施工升降机防护方案..

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2.工程概况

2.1.基本概况

用友软件园Ⅲ-22地块用友ERP-NC管理软件开发基地研发楼ABC等工程位于用友软件园东南部Ⅲ-22地块，东临永丰路，南依永丰南环路，西接永盛南路和用友软件园Ⅲ-21地块相邻，北隔用友路与用友软件园Ⅲ-16地块相对。场地主要出入口位于用地东侧开向永丰路，北侧向用友路开设次要出入口。

工程名称：用友软件园Ⅲ-22地块用友ERP-NC管理软件开发基地研发楼ABC等工程

建设地点：北京市海淀区北清路68号“用友软件园”

建设单位：用友软件股份有限公司

设计单位：北京市建筑设计研究院

监理单位：北京华城建设监理有限责任公司

本工程主要用于获得北京市重大成果称号的"用友NC软件系统"的开发、生产、测试、推广和转化以及配套设施。包括研发楼ABC栋、研发楼D栋、研发楼E栋，地下车库及人防出口。总建筑面积86500㎡，地上部分建筑面积59000㎡，地下部分建筑面积27500㎡。地上4层，地下1层，局部夹层1层。土方回填概况

施工升降机防护概况

本工程施工升降机为四台，分别位于A栋北侧，BC栋西侧，D栋东侧，E栋西侧。本工程的建筑高度为18.9m，施工升降机防护采用落地式脚手架防护，升降机平面布置图如下。

3.构造参数及搭设要求

施工升降机防护采用双立杆、单立杆式钢管脚手架分层搭设，施工升降机防护所有杆件均用Ф48×3.0mm,每层卸料平台和主体结构设四个拉接点。平台进入楼体的防护栏杆设为1.2米高防护栏，并涂刷红白相间的油漆标识，满挂密目安全网。平台底面满铺4cm*8cm 厚的木方，木方上面铺设模板，模板要与下面的木枋进行钢钉钉接。平台作业面四周设25cm高的踢脚板。升降机架上堆积荷载不得超过2.0t。

4.施工升降机防护的搭设

1、脚手架第一层扫地杆高度离楼板高度为200mm，依次横杆步距1000mm，1000mm，1900mm，1300mm，1300mm，1900mm，1300mm，1300mm，1900mm，1300mm，1300mm，1900mm，1300mm，1300mm，900mm。

2、剪刀撑布置

夹层、一层、二层、三层、四层每一层南北两侧均要设置剪刀撑，具体位置如脚手架杆件安装示意图。

3、脚手架拉结：

架体每层设置四个拉结点。脚手架安装前，按图位置分别植入三级钢20的钢筋，架体拉设的过程中对架体进行及时拉结。

4、脚手架搭接图

脚手架安装示意图

架体水平剖面图

5、脚手架局部效果图

6、防护门图

三位内部图

5.施工升降防护搭设、拆除安全措施

1、施工升降机防护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》（GB 5036）等考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格方可持证上岗。

2、搭设施工升降机防护的人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。

3、架体的构配件质量与搭设质量，应按规定验收合格后方准使用。

4、作业层上的施工荷载应符合要求，不得超载。不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土等固定在防护架体上；严禁悬挂起重设备。

5、当有六级及六级以上大风和雾、雨雪天气时应停止架体搭设与拆除作业。

6、施工升降机防护使用中，应定期检查杆件的设置的连接，连墙件、等的构造是否符合要求；底座是否有松动，立杆是否悬空；扣件是否松动；卸料平台架体的垂直度偏差；安全防护措施是否符合要求；是否超载。

7、施工升降机的使用期间严禁拆除防护的主节点处的纵、横向水平杆、扫地杆及连墙件。

8、架子拆除时应划分作业区，周围设围挡并竖立警戒标志，地面设专人指挥，严禁非作业人员入内。

9、拆除的高处作业人员必须戴安全帽，系安全带，穿软底鞋。

10、拆除顺序应遵循由上而下、先搭后拆、后搭先拆的原则。即先拆栏杆架、剪刀撑、后拆横杆、立杆等，要按一步一清的原则依次进行，严禁上下同时进行拆除作业。

11、拆立杆时，应先抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣，然后托住中间，再解端头扣。

12、连墙点应按拆除进度逐层拆除，拆抛撑前，应设置临时支撑，然后再拆抛撑。

13、拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时应先通知对方，以防坠落。

14、拆下的材料，应用绳索拴住，利用滑轮徐徐下运，严禁抛掷，至地面的材料应按指定地点，随拆随运，分类、堆放，当天拆当天清，拆下的扣件要集中。

15、在拆除过程中，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。 

6.计算书

6.1.参数信息

1.基本参数

立杆横向间距或排距la(m):0.30，立杆步距h(m)：1.30；

立杆纵向间距lb(m):0.90，平台支架计算高度H(m)：20.40；

立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):0.10，平台底钢管间距离(mm)：300.00；

钢管类型:Φ48×3.0，扣件连接方式：单扣件，取扣件抗滑承载力系数:1.00；

2.荷载参数

脚手板自重(kN/m2):0.300；

栏杆自重(kN/m):0.150；

材料堆放最大荷载(kN/m2):5.000；

施工均布荷载(kN/m2):4.000；

6.2.纵向支撑钢管计算

纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面几何参数为

截面抵抗矩 W = 4.49 cm3；

截面惯性矩 I = 10.78cm4；

1.荷载的计算

(1)脚手板自重(kN/m)：

q11 = 0.3×0.3 = 0.09 kN/m；

(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：

q12 = 5×0.3 = 1.5 kN/m；

(3)施工荷载标准值(kN/m)：

p1 = 4×0.3 = 1.2 kN/m

2.强度验算

依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.2.4规定，纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和；

最大弯矩计算公式如下:

 1l2+0.117q2l2

最大支座力计算公式如下:

 1l + 1.2q2l

均布恒载：q1 = 1.2 × q11= 1.2×0.09 = 0.108 kN/m；

均布活载：q2 = 1.4×1.2+ 1.4 ×1.5=3.78 kN/m；

最大弯距 Mmax = 0.1×0.108×0.32 + 0.117 ×3.78×0.32 = 0.041 kN·m ；

最大支座力 N = 1.1×0.108×0.3 +  1.2×3.78×0.3 = 1.396 kN；

最大应力 σ = Mmax / W = 0.041×106 / (4490) = 9.081 N/mm2；

纵向钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2；

纵向钢管的计算应力 9.081 N/mm2 小于 纵向钢管的抗压设计强度 205 N/mm2，满足要求！

3.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:

 ν = 0.667ql4/100EI

均布恒载:

 k = qll=0.09 kN/m；

 ν = 0.677 ×0.09×3004/(100×2.06×105×107800)=0 mm；

纵向钢管的最大挠度为 0 mm 小于 纵向钢管的最大容许挠度 300/150与10 mm，满足要求！

6.3.横向支撑钢管计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

集中荷载P取板底纵向支撑钢管传递力，P =1.396 kN； 

最大弯矩 Mmax = 0.335 kN·m ；

最大变形 νmax = 0.877 mm ；

最大支座力 Qmax = 4.562 kN ；

最大应力 σ= 74.661 N/mm2 ；

横向钢管的计算应力 74.661 N/mm2 小于 横向钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！

支撑钢管的最大挠度为 0.877 mm 小于 支撑钢管的最大容许挠度 900/150与10 mm，满足要求！

6.4.扣件抗滑移的计算

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为1.00kN。

R ≤Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 kN；

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 4.562 kN；

R < 8.00 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

6.5.模板支架立杆荷载标准值(轴力)计算

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容

(1)脚手架的自重(kN)：

NG1 = 0.142×20.4 = 2.8 kN；

(2)栏杆的自重(kN)：

NG2 = 0.15×0.9 = 0.135 kN；

(3)脚手板自重(kN)：

NG3 = 0.3×0.9×0.3 = 0.081 kN；

 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.105 kN；

2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载

 经计算得到，活荷载标准值 NQ = 4×0.9×0.3+5×0.9×0.3 = 2.43 kN；

3.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.2NG + 1.4NQ = 1.2×3.105+ 1.4×2.43 = 7.128 kN；

6.6.立杆的稳定性验算

立杆的稳定性计算公式:

    σ = N/φAKH ≤ [f]

其中  N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 7.128 kN；

      φ ------- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 Lo/i 查表得到；

      i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) ：i = 1.59 cm；

      A ---- 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.24 cm2；

      W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.49 cm3；

      σ------- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2)；

     [f] ---- 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2；

      KH ----高度调整系数：KH=1/(1+0.005×(20.4-4))=0.924；

      L0 ---- 计算长度 (m)；

如果完全参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)，由公式(1)或(2)计算

       l0 = k1μh                                    (1)

       l0 = h+2a                    (2)

      k1---- 计算长度附加系数，取值为1.167；

      μ ---- 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5.3.3；μ= 1.7；

      a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.1 m；

公式(1)的计算结果：

立杆计算长度 L0 = k1μh = 1.167×1.7×1.3 = 2.579 m；

L0/i = 2579.07 / 15.9 = 162 ；

由长细比 l0/i  的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.268 ；

钢管立杆受压应力计算值 ； σ =7127.568 /( 0.268×424 )= 62.725 N/mm2；

钢管立杆稳定性验算 σ = 62.725 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

公式(2)的计算结果：

L0/i = 1500 / 15.9 = 94 ；

由长细比 l0/i  的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.634 ；

钢管立杆受压应力计算值 ； σ =7127.568 /( 0.634×424 )= 26.515 N/mm2；

钢管立杆稳定性验算 σ = 26.515 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算

l0 = k1k2(h+2a)              (3)

k2 -- 计算长度附加系数，按照表2取值1.067 ；

公式(3)的计算结果：

L0/i = 1867.783 / 15.9 = 117 ；

由长细比 l0/i  的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.47 ；

钢管立杆受压应力计算值 ； σ =7127.568 /( 0.47×424 )= 35.767 N/mm2；

钢管立杆稳定性验算 σ = 35.767 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

 模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则容易存在安全隐患。

以上表参照  杜荣军:   《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》

6.7.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 = fgk×kc = 120 kPa； 

其中，地基承载力标准值：fgk= 120 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 =28.51 kPa ；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 7.13 kN；

基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。

p=28.51 kPa ≤ fg=120 kPa 。地基承载力满足要求！