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文档简介
1、海晟闽江印象工程扣件式钢管脚手架搭设施工方案福建建工集团总公司2010年11月5日1编制依据1.0.1海晟闽江印象工程施工图纸;1.0.2建筑施工脚手架实用手册;1.0.3建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001);1.0.4高空作业操作技术规程(JGJ80-91);1.0.5建筑结构荷载规范(GB50009-2001);1.0.6建筑施工安全检查标准JGJ59-99;1.0.7榕建筑20086号文件:关于进一步规范福州市建筑施工现场钢管脚手架搭设的通知。2工程概况2.1建筑概况1工程地址福州市乌山西路与锦江路交叉口的东南角2建筑功能1#、2#、3#、5#楼为住宅,6#楼为
2、商住楼3建筑面积186401.36m2,其中地下室43753.1m2、上部142648.26m24建筑层数地下2层,1#楼、2#楼地上47层;3#楼、5#楼、6#楼地上33层5建筑层高1#楼底层5.5m,四十七层3.3m,其余均为2.975m2#楼底层5.5m,四十七层3.3m,其余均为2.975m3#楼底层4.87m,其余均为2.975m5#楼底层4.4m,其余均为2.975m6#楼底层3m,二层2.9m,三层4.45m,三十三层3.275 m,其余均为2.975m6建筑高度1#、2#楼149.9m,3#、5#、6#楼99.9m,楼梯间4.2m7外墙装饰玻璃幕墙、石材幕墙、面砖、涂料、外窗为
3、铝合金窗2.2 搭设概况本工程1#、2#、3#、5#楼为住宅均无裙楼;6#楼为商住楼,其裙楼总高度为10.65m(地下室顶板面未回填之前),主楼建筑总高度1#、2#楼为149.9m,3#、5#、6#楼为99.9m(包括室内外高差0.5m)。2.0.2 6#楼裙楼外架计划采用落地双排扣件式钢管脚手架,搭设高度约12.5m,脚手架内外立杆座落于地下室顶板上。1#、2#楼17层外架计划采用落地双排扣件式钢管脚手架,搭设高度约24.8m,3#、5#楼18层外架计划采用落地双排扣件式钢管脚手架,搭设高度分别为27.2m、26.8m,脚手架内外立杆座落于地下室顶板上。6#楼48层外架计划采用落地双排扣件式
4、钢管脚手架,搭设高度约16.5m,脚手架内外立杆座落于裙楼屋面梁板上。2.0.3 1#、2#楼8层以上外架及3#、5#、6#楼9层以上外架计划采用槽钢作为支撑底座的悬挑架。1#、2#楼翻转架为五层一翻,即812层、1317层、1822层、2327层、2832层、3337层、3842层,4347层,每段搭设高度均为16.5m。3#、5#、6#楼翻转架为五层一翻,即913层、1418层、1923层、2428层、2933层,每段搭设高度均为16.5m。2.0.4以上架体搭设高度均含栏杆高度1.5m。3施工准备3.0.1组织现场技术人员、脚手架班组长研究确定总体施工方案。3.0.2组织预算人员估算材料
5、需要量及用工量。3.03材料准备1 钢管选用外径48,壁厚3.5mm的钢管,其质量应符合现行国家标准碳素结构钢(GB/T700)中的Q235-A级钢的规定,有严重锈蚀、弯曲、压偏、损伤和裂纹者均不得使用。分为:立杆、大横杆、小横杆、栏杆、剪刀撑、斜撑、抛撑。2 扣件扣件采用可锻铸铁制作的扣件,其质量应符合现行国家标准钢管脚手架扣件(GB15831)的规定,有损伤的扣件不得使用。扣件有三种类型:直角扣件、旋转扣件、对接扣件。3 连墙件:采用刚性连接,连接杆采用48钢管。4 脚手板:采用竹笆片。铺设前认真检查,不合格的竹笆片不准上架。5 安全密目网:采用高密度聚乙烯网,密度为每100cm22000
6、目以上。4 钢管脚手架搭设方案4.1搭设顺序落地架搭设顺序:摆放立杆底座摆放扫地杆逐根树立立杆并随即与扫地杆扣紧装扫地横向水平横杆并与立杆或扫地杆扣紧安第一步纵向水平横杆并与各立杆扣紧安第一步横向水平横杆安第二步纵向水平横杆安第二步横向水平横杆安第三、四步纵向水平横杆和横向水平横杆连墙杆接立杆加设剪刀撑铺脚手板挂安全网验收使用。悬挑架搭设顺序:六层(及其上间隔4层)梁处预埋件安装槽钢及固定件纵向水平横杆与横向水平横杆紧扣树立杆横向水平横杆纵向水平横杆以上各步横向水平横杆纵向水平横杆连墙杆接立杆加设剪刀撑铺脚手板挂安全网验收使用。4.2技术参数一般规定本工程按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范
7、(JGJ130-2001)规定:1脚手架的承载能力应按概率极限状态设计法的要求,采用分项系数设计表达式进行设计。本工程安全专项施工方案编制需进行下列设计计算:1)纵向、横向水平刚等受弯构件的强度和连接扣件的抗滑承载力计算;2)立杆的稳定性计算;3)连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算;4)立杆地基承载力计算。2 计算构件的强度、稳定性与连接强度时,应采用荷载效应基本组合的设计值。永久荷载分项系数应取1.2,可变荷载分项系数取1.4。3 脚手架的受弯构件,尚应根据正常使用极限状态的要求验算变形。验算构件变形时,应采用荷载短期效应应组合的设计值。4 纵向或横向水平杆的轴线对立杆轴线的偏心距不大于5
8、5mm,立杆稳定性计算中可不考虑此偏心距的影响。5 钢材的强度设计计值与弹性模量按以下表采用。钢材的强度设计值与弹性模量(N/mm2)6 扣件、底座的承载力设计值应按表采用。扣件、底座的承载力设计值(kN)注:扣件螺栓拧紧扭力矩值不应小于40N·m,且不应大于65N·m7 受弯构件的挠度不应超过表中规定的容许值。受弯构件的挠度注:l为受弯构件的跨度。8 受压、受拉构件的长细比不应超过表中规定的容许值。受压、受拉构件的容许长细比4.3 构造要求4.3.1平面布置立杆纵向间距1200mm,横向间距1050mm,横向水平杆的计算外伸长度为300mm,下端垫木方,并设置扫地杆。立杆
9、与大横杆必须采用直角扣件扣紧,不得隔步设置和遗漏。立杆的直接头应相互错开2500mm长,其接头距大横杆的距离不大于步距的1/3。4.3.2立面布置大横杆步距1800mm,上下横杆的接长位置错开布置,错开距离不小于纵距的1/3,扶手栏杆水平设置于每步架1.2m高处。剪刀撑要求满设,并沿高度连续布置,斜杠与立杆接触部位均用旋转扣件扣紧,其与水平杆的夹角在45°60°之间,剪刀撑的节点应在同一水平和垂直线上,其接长必须采用搭接,搭接长度不小于1000mm,且不少于2个扣件,除在两头与立杆和大横杆连接外,中间还增加24个节点。立杆和大横杆交点处一定要设置小横杆。4.3.3纵向水平杆
10、的构造1 纵向水平杆设置在立杆内侧,其长度不小于3跨。2 纵向水平杆采用对接扣件连接,符合下列规定:纵向不平杆的对接扣件应交错布置;两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内;不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm;各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。3 纵向水平杆应采用直角扣件固定在横向水平杆上,并应等间距设置,间距不应大于400mm。4.3.4横向水平杆的构造1 主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。2 作业层上非主节点处的横向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2。3 横向水平杆两端均应采用直
11、角扣件固定在立杆上。4 作业层端部脚手板探头板长度应取150mm,其板长两端均应在支撑杆可靠地固定。4.3.5立杆的构造1 立杆下用截面300mm×500mm木垫板通长铺设。2 脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。3 脚手架底层步距为1.5m4 立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接.5 立杆接长除顶层顶步可采用搭接处,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。对接、搭接应符合下列规定:1)立杆上的对接扣件应交错布置:两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两
12、个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm;各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3; 2)搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转和扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。6 立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m,高出檐口上皮1.5m。4.3.6连墙件1 为了增强脚手架的侧向刚度及稳定性,在外脚手架与建筑物之间设置连接杆,设置说明如下:1)连接杆用短钢管制成,长度约为500800mm,一端用扣件固定于脚手架的立杆上,另一端用扣件固定在短钢管上。2)连接杆尽可能设置在立杆与大、小横杆的连接处,与脚手架架体垂直,如在规定的位置上设置有困难,应在领近点补足。3)连墙件扣件连接
13、大样图所示。4.3.7剪刀撑与横向斜撑1 剪刀撑的设置应符合下列规定:1)每道剪刀撑跨越立杆的根数按下表的规定确定。每道剪刀撑宽度不小于4跨,且不小于6m,斜杆与地面的倾角宜在45°60°之间。剪刀撑跨越立杆的最多根数2)在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。3)剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接应符合建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)第条的规定。4)剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。4.3.8脚手板铺设要求1 作业层脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120150mm。2
14、 脚手板应设置在三根横向水平杆上。当脚手板长度小于2m时,可采用两根横向水平杆支承,但应将脚手板两端与其可靠固定,严防倾翻。脚手板的铺设采用对接平铺,四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。3 作业层端部脚手板探头长度应取150mm,其板长两端均应与支承杆可靠地固定。4.3.9安全网架设脚手架的外侧要满挂安全立网,立网的下口与立杆或建筑物要牢固的扎结,固定点的间距应不大于500mm,下边沿设挡脚板,上、下两网之间的拼接要严密。立网平网与施工作业边缘的最大间缝不到大于100mm。4.3.10栏杆和挡脚板的设置要求1 栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧。2 上栏杆上皮高度应为1.2m
15、。3 挡脚板高度不应小于180mm。4 中栏杆应居中设。4.3.11底座、垫板外脚手架内外立杆全部坐落于地下室顶板上,建筑结构设计荷载1.0t/m2。底座、垫板均应准确地放在每条立杆管内定位线上,且必须铺放平稳,不得悬空及漏设,以确保满足承载能力要求。4.3.12 悬挑支架采用14a槽钢,槽钢水平悬挑梁顶端采用12.5的6×19钢丝绳与上一层边梁或墙柱连接,槽钢伸入楼层的一端插入前后两根由16钢筋制作的套环内后焊接牢固。4.3.13架体上开洞施工时提升架等运输机械要求在架体上开洞作为出入口时,严禁断开钢管立杆,如要断开大横杆,则要求加设斜杆及设置横向支撑予以加强。1 洞口处增设的斜杆
16、应采用旋转扣件,优先固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上,旋转扣件中心线距中心节点距离不应大于150mm。2 洞口两侧增设的横向支撑应伸出增设的斜杆端部,增设的短斜杆端部应用双扣件扣死。4.3.14架体上卸料平台的搭设 为便于模板、木枋等周转料具吊运到上面的施工层作周转使用,拟在每层搭设2个卸料平台。卸料平台平面尺寸为3000×4000mm,必须挂设限定荷载标牌,严格控制最大载重量不大于1t,并做好安全防护。使用完后应及时拆除并恢复架体安全防护。4.3.15安全通道和斜道1 安全通道1)为保证施工人员进出施工现场时的安全,防止高空坠物伤人,特在建筑物首层入口及塔吊、人货梯、井架出入口
17、设置安全通道。安全通道采用钢管架搭设,上部满铺竹笆片及防护网。2)其余临时进出作业面的通道必须搭设防护棚。防护棚搭出约2m,其支撑是靠支在外架上的钢管,在钢管上铺设七夹板和安全网。其搭设示意图如右图所示。4.3.16 警示色剪刀撑、临边防护、扶手栏杆应采用黑黄相间的警示色;通道口防护棚的立杆、栏杆、悬挑式脚手架的挑梁、挡脚板应刷红白相间的警示色。4.3.17防电避雷措施1 在高、底压线路下方均不得搭设脚手架。脚手架的外侧边缘与外电架空线路的边线之间必须保持安全操作距离。最小安全操作距离应不小于下表所列数值。在建工程(含脚手架)的周边与架空线路的边线的最小安全操作距离外电线路电压等级(kv)小于
18、111035110220330500最小安全操作距离(m)4.06.08.01015当条件限制达不到规定的最小距离时,必须采取防护措施,增设屏障、防护架并悬挂醒目的警告标志牌,如果上述防护措施也无法实现,则必须与有关部门协商采取迁移外电线路。2 脚手架若在相邻建筑物、构筑物防雷保护范围之外,则应安装防雷装置,防雷装置的冲击接电电阻电阻值不得大于30欧。1)避雷针可用直径2532mm,壁厚不小于3mm的镀锌钢管或直径不小于12的镀锌钢筋制作。设置在脚手架四角立杆上,高度不小于1m,并将所有最上层的大横杆全部连通,形成避雷网络。2)接地板可利用在施工过程中的垂直接地板,也可用直径不小于20mm的圆
19、钢。水平接地板可用厚度不小于4mm,宽2540mm的角钢制作。接地的设置,可按脚手架的长度不超过50mm设置一个,接地板埋入地下的最高点,应在地面下深度不浅于500mm。埋设接地板时,应将新填土夯实。3)接地线可采用直径不小于8mm的圆钢或厚度不小于4mm的扁钢。接地线的连接应保证接触可靠。在脚手架的下部连接时,应用两道螺栓卡箍,并加设弹簧垫圈,以防松动,保证接触面积不小于10cm2。连接时将接触表面的油漆及氧化层清除,使其有金属光泽,并涂以中性凡士林。接地线与接地板的连接应采用焊接,焊缝长度应大于接地线直径的6倍或扁钢宽度的2倍。4)接地装置完成后,要用电阻表测定电阻是否符合要求。接地板的位
20、置,应选择人民不易走到的地方,以避免或减少跨步电压的危害和防止接地线遭机械损伤。同时应注意与其他金属物或电缆之间保持一定的距离(一般不小于3m),以免发生击穿危害。在有强烈腐蚀性的土中,应使用镀铜或镀锌的接地板。5)在施工期间遇有雷雨时,钢脚手架上的操作人员应立即离开。外架立杆纵向间距1.8m,排距1.05m,大横杆步距1.8m;剪刀撑搭设角度45º60º,小横杆靠墙的一端距离墙面3035cm。剪刀撑斜杆两端扣件与立杆节点的距离不应大于20cm,最下端的斜杆与立杆的连接点距地面不宜大于50cm,脚手架各杆件相交伸出的端头均应大于10cm,以防杆件滑落。架体高出建筑檐口1.5
21、m。5钢管脚手架拆除方案5.0.1脚手架的拆除应从上到下,水平方向一步拆完再拆下一步。在拆除脚手架时,应先清除竹笆片上的垃圾杂物,清除时严禁高空向下抛掷,大块的装入容器内由井架向下运送,能用扫帚集中的要集中装入容器运下,无法清扫的,可从脚手架内倒向下倾倒,对墙面及门窗加以保护,防止沾污和损坏墙的装饰面和门窗。5.0.2随着脚手架的向下拆除,对墙的饰面、窗及其他墙面装饰及时做好清洁和保护工作。对脚手架的连接处饰面的修补应与脚手架的拆除同步进行,饰面修补经检查认定合格证,并做好清洁和保护工作方可继续向下拆下脚手架。5.0.3从脚手架拆下的钢管、扣件及其他材料先向垂直运输设备集中,然后由垂直运输设备
22、向下运送,绝对禁止从高处向下抛掷,以免伤害地面工作人员,损坏地面的设备和物件,损坏脚手架的钢管、扣件和其他材料。5.0.4脚手架的拆除与搭设顺序正好相反,即后搭设的先拆除,先搭设的后拆除。脚手架的拆除顺序为:安全网竹笆片扶手(栏杆)剪刀撑(随每步脚手拆除)大横杆小横杆立柱。拆除脚手架应一步步进行,由上而下,一步一步地进行拆除,不可两步或两步以上同时拆除。分段拆除时,高差不应大于两步。如高差大于两步时,应按脚手架开口进行加固处理,与建筑物结构的连接应与脚手架同步进行拆除,不可在脚手架拆除前先行拆除。剪刀撑的拆除,应先拆除中间扣件,再拆两端扣件,由中间人员往下递送或送至垂直运输设备处。5.0.5运
23、至地面的构配件应按规定的要求及时检查整修与保养,并按品种、规格随时码堆存放,置于干燥通风处,防止锈蚀。5.0.6拆除建筑施工用脚手架时遵守GB3608-83高处作业的有关规定,特别是按关于强风区高处作业、雨天高处作业的有关规定进行。5.0.7每日拆除脚手架告一段落时,都要对尚未拆除的脚手架的安全状况进行检查,还要对周围环境进行检查,如有异常情况应及时处理,确认一切安全后方可离岗,不可疏忽大意,留有隐患。6.施工安全技术措施6.1.安全保证措施 各级管理人员要本着对职工生命负责的态度去严格要求,严格管理,认真抓好安全工作,搞好安全设施。6.1.1施工人员要求1 严格参照外架搭设要求进行施工。2
24、搭设人员必须持证上岗,具备高空作业能力,40岁以下,无疾病。3 必须服从管理人员的安排。遵守项目部各项安全管理规定和制度。进入施工现场的人员必须戴安全帽,系好安全带,作好防护设施。不得穿拖鞋等,必须穿防滑鞋上班。严禁向下抛扔杂物,不得酒后作业,严禁嬉闹。4 积极配合外架搭设完毕后的工作。5 必须负责搭设前和搭设后的日常检查及保修。6 听从管理人员安排,积极配合安全员日常检查,发现问题及时整改。6.1.2搭设要点1 钢管脚手架立杆应稳放在成品底座上;2 立杆间距、大横杆间距、小横杆间距符合施工方案要求;3 钢管立杆、大横杆接头应错开,必须采用扣件连接,不准用铁丝绑扎;4 脚手架负荷量每平方米不能
25、超过270kg;5 脚手架两端、转角处每隔67根立杆应设剪刀撑和支杆,剪刀撑和支杆与地面角度不应大于60º;6 架子高度在5m以上或无法设支杆时,每高4m,水平间隔7m,脚手架必须设连墙杆与建筑物连接牢固;7 架子的铺设宽度不得小于1.0 m,脚手板必须满铺;8 脚手架与墙面(3035cm)的距离,不得有空隙和探头板;脚手板搭接时不得小于20cm,对接时应架设双排小横杆,间距不大于20cm;在架子拐弯处脚手架板应交叉搭设;垫平脚手架板应用木块,并且钉牢,不得用砖垫;9 翻脚手板应两人由里往外按顺序进行,在铺第一块或翻到最外一块脚手板时必须挂安全带;10 上料道的铺设宽度不得小于1.5
26、m,坡度不得大于1:3,防滑条间距不得大于30cm;11 脚手架外侧、斜道及平台均要设置1m高的防护栏杆和18cm高的踢脚板或防护立网;12 在门窗洞口搭设挑架(外伸脚手架)时,斜杆出墙面一般不大于30º,并应支撑在建筑物的牢固部分,不得支撑在窗台板、窗檐、线脚等地方,墙内大横杆两端都必须伸过门窗洞口两侧不小于25cm,挑架所有受力点都要绑双扣,同时要搭设防护栏杆;13 首层设置安全通道,必须采用双层木板铺钉; 14 安全网必须内挂,并用专用尼龙绳或符合要求的其他材料绑扎严密、牢固;15 每隔四层必须搭设安全防护,满铺木板,并挂安全网加双栏杆; 16 搭设完毕后,必须经上级领导验收合
27、格后,方可投入使用。6.1.3使用阶段1 操作层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载;不得将模板支撑,缆钢丝、混凝土输送管等固定在脚手架上,严禁任意悬挂起重设备。外墙装修施工时应严格控制施工荷载,不得超过300kg/m2,同时施工的操作层不得超过2层; 2 结构施工时严禁将外架做支模架,不得在外架上堆放钢筋、木枋、电缆等材料;3 六级及六级以上大风和雨天应停止脚手架作业,雨后上架操作应有防滑措施; 4 应设专人负责对脚手架进行经常检查和保修,在6级大风与大雨后停用超过一个月,复工前必须经检查后方可上架操作,如主节点处杆件的安装,连墙杆,支撑,门洞等的构造是否符合施工组织设计要求,扣件螺栓是否松
28、动,脚手架立柱的沉降与垂直度允许偏差是否符合规定要求等等;5 脚手架使用期间,严禁任意拆除下列杆件: 1)主节点处的纵、横向水平杆;2)连墙杆;3)支撑;4)栏杆,踢脚板;5)安全防护设施。6.1.4拆除阶段1 拆除脚手架时,周围应设围栏或警戒标志,并设专人看管,严禁入内,拆除应按顺序由上而下,一步一清,不准上下同时作业;2 拆除脚手架大横杆,剪刀撑时,应先拆中间扣,再拆两头扣,由中间操作人员往下顺杆子;3 拆除的脚手杆,脚手板,钢管,扣件,钢丝绳等材料,应向下传递或用绳吊下,严禁往下乱扔。6.2安全防护措施严格按照施工方案和技术交底要求组织施工;重点加强料台使用标准;重点加强满堂架与外架间隔
29、的封闭;重点加强施工作业人员安全劳动意识;安全网必须使用符合安全部门规定的防火安全网;在作业层下必须搭设水平网一道,水平网要求牢固、严密;外架上必须配备足够的灭火器材,成立义务消防队。6.3防雷雨台风措施外架连墙杆的预埋件必须采用细钢筋与框架梁中的主钢筋搭接焊,以便于架体避雷。雷雨天气和6级以上大风应停止架上作业。大风过后要对架上的脚手板、安全网等认真检查一次。7脚手架内力计算7.1双排落地脚手架计算搭设尺寸:立杆的纵距1.8m,横距1.05m,步距1.80m。连墙件采用2步3跨设置,作业层数n1=1层,根据榕建筑20086号文件,脚手板每步满铺,故取脚手板铺设层数n2=10层;每4步设置一道
30、18cm高的挡脚板,即n3=3层。7.1.1大横杆的计算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和活荷载作为均布荷载计算(如下图所示)。1 均布荷载值计算大横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值 P2=0.35×1.05/3=0.1225kN/m活荷载标准值 Q=2.0×1.05/3=0.7kN/m静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.1225=0.193kN/m活荷载的计算值 q2=1.4×0.7=0.98kN/m大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2 强度计算
31、最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下:跨中最大弯矩为:M1=(0.08×0.193+0.10×0.98)×1.82=0.368kN·m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为:M2=(0.10×0.193+0.117×0.98)×1.82=0.435kN·m选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:=0.435×106/5080.0=85.43N/mm2<f=205.0N/mm2,满足要求。3 挠度计算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度大横杆计算荷载组合简
32、图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)计算公式如下:静荷载标准值q1=0.038+0.1225=0.1605kN/m活荷载标准值q2=0.7kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度:V=(0.677×0.1605+0.990×0.7)×18004/(100×2.06×105×121900)=3.35mm<1800/150=12mm与10mm,满足要求。7.1.2小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,用大横杆支座的最大反力计算值,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=0.038
33、×1.8=0.068kN脚手板的荷载标准值 P2=0.35×1.05×1.8/3=0.22kN活荷载标准值 Q=2.0×1.05×1.8/3=1.26kN荷载的计算值 P=1.2×(0.068+0.22)+1.4×1.26 =2.11kN小横杆计算简图2 强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和。均布荷载最大弯矩计算公式如下:集中荷载最大弯矩计算公式如下:M=(1.2×0.038)×1.052/8+2.11×1.05/3=0.745kN·m=0.745&
34、#215;106/5080=146.65N/mm2<f=205.0N/mm2,满足要求。(3).挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和。均布荷载下最大挠度计算公式如下:集中荷载下最大挠度计算公式如下:小横杆自重均布荷载引起的最大挠度:V1=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900)=0.023mm集中荷载标准值P=0.068+0.22+1.26 =1.54kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:V2=1540×1050×(3×10502-4
35、215;10502/9)/(72×2.06×105×121900)=2.52mm最大挠度和:V=V1+V2=2.54mm<1050/150=7mm与10mm,满足要求。7.1.3扣件抗滑力的计算当直角扣件的拧紧力矩达4065N·m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。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(规范):R Rc其中:Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值。荷载值R计算:横
36、杆的自重标准值 P1=0.038×1.05=0.04kN脚手板的荷载标准值 P2=0.35×1.05×1.8/2=0.331kN活荷载标准值 Q=2.0×1.05×1.8/2=1.89kN荷载的计算值 R=1.2×(0.04+0.331)+1.4×1.89=3.09kN< 8.0kN,满足要求。7.1.4脚手架荷载标准值作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1 静荷载标准值计算1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);查(JGJ130-2001)规范附表A-1,得NG1 = 0.1337×27.2
37、=3.636kN2)脚手板的自重标准值(kN/m2),本工程采用竹笆片脚手板,标准值为0.35;NG2 = 0.35×1.8×(1.05+0.2)×13/2=5.513kN3)栏杆与挡脚板自重标准值(kN/m);本工程采用钢管栏杆、竹笆片挡脚板,标准值为0.14;NG3 =0.14×1.8×3/2=0.378kN4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);标准值取为0.005;NG4 = 0.005×1.8×27.2=0.245kN经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 9.672kN。
38、2 活荷载标准值计算活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值;即活荷载标准值 NQ = 2.0×1.8×1.05×1/2=1.89kN3 风荷载标准值计算其中 W0 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用:W0 =0.6Uz 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:Uz = 1.25Us 风荷载体型系数:Us = 0.65(全封闭)即风荷载标准值Wk = 0.7×0.60×1.25×0.65 = 0.341k
39、N/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式为:N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式为:MW = 0.85×1.4Wklah2/10其中:Wk 风荷载基本风压值(kN/m2);la 立杆的纵距 (m);h 立杆的步距 (m)。7.1.5立杆的稳定性计算考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式其中 N 立杆的轴心压力设计值,N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ=13.85kN; 轴心受压立杆的稳定系数,长细比l0/i =k*u*h/i=1.155×1.5×1.8/0.0158= 197,
40、由长细比查表得到0.186;A 立杆净截面面积,A=4.89cm2;W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW= 0.85×1.4Wklah2/10= 0.237kN·m;经计算得到 = 198.9N/mm2<f = 205N/mm2,满足要求。7.1.6最大搭设高度的计算考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:其中 NG2K 构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K = 2.067kN;NQ 活荷载标准值,NQ = 3.120kN;gk 每m立杆承受的结构自重标准值,gk =
41、 0.116kN/m;Mwk 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,Mwk = 0.159kN·m;代入计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 41.682m。脚手架搭设高度 Hs26.0m,按照下式调整且不超过50m:调整后H=41.682/ (1+0.001×41.682)=40.01m本工程1#、2#、3#、5#、6#楼落地脚手架最大搭设高度27.2m<H =40.01m,可以满足要求。7.1.7连墙件的计算连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:Nl = Nlw + No其中 Nlw 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:Nlw
42、 = 1.4 × Wk × Aw=9.287kN其中,Wk 风荷载基本风压值,Wk = 0.341kN/m2;Aw 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw =3.6×5.4 =19.44m2;No 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No = 5.0kN所以,Nl= Nlw + No=14.287kN连墙件轴向力设计值 Nf = Af其中 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=18.6/1.58=11.77查表得到=0.97;A = 4.24cm2;经过计算得到 Nf = 97.08kN>Nl,满足要求。7.1.8立杆地基承载力计
43、算(1).地下室顶板或裙楼屋面梁板承载力验算立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求:p fg其中p 立杆基础底面的平均压力 (N/mm2),p = N/A = 80.81;N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN);N = 13.85;A 基础底面面积 (m2);A = 0.16(钢管底设垫木);fg 地基承载力设计值 (N/mm2)地基承载力设计值应按下式计算:fg = kc × fgk其中 kc 脚手架地基承载力调整系数;混凝土kc = 1.0fgk 地基承载力标准值;基土fgk = 115,混凝土(C15)fgk = 300地下室顶板或裙楼屋面梁板(C30)fg = kc
44、 × fgk300×1.0 = 300N/mm2p=80.81;满足要求。(2). 砂土回填土地基承载力验算地基承载力设计值按下式计算:fg = kc × fgk其中 kc 脚手架地基承载力调整系数;砂土回填土取0.4;fgk 地基承载力标准值;由建筑地基基础设计规范查得砂土回填土取210N/mm2;取上部结构传至基础顶面的最大轴向力F=13.85kN,则只要立杆底垫木面积SN/fg =13.85/0.4×210 =0.165 m2,即可满足要求。7.2槽钢悬挑脚手架计算 (取每段搭设最大高度16.5m计算)钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安
45、全技术规范(JGJ130-2001)。计算参数:双排脚手架,搭设高度16.5米,立杆采用单立管。立杆的纵距1.50米,立杆的横距1.05米,内排架距离结构0.35米,立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为48×3.5,连墙件采用2步3跨,竖向间距3.60米,水平间距4.50米。施工活荷载为3.0kN/m2,同时考虑2层施工。脚手板采用竹笆片,荷载为0.15kN/m2,按照铺设4层计算。栏杆采用竹笆片,荷载为0.15kN/m,安全网荷载取0.0050kN/m2。脚手板下大横杆在小横杆上面,且主结点间增加二根大横杆。内排架距离结构0.2米处增设一根大横杆起临边防护作用,在幕墙施工时拆除此
46、横杆。基本风压0.45kN/m2,高度变化系数1.25,体型系数0.60。悬挑水平钢梁采用16a号槽钢U口水平,其中建筑物外悬挑段长度1.55米,建筑物内锚固段长度2.10米。悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结,最外面支点距离建筑物1.40m。拉杆采用钢丝绳。 2100 1550 大横杆的计算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。按照大横杆上面的脚手板和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=0.038kN/m脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.050/2=0.079kN/m活荷载标准值 Q=3.000
47、215;1.050/2=1.575kN/m静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.079=0.141kN/m活荷载的计算值 q2=1.4×1.575=2.205kN/m大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2 抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下:跨中最大弯矩为 M1=(0.08×0.141+0.10×2.205)×1.5002支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为 M2=-(0.10×0.141+0.117
48、15;2.205)×1.5002我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:=0.612×106/5080.0=120.491N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3 挠度计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:静荷载标准值q1=0.038+0.079=0.117kN/m活荷载标准值q2=1.575kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.677×0.117+0.990×1.575)×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=3.3
49、03mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求! 小横杆的计算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,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=0.038×1.500=0.058kN脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.050×1.500/2=0.118kN活荷载标准值 Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN荷载的计算值 P=1.2×0.058+1.2×0.118+1.4×2.3
50、62=3.518kN小横杆计算简图2 抗弯强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:集中荷载最大弯矩计算公式如下:M=(1.2×0.038)×1.0502/8+3.518×=0.930×106/5080.0=183.056N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3 挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下:集中荷载最大挠度计算公式如下:小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=5.0×0.038×
51、1050.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.02mm集中荷载标准值P=0.058+0.118+2.362=2.538kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=2538.225×1050.0×1050.0×1050.0/(48×2.06×105×121900.0)=2.438mm最大挠度和 V=V1+V2=2.462mm小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求! 扣件抗滑力的计算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(规范):R
52、 Rc其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN; R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;1 荷载值计算横杆的自重标准值 P1=0.038×1.050=0.040kN脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.050×1.500/2=0.118kN活荷载标准值 Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN荷载的计算值 R=1.2×0.040+1.2×0.118+1.4×2.362=3.498kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明:单扣件在
53、12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN;脚手架荷载标准值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(kN/m);本例为0.1248 NG1 = 0.125×16.500=2.059kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板,标准值为0.15 NG2 = 0.150×4×1.500×(1.050+0.250)/2=0.585kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、竹笆片脚手板
54、挡板,标准值为0.15 NG3 = 0.150×1.500×4/2=0.450kN(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.005×1.500×16.500=0.124kN经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.218kN。活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外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 = 3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN风荷载标准值应按照以下公式计算其中 W0 基本风压(
55、kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用:W0 = 0.450 Uz 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表的规定采用:Uz = 1.250 Us 风荷载体型系数:Us = 0.600经计算得到,风荷载标准值Wk = 0.7×0.450×1.250×0.600 = 0.236kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.218+0.85×1.4
56、5;4.725=9.484kN不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.218+1.4×4.725=10.477kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.85×1.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2); la 立杆的纵距 (m); h 立杆的步距 (m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.85×1.4×0.236×1.500×1.800×立杆的稳定性计算(1).不考虑风荷载时,立
57、杆的稳定性计算其中 N 立杆的轴心压力设计值,N=10.477kN;i 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;k 计算长度附加系数,取1.155;u 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500;l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.155×1.500×1.800=3.118m;A 立杆净截面面积,A=4.890cm2;W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3; 由长细比,为3118/16=197; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.186; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到=10477/(0.19×489)=115.323N/mm2; f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 < f,满足要求!(2).考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中 N 立杆的轴心压力设计值,N=9.484kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm; k 计算长度附加系数,取1.155; u 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500; l0 计算长
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