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1、脚手架工程施工方案第一章、工程概况1、工程名称和相关单位简介工程名称:格林世界二期D区二标段总承包工程 建设单位:上海格林风范房地产发展有限公司 设计单位:上海精典规划建筑设计有限公司2、工程位置工程拟建场地位于上海市嘉定区南翔镇,格林世界三期D地块东临城市道路宝翔路,西临居住区道路芳林路,南侧为 16米宽的南横泾,北临陈翔路。3、工程简介二标段总建筑面积约64336m2,地块内有以下几种类型:区域地上建筑面积(m2 )地下建筑面积(m2 )备注地下水泵房100小高层3、 4、 9、 1040552278210-27F别墅17、 18、 19、20865432483F地下车库9000合计约(m
2、2)493061503064336其中3号楼10层建筑高度为35.8米,4号楼11层建筑高度38.8米,9号楼18层建筑高度57.7米,10号楼27层建筑高度83.9米第二章、方案的选择:A、3、4号楼采用落地架搭设,12米以下采用双立杆;B、9、10号楼采用悬挑架搭设;1、挑架分以下几种情况搭设:10#楼在2层以上全部悬挑搭设,2层悬挑一次,5层悬挑一次,1 1层悬 挑一次, 17 层悬挑一次, 23 层悬挑一次,共计划 5 次悬挑。9#楼在2 层以上全部悬挑搭设, 2层悬挑一次, 8层悬挑一次, 14 层悬挑 一次,共计划 3 次悬挑。2、搭设方式与主要参数脚手架用 48 X3.5钢管和扣
3、件搭设成双排架,其横距为 0.9m,纵距为 1.5m ,步距为 1.8m ;脚手架立杆下部支承在用 16 号工字钢制作的水平悬挑梁上 ,建筑物外悬挑 长度 1.20 米,建筑物内锚固长度 2.4 米。阳台和转角处采用 14 号槽钢斜撑, 支撑点与挑梁外端的距离为 0.5 米;斜撑 与挑梁采用焊接,焊缝高度为6伽,满焊。脚手架搭设高度共 10 步,计 18m 高; 里立杆离墙面 0.3m ;连墙件布置取两步两跨,竖向间距 3.6 米,水平间距 3 米,采用双扣件连 接;每3层铺一层脚手板;施工作业层按 2 层计,每层活荷载为 32 ,作业层设栏杆和挡脚板; 脚手架外立杆里侧挂密目安全网封闭施工;
4、 剪刀撑应在外侧立面整个长度与高度上连续设置; 其他搭设要求遵照 130-2001 执行。2、落地架双排脚手架搭设高度为 40 米, 12 米以下采用双管立杆, 12 米以上采用单 搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5 米,立杆的横距为 1.05 米,大小横杆的步 距为 1.8 米; 内排架距离墙长度为 0.30 米;大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根; 采用的钢管类型为 48 X3.5;0.80;横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数为连墙件采用两步三跨,竖向间距 3.6 米,水平间距 4.5 米,采用双扣件连 接;所有拐角设置横向斜撑 ,中间每隔 6 跨设置一道。横向斜
5、撑应在同一节间由 底至顶层呈之字型连续设置。横向斜撑采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆伸出端上, 旋转扣件中 心线至主节点的距离不宜大于150伽。每 3 层设一层竹笆板 ,施工层的上下层满铺竹笆板;施工作业层按 2 层计,每层活荷载为 32 ,作业层设栏杆和挡脚板; 脚手架外立杆里侧挂密目安全网封闭施工; 剪刀撑应在外侧立面整个长度与高度上连续设置;建筑外墙外侧 1.5 米范围满浇 100 厚 C20 砼垫层作为脚手架基础 ,脚手架立 杆下铺设一层通长50伽厚脚手板;其他搭设要求遵照 130-2001 执行。 第三章、脚手架施工要求1 、材料和其要求1.1 材料要求111 脚手架钢管应采用
6、现行国家标准 直缝电焊钢管( 1 2793 )或低 压流体输送用焊接钢管 ( 3092)中规定的 3 号普通钢管,其质量应符合 现行国家标准碳素结构钢(700 )中Q235 A级钢的规定。钢管为 48 X3.5,表面锈蚀程度不应大于0.5,钢管弯曲程度不大于3,若超出规定, 不得使用。钢管上严禁打孔。钢管和扣件应有产品合格证和检测报告。1 1.2 扣件式钢管脚手架应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 ( 15831 )的规定,不得有裂缝、出现滑丝等 缺陷。在螺栓拧紧扭力矩达65N m时,不得发生破坏。1.1.3 脚手板采用竹笆脚手板,主筋不得缺少或断裂。1.1.4
7、 建筑用密目式安全网应符合有关规定,并有许可证和合格证方可使 用。阳台和转角处斜撑采用 14 号槽钢。1.2 构造要求1.2.1 水平杆a. 纵向水平杆宜设置在立杆内侧,长度不宜小于 3 跨。b. 水平杆应采用对接,对接接头应交错布置,即相邻两根接头不宜设置在 同步同跨内;不同步或不同跨, 两个相邻接头在水平位置错开不小于 500 ; 各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的 1/3 ;若搭接,则搭接长度 不小于 1m ,且用三个扣件固定,端部离扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆 端的距离不应小于 100 。c. 纵向水平杆应采用直角扣件固定在横向水平杆上,并应等间距设置,间 距不应大于 400
8、 。d. 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。主节 点处两个直角扣件的中心距不应大于 150 ;横水平杆邻墙端挑出 200 ,外 端伸出 100 。1.2.2 脚手板a. 脚手板按其主筋垂直于纵向水平杆方向铺设,四角用铁丝固定于纵向水 平杆上。b. 作业层脚手板应铺满、铺稳,离开墙面 120150。c. 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, 四个角应用直径 1.2 的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。d. 作业层端部脚手板探头长度应取 150 ,其板长两端均应与支承杆可靠地 固定。1.2.3 立杆a. 落地架根立杆底部应铺通长50伽厚脚手板。悬挑架
9、钢梁上焊接 25短 钢筋,长 100 。b. 脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距 底座上皮不大于 200 处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧 靠纵向扫地杆下方的立杆上。 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 500 脚手架必须设置纵、横向扫地杆。c. 立杆接长除顶层顶步外,一律采用对接,对接错开要求同纵向水平杆。 立杆顶端需高出女儿墙上皮 1m 。1.2.3 连墙件a. 连墙件从底层第一步纵向杆开始设置,采用刚性连接。b. 连墙件用钢管和扣件配合应
10、用。c. 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。3.2.4 剪刀撑a. 每道剪刀撑宽度应不小于 6 跨且不小于 6m ,斜杆与水平夹角为 45 。剪 刀撑沿立面满布。b. 剪刀撑应由底至顶连续设置。c. 剪刀撑接长采用搭接, 搭接长度不小于 1m ,且用三个扣件固定, 端部离 扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于 100 。2施工准备2 1 单位工程负责人应按施工组织设计中有关脚手架的要求,向架设和使 用人员进行技术交底。2 .2应按扣件式钢管脚手架搭设规范第 条的规定和施工组织设计的要求对钢管、 扣件、脚手板等进行检
11、查验收, 不合格产品不得使用。 经检验合格的构配件应按品种、规格分类,堆放整齐、平稳,堆放场地不得 有积水。3脚手架搭设31. 搭设双排脚手架,先立里排立杆,后立外排立杆,立杆的垂直偏差不 得大于 1/200 架高,相邻两根立杆接头错开 500 ,并不在同一步距内。 32 过大横杆架设在立杆内侧, 同一水平面的内外大横杆接头错开一跨距。 大横杆水平偏差控制在 50 内。3.3 小横杆垂直置于大横杆之下, 用扣件与立杆紧固连接, 小横杆伸出大横 杆之外,不应小于 1 00 ,靠墙一面,距离墙面 100150,小横杆应水平、不得内高外低。34 剪刀撑的位置从脚手架两端开始连续设置,竖向全高。剪刀撑
12、的斜杆设在立杆的外侧,与大横杆成4560度夹角。35 为保证架子的稳定性,搭设剪刀撑时,将斜杆间隔扣在立杆上和小横 杆的伸出部分上。36 用对接扣件连接大横杆时, 扣件的开口应朝向架子的内侧, 螺栓朝上、 以防雨水进入。 用十字扣件时, 开口不得朝下, 以确保安全, 在安装扣件时, 将扣件放端正后再拧紧螺栓,拧紧螺栓时,用力要适当,一般控制在 4050 N M。37 脚手板应满铺,铺稳,离墙 120150 ,四角用铁丝绑于水平杆上。 脚手板除操作层以和操作层的上下层、 底层、顶层必须满铺外, 还应自顶层 作业层的脚手板往下计,每隔 12m 满铺一层脚手板。脚手架内排立杆与墙 面之间铺设通长安全
13、隔离多层板或安全网。38 操作层脚手架设置栏杆与挡脚板,栏杆高度不低于 1.2m ,挡脚板用 多层板制成,高度不低于 200 。39 搭设脚手架必须严格按照规范要求选用材料,对于压扁、弯曲、锈蚀 和有裂缝的钢管和不合格的构件, 严禁使用, 扣件螺栓应满足正常状态下的 扭力矩要求。310 检查验收,悬挑架安装完毕后,要进行全面综合的检查验收,对所有节点还要进行复拧收紧,扣件螺栓扭力矩不得小于 40 N M,并不大于65N M,和时用彩色粉笔做出标记,确保不遗漏。311 当搭至有连墙件的构造点时,在搭设完该处立杆、纵横水平杆后, 应立即设置连墙杆。312 搭设完一层架体后,即在外围用密目式安全网进
14、行全封闭。313 脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件 的二步。4脚手架拆除41 准备工作41 1 全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造 要求;412 根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施, 经主管 部门批准后方可实施;41 3 由单位工程负责人进行拆除安全技术交底;41 4 清除脚手架上杂物和地面障碍物,集中在上料平台上和时用塔吊 运送到指定地点,严禁抛掷;42 拆除要求42 1 连墙件必须随脚手架拆除而逐层拆除,分段拆除高差不应大于2步。42 2 当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度(约 6.5m )时,先搭设 临时抛撑加固后,再拆除
15、连墙件。42 3 各配件严禁从上往下抛掷,必须由上而下传递下来。 424,拆除脚手架安装按先上后下的顺序进行,即后安装的先拆,先安 装的后拆,拆几层先解几层安全网。同一部位拆除顺序是:栏杆一脚手板T 剪刀撑T大横杆T小横杆T立杆。425 拆除脚手架,有专人指挥,上下呼应,左右协作,当拧开与另一 人有关的扣件时, 应提醒。拆除下来的各部件应用滑轮或绳索运送到指定位 置,不得从高空向下抛掷。5 安全管理要求51 脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准特种作业人员安全技术 考核管理规则(5036 )考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检,合 格者方可持证上岗。52 架子工作业时,必须佩带好安全帽、
16、系好安全带,严禁穿高跟鞋、拖 鞋或硬底带钉易滑鞋作业, 工具和零件应放在工具包内, 服从指挥, 集中思 想、相互配合,拆除下来的材料不乱抛、乱扔。脚手架作业下方不准站人, 架子工不准在脚手架上打闹、嬉戏。5.3 脚手架安装前,架工应熟悉图纸,熟悉现场情况,了解交底意图和施工操作方法,并将符合要求的架杆、扣件等材料运至现场,分类存放,搭设前清除障碍物。5.4脚手架拆除前,脚手架上的材料、杂物等应清理干净, 拆除前下通知单, 架子工应了解拆除技术交底意图和操作方法, 拆除范围内的护栏和警示牌设 置完备。55 脚手架的构配件质量与搭设质量,须经检查验收,合格后方准使用。 作业层上的施工荷载应符合设计
17、要求, 不得超载。不得将模板支架、 缆风绳、 泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上;严禁悬挂起重设备。 当有六级和六级以上大风和雾、 雨、雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。 雨、雪后上架作业应有防滑措施,并应扫除积雪。5 6 安全网按规定搭设或拆除。57 在脚手架使用期间,严禁拆除下列杆件: 主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆; 连墙件。58 不得在脚手架基础和其邻近处进行挖掘作业,否则应采取安全措施, 并报主管部门批准。59 脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。58 脚手架应采取接地、避雷措施等,接地电阻低于 10 欧姆。59 搭拆脚手架时,地面应设围栏和警戒标
18、志,并派专人看守,严禁非操 作人员入内。6、检查与验收61 脚手架和其地基基础应在下列阶段进行检查与验收:a. 基础完工后和脚手架搭设前;b. 作业层上施加荷载前;c. 每搭设完 1013m 高度后;d. 达到设计高度后;e. 遇有六级大风与大雨后;f. 停用超过一个月6.2 脚手架使用中,应定期检查下列项目:a. 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;b. 地基是否积水,底座是否松动,立杆是否悬空;c. 扣件螺栓是否松动;d. 立杆的沉降与垂直度的偏差是否符合建筑施工扣件式钢管脚手架安全技 术规范表 8.2.4 项次 1、 2 的规定;e. 安全防护措施是否符合要求;
19、 第三章、悬挑脚手架受力验算 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 (130-2001) 、建筑结构荷载规范 ( 50009-2001) 、钢结构设计规范 ( 50017-2003) 等规范编制。一、参数信息 :1. 脚手架参数双排脚手架搭设高度为 18 米,立杆采用单立杆;搭设尺寸为: 立杆的纵距为 1.5米,立杆的横距为 0.9 米,立杆的步距为 1.8 米;内排架距离墙长度为 0.30 米; 大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根; 脚手架沿墙纵向长度为 60 米;采用的钢管类型为 48 X3.5 ;横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载
20、力系数 0.80; 连墙件布置取两步两跨, 竖向间距 3.6 米,水平间距 3 米,采用扣件连接;连墙件连接方式为双扣件连接;2. 活荷载参数施工均布荷载 (2):3.000 ;脚手架用途 :装修脚手架;同时施工层数 :2 层;3. 风荷载参数本工程地处上海市,查荷载规范基本风压为0.550,风荷载高度变化系数卩Z为2.020,风荷载体型系数卩S为0.552 ;计算中考虑风荷载作用;4. 静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值 (2):0.1248 ;脚手板自重标准值 (2):0.350;栏杆挡脚板自重标准值 ():0.150; 安全设施与安全网自重标准值 (2):0.005;脚手板铺设层
21、数 :2 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 .水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用 16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度 1.3米,建筑物内 锚固段长度 2.4 米。与楼板连接的螺栓直径 ():16.00 ;楼板混凝土标号 30;6.拉绳与支杆参数支撑数量为:1 ;悬挑脚手架侧面图悬挑水平钢梁采用悬臂式结构,没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结/7:/XI/7/7P L1500单位:(mn)0悬挑架正立面图、大横杆的计算按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(130-2001)第524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
22、 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. 均布荷载值计算大横杆的自重标准值1=0.038;脚手板的自重标准值2=0.35 X0.9/(2+1)=0.105;活荷载标准值:3 X0.9/(2+1)=0.9;静荷载的设计值:q1=1.2 X0.038+1.2 X0.105=0.172活荷载的设计值:q2=1.4 X0.9=1.26;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. 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 M1O.O8 X0.172 X1.52+0.1
23、0 X1.26 X1.52 =0.314;支座最大弯距计算公式如下:M沁=-0J0a -0.117/2支座最大弯距为 M2 -0.10 X0.172 X1.52-0.117 X1.26 X1.52 0.37 ;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:o(0.314 X106,0.37 X106)/5080=72.8352;大横杆的最大弯曲应力为o= 72.835 2小于大横杆的抗压强度设计值f=205 2,满足要求!3. 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:qi= P 12=0.038+0.105=0.143活荷载标准值:q2= Q =
24、0.9;最大挠度计算值为:0.677 X0.143 X1500 4/(100 X2.06 X105X121900)+0.990 X0.9 X1500 4/(100 X2.06 X105 X121900) = 1.992;大横杆的最大挠度 1.992 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 与10 ,满足要求!三、小横杆的计算 :根据130-2001 第条规定,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. 荷载值计算大横杆的自重标准值: p1= 0.038 X1.5 = 0.0
25、58;脚手板的自重标准值: P2=0.35 X0.9X1.5/(2+1)=0.158;活荷载标准值: 3X0.9X1.5/(2+1) =1.350;集中荷载的设计值 : 1.2X(0.058+0.158)+1.4X1.35 = 2.148 ;pp小横杆计算简图2. 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:=1.2 X0.038 X0.92/8 = 0.005集中荷载最大弯矩计算公式如下=2.148 X0.9/3 = 0.644最大弯矩+ = 0.649最大应力计算值 (T = M / W = 0.649X106/5080=
26、127.776 2小横杆的最大弯曲应力(T =127.776 2小于 小横杆的抗压强度设计值205 2,满足要求!3. 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5X0.038 X900 4/(384 X2.06 X1O5X1219OO) = 0.013大横杆传递荷载 P = p 1 + p 2 + Q = 0.058+0.158+1.35 = 1.565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P1(3P -4P 19)12E1=1565.1 X900 X(3 X9002-4 X900 2/9 ) /
27、(72 X2.06 X105X121900) = 1.613最大挠度和 V =+= 0.013+1.613 = 1.626小横杆的最大挠度为1.626 小于小横杆的最大容许挠度 900/150=6与10 ,满足要求!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 8.00 ,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 6.40。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 其中 扣件抗滑承载力设计值 ,取6.40 ;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:Pi = 0.038 X
28、1.5 X2/2=0.058;小横杆的自重标准值:P2 = 0.038 X0.9/2=0.017;脚手板的自重标准值 : P3 = 0.35 X0.9X1.5/2=0.236;活荷载标准值 : Q = 3 X0.9X1.5 /2 = 2.025;荷载的设计值 : 1 .2 X(0.058+0.01 7+0.236)+1 .4X2.025=3.208;R 6.40 ,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 :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 0.1248i = 0.1248+(1.50
29、X2/2) X0.038/1.80 X18.00 = 2.822 ;(2) 脚手板的自重标准值 (2);采用木脚手板,标准值为 0.352= 0.35 X2 X1.5 X(0.9+0.3)/2 = 0.63;(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0.153 = 0.15 X2X1.5/2 = 0.225;(4) 吊挂的安全设施荷载,包括安全网 (2); 0.0054 = 0.005 X1.5X18 = 0.135;经计算得到,静荷载标准值1234 = 3.812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
30、到,活荷载标准值3X0.9 X1.5 X2/2 = 4.05风荷载标准值按照以下公式计算叭眄旦叫其中基本风压(2),按照建筑结构荷载规范(50009-2001)的规定采用:=0.55 2;风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(50009-2001)的规定采用:2.02 ;风荷载体型系数:取值为0.552 ;经计算得到,风荷载标准值=0.7 X0.55 X2.02 X0.552 = 0.429 2:不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.21.4 1.2 X3.812+ 1.4 X4.05= 10.245考虑风荷载时 ,立杆的轴向压力设计值为N = 1.2 0.85 X1.4
31、 = 1.2 X3.812+ 0.85 X1.4 X4.05= 9.394风荷载设计值产生的立杆段弯矩 为= 0.85 X1.42/10 =0.850X1.4X0.429X1.5X1.82/10= 0.248 ;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 = 10.245;当验算计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 ; 计算长度附加系数参照扣件式规范表 得 :k = 1.155 杆件长细比时,取块 1.0;计算长度系数参照扣件式规范表 得:卩=1.5 ; 计算长度,由公式 =k XX确定:Io = 3.118 m ; 长细比 = 197 ;轴心
32、受压立杆的稳定系数 ,由长细比的计算结果查表得到:0.186 ;立杆净截面面积 : A = 4.89 2;立杆净截面模量 (抵抗矩) : W = 5.08 3;钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 2 ;(T = 10245/(0.186X489)=112.638 2;立杆稳定性计算c = 112.638 2小于立杆的抗压强度设计值f = 2052,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 = 9.394;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58;计算长度附加系数参照扣件式规范表 得 : k = 1.155;计算长度系数参照扣件式规范表 得:卩=1.5 ;计
33、算长度 ,由公式 l0 = 确定: l0 = 3.118 m ;长细比: L0 = 197 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比的结果查表得到:= 0.186立杆净截面面积 : A = 4.89 2;立杆净截面模量 (抵抗矩) : W = 5.08 3;钢管立杆抗压强度设计值 : f =205 2;2;c = 9394.38/(0.186 X489)+248275.81/5080 = 152.16立杆稳定性计算(7 = 152.16 2小于立杆的抗压强度设计值f = 205 2 满足要求!七、连墙件的计算 :连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:= + N 0 风荷载标准值 = 0.429 2;每
34、个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 = 10.8 m 2;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 (), N0=5.000 ; 风荷载产生的连墙件轴向力设计值 (),按照下式计算:=1.4 XX = 6.491;连墙件的轴向力设计值 =+ N 0= 11.491;连墙件承载力设计值按下式计算:Aff其中轴心受压立杆的稳定系数;由长细比10 = 300/15.8 的结果查表得到 =0.949 , l为内排架距离墙的长度;又:A = 4.89 2; f=205 2;连墙件轴向承载力设计值为=0.949 X4.89 X10-4 X205 X103 =95.133 ;=1
35、1.491 = 95.133,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=11.491小于双扣件的抗滑力12.8,满足要求!连墙杆预埠钢管连墙件扣件连接示意图八、悬挑梁的受力计算悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算悬出端C受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点NNI1 11 百B1耳r1f悬臂单跨梁计算简图支座反力计算公式艮厂今引十乎(1-,)支座弯矩计算公式C点最大挠度计算公式凹巧+沁(1鮎)+3EI 23E1诚3EI-C-i + u2其中 k = 2 = m2本方案算例中,m =1.3 m , l = 2.4 m ,ml = 0.3 m ,m2 =
36、1.2 m ;水平支撑梁的截面惯性矩1=1130 4,截面模量(抵抗矩)W = 141 3。24 / 53受脚手架作用集中强度计算荷载 3.812+4.05=7.862 ;水平钢梁自重强度计算荷载2.61 X10-3 X78.5 =0.2051.3/2.4=0.542k1=0.3 / 2.4 =0.125k2=1.2 / 2.4 =0.5代入公式,经过计算得到支座反力 = 20.957支座反力 = -4.74最大弯矩 = 11.967最大应力 (T = 11966727.825 /( 1.05 X141000 )= 80.8292水平支撑梁的最大应力计算值 80.829 2 小于 水平支撑梁的
37、抗压强度设 计值 215 2,满足要求!受脚手架作用集中计算荷载 3.812 +4.05 = 7.862 水平钢梁自重计算荷载 0.003 X78.5 = 0.205按照钢结构设计规范最大挠度 5.88(50017-2003)附录A结构变形规定,受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍,即2400水平支撑梁的最大挠度5.88 小于水平支撑梁的最大容许挠度2400/400 ,满足要求!九、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:昴=570 X9.9 X88 X 235/( 2400 X160 X235) = 1.29由于枇大于0.6
38、,查钢结构设计规范(50017-2003)附表B,得到 枇值为 0.852。经过计算得到最大应力(T = 11.967 X106 /( 0.852 X141000 )= 99.6212;水平钢梁的稳定性计算(T = 99.621小于f = 215 2,满足要求!十、锚固段与楼板连接的计算1水平钢梁与楼板压点采用螺栓,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 = 4.74 ;d楼板螺栓的直径,d = 16 ;楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.432;f钢材强度设计值,取2152;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
39、4740.275/(3.142 X16 X1.43)=65.947。螺栓所能承受的最大拉力1/4 X3.14 X162X215 X10-3=43.21螺栓的轴向拉力4.74小于螺栓所能承受的最大拉力43.206,满足要求!2.水平钢梁与楼板压点采用螺栓,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:壮(护-字也4其中N 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向压力,N = 20.957 ;d楼板螺栓的直径,d = 16 ;b楼板内的螺栓锚板边长,5 X80 ;混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取 0.9514.3 2;,楼板混凝土局经过计算得到公式右边等于88.64,大于锚固力20.96部
40、承压计算满足要求十一、阳台悬挑梁计算悬挑梁的受力计算:悬挑脚手架侧面图悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点本方案中,脚手架排距为900,内排脚手架距离墙体2000,支拉斜杆的支 点距离墙体为2500,水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130 4,截面抵抗矩W = 1413,截面积A =26.1 2。考虑到局部悬挑梁上支承4根立杆,受脚手架集中荷载按双倍考虑。受脚手架集中荷载 1.2 X7.625 +1.4 X8.1 = 20.49:水平钢梁自重荷载 1.2 X26.1 X0.0001 X78.5 = 0.246悬挑脚手架示意
41、图PPq113f “f W 汀 W 1悬挑脚手架计算简图经过连续梁的计算得: 01C2!)0.354口|兀1.35620.514 20.613悬挑脚手架支撑梁剪力图()悬挑脚手架支撑梁变形图()悬挑脚手架支撑梁弯矩图() 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为R1 = 40.361;R2 = 1.926;R3 = 0.168。最大弯矩 8.227 ;最大应力(T 1.05 8.227 X106 /( 1.05 X141000 )+0 X103 / 2610 = 55.5672 :水平支撑梁的最大应力计算值 55.567 2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215 2,满足
42、要求!九、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下CF其中枇 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:昴=570 X9.9 X88 X 235 /( 2500 X160 X235) = 1.24由于枇大于0.6,查钢结构设计规范(50017-2003)附表B,得到 枷值为 0.843。经过计算得到最大应力(T = 8.227 X106 /( 0.843 X141000 )= 69.224 2;水平钢梁的稳定性计算(T = 69.224 小于f = 215 2,满足要求!十、支杆的受力计算水平钢梁的轴力和支杆的轴力按照下面计算COS 5,i-1其中a为支杆的顶力对水平杆
43、产生的轴拉力各支点的支撑力ai按照以上公式计算得到由左至右各支杆力分别为:1=52.538 o1一、支杆的强度计算钢丝拉绳(支杆)的内力计算:斜压支杆的轴力我们均取最大值进行计算,为52.538F面压杆以14a号槽钢计算,斜压杆的容许压力按照下式计算:其中 N 受压斜杆的轴心压力设计值,N = 52.538 ;轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比查表得到二0.14 ;i计算受压斜杆的截面回转半径,i =1.7cm ;l受最大压力斜杆计算长度,I = 3.905m ;A 受压斜杆净截面面积,A =18.51 2;c受压斜杆受压应力计算值,经计算得到结果是 202.7 2;f受压斜杆抗压强度设计值,f
44、 = 215 2;受压斜杆的稳定性计算c f,满足要求!斜撑支杆的焊缝计算:斜撑支杆采用焊接方式与墙体预埋件连接,对接焊缝强度计算公式如下其中N为斜撑支杆的轴向力,52.538 ;为斜撑支杆件的周长,取500 ;t为斜撑支杆焊缝的厚度,6 ;或为对接焊缝的抗拉或抗压强度,取1852;经过计算得到焊缝最大应力=52538.231/(500X6) = 17.513 2。对接焊缝的最大应力17.513 2小于185 2,满足要求!十二、阳角处支杆计算本方案中,阳角脚手架排距为1250mm,内排脚手架距离墙体450mm , 支拉斜杆的支点距离墙体为 1300mm,悬挑梁长度为1.8米。考虑到局部阳角悬
45、 挑梁外侧立杆数量为1.5根,将脚手架集中荷载 N取值为10.463 X1.5=15.70 ;3、支杆的受力计算:水平钢梁的轴力和支杆的轴力按照下面计算R価=工氏西i-1其中a为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力各支点的支撑力a按照以上公式计算得到由左至右各支杆力分别为:1=34.23。4、支杆的强度计算支杆的内力计算:斜压支杆的轴力我们均取最大值进行计算,为26.098下面压杆以14a号槽钢计算,斜压杆的容许压力按照下式计算:其中 N 受压斜杆的轴心压力设计值,N = 34.23 ;轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比查表得到 二0.155 ;i计算受压斜杆的截面回转半径,i =1.70cm ;l受
46、最大压力斜杆计算长度,I = 3.27m ;A 受压斜杆净截面面积,A =18.51 2;c受压斜杆受压应力计算值,经计算得到结果是 119.32;f受压斜杆抗压强度设计值,f = 215 2;受压斜杆的稳定性计算c f,满足要求!斜撑支杆的焊缝计算:斜撑支杆采用焊接方式与墙体预埋件连接,对接焊缝强度计算公式如下其中N为斜撑支杆的轴向力,34.23 ;为斜撑支杆件的周长,取500 ;t为斜撑支杆焊缝的厚度,6 ;或为对接焊缝的抗拉或抗压强度,取1852;经过计算得到焊缝最大应力=34230/(500 X6) = 11.41 2。对接焊缝的最大应力11.41 2小于185 2,满足要求!第四章、
47、落地架计算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(130-2001)、建筑地基基础设计规范(50007-2002)、建筑结构荷载规范(50009-2001)、钢结构设计规范(50017-2003)等编制。一、参数信息:1. 脚手架参数双排脚手架搭设高度为40米,12米以下采用双管立杆,12米以上采用单搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5米,立杆的横距为 1.05 米,大小横杆的步 距为 1.8 米;内排架距离墙长度为 0.30 米; 大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根;采用的钢管类型为 48 X3.5 ;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
48、.80 ;连墙件采用两步三跨, 竖向间距 3.6 米,水平间距 4.5 米,采用扣件连接; 连墙件连接方式为双扣件;2. 活荷载参数施工均布活荷载标准值 :3.000 2;脚手架用途 :装修脚手架;同时施工层数 :2 层;3. 风荷载参数本工程地处上海市,基本风压为 0.55 2;风荷载高度变化系数卩z为1.56,风荷载体型系数卩s为0.55 ;脚手架计算中考虑风荷载作用4. 静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值 (2):0.1248;脚手板自重标准值 (2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值 ():0.150;安全设施与安全网 (2):0.005;脚手板铺设层数 :6;脚手板类别:竹笆片脚
49、手板;栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板;每米脚手架钢管自重标准值(2):0.038 ;5. 地基参数地基土类型:素填土;地基承载力标准值():90.00 ;立杆基础底面面积(m2):0.25 ;地基承载力调整系数:1.00落地架侧立面图单恆:(mm)单立杆落地架脚手架正立面图、大横杆的计算按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(130-2001)第524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. 均布荷载值计算大横杆的自重标准值1=0.038;脚手板的自重标准值2=0.3 X1.05/
50、(2+1)=0.105;活荷载标准值:3 X1.05/(2+1)=1.05;静荷载的设计值:q1=1.2 X0.038+1.2 X0.105=0.172活荷载的设计值:q2=1.4 X1.O5=1.47qmq*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. 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 Mi0.08 X0.172 X1.52+0.10 X1.47 X1.52 =0.362;支座最大弯距计算公式如下:M沁=-0.10 - 0.117/f支座最大弯距为 M2 -0.10 X0.172
51、 X1.52-0.117 X1.47 X1.52 0.426 ;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:o(0.362 X106,0.426 X106”5080=83.8582;大横杆的最大弯曲应力为o= 83.858 2小于大横杆的抗压强度设计值 f=205 2,满足要求!3. 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:qi= P 12=0.038+0.105=0.143活荷载标准值:q 2= Q =1.05;最大挠度计算值为:0.677 X0.143 X1500 4/(100 X2.06 X105X121900)+0.990 X1.05
52、X1500 4心00 X2.06 X105 X121900) = 2.291大横杆的最大挠度2.291 小于大横杆的最大容许挠度 1500/150 与10,满足要求!三、小横杆的计算根据130-2001第条规定,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.荷载值计算大横杆的自重标准值:p1= 0.038 X1.5 = 0.058;脚手板的自重标准值:P2=0.3 X1.05 X1.5/(2+1)=0.158;活荷载标准值:3 X1.05 X1.5/(2+1) =1.575;集中荷载的设
53、计值:1.2 X(0.058+0.158)+1.4X1.575 = 2.463PPqL. 111小横杆计算简图2.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:=1.2 X0.038 Xl.052/8 = 0.006集中荷载最大弯矩计算公式如下=2.463 X1.05/3 = 0.862最大弯矩+ = 0.868 ;最大应力计算值 (T = M / W = 0.868x106/5080=170.953 2 ;小横杆的最大弯曲应力(T =170.953 2小于小横杆的抗压强度设计值205 2,满足要求!3.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:5X0.038 X1050 4/(384 X2.06 X105X121900) = 0.024大横杆传递荷载 P
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