土木工程施工007-008(脚手架、支架计算).ppt

内容要求 第6章脚手架工程 脚手架是施工必备的重要设施 保证高处作业安全 顺利施工而搭设的工作平台或作业通道 支架是为钢结构安装或浇筑混凝土构件等搭设的承力架 6 1扣件式钢管脚手架 6 1扣件式钢管脚手架 6 1扣件式钢管脚手架 6 1扣件式钢管脚手架 6 1扣件式钢管脚手架 6 1扣件式钢管脚手架 高支模 搭设高度8m及以上 搭设跨度18m及以上 施工总荷载15kN m2及以上 集中线荷载20KN m及以上等属于高大模板 6 1扣件式钢管脚手架 脚手架的基本要求是 1 工作面要满足工人施工要求 功能 2 足够的强度 稳定性 安全 3 装卸简便 便于周转使用 经济 搭设形式 1 落地式 2 悬挑式 3 吊挂式 4 升降式 6 1扣件式钢管脚手架 6 1扣件式钢管脚手架 1 基本构造 6 1扣件式钢管脚手架 1 钢管杆件 钢管一般为外径48mm 璧厚3 5mm 50 51mm 3 4mm 的焊缝钢管或无缝钢管 6 1扣件式钢管脚手架 2 扣件 6 1扣件式钢管脚手架 3 连墙件 6 1扣件式钢管脚手架 连墙件将脚手架立杆与主体结构连接在一起 其构造对外脚手架的安全至关重要 因连墙件数量不足或构造不符合要求造成的事故屡有发生 连墙件有刚性和柔性两种 刚性连墙件 通过连墙件 扣件和墙体上的预埋件连接 既能承受拉力和压力 又有一定的抗弯和抗扭能力 6 1扣件式钢管脚手架 柔性连墙件 通过钢丝或小直径钢筋 顶撑 木楔与墙体上的预埋件连接 刚度较小 只能承受拉力作用 不具有抗弯和抗扭能力 只能用于高度 24m的建筑中 4 脚手板及底座 6 1扣件式钢管脚手架 6 1扣件式钢管脚手架 扣件式钢管脚手架立面图 扣件式钢管脚手架剖面图 双排脚手架 单排脚手架单立杆 双立杆 6 1扣件式钢管脚手架 双排脚手架的最大搭设高度为50m 超过50m时 35m以下应采用双立杆 单排架只适用于6层以下的建筑 最大搭设高度20m 高层建筑搭设的双立柱扣件式钢管脚手架 挑平网 卸料平台 立柱及剪刀撑均采用双杆 2 搭设的基本要求 地基平整坚实 底部设有底座和垫块 并有排水措施 单排设置时 立杆离墙间距1 2 1 4m 双排时0 4 0 5 里外牌间距为1 5m左右 相邻对接扣件要错开 不在同一截面 立杆垂直偏差不得超过架高的1 200 上下两层相邻大横杆之间步距 步架高 为1 8m左右 搭接长度不应该小于1m 并用三个回转扣件扣牢 小横杆间距不大于1 5m 单排时 一头搁入墙内不少于240mm 一头搁在大横杆上 至少伸出100mm 双排时 离墙距离为50 100mm 6 1扣件式钢管脚手架 附墙拉结 扫地杆0 1 0 3m 架宽1 05 1 55m 6 1扣件式钢管脚手架 高度在24m以上的双排脚手架应在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑 扣件式钢管脚手架构造尺寸和施工要求 6 1扣件式钢管脚手架 扫地杆离地面0 1 0 3m 6 1扣件式钢管脚手架 6 1扣件式钢管脚手架 1 基本构造 6 2碗扣式钢管脚手架 2 搭设的基本要求 步架高为1 6 2 0m 立柱横距为1 2m 立柱纵距为1 2m 2 4m 连墙件 1 均匀布置 2 40 设置一个 30m以下 高层设置20 25 每个 6 2碗扣式钢管脚手架 1 基本构造 工厂生产 现场组拼的脚手架 不仅可以作为外架 也可以作为内架 因其几何尺寸标准化 结构合理 受力性能好 通常作为桥梁 隧道 地铁等工程施工 6 3门式脚手架 6 3门式脚手架 2 搭设的基本要求 搭设顺序为 铺放垫木 安放底座 设立门架 安装剪刀撑 安装水平梁架 安装梯子 安装水平加固杆 安装连墙件 逐层向上 安装交叉斜杆 6 3门式脚手架 图1 6 9加固处理 a 转交加固 b 附墙连接 c 辅助支撑1 门式框架 2 连墙件 3 墙体 4 钢管 5 辅助支撑 A 搭设高度一般不超过45m 5层设一个水平架 竖向4 6m设一个连墙件 转角加固 B 10层以下 每3层设一道 10层以上5层设一道 顶层和底层各加设一道 C 超过10层 设辅助支撑 6 3门式脚手架 升降式脚手架 沿结构外表面满搭的脚手架 通过脚手架之间或脚手架与墙体之间互为支撑 相互提升 随结构施工逐层提升 逐层下降作为装饰工程脚手架 分为 自升降式 互升降式 整体升降式三种类型 主要优点有 1 不需要沿建筑物全高搭设 一般只搭设3 4层 2 脚手架不落地 不占施工场地 3 可用于结构与装饰施工 4 对结构强度要求比较高 一次性投资较大 6 4升降式脚手架 1 自升降式脚手架 图1 6 10自升降脚手架爬升过程 a 爬升前位置 b 活动架爬升 c 固定架爬升1 固定架 2 活动架 3 附墙螺栓 4 倒链 优点 单片独立升降 可用于局部施工 缺点 稳定性较差 安全性差 6 4升降式脚手架 2 互升降式脚手架 图1 6 11互升降脚手架爬升过程 a 底n层作业 b 提升甲单元 c 提升乙单元 d 第n 1层作业 优点 稳定性较差 安全性差 缺点 对局部结构无法施工 6 4升降式脚手架 3 整体升降式脚手架 图1 6 12整体升降脚手架 a 立面图 b 侧面图 6 4升降式脚手架 里脚手架用于搭设建筑物内部 其使用比较频繁 通常做成工具式的 结构形式有折叠式 支柱式和门架式 6 5里脚手架 里脚手架 移动式脚手架 脚手架支模架计算 1脚手架计算2脚手架支模架计算 主要内容 1 脚手架计算 扣件式钢管脚手架 门式脚手架 2 支模架 脚手架结构模板支撑架 计算 6 6脚手架支模架计算 1 脚手架计算 1 所受荷载的变异性比较大 2 扣件连接节点属于半刚性 且节点刚性大小与扣件质量 安装质量有关 节点性能存在较大变异 3 脚手架结构构件存在初始缺陷 如杆件的初弯曲 锈蚀 搭设尺寸误差 受荷偏心等均较大 4 与墙柱板的连接点 对于脚手架的约束变异较大等 鉴于以上问题目前研究的不足 缺乏系统积累和统计资料 目前脚手架国家规范采用的设计计算方法在实质上属于半概率 半经验的 1 1扣件式钢管脚手架计算扣件式钢管脚手架与一般结构相比 其工作条件具有以下特点 依据规范 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2011 计算内容 纵向和横向水平杆 大小横杆 等受弯构件的强度和挠度计算 大横杆按三跨连续梁计算 小横杆按简支梁计算 扣件的抗滑承载力计算立杆的稳定性计算脚手架整体稳定性计算通过计算长度附加系数u反映到立杆稳定性计算中 u反映脚手架各杆件对立杆的约束作用 综合了影响脚手架整体失稳的各种因素 4 连墙件的连接强度计算对于使用钢管作为连墙件要求计算钢管扣件 5 立杆的地基承载力计算 脚手架荷载效应组合 一 纵向和横向水平杆 大小横杆 的计算 以大横杆在上 小横杆在下为例 竹筢脚手板 大横杆计算图式 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 大横杆荷载包括自重标准值 脚手板的荷载标准值 活荷载标准值 大横杆计算 大横杆计算内力公式 跨中最大弯矩计算公式 支座最大弯矩计算公式 最大挠度考虑计算公式 小横杆计算荷载包括大小横杆的自重标准值 脚手板的荷载标准值 活荷载标准值 小横杆计算简图 小横杆计算内力公式 均布荷载最大弯矩 集中荷载最大弯矩 均布荷载最大挠度 集中荷载最大挠度 二 扣件抗滑力的计算 扣件计算公式 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 竖向作用力设计值R可以通过上面计算纵向 小横杆在上 或横向水平杆 大横杆在上 的最大支座力得到 也可以将一个立杆纵距计算单元内的所有荷载按照1 2分配得到 荷载 静荷载 活荷载和风荷载 三 立杆的稳定性计算 活荷载标准值 施工荷载 风荷载 脚手架支模架计算 内力组合 考虑风荷载时 立杆的轴向压力设计值计算公式 不考虑风荷载时 立杆的轴向压力设计值计算公式 立杆稳定性验算 不考虑风荷载时 立杆的稳定性计算公式 四 连墙件计算 五 立杆底座和地基承载力计算 1 脚手架参数双排脚手架 搭设高度18米 采用单立杆 大横杆在上 搭接在小横杆上的大横杆为2根 立杆横距为0 9米 立杆纵距为1 7米 采用48 3 3 6 连墙件布置 竖向间距3 6米 水平间距5 1米 采用扣件连接 2 活荷载参数施工荷载 3 0KN m2同时施工2层3 风荷载参数基本风压 0 3KN m2 高度变化系数计算连墙件时候取0 92 计算立杆稳定性去0 74 风荷载体型系数为0 214 3 静荷载参数立杆承受荷载为0 1244 KN m 脚手板自重标准值为0 35KN m2栏杆挡脚板自重标准值0 17KN m24 钢管抗弯截面系数5080mm3钢管自重0 136KN m对脚手架进行验算 习题1脚手架计算 1 杆件进场 盘销式钢管架搭设基本流程 2 施工放线 3 可调底座排放 4 第一层架体搭设 5 底层水平调节 6 拉通线检查水平 7 立杆安装 8 横杆安装 9 斜杆安装 10 中