環(huán)直徑d(mm)20焊縫厚度he(mm)10焊縫長度lw(mm)100角焊縫強度設(shè)計值ffw(N/mm2)160\h鋼絲繩繩卡作法\h鋼絲繩連接吊環(huán)作法上拉桿件角度計算：α1=arctanL1/L2=arctan(3300/1050)=72.35°上拉桿件支座力：標準值：R'S1=nzR'3=1×8.983=8.983kN設(shè)計值：RS1=nzR3=1×16.08=16.08kN主梁軸向力設(shè)計值：NSZ1=RS1/tanα1=16.08/tan72.35°=5.116kN上拉桿件軸向力：標準值：N'S1=R'S1/sinα1=8.983/sin72.35°=9.426kN設(shè)計值：NS1=γ0RS1/sinα1=1.1×16.08/sin72.35°=18.561kN上拉桿件的最大軸向拉力標準值：N'S=max[N'S1...N'Si]=9.426kN上拉桿件的最大軸向拉力設(shè)計值：NS=max[NS1...NSi]=18.561kN鋼絲繩：由于腳手架所使用的鋼絲繩應(yīng)采用荷載標準值按容許應(yīng)力法進行設(shè)計計算查(《建筑施工計算手冊》江正榮著2001年7月第一版)表13-4、13-5、13-6得，鋼絲繩破斷拉力總和：Fg=125kN[Fg]=α×Fg/k=0.85×125/9=11.806kN≥N'S=9.426kN符合要求！繩夾數(shù)量：n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×11.806/(2×15.19)=1個≤[n]=3個符合要求！花籃螺栓驗算：σ=[Fg]/(π×de2/4)=11.806×103/(π×102/4)=150.313N/mm2≤[ft]=170N/mm2符合要求！拉環(huán)驗算：σ=[Fg]/(2A)=2[Fg]/πd2=2×11.806×103/(π×202)=18.789N/mm2≤[f]=65N/mm2注：[f]為拉環(huán)鋼筋抗拉強度，按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》9.7.6每個拉環(huán)按2個截面計算的吊環(huán)應(yīng)力不應(yīng)大于65N/mm2符合要求！\h拉環(huán)詳圖(主梁為工字鋼)角焊縫驗算：σf=NS/(he×lw)=18.561×103/(10×100)=18.561N/mm2≤βfffw=1.22×160=195.2N/mm2正面角焊縫的強度設(shè)計值增大系數(shù)βf=1.22符合要求！五、懸挑主梁整體穩(wěn)定性驗算主梁軸向力：N=|[(-(-NSZ1))]|/nz=|[(-(-5.116))]|/1=5.116kN壓彎構(gòu)件強度：σmax=γ0[Mmax/(γW)+N/A]=1.1×[2.33×106/(1.05×141×103)+5.116×103/2610]=19.468N/mm2≤[f]=215N/mm2塑性發(fā)展系數(shù)γ符合要求！受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定性分析：其中φb--均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)：查表《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》(GB50017-2017)得，φb=2由于φb大于0.6，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》(GB50017-2017)附表C，得到φb'值為0.93。γ0Mmax/(φb'Wxf)=1.1×2.33×106/(0.929×141×215×103)=0.091≤1符合要求！六、錨固段與樓板連接的計算主梁與建筑物連接方式平鋪在樓板上錨固點設(shè)置方式U型錨固螺栓U型錨固螺栓直徑d(mm)16梁/樓板混凝土強度等級C30混凝土與螺栓表面的容許粘結(jié)強度[τb](N/mm2)2.5錨固螺栓抗拉強度設(shè)計值[ft](N/mm2)50\h錨固螺栓1\h錨固螺栓21、螺栓粘結(jié)力錨固強度計算錨固點錨固螺栓受力：N/2=0.347/2=0.173kN螺栓錨固深度:h≥N/(4×π×d×[τb])=0.347×103/(4×3.14×16×2.5)=0.689mm螺栓驗算：σ=γ0N/(4×π×d2/4)=1.1×0.347×103/(4×π×162/4)=0.474kN/mm2≤0.85×[ft]=42.5N/mm2符合要求！2、混凝土局部承壓計算如下混凝土的局部擠壓強度設(shè)計值：fcc=0.95×fc=0.95×14.3=13.585N/mm2γ0N/2=0.191kN≤2×(b2-πd2/4)×fcc=2×(802-3.14×162/4)×13.585/1000=168.425kN注：錨板邊長b一般按經(jīng)驗確定，不作計算，此處b=5d=5×16=80mm符合要求！9.2．型鋼懸挑腳手架陽角處驗算一、參數(shù)信息1、荷載參數(shù)腳手架聯(lián)梁傳遞支座力F(kN)122、陽角型鋼構(gòu)造參數(shù)型鋼支撐形式兩根鋼絲拉繩立桿橫向間距或排距Lb(m)0.8內(nèi)排架距離墻長度a(m)0.3陽角型鋼長度L(m)1.7點M到Q點的距離D1(m)3O點到Q點的距離D2(m)1.5支點P到建筑物角點O的距離D3(m)1.553、陽角型鋼材料參數(shù)型鋼型號16號工字鋼鋼絲繩規(guī)格型號6×19二、陽角型鋼計算水平陽角型鋼采用焊接建筑物埋件連接，計算條件為一端固支的連續(xù)梁。型鋼截面慣性矩I=1130cm4，截面抵抗矩W=141cm3，截面積A=26.1cm2。\h平面圖\h側(cè)面圖1、型鋼受力計算腳手架聯(lián)梁傳遞支座力F=12kN;水平鋼梁自重荷載q=1.2×20.5×9.8×10-3=0.241kN/m經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到剪力圖(kN)彎矩圖(kN·m)型鋼支點的支撐力為RA=13.473kN;型鋼固接處的支撐力為RB=10.937kN;型鋼最大彎矩Mmax=3.23kN·m;圖中距離|MP|=(D1×D1+D2×D2+D3×D3+1.414×D2×D3)1/2=(3×3+1.5×1.5+1.55×1.55+1.4142×1.5×1.55)1/2=4.12m圖中角度<MPQ=arcsin(3.000/4.116)=46.794°圖中角度<OPQ=arctan(0.707×1.500/(1.550+0.707×1.500))=22.109°每根鋼絲繩的拉力T=13.473/2/sin(46.794°)=9.242kN水平型鋼的軸向力N=2×9.242×cos(46.794°)×cos(44.061°)=9.094kN型鋼最大應(yīng)力計算值σ=Mmax/(1.05W)+N/A=3.23×106/(1.05×141×103)+9.094×103/(26.1×102)=25.301N/mm2型鋼的最大應(yīng)力計算值σ=25.301N/mm2≤[f]=215N/mm2，滿足要求！2、型鋼整體穩(wěn)定性計算水平型鋼采用16號工字鋼φb--均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，查表《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》(GB50017-2017)附錄C得到：φb=2由于φb大于0.6，查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》(GB50017-2017)，得到φb'=1.07-0.282/φb=1.07-0.282/2=0.929。經(jīng)過計算得到最大應(yīng)力σ=Mmax/(φbWx)=3.23×106/(0.929×141×103)=24.658N/mm2型鋼的最大應(yīng)力計算值σ=24.658N/mm2≤[f]=215N/mm2，滿足要求！3、拉繩強度計算鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力為9.242kN；如果上面采用鋼絲繩，鋼絲繩的容許拉力計算公式：[Fg]=αFg/K其中[Fg]--鋼絲繩的容許拉力(kN)；Fg--鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kN)；