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文档简介
1、庆华长安家园住宅小区6#9#楼 悬挑外脚手架搭设施工方案编制: 审核: 批准: 陕西建工集团第八建筑工程有限公司二0一三年五月五日目 录一.工程概况2二.脚手架选用2三. 悬挑脚手架要求2四. 悬挑脚手架材料的规格要求3五. 施工工艺及技术要求4六. 施工安全保证措施8七. 计算书及相关图纸13八. 附图32一、工程概况庆华长安家园6#9#楼地下2层,地上18层, 6#9#楼地下一、二层为丙二类储藏室,地上为普通住宅;地下室层高3.0米,地上标准层层高2.9米,大屋面结构板面标高52.2米,外墙装饰构件:A/612轴高度55.7米,G/711轴55.2米,其它位置54.6米。二、脚手架选用根据
2、本工程项目特点,综合考虑后期车库施工的进程,6#9#楼外脚手架在四层以下采用落地式双排脚手架,架体高度15米,四层及以上,采用挑架,四层一挑,架体高度11.6米,最上一层局部架体高度12.2米;结构主体完成后,拆除外架,外墙装饰采用吊架。双排落地架方案已编制,本方案仅为挑架施工方案。三、悬挑脚手架要求(一)方案编制依据1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20112、建筑施工脚手架实用手册3、建筑地基基础设计规范GB50007-20114、建筑结构荷载规范GB50009-2001(06年版)5、混凝土结构设计规范GB50010-20106、钢结构设计规范GB50017-2003
3、7、建筑施工安全检查标准JGJ59-20118、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-919、危险性较大的分部分项工程安全管理办法(建质200987号文)10、69#楼施工设计图纸和施工组织设计等。(二)方案编制所遵循的原则:脚手架是建筑施工中必不可少的临时设施,砖墙砌筑、墙面抹灰、装饰粉刷、结构构件等都需要搭设脚手架,以便进行施工操作。若脚手架选材不当,搭设不牢固、不稳定,极易造成重大伤亡事故,因此脚手架的搭设应满足以下几点要求:1、有足够的牢固性、稳定性。必须满足主体施工的围护要求,确保脚手架悬挑主梁在使用周期内安全、稳定、牢靠。2、足够的面积满足堆料、运输、操作和行走的要求。3、构造简
4、单,搭设、拆除和搬运方便。因地制宜、就地取材、尽量节约用料。(三)悬挑架组织管理体系为了保证悬挑架搭设、使用、拆除过程中不发生意外,项目部成立悬挑外架管理小组,负责对悬挑外架进行管理和安全控制。专职安全生产管理人员搭设过程中,处在施工高峰期,各施工班组在交叉作业中,故应加强安全监控力度,现场设定三名安全监控员。水平和垂直材料运输必须设置临时警戒区域,用红白三角小旗围栏。谨防非施工人员进入。同时成立以项目经理为组长的安全领导小组以加强现场安全防护工作,本小组机构组成、人员编制及责任分工如下: 屠峰(项目经理)组长,负责协调指挥工作;陈波(生产经理)组员,负责现场施工指挥,技术交底;何养利(安全员
5、)组员,负责现场安全检查工作;张晓刚(安全员)组员,负责现场安全检查工作;王先伍(劳务安全员)组员,负责现场安全检查工作;王克英(架子工班长)组员,负责现场具体施工;四、悬挑脚手架材料的规格要求本方案脚手架悬挑梁采用16#工字钢,架体采用钢管和铸造扣件。悬挑梁、斜杆、立杆、大小横杆、扣件为主要受力构件,要求如下:(一)悬挑梁16#工字钢,其钢材强度等级为Q235-A,工字钢高度160mm,腿宽88mm,腰厚6mm。悬挑梁必须表面平整,无锈蚀。截面有足够的抗弯抵抗矩,在满载条件下其挠度变形应满足相应设计要求。本工程普通部位钢梁悬挑长度1.50米,转角部位钢梁悬挑长度1.80米2.6米,阳台位置钢
6、梁悬挑长度3.3米。按建筑施工安全检查标准要求,钢梁锚固端长度不应小于悬挑长度的1.25倍,16#工字钢长度在3.5米6.0米之间。(二)钢管的用材和规格钢管选用482.9mm的焊接钢管,应符合现行国家标准直缝电焊钢管GB/T13793或低压流体输送用焊接钢管GB/T3092中规定的3号普通钢管,其质量符合现行国家标准碳素结构钢GB/T700-2006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
7、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JGJ130-2011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JGJ130-2011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。(三)扣件用材扣件为可锻铸造扣件,其材质应符合建设部钢管脚手架扣件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
8、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65Nm时不得破坏。旧扣件在使用前进行质量检查,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。(四)脚手板用材根据所用脚手板的支承要求设置横向平杆,脚手板采用2503000竹架板,竹架板宽度必须足尺,不得有松散、腐朽等现象。(五)U型钢环或螺栓本工程采用U型钢环做压环,选用普通一级热轧16圆钢,其质量符合现行国家标准混凝土结构设计规范(GB50010)规定。(六)安全网采用密目式安全网,网目2000目/100cm2,做耐贯穿试验不穿透,61.6m的单张网重量在3kg以上,颜色应满足环境效果要求,选用绿
9、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。五、施工工艺、技术要求(一)技术参数:见下表。立杆的横距0.9m脚手架搭设高度11.6m立杆的纵距1.5m阳台作为锚固长度0m步距1.45m脚手架每道剪刀撑跨越立杆的根数5根立杆距墙0.4m水平支撑梁悬挑长度普通部位1.5m钢丝绳按构造在转角设置阳台部位3.3m采用钢丝绳卸荷脚手板竹架板水平支撑梁锚固长度普通部位1.15m阳台部位2.35m脚手架类型封闭型悬挑式脚手架类型双排连墙件布置2步3跨纵向水平杆接长对接扣件连接脚手板铺设对接平铺(二)搭设工艺流程预埋件设置安装悬挑主梁悬挑主梁上下支撑
10、杆件设置搭设架体架底封闭验收(三)搭设施工方法1、水平悬挑梁:水平悬挑梁必须保证有足够的锚固强度和截面抗屈曲能力,水平悬挑梁的纵向间距与上部脚手架立杆的纵向间距相同,立杆直接支承在悬挑梁上。上部脚手架立杆与挑梁支承结构应有可靠的定位连接措施,以确保上部架体的稳定。通常采用在挑梁或纵向钢粱上焊接50mm、40mm的钢管,立杆套在其外,并同时在立杆下部设置扫地杆。见下图2、悬挑梁尾端应在两处以上使用钢筋固定在钢筋混凝土结构上或由不少于两道的预埋U型螺栓固定,悬挑前端应采用吊拉卸荷,吊拉构件与水平工字钢夹角不小于60度。3、钢筋拉环、U型螺栓预埋位置宜为悬挑工字钢尾端向里15处。U型螺栓预埋至砼板、
11、砼梁底部,2根1.5米长直径18二级钢筋放置U型筋上部。钢筋拉环、U型螺栓与型钢间隙用木楔楔紧。4、一次悬挑脚手架高度不应超过20m,悬挑梁间距应按悬挑架架体立杆纵距倍数设置。悬挑钢梁 U 型螺栓固定构造1木楔侧向楔紧;2两根 1.5m 长直径 18mmHRB300.5、悬挑梁支承位置宜设置在结构梁上。悬挑端应按悬挑跨度起拱1。6、锚固位置设置在楼板上时,楼板的厚度不得小于120mm。楼板上应预先配置用于承受悬挑梁锚固端作用引起负弯矩的受力钢筋,否则应采取支顶卸载措施。7、悬挑钢梁支承点应设置在结构梁上,不得设置在外伸阳台上或悬挑板上,否则应采取加固措施。8、悬挑架设置连墙件与外立面设置剪刀撑
12、,是保证悬挑架整体稳定的条件。9、型钢悬挑梁布置时遇梯间地段时,可采取阳台处悬挑梁的上拉钢丝绳方法,或采用内置横压梁方法,横压梁搁置在梯间的两侧框架梁上,采用预埋件固定。因压梁布置在楼梯间处,因此需做好安全警示,铺设好人员上下踏步,以保证人员上下的安全。10、在建筑结构角部,钢梁宜扇形布置;如果结构角部钢筋较多不能留洞,可采用设置预埋件焊接型钢三角架等措施。(四)脚手架验收1、脚手架搭设完毕或分段搭设完毕,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、本工程脚手架高度在20m以下,由单位工程负责人组织技术安全人员进行检查验收。3、验收时应具备下列文件(1) 根据编制依据相关文
13、件法规要求所形成的施工组织设计文件。(2) 脚手架构配件的出厂合格证或质量分类合格标志。(3) 脚手架工程的施工记录及质量检查记录。(4) 脚手架搭设过程中出现的重要问题及处理记录。(5) 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) 杆件的设置和连接,连墙件、支撑等的构造是否符合要求。(4) 垂直度、水平度是否合格。(5) 扣件螺栓是否松动,是否超载。六、施工安全保证措施(一)组织保障:安全保证体
14、系见下页框图。(二)技术措施1、脚手架搭设技术措施(1)钢管架应设置避雷针,分置于主楼外架四角立杆之上,并联通大横杆,形成避雷网络,并检测接地电阻不大于30。(2)外脚手架不得搭设在距离外架空线路的安全距离内,并做好可靠的安全接地处理。(3)定期检查脚手架,发现问题和隐患,在施工作业前及时维修加固,以达到坚固稳定,确保施工安全。(4)外脚手架严禁钢竹、钢木混搭,禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料篾混用。(5)外脚手架搭设人员必须持证上岗,并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。(6)严禁脚手板存在探头板,铺设脚手板以及多层作业时,应尽量使施工荷载内、外传递平衡。(7)保证脚手架体的整体性,不得与井架
15、、升降机一并拉结,不得截断架体。(8)结构外脚手架每支搭一层,支搭完毕后,经项目部安全员验收合格后方可使用。任何班组长和个人,未经同意不得任意拆除脚手架部件。(9)严格控制施工荷载,脚手板不得集中堆料施荷,施工荷载不得大于3kN/m2,确保较大安全储备。(10)、结构施工时不允许多层同时作业,装修施工时同时作业层数不超过两层,临时性用的悬挑架的同时作业层数不超过两层。(11)当作业层高出其下连墙件3.6m以上、且其上尚无连墙件时,应采取适当的临时撑拉措施。(12)各作业层之间设置可靠的防护栅栏,防止坠落物体伤人。2、脚手架拆除技术措施(1)拆架前:a.应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体
16、系等是否符合构造要求;b.应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;c. 应由单位工程负责人进行拆除安全技术交底;d.应清除脚手架上杂物及地面障碍物。(2)拆架时应划分作业区,周围设绳绑围栏或竖立警戒标志,地面应设专人指挥,禁止非作业人员进入。当脚手架采取分段、分立面拆除时,对不拆除的脚手架两端,应先按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范第条、第条、第条、第条设置连墙件和横向斜撑加固。(3)拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。(4)拆架程序应遵守“由上而下,先搭后拆”的原则,即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,而后拆小横杆、大横杆、
17、立杆等,并按“一步一清”原则依次进行。严禁上下同时进行拆架作业。(5)拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣件,拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆除中间扣件,然后托住中间,再解端头扣件。(6)连墙件必须随脚手架逐层拆除,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2步,如高差大于2步,应增设连墙件加固;当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度(约6.5m)时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件。(7)拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关的结扣时,应先通知对方,以防坠落。(8)拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电事故。(9)在拆架时,不得中途换人
18、,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。(10)拆下的材料要徐徐下运,严禁抛掷。运至地面的材料应按指定地点随拆随运,分类堆放,“当天拆当天清”,拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。(11)高层建筑脚手架拆除,应配备良好的通讯装置。(12)输送至地面的杆件,应及时按类堆放,整理保养。(13)当天离岗时,应及时加固尚未拆除部分,防止存留隐患造成复岗后的人为事故。(14)如遇强风、大雨、雪等特殊气候,不应进行脚手架的拆除,严禁夜间拆除。(15)翻掀垫铺竹笆应注意站立位置,并应自外向里翻起竖立,防止外翻将竹笆内未清除的残留物从高处坠落伤人。(三)监测监控1、安全管理(1) 搭设人员必须是经过按现行
19、国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则GB5036考核合格的专业架子工。上岗人员定期体检,合格者方可持证上岗;(2) 搭设人员必须戴安全帽、系安全带,穿防滑鞋;(3) 脚手架的构配件质量与搭设质量,应按安全技术规范规定进行检查验收,合格后方准许使用;(4) 作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载。不得将模板支架、揽风绳、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;(5) 当有六级以及六级以上大风和雾、雨、雪天气,应停止脚手架的搭设与拆除作业。雪后架上作业应有防滑措施,并扫除积雪;(6) 脚手架的安全检查与维护,应按安全技术规范进行。安全网应按规定搭设和拆除;(7) 在脚手
20、架使用期间,严禁拆除主节点处纵、横水平杆、连墙件、交叉支撑、水平架、加固栏杆和栏杆;(8) 不得在脚手架基础及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;(9) 临街搭设脚手架时,外侧应有防止坠物伤人的防护措施;(10) 在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守;(11) 工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等。应按现行行业标准施工现场临时用电安全技术规范JGJ 46-2005的有关规定执行;(12) 搭拆脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。2、日常维护管理要求(1) 使用完毕的脚手架架料和构件、零件要及时回收、分类整理,分类
21、存放。堆放地点要场地平坦,排水良好,下设支垫,钢管、角钢、钢桁架和其他钢构件最好放在室内,如果放在露天,应用毡、席加盖、扣件、螺栓及其他小零件,应用木箱。钢筋笼或麻袋、草包等容器分类贮存,放在室内;(2) 弯曲的钢管杆件要调直,损坏的构件要修复,损坏的扣件、零件要更换;(3) 做好钢铁件的防锈和木制件的防腐处理,钢管外壁在湿度较大地区(相对湿度大于75%),应每年涂刷防锈漆一次;其他地区可两年涂刷一次。涂刷时涂层不宜过厚。经彻底除锈后,涂一度红丹即可。钢管内壁可根据地区情况,每24年涂刷一次,每次涂刷两遍。角钢、桁架和其他铁件可每年涂刷一次。扣件要涂油,螺栓宜镀锌防锈,使用35年保护层剥落后再
22、次镀锌。没有镀锌条件的,应在每次使用后用煤油洗涤并涂机油防锈。木制件应做好防腐处理,钢制件应涂红丹及防锈涂料;(4) 搬运长钢管、长角钢时,应采取措施防止弯曲。拆架应拆成单片装运,装卸时不得抛丢,防止损坏;(5) 脚手架使用的扣件、螺栓、螺母、垫板、连接棒、插销等小配件极易丢失。在安装脚手架时,多余的小配件应及时收回存放,在拆卸脚手架时,散落在地面上的小配件要及时收捡起来;(6) 健全制度,加强管理,减少损耗和提高效益是脚手架管理的中心环节。比较普遍采用的管理办法有两种a.由架子工班(组)管理,采用谁使用、谁维护、谁管理的原则,并建立积极地奖罚制度、做到确保施工需要,用毕及时归库、及时清理和及
23、时维修保养,减少丢失和损耗;b.由材料部门集中管理,实行租赁制。施工队根据施工的需要向公司材料部门租赁脚手架材料,实行按天计费和损坏赔偿制度。(四)应急预案1、目的:提高整个项目组对事故的整体应急能力,确保意外发生的时候能有序的应急指挥,为有效、及时的抢救伤员,防止事故的扩大,减少经济损失,保护生态环境和资源,把事故降低到最小程度,制定本预案。2、应急领导小组及其职责:应急领导小组由组长、副组长、成员等构成。(1) 领导各单位应急小组的培训和演习工作,提高应变能力。(2) 当发生突发事故时,负责救险的人员、器材、车辆、通信和组织指挥协调。(3) 负责准备所需要的应急物资和应急设备。(4) 及时
24、到达现场进行指挥,控制事故的扩大,并迅速向上级报告。3、应急反应预案(1) 事故报告程序事故发生后,作业人员、班组长、现场负责人、项目部安全主管领导应逐级上报,并联络报警,组织抢救。(2) 事故报告事故发生后应逐级上报:一般为现场事故知情人员、作业队、班组安全员、施工单位专职安全员。发生重大事故时,应立即向上级领导汇报,并在24小时内向上级主管部门作出书面报告。(3) 现场事故应急处理施工过程中可能发生的事故主要有:机具伤人、火灾事故、雷击触电事故、高温中暑、中毒窒息、高空坠落、落物伤人等事故。 a.火灾事故应急处理:及时报警,组织扑救,集中力量控制火势。消灭飞火疏散物资减少损失控制火势蔓延。
25、注意人身安全,积极抢救被困人员,配合消防人员扑灭大火。 b.触电事故处理:立即切断电源或者用干燥的木棒、竹竿等绝缘工具把电线挑开。伤员被救后,观察其呼吸、心跳情况,必要时,可采取人工呼吸、心脏挤压术,并且注意其他损伤的处理。局部电击时,应对伤员进行早期清创处理,创面宜暴露,不宜包扎,发生内部组织坏死时,必须注射破伤风抗菌素。c.高温中暑的应急处理:将中暑人员移至阴凉的地方,解开衣服让其平卧,头部不要垫高。用凉水或50%酒精擦其全身,直至皮肤发红,血管扩张以促进散热,降温过程中要密切观察。及时补充水分和无机盐,及时处理呼吸、循环衰竭,医疗条件不完善时,及时送医院治疗。d. 其他人身伤害事故处理:
26、当发生如高空坠落、被高空坠物击中、中毒窒息和机具伤人等人身伤害时,应立即向项目部报告、排除其他隐患,防止救援人员受到伤害,积极对伤员进行抢救。4、应急通信联络:通信联系方式应在施工现场和营地的显要位置张贴,以便紧急情况下使用。项目经理屠 峰医院救护中心120安全员负责人何养利火警119安全员张晓刚匪警110生产经理陈 波技术负责人杨 涛七、计算书及相关图纸本工程钢管脚手架的计算分两种情况:一种是普通部位,悬挑长度1.5m,转角按构造在挑梁外端拉结钢丝绳,计算时不考虑钢丝绳的作用;另一种是阳台部位,悬挑长度3.3m,挑梁外端用钢丝绳拉结在上一层的结构上,计算时考虑钢丝绳的卸载作用。计算参照建筑施
27、工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)。第一种状态计算:普通部位悬挑1.5m长度,计算参数:钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取0.90。双排脚手架,搭设高度11.6米,立杆采用单立管。采用的钢管类型为483.0,立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.90米,内排架距离结构0.40米,立杆的步距1.45米。连墙件采用2步3跨,竖向间距2.90米,水平间距4.50米。施工活荷载为3.0kN/m2,同时考虑2层施工。脚手板采用竹串片,荷载为0.35kN/m2,按照铺设3层计算。栏杆采用木板,荷载为0.17kN/m,安全网荷载取0.0100kN/m2。脚手板下小横杆在
28、大横杆上面,且主结点间增加两根小横杆。基本风压0.25kN/m2,高度变化系数1.2500,体型系数1.0750。悬挑水平钢梁采用16号工字钢,建筑物外悬挑段长度1.50米,建筑物内锚固段长度1.15米。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。(一)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.均布荷载值计算小横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.500/3=0.175kN/m 活荷载标准值 Q=3.0001.500/3=1.500kN
29、/m 荷载的计算值 q=1.20.038+1.20.175+1.41.500=2.356kN/m 小横杆计算简图2.抗弯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: M=2.3560.9002; =0.239106/4491.0=53.118N/mm2小横杆的计算强度小于184.5N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度。计算公式如下: 荷载标准值q=0.038+0.175+1.500=1.713kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.01.713900.04/(3842.06105107780.0)=0.659mm小横杆的最大挠度小于
30、900.0/150与10mm,满足要求!(二)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。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大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=0.0380.900=0.035kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.9001.500/3=0.157kN 活荷载标准值 Q=3.0000.9001.500/3=1.350kN 荷载的计算值 P=(1.20.035+1.20.157+1.41.350)/2=1.060kN 大横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分
31、配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=0.08(1.20.038)1.5002+0.2671.060=0.433106/4491.0=96.397N/mm2大横杆的计算强度小于184.5N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为大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: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=0.6770.0381500.004/(1002.060105107780.000)=0.06mm集中荷载标准值P=0.035+0.157+1.350=1.542kN集中荷载
32、标准值最不利分配引起的最大挠度V1=1.8831542.0601500.003/(1002.060105107780.000)=4.41mm最大挠度和V=V1+V2=4.473mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!(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): R Rc其中 Rc 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;横杆的自重标准值 P1=0.0381.500=0.058kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.9001.500/2=0.236kN 活荷载标准值 Q=3.
33、0000.9001.500/2=2.025kN 荷载的计算值 R=1.20.058+1.20.236+1.42.025=3.188kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!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,其抗滑承载力可取8.0kN;双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN;(四)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);本例为0.1196 NG1 = 0.12011.600=1.387kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例
34、采用竹串片脚手板,标准值为0.35 NG2 = 0.35031.500(0.900+0.400)/2=1.024kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、木脚手板标挡板,准值为0.17 NG3 = 0.1701.5003/2=0.383kN(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010 NG4 = 0.0101.50011.600=0.174kN经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 2.967kN。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 NQ = 3.0
35、0021.5000.900/2=4.050kN风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2),W0 = 0.250 Uz 风荷载高度变化系数,Uz = 1.250: Us 风荷载体型系数:Us = 1.075经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.2501.2501.075 = 0.336kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.91.4NQ经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.22.967+0.91.44.050=8.664kN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经过计算得到,底部
36、立杆的最大轴向压力N=1.22.967+1.44.050=9.231kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.91.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2); la 立杆的纵距 (m); h 立杆的步距 (m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩: Mw=0.91.40.3361.5001.450(五)立杆的稳定性计算卸荷吊点按照构造考虑,不进行计算。1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N=9.231kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; k 计算长度附加系数,取1.155; u 计算长度系数,由脚手架的高度确定
37、,u=1.500;l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.1551.5001.450=2.512m;A 立杆净截面面积,A=4.239cm2;W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3; 由长细比,为2512/16=158; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.284; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2); f 钢管立杆抗压强度设计值,f=184.50N/mm2;经计算得: =9231/(0.28424)=76.707N/mm2;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 f,满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的
38、轴心压力设计值,N=8.664kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; k 计算长度附加系数,取1.155; u 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500;l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.1551.5001.450=2.512m; A 立杆净截面面积,A=4.239cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3; 由长细比,为2512/16=158; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.284; MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.133kN.m; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm
39、2);f 钢管立杆抗压强度设计值,f=184.50N/mm2;经计算得到 =8664/(0.28424)+133000/4491=101.720N/mm2;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 Nl,连墙件的设计计算满足强度设计要求!经过计算得到 Nf2 = 264.644kNNf2Nl,连墙件的设计计算满足稳定性设计要求! 连墙件双扣件连接示意图(七)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。 悬臂单跨梁计算简图支座反力计算公式 支座弯矩计算公式 C点最大挠度计算公式 其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/
40、l。本工程算例中,m = 1500mm,l = 1150mm,ml = 400mm,m2 = 1300mm;水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4,截面模量(抵抗矩) W = 141.00cm3。受脚手架作用集中强度计算荷载 N=9.23kN水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.226.100.00017.8510=0.25kN/m k=1.50/1.15=1.30 kl=0.40/1.15=0.35 k2=1.30/1.15=1.13代入公式,经过计算得到:支座反力 RA=32.858kN 支座反力 RB=-13.745kN最大弯矩 MA抗弯计算强度 f=15.969106/(1.0
41、5141000.0)=107.863N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!受脚手架作用集中计算荷载 N=2.97+4.05=7.02kN水平钢梁自重计算荷载 q=26.100.00017.8510=0.21kN/m最大挠度 Vmax=6.098mm按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 130-2011)表规定:水平支撑梁的最大挠度小于3000.0/250,满足要求!(八)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 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B得到:b=2.00由于b大
42、于0.6,按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值bb=0.929经过计算得到强度 =15.97106/(0.929141000.00)=121.91N/mm2;水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求!(九)锚固段与楼板连接的计算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的拉环受力R=13.745kN 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,每个拉环按照两个截面计算,按照混凝土结构设计规范 f = 65N/mm2;压点处采用2个 U 形钢筋拉环连接,承载能力乘以0.85的折减系数;钢筋拉环抗拉强度为110.50N/mm2;所
43、需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=137454/(3.1416110.502)1/2=9mm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以上搭接长度。2.水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下:锚固压点处楼板负弯矩数值为 M = 13.75根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第条 其中 1系数,当混凝土强度不超过C50时,1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,1取为0.94, 期间按线性内插法确定; fc混凝土抗压强度设计值; h0截面有效高度; fy钢筋受拉强度设计值。截面有效高度 h0 = 100-15 = 85mm;s = 7.
44、90106/(1.00014.3001.5100085.02)=0.0510 = 1-(1-20.0510)1/2=0.0520s = 1-0.0520/2=0.9740楼板压点负弯矩配筋为 As = 7.90106 / (0.974085.0210.0) = 454.7 mm2悬挑1.5米时悬挑脚手架计算满足要求!第二种状态计算:阳台部位悬挑3.3m长度,计算参数:钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。双排脚手架,搭设高度11.6米,立杆采用单立管。采用的钢管类型为482.9,立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.90米,内排架距离结构2.30米,立杆的步距1.45米。
45、连墙件采用2步3跨,竖向间距2.90米,水平间距4.50米。施工活荷载为3.0kN/m2,同时考虑2层施工。脚手板采用竹串片,荷载为0.35kN/m2,按照铺设3层计算。栏杆采用木板,荷载为0.17kN/m,安全网荷载取0.0100kN/m2。脚手板下小横杆在大横杆上面,且主结点间增加两根小横杆。基本风压0.25kN/m2,高度变化系数1.0000,体型系数1.0750。悬挑水平钢梁采用16号工字钢,建筑物外悬挑段长度3.30米,建筑物内锚固段长度2.35米。悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结,最外面支点距离建筑物3.10m。拉杆采用钢丝绳。(一)小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,
46、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.均布荷载值计算小横杆的自重标准值 P1=0.036kN/m脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.500/4=0.131kN/m 活荷载标准值 Q=3.0001.500/4=1.125kN/m 荷载的计算值 q=1.20.036+1.20.131+1.41.125=1.775kN/m 小横杆计算简图2.抗弯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: M=1.7750.9002=0.180106/4372.0=41.109N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求
47、!3.挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下: 荷载标准值q=0.036+0.131+1.125=1.292kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.01.292900.04/(3842.06105104930.0)=0.511mm小横杆的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!(二)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。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大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=0.0360.900=0.032kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.9001.
48、500/4=0.118kN 活荷载标准值 Q=3.0000.9001.500/4=1.012kN 荷载的计算值 P=(1.20.032+1.20.118+1.41.012)/2=0.799kN 大横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为大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: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=0.08(1.20.036)1.5002=0.507106/4372.0=116.037N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为大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
49、算公式如下: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=0.6770.0361500.004/(1002.060105104930.000)=0.06mm集中荷载标准值P=0.032+0.118+1.012=1.163kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V1=3.0291162.5751500.003/(1002.060105104930.000)=5.50mm最大挠度和: V=V1+V2=5.555mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!(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): R
50、Rc其中 Rc 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;横杆的自重标准值 P1=0.0361.500=0.053kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.9001.500/2=0.236kN 活荷载标准值 Q=3.0000.9001.500/2=2.025kN 荷载的计算值 R=1.20.053+1.20.236+1.42.025=3.182kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!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,其抗滑承载力可取8.0kN;双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0
51、kN;(四)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);本例为0.1156 NG1 = 0.11611.600=1.341kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹串片脚手板,标准值为0.35 NG2 = 0.35031.500(0.900+2.300)/2=2.520kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、木脚手板标挡板,准值为0.17 NG3 = 0.1701.5003/2=0.383kN(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010 NG4 = 0
52、.0101.50011.600=0.174kN经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.417kN。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 NQ = 3.00021.5000.900/2=4.050kN风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2),W0 = 0.250 Uz 风荷载高度变化系数,Uz = 1.000 ; Us 风荷载体型系数:Us = 1.075经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.2501.0001.075 = 0.269kN/m2。考虑风荷载时,
53、立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.91.4NQ经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.24.417+0.91.44.050=10.404kN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经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.24.417+1.44.050=10.971kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.91.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2); la 立杆的纵距 (m); h 立杆的步距 (m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩: Mw(五)立杆的稳定性计算卸荷吊点按照构造考虑,不
54、进行计算。1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N=10.971kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; k 计算长度附加系数,取1.155; u 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500; l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.1551.5001.450=2.512m; A 立杆净截面面积,A=4.107cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.372cm3; 由长细比,为2512/16=157; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.284; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2
55、); f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2;经计算得: =10971/(0.28411)=94.096N/mm2;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 f,满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值,N=10.404kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; k 计算长度附加系数,取1.155; u 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500; l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.1551.5001.450=2.512m; A 立杆净截面面积,A=4.107cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),
56、W=4.372cm3; 由长细比,为2512/16=157; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.284; MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.107kN.m; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/mm2;经计算得到 =10404/(0.28411)+107000/4372=113.660N/mm2;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 Nl,连墙件的设计计算满足强度设计要求!经过计算得到 Nf2 = 106.156kNNf2Nl,连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!连墙件采用扣件与墙体连接。经过计算得到: Nl=7.910kN 小于扣件的抗滑力8.0kN,连墙件扣件满足要求! 连墙件扣件连接示意图(七)悬挑梁的受力计算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
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