施工平台搭设通用方案.doc

文件编码 AAW10000315ZN2344SS 施工平台搭设通用方案施工平台搭设通用方案 版本 C 状态 CFC 编 制 审核 技术部 审核 H S E 批 准 中国核工业二三建设有限公司红沿河项目部技术部 2011 年 11 月 14 日 Rev 版本版本 C C Page 页页 1 33 目录目录 一 一 目的目的 2 二 二 范围范围 2 三 三 参考文件参考文件 2 四 四 材料材料 2 五 五 工艺流程工艺流程 3 六 六 施工方法施工方法 3 七 七 检查验收检查验收 8 八 八 设计说明设计说明 8 九 九 设计要求设计要求 8 十 十 施工及验收施工及验收 9 十一 十一 计算书计算书 9 十二 十二 安全管理安全管理 33 Rev 版本版本 C C Page 页页 2 33 一 一 目的目的 为满足核岛现场脚手架搭设需求 规范脚手架搭设活动 针对施工平台编制此方案 二 二 范围范围 本方案仅适用于核岛现场以下施工平台的搭设 1 规定高度 20m 以下的平台搭设 设计单位面积承受载荷 恒载荷及动载荷均 小于 1KN m2 2 规定高度 15m 以下的平台搭设 设计单位面积承受载荷 恒载荷及动载荷均 大于 1KN m2小于 2KN m2 3 普通双排脚手架工作平台 搭设高度可达到 24m 载荷为 小于等于 1KN m2 三 三 参考文件参考文件 脚手架搭设与拆除管理 AAW10000084ZN2301GN 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130 2001 建筑地基基础设计规范 GB 50007 2002 建筑结构荷载规范 GB 50009 2001 四 四 材料材料 1 搭设脚手架的钢管其质量符合现行国家标准 碳素结构钢 GB T700中Q235A钢的规定 每根钢管的最大质量不应大于25kg 新用的钢管表面应平直光滑 不应有裂缝 结疤 分层 错位 硬弯 毛刺 压痕和深的划道 钢管要有产品质量合格证 质量检验报告 钢管材质检 验方法应符合现行国家标准 金属拉伸试验方法 GB T228的有关规定 质量和钢管外径 壁 厚 端面等的偏差应符合 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001的有关规定 必须涂有防锈漆 旧钢管表面锈蚀深度 和钢管的弯曲变形应符合 建筑施工扣件式钢管脚手 架安全技术规范 JGJ130 2001的有关规定 锈蚀检查应每年一次 检查时 应在锈蚀严重的钢 管中抽取3根 在每根锈蚀严重部位横向截断取样检查 当锈蚀深度超过规定值时不得使用 钢 管上严禁打孔 2 扣件为可锻铸造扣件 其材质应符合建设部 钢管脚手扣件标准 GB15831的要求 由 有扣件生产许可证的生产厂家提供 不得有裂纹 气孔 缩松 砂眼等锻造缺陷 扣件的规格应 与钢管相匹配 贴和面应平整 活动部位灵活 夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm 钢管螺 栓拧紧扭力矩达65N m时不得破坏 旧扣件在使用前应进行质量检查 有裂缝 变形的严禁使用 出现滑丝的螺栓必须更换 新 旧扣件均应进行防锈处理 Rev 版本版本 C C Page 页页 3 33 3 搭设架子前应进行保养 除锈并统一涂色 力求环保美观 4 脚手板 脚手片采用符合有关要求 5 安全网采用密目式安全网 网目应满足2000目 100cm2 做耐贯穿试验不穿透 1 6 1 8m 的单张网重量在3kg以上 颜色应满足环境效果要求 选用绿色 要求阻燃 使用的安全网必须 有产品生产许可证和质量合格证 以及由相关建筑安全监督管理部门发放的准用证 6 连墙件材料采用钢管 角钢等型钢 其材质应符合现行国家标准 碳素钢结构 GB 700 88中Q235 A钢的要求 7 水平加固杆 封口杆 扫地杆 剪刀撑及脚手架转角处的连接杆等采用 48 3 5mm焊接 钢管 其材质在保证可焊性的条件下应符合现行国家标准 碳素结构钢 GB T700中Q235A钢的 规定 相应的扣件规格也应为 48mm 五 五 工艺流程工艺流程 场地平整 夯实 基础承载力实验 材料配备 定位设置通长脚手板 底座 纵向扫地杆 立杆 横向扫地杆 小横杆 大横杆 搁栅 剪刀撑 连墙件 铺脚手板 扎防护栏杆 扎安 全网 六 六 施工方法施工方法 定距定位 根据构造要求在建筑物四角用尺量出内 外立杆离墙距离 并做好标记 用钢卷 尺拉直 分出立杆位置 并用小竹片点出立杆标记 垫板 底座应准确地放在定位线上 垫板必 须铺放平整 不得悬空 在搭设首层脚手架过程中 沿四周每框架格内设一道斜支撑 拐角处双向增设 待该部位脚 手架与主体结构的连墙件可靠拉结后方可拆除 当脚手架操作层高出连墙件以上两步时 宜先立 外排 后立内排 其余按以下构造要求搭设 1 地基基础 脚手架地基础部位应在回填土完后夯实 采用强度等级不低于C15的混凝土进行硬化 混凝土 硬化厚度不小于10cm 地基承载能力能够满足外脚手架的搭设要求 具体计算数据参阅脚手架计 算书 2 立杆设置 1 立杆接长除顶层顶步外 其余各层各步接头必须采用对接扣件连接 立杆与大横杆采用直 Rev 版本版本 C C Page 页页 4 33 角扣件连接 接头位置交错布置 两个相邻立杆接头避免出现在同步同跨内 并在高度方向错开 的距离不小于50cm 各接头中心距主节点的距离不大于步距的1 3 顶层顶步采用搭接连接时 搭接部位扎结不少于2道 2 每根立杆底部应设置垫块 并且必须设置纵 横向扫地杆 纵横向扫地杆应采用直角扣件 固定在距底座上皮不大于200mm处立杆上 横向扫地干一应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆 下方立杆上 当立杆基础不在同一高度上时 必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固 定 高低差不应大于1m 靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm 3 立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1 400 4 立杆及纵横向水平杆构造要求见下图 3 大横杆 小横杆 剪刀撑设置 1 纵向水平杆宜设置在立杆内侧 其长度不宜小于3跨 纵向水平杆接长宜采用对接扣件连 接 也可采用搭接其要求如下 当采用对接时 对接扣件应该交错布置 两根相邻纵向水平杆接 头不宜设置在同步或同跨 不同步或不同跨两相邻接头在水平方向错开距离不应小于500mm 各 接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1 3 使用木脚手板 纵向水平杆应作为横向水平杆的支座 用直角扣件固定在立杆上 2 外架子按立杆与大横杆交点处设置小横杆 两端固定在立杆 以形成空间结构整体受力 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 并且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 Rev 版本版本 C C Page 页页 5 33 使用木脚手板 双排脚手架的横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上 3 高度在24m以下双排脚手架必须在脚手架外侧立面的两端各设置一道剪刀撑 并应由底至 顶连续设置 每道剪刀撑宽度不应小于4跨 且不应小于6m 斜杆与地面的倾角宜在45 60 之间 剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接 搭接长度不小于1m 应采用不少于2个旋转扣件固定 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 旋转扣件中心线离主节 点的距离不宜大于150mm 4 脚手板的铺设要求 1 作业层脚手板应铺满 铺稳 离开墙面120 150mm 2 木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 脚手板的铺设可采用对接平铺 亦可采用搭接 铺设 脚手板对接平铺时 接头处必须设两根横向水平杆 脚手板外伸长应取130 150mm 两块 脚手板外伸长度的和不应大于300mm 如图 脚手板搭接铺设时 接头必须支在横向水平杆上 搭接长度应大于200mm 其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm 如图 a 脚手板对接 b 脚手板搭接 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 脚手板 探头应用直径3 2mm镀锌钢丝固定在支承杆件上 4 在拐角 斜道平台口处的脚手板 应与横向水平杆可靠连接 防止滑支 5 自顶层作业层的脚手板下计 宜每隔12m满铺一层脚手板 5 防护栏杆 1 脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目式安全网封闭 且将安全网固定在脚手 架外立杆里侧 2 选用18 铅丝张挂安全网 要求严密 平整 Rev 版本版本 C C Page 页页 6 33 3 脚手架外侧按实际情况设置防护栏杆和30cm高踢脚杆 最高层平台外侧栏杆高度不小于 1200mm 4 脚手架内侧形成临边的 如遇大开间门窗洞等 在脚手架内侧设1 2m的防护栏杆和30cm高 踢脚杆 5 脚手架上门洞 出入口构造示意图 6 连墙件 1 连墙件数量的设置除应满足本规范计算要求外 尚应符合下表的规定 连墙件布置最大间距连墙件布置最大间距 注 h 步距 la 纵距 2 连墙件的布置应符合下列规定 宜靠近主节点设置 偏离主节点的距离不应大于 300mm 应从底层第一步纵向水平杆处开始设置 当该处设置有困难时 应采用其它可靠措施固 定 一字型 开口型脚手架的两端必须设置连墙件 连墙件的垂直间距不应大于 4m Rev 版本版本 C C Page 页页 7 33 3 对高度在 24m 以下双排脚手架 宜采用刚性连墙件与建筑物可靠连接 亦可采用拉筋和顶 撑配合使用的附墙连接方式 严禁使用仅有拉筋的柔性连墙件 4 连墙件的构造应符合下列规定 连墙件中的连墙杆或拉筋宜呈水平设置 当不能水平设置时 与脚手架连接的一端应下 斜连接 不应采用上斜连接 连墙件必须采用可承受拉力和压力的构造 采用拉筋必须配用顶撑 顶撑应可靠地顶在 混凝土圈梁 柱等结构部位 拉筋应采用两根以上直径 4mm 的钢丝拧成一股 使用的不应少 于 2 股 亦可采用直径不小于 6mm 的钢筋 5 当脚手架下部暂不能设连墙件时可搭设抛撑 抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接 抛 撑的搭设必须严格按照 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130 2001 相关规 定执行 6 连墙件构造示意图 7 架体内封闭 1 脚手架的架体内立杆距墙体净距最多为200mm 如因结构设计的限制大于200mm的必须 铺设站人板 站人板设置平整牢固 Rev 版本版本 C C Page 页页 8 33 2 脚手架施工层内立杆与建筑物之间应采用脚手片或木板进行封闭 3 施工层以下外架每隔3步以及底部用密目网或其他措施进行封闭 七 七 检查验收检查验收 1 脚手架搭设完毕 应按规定对脚手架工程的质量进行检查 经检查合格后方可交付使用 2 本方案描述的脚手架搭设及拆除时请参照 脚手架搭设与拆除管理 AAW10000084ZN2301GN 请参照 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130 2001 中的相关要求进行验收 3 验收时应具备下列文件 1 根据编制依据相关文件法规要求所形成的施工设计文件 2 脚手架构配件的出厂合格证或质量分类合格标志 3 脚手架工程的施工验收报告 4 脚手架工程的验收 除查验有关文件外 还应进行现场检查 检查应着重以下各项 并记 入施工验收报告 1 构配件和加固件是否齐全 质量是否合格 连接和挂扣是否紧固可靠 2 安全网的张挂及扶手的设置是否齐全 3 地基是否积水 底座是否松动 立杆是否悬空 4 杆件的设置和连接 连墙件 支撑 门洞桁架等的构造是否符合要求 5 垂直度 水平度及立杆的沉降是否合格 6 扣件螺栓是否松动 是否超载 八 八 设计说明设计说明 方案的设计计算 均考虑了每种情况在保证安全的前提下 得出的最终规格最省料 因此 在使用本方案时 不能违背设计规定 九 九 设计要求设计要求 1 所有主结构材料使用 48 3 5 脚手架专用钢管 2 每根立杆底部应设置底座或垫板 Rev 版本版本 C C Page 页页 9 33 3 必须设置纵 横向扫地杆 使用直角扣件固定 4 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 5 必须在外侧立面的各设置一道剪刀撑 并应由底至顶连续设置 搭设完成后根据现场 实际情况按要求铺设脚手板 6 满堂支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑 由底至顶连续设置 每道剪刀撑宽度不应小于4跨 且不应小于6m 斜杆与地面的倾角宜在45 60 之间 7 靠墙一侧根据实际情况按照规范要求设连墙件 不靠墙的立面必须设置抛撑 抛撑应 采用通长杆件与脚手架可靠连接 与地面的倾角应在 45 60 之间 连接点中心至 主节点的距离不应大于 300mm 8 高于 4m 的平台支架 其两端与中间每隔 4 排立杆从顶层开始向下每隔 2 步设置一道水 平剪刀撑 9 支架立杆应竖直设置 2m 高度的垂直允许偏差为 15mm 10 可按实际情况设置连墙件 十 十 施工及验收施工及验收 本方案描述的施工平台搭设及拆除时请参照 脚手架搭设与拆除管理 AAW10000084ZN2301GN 请参照 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130 2001 中的相关要求进行验收 十一 十一 计算书计算书 扣件式钢管落地施工平台的计算依照 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 建筑地基基础设计规范 GB 50007 2002 建筑结构荷载规范 GB 50009 2001 钢结构设计规范 GB 50017 2003 等编制 Rev 版本版本 C C Page 页页 10 33 支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架 对于高支撑架的现行计算规 范存在重要疏漏 使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果 I 规定高度 规定高度 20m 以下的平台搭设 设计单位面积承受载荷 以下的平台搭设 设计单位面积承受载荷 恒载荷小于恒载荷小于 1KN m2 动载荷 动载荷 小于小于 1KN m2 20000 抛撑 防护栏 挡板 1500 1200 立杆 小横杆 钢制底座 30cm 5cm 垫脚板 承重平台立面图 单侧 一 参数信息参数信息 Rev 版本版本 C C Page 页页 11 33 1 基本参数基本参数 立杆横向间距或排距la m 1 50 立杆步距h m 1 50 立杆纵向间距lb m 1 20 平台支架计算高度H m 35 00 立杆上端伸出至模板支撑点的长度a m 0 10 平台底钢管间距离 mm 500 00 钢管类型 48 3 5 扣件连接方式 单扣件 取扣件抗滑承载力系数 0 80 2 荷载参数荷载参数 脚手板自重 kN m2 0 300 栏杆自重 kN m 0 150 材料堆放最大荷载 kN m2 1 000 施工均布荷载 kN m2 1 000 3 3 地基参数地基参数 地基土类型 碎石土 地基承载力标准值 kPa 800 00 立杆基础底面面积 m2 0 25 地基承载力调整系数 0 40 二 纵向支撑钢管计算纵向支撑钢管计算 纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算 截面几何参数为 截面抵抗矩 W 5 08 cm3 截面惯性矩 I 12 19cm4 纵向钢管计算简图 1 1 荷载的计算荷载的计算 1 脚手板自重 kN m q11 0 3 0 5 0 15 kN m 2 堆放材料的自重 kN m q12 1 0 5 0 5 kN m Rev 版本版本 C C Page 页页 12 33 3 施工荷载标准值 kN m p1 1 0 5 0 5 kN m 2 2 强度验算强度验算 依照 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 5 2 4规定 纵向水平杆 宜按三跨连续梁计算 横向水平杆宜按简支梁计算 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和 最大弯矩计算公式如下 M 0 1q1l2 0 117q2l2 最大支座力计算公式如下 N 1 1q1l 1 2q2l 均布恒载 q1 1 2 q11 1 2 0 15 0 18 kN m 均布活载 q2 1 4 0 5 1 4 0 5 1 4 kN m 最大弯距 Mmax 0 1 0 18 1 52 0 117 1 4 1 52 0 409 kN m 最大支座力 N 1 1 0 18 1 5 1 2 1 4 1 5 2 817 kN 最大应力 Mmax W 0 409 106 5080 80 522 N mm2 纵向钢管的抗压强度设计值 f 205 N mm2 纵向钢管的计算应力 80 522 N mm2 小于 纵向钢管的抗压设计强度 205 N mm2 满足要求 3 3 挠度验算挠度验算 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 0 667ql4 100EI E为钢管弹性模量 均布恒载 qk qll 0 15 kN m 0 677 0 15 15004 100 2 06 105 121900 0 205 mm Rev 版本版本 C C Page 页页 13 33 纵向钢管的最大挠度为 0 205 mm 小于纵向钢管的最大容许挠度 1500 150 满足要求 三 横向支撑钢管计算横向支撑钢管计算 支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算 集中荷载P取板底纵向支撑钢管传递力 P 2 817 kN 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图 kN m 支撑钢管计算变形图 mm 支撑钢管计算剪力图 kN Rev 版本版本 C C Page 页页 14 33 最大弯矩 Mmax 0 83 kN m 最大变形 max 3 167 mm 最大支座力 Qmax 7 473 kN 最大应力 163 457 N mm2 横向钢管的计算应力 163 457 N mm2 小于横向钢管的抗压强度设计值 205 N mm2 满足要求 支撑钢管的最大挠度为 3 167 mm 小于支撑钢管的最大容许挠度 1200 150 满足要求 四 扣件抗滑移的计算扣件抗滑移的计算 双扣件承载力设计值取16 00kN 按照扣件抗滑承载力系数0 80 该工程实际的旋转双扣件 承载力取值为12 80kN R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值 取12 80 kN 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R 7 473 kN R 12 80 kN 所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求 五 模板支架立杆荷载标准值模板支架立杆荷载标准值 轴力轴力 计算计算 作用于模板支架的荷载包括静荷载 活荷载和风荷载 1 静荷载标准值包括以下内容静荷载标准值包括以下内容 1 脚手架的自重 kN NG1 0 129 35 4 518 kN 2 栏杆的自重 kN NG2 0 15 1 2 0 18 kN 3 脚手板自重 kN NG3 0 3 1 2 1 5 0 54 kN 经计算得到 静荷载标准值 NG NG1 NG2 NG3 5 238 kN Rev 版本版本 C C Page 页页 15 33 2 2 活荷载为施工荷载标准值产生的荷载活荷载为施工荷载标准值产生的荷载 经计算得到 活荷载标准值 NQ 1 1 2 1 5 1 1 2 1 5 3 6 kN 3 3 因不考虑风荷载因不考虑风荷载 立杆的轴向压力设计值计算公式立杆的轴向压力设计值计算公式 N 1 2NG 1 4NQ 1 2 5 238 1 4 3 6 11 326 kN 2 活荷载为施工荷载标准值产生的荷载活荷载为施工荷载标准值产生的荷载 经计算得到 活荷载标准值 NQ 1 1 2 1 5 1 1 2 1 5 3 6 kN 3 因不考虑风荷载因不考虑风荷载 立杆的轴向压力设计值计算公式立杆的轴向压力设计值计算公式 N 1 2NG 1 4NQ 1 2 2 656 1 4 3 6 8 228 kN 六 立杆的稳定性验算立杆的稳定性验算 立杆的稳定性计算公式 N AKH f 其中 N 立杆的轴心压力设计值 kN N 11 326 kN 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 Lo i 查表得到 i 计算立杆的截面回转半径 cm i 1 58 cm A 立杆净截面面积 cm2 A 4 89 cm2 W 立杆净截面模量 抵抗矩 cm3 W 5 08 cm3 钢管立杆最大应力计算值 N mm2 f 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm2 KH 高度调整系数 KH 1 1 0 005 35 4 0 866 L0 计算长度 m 如果完全参照 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 由公式 1 或 2 计算 Rev 版本版本 C C Page 页页 16 33 l0 k1 h 1 l0 h 2a 2 k1 计算长度附加系数 取值为1 167 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 1 79 a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度 a 0 1 m 公式 1 的计算结果 立杆计算长度 L0 k1 h 1 167 1 79 1 5 3 133 m L0 i 3133 395 15 8 198 由长细比 l0 i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 0 184 钢管立杆受压应力计算值 11326 2 0 184 489 125 88 N mm2 钢管立杆稳定性验算 125 88 N mm2小于钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm2 满 足要求 公式 2 的计算结果 L0 i 1700 15 8 108 由长细比 l0 i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 0 53 钢管立杆受压应力计算值 11326 2 0 53 489 43 702 N mm2 钢管立杆稳定性验算 43 702 N mm2 小于钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm2 满 足要求 如果考虑到高支撑架的安全因素 适宜由公式 3 计算 l0 k1k2 h 2a 3 k2 计算长度附加系数 按照表2取值1 102 Rev 版本版本 C C Page 页页 17 33 公式 3 的计算结果 L0 i 2186 258 15 8 138 由长细比 l0 i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 0 357 钢管立杆受压应力计算值 11326 2 0 357 489 64 879 N mm2 钢管立杆稳定性验算 64 879 N mm2 小于钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm2 满 足要求 平台架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件 否则容易存在安全隐患 七 立杆的地基承载力计算立杆的地基承载力计算 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 地基承载力设计值 fg fgk kc 320 kPa 其中 地基承载力标准值 fgk 800kPa 脚手架地基承载力调整系数 kc 0 4 立杆基础底面的平均压力 p N A 45 30kPa 其中 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 N 11 33 kN 基础底面面积 A 0 25 m2 p 45 30 kPa fg 320kPa 地基承载力满足要求 II 规定高度 规定高度 15m 以下的平台搭设 设计单位面积承受载荷 恒载荷及动载荷均大于 以下的平台搭设 设计单位面积承受载荷 恒载荷及动载荷均大于 1KN m2小于小于 2KN m2 Rev 版本版本 C C Page 页页 18 33 1500 1000 立杆 小横杆 钢制底座 30cm宽 5cm厚通长垫板 15000 抛撑 防护栏 挡板 承重平台立面图 单侧 一一 参数信息参数信息 1 基本参数基本参数 立杆横向间距或排距la m 1 50 立杆步距h m 1 50 立杆纵向间距lb m 1 00 平台支架计算高度H m 15 00 立杆上端伸出至模板支撑点的长度a m 0 10 平台底钢管间距离 mm 500 00 钢管类型 48 3 5 扣件连接方式 双扣件 取扣件抗滑承载力系数 0 80 2 荷载参数荷载参数 脚手板自重 kN m2 0 300 栏杆自重 kN m 0 150 材料堆放最大荷载 kN m2 2 000 施工均布荷载 kN m2 2 000 3 地基参数地基参数 地基土类型 岩石 地基承载力标准值 kPa 4000 00 立杆基础底面面积 m2 0 25 地基承载力调整系数 1 00 Rev 版本版本 C C Page 页页 19 33 二二 纵向支撑钢管计算纵向支撑钢管计算 纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算 截面几何参数为 截面抵抗矩 W 5 08 cm3 截面惯性矩 I 12 19cm4 纵向钢管计算简图 1 荷载的计算荷载的计算 1 脚手板自重 kN m q11 0 3 0 5 0 15 kN m 2 堆放材料的自重线荷载 kN m q12 2 0 5 1 kN m 3 施工荷载标准值 kN m p1 2 0 5 1 kN m 2 强度验算强度验算 依照 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 5 2 4规定 纵向水平杆 宜按三跨连续梁计算 横向水平杆宜按简支梁计算 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和 最大弯矩计算公式如下 M 0 1q1l2 0 117q2l2 最大支座力计算公式如下 N 1 1q1l 1 2q2l 均布恒载 q1 1 2 q11 1 2 0 15 0 18 kN m Rev 版本版本 C C Page 页页 20 33 均布活载 q2 1 4 1 1 4 1 2 8 kN m 最大弯距 Mmax 0 1 0 18 1 52 0 117 2 8 1 52 0 778 kN m 最大支座力 N 1 1 0 18 1 5 1 2 2 8 1 5 5 337 kN 最大应力 Mmax W 0 778 106 5080 153 071 N mm2 纵向钢管的抗压强度设计值 f 205 N mm2 纵向钢管的计算应力 153 071 N mm2小于纵向钢管的抗压设计强度 205 N mm2 满足要求 3 挠度验算挠度验算 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 0 667ql4 100EI 均布恒载 qk qll 0 15 kN m 0 677 0 15 15004 100 2 06 105 121900 0 205 mm 纵向钢管的最大挠度为 0 205 mm 小于纵向钢管的最大容许挠度 1500 150 满足要求 三三 横向支撑钢管计算横向支撑钢管计算 支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算 集中荷载P取板底纵向支撑钢管传递力 P 5 337 kN 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图 kN m Rev 版本版本 C C Page 页页 21 33 支撑钢管计算变形图 mm 支撑钢管计算剪力图 kN 最大弯矩 Mmax 0 934 kN m 最大变形 max 2 457 mm 最大支座力 Qmax 11 475 kN 最大应力 183 874 N mm2 横向钢管的计算应力 183 874 N mm2小于横向钢管的抗压强度设计值 205 N mm2 满足要求 支撑钢管的最大挠度为 2 457 mm 小于支撑钢管的最大容许挠度 1000 150 满足要求 四四 扣件抗滑移的计算扣件抗滑移的计算 双扣件承载力设计值取16 00kN 按照扣件抗滑承载力系数0 80 该工程实际的旋转双扣 件承载力取值为12 80kN R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值 取12 80 kN 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R 11 475 kN R 12 80 kN 所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求 五五 支架立杆荷载标准值支架立杆荷载标准值 轴力轴力 计算计算 Rev 版本版本 C C Page 页页 22 33 作用于支架的荷载包括静荷载 活荷载和风荷载 1 静荷载标准值包括以下内容静荷载标准值包括以下内容 1 脚手架的自重 kN NG1 0 129 15 1 936 kN 2 栏杆的自重 kN NG2 0 15 1 0 15 kN 3 脚手板自重 kN NG3 0 3 1 1 5 0 45 kN 经计算得到 静荷载标准值 NG NG1 NG2 NG3 2 536 kN 2 活荷载为施工荷载标准值产生的荷载活荷载为施工荷载标准值产生的荷载 经计算得到 活荷载标准值 NQ 2 1 1 5 2 1 1 5 6 kN 3 因不考虑风荷载因不考虑风荷载 立杆的轴向压力设计值计算公式立杆的轴向压力设计值计算公式 N 1 2NG 1 4NQ 1 2 2 536 1 4 6 11 444 kN 六六 立杆的稳定性验算立杆的稳定性验算 立杆的稳定性计算公式 N AKH f 其中 N 立杆的轴心压力设计值 kN N 11 444 kN 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 Lo i 查表得到 i 计算立杆的截面回转半径 cm i 1 58 cm A 立杆净截面面积 cm2 A 4 89 cm2 W 立杆净截面模量 抵抗矩 cm3 W 5 08 cm3 钢管立杆最大应力计算值 N mm2 Rev 版本版本 C C Page 页页 23 33 f 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm2 KH 高度调整系数 KH 1 1 0 005 15 4 0 948 L0 计算长度 m 如果完全参照 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 由公式 1 或 2 计算 l0 k1 h 1 l0 h 2a 2 k1 计算长度附加系数 取值为1 167 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 1 79 a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度 a 0 1 m 公式 1 的计算结果 立杆计算长度 L0 k1 h 1 167 1 79 1 5 3 133 m L0 i 3133 395 15 8 198 由长细比 l0 i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 0 184 钢管立杆受压应力计算值 11443 8 0 184 489 127 187 N mm2 钢管立杆稳定性验算 127 187 N mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm2 满足要求 公式 2 的计算结果 L0 i 1700 15 8 108 由长细比 l0 i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 0 53 钢管立杆受压应力计算值 11443 8 0 53 489 44 156 N mm2 钢管立杆稳定性验算 44 156 N mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm2 Rev 版本版本 C C Page 页页 24 33 满足要求 如果考虑到高支撑架的安全因素 适宜由公式 3 计算 l0 k1k2 h 2a 3 k2 计算长度附加系数 按照表2取值1 038 公式 3 的计算结果 L0 i 2059 288 15 8 130 由长细比 l0 i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 0 396 钢管立杆受压应力计算值 11443 8 0 396 489 59 097 N mm2 钢管立杆稳定性验算 59 097 N mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm2 满足要求 七七 立杆的地基承载力计算立杆的地基承载力计算 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 地基承载力设计值 fg fgk kc 4000 kPa 其中 地基承载力标准值 fgk 4000 kPa 脚手架地基承载力调整系数 kc 1 立杆基础底面的平均压力 p N A 45 78 kPa 其中 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 N 11 44 kN 基础底面面积 A 0 25 m2 p 45 78 kPa fg 4000 kPa 地基承载力满足要求 Rev 版本版本 C C Page 页页 25 33 III 普通双排脚手架工作平台普通双排脚手架工作平台 一一 参数信息 参数信息 1 1 脚手架参数脚手架参数 双排脚手架搭设高度为 24 m 立杆采用单立杆 搭设尺寸为 横距Lb为 1 5m 纵距La为1 6m 大小横杆的步距为1 8 m 内排架距离墙长度为0 30m 小横杆在上 搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根 采用的钢管类型为 48 3 5 横杆与立杆连接方式为单扣件 连墙件采用一步两跨 竖向间距 1 8 m 水平间距3 2 m 采用扣件连接 连墙件连接方式为单扣件 2 2 活荷载参数活荷载参数 施工均布活荷载标准值 1 300 kN m2 同时施工层数 2 层 3 3 风荷载参数风荷载参数 本工程地处辽宁瓦房店市 基本风压0 5 kN m2 风荷载高度变化系数 z 计算连墙件强度时取0 92 计算立杆稳定性时取0 74 风荷载体型系 数 s 为0 693 4 4 静荷载参数静荷载参数 每米立杆承受的结构自重标准值 kN m 0 1278 脚手板自重标准值 kN m2 0 350 栏杆挡脚板自重标准值 kN m 0 140 安全设施与安全网 kN m2 0 005 脚手板类别 木脚手板 栏杆挡板类别 木脚手板挡板 每米脚手架钢管自重标准值 kN m 0 038 Rev 版本版本 C C Page 页页 26 33 脚手板铺设总层数 8 5 5 地基参数地基参数 地基土类型 岩石 地基承载力标准值 kPa 4000 00 立杆基础底面面积 m2 0 20 地基承载力调整系数 1 00 双排工作平台简图 二 小横杆的计算二 小横杆的计算 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算 小横杆在大横杆的上面 按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形 1 1 均布荷载值计算均布荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1 0 038 kN m 脚手板的荷载标准值 P2 0 35 1 6 3 0 187 kN m 活荷载标准值 Q 1 3 1 6 3 0 693 kN m 荷载的计算值 q 1 2 0 038 1 2 0 187 1 4 0 693 1 241 kN m Rev 版本版本 C C Page 页页 27 33 小横杆计算简图 2 2 强度计算强度计算 最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 计算公式如下 Mqmax ql2 8 最大弯矩 Mqmax 1 241 1 52 8 0 349 kN m 最大应力计算值 Mqmax W 68 693 N mm2 小横杆的最大弯曲应力 68 693 N mm2小于小横杆的抗弯强度设计值 f 205 N mm2 满足要求 3 3 挠度计算挠度计算 最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 荷载标准值q 0 038 0 187 0 693 0 918 kN m qmax 5ql4 384EI 最大挠度 5 0 0 918 15004 384 2 06 105 121900 2 411 mm 小横杆的最大挠度 2 411 mm小于小横杆的最大容许挠度 1500 150 10 满足要求 三 大横杆的计算 三 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 小横杆在大横杆的上面 1 1 荷载值计算荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1 0 038 1 5 0 058 kN 脚手板的荷载标准值 P2 0 35 1 5 1 6 3 0 28 kN 活荷载标准值 Q 1 3 1 5 1 6 3 1 04 kN 荷载的设计值 P 1 2 0 058 1 2 0 28 1 4 1 04 2 0 931 kN Rev 版本版本 C C Page 页页 28 33 大横杆计算简图 2 2 强度验算强度验算 最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和 Mmax 0 08ql2 均布荷载最大弯矩计算 M1max 0 08 0 038 1 6 1 6 0 008 kN m 集中荷载最大弯矩计算公式如下 Mpmax 0 267Pl 集中荷载最大弯矩计算 M2max 0 267 0 931 1 6 0 398 kN m M M1max M2max 0 008 0 398 0 405 kN m 最大应力计算值 0 405 106 5080 79 803 N mm2 大横杆的最大弯曲应力计算值 79 803 N mm2小于大横杆的抗弯强度设计值 f 205 N mm2 满足要求 3 3 挠度验算挠度验算 最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和 单位 mm 均布荷载最大挠度计算公式如下 max 0 677ql4 100EI 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度 max 0 677 0 038 16004 100 2 06 105 121900 0 068 集中荷载最大挠度计算公式如下 pmax 1 883Pl3 100EI 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 小横杆传递荷载 P 0 058 0 28 1 04 2 0 689kN Rev 版本版本 C C Page 页页 29 33 1 883 0 689 16003 100 2 06 105 121900 2 116 mm 最大挠度和 max pmax 0 068 2 116 2 183 mm 大横杆的最大挠度 2 183 mm 小于大横杆的最大容许挠度 1600 150 10 7 满足要求 四 扣件抗滑力的计算 四 扣件抗滑力的计算 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 小横杆的自重标准值 P1 0 038 1 5 2 2 0 058 kN 大横杆的自重标准值 P2 0 038 1 6 0 061 kN 脚手板的自重标准值 P3 0 35 1 5 1 6 2 0 42 kN 活荷载标准值 Q 1 3 1 5 1 6 2 1 56 kN 荷载的设计值 R 1 2 0 058 0 061 0 42 1 4 1 56 2 831 kN R 8 00 kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求 五 脚手架立杆荷载计算 五 脚手架立杆荷载计算 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 1278kN m NG1 0 1278 1 50 2 2 0 038 1 80 24 00 3 835kN 2 脚手板的自重标准值 采用木脚手板 标准值为0 35kN m2 NG2 0 35 8 1 6 1 5 0 3 2 4 032 kN Rev 版本版本 C C Page 页页 30 33 3 栏杆与挡脚手板自重标准值 采用木脚手板挡板 标准值为0 14kN m NG3 0 14 8 1 6 2 0 896 kN 4 吊挂的安全设施荷载 包括安全网 0 005 kN m2 NG4 0 005 1 6 24 0 192 kN 经计算得到 静荷载标准值 NG NG1 NG2 NG3 NG4 8 955 kN 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和 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 1 3 1 5 1 6 2 2 3 12 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 8 955 0 85 1 4 3 12 14 459 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 8 955 1 4 3 12 15 114kN 六 立杆的稳定性计算 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 7 z s 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 5 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0 693 经计算得到 风荷载标准值为 Rev 版本版本 C C Page 页页 31 33 Wk 0 7 0 5 0 74 0 693 0 179 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 0 179 1 6 1 82 10 0 111 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 14 459 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 15 114kN 计算立杆的截面回转半径 i 1 58 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 59 计算长度 由公式 l0 kuh 确定 l0 3 306 m 长细比 L0 i 209 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 lo i 的结果查表得到 0 166 立杆净截面面积 A 4 89 cm2 立杆净截面模量 抵抗矩 W 5 08 cm3 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm2 考虑风荷载时 14459 04 0 166 489 110724 812 5080 199 92 N mm2 立杆稳定性计算 199 92 N mm2 小于立杆的抗压强度设计值 f 205 N mm2 满足要求 Rev 版本版本 C C Page 页页 32 33 不考虑风荷载时 15114 24 0 166 489 186 196 N mm2 立杆稳定性计算 186 196 N mm2 小于立杆的抗压强度设计值 f 205 N mm2 满足要求 七 最大搭设高度的计算 七 最大搭设高度的计算 按 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 5 3 6条考虑风荷载时 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 Hs Af 1 2NG2k 0 85 1 4 NQk Mwk A W 1 2Gk 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K kN 计算公式为 NG2K NG2 NG3 NG4 5 12 kN 活荷载标准值 NQ 3 12 kN 每米立杆承