高层脚手架搭设专项施工方案.doc

脚手架搭设专项施工方案 第一章 编制依据 1 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 2 建筑工程施工技术交底实例应用手册 3 施工现场设施安全设计计算手册 4 方案计算系按照2005年全国建设行业科技成果推广项目 杭州 科技 有限公司开发的 施工安全设施计算软件 第二章 工程概况 工程总建筑面积约17502m2 是集办公及地下停车为一体的多功能的 智能型建筑 地下1层 地上层数为22层 工程结构形式为框架剪力墙结构 建 筑最高高度为94 2米 建筑耐火等级为一级 抗震设防烈度为7度 工程为一类 建筑 第三章 方案选择 1 本工程脚手架方案选择 分别选用落地脚手架和悬挑脚手架两种 落地 脚手架待基坑回填夯实后 在其土面上浇筑 100 厚 C15 混凝土 立杆下采用长 2000mm 宽 200mm 厚 50mm 的松木板 木板经防腐处理后 按立杆纵向布置 在外立杆 400mm 外做宽 200mm 深 150mm 的排水沟 沿脚手架外侧环绕贯通 具体做法参附图 1 所示 脚手片 内立杆 外立杆 密目网 踢脚板 小横杆 踢脚杆 1050 600420 180 扫地杆 水平拦杆 600 200 1600 1800 1800 大横杆 楼层结构 拉结点 H 楼层高度 2000 200 50 松木板 纵铺 附图 1 落地脚手架搭设剖面构造示意图 2 悬挑脚手架采用16 槽钢在楼层结构平面上悬挑 16钢丝绳斜拉保护 槽钢悬挑长度 外伸部分 La 1350mm 搁置在楼层结构长度 后锚部分 Lb 2600mm 搁置长度部分采用两只 16圆钢地锚 悬挑脚手架在阳角转角处 采用整根槽钢 长度为 L 6000mm 斜向悬挑 每个阳角部为三根 均匀布置 斜向悬挑杆上铺放12 槽钢作为立杆支承平面 在悬挑杆上按照立杆布置要求 焊上规格 20或 22钢筋头 长度 100mm 作为控制立杆位移 悬挑杆端部下 口焊上两只长50mm 间距50mm 规格 16的钢筋栓 以防钢丝绳受力过程中产 生滑移 具体搭设构造参附图 2 附图 3 所示 脚手片 内立杆 外立杆 密目网 踢脚板 小横杆 踢脚杆 1050 600420 180 扫地杆 水平拦杆 600 200 1600 1800 1800 大横杆 楼层结构 拉结点 H 楼层高度 2000 200 50 松木板 纵铺 附图 2 悬挑脚手架搭设剖面构造示意图 16钢筋 16钢丝绳 15d 150 1 16 槽钢 与校筋电焊 短钢筋 圆钢 详图 附图 3 槽钢搭设阳角构造示意图 3 搭设方案确定 1 落地脚手架搭设剖面构造示意图构造进行 搭设层数为5层 搭设高为18 5 米 2 悬挑脚手架搭设从6层楼面开始 每5层挑一次 第一道悬挑部位为6层楼 面 建筑相对标高为36 0m 立杆搭设高度为17 5m 第二道悬挑部位为11层楼 面 建筑相对标高为53 5m 立杆搭设高度为17 5m 第三道悬挑部位为16层楼 面 建筑相对标高为72m 立杆搭设高度为18 5m 第四道悬挑部位为21层楼面 建筑相对标高为88 2m 立杆搭设高度 包含女儿墙 为16 2m 第四章 材料选择 1 钢管 1 钢管选择 48 壁厚 3 50mm的焊接钢管 钢材强度等级Q235 A 钢管截 面积 A 4 89cm2 轴向抗压强度为18 55kN 钢管表面应平直光滑 不应有裂 纹 分层 压痕 划道和硬弯 新用的钢管要有出厂合格证 2 钢管表面锈蚀深度 0 5 mm 钢管弯曲变形控制在一定范围内 在长度 1 5m 范围内 端部弯曲应 5 mm 3m L 4m 弯曲变形 12mm 4m L 6 5m 弯曲变形 20mm 等合格钢管 2 扣件 1 扣件采用一字扣 十字扣 环形扣等三种 扣件材质应符合国标 钢管脚 手架扣件 GB15831 1995 的规定 一个十字扣 环形扣件抗滑承载力应达到 8 0kN 2 扣件严禁有变形 裂缝 应做防锈处理 滑丝的螺栓应更换 扣件螺栓拧 紧力矩应 40N m 65N m 3 安全网 密目网 1 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 颜色应符合环境效果要求 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 以及由合肥市建筑安全监督管理部门发放的 准用证 2 围护的安全网 密目网进场必须具备出厂合格证 应能承受一定的冲击 荷载 霉烂 破损不得使用 4 脚手片采用竹笆平编脚手片 选择按受力竹筋垂直于纵向水平杆方向铺 设的竹笆 尺寸为 1 2 1 0m 5 踢脚板选择 18 厚胶合板 高为 180mm 外用黄色调和漆罩面 6 悬挑槽钢采用16 槽钢 转角处斜杆上采用16 槽钢为连系杆件 7 预埋件采用 16圆钢加工 连墙件选用 48 壁厚 3 50mm的焊接钢管为 刚性连接 其材质应符合现行国家标准 碳素钢结构 GB T 700 中Q235A钢 的要求 第五章 脚手架外观要求 1 搭设脚手架前应将钢管进行清理 除锈 并统一涂刷油漆二度 颜色力 求均匀 外形美观 脚手架立杆 防护栏杆 扫地杆 踢脚杆统一为黄色表面 剪力撑统一为红白相间油漆罩面 2 踢脚板 悬挑槽钢表面采用红黑相间油漆罩面 第六章 脚手架搭设 第六章 脚手架搭设 1 脚手架搭设技术参数 1 立杆纵距 La 1 50m 2 立杆横距 Lb 1 05m 3 水平杆步距 Lb 1 80m 如步距模数有差异时 步距应 1 8m 4 小横杆两端伸出立杆外为 100 150 mm 内立杆距建筑物为 200mm 5 脚手架搭设高度以檐口建筑物高度加 1 8m 为计算高度 6 脚手板为竹笆脚手板 1 2 1 0m 隔层满铺 7 连墙件布置 采用刚性按楼层逐层安装 水平方向着按 3 跨设置 转 角 1000mm 处均设连墙件 2 外脚手架搭设顺序 1 搭设原则 应是从下到上 分步分层搭设 分步分层固定 分步分层校 正 支撑 拦杆 防护网同步搭设 分段验收的原则 2 搭设步骤 1 落地脚手架搭设步骤 熟悉方案和图纸 现场放线 铺设木板 立内排 立杆 纵向水平杆和扫地杆 3 跨 设置抛撑 立外排立杆 纵横向水平杆 和扫地杆 3 跨 向两侧延伸直至交圈 当搭至 2 步高或增高 2 步时用连墙 件将架体与建筑物可靠固定 及时校正垂直度 同步安装栏杆和安全网 每增 搭高 10 13m 时分段检验 达设计高度后封顶检验 2 悬挑脚手架搭设步骤 熟悉方案和图纸 现场放线 确定固定悬挑槽钢 的预埋铁件的位置 铁件预埋 悬挑槽钢的制作 焊接立杆套管和吊环 根据 外伸尺寸安装和固定槽钢 固定好斜拉钢丝绳 在槽钢上安装立杆 纵横水平 杆和扫地杆 填芯杆等 余下与上述同 从略 3 外脚手架搭设技术要求 1 纵向水平杆 1 纵向水平杆应设置在立杆的内侧 其长度不宜小于 3 跨 2 纵向水平杆对接时 对接扣件应交错布置 两相邻纵向水平杆不宜设置 在同步同跨内 3 纵向水平杆在不同步或不同跨内两个相邻的接头 在水平方向错开距离 不应 500 mm 5 搭接长度不应 1m 应等距设置 3 个旋转扣件固定 6 因使用竹笆脚手板 所以纵向水平杆应采用直角扣件固定在横向水平杆 上 两根填芯杆两根水平杆应等距离设置 2 横向水平杆 1 双排脚手架中靠墙端外伸长度 A 应 Lb 2 即 750 mm 使用竹笆脚手板时 横向水平杆的两端应用 直角扣件固定立杆上 且位于纵向水平杆的下方 3 脚手片铺设 1 竹笆脚手板 应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设 且采用对接平 铺 四角用直径 1 2mm 的 16 镀锌钢丝固定在纵向水平杆上 每块脚手片绑扎 不少于 4 点 4 立杆搭设 1 落地脚手架 底部应设置垫板 悬挑脚手架直接支承于槽钢上 2 应设置纵横向扫地杆 扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不 200 mm 处的立杆上 3 横向扫地杆应用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方立杆上 4 当立杆基础不在同一高度上时 必须将高处扫地杆向低处延长两跨 与立 杆固定高低差应 1m 靠边坡上方的立杆轴线到边坡距离应 500 mm 高低扫地 杆可重叠一跨 5 脚手架底层步距应 1 8m 立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接 立杆 接长必须采用对接扣件连接 顶层顶步可以采用搭接 6 对接和搭接 应交错布置 两相邻立杆接头不应设置在同步内 同步内隔 一根立杆的两个接头 在高度方向错开距离不宜 h 3 即不宜 600 mm 接头搭接长度不应 1m 应采用不少于 2 个旋转扣件固定 8 外侧立杆顶端高出女儿墙上皮 1m 檐口 1 5m 内侧立杆高与墙齐平 双 立杆中的副立杆 高度不应低于 3 步 L 6m 5 防护栏杆 1 脚手架外侧使用建设主管部门认证合格的绿色密目式安网封闭 且将安 全网固定在脚手架外立杆里侧 2 选用 18 铅丝双股张挂安全网 要求严密 平整 3 脚手架外立杆内侧必须设 1 2m 高的防护栏杆和 30cm 高踢脚杆 顶排防 护栏杆不少于 2 道 高度分别为 0 9m 和 1 3m 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 高的防护栏杆和 30mm 高的踢脚杆 6 连墙件 1 设置数量应满足规范要求 高距按楼层 纵距按 3 跨 覆盖面积 300 mm 2 外架应该从底层第一纵向水平杆处开始设置 当该处有困难时 应采取 其它可靠措施固定 连墙件优先采用菱形布置 也可采用方形 矩形布置 但只 能选其一种 3 脚手架开口处的两端必须连续设置连墙件 相互垂直距离不应大于建筑 物层高 连墙杆采用刚性连墙件 4 连墙件中的连墙杆宜呈水平设置 当不能水平设置时与脚手架连接的一端 应下斜连接 不能上斜连接 脚手架下部暂时无连墙件时可设抛撑 抛撑用通 长杆与架体连接 与地倾角 45 60 之间 连接点至主节点距离不 300mm 待连墙件设置后方可拆除 7 剪刀撑和横向斜撑 1 剪刀撑跨越立杆数为 5 7 根 与地面倾角 45 60 之间 不少于 4 跨 且 6m 2 本工程根据规范要求脚手架可以在外侧整个立面上搭设一道自下而上的连 续的剪刀撑 剪刀撑搭接长度应 1m 3 剪刀撑应用旋转扣件将之固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上 4 料台开口处双排脚手架端口 除设置栏杆外 还必须设置横向斜撑 5 横向斜撑在同一节间 由底至顶层 呈之字形连续布置 8 脚手架搭设注意事项 1 配合进度 必须配合施工进度进行搭设 确保至少超出施工作业面一步 且一次搭设不应超过相邻连墙件以上 2 步 2 及时校正 每搭完一步脚手架后 应按规范规定及时校正步距 纵距 横距 及立杆垂直度 以避免积重难返 3 位置要正确 底座底板应准确放在定位线上 放线要按施工方案进行 变更要有记录 4 开始搭设 此时搭设立杆应每隔 6 跨设置一根抛撑 直至连墙件稳固后 方可椐情况拆除 5 及时设置连墙件 当架体搭至连墙件构造点时 在搭完该处立杆 纵横 向水平杆后 应即时设置连墙件 使用中严禁拆除 6 脚手架封闭交圈 同一步中纵向水平杆主尖四周交圈 应用直角扣件与 内外角固定 7 主节点 此处必须设置纵 横向水平杆各一根 用直角扣件固定立杆上 在脚手架使用期间 主节点的纵 横向水平杆和纵 横向扫地杆严禁拆除 8 稳定措施 当架体施工作业层超过连墙体 2 步时 应采取临时时稳定措 施 直至上一层连墙体搭完后方可根据情况拆除临时时稳定措施 9 同步搭设 剪刀撑 斜撑均应随立杆纵横向水平杆同步搭设 10 加强安全管理 确保人身安全 11 脚手架的架体内立杆距墙体净距大于 300mm 必须铺设站人片 站人片 设置平整牢固 12 脚手架施工层内立杆与建筑物之间应采用脚手片进行封闭 13 施工层以下外架每隔 3 步底部用密目网封闭 第七章 落地脚手架计算 双排脚手架 扣件式钢管落地脚手架的计算依据 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 一 参数信息一 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 18 5 m 立杆采用单立管 搭设尺寸为 立杆的横距为 1 05m 立杆的纵距为1 5m 大小横杆的步距 为1 8 m 内排架距离墙长度为0 20m 采用的钢管类型为 48 3 25 横杆与立杆连接方式为单扣件 取扣件抗滑承载力系数为 0 80 连墙件采用两步三跨 竖向间距 3 6 m 水平间距4 5 m 采用扣件连接 连墙件连接方式为双扣件 2 2 活荷载参数活荷载参数 施工均布活荷载标准值 3 000 kN m2 脚手架用途 结构脚手架 同时施工层数 2 层 3 3 风荷载参数风荷载参数 本工程地处安徽合肥市 基本风压0 35 kN m2 风荷载高度变化系数 z 为0 81 风荷载体型系数 s 为1 13 脚手架计算中考虑风荷载作用 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 1248 脚手板自重标准值 kN m2 0 300 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 竹笆片脚手板 栏杆挡板类别 栏杆 木脚手板挡板 每米脚手架钢管自重标准值 kN m 0 036 脚手板铺设总层数 10 5 5 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 120 00 立杆基础底面面积 m2 0 20 地基承载力调整系数 1 00 二 大横杆的计算二 大横杆的计算 按照 扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 第5 2 4条规定 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 杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大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 大横杆的自重标准值 P1 0 036 kN m 脚手板的自重标准值 P2 0 3 1 05 2 1 0 105 kN m 活荷载标准值 Q 3 1 05 2 1 1 05 kN m 静荷载的设计值 q1 1 2 0 036 1 2 0 105 0 169 kN m 活荷载的设计值 q2 1 4 1 05 1 47 kN m 图1 大横杆设计荷载组合简图 跨中最大弯矩和跨中最大挠度 图2 大横杆设计荷载组合简图 支座最大弯矩 2 2 强度验算强度验算 跨中和支座最大弯距分别按图1 图2组合 跨中最大弯距计算公式如下 跨中最大弯距为M1max 0 08 0 169 1 52 0 10 1 47 1 52 0 361 kN m 支座最大弯距计算公式如下 支座最大弯距为 M2max 0 10 0 169 1 52 0 117 1 47 1 52 0 425 kN m 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算 Max 0 361 106 0 425 106 4790 88 727 N mm2 大横杆的最大弯曲应力为 88 727 N mm2 小于 大横杆的抗压强度设计 值 f 205 N mm2 满足要求 3 3 挠度验算挠度验算 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下 其中 静荷载标准值 q1 P1 P2 0 036 0 105 0 141 kN m 活荷载标准值 q2 Q 1 05 kN m 最大挠度计算值为 0 677 0 141 15004 100 2 06 105 115000 0 990 1 05 15004 100 2 06 105 115000 2 425 mm 大横杆的最大挠度 2 425 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500 150 mm 与10 mm 满足要求 三 小横杆的计算三 小横杆的计算 根据JGJ130 2001第5 2 4条规定 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作为小横杆集中荷载 在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形 1 1 荷载值计算荷载值计算 大横杆的自重标准值 p1 0 036 1 5 0 054 kN 脚手板的自重标准值 P2 0 3 1 05 1 5 2 1 0 158 kN 活荷载标准值 Q 3 1 05 1 5 2 1 1 575 kN 集中荷载的设计值 P 1 2 0 054 0 158 1 4 1 575 2 459 kN 小横杆计算简图 2 2 强度验算强度验算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分 配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下 Mqmax 1 2 0 036 1 052 8 0 006 kN m 集中荷载最大弯矩计算公式如下 Mpmax 2 459 1 05 3 0 861 kN m 最大弯矩 M Mqmax Mpmax 0 866 kN m 最大应力计算值 M W 0 866 106 4790 180 888 N mm2 小横杆的最大弯曲应力 180 888 N mm2 小于 小横杆的抗压强度设计 值 205 N mm2 满足要求 3 3 挠度验算挠度验算 最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分 配的挠度和 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下 qmax 5 0 036 10504 384 2 06 105 115000 0 024 mm 大横杆传递荷载 P p1 p2 Q 0 054 0 158 1 575 1 786 kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下 pmax 1786 35 1050 3 10502 4 10502 9 72 2 06 105 115000 3 098 mm 最大挠度和 qmax pmax 0 024 3 098 3 122 mm 小横杆的最大挠度为 3 122 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050 150 7 与10 mm 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 按照扣件抗滑承 载力系数0 80 该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6 40kN 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 5 2 5 R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值 取6 40 kN R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 大横杆的自重标准值 P1 0 036 1 5 2 2 0 054 kN 小横杆的自重标准值 P2 0 036 1 05 2 0 019 kN 脚手板的自重标准值 P3 0 3 1 05 1 5 2 0 236 kN 活荷载标准值 Q 3 1 05 1 5 2 2 362 kN 荷载的设计值 R 1 2 0 054 0 019 0 236 1 4 2 362 3 678 kN R 6 40 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 1248kN m NG1 0 1248 1 50 2 2 0 036 1 80 18 50 2 862kN 2 脚手板的自重标准值 采用竹笆片脚手板 标准值为0 3kN m2 NG2 0 3 10 1 5 1 05 0 2 2 2 812 kN 3 栏杆与挡脚手板自重标准值 采用栏杆 木脚手板挡板 标准值为 0 14kN m NG3 0 14 10 1 5 2 1 05 kN 4 吊挂的安全设施荷载 包括安全网 0 005 kN m2 NG4 0 005 1 5 18 5 0 139 kN 经计算得到 静荷载标准值 NG NG1 NG2 NG3 NG4 6 864 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 3 1 05 1 5 2 2 4 725 kN 风荷载标准值按照以下公式计算 其中 Wo 基本风压 kN m2 按照 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 的规定采用 Wo 0 35 kN m2 Uz 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 0 81 Us 风荷载体型系数 取值为1 128 经计算得到 风荷载标准值 Wk 0 7 0 35 0 81 1 128 0 224 kN m2 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 1 2 6 864 1 4 4 725 14 851 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 6 864 0 85 1 4 4 725 13 859 kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw 0 85 1 4WkLah2 10 0 850 1 4 0 224 1 5 1 82 10 0 129 kN m 六 立杆的稳定性计算六 立杆的稳定性计算 不考虑风荷载时 立杆的稳定性计算公式为 立杆的轴向压力设计值 N 14 851 kN 计算立杆的截面回转半径 i 1 59 cm 计算长度附加系数参照 扣件式规范 表5 3 3得 k 1 155 当验算 杆件长细比时 取块1 0 计算长度系数参照 扣件式规范 表5 3 3得 1 5 计算长度 由公式 lo k h 确定 l0 3 118 m 长细比 Lo i 196 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 lo i 的计算结果查表得到 0 188 立杆净截面面积 A 4 57 cm2 立杆净截面模量 抵抗矩 W 4 79 cm3 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm2 14851 0 188 457 172 857 N mm2 立杆稳定性计算 172 857 N mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f 205 N mm2 满足要求 考虑风荷载时 立杆的稳定性计算公式 立杆的轴心压力设计值 N 13 859 kN 计算立杆的截面回转半径 i 1 59 cm 计算长度附加系数参照 扣件式规范 表5 3 3得 k 1 155 计算长度系数参照 扣件式规范 表5 3 3得 1 5 计算长度 由公式 l0 kuh 确定 l0 3 118 m 长细比 L0 i 196 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 lo i 的结果查表得到 0 188 立杆净截面面积 A 4 57 cm2 立杆净截面模量 抵抗矩 W 4 79 cm3 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm2 13858 96 0 188 457 129462 334 4790 188 336 N mm2 立杆稳定性计算 188 336 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 规范 5 3 6条不考虑风荷载时 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 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 4 001 kN 活荷载标准值 NQ 4 725 kN 每米立杆承受的结构自重标准值 Gk 0 125 kN m Hs 0 188 4 57 10 4 205 103 1 2 4 001 1 4 4 725 1 2 0 125 41 375 m 按 规范 5 3 6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米 按照下式调整且 不超过50米 H 41 375 1 0 001 41 375 39 731 m H 39 731 和 50 比较取较小值 经计算得到 脚手架搭设高度限值 H 39 731 m 脚手架单立杆搭设高度为18 5m 小于 H 满足要求 按 规范 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 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 4 001 kN 活荷载标准值 NQ 4 725 kN 每米立杆承受的结构自重标准值 Gk 0 125 kN m 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩 Mwk Mw 1 4 0 85 0 129 1 4 0 85 0 109 kN m Hs 0 188 4 57 10 4 205 103 1 2 4 001 0 85 1 4 4 725 0 188 4 57 100 0 109 4 79 1 2 0 1 25 32 495 m 按 规范 5 3 6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米 按照下式调整且 不超过50米 H 32 495 1 0 001 32 495 31 472 m H 31 472 和 50 比较取较小值 经计算得到 脚手架搭设高度限值 H 31 472 m 脚手架单立杆搭设高度为18 5m 小于 H 满足要求 八 连墙件的稳定性计算八 连墙件的稳定性计算 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算 Nl Nlw N0 风荷载标准值 Wk 0 224 kN m2 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw 16 2 m2 按 规范 5 4 1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力 kN N0 5 000 kN 风荷载产生的连墙件轴向力设计值 kN 按照下式计算 Nlw 1 4 Wk Aw 5 077 kN 连墙件的轴向力设计值 Nl Nlw N0 10 077 kN 连墙件承载力设计值按下式计算 Nf A f 其中 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 l i 200 15 9的结果查表得到 0 966 l为内排 架距离墙的长度 又 A 4 57 cm2 f 205 N mm2 连墙件轴向承载力设计值为 Nf 0 966 4 57 10 4 205 103 90 5 kN Nl 10 077 Nf 90 5 连墙件的设计计算满足要求 连墙件采用双扣件与墙体连接 由以上计算得到 Nl 10 077小于双扣件的抗滑力 12 8 kN 满足要求 连墙件扣件连接示意图 九 立杆的地基承载力计算九 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 120 kPa 其中 地基承载力标准值 fgk 120 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 74 256 kPa 其中 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 N 14 851 kN 基础底面面积 A 0 2 m2 p 74 256 fg 120 kPa 地基承载力满足要求 第八章 悬挑脚手架计算 型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据 建筑施工扣件式钢管脚手架安全 技术规范 JGJ130 2001 建筑结构荷载规范 GB 50009 2001 钢结 构设计规范 GB 50017 2003 建筑施工安全检查评分标准 JGJ59 99 建筑施工高处作业安全技术规范 JGJ80 91 以及本工程的施工图纸 一 参数信息一 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 18 5 m 立杆采用单立杆 搭设尺寸为 立杆的纵距为 1 5m 立杆的横距为1 05m 立杆的步距为 1 8 m 内排架距离墙长度为0 20 m 采用的钢管类型为 48 3 25 未考虑钢管的负差 计算中取该类型钢 管 横杆与立杆连接方式为单扣件 取扣件抗滑承载力系数 0 80 连墙件布置取两步三跨 竖向间距 3 6 m 水平间距4 5 m 采用扣件连 接 连墙件连接方式为双扣件 2 2 活荷载参数活荷载参数 施工均布荷载 kN m2 3 000 脚手架用途 结构脚手架 同时施工层数 2 层 3 3 风荷载参数风荷载参数 本工程地处安徽合肥市 查荷载规范基本风压为0 350kN m2 风荷载高度 变化系数 z为0 810 风荷载体型系数 s为1 128 计算中考虑风荷载作用 4 4 静荷载参数静荷载参数 每米立杆承受的结构自重荷载标准值 kN m 0 1248 脚手板自重标准值 kN m2 0 300 栏杆挡脚板自重标准值 kN m 0 150 安全设施与安全网自重标准值 kN m2 0 005 脚手板铺设层数 10 层 脚手板类别 竹笆片脚手板 栏杆挡板类别 栏杆 竹笆片脚手板挡板 5 5 水平悬挑支撑梁水平悬挑支撑梁 悬挑水平钢梁采用16a号槽钢 其中建筑物外悬挑段长度1 35m 建筑物内 锚固段长度 3 m 与楼板连接的螺栓直径 mm 16 00 楼板混凝土标号 C35 6 6 拉绳与支杆参数拉绳与支杆参数 钢丝绳安全系数为 8 000 钢丝绳与墙距离为 m 3 000 悬挑水平钢梁采用选择6 19钢丝绳 钢 丝绳公称抗拉强度1700MPa 直径17mm钢 丝绳与建筑物拉结 最里面钢丝绳距离建 筑物 1 2 m 二 大横杆的计算二 大横杆的计算 按照 扣件式钢管脚手架安 全技术规范 JGJ130 2001 第5 2 4条规定 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自重和施工活荷 载作为均布荷载计算大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 大横杆的自重标准值 P1 0 036 kN m 脚手板的自重标准值 P2 0 3 1 05 2 1 0 105 kN m 活荷载标准值 Q 3 1 05 2 1 1 05 kN m 静荷载的设计值 q1 1 2 0 036 1 2 0 105 0 169 kN m 活荷载的设计值 q2 1 4 1 05 1 47 kN m 图1 大横杆设计荷载组合简图 跨中最大弯矩和跨中最大挠度 图2 大横杆设计荷载组合简图 支座最大弯矩 2 2 强度验算强度验算 跨中和支座最大弯距分别按图1 图2组合 跨中最大弯距计算公式如下 跨中最大弯距为M1max 0 08 0 169 1 52 0 10 1 47 1 52 0 361 kN m 支座最大弯距计算公式如下 支座最大弯距为 M2max 0 10 0 169 1 52 0 117 1 47 1 52 0 425 kN m 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算 Max 0 361 106 0 425 106 4790 88 727 N mm2 大横杆的最大弯曲应力为 88 727 N mm2 小于 大横杆的抗压强度设计 值 f 205 N mm2 满足要求 3 3 挠度验算挠度验算 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下 其中 静荷载标准值 q1 P1 P2 0 036 0 105 0 141 kN m 活荷载标准值 q2 Q 1 05 kN m 最大挠度计算值为 0 677 0 141 15004 100 2 06 105 115000 0 990 1 05 15004 100 2 06 105 115000 2 425 mm 大横杆的最大挠度 2 425 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500 150 mm 与10 mm 满足要求 三 小横杆的计算三 小横杆的计算 根据JGJ130 2001第5 2 4条规定 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作为小横杆集中荷载 在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形 1 1 荷载值计算荷载值计算 大横杆的自重标准值 p1 0 036 1 5 0 054 kN 脚手板的自重标准值 P2 0 3 1 05 1 5 2 1 0 158 kN 活荷载标准值 Q 3 1 05 1 5 2 1 1 575 kN 集中荷载的设计值 P 1 2 0 054 0 158 1 4 1 575 2 459 kN 小横杆计算简图 2 2 强度验算强度验算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分 配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下 Mqmax 1 2 0 036 1 052 8 0 006 kN m 集中荷载最大弯矩计算公式如下 Mpmax 2 459 1 05 3 0 861 kN m 最大弯矩 M Mqmax Mpmax 0 866 kN m 最大应力计算值 M W 0 866 106 4790 180 888 N mm2 小横杆的最大弯曲应力 180 888 N mm2 小于 小横杆的抗压强度设计 值 205 N mm2 满足要求 3 3 挠度验算挠度验算 最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分 配的挠度和 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下 qmax 5 0 036 10504 384 2 06 105 115000 0 024 mm 大横杆传递荷载 P p1 p2 Q 0 054 0 158 1 575 1 786 kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下 pmax 1786 35 1050 3 10502 4 10502 9 72 2 06 105 115000 3 098 mm 最大挠度和 qmax pmax 0 024 3 098 3 122 mm 小横杆的最大挠度为 3 122 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050 150 7 与10 mm 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 按照扣件抗滑承 载力系数0 80 该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6 40kN 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 5 2 5 R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值 取6 40 kN R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 大横杆的自重标准值 P1 0 036 1 5 2 2 0 054 kN 小横杆的自重标准值 P2 0 036 1 05 2 0 019 kN 脚手板的自重标准值 P3 0 3 1 05 1 5 2 0 236 kN 活荷载标准值 Q 3 1 05 1 5 2 2 362 kN 荷载的设计值 R 1 2 0 054 0 019 0 236 1 4 2 362 3 678 kN R 6 40 kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求 五 脚手架立杆荷载的计算五 脚手架立杆荷载的计算 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 1248kN m NG1 0 1248 1 50 2 2 0 036 1 80 18 50 2 862kN 2 脚手板的自重标准值 采用竹笆片脚手板 标准值为0 3kN m2 NG2 0 3 10 1 5 1 05 0 2 2 2 812 kN 3 栏杆与挡脚手板自重标准值 采用栏杆 竹笆片脚手板挡板 标准值 为0 15kN m NG3 0 15 10 1 5 2 1 125 kN 4 吊挂的安全设施荷载 包括安全网 0 005 kN m2 NG4 0 005 1 5 18 5 0 139 kN 经计算得到 静荷载标准值 NG NG1 NG2 NG3 NG4 6 939 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 3 1 05 1 5 2 2 4 725 kN 风荷载标准值按照以下公式计算 其中 Wo 基本风压 kN m2 按照 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 的规定采用 Wo 0 35 kN m2 Uz 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 0 81 Us 风荷载体型系数 取值为1 128 经计算得到 风荷载标准值 Wk 0 7 0 35 0 81 1 128 0 224 kN m2 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 1 2 6 939 1 4 4 725 14 941 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 6 939 0 85 1 4 4 725 13 949 kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw 0 85 1 4WkLah2 10 0 850 1 4 0 224 1 5 1 82 10 0 129 kN m 六 立杆的稳定性计算六 立杆的稳定性计算 不考虑风荷载时 立杆的稳定性计算公式为 立杆的轴向压力设计值 N 14 941 kN 计算立杆的截面回转半径 i 1 59 cm 计算长度附加系数参照 扣件式规范 表5 3 3得 k 1 155 当验算 杆件长细比时 取块1 0 计算长度系数参照 扣件式规范 表5 3 3得 1 5 计算长度 由公式 lo k h 确定 l0 3 118 m 长细比 Lo i 196 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 lo i 的计算结果查表得到 0 188 立杆净截面面积 A 4 57 cm2 立杆净截面模量 抵抗矩 W 4 79 cm3 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm2 14941 0 188 457 173 905 N mm2 立杆稳定性计算 173 905 N mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f 205 N mm2 满足要求 考虑风荷载时 立杆的稳定性计算公式 立杆的轴心压力设计值 N 13 949 kN 计算立杆的截面回转半径 i 1 59 cm 计算长度附加系数参照 扣件式规范 表5 3 3得 k 1 155 计算长度系数参照 扣件式规范 表5 3 3得 1 5 计算长度 由公式 l0 kuh 确定 l0 3 118 m 长细比 L0 i 196 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 lo i 的结果查表得到 0 188 立杆净截面面积 A 4 57 cm2 立杆净截面模量 抵抗矩 W 4 79 cm3 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 N mm2 13948 96 0 188 457 129462 334 4790 189 383 N mm2 立杆稳定性计算 189 383 N mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f 205 N mm2 满足要求 七 连墙件的计算七 连墙件的计算 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算 Nl Nlw N0 风荷载标准值 Wk 0 224 kN m2 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw 16 2 m2 按 规范 5 4 1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力 kN N0 5 000 kN 风荷载产生的连墙件轴向力设计值 kN 按照下式计算 Nlw 1 4 Wk Aw 5 077 kN 连墙件的轴向力设计值 Nl Nlw N0 10 077 kN 连墙件承载力设计值按下式计算 Nf A f 其中 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 l i 200 15 9的结果查表得到 0 966 l为内排 架距离墙的长度 又 A 4 57 cm2 f 205 N mm2 连墙件轴向承载力设计值为 Nf 0 966 4 57 10 4 205 103 90 5 kN Nl 10 077 Ru 18 969KN 经计算 选此型号钢丝绳能够满足要求 钢丝拉绳 斜拉杆 的拉环强度计算 钢丝拉绳 斜拉杆 的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N 为 N RU 18 969kN 钢丝拉绳 斜拉杆 的拉环的强度计算公式为 其中 f 为拉环受力的单肢抗剪强度 取 f 50N mm2 所需要的钢丝拉绳 斜拉杆 的拉环最小直径 D 18969 4 3 142 50 1 2 22mm 十二 锚固段与楼板连接的计算十二 锚固段与楼板连接的计算 1 1 水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环 拉环强度计算如下 水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环 拉环强度计算如下 水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R 0 069 kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为 其中 f 为拉环钢筋抗拉强度 按照 混凝土结构设计规范 10 9 8条 f 50N mm2 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D 69 451 4 3 142 50 2 1 2 0 94 mm 水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面 并要保证两侧 30cm以上锚固长度 2 2 水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓 螺栓粘结力锚固强度计算如下 水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓 螺栓粘结力锚固强度计算如下 锚固深度计算公式 其中 N 锚固力 即作用于楼板螺栓的轴向拉力 N 0 069kN d 楼板螺栓的直径 d 16mm fb 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度 计算中取1 57N mm2 f 钢材强度设计值 取215N mm2 h 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度 经过计算得到 h 要大 于 69 451 3 142 16 1 57 0 88mm 螺栓所能承受的最大拉力 F 1 4 3 14 162 215 10 3 43 21kN 螺栓的轴向拉力N 0 069kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F 43 206kN 满足要求 3 3 水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓 混凝土局部承压计算如下 水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓 混凝土局部承压计算如下 混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式 其中 N 锚固力 即作用于楼板螺栓的轴向压力 N 13 1kN d 楼板螺栓的直径 d 16mm b 楼板内的螺栓锚板边长 b 5 d 80mm fcc 混凝土的局部挤压强度设计值 计算中取0 95fc 16 7N mm2 经过计算得到公式右边等于103 52 kN 大于锚固力 N 13 10 kN 楼板 混凝土局部承压计算满足要求 第九章 脚手架的检查与验收 1 脚手架必须由持有效上岗证的专业技术人员搭设 2