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1、浦东古北御庭酒店公寓工程 悬挑脚手架方案目录一、工程概况2二、方案编制依据:2三、施工方案2四、落地式脚手架施工2五、悬挑脚手架施工4六、扣件钢管脚手架的构配件质量标准与检验:6七、脚手架搭设与拆除:8八、脚手架搭设的检查与验收:9九、脚手架安全管理:9十、脚手架应急预案:10十一、脚手架计算:11一、工程概况浦东古北酒店式公寓位于上海市浦东新区,北侧为龙阳路,西侧为沪南公路。建设单位:上海浦东古北置业有限公司设计单位:中国联合工程公司施工单位:浙江宝业建设集团有限公司监理单位:上海四海建设工程造价咨询监理有限公司 工程名称:浦东古北御庭公寓式酒店 结构形式:框架剪力墙建筑面积:19998.7
2、6 m2二、方案编制依据:1、建筑施工扣件式脚手架安全技术规范JGJ130-20112、建筑施工安全检查标准JGJ59-993、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-994、建筑施工手册第四版5、建筑施工计算手册6、钢结构设计规范(GB50017-2002)7、建筑结构荷载规范(GB50009-2001)8、混凝土结构设计规范(GB50010-2002)9、五金手册第二版三、施工方案根据现场情况,周围土方已回填,为保证上部结构施工时的安全,决定从7层开始采用悬挑脚手架,7层至室外地坪采用双排落地脚手架,脚手架基础在地坪垫层上,该部分落地脚手高度24m为单立杆。上部结构采用分二段悬挑,第一段标
3、高为7层12层楼面下,第二段标高为12层楼面到屋面女儿墙以上1000,每段悬挑架高度约为18m。四、落地式脚手架施工落地脚手架搭设的工艺流程为:场地平整、夯实10cm厚砼垫层浇筑定位设置木垫块纵向扫地杆立杆横向扫地杆小横杆大横杆剪刀撑连墙杆铺脚手片扎防护栏杆扎安全网检查验收。立杆采用6m和3m两种,均搭设在15cm厚C25砼垫层面铺45cm厚木垫块上,布设在同步距内相邻立杆接头应错开,与相邻横向杆的距离不大于500mm,立杆与横向杆用直角扣件扣紧,立杆垂直度偏差不得大于1/200。双排架宜先立里排立杆,后立外排立杆。每排立杆宜先立两头的,再立中间的一根,互相看齐后,立中间部分各立杆。双排架、外
4、排两立杆的边线要与墙面重直。立杆接长时,宜先立外排,后立内排。定距定位,立杆的纵距1.5米,立杆的横距0.7米,立杆的步距1.80米。横铺竹笆,内立杆距结构为65cm和35cm(两侧)。根据以上或设计要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离,并打好木桩,用钢卷尺拉直,分出立杆位置,并用小竹片点出立杆标记。在距离底座150mm处设置纵向扫地杆,连接立杆下端,防止立柱底端在纵向发生位移;在纵向扫地杆上设置横向扫地杆,连接立杆下端,防止立杆底端在横向发生位移。靠近立杆的小横杆应紧固于立杆上,小横杆与立杆的联接处,小横杆伸出10cm以上,在布置小横杆时,沿高度方向在立杆两侧交替布置,沿纵向两横排立杆
5、之间相向布置。沿脚手架纵向两端和转角处,中间每9m设一组剪刀剪,由扫地杆标高处循环连续设置剪刀撑到顶。斜边与地面成45o60o夹角。在地下室外墙由于考虑到地下室墙体的防水,因此在地下室外墙处不设置连墙杆,采用每隔6m设置斜抛撑或者与周围已完结构、围护支撑等进行对撑,增加下部架体的稳定性。±0.0003.500处外架设置连墙杆,连墙点设置为二步三跨。设置方法为浇筑楼面时预埋48mm×3.0mm的钢管,待砼强度达到15N/mm2以上时,采用48钢管与立杆拉接。在拉接点处用小横杆与墙体顶住、形成一拉一撑的刚性连接。在脚手架的顶部和转角处,连墙杆应加密设置,增加30%。连墙杆的作用
6、是提高立杆的纵向刚度,防止脚手架内、外倾斜,增强架体的整体稳定,并可靠地传递风荷载。拉接应牢固、稳定、上下错位。脚手片层层铺设,用18号铅丝在脚手片的四角同大横杆扎牢,脚手片交接处应平整、牢固、无探头跳板,作业层不超过3层。脚手架荷载不超过2kn/m2(200 kg/m2)。脚手架的外侧,自第二步起必须设0.6、1.2 高的防护栏杆,施工层设置18cm高的踢脚板;脚手架外侧用密目式安全网进行全封闭隔绝。五、悬挑脚手架施工(一)、搭设的基本方法及要求:悬挑施工用脚手架主要由型钢悬挑梁、钢管脚手架组成,主要组成构件有:立柱、纵向水平杆、横向水平杆、扣件(直角、对接、旋转)、脚手板、剪刀撑、横向支撑
7、、连墙杆、纵向扫地杆、横向扫地杆、工字钢悬挑梁、等部分。(二)、悬挑支架的计算依据:悬挑脚手架的施工荷载将通过悬挑支架传递给建筑物主体混凝土结构。悬挑脚手架必须有足够的刚度和强度。悬挑脚手架支承架采用工字钢悬挑,主要计算依据及计算结果详见悬挑脚手架计算书。(三)、悬挑脚手架的搭设方法:搭设顺序:按平面布置预埋固定悬挑杆、转角处拉杆立杆小横杆大横杆剪刀撑连墙杆铺脚手片扎防护栏杆扎安全网检查验收。1、悬挑钢梁的安装钢梁作为架体搭设基础,在安放时必须保证其平行度,同一道钢梁累计相对高差不超过20mm,每根钢梁内外立杆落脚处的相对高度不超过5mm。在安装悬挑梁时,角度和标高的误差利用钢垫块调整。安装悬
8、挑梁时,利用下层脚手架作为操作平台,便于操作。2、悬挑脚手架的设计:悬挑架采用16#工字钢制作悬挑梁,将工字钢直接用22预埋圆钢环固定在楼面上。本工程悬挑杆件共分成5种形式,分别如下:1)、普通悬挑杆16工字钢,悬挑长度为1.50m,锚固长度为2m,无拉杆与支撑,详见附图号杆;2)、普通悬挑杆16工字钢,悬挑长度为1.50m,有支撑,详见附图号杆;3)普通悬挑杆16工字钢,悬挑长度为1.2m,锚固长度为1.7m,详见附图号杆;4)普通悬挑杆16工字钢,悬挑长度为1.2m,锚固端焊接,有支撑,详见附图号杆;5)、立面大阳角转角处悬挑杆,该悬挑杆长度1.9m,锚固端埋于上一层柱混凝土中,锚固长度3
9、0cm,详见附图号杆;与结构固定端采用预埋B22圆钢,锚钩长度35d,预埋段采用双面焊接,焊接长度10d,架体采用钢管扣件搭设,立杆纵距不得大于1500,每步架体操作面铺设竹芭,外侧用2000目/d的密目网封闭,施工作业层与结构层之间设置隔离网。架体立杆插在悬挑工字钢的焊接钢筋上,架体内立杆离墙距离650和350mm,架体共搭设10步,架体宽度0.7m,步距1.8m,连续布置剪刀撑,连墙杆拉结点纵距4.5m,上下3.6m。将架体内立杆与结构同时拉结,以增强架体的稳定性及防止架体外倾。为便于架体搭设及增加架体的刚度,架体拐角处尽量搭设成直角,便于施工及安全。3、搭设架体的要求:(1)、架体立杆与
10、横杆连接处必须牢固稳定;(2)、架体中心用两根钢管填芯,并与小横杆连接牢固,用于铺设竹芭;(3)、架体外侧设两道扶手,扶手杆中心离大横杆中心距离为60cm、120cm。(4)、各层架体上必须满铺竹芭,架体外侧密目安全网封闭并扎牢;(5)、工字钢端部采用28钢管套筒固定焊接,长度100mm;(6)、架体内外立杆统一规格必须相互错开,以保证架体的刚性;(7)、悬挑工字钢底层与墙面采用翻板封闭;(8)、外剪刀撑的搭设长度为1m,二至三个转向扣件连接牢固,倾角45-60度,中间与支架连接不少于三个扣件。外剪刀撑搭至架体顶端。(9)、工字钢安装在砼终凝后未达到设计强度30%前不得进行。4、架体搭设:(1
11、)、按平面布置图将悬挑工字钢在安装平台上就位,然后开始搭设架体。架体立杆就位离外墙距离为650和350mm(两侧),其轴线方向应与建筑物外墙切线方向平行,离墙距离偏差小于±1%。(2)、第一步架体的组装是整个架体安装质量的关键一步,必须严格控制水平度、垂直度和离墙距离。(3)、相邻立杆接头错开,以保证支架整体刚度,立杆轴向最大偏差20mm。(4)、同一横杆两端高度差步超过5mm,相邻提升点处横杆累计高差不得超过20mm。(5)、安装误差超过允许范围时,应调整合格后才能组装下一步。(6)、支架安装应与结构施工同步,支架始终高处施工楼面1.2-1.8m。(7)、每搭设二步架后,必须将架体
12、内外立杆与结构拉结,保证架体整体性以及防止架体外倾。(8)、架体内外立面搭设剪刀撑,倾角45-60度剪刀撑水平投影应封闭。外排剪刀撑搭至架顶,内排剪刀撑搭设至操作层。剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架立杆或横杆扣紧外,在其中部还必须有扣接点。(四)、悬挑脚手架的使用要求:1、在一般状态下,主体结构只允许一个操作层施工,施工荷载为2KN/。2、架体不得超载使用,不得使用集中荷载。3、架体只能作为操作架,不得作为外墙模板支撑架。4、禁止下列违章作业:利用脚手架吊运重物;在脚手架上推车;在脚手架上拉结吊装缆绳;任意拆除脚手架任何部件;起吊构件时碰撞或扯动脚手架。脚手架的搭设和拆除属于高空作业,因此
13、搭设荷拆除必须严格按一定的顺序进行。杜绝因施工不当造成杆件传力不合理,留下安全隐患。搭、拆必须严格按照安全、方便的搭、拆步骤进行。不得随意改变。施工用脚手架主要采用人工搭设荷拆除,施工荷载主要为操作人员、小型物件及自重小于200kg的堆物,悬挑施工脚手架主要供操作人员施工,及保证安全的防护,所以施工中严禁脚手架超载使用。特别是步允许将承重物件堆放在脚手架上。架体四周有防雷接地,其接地电阻小于4欧姆。六、扣件钢管脚手架的构配件质量标准与检验:(一)脚手架钢管:1、脚手架钢管采用焊接钢管。2、钢管采用力学性能适中的A3钢,其力学性能符合国家现行标准碳素结构钢GB700-89中Q235A钢的规定。3
14、、焊接钢筋(YB234-63):外径48mm,壁厚3.0mm,最大长度6.0m。钢管的长度根据搭设的实际需要统一调配。4、钢管应无裂纹,两端面应平整,严禁打孔。5、新旧钢管的外观质量检验按下列要求进行:项次检 查 项 目验 收 要 求新管1产品质量合格证新管2钢管材质报告3表面质量4外径、壁厚5端面6防锈处理旧管7钢管锈蚀程度应每年检查一次旧管8其它项目同新管项次3、4、5(二)、扣件:1、脚手架扣件应采用可锻铸造扣件,其材质应符合现行国家标准钢管脚手架扣件(GB15831)规定。2、扣件应采用机械性能不低于KTH330-08的可锻铸铁制作。3、铸铁不得有裂纹、气孔,不宜有缩松、砂眼或其它铸造
15、缺陷。并应将影响外观质量的粘沙、披缝、毛刺、氧化皮等除去。4、扣件与钢管的贴和面必须严格整形,应保证与钢管扣紧时接触良好。5、扣件活动部位应能灵活转动,旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。6、当扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离不应小于5mm。7、扣件表面应进行防锈处理。8、扣件质量的检验要求:项 次检 验 项 目要 求新扣件1产品质量合格证、生产许可证、专业检测单位测试报告新扣件2表面质量及性能3螺 栓旧扣件4同新扣件项次2、3(三)、安全网的要求:在悬挑脚手架的挑架下张设安全网,脚手架的内侧张设遮目网。安全网、遮目网必须由专业厂家生产、有质保书和许可证。七、脚手架搭设与拆除:1、脚手架的搭设
16、必须按照一定的顺序进行,不得任意操作。2、本工程采用的钢管外径为48mm的钢管,不得混合使用。3、封闭脚手架同一步纵向水平杆必须四周交圈。4、双排脚手架的横向水平杆靠墙一端至墙装饰面的距离步应大于100mm。5、连墙杆的构造应符合要求,当脚手架操作层高于连墙件二步时,应采用临时稳定措施,直到连墙杆搭设完成为止。6、扣件的外径必须与钢管一致扣件螺栓拧紧力矩必须符合要求。7、栏杆、踢脚板应搭设在外排立柱的内侧,上栏杆上皮高度为1.2m,中栏杆居中设置。踢脚板高度步小于180mm。踢脚板长1.5-3m,宽18cm,厚2cm,用黑黄油漆做好色标,用铁丝扎在安全网外面外立杆内侧。8、脚手架的拆除:1)、
17、拆架前,全面检查拟拆脚手架,根据检查结果,拟订出作业计划,报请批准,进行技术交底后才准工作。作业计划一般包括:拆架的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。2)、拆架时应划分作业区,周围设绳绑围栏或竖立警戒标志,地面应设专人指挥,禁止非作业人员进入。3)、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。4)、拆架程序应遵守由上而下,先搭后拆的原则,即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,而后拆小横杆、大横杆、立杆等,并按一步一清原则依次进行。严禁上下同时进行拆架作业。5)、拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣,拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣件,然后托住中间,再解
18、端头扣。6)、连墙杆(拉结点)应随拆除进度逐层拆除,拆抛撑时,应用临时撑支住,然后才能拆除。7)、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。8)、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电事故。9)、在拆架时,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。10)、拆下的材料要徐徐下运,严禁抛掷。运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,拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。11)、高层建筑脚手架拆除,应配备各良好的通讯装置。12)、输送至地面的杆件,应及时按类堆放,整理保养。13)、当天离岗时,应及时加固尚未拆除部分,防止
19、存留隐患造成复岗后的人为事故。14)、如遇强风、雨、雪等特殊气候,不应进行脚手架的拆除,严禁夜间拆除。15)、翻掀垫铺竹笆应注意站立位置,并应自外向里翻起竖立,防止外翻将竹笆内未清除的残留物从高处坠落伤人。八、脚手架搭设的检查与验收:脚手架搭设完成以后,由安全员牵头组织检查、验收、主要检查立杆垂直度、间距、纵向水平杆高差、横向水平杆外伸长度偏差及扣件的安装。技术要求及容许偏差应在规定允许的范围内。安装后的扣件螺栓拧紧力矩扭力扳手检查、抽样方法随机均布,检查数目与质量应符合规范标准。架体四周有防雷接地,其接地电阻小于4欧姆。九、脚手架安全管理:1、对于高层建筑物的施工外墙脚手架搭设是其中一个重要
20、环节,为了确保本工程外墙教授架搭设成功和安全使用,工地成立以项目经理为组长、专职安全员、架子负责人为副组长的悬挑脚手架搭拆领导小组,具体负责和指挥该悬挑脚手架的搭拆:组长:孙建杭副组长:马会年 陈文峰成员: 陈江 夏利生 田志标 赵海军2、人员要求:必须持证上岗,上岗人员应定期体检。搭设脚手架人员必须戴好安全帽、安全带、穿防滑鞋。由工地专职安全员监督、架子班负责人现场指挥搭设。3、搭设阶段必须加强检查监督,发现问题及安全隐患立即进行整改或技术校正。4、搭设阶段严格控制使用荷载,不得超载。严禁持重物堆放或悬挂在脚手架上。雨天、雪天、大风时应采取有效的防范措施。5、加强检查、验收,加强监督。6、施
21、工期间严禁拆除系列杆件及拉结点,确需拆除须通过技术部门采取相应措施方案,由专业架子工实施。十、脚手架应急预案:1、目的提高整个项目组对事故的整体应急能力,确保意外发生的时候能有序的应急指挥,为有效、及时的抢救伤员,防止事故的扩大,减少经济损失,把事故降低到最小程度,制定本预案。2、应急领导小组及其职责应急领导小组由组长、副组长、成员等构成。(1) 领导各单位应急小组的培训和演习工作,提高应变能力。(2) 当发生突发事故时,负责救险的人员、器材、车辆、通信和组织指挥协调。(3) 负责准备所需要的应急物资和应急设备。(4) 及时到达现场进行指挥,控制事故的扩大,并迅速向上级报告。3、应急反应预案(
22、1) 事故报告程序事故发生后,作业人员、班组长、现场负责人、项目部安全主管领导应逐级上报,并联络报警,组织抢救。(2) 事故报告事故发生后应逐级上报:一般为现场事故知情人员、作业队、班组安全员、施工单位专职安全员。发生重大事故时,应立即向上级领导汇报,并在24小时内向上级主管部门作出书面报告。(3) 现场事故应急处理施工过程中可能发生的事故主要有:机具伤人、火灾事故、雷击触电事故、高温中暑、中毒窒息、高空坠落、落物伤人等事故。 火灾事故应急处理:及时报警,组织扑救,集中力量控制火势。消灭飞火疏散物资减少损失控制火势蔓延。注意人身安全,积极抢救被困人员,配合消防人员扑灭大火。 触电事故处理:立即
23、切断电源或者用干燥的木棒、竹竿等绝缘工具把电线挑开。伤员被救后,观察其呼吸、心跳情况,必要时,可采取人工呼吸、心脏挤压术,并且注意其他损伤的处理。局部电击时,应对伤员进行早期清创处理,创面宜暴露,不宜包扎,发生内部组织坏死时,必须注射破伤风抗菌素。 高温中暑的应急处理:将中暑人员移至阴凉的地方,解开衣服让其平卧,头部不要垫高。用凉水或50%酒精擦其全身,直至皮肤发红,血管扩张以促进散热,降温过程中要密切观察。及时补充水分和无机盐,及时处理呼吸、循环衰竭,医疗条件不完善时,及时送医院治疗。 其他人身伤害事故处理:当发生如高空坠落、被高空坠物击中、中毒窒息和机具伤人等人身伤害时,应立即向项目部报告
24、、排除其他隐患,防止救援人员受到伤害,积极对伤员进行抢救。4、应急通信联络项目负责人:陶永根 手机全员:马会年 手机术负责人:童火祥 手机院救护中心:120 匪警:110 火警:119通信联系方式应在施工现场和营地的显要位置张贴,以便紧急情况下使用。十一、脚手架计算:1号梁普通型钢悬挑脚手架计算书型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)、建筑施工安全检查评分标准(JGJ
25、59-99)、建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-91) 以及本工程的施工图纸。一、参数信息1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 18 m,立杆采用单立杆;搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5m,立杆的横距为0.7m,立杆的步距为1.8 m;内排架距离墙长度为0.65 m;大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根;采用的钢管类型为 48×3.0; 横杆与立杆连接方式为单扣件;连墙件布置取两步三跨,竖向间距 3.6 m,水平间距4.5 m,采用扣件连接;连墙件连接方式为双扣件;2.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):2.000;脚手架用途:装修脚手架;同时施工层数:3 层;3
26、.风荷载参数本工程地处上海,基本风压0.55 kN/m2;风荷载高度变化系数z,计算连墙件强度时取0.856,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数s 为0.868;4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248;脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.110;安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:10 层;脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:冲压钢脚手板挡板;5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.5m,建筑物内锚固段长度 1.8 m。锚固压点压环钢筋
27、直径(mm):22.00;楼板混凝土标号:C40;6.拉绳与支杆参数 钢丝绳安全系数为:6.000;(采用16的一级钢筋代替钢丝绳)钢筋与墙距离为(m):3.500;悬挑水平钢梁采用钢筋与建筑物拉结,最里面面钢筋斜拉杆距离建筑物 1.4 m。 二、大横杆的计算按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)第5.2.4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。1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.033 kN/m ;脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.7/(2
28、+1)=0.07 kN/m ;活荷载标准值: Q=2×0.7/(2+1)=0.467 kN/m;静荷载的设计值: q1=1.2×0.033+1.2×0.07=0.124 kN/m;活荷载的设计值: q2=1.4×0.467=0.653 kN/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)2.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=0.08×0.124×1.
29、52+0.10×0.653×1.52 =0.169 kN·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= -0.10×0.124×1.52-0.117×0.653×1.52 =-0.2 kN·m;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =Max(0.169×106,0.2×106)/4490=44.543 N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为 = 44.543 N/mm2 小于 大横杆的抗弯强度设计值 f=205 N/m
30、m2,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: max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中:静荷载标准值: q1= P1+P2=0.033+0.07=0.103 kN/m; 活荷载标准值: q2= Q =0.467 kN/m; 最大挠度计算值为: = 0.677×0.103×15004/(100×2.06×105×107800)+0.990×0.467×15004/(100×2.06×105×107800) = 1.213
31、 mm;大横杆的最大挠度 1.213 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm,满足要求! 三、小横杆的计算根据JGJ130-2001第5.2.4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。1.荷载值计算大横杆的自重标准值:p1= 0.033×1.5 = 0.05 kN;脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.7×1.5/(2+1)=0.105 kN;活荷载标准值:Q=2×0.7×1.5/(2+1) =0
32、.700 kN;集中荷载的设计值: P=1.2×(0.05+0.105)+1.4 ×0.7 = 1.166 kN; 小横杆计算简图2.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 = 1.2×0.033×0.72/8 = 0.002 kN·m;集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 1.166×0.7/3 = 0.272 kN·m ;最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.27
33、5 kN·m;最大应力计算值 = M / W = 0.275×106/4490=61.136 N/mm2 ;小横杆的最大弯曲应力 =61.136 N/mm2 小于 小横杆的抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!3.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:qmax = 5ql4/384EIqmax=5×0.033×7004/(384×2.06×105×107800) = 0.005 mm ;大横杆传递荷载 P = p1 + p2
34、+ Q = 0.05+0.105+0.7 = 0.855 kN;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:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax = 854.95×700×(3×7002-4×7002/9 ) /(72×2.06×105×107800) = 0.469 mm;最大挠度和 = qmax + pmax = 0.005+0.469 = 0.473 mm;小横杆的最大挠度为 0.473 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 700/150=4.667与10 mm,满足要求! 四、扣件抗滑
35、力的计算按规范表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8.00 kN;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 = 0.033×1.5×2/2=0.05 kN;小横杆的自重标准值: P2 = 0.033×0.7/2=0.012 kN;脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×0.7×1.
36、5/2=0.158 kN;活荷载标准值: Q = 2×0.7×1.5 /2 = 1.05 kN;荷载的设计值: R=1.2×(0.05+0.012+0.158)+1.4×1.05=1.733 kN;R < 8.00 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、脚手架立杆荷载的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0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.50×2/2)×0.033/1.80×18.00 = 2.746kN;(2)
37、脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为0.3kN/m2 NG2= 0.3×10×1.5×(0.7+0.6)/2 = 3.038 kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11kN/m NG3 = 0.11×10×1.5/2 = 0.825 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.005×1.5×18 = 0.135 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.743 kN;活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力
38、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 = 2×0.7×1.5×3/2 = 3.15 kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×6.743+ 0.85×1.4×3.15= 11.841 kN;不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×6.743+1.4×3.15=12.502kN;六、立杆的稳定性计算风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7z·s·
39、;0其中 0 - 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用:0 = 0.55 kN/m2; z - 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:z= 0.74; s - 风荷载体型系数:取值为0.868;经计算得到,风荷载标准值为: Wk = 0.7 ×0.55×0.74×0.868 = 0.247 kN/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 ×1.4×0.247×1.5
40、15;1.82/10 = 0.143 kN·m;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) + MW/W f立杆的轴心压力设计值 :N = 11.841 kN;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) f立杆的轴心压力设计值 :N = N'= 12.502kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm;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5.3.3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5.3.3得 : = 1.5 ;计算长度 ,由
41、公式 l0 = kuh 确定:l0 = 3.118 m;长细比: L0/i = 196 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 := 0.188立杆净截面面积 : A = 4.24 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.49 cm3;钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2;考虑风荷载时 = 11840.58/(0.188×424)+143019.549/4490 = 180.395 N/mm2;立杆稳定性计算 = 180.395 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!不考虑风荷载时 = 12502.0
42、8/(0.188×424)=156.841 N/mm2;立杆稳定性计算 = 156.841 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!七、连墙件的计算连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:Nl = Nlw + N0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算z0.856,s0.868,00.55,Wk = 0.7z·s·0=0.7 ×0.856×0.868×0.55 = 0.286 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 m2;按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JG
43、J130-2001)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN;风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:Nlw = 1.4×Wk×Aw = 6.488 kN;连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 11.488 kN;连墙件承载力设计值按下式计算:Nf = ·A·f其中 - 轴心受压立杆的稳定系数;由长细比 l/i = 650/15.9的结果查表得到 =0.882,l为内排架距离墙的长度; A = 4.24 cm2;f=205 N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.88
44、2×4.24×10-4×205×103 = 76.663 kN;Nl = 11.488 < Nf = 76.663,连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl = 11.488小于双扣件的抗滑力 12 kN,满足要求! 连墙件扣件连接示意图八、悬挑梁的受力计算悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。 本方案中,脚手架排距为700mm,内排脚手架距离墙体650mm,支拉斜杆的支点距离墙体为 1400mm,水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130 cm4
45、,截面抵抗矩W = 141 cm3,截面积A = 26.1 cm2。受脚手架集中荷载 N=1.2×6.743 +1.4×3.15 = 12.502 kN;水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.1×0.0001×78.5 = 0.246 kN/m; 悬挑脚手架示意图 悬挑脚手架计算简图经过连续梁的计算得到 悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN·m) 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为:R1 = 16.849 kN; R2 = 9.68 kN; R3 = -0.713 kN。 最大弯
46、矩 Mmax= 3.803 kN·m;最大应力 =M/1.05W+N/A= 3.803×106 /( 1.05 ×141000 )+ 9.628×103 / 2610 = 29.376 N/mm2;水平支撑梁的最大应力计算值 29.376 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求!九、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下 = M/bWx f其中b - 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数:查表钢结构设计规范(GB50017-2003)得,b=1.3由于b大于0.6,根据钢结构设计规范(GB50017-2
47、003)附表B,得到 b值为0.85。经过计算得到最大应力 = 3.803×106 /( 0.85×141000 )= 31.617 N/mm2;水平钢梁的稳定性计算 = 31.617 小于 f = 215 N/mm2 ,满足要求!十、拉绳的受力计算水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算 RAH = RUicosi其中RUicosi为钢绳的 拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力 RCi=RUisini按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为:RU1=18.147 kN;十一、拉绳的强度计算钢丝拉绳(支杆)的内力计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值
48、进行计算,为RU=18.147 kN 选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa,直径15.5mm。 Fg = aFg/K其中Fg- 钢丝绳的容许拉力(kN); Fg - 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN),查表得Fg152KN; - 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8。0.85; K - 钢丝绳使用安全系数。K6。得到:Fg=21.533KN>Ru18.147KN。经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作
49、为拉环的拉力N,为N=RU=18.147kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为 = N/A f其中 f 为拉环钢筋抗拉强度,按混凝土结构设计规范10.9.8 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2;所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(18147×4/(3.142×50×2) 1/2 =15.2mm;实际拉环选用直径D=16mm 的HPB235的钢筋制作即可。16一级钢筋代替钢丝拉绳8×8××210 N/mm242.2 kN>Fg=21.533KN经验算用16一级钢筋代替钢丝拉绳符合要求。十二、锚
50、固段与楼板连接的计算水平钢梁与楼板压点如果采用压环,拉环强度计算如下水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=0.713 kN; 压环钢筋的设计直径D=22mm;水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为: = N/2A f其中 f 为拉环钢筋抗拉强度,按照混凝土结构设计规范10.9.8 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2;A=D2/4=3.142×222/4=380.133mm2=N/2A=713.272/380.133×2=0.938N/mm2;水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度。拉环所受应力小于50N/mm2,
51、满足要求!2号普通型钢悬挑脚手架计算书一、参数信息1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 18 m,立杆采用单立杆;搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.4m,立杆的横距为0.7m,立杆的步距为1.8 m;内排架距离墙长度为0.65 m;大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根;采用的钢管类型为 48×3.0; 横杆与立杆连接方式为单扣件;连墙件布置取两步三跨,竖向间距 3.6 m,水平间距4.2 m,采用扣件连接;连墙件连接方式为双扣件;2.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):2.000;脚手架用途:装修脚手架;同时施工层数:3 层;3.风荷载参数本工程地处上海,基本风压0.55 k
52、N/m2;风荷载高度变化系数z,计算连墙件强度时取0.856,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数s 为0.868;4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248;脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.110;安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:10 层;脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:冲压钢脚手板挡板;5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.5m。楼板混凝土标号:C40;6.拉绳与支杆参数 支杆与墙支点距离为(m):3.500;支点距离建筑物
53、 1.4 m,支杆采用 12.6号槽钢。 二、大横杆的计算按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)第5.2.4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。1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.033 kN/m ;脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.7/(2+1)=0.07 kN/m ;活荷载标准值: Q=2×0.7/(2+1)=0.467 kN/m;静荷载的设计值: q1=1.2×0.033+1.2×0.07=0.124 k
54、N/m;活荷载的设计值: q2=1.4×0.467=0.653 kN/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)2.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=0.08×0.124×1.42+0.10×0.653×1.42 =0.147 kN·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 M2ma
55、x= -0.10×0.124×1.42-0.117×0.653×1.42 =-0.174 kN·m;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =Max(0.147×106,0.174×106)/4490=38.753 N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为 = 38.753 N/mm2 小于 大横杆的抗弯强度设计值 f=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: max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中:静荷载标准值: q1= P1
56、+P2=0.033+0.07=0.103 kN/m; 活荷载标准值: q2= Q =0.467 kN/m; 最大挠度计算值为: = 0.677×0.103×14004/(100×2.06×105×107800)+0.990×0.467×14004/(100×2.06×105×107800) = 0.92 mm;大横杆的最大挠度 0.92 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1400/150 mm与10 mm,满足要求! 三、小横杆的计算根据JGJ130-2001第5.2.4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。1.荷载值计算大横杆的自重标准值:p1= 0.033×1.4 = 0.047 kN;脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.7×1.4/(2+1)=0.098 kN;活荷载标准值:Q=2×0.7×1.4/(2+1) =0.653 kN;集中荷载的设计值: P=1.2×(0.047+0
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