建筑施工扣件式钢管脚手架安全专施工方案编制与实施

建筑施工扣件式钢管脚手架安全专项施工方案编制与实施(讲义)2001年建设部颁布了行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安(二)高度超过50m的脚手架验算实例：现有一位于某市郊区的建筑工程，需要搭设高度超过60m的双排外装修脚手架，初拟内立杆离开外墙皮的距离1ba计算即计算立杆由恒载、活载和风载标准值产生的轴向力N、Gk∑N和N。由于外立杆有围挡材料的荷载作用，而内立杆有QkWk杆和外立杆(1)恒载作用N计算Gk本例题中需组合风载作用，故将铺板层构造和围挡材料荷QkG2k一项，即N=N=H，Hs为脚手架的可搭设高度，每米高GkGlksgk结构自重在计算立杆中产生的轴向力gk可查《扣件架规范》附录的表A-1，得gk=O.15kN/m。因内、外立杆的N相同，GkN=N=gk.Hs=O.15Hs(a)Gk内Gk外(2)活载作用∑N计算Qk即可计算(查不到自重时，可取样称量确定，按大于其平均1)作业层施工荷载作用NQk1已知参数为作业层数n=2，作业层荷载q=2kN/m2，内、1k1外立杆的承载面积分别为：S=l(O.5lb+b′1)内a=1.5(0.5×1.05+0.25)=1.1625m2，其中在内立杆里边铺一块外abQkl=2×2×1.1625=4.65kN；N=2×2×O.7875=3.15kN。内Qk1外2)铺板层构造荷载作用NQk2即则N=6×1.625×O.352=3.432kN；N=6×Qk2内Qk2外O.7875×O.352=1.663kN3)围挡防护材料作用NQk3形式：a.铺板层外侧设挡脚板和栏杆，N=nlq；b.铺板Qk32ak31层半高封闭，N=l(1.2nq+nnq)；C.铺板层全高封闭，Qk3a2k3223k33N=l(nhq+nnq)；d.沿架全高半封闭，Qk3a2k3223k33N=lHS(1.2q+nq)；e.沿架高全封闭，Qk3ahk323k33N=l(Hsq+HSnq)。Qk3ak32h3k33以上各式中，q为挡脚板、栏杆自重，查表4.2.1.2，取k31q=0.11kN/m；q为围挡材料单位面积自重，可查《实用手k31k32册》表15.31，或取安全网、编织布为O.002kN/m2，竹席为O.005kN/m2，竹笆板为0.045kN/m2；n为每一步距h中因固3定围挡材料增加的横杆数，可取n=2；q为支承横杆及其连3k33接扣件的单位自重，q=0.038+O.013=0.051kN/m。半封闭的k33高度取1.2m。当l=1.5m、h=1.8m和Hs=60m时，5种围挡a作法下的N值列入表5中。Qk3la=1.5m．h=1.8m．Hs=60m时的N值表5Qk3NN(kN)，当qk322(kN/m2)为Qk30.00599O.972ABO．0450.0020.940CO.9510.999de.15将每步支承围挡的增加横杆减为l根，在采用竹笆板时，N=1.404-O.459=0.945kN。Qk3由此得到内、外立杆的∑N值为：∑N内=N+NQkQkQk1内Qk2内=4.65+3.432=8.082kN：∑N=N+N+NQk外Qk1外Qk2外Qk3=3.15+1.663+O.945=5.758kN(3)风载作用N计算立杆受风载作用产生的N=AM，式中立杆截面积WkWkA=489mm2时，立杆截面模量W=5078mm3，则wk5078wkwk成过程，将M分步计算如下：wk1)计算风载标准值W=O.7μsμzWokW为基本风压值，从《建筑结构荷载规范》或《实用手0册》(P413)可查得某地区的W=0.25kN/m2。0Pz(5m高处)；所在的内立面无围挡，当l=1.5m、h=1.8m时，可从规范附a则计算内立杆的μ=1.3×O.089=O.116；s1计算外立杆的μ=1.3×0.697=O.906。s0.12680.12680.1982O.2251O.26485.9359.2761.53712.393立杆计算的风载标准值W列入表6中。kwkwk(kN/m2)，当计算高度为(m)类别5203050内立杆O.0162O.02540.0288O.0339立杆2)计算风线荷载qwkq即立杆所受到的均布风载，q=lWWkWkak3)计算风载弯矩MWk按受均布荷载q作用的三跨连续梁计算，M=1qh2。Wkwk10wk由于M=1.4×O.85M，将M和q的计算式代人，即可得WWkWkWk到规范给出的计算式(5.3.4)式。4)计算风载引起的轴力NWk将MWk的单位化为kN.mm，即可用N=O.0963M计算出WkWkN。以上q、M和N的计算数据列入表7中。WkWkwkWkq、M和N的计算值表7wkwkWk风风压计算高度(m)单位类别5203050内立杆0.02430.03810.04320.0509m外立杆0.19020.29730.33770.3972kN.m内立杆7.87312.34413.99716.492Mm外立杆61.62596.325109.415128.693内立杆0.7581.1891.3481.588立杆项Mkkk2.计算可搭设高度式为：1.2NGk+1.4×O.85(∑NQk+NWk)≤Af(b)式中查表5.3.3得立杆计算长度系数μ=1.5，立杆的计算长度l=kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m=3119mm，立杆的回转o半径i=15.78mm，则立杆的计算长iGkAf1.19(N+N)H=QKWK=QKWKQkWkQKWK6.61即欲使脚手架的搭设高度≥60m，就必须使∑N+N≤QkWk6.51kN，且∑N+N的数值每增(减)0.15kN，Hs就要相应减QkWk(增)1m。此外，还应注意对高度每升高1m时的风荷作用增加值△NWk进行控制。因为，在∑N不变的情况下，当△QkN>0.15kN时，越往上越危险(荷载越大)；当△N=0.15kNWkWk时，架子全高都是危险截面；只有当△N<0.15kN时，其危Wk险截面方在底部。将上述内、外立杆的∑N和N的计算值代人以下二式，QkWk即可确定其可搭设高度的数值：NNKQKWKH=60+Nk内k外显然，当上述计算参数都不改变的话，则该架只能按对外立杆的要求搭设到26m。若要搭设高一些，就必须相应降低可变荷载标准值在立杆中所产生的轴向力。3．设计荷载的调整即调整N、N和N的计算值，其调整效果分析如下：Q2kQ3kWk(1)将铺板层由6层改为4层，则N的降低值△Q2kN=2×O.7875×O.352=0.5544kN，相应围挡荷载的降低值Qk2N=21.188=0.396，该项调整可增加搭设高度1H=(0.5544+0.396)=6.34m(2)将封闭挡护材料的竹笆改为安全网或编织布。则相应围挡荷载的降低值△N=4×1.5×1.2(O.045-O.002)=O.310kN。而风载作用的Qk32降低值△N计算如下：Wk则作业层挡风系数为=0.667×0.4+O.333×O.089=O.296；M=0.1×1.82×0.0809=0.0262kN.m=26.2kN.mm；N=wxWkO.0963×26.2=2.523kN；△N=5.935-2.523=3.412kN。Wk△N+△N=O.310+3.412=3.722kN，Qk32WkH=3.722=24.81mWkkM=0.0321kN.m=32.1kN.mm；N=O.0963×32.1=3.09kN；WkWk△N=5.935-3.09=2.845kN。Wk△N+△N=O.310+2.845=3.155kNQk32WkHs=6.34+(24.81~21.03)=31.15~27.37m，使脚手架的搭设高度可达到56.6~52.82m。由于规范规定当搭设高度超过50m时，必须采取双立杆等措施。否则，即使计算高度超过4．双管立杆脚手架验算双管立杆脚手架的验算，主要是确定在满足搭设高度H'sH例单立杆脚手s2架为基础导出H的计算式：s2取变截面处以上单立杆脚手架的高度为Hs1和结构单位自重为g(=O.15kN/m)，变截面处以下的结构自重为g，全k1k2高的结构单位自重为g'k，则有：H'=H+Hg'=1(H+H)S1=[(H'H)+H]SHSHH'HSAf1.19(N+N)H'=QKWKkAf1.19(N+N)k=QKWK=QKWKSS2QKWK在计算H之前，须先判断上式的适用范围：当脚手架全S2在计算H之前，须先判断上式的适用范围：当脚手架全S2高都采用双立杆时的可搭设高度Af1.19(N+N)HQKWK，单立杆脚手架的可搭设高度Af1.19(N+N)H=QKWK，Hgk20.0975SS1S2SSgk2S1gk1H'