常用悬挑脚手工程安全保证措施.doc

脚手工程安全计算书根据JCJ1302001规范及其它相关标准要求。本工程采用钢管扣件式双排脚手架，脚手架宽1.0米，架顶高于外墙1.5米。架高3.0米以上挂设内平网，以上每隔3层设一首，沿脚手架周边满挂密目网全封闭防护。本工程采用悬挑式。1、搭设尺寸（1）立杆：立杆纵向间距1.5米，横向间距1米，内立杆距建筑物0.20米，搭设总高度55.5米。（悬挑脚手架6层一挑）（2）纵横向水平杆：纵向水平杆间距1.5米，横向水平杆间距1.5米，作业层0.75米。（3）连墙件：连墙件布置为二步三跨，承菱形。（4）剪刀撑：在每面脚手架的转角设置剪刀撑，且中间不大于12米设一组，剪刀撑要联系5根立杆，与地面夹角为60度。2、材料及规格选择（1）钢管：根据JCJ1302001规范及其它相关标准要求，脚手架钢管应采用现行国家标准直缝电焊钢管（GB/T13793）或低压流动输送用焊接钢管（GB/T8092）中规定的3号普通钢管，其质量要符合现行国家标准碳素结构钢（GB/T1700）中Q235A 级钢的规定。钢管直径选用483.5毫米。最大长度不大于6米。承重杆件的钢材，应满足抗拉强度、伸长率、屈服点和硫磷量的要求。（2）扣件：采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准钢管脚手架扣件（GB15831）的规定。采用其它材料制作的扣件，应经试验证明其质量符合标准规定后，方可使用。所使用的扣件在螺栓拧紧扭力矩达65N.M时，不发生破坏。（3）脚手板：采用标准质量竹片制作的。脚手板规格为300305厘米，采用直径810毫米螺栓，按间距50厘米，穿透拧紧而成，螺栓离端部200厘米。（4）绑扎材料：脚手板绑扎材料采用1215毫米机械制造的麻、棕绳，密目网及内平网梆扎材料彩5毫米和8毫米的呢龙绳。3、设计计算（1）落地式脚手架计算已知条件，密目网全封闭，双排脚手架高度H=53.2米，立杆纵距1.5米，横距1米，里立杆距墙0.15米，纵、横水平杆间距1.5米，其挡风面积与迎风面积比值：An/Aw=0.165,脚手架采用483.5钢管搭设，铺竹片脚手板三层。连墙件布置2步3跨。立杆下面采用截面20050毫米木垫板通长铺设。地基上为回填土分层夯实，并采用C20砼硬化，地基承载力标准值fhk=170kv/m。施工地区基本风压0.35kvm。 计算横向水平杆抗弯强度及变形A：抗变强度：最不利荷载组合条件下的计算简图。因为q恒占比重较小，因此偏于安全的简化，按下式计算Mmax:1 1Mmax=（q活+q恒）b=qb8 8q=1.2(Gk.c+gk)+1.4kQQk.c式中GK脚手板重量Gk=0.3kn/mC横向水平杆间距C=0.75mgk钢管单位长度的重量，gk=38N/ m；KQ施工活荷载不均匀分布系数取KQ=1.2QK施工荷载标准植，QK=2000N/ m。q=1.2（3001.5+38）+1.41.220000.75 =58.6+2520=3105.6N/ m1 Mmax= 3105.61=388.2N/ m8 按下式验算抗弯强度:Mmax = F8 式中Wn钢管净截面抵抗矩由钢管规格483.5查规范JCJ1302001附录B得：Wn=5080 mm 388200 所以= =76.45N/ mmf=205 N/ mm5078 所以安全。B计算变形：可偏于安全近似进行如下计算：w 59 b = b 384EI 式中E、I为钢管材料弹性模量和钢管截面惯性矩，查规范JCJ130-2001附录B得：E=2.06105/mm I=121900 mmw 53105.610003 1 1 = % = b 3842.06105 121900 625 150 所以满足要求。计算纵向水平杆弯强度及变形：A抗弯强度：可近似地按计算简图进行计算：图中F1横向水平杆与纵向水平杆交点处，支座反力的最大值，bq 13105.6F1= + aq = +0.153105.6=1863.4N2 2因为活荷载约占90%，因此可近似全按活荷载考虑：Mmax = 0.213FL = 0.2131863.475= 297.7N.mMnax 297700= = = 58.6N /mm f =205 N /mmWn 5078所以安全。B：计算变形：w FC 1863.41500 1 1= 1.615 = 1.615 = b 100EC 1002.0610121900 598 150所以满足要求。立杆稳定验算A验算长细比查JCJ130-2001规范表533得长度系数U=1.5L0 kuh长细比 = = 式中K计算长度附加系数，其值取1.155；截面回转半径，查JCJ1302001规格附录B，其值取1.58kuh 1.1551.5150 = = = 164 = 210 1.58=0.253B计算风荷载设计值产生的立杆段弯距Mw立杆稳定验算部位,取脚手架立杆底部,作用于脚手架上的水平风荷载标准值WK=0.7Uz.Us.Wo根据建筑结构荷载规范规定采用Uz=1.42 Wo=0.4查规范JCJ1302001表4.2.4 Us=1.3 =1.2An/AwAnUs=1.3=1.31.2 =1.31.20.1795=0.28 AwWk=0.71.420.90.4=0.36KN/m风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw:0.851.4wklah 0.851.40.361.51.5Mw=0.851.4Mwk= = 10 10=0.145KN.mC、计算组合风荷载时,立杆段的轴向力设计值N脚手架结构自重标准值产生的轴向力H 42.5NGIK=Hsgk= gk =0.1394=5.7KN1-0.001H 1-0.00142.5构配件（脚手板、栏杆、挡脚板、安全网）自重标准值产生的轴向力QP1为一层竹片脚手板自重标准值，QP1=0.35KN/ mQP2为栏杆冲压钢脚手档板自重标准值, QP2=0.11 KN/ mQP3为密目式安全网自重标准值, QP3=0.55 KN/ mNGzK=0.5(Lb+0.3)LaQP1+ QP2La+ QP3 LaH=0.5(1+0.3) 1.520.35+0.111.52+0.0051.542.5=0.68+0.33+0.31=1.32施工荷载标准值产生的轴向力总和:NQK=0.5(Lb+0.3)LaQkz=0.5(1.0+0.3) 1.532=5.85KNQk施工均布活荷载标准值,一个施工作业层Qk=2kN/ mN=1.2(NG1K+NG2K)+0.851.4nak=1.2(5.7+1.32)+0.851.45.85=15.4 kND、不组合凡荷载时,立杆段的轴向力设计值N1N1=1.2(NG1K+NG2K)+1.4nak=1.2(5.5+1.32)+1.45.85=16.4KNE、立杆稳定验算N Mw 16.4103 0.145106 + = + A W 0.253489 5.08103=161.1 N/ mmF=205N/ mm满足要求。连墙件验算A、扣件连接抗滑承载力验算连墙件均匀布置,受风荷最大的连墙件中应在脚手架的最高部位,计算按39.5m考虑,风压高度变化系数Uz=0.85Wk=0.7UzUs.w=0.71.560.280.4=0.12 KN/ m连墙件的轴向力设计值：Nv=NLw+No=1.40.1221.521.5+5=6.5KN查JGJ130-2001规范表5.1.7一个直角扣件抗滑承载力设计值RL=8KNNv =6.5KNRC=8KN 满足要求。B、连墙杆稳定承载力验算连墙杆的计算长度Lo=1.5mLo 1.5150长细比 = =95 = 150查冷弯薄壁型钢结构技术规范 o 1.58=0.648NL 7.8103 = 24.6N/ mmF= 205N/ mm PA .648489所以其稳定承载能力满足要求.立杆地基承载力计算上部结构值至基础顶面的轴向力设计值为N1=16.4KN木垫板作用长度取0.5m,基础底面积A=0.50.3=0.15 m地基承载力设计值fg=kc.fgk=1170kpa=170kN/ mN1 16.4立杆基础层面的平均压力P= = =109kN/ mfg = 170 kN/ mA 0.15满足要求。(2)悬挑式脚手架计算 本工程自三层以上采用悬挑式脚手架采用16工字钢加钢丝绳子（619绳芯1）斜拉。第一段为挑四层至十层（9 m30 m）搭设高度18 m，第二段挑十一层至十八层（30 m50.3 m）搭设高度19m。 已知条件，密目网全封闭，外挑工字钢长度1.2 m。立杆纵距1.5 m，横距0.9 m,里立杆距墙0.15 m,纵、横向水平杆间距1.5 m，连墙件布置二步三跨。有关参数及计算如下： 钢管48，厚3.5 m m截面面积A=489 mm截面惯性矩I=12.19104 mm回转半径=15.9 mm抗拉、抗压及抗弯的应力f=205N/ mm扣件抗滑承载力Rc=8KN施工荷载Q k=2KN/ m 风荷载Wo=0.4 KN/ m立杆纵距1.5 m,横距0.9 m,横杆步距1.5 m，步数n=14步铺脚手板层数n1=4步钢管自重38N/ m 扣件自重13.5N/个脚手板自重300N/ m栏杆、挡脚板自重140 N/ m 16工字钢截面面积A=26.1102 mm截面惯性矩:W=141103 mm3每米自重:q=0.26KN/M 钢丝绳619绳芯1钢丝绳极限强度为1400MpaA立杆承截力的验算:由于内立杆所承担的荷载较外立杆大(多一个小横杆的挑出部分),所验算底层立杆的受压承载力.A不考虑风荷载施工荷载P1=(B/2+6) 1q 1N1=(0.9/2+0.15)1.522 = 3.6KN式中q1施工荷载，q1=2.0KN/ mN1同时作业层数, N1=2.脚手板荷载P2=(B/2+b)Iq2N2=(0.9/2+0.15) 1.50.34=1.08KN式中P2脚手板荷载，q2=0.3KN/ mN2脚手板铺设层数, N2=4脚手架自重P3 =n3q3(h+I+B/2+b)+Q=140.038(1.5+1.5+0.9/2+0.15)+0.027=2.29KN式中q3钢管自重，q3=0.038KN/M Q扣件自重，按2个直角扣件计算，Q=0.027KN；N3立杆步数；N3=14底层每根立杆所承担的轴心压力NN=YG（P2+P3）+YQP1 =1.2(1.08+2.29)+1.43.6=9.08KN立杆的计算长度为连墙件的间距Io=KuhIo=1.1551.51.5=2.6I=12.19 cmA= 4.89 cmi=(I/A)1/2=1.58cm长细比= Io/I=2600/15.8=164.6 查表得=0.23N/A=9080/(0.23489) =80.7N/ mmf =205N/ mm b考虑风荷载作用时脚手架的结构计算N=1.2(P2+P3)+0.851.4 P1=1.2(1.08+2.29)+0.851.43.6=8.33KNWk=BzUsUzW.式中Wk风荷载标准值（KN/ m）Bz 高度处的风振系数，取Bz =1.0;Us 风荷载体型系数，取Us =0.35Uz 风压高度变化系数;因高层立杆的受轴压力最大,所以对此杆进行验算。选用离地面5米处的风压值，Uz=0.54Wo基本风压（KN/ m）取Wo=0.4 KN/ m WK=BzUsUz Wo=0.350.540.4=0.076 KN/ m立杆纵距I=1.5 m，故作用在每根立杆上的风荷载值q3=IWk=1.50.076=0.114 KN/ mMW=0.078qIo=0.0780.1142.6=0.06 KN/ m立杆的截面面积A= 489 mm截面抵拉矩W=5078 mm3长细比=Io/=164故立杆的欧拉临界力Ne=EA/=2.0105489/164=35.85KN立杆的稳定系数=0.23N/A+MW/W=8330/0.23489+6000/5078=177N/ mmf=205N/ mm所以立杆承载力满足要求。B工字钢承载力验算：工字钢外挑1.2m，离墙0.35，为安全起见，计算工字钢承载力时不考虑钢丝绳子的拉力，同样计算钢丝绳承载力时不考虑工字钢的抗弯能力。计算工字钢与楼面接触点的受力，F1=140.038(1.5+1.5+0.6)+0.0135+0.32.7+21.35+0.2010.6+0.14+1.8+0.85=6.8KN3F2= F1+0.2011.0752=10.42KNN1=F1+F2+q3N21.8=F11.55+F20.65-930.10则N1=17.8KN N2=9.4KN工字钢最大受力点为与楼面接触点M=F11.55+F20.65+91.71.075=17.68KN.M=M/W=125.4N/ mmf =215N/ mm所以16工字钢满足要求。抗剪验算剪为F=N1=17.8KN=F/A=17800/2610=6.82N/ mmfv =125 N/ mm所以满足抗剪要求.C钢丝绳子验算钢丝绳与工字钢的夹角a=60F14.4+F23.4+q3/2=F3sina3则F3=27.6/KN.M钢丝绳抗拉强度设计值fy=1000N/ mm则12 mm的钢丝绳抗拦能力：ry=3.1461000=113.04KNF3=27.61KN能够满足要求。D预埋拉环验算预埋环采用18圆钢，fy=210N/ mm18圆钢抗拉能力：2rfy=106.8KNN=9.25KN所以满足要求，但要保证预埋环有足够的铺固长度。4、搭设基础（1）脚手架基础先平整，以25厘米一步分层夯实,保证周围现场不积水，排水畅通，基础要高于自然地坪5厘米，并用C20砼硬化1.8米宽,厚度5厘米.在离脚手架立杆60厘米处周边设排水沟,排水沟为深15厘米宽25厘米,并采用水泥硬化.(2)脚手架立杆底脚采用标准铸铁制作的,底座垂直平放在厚度5厘米,宽20厘米,长400厘米的木垫板上,板面铺设要平稳。5、杆件搭设（1）立杆：搭设时与地面垂直，设纵横向扫地杆，并用直角扣件与立杆扣牢。立杆接头使用对头接，并布置在不同步距内，其接头距纵向水平杆的距离为步跑的1/3。垂直偏差不大于架高的1/200。（2）纵向水平设在立杆内侧，用直角扣件与横向水平杆扣紧，并应等间距设置，间距不大于40厘米，不能隔步设置和遗露。相临纵向水平杆的接头不在同步同跨内，两相临接头不小于50厘米，不大于步距的1/3，且同一排纵向水平杆的水平偏差不大于架总长的1/300。（3）横向水平杆：用直角扣件与立杆扣紧，上下层沿立杆左右设置。靠墙一端的外伸长度不大于20厘米。（4）剪刀撑：在脚手架各面转角处设置剪刀撑，中间每12米设一组。剪刀撑要联系5根立杆，与地面夹角为60度，最下端的斜杆均支承在垫板上，搭设要将内斜杆扣在与之相交的横向水平杆伸出端或立杆，外斜杆与之相交的横向水平杆伸出端固定牢固，施转扣件中心线至端点的距离不大于15厘米。（5）连墙件：连墙件要设在每层楼圈梁底部具有较好抗水平拉力作用的结构部位。连墙件布置为二步三跨，要造近主结点设置，偏离主结点的距离不大于30厘米，连墙件要从第一步纵向水平处设置，布置为菱形或方形。（6）脚手板铺设：所有脚手板必须满铺，脚手板铺设探出横向水平杆大于12厘米小于15厘米，且要两头绑牢，间断部位搭设双道栏杆防护。在铺设脚手板的操作层上，设置1.2米高的防护拦杆和18米高的挡脚板,且挡脚板要与立杆绑牢。（7）杆件搭接：立杆顶层可搭长1米使用，三个扣件等间距固定；纵向水平杆四周交圈，剪刀撑搭接长度1厘米，三只扣件等间距固定；各杆件伸出扣件长度大于10厘米小于15厘米。6、上下安全通道（1）搭设基础要平整夯实，立杆底脚采用铸铁的钢板底座，在其下铺设厚度为5厘米边长40020厘米的垫板，板面铺放平稳。（2）上下斜道宽度1.0米，坡度1：3，立杆间距1.5米，横向水平杆间距1.2米，上下人道板采用5厘米厚的木板，在其上面每隔30厘米设一道23的防滑条。道板与下面横向水平杆固定牢固，横向水平杆下增设纵向支托杆，其间距不应大于50厘米。每层休息平台两处，其宽度不小于斜道宽度。（3）在通道两侧分别设置1.2米和0.6米高的两道防护栏杆,在道板两侧立面设置高18厘米的挡脚板和满挂密目网防护,挡脚板要与立杆固定牢固.（4）通道的搭设与拉结可附着外脚手架或建筑物设置，严格按二步三跨，与墙体或脚手架做牢固的拉结，并在其各立面搭设剪刀撑稳固。7、验收架子搭设完毕，在投入使用前，应逐层，逐流水段，由工地负责人、项目安全员、架工班长和专职技术人员一起组织验收。验