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文档简介
1、钢管脚手架工程安全专项施工方案一、工程概况及外架的基础处理华夏第一街家居广场工程为地下一层、地上四层框架结构。建筑面积43105 m2,脚手架须搭设的高度为25.4m,考虑到外架的牢固、稳定、安全,必须对基础分层夯实、平整,再浇C10混凝土垫层10cm厚,铺设114的槽钢或5cm木板(加底座)。根据本工程的实际情况,建筑物的外架基础为:外围的地面土层未受扰动,因此外架基础采取30cm厚3:7灰土夯实后,上做10cm厚的C10素砼层,向外有1:0.05的排水坡度,外围四周设20cm宽的排水沟,沿建筑物四周设置21个集水井,做好有组织排水措施。应搭设落地式钢管脚手架。采用多立杆、多排钢管脚手架。二
2、、材料的选用与材质的要求钢管选用国际直缝电焊钢管,(GBT13793)质量符合国家碳素结构钢(GBT700)Q235-A级钢要求。钢管尺寸选用483.5mm,钢管弯曲变形:a、各种杆件钢管的端部弯曲,L1.5m,外表面锈蚀深度允许偏差0.5mm。b、立杆钢管弯曲变形,(1)当3mL4m时,允许偏差12mm。(2)当4mL6.5m时,允许偏差30mm。钢管上严禁钻孔。扣件采用可锻铸铁的制作,其材质符合国家标准钢管脚手架扣件(GB15821)的规定,使用前应进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,并应做防锈处理,且有螺栓扭紧力矩65N.m,不得发生破坏。出现滑丝的螺栓应更换,连墙件的材质亦应符合现行
3、标准碳素结构钢(GBT700)中Q235-A级钢的规定,竹笆脚手板应用毛竹制作。三、脚手架的各项安全稳定性设计计算设计计算:采用中华人民共和国行业标准建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001。脚手架的承载能力按概率极限状态设计法的要求,采用分项系设计表达式进行设计。1、纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件的滑承载力计算;2、立杆的稳定性计算;3、连墙件的强度、稳定和连接强度的计算;4、立杆地基承载力计算。(一)横向、纵向水平杆的抗弯强度按下式计算:a =M fW式中M-弯矩设计值,按M=1.2MGK+1.4MQK计算,MGK为脚手架自重标准值产生的弯矩,MQK为施工荷载
4、标准值产生的弯矩。W-截面模量,查表483.5mm钢管W=5.08cm2f-钢材的抗弯强度计算值,f=205N/mm2(1)横向水平杆的抗弯强度计算横向水平杆的内力时按简支梁计算。计算跨度取立杆的横距0=800mm,脚手架横向水平杆的构造计算外伸长度a1=300mm,a2=100mm。永久荷载标准值gk包括每米杆承受的结构自得标准值0.136jN/m(纵距1.5m,步距1.8m),脚手板自重标准值0.35KN/m2和栏杆与挡板自重标准值0.14kN/m。GK=0.136+0.351.2+0.14=0.696KN/m=696N/mmMA=(1/2)gka12=(1/2)6960.32=31.32
5、NmMB=(1/2)gka22=(1/2)6960.12=3.48Nm|Ma-MB|=|3.48-31.32|=27.84Nm(1/2)gk02=(1/2)6960.82=222.72NmMGK=(gk/2)( 0/2)-(MB-MA)/gk2-MA =(696/2)(696/2)-27.842/6960.8-31.32=11.32Nm施工均匀活荷标准值qk=3KN/m20.75m=2.25KN/m=2250N/m(横向水平杆间距为0.75m)MQK=(1/8)qk02=(1/8)22500.82=180NmM=1.2MQK+1.4MQK=1.211.31+1.4180=265.57NmA=(
6、M/W)=(265.57103)/(5.08103)=52.28N/mm2f=205N/mm2所以横向水平杆的抗弯强度满足安全要求。(2)纵向水平杆的抗弯强度按三跨连续梁计算,计算跨度取纵距La=1500mm,F为纵向水平杆距中及支座出的最大荷载,分别按静载P和活载Q进行计算,作用支座上的F力在弯矩计算时可以不用考虑。考虑静载情况:P=gk(t0+a1+a2)(t0+a1+a2)/2t0=696(0.8+0.3+0.1)(0.8+0.3+0.1)/(20.8)=522N按静载布置情况考虑跨中和支座最大弯矩。M1=0.175PlaMB=MC=-0.15Pla考虑活载情况Q=(1/2)qk0=(1
7、/2)22500.8=900N按两种活载最不利位置考虑跨中最大弯矩。M1=0.12Qa按两种活载最不利位置考虑支座最大弯矩。MB=MC= - 0.175Pla根据以上情况分析,可知这种静载与活载最不利组合时M1跨中弯矩最大。Mgk=0.175Pla=0.1755221.5=137.03NmMQk=0.231Qla=0.2139001.5=287.55NmM=1.2MQk+1.4MQk=1.2137.03+1.4287.55=576.01Nm=(M/W)=(576.01103)/(5.08103) =111.62N/mm2f=205N/mm22、纵向、横向水平杆的挠度按下式计算:式中N-挠度-容
8、许挠度,按规范表格取1/150(1)横向水平杆的挠度考虑静载情况K1=(4MA/gk02)=(431.32)/(6960.82)=0.28K2=(4MB/gk02)=(431.48)/(6960.82)=0.28查简直结构静力计算手册中梁在均布荷载作用下的最大挠度表,用K1、K2值采用插入法求得系数。1=0.1972(gk04)/24EI式中E-钢材的弹性模量,E=2.065N/mm2I-483.5mm钢管的惯性矩,I=12.19cm2考虑活载情况2=5qgk04/384EI两种情况叠加,得=1+2=0.1972(GK04/24EI)+(5qk04/384EI)=0.1972(69610-28
9、004)/(242.0610512.9104)+(522508004)/(3842.0610512.9104)=0.57mm0/150=800/150=5.33mm所以横向水平杆的挠度满足安全要求(2)纵向水平杆的挠度考虑静载情况1=1.146(Pla3/100EI)考虑活载情况2=1.615(Pla3/100EI)两种情况叠中,得=1+2=1.146(Qla3/100EI)=(la3/100EI)(1.146P+1.615Q)=15003/1002.0610512.9104(1.146522+1.615900) la/150=2.76mm1500/150=10mm所以纵向水平杆的挠度满足安全
10、要求。3、纵向水平杆与立杆连接时扣件的抗滑承载力应符合下式规定:RRe式中R-纵向水平杆传给立杆的竖杆作用力设计值Re-扣件抗滑承载力设计值,按规范表取Re=800KN纵向水平杆与立杆连接时扣件受到的垂直作用力包括贴立杆的横向水平杆荷载G和M1在扣件处引起的与F同向的最大剪力V之和。F=1.2P+1.4Q=1.2522+1.4900=1886.4NV=1.20.65P+1.40.575Q=1.20.65522+1.40.575900-1131.66NR=F+V=1886.4+1131.66=3018.06N所以纵向水平杆与立杆连接时扣件的抗滑载力满足安全要求。=1.146(la3/100EI)
11、二、立杆其它计算参数:立杆截面积A=489mm2,立杆的截面抗拒矩W=5.08103mm立杆的回转半径I=15.8mm,钢材强度设计值fc=0.205KN/mm2轴心受压杆件的稳定系数=0.186=L0= Kuh/i= 1.1551.51.8102/=1.58=197.37i查表得:=0.186常规部分的计算:Nck=160.1337+0.3550.851.5/2+3.5510/61.510-3+318.4+1314.610-3=3.50KNNQK =0.50.851.823=4.6KNN=1.2(NGIK+NG2K)+0.851.4NQKN=1.23.50+0.851.44.6=9.672K
12、NN/A+Mk/W=9.627103/0.186489+0.128103/5.08103 =105.82/mm2fc=205/mm2 N/A 105.82/mm2fc=205/mm2(三)连墙件连墙件的强度、稳定性和连接强度应按现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范(GBJ18)、钢结构设计规范(GBJ17)、混凝土结构设计规范(GBJ10)的规定计算。1、NL=NLW+N0=1.4W2KAW+NO=1.40.70.851.50.353.65.4+511.8KN2RC=28=16KN强度、抗滑承载力均符合要求=L0= 3.12/1.58=197.37,查表得=0.186i2、N= 11.8103/0.186489=129.73N/mm3/0.85f=0.8520
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