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文档简介
1 工程概况22 编制依据23 施工组织33.1 组织领导机构级职责33.2人员要求33.3方案选型34 脚手架设计45 脚手架材料准备105.1 双排落地式扣件钢管脚手架材料准备105.2 型钢外挑脚手架材料准备115.3基础验收,立杆定位放线116 搭设双排落地式扣件钢管脚手架进度。116.1 脚手架搭接步骤116.2 搭设型钢外挑脚手架的进度126.3 质量保证注意事项126.4脚手架安全技术措施136.5 搭设型钢外挑脚手架的质量要求146.6 搭接作业166.7 脚手架定的拆除176.8 防雷避电措施186.9 其他安全生产、文明施工措施187 设计计算197.1 双排落地式扣件钢管脚手架设计计算191)小横杆的计算192) 大横杆的计算213)扣件抗滑的计算234) 脚手架荷载标准值:245)立杆的稳定性计算:256) 最大搭设高度的计算:277) 连墙杆的计算:298) 立杆的地基承载力计算:297.2 悬挑式脚手架设计计算301)小横杆的计算302)大横杆的计算324)脚手架荷载标准值:355)立杆的稳定性计算:376)连墙件的计算:397)外挑架的受力计算:408)锚固段与楼板连接的计算:421 工程概况工程名称: 建设地点:建筑面积:结构形式:框架结构建筑层数:工期要求:2 编制依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)建筑施工安全检查标准(JGJ5999)钢结构设计规范(GB50017-2003)建筑结构荷载规范(GB50009-2001)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)建筑施工手册第四版中国建筑工业出版社本工程施工图纸、本省有关文件等3 施工组织3.1 组织领导机构级职责安全生产、文明施工是达到无重大伤亡事故的必然保障,也是我项目部创建“省级文明工地”的根本要求,为此项目部成立以项目经理为组长的安全生产领导小组,其机构组成组成人员编制及责任分工如下:组长: (项目经理)负责全面协调工作副组长:(技术负责人)全面安全技术工作 (工长)负责现场指挥、协调组员:安全员等项目管理人员负责现场具体安全管理工作3.2人员要求项目经理、安全员安全生产考核合格证书复印件现场架子工特种作业人员岗位复印件3.3方案选型3.3.1 外脚手架是施工用的临时结构,是施工必须使用的重要工具设备,是为了保证高处作业安全、顺利进行施工而搭设的工作台。它承受结构施工外墙模板支撑力。要求脚手架必须有足够的承载能力、刚度和稳定性,在施工荷载作用下不发生失稳倒塌及超过允许要求的变形、倾斜、摇晃或扭曲现象,以确保安全。3.3.2 根据本工程的特点及进度要求,对结构及防护所需的外架的形式选定如下:结构期间A栋地下室、一层采用双排落地式扣件钢管脚手架,从肥槽底部开始搭设,搭设高度至二层顶板上1.2m处;B栋一层采用双排落地式扣件钢管脚手架,从肥槽开始搭设,搭设高度至二层顶板上1.2m处。A栋、B栋二层至四层采用钢型外挑脚手架。3.3.3 安全通道:用钢管脚手架搭设,顶部满铺两层50mm厚脚手板。3.3.4 地下室、一层脚手架外500mm设200200mm的排水沟。4 脚手架设计4.1 基础处理:基础采用300mm厚3:7灰土夯实找平,上面铺50mm的C20素混凝土。4.2 双排落地式扣件钢管脚手架采用外径48mm,壁厚3.5mm的钢管,外架宽1000mm,距墙面200mm,横杆纵距1800mm,立杆横距1000mm,立杆纵距1200mm;4.3 型钢外挑脚手架采用外径48mm,壁厚3.5mm的钢管,外架宽900mm,距墙面200mm,横杆纵距1800mm,立杆横距1050mm,立杆纵距1200mm,型钢16a的型钢,槽钢作为支撑钢梁,建筑物外悬挑段长度为1500mm,建筑物内锚固长度3000mm,间距1500mm,并分别在槽钢室内端部、室外悬挑部位加设20双肢套箍梁端设钢丝绳反拉于上面结构层预埋吊环上。4.4立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。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邻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;搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。4.5 大横杆置于小横杆之下,立柱内侧,用直角扣件与立杆扣紧,采用至少6m且同一步大横杆四周要交圈。大横杆采用对接扣件连接,其接头交错布置,不在同步同跨内;相邻接头水平距离不小于50cm,各接头距立柱距离不大于纵距的1/3,大横杆在同一步架内纵向水平高差不超过全长的1/300,局部高差不超过5cm。4.6 每一立杆与大横杆相交处都必须设置一根小横杆,并采用直角扣件扣紧在大横杆上,该杆轴线偏离主节点不大于15cm。小横杆间距与立杆纵距相同,且根据作业层脚手架搭接的需要,在两里逐渐等距设置1根小横杆,最大间距不超过75cm。小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于10cm,伸出里排大横杆距离结构外边缘15cm。上下层小横杆在立杆处错开布置,同层的相邻小横杆在立杆处相同布置。4.7 纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离支座上皮20cm的立杆上,横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。对于立杆存在较大高差时,扫地杆错开,高处的纵向扫地杆向底处延长两跨与立杆固定。4.8 本工程脚手架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式,随立杆、纵横向水平杆同步搭设,用通长剪刀撑沿架高连续布置,全部采用单杆通长剪刀撑。剪刀撑没6步4跨设置一道,斜杆与地面的夹角在450-600之间。斜杆相交点处于同一直线上,并沿架高连续布置,剪刀撑的一根斜杆扣在立杆上,另一根扣在小横杆伸出的端头上,两端分别用旋转扣件固定,在其中增加2-4各扣节点,所有固定点距主节点距离不大于15cm。为保证剪刀撑的顺直,同时充分考虑剪刀撑的安全作用,剪刀撑采用对接扣件连接,保证钢管和对接扣件的质量,保证必须日常检查。本工程除每一拐角处设置横向斜撑处,中间每隔6跨设置一道。横向斜撑在同一节间,有低至顶层呈之字形连续分布,斜杆采用通长杆件,使用旋转扣件固定在与之相交的立杆或横向水平杆的伸出端。4.9 在作业层下部加设一道水平兜网,随作业层上升。首层满铺一层脚手板,以上每隔6层也需要满铺一层脚手板,并设置安全网及防护栏杆。脚手板设置在三根横向水平杆上,并在两端8cm处用直径14号的镀锌钢丝箍绕2-3圈固定。脚手板应平铺、满铺、铺稳,接缝处设连根小横杆,各杆件距离接缝距离均不大于15cm。靠墙一侧的脚手板距离结构距离不大于15cm,拐角处两个方向的脚手板重叠放置,避免出现探头及空挡现象。4.10 连墙件采用刚性连接,采用外径48mm,3.5mm厚的钢管,与脚手架连接采用直角扣件。设置为2步2跨,竖向间距3.60米,水平间距2.40米。第一道连墙件从约3m标高开始设置,连墙件尽量靠近主节点,偏离主节点不大于300mm。4.11在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。对接扣件开口应朝上或朝内,直角扣件开口应朝上。4.12设作业层栏杆和挡脚板的设置:栏杆与挡脚板的搭设在外立杆的内侧,上栏杆上皮高度为1.2m,挡脚板高度不小于180mm,中栏杆居中置。4.13 脚手架首层设出入通道,人员上下脚手架必须走设安全防护的出入通(梯)道,有楼内至操作层,严禁攀援脚手架。5 脚手架材料准备5.1 双排落地式扣件钢管脚手架材料准备5.1.1本工程所用架管为外径48,壁厚3.5mm的焊接钢管。搭设前必须涂刷两道防锈漆。5.1.2 脚手架钢管尺寸、横向水平最大长度2.2m,其他杆最大长度为6.5m,每根钢管的最大质量不大于25KG。5.1.3 钢管表面平直光滑,无裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划痕。5.1.4 扣件材质必须符合钢管脚手架扣件(GB15831)规定。5.1.5 新扣件具有生产许可证,法定检验单位的测试报告和产品合格证书。对扣件有怀疑时,按现行国家标准钢管脚手架扣件(GB15831)规定抽烟检测。对不合格品禁止使用。5.1.6 旧扣件使用前,先进性质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓进行更换处理。5.1.7 新旧扣件均进行防锈处理。5.1.8 密目式安全网必须符合GB16909-1997标准要求。5.1.9木架板:厚度5cm,无黄心、腐朽、虫蛀、死结,材质符合GB502062002规范中级木材标准。5.2 型钢外挑脚手架材料准备5.2.1槽钢16a型钢4.5m长:无损伤,无老锈,材料符合GB标准,严格除锈,刷防锈漆两遍,面刷黄色调和漆待用。所有槽钢在两端及受力部分焊封角钢板加强。5.2.2 钢丝绳:无损伤,毛刺,材质符合GB89181996标准5.2.3预埋吊环;HPB235(Q235)号热轧圆钢,外观无损伤,材质复检符合HPB235号钢材标准。5.2.4 其他钢管、扣件要求与双排落地式扣件钢管脚手架要求相同。5.3基础验收,立杆定位放线按施工设计放线、铺垫板、设置底座或标定立杆位置。根据构造要求在建筑物四角用尺子量出内、外立杆离墙距离,并做好标记;用钢尺拉直,分出立杆位置,并用小竹片点出立杆标记;垫板、底座应准确的放在定位线上,垫板必须铺放平整,不等悬空。 脚手架地基与基础的施工,根据脚手架搭设高度,回填土必须夯实。保证基础能承载上部结构荷载。6 搭设双排落地式扣件钢管脚手架进度。6.1 脚手架搭接步骤配合施工进度一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步。 在固定的地基弹线上,按照下列顺序搭接:立杆定位摆放扫地杆竖立杆并与扫地杆扣紧装扫地横杆,并与立杆和扫地杆扣紧装第一步大横杆并与各立杆紧扣安第一步小横杆安第二步大横杆安第二步小横杆加设斜撑杆,上端与第二步大横杆扣紧安第三、四步大横杆和小横杆安装二层与柱拉杆接立杆加设剪力撑铺设脚手板,绑扎防护及挡脚板、立挂安全网。6.2 搭设型钢外挑脚手架的进度 安放、调校、稳固悬挑梁16a槽钢铺木脚手板立杆定位摆放扫地杆竖立杆并与扫地杆扣紧装扫地横杆,并与立杆和扫地杆扣紧装第一步大横杆并与各立杆紧扣安第一步小横杆安第二步大横杆安第二步小横杆加设斜撑杆,上端与第二步大横杆扣紧安第三、四步大横杆和小横杆安装二层与柱拉杆接立杆加设剪力撑铺设脚手板,绑扎防护及挡脚板、立挂安全网。6.3 质量保证注意事项6.3.1 脚手架及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收。合格后方可投入使用或继续使用。1) 基础完工后及脚手架搭设前;2)作业层施加荷载前;3) 持续使用长达6月;4) 达到设计高度后;5) 遇到六极大风与大雨后;6)停用超过一个月。7) 在使用过程中发现显著变形、沉降、拆除杆件和拉结及安全隐患存在的情况时;6.3.2 脚手架使用中,应定期对规定的项目进行检查。6.3.3 作业层上施工荷载应符合设计要求,不得超载。不得将模板支架、缆风绳固定在脚手架上;严禁悬挂起重设备。6.3.4 在脚手架使用期间,严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆和连墙件。6.3.5 六级及以上大风和雨天应停止脚手架的搭设、拆除及施工作业。6.3.6 安全网总体颜色应当一致,一里面安全网的颜色不得出现过大色差,安全网挂设必须紧凑,表面绷紧。脚手架钢管颜色一致。6.4脚手架安全技术措施(1)脚手架搭设人员是经过考核合格的专业架子工,体检合格后方能持证上岗。(2)搭设人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。(3)作业层上施工荷载不能超过设计要求,不能将模板支架、混凝土输送管道固定在脚手架上,脚手架严禁悬挂起重设备。(4)当有六级及六级以上大风和雨天气时,立即停止脚手架的搭设和拆除作业,雨后必要时板上铺草帘子。(5)安全网采用标准密目式安全网,按部颁标准进行搭设或拆除。(6)脚手架使用期间严禁拆除主节点处的纵横向水平杆、扫地杆及连墙件。(7)由水电工长安排专业电工设置避雷设施、做好可靠接地装置。(8)脚手架板上特别是马道上的建筑垃圾必须经常清除。(9)拆除脚手架时,地面设围栏、警戒标志,并派专人看护,严禁非操作人员入内。(10)卸料平台安装后使用前,经施工负责人验收确认,使用中由-专人检查。平台的施工荷载应按3000N/m计算(主要考虑卸料、村料的不均匀性),使用荷载要控制在2000N/m以内。平台的任何地方均不得与脚手架、模板支撑等杆件相连接。平台底部采用5cm厚木板挤严、固定可靠,不能有移动和空隙,以保证作业安全。平台周围应按临边要求设置栏杆及钢板网,连接牢固,应能承受1000N外力。在明显处设标牌,标明使用要求和限载重量。(11)安全通道:为保证施工人员进出施工现场时安全,防止高空坠物伤人,特在建筑物首层入口及井架出入口设置安全通道。安全通道采用钢管架支撑,上部满铺竹杆及防护网以防止坠物。 其余临时进作业面通道必须搭设防护棚。防护棚搭出约2m,其支撑是靠支在外架上的钢管,在钢管上铺设七夹板和安全网。6.5 搭设型钢外挑脚手架的质量要求1) 剪刀撑设置间距为9m一排剪刀撑。2) 纵向水平杆设置在立杆内测,纵向水平杆接长采用对接扣件连接,交错布置,两根相邻纵向水平接头设置相互错开不小于500mm,各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1/3。3) 纵向搭接长度不小于1m,并等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于100mm。4) 纵向水平杆的各节点采用直角扣件固定在横向水平杆上。5) 横向水平杆各节点处必须设置并采用直角扣件口街且严禁拆除。6) 脚手板必须垂直于墙面横向铺设,满铺到位,不留空位。四角用18#铁丝双股并联绑扎,固定在纵向水平杆上,要求绑扎牢固,交接处平整,无空头板。7) 脚手片底层满铺,中间每隔三层,操作层的上下层顶层都必须满铺。8) 教授片外侧自第二步起必须设30cm高出脚踢板。9) 脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离底座上不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆宜采用直角扣件固定在紧靠纵向扫顶杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一干地上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延伸处两跨与立杆固定,高低差不小于1m。靠近坡上方的立杆轴线的边坡的距离不小于500mm。10) 立杆必须用连墙件与建筑可靠连接。11)立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。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邻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;搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。6.6 搭接作业1) 搭设场地应平整、夯实并设置排水设施。基础必须做到不积水、不沉陷。2) 搭设、拆除及脚手架施工前安全教育和技术交底措施。3)高处作业的人员操作规程和防护用品配备措施。4) 不得将模板支架、缆风绳、砼输管等固定在脚手架上。5) 周边脚手架应从一个角部开始并向两边延伸交圈搭设。6) 应按定位依次竖起立杆,将立杆与纵、横向扫地杆连接固定,然后按照搭接步骤依次搭接。7) 剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件和连墙杆应随搭升得架子一起设置。8) 搭设过程中划出工作标志区,禁止行人进入,统一指挥、上下呼应、动作协调,严禁在无人指挥下作业。当解开与另一个人有关扣件时必须先告诉对方,并得到允许,以防坠落伤人。9) 脚手架及时与结构拉结或采取临时支顶,以保证搭设安全,未完成脚手架在每天收工前,一定要确保架子稳定。10) 在搭设过程中应由安全员、架子班长等进行检查、验收和签证。每次验收完,达到设计施工要求后挂合格牌。11) 工人在架子上进行搭设作业时,作业面宜铺设必要的脚手板并临时固定。工人必须戴安全帽和佩戴安全带。不得单人进行构建的搭接和其他易发生失衡、脱手、碰撞等不安全作业。6.7 脚手架定的拆除1)拆除脚手架前的准备工作:a全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系是否符合构造要求。b工长进行脚手架安全技术交底。c清除脚手架上的杂物及地面障碍物。2)拆除脚手架:a拆除作业必须由上而下逐层进行。b连墙件必须随脚手架逐层拆除,在其他杆件拆到连墙杆高度时,最后拆除连墙杆。严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架。分段拆除高差不应大于二步。c当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度时,在适当位置搭设临时抛撑后,再拆除连墙件。d各种构配件严禁扔到地面,运到地面的构配件及时检查,进行维修和保养并分类码放。6.8 防雷避电措施 本工程脚手架避雷措施执行施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-88)标准1) 工程采用避雷针与大横贯联通、接地线与整栋建筑物楼层内避雷系统连成一体。2) 每栋楼各设置4根避雷针,避雷针采用直径12mm镀锌钢筋制作,高度1.5m,设置在脚手架四角立杆上,并将所有最上层的大横杆全部连通,形成避雷网络。3) 接地线采用镀锌钢片,将立杆分别与建筑物楼层内的避雷系统连成一体。4) 接地线和避雷线的连接采用焊接,焊接长度不大于钢片宽度的2倍,同时检查与其他金属或埋地电缆之间安全距离不小于3m,避免发生击穿事故。6.9 其他安全生产、文明施工措施1) 脚手架搭拆人员必须是进过考试的专业架子工,并持上岗证,同时定期对上岗人员进行体检,体检合格者方可上岗。2) 严禁外径48mm与51mm的钢管混合使用。3) 进入施工现场的人员必须带好安全帽,高空作业系好安全带,穿好防滑鞋等,现场严禁吸烟。4) 严禁酗酒人员上架作业,施工时要求精神集中、严禁开玩笑和打闹。5) 施工人员严禁凌空抛杆件、物料、扣件及其他,对于装拆工具应放在工具袋内,防止掉落伤人。6)上架子作业人员上下均应走人行通道,不准攀爬架子。7) 脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改,若需要拆除时,须经技术部门同意后由架子工完成。8) 不准在脚手架上吊挂重物。9) 拆除架子需使用电焊气割时,派专业人员进行操作,并做好防火措施。10) 脚手架堆放场地要做到整洁、摆放合理、专人保管。并建立严格的领取手续。7 设计计算7.1 双排落地式扣件钢管脚手架设计计算1)小横杆的计算(1)小横杆按简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆上面。用小横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。荷载计算值小横杆自重标准值:P1=0.0381.20=0.046 KN脚手板荷载标准值:P2=0.351.001.20/3=0.14 KN活荷载标准值:Q=3.001.001.20/3=1.20 KN荷载计算值:P=1.20.05+1.20.140+1.41.20=1.90 KNl/3l/3l/3小横杆计算简图PqP(2)强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算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=ql2/8集中荷载最大弯矩计算公式:Mpmax=Pl/3M=1.200.0381.001.00/8+1.901.00/3=0.64 KN.m=M/W=6.4E+0.5/5080=126 N/mm2小横杆的容许强度为=205 N/mm2(3) 挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下:qmax=5ql4/384EI集中荷载最大挠度计算公式:pmax=Pl(3l2-4l2/9)/72EI小横杆自重均布荷载引起的最大挠度:pmax=50.0381000100010001000/(9.463E+12)=0.02 mm集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算值:集中荷载标准值P=0.05+0.14+1.20=1.39 KNpmax=13901000(2.56E+06)/(1.81E+12)=1.96 mm最大挠度和=0.02+1.96=1.98 mm小横杆的最大挠度容许挠度=l/150=6.67mm,且小于10 mm。小横杆的最大计算挠度,小于小横杆的最大挠度容许挠度,满足设计要求。2) 大横杆的计算(1) 大横杆按三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆上面。按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。荷载值计算大横杆的自重标准值 P1=0.038 KN脚手板的荷载标准值 P2=0.351.00/3=0.12 KN/m活荷载标准值 Q=3.001.00/3=1.00 KN/m静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.12=0.19 KN/m活荷载的设计值 q2=1.41.00=1.40 KN/mlllq1 lllq2q2 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)lllq1 lllq2大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)(2)强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式为:M1max=0.08q1l2+0.10q2l2跨中最大弯矩为:M1=0.080.191.201.20+0.1001.401.201.20=0.22 KN.m支座最大弯矩计算公式:M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2支座最大弯矩:M2=-0.100.191.201.20-0.1171.401.201.20=0.26 KN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:=M/W=(2.60E+05) /5080=51.181 N/mm2 小横杆的容许强度为=205 N/mm2大横杆的最大计算强度,小于大横杆的最大容许强度,满足设计要求。(3) 挠度计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:max=0.677q1l4/100EI+0.990q2l4/100EI 静荷载的标准值 q1=0.038+0.12=0.16 KN/m 活荷载的设计值 q2=1 KN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度1=0.6770.16(2.07E+12)/(2.511E+12)=0.09 mm2=0.99 1.00(2.07E+12)/(2.511E+12)=0.82 mm=0.09+0.82=0.91 mm大横杆的最大挠度容许挠度=l/150=8.00 mm,且小于10 mm。大横杆的最大计算挠度,小于大横杆的最大容许挠度,满足设计要求。3)扣件抗滑的计算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)RRc式中 Rc扣件抗滑承载力设计值,取8 KN;当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力取8kN;双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力取12kN;R纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值。荷载值计算横杆的自重标准值 P1=0.0381.00=0.038 KN脚手板的荷载标准值 P2=0.351.001.20/2=0.21 KN活荷载标准值 Q=3.001.001.20/2=1.80 KN荷载的计算 R=1.20.04+1.20.21+1.41.80=2.82KN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!4) 脚手架荷载标准值: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:每米立杆承受的结构自重标准值(KN/m), NG1 k=0.116112.2=1.42 KN脚手板的自重标准值(KN/m2), NG2 k=0.3521.201.30/2=0.55 KN栏杆与档脚手板自重标准值(KN/m), NG3 k= 0.111.202/2=0.13 KN吊钩的安全设施荷载,包括安全网自重标准值(KN/m2), NG4 k=0.0491.2012.2=0.72 KN 经计算得到,静荷载标准值NG= NG1 k+ NG2 k +NG3 k +NG4 k=2.82 KN活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外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NQk=3.0011.21.00/2=1.80 KN风荷载标准值应按照以下公式计算: Wk=0.7UzUsW0式中 W0基本风压(KN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用:W0=0.35 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=1.25Us风荷载体形系数:Us=1.20经计算得到,风荷载标准值Wk=0.70.351.251.20=0.37 KN/mm2考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式: N=1.2NGk+0.851.4NQk N=1.22.82+0.851.41.8=5.53 KN不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式: N=1.2NGk+1.4NQk N=1.22.82+1.41.8=5.91 KN风荷载设计值产生的立杆弯矩MW计算公式: MW=0.851.4Wklah2/10式中 Wk风荷载基本风压值(KN/m2); la立杆纵距(m); h立杆步距(m) MW=0.851.40.371.21.801.80/10=0.171KN.m5)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: =N/Af式中 N立杆的轴心压力设计值,N=5.19 KN; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到; i计算立杆的截面回转半径(mm);i=15.8mm A立杆净截面面积(mm2);A=489 W立杆净截面抵抗矩(mm3);W=5080 -钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2); f钢管立杆抗压强度设计值(N/mm2)f=205 N/mm2; l0计算长度(mm),参照扣件规范,由公式l0=kiuh计算确定。 ki计算长度附加系数,取其值1.155 u计算长度系数,参照扣件式规范表5.3.3;u=1.50 h立杆步距;h=1800 l0=1.1151.501800=3119 mm =l0/i=3119/15.8=197 =0.207 = N/Af = N/A=59100.207489=58 N/mm2; f=205 N/mm2 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式f,满足要求。不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式:=N/A+MW/Wf式中 N立杆的轴心压力设计值,N=5.19 KN; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到; i计算立杆的截面回转半径(mm);i=15.8mm A立杆净截面面积(mm2);A=489 W立杆净截面抵抗矩(mm3);W=5080 -钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2); f钢管立杆抗压强度设计值(N/mm2)f=205 N/mm2; l0计算长度(mm),参照扣件规范,由公式l0=kiuh计算确定。 ki计算长度附加系数,取其值1.155 u计算长度系数,参照扣件式规范表5.3.3;u=1.50 h立杆步距;h=1800 l0 =1.1551.501800=3119 mm =l0/i=311915.8=197 =0.207 =N/A+MW/Wf=N/A+MW/W=55300.207489+1710005080=88 N/mm2;f= 205N/mm2;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式f,满足要求。6) 最大搭设高度的计算: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: Hs=A-(1.2NG2k+1.4NQk)/1.2gk式中 NG2k构配件自重标准值产生的轴向力,NG2k=1.40KN; gk每米立杆承受的结构自重标准值,gk=0.1161 KN; 经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度Hs= 250.5 m。 脚手架搭设高度Hs等于或大于26m,按照公式H=Hs/(1+0.001 Hs)调整,且不超过50 m。 经计算得到,不考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值H=50.000 m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=A-(1.2NG2k+0.851.4(NQk+A.MWk/W)/1.2gk式中 NG2k构配件自重标准值产生的轴向力,NG2k=1.40 KN; NQk活荷载标准值,NQk=1.80 KN; gk每米立杆承受的结构自重标准值,gk=0.1161 KN; MWk计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,MWk=0.064 KN.m 经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度Hs=232.6 m。脚手架搭设高度Hs等于或大于26m,按照公式H=Hs/(1+0.001 Hs)调整,且不超过50 m。 经计算得到,不考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值H=50.000 m7) 连墙杆的计算:连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:N1=N1w + N0式中 N1w风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:N1w=1.4kAwk风荷载基本风压值,k=0.37 KN;Aw每个连墙杆的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw=3.62.40=8.64 mm2;N0连墙杆约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(KN); N0=5.00 KN;连墙件的轴向力计算值N1=4.48+5.00=9.48 KN;连墙件采用扣件与建筑物连接。 RC扣件抗滑承载力标准值,取8 KN双扣件的抗滑承载力的设计计算满足要求!8) 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要求:pfg式中 p立杆基础底面的平均压力(N/mm2),p=N/A; p=N/A=5.91/0.24=24.63 N/mm2 N上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(KN); A基础地面面积(m2);A=0.201.20=0.24 m2 fg地基承载力设计值(N/m3); 地基的承载力设计值应该按下式计算: fg=cfgk =0.40170=68.0 N/m3式中 c脚手架地基承载力调整系数;c=0.40 fgk地基承载力标准值;fgk=280经计算pfg,地基承载力的计算满足要求!7.2 悬挑式脚手架设计计算1)小横杆的计算 小横杆按简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆上面。用小横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。 (1)荷载值计算 小横杆的自重标准值P1=0.0381.20=0.046 kN 脚手板的荷载标准值P2=0.151.051.203=0.06 kN 活荷载标准值Q=3.001.051.203=1.26 kN 荷载的计算值P=1.20.05+1.20.063+1.41.26 P=1.89 kNl/3l/3l/3小横杆计算简图PqP(2)强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算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=ql2/8集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=Pl/3M=1.200.0381.051.058+1.891.053=0.67 kN.m=M/W=6.7E+055080=132N/mm2小横杆的容许强度为=205N/mm2小横杆的最大计算强度,小于小横杆的最大容许强度,满足设计要求。(3)挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下:qmax=5ql4/384EI集中荷载最大挠度计算公式如下:pmax=Pl(3l2-4l2/9)/72EI小横杆自重均布荷载引起的最大挠度:pmax=50.03810501050105010509.643E+12pmax=0.02 mm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:集中荷载标准值P=0.05+0.06+1.26=1.37 kNpmax=137010502.82E+061.81E+12=2.24 mm最大挠度和:=0.02+2.24=2.26 mm小横杆的最大挠度容许挠度=l/150=7.00 mm,且小于10mm小横杆的最大计算挠度,小于小横杆的最大容许挠度,满足设计要求。2)大横杆的计算大横杆按三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆上面。按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。(1)荷载值计算大横杆的自重标准值P1=0.038 kN脚手板的荷载标准值P2=0.151.053=0.05 kN/m 活荷载标准值Q=3.001.053=1.05kN/m 静荷载的计算值q1=1.20.038+1.20.05=0.11 kN/m活荷载的计算值q2=1.41.05=1.47kN/mlllq2q2lllq1大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)lllq2lllq1大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)(2)强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载总用下的弯矩:跨中最大弯矩计算公式如下:M1max=0.08q1l2+0.10q2l2跨中最大弯矩为:M1=0.080.111.201.20+0.1001.471.201.20 M1=0.22 kN.m支座最大弯矩计算公式如下: M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2支座最大弯矩为:M2=-0.100.111.201.20-0.1171.471.201.20 M2=0.26 kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:=M/W=2.60E+055080=51.181 N/mm2小横杆的容许强度为= 205 N/mm2大横杆的最大计算强度,小于大横杆的最大容许强度,满足设计要求。(3)挠度计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: max=0.677q1l4/100EI+0.990q2l4/100EI静荷载的标准值q1=0.038+0.05=0.09 kN/m活荷载的标准值q2=1.05 kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度:1=0.6770.092.07E+122.511E+12=0.05mm=0.991.052.07E+122.511E+12=0.86 mm大横杆的最大挠度容许挠度=l/150=8.00 mm,且小于10mm。大横杆的最大计算挠度,小于大横杆的最大容许挠度,满足设计要求。(三)扣件抗滑力的计算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)RRc式中 Rc扣件抗滑承载力设计值,取8 kN;当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力取8kN;双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力取12kN;R纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值荷载值计算横杆的自重标准值P1=0.0381.05=0.04 kN脚手板的荷载标准值P2=0.351.051.202=0.22 kN 活荷载标准值Q=3.001.051.202=1.89 kN 荷载的计算值R=1.20.04+1.20.22+1.41.89 R=2.96 kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!4)脚手架荷载标准值: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(kN/m), NG1k=0.11614.2=0.49 kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2),NG2k=0.1511.201.552=0.14 kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m),NG3k=0.111.2012=0.07 kN(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网自重标准值(kN/m2), NG4k=0.0491.204.2=0.25 kN经计算得到,静荷载标准值NGk=NG1k+NG2k+NG3k+NG4=0.95 kN活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外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NQk=0.8011.201.052=0.50 kN风荷载标准值应按照以下公式计算:Wk= 0.7Uz.Uz.W0式中 W0基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用:W0=0.35Uz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:U0=1.25Us风荷载体形系数:Us=1.20 经计算得到,风荷载标准值Wk=0.70.351.251.20=0.37 kN/mm2考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式:N=1.2NGk+0.851.4NQkN
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