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建筑安全课程设计--扣件式钢管脚手架设计方案

题目:御道工程扣件式钢管脚手架设计方案目录一、设计说明 (1)1.1设计依据 (1)1.1.1设计目的 (1)1.1.2设计参考资料 (1)1.2现场情况 (1)1.3施工状况 (1)二、工程概况 (2)三、脚手架工程设计及搭设参数 (2)3.1脚手架工程设计 (2)3.1.1设计原则 (2)3.1.2设计方案 (2)3.2脚手架搭设参数 (2)3.2.1主楼 (3)3.2.2配套用房 (3)四、脚手架的荷载计算与设计 (3)4.1主楼脚手架设计 (3)4.1.1悬挑双排外脚手架 (3)4.1.1.1悬挑架荷载的取值与组合 (4)4.1.1.2水平悬挑梁设计 (6)4.1.2立杆稳定性计算 (8)4.1.3连墙件计算 (10)4.1.4双排外落地脚手架设计 (11)4.2配套用房脚手架设计 (14)4.2.1荷载取值及设计 (14)4.2.2立杆稳定性计算 (15)五、扣件式脚手架安全技术搭设安全技术措施及要求 (16)5.1脚手架搭设的安全技术措施 (16)5.2脚手架上施工作业的安全技术措施 (17)5.3脚手架拆除的安全技术措施 (17)5.4立杆搭设措施 (17)5.5纵、横(小横杆)向水平杆搭设措施 (18)5.6连墙杆、剪刀撑、横向支撑、抛撑搭设措施 (18)5.7门洞处搭设措施 (19)5.8 斜道搭设措施 (19)5.9防雷避电措施 (20)5.10扣件安装的要求 (20)5.11铺设脚手板的要求 (20)5.12洞口临边防护棚的搭设(根据实际情况调整) (20)5.13水平封闭防护棚 (21)5.14其它安全要求 (21)5.15脚手架的使用规定 (22)六、注意事项 (23)御道工程扣件式钢管脚手架设计一、设计说明1.1设计依据1.1.1设计目的使学生比较全面系统地掌握建筑施工安全技术的措施、方法和有关技能,提高学生分析并解决建筑施工安全生产中的实际问题的能力。

使学生更好的熟悉和掌握专业课本《建筑安全技术与管理》中有关脚手架的基本概念和主要的设计流程,主要了解以下重点;1、了解脚手架的组成和功能;2、熟悉脚手架的种类及其功能;3、掌握脚手架的搭建和拆除的流程;4、掌握脚手架的计算和基本参数;5、了解脚手架各种材料的规范6、熟悉脚手架的安全管理条例1.1.2设计参考资料《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)《扣件式钢管脚手架计算手册》《建筑施工手册》(第四版)《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)《钢结构设计规范》(GB50017-2002)1.2现场情况御道工程位于北京市通州区密集的建筑群城市中心(C类地区),交通便利,地形平坦,属平原地区;地下水位较低,对该工程无影响;最低气温为-20℃,最高温度为36℃,典型的温带季风气候,四季分明;主导风向为西北风,风力一般在六级以下。

1.3施工状况御道工程周边交通便利,西面场地平整,加修一条临时运输通道,进入施工现场方便;施工用电从10KV三华线0117号杆“T”接400KVA配电变压器供基建用电;现场的生活及消防临时水源来自北侧市政临时水源;施工现场场地较宽,小型预制构件在现场预制。

施工机械、设备、劳动力已全部落实。

御道工程平面组合变化大,因而造成轴线复杂,施工难度较大。

御道工程建筑立面造型变化多,装饰线条多,交叉作业情况多,给安全工作带来很大的压力。

因此,应当加强安全防护措施,严抓安全管理工作。

二、工程概况北京市通州区商务文化中心行政办公业务用房、配套用房工程由行政办公业务用房和配套用房工程组成,其中行政办公业务用房建筑面积102249平方米,地上83244平方米,地下19005平方米;配套用房建筑面积36015平方米,地上20928平方米,地下15087平方米。

商务文化中心行政办公业务用房主楼建筑高度43.2米;主楼地上10层,地下1层;建筑耐火等级一级;抗震设防烈度6度;屋面防水等级二级,采用高分子防水卷材,防水层耐用年限15年;地下室防水等级为一级。

配套用房工程建筑高度23.85米,地上5层,地下1层;建筑耐火等级一级;抗震设防烈度6度;屋面防水等级二级,采用高分子防水卷材,防水层耐用年限15年;地下室防水等级为一级。

三、脚手架工程设计与搭设参数3.1脚手架工程设计3.1.1设计原则本工程考虑到施工工期、质量、安全和合同要求,故在选择方案时,应充分考虑以下几点:1、架体的结构设计,力求做到结构要安全可靠,造价经济合理。

2、在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性。

3、选用材料时,力求做到常见通用、可周转利用,便于保养维修。

4、结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,升降搭拆方便,便于检查验收;5、扣件式单排架不宜超过24m,双排架不宜超过50m,且单排架经济合理;6、综合以上几点,脚手架的搭设,还必须符合《建筑施工安全检查标准》要求,要符合北京市文明工地的有关标准。

3.1.2设计方案结合以上脚手架设计原则,同时结合本工程的实际情况,综合考虑了以往的施工经验,决定采用以下脚手架方案:本工程主楼五层以下采用全封闭双排外落地脚手架,六层以上采用全封闭悬挑双排外脚手架,计划在六层楼面设工字钢悬挑并加设钢丝绳斜拉结构。

3.2脚手架工程搭设参数脚手架钢管选用φ48×3.5;外挑工字钢采用I18,长度约为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1.8米,内立杆距外墙0.35米,外立杆距外墙面为1.4米,大横杆间距为1.5米,小横杆长度为1.5米。

脚手架与建筑物的连墙拉结在两步三跨内采用拉撑结合的方式,拉筋用1φ10的钢筋,顶撑用φ48×3.5 钢管,或者采用φ48×3.5 钢管固定在内立杆上。

3.2.1主楼主楼1层4.7m,2—5层4×4=16m,则1—5层总高度为20.7m,对立杆稳定性进行计算与验算;主楼6—9层的悬挑架高4×4=16m,加上10层的高度5m及高出屋面的女儿墙高度为1.5m,则悬挑架的总高度为:(16+5+1.5)m =22.5m。

故按照22.5m计算悬挑架荷载,并对水平悬挑梁的强度、刚度、稳定性等进行验算。

3.2.2配套用房立杆纵向间距为1.8米;立杆距外墙0.8米;大横杆间距为1.5米,小横杆长度为1.5米;1层5m,5层5.5m,2—4层3×4.45=13.35m,则总高度为23.85m,对立杆稳定性进行计算与验算。

四、脚手架的荷载计算与设计4.1主楼脚手架设计4.1.1悬挑双排外脚手架4.1.1.1悬挑架荷载的取值与组合悬挑脚手架计算简图(1)计算基数.计算高度:H=22.5m,步距:h=1.5m,立杆纵距:La=1.8m,立杆横距:L b =1.05m,内立杆至墙距: Lc=0.35m,外立杆至墙距Ld=1.40m.钢管自重:G1=37.70N/m;栏杆、挡脚板自重G2=140N/m;安全网自重:G 3=3.40N/m2;安全平网自重:G4=4.87N/m2,装饰施工活荷载:qk=2000.00N/m2;木脚手板自重:G5=350.00kN/m2。

(2)脚手架结构自重。

脚手架结构自重NG1K(包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件):查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)附表A-1得:架体每米高度一个立杆纵距的自重 gk1=149.50N/m。

N G1K =Hgk1=(22.5×149.50)N=3363.75N(3)构配件自重。

包括内力杆和外力杆的计算。

1)外立杆,包括以下几项计算:①木脚手板(按3层考虑)NG2K-1 =3LaLbG5/2=(3×1.8×1.05×350.00/2)N = 992.25N②防护栏杆、挡脚板(按3层考虑)NG2K-2 =3LaG2=(3×1.8×140)N =756.00N③安全网(立网按1层考虑,平网按3层考虑)NG2K-3 =H LaG3+ 3LaLbG4/2=(22.5×1.8×3.4 + 3×1.8×1.05×4.87/2)N=151.51N④纵向横杆(搁置脚手板用,按3层考虑)NG2K-4=3LbG1/2=(3×1.05×37.70/2)N=59.38N⑤合计NG2K=(992.25+756+151.51+59.38)N=1959.14N 2)内立杆,包括以下几项计算:①木脚手板(按3层考虑)NG2K-1 =3LaLbG5/2 + 3LaLcG5=(3×1.8×1.05×350.00/2 + 3×1.8×0.35×350.00)N=1653.75N ②纵向横杆(搁置脚手板用,按3层考虑)NG2K-2=3LbG1/2 + 3LcG1=(3×1.05×37.70/2 + 3×0.35×37.70)N=98.97N③合计NG2K= (1653.75+98.97)N=1752.72N(4)施工均布活荷载(按装饰阶段2层同时施工考虑) 1) 外立杆:NQK外 =2LaLbqk/2 =(2×1.8×1.05×2000.00/2)N=3780.00N2) 内立杆:NQK内 =2LaLbqk/2 + 2LaLcqk=(2×1.8×1.05×2000.00/2 + 2×1.8×0.35×2000.00)N=6300.00N(5)垂直荷载组合(不考虑风荷载) 1)外立杆:N1=1.2×(NG1K+ NG2K) + 1.4×NQK外=1.2×(3363.75 + 1959.14)N + 1.4×3780.00N=11679.468N2)内立杆:N2=1.2×(NG1K+ NG2K) + 1.4×NQK内=1.2×(3363.75 +1752.72)N + 1.4×6300N=14959.764N4.1.1.2水平悬挑梁设计悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)本工程水平悬挑型钢梁采用I18,长3.0m,在6层楼面上预埋1φ12、1φ16的圆钢对工字钢进行背焊固定。

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