安全系统防护外架和防护棚搭设方案设计

1、安全防护外架和防护棚搭设方案、工程概况：本工程位于都匀市，为全现浇框架剪力墙结构，使用年限为 50年；建 筑层数11层，地下1层，地上11 + 1层，建筑总高度39M建筑总面积9137.9 川。地下一层为设备层。地上 1层为商场，2至11 + 1层为住宅。抗震设防 类别为丙类，抗震设防烈度为6度。本工程地下一层为人防地下室，地上一层为商场，二层以上为住宅楼， 转换层设在二层即4.500m标高处，上部还有11层住宅每层为3m外装饰 为贴面砖，本防护外架在主体结构施工期间作安全防护架，封顶后可作装 饰脚手架。二、水平安全防护棚的设计和计算1、规格和范围水平安全防护棚突出建筑物外围6米，长度绕建筑物

2、一周，原则上每十层设一道，本工程根据建筑物的实际高度设二道。2、主要材料和力学参数采用© 48 X 3.5的钢管搭设，钢管容重38.4N/M，截面抵抗矩 W=5080mm3,回转半径l=15.8mm,截面积A=489mm2，抗弯强度设计值：f=205N/mm23、主要技术参数：（见防护棚构造）纵杆间距：1.0米，横杆间距见图六，钢丝绳间距 3.0米，吊点为图中所示黑点的纵横交接处。4、荷载计算:(1) 、荷载传递路线：荷载一.脚手架一.纵杆 一横杆一钢丝绳(2) 、荷载取值：活荷载标准值：q=300N/m2 (坠落物体冲击力)恒荷载标准值：脚手板自重：350 N/m2钢管自重：38.

3、4 N/m2护拦挡脚板：140 N/m5、受力杆件强度验算：(1) 、纵杆荷载组合值 q= (1.4X 0.3 + 1.2X 0.35)x 1.0+ 1.2X 0.038=0.885 KN/m计算简图：1屮qI JU UJ1FH130044«内力:弯矩：Mmax=0.107qL2=0.107 0885 1.32=0.16KN.m应力：卢 Mmax/W=0.16 x 106/5.08X 103=31.5N/mm2 v f=205N/mm2安全支座反力：Rd=0.393X 0.885X 1.3=0.45KN （边支座）Ra= Rc=1.143X 0.885X 1.3=1.30KN (中间

4、支座)(2) 、横杆：(选中横杆，按三跨连续梁进行计算)集中荷载：F= Ra= Rc=1.30KN计算简图：2 U U uJUUuJUUUr 1内力：弯矩：Mmax=0.267FL=0.267 x 1.30X (支座负弯矩) 应力：(r= Mmax/W=1.04 x 106/5.08x 103=204N/mm2v f=205N/mm2安全支座反力：中横杆：F1= (2.267+1)x 1.30=4.25KN边横杆：F2= (2.267+1)x 0.45 + 1.143X 0.14X 1.2X 3.0=2.05KN(3) 、钢丝绳：(由内向外逐一验算)1) 钢丝绳I:钢丝绳的计算拉力取为：Px=

5、4.25X( 1.32+3.02) 1/2/3.0=4.63KN 考虑钢丝绳受力不均匀的钢丝破断拉力系数a=0.85取钢丝绳使用的安全系数，K=6，采用6X 19,绳芯1钢丝绳。Pg=KPx/a=6 X.63/0.85=32.7KN选用© 9.3, Pg=45.1KN > 32.7KN选择与钢丝绳配套使用的绳卡， 号码为生0.5号，安全荷载为5.0KN > 4.63，符合要求。2) 钢丝绳Px=4.25X( 2.72+3.02) 1/2/3.0=5.72KN，同前计算选用直径为 © 11.0 的 钢丝绳，1.4号绳索卡。3) 钢丝绳皿:Px=4.25X( 4.1

6、2+3.02) 1/2/3.0=7.20KN，同前计算选用直径为 © 12.5 的 钢丝绳，1.4号绳索卡。4) 钢丝绳W:Px=2.05X(5.52+3.02) 1/2/3.0=4.28KN，同前计算选用直径为 © 9.3 的钢 丝绳，0.9号绳索卡。为便于施工，均统一采用© 11的钢丝绳。5) 预埋吊环验算：吊环采用一级钢制作，埋入深度不小于35d,并应焊接或绑扎在结构主 筋上，吊环选择© 12,其所受力为钢丝绳合力 P=21.1KN。故 a=P/A=21.1 x 103/113=187N/mm2v f=210 N/mm2。三、垂直安全防护脚手架的设

7、计和计算(一) 落地脚手架1、搭设规范和要求：落地脚手架，按双排脚手架搭设，搭设范围：在 建筑物外围一周，标高-0.600m以上，总高按50米设计，本工程总高39.0 米，脚手架搭设高度为40.3米，转换层设在4.500m米，转换层以上有34.5 米，由于住宅部分前后都向外挑1.5米，故转换层以下采用落地脚手架，以 上局部采用落地脚手架，外挑部分采用型钢悬挑脚手架。2、材料：© 48X 3.5钢管，容重38.4N/m，截面积A=489mm2，截面抵 抗矩 W=5080 mm3，回转半径I=15.8mm，抗弯允许应力:f=205N/mm 2, 脚手板容重：350N/m2。3、规格：纵距

8、1.5米，横距1.2米，步距1.8米，内大横杆间距1.8米， 外大横杆间距0.9米，小横杆间距竖向1.8米、纵向1.5米。(见附图一)4、荷载标准值：(以一个纵距作一个计算单元)(1) 、每根立杆自重：38.4X 50=1920N(2) 、外大横杆自重：38.4X 50- 0.9X 1.5=3200N(3) )内大横杆自重：38.4X 50- 1.8X 1.5=1600N(4) 、小横杆自重：38.4X50- 1.8X 1.3-2=693N(5) 、脚手板自重：350X 1.5X 1.3X 3- 2=1023N(6) 、安全网自重：10X 50X 1.5=750N(7) 、直角扣件重：13.5

9、X 2X 50- 1.8=750N(8) 、活荷载：2000X 1.5X 1.3宁2 X 2=3900N(9) 、外立杆恒载标准值合计：(1) + (2) + (4) + (5) + (6) + (7) =8336N(10) 、内立杆恒载标准值合计：(1) + (3) + (4) + (5) + (6) + (7) =6737N5、选外立杆进行稳定验算：N qk=3900N组合风荷载：套用安全技术规范JGJ130-2001公式N/ © A+Mw/W< f (531-2) 试中：N=1.2Ngk + 0.85X 1.4 Nqk= 1.2X 8336+ 0.85X 1.4X 390

10、0=14644N妒轴心受压构件稳定系数，根据长细比 入，由附表中查得。计算长度，L。二KuH=1.5 X 1.155X 1800=3119 MM长细比入=L°/l=3119/15.8=197查本规范附录C表得 忙0.186A-立杆截面面积=489MM2Mw-风荷载设计值产生的弯矩，由公式MW=0.85X 1.4MWk=0.85X 1.4Wk L0h2 ()=0.85X 1.4X 0.2X 1.5X 1.82把以上各式值代入公式N/ ©A + M w/W=14644- 0.186- 489+ 0.116X 106宁 5.08- 103 =161+23=184N/mmv f=2

11、05N/mm 2 安全6、对连墙杆的水平抗风力进行验算连墙杆采取混凝土内预埋短钢管，用钢管将脚手架与建筑物相连接。预埋钢管高出地面0.2米，间距；二步、三步为便于预埋，实际3.0X 4.5(米) (见附图三)。由风荷载产生的水平推力：根据规范表4.31查得：N°=5KNWk=0.7X UZX USX W=0.7 X 1.14 X 0.71 X 0.2=0.133KN/MNlw=1.4AwWk=1.4 X 3X 4.5X 0.133=2.14KN代入公式：Nl二 Nlw+ No= 2.14+5=7.14V 8.0KN安全（二）型钢悬挑脚手架的设计和计算建筑物的某些部位，由于不能直接落在

12、地上需搭设悬挑脚手架进行卸载和替代。本工程住宅层高为3米，拟用8层为一个悬挑单元，总计算高度为3X 8=24米。1、搭设脚架的材料悬挑梁采用14#工字钢或槽钢，每米重16.9kg,脚手架料采用© 48X 3.5钢管，重3.8kg/m,固定型钢的U型钢筋环用© 16的钢筋。2、支承在悬挑型钢上的外防护架，其搭设高度的规格和尺寸，与落地脚手架相同，高度小于50米不用再作计算。3、悬挑脚手架的构造型钢外挑长度1.4米，内压长度1.4米，总长2.8米，在型钢的中部和尾端用预埋的钢筋环固定在建筑物梁板上，支承脚手架内外立杆处焊两根25的钢筋，作固定立杆之用，（详附图二、四、五）4、计

13、算简图N I(1)荷载计算每根立杆自重：38 X 24 X 1.2=1095N外大横杆自重：38X 24- 1.8X 2X 1.5X 1.2=1824N内大横杆自重：38 X 24 - 1.8X 1.5X 1.2=912N 小横杆自重：38X 24-1.8 X 1.3-2 X 1.2=395N 脚手板自重：考虑每个单元悬挑架铺两层脚手板，脚手板材料为竹串片脚手板，其自重标准值0.35KN/m2，则每根立杆所承受的荷载为：(350X 1.5X 1.3-2X 2)X 1.2=819N 施工荷载考虑两步脚手架上同时作业，外饰架施工荷载2000N/M2,则每根立杆上施工荷载：2000X 1.5X 1.

14、3-2X 2X 1.4=5460N 安全网自重：10X 24X 1.5X 1.2=432N 直角扣件自重：13.5X 2X 24- 1.8X 1.2=434N工字钢自重：169X 1.2=203N/m外立杆承受的集中荷载：+= 10459N内立杆承受的集中荷载：+=9115N均布荷载q=203N/M(2) 14#工字钢的特征值：惯性矩lx=712X 104MM4，截面抵抗矩Wx=102 X 103MM3容许拉应力 f=200N/MM2,容许剪应力 fV = 120N/MM2，容许挠度为2L/400。弹性模量E=2.06X 105(3) 抗弯强度验算Mmax=N2X 0.25 + N1X 1.3

15、 +1/2qX 1.322=9115X 0.25+ 10459X1.3 + 1/2X 203X 1.32=16046N.m 代入公式：(r= Mmax/W=16018 x 103/102x 103= 157N/MM 2V f=200 N/MM 2 安全(4) 挠度验算将有关数值代入公式，则挠度二NiL3/3ELx + N2a2(3L-a)/6Elx + qL4/8Elx= 10459X3003/ (3X2.06 X05X712X04) +2549115>2502X( 3X1300-250) / (6>2.06 >105X712/04) +0.203 13004/(8 36.5

16、 海05X712/04)=5.5mm2L/400=2600/400=6.5mm> 5.5m m,满足刚度要求，在端部增加一根 11的钢丝拉绳，作为安全贮备。(5) 对固定工字钢端部的U型钢筋环的强度验算：固定端抗倾覆力矩应大于悬挑端的最大弯矩，16圆钢截面积A=201mm2支座反力：F=16046- 1.3=12.3KN© 16的抗拉能力:210 X 20仁42.2KN> 12.3KN安全。(三) 搭设和拆除中应注意的事项：1、 搭设脚手架时应使用扭力扳手，坚固力矩40N.M ;斜撑和外立杆必 须一一对应，距离不大于10 cm；连墙件预埋钢管应在大横杆和小横杆的节 点处。

17、2、钢管应选择顺直，无弯曲、锈蚀的材料；斜撑和悬挑钢管必须专用， 以保证结构安全，提高搭设效率。3、架体拆除前，必须观察施工现场环境，包括架空线路。外脚手架、 地面设施等各类障碍物、地锚、缆风绳、连墙杆以及被拆架体各接点、附 件、电气装置情况，凡能提前拆除的尽量提前拆除掉。制定拆除方案，确 定指挥人员，工作开始前划分危险作业区域。4、架子拆除时划分作业区，周围设围栏或警戒标志，地面设专人指挥， 严禁非作业人员入内。5、拆除的高处作业人员，必须戴安全帽、系安全带、扎裹脚。6、拆除顺序应遵循自上而下、先搭后拆、后搭先拆的原则。7、拆立杆时，应先抱住立杆再拆开最后两个扣件， 拆除大横杆、斜撑、 剪刀撑，应先拆中间扣件，然后托