外脚手架工程施工方案
一、 编制依据 1、
施工图纸
图纸名称 高桥国际公寓结构施工图 高桥国际公寓建筑施工图 2、 序号 1 2 3 3、
主要规范/规程
规范/规程名称 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 建筑施工高处作业安全技术规范 建筑施工安全检查标注 施工组织设计 施工组织设计名称 高桥国际公寓施工组织设计 4、 序号 1 2 3
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备注 规范/规程编号 JGJ130-2001 JGJ80-91 JGJ59-99 备注 2002年版 编制时间 2010.10 备注 参考图书
名称 建筑施工脚手架实用手册 建筑施工手册(第四版) 简明施工计算手册 出版时间 1994.5 2003.9 1999.7 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案
二、工程概况
高桥国际公寓,剪力墙结构。地下二层、地上20层,;建筑高度:86.9m;一层至四层层高4.8m,五层层高5.4m,标准层层高:3.2m;复式楼层高5.4:总建筑面积:40477.34m2;总工期:650天。
地下室总建筑面积为7228.31㎡,平时作为地下车库;战时作为甲六级二等人员掩蔽所。
二、施工部署
1、
扣件式钢管脚手架的构造要求及技术措施
(1)本工程地下室负二层至地上一层为落地式脚手架;
(2)二层至二十二层采用槽钢悬挑双排单立杆外脚手架,分四段悬挑,分别为二~五层、六~十一层、十二~十六层、十七~二十层,每段悬挑均未超过20m。
2、脚手架立杆排距(横距)为1.05m、纵距为1.50m,大横杆步距为h=1.80m。下部脚手架搭设于建筑物基坑周边上,高度为13.2m。因脚手架直接搭设于回填土上,故必须对脚手架基础进行处理,方可进行搭设。详见下图。
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上部悬挑式脚手架搭设于2层楼面上,悬挑型钢采用20a槽钢,预埋锚环为20圆钢,拉扯钢丝绳拉于3层,采用14号钢丝绳双股拉扯,拉环为18圆钢。
三、构造要求及技术措施
3.1扣件式钢管脚手架的构造要求及技术措施 3.1.1立杆
脚手架立杆接头采用对接扣件连接,立杆与大横杆采用直角扣件连接。接头交错布置,两个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内,并在高度方向错开的距离不小于50cm;各接头中心距主节点的距离不大于60cm。 3.1.2大横杆
大横杆置于小横杆之下,在立柱的内侧,用直角扣件与立柱扣紧;其长度大于3跨、不小于6m,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,各接头距立柱的距离不大于50cm。 3.1.3小横杆
每一立杆与大横杆相交处(即主节点),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的距离不大于15cm。小横杆间距应与立杆柱距相同,且根据作业层脚手板搭设的需要,可在两立柱之间在等间距设置增设1~2根小横杆,其最大间距不大于75cm。
小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于10cm;伸出里排大横杆距结构外边缘15cm,且长度不大于44cm。上、下层小横杆应在立杆处错开布置,同层的相临小横杆在立柱处相向布置。小横杆的搭设详见下图。
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3.1.4 纵、横向扫地杆
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座下皮20cm处的立柱上,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柱上。西向与北向转角处有一定高差延长两跨与立柱固定。靠边坡的立柱轴线到边坡的距离不小于50cm,并对此立杆采取双向斜拉加固措施。 3.1.5剪刀撑
本脚手架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式,随立柱、纵横向水平杆同步搭设,用通长剪刀撑沿架高连续布置。
剪刀撑每6步4跨设置一道,斜杆与地面的夹角在45°~60°之间。斜杆相交点处于同一条直线上,并沿架高连续布置。剪刀撑的一根斜杆扣在立柱上,另一根斜杆扣在小横杆伸出的端头上,两端分别用旋转扣件固定,在其中间增加2至4个扣结点。所有固定点距主节点距离不大于15cm。最下部的斜杆与立杆的连接点距地面的高度控制在30cm内。
剪刀撑的杆件连接采用搭接,其搭接长度≥100cm,并用3个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端的距离≥10cm。
横向斜撑在同节内、由底至顶层呈“之”字型、在里、外排立柱之间上下连续布置,斜杆应采用旋转扣件固定在与之相交的立柱或横向水平杆的伸出端上。除拐角处设横向斜撑外,中间应每隔6跨设置一道。 3.1.6脚手板
脚手板采用竹串片脚手板,厚5cm、宽25~35cm、长度不少于3m。
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在作业层下部架设一道水平兜网,随作业层上升,同时作业不超过两层。首层满铺一层脚手板,以上每隔三层也要满铺一层脚手板,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1.2mm的镀锌铁丝箍绕2~3圈固定。当脚手板长度小于2m时,可采用两根小横杆,并将板两端与其可靠固定,以防倾翻。
脚手板应平铺、满铺、铺稳,接缝中设两根小横杆,各杆距接缝的距离均不大于15cm。靠墙一侧的脚手板离墙的距离不应大于15cm。拐角处两个方向的脚手板应重叠放置,避免出现探头及空挡现象。 3.1.7连墙件
连墙件采用刚性连接,垂直间距3.6m、水平间距4.5m,主楼垂直间距3.0m、水平间距4.5m,连墙杆用ø48³3.0的钢管,它与脚手架、建筑物的连接采用直角扣件。
在结构框架柱处的连墙件采用一组双杆箍柱式拉杆与框架柱拉结。在板上的连墙件,采用距结构外皮1.5m处预埋φ12钢筋,用ø48³3.0的钢管与脚手架可靠拉结。在脚手架的转角处,与框架柱上双向设置上述箍柱式拉杆。
连墙件横竖向顺序排列、均匀布置、与架体和结构立面垂直,并尽量靠近主节点(距主节点的距离不大于30cm)。连墙杆伸出扣件的距离应大于10cm。底部第一根大横杆就开始布置连墙杆,靠近框架柱的小横杆可直接作连墙杆用。连墙件大样如下图。
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3.1.8防护设施
脚手架要满挂全封闭式的密目安全网。密目网采用1.8³6.0m的规格,用网绳绑扎在大横杆外立杆里侧。作业层网应高于平台1.2m,并在作业层下步架处设一道水平兜网。在架内高度5.4m处设首层平网,往上每隔五步距设隔层平网,施工层应设随层网。
作业层脚手架立杆于0.6m及1.2m处设有两道防护栏杆,底部侧面设18cm高的挡脚板。 3.2 卸料平台
从经济、实用的角度考虑,卸料平台设计为悬挑式型钢平台,南北向各设置2个,悬挑长度为3.5m。平台上要设有限定荷载标牌,本工程卸料平台限重为1t。
主梁、次梁分别采用20a槽钢,所有构件均为焊接。防护栏采用φ48³3.0钢管,分别在高75cm、150cm处设立两道,并与四周槽钢焊接。四周槽钢外侧面及防护栏均刷红白相间的油漆标识,并满布密目安全网。平台每侧设一根φ14.0钢丝绳,每根绳设夹具不少于3个。钢丝绳与卸料平台钢管架接触处垫橡胶胶皮,以缓冲钢丝绳的拉力。钢丝绳通过梁上侧模对拉螺栓孔拉结,但两根钢丝绳不得拉结于同一个对拉螺栓孔,并且预留的梁上预留的孔洞要保证能让上述钢丝绳穿过。平台底面设5cm厚的脚手板,满铺、铺牢、两端用8号镀锌钢丝捆紧,并在四周设18cm高的踢脚板。
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3.3脚手架出入口的构造
出入口搭设方式为:挑空两根立杆、跨越三步三跨,大小为4.5m³4.5m(宽³高)。出入口处再搭设6.0m³4.5m³6.0m(长³宽³高)的防护棚,上铺5cm厚的双层脚手板。
在出入口两侧的内、外排单立杆处分别增设一根辅立杆,并高于门洞口1~2步,立柱用短管斜撑相互联系。上方悬空立柱处增加两根斜杆,斜杆与各主节点相交处用扣件固定。洞口上方增设两道横向支撑,应伸出斜腹杆的端部,以保证立柱悬空处的整体性。门洞两侧分别增加两根斜腹杆,并用旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端上,旋转扣件中心线至主节点的距离在15cm内。当斜腹杆在1跨内跨越2个步距时,应在相交的大横杆处增设一根小横杆,将斜腹杆固定在其伸出端上;斜腹杆宜采用通长杆件,必须接长时用对接扣件连接。详见下图。 1500³4=6000
1500³3=4500
2001500³3=4500600(立面投影)入口防护构造示意(侧面投影)内侧大横杆外侧大横杆斜腹杆小横杆外立杆斜腹杆1内立杆(水平投影)
(立面投影)23第7页共49页 (侧面投影)入口脚手架构造示意湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案
3.4施工电梯与脚手架的构造
施工电梯与脚手架的构造如下图。 外用电梯 护栏杆外脚手架 外用电梯 上料平台A护头棚(上铺双层脚手板)水平网垫板护头棚施工电梯宽 施工电梯宽
3.5脚手架高低跨连接时的构造
脚手架高低跨连接时的构造如下图。
≥500
200横向扫地杆纵向扫地杆脚手架高低跨连接时的构造第8页共49页
200湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案
3.6人行马道的构造
设置人行马道两个,马道每跑的高度为楼层高度的1/2;板头的凸棱处应用三角木填顺,每隔30cm设置一根防滑木条,木条规格为2cm³4cm(厚度³宽度);斜道两侧及平台外围均必须设置栏杆及挡脚板。栏杆设置两道,高度分别为0.6m和1.2m;如果休息平台处的栏杆位置正好与大横杆的位置相重合,则此处栏杆取消;马道挡脚板高度不小于15cm,外侧用密目安全网封闭。
四、安全防护措施
4.1电梯井洞口防护措施
电梯井口设置不低于1.2m高的开启式防护门,用Φ12的螺纹钢筋、按水平间距30cm、竖向间距40cm焊制而成,并在防护门上要刷漆、上锁、挂牌。详见下图。
电梯井可开启式防护门构造示意400³3=1200安全锁插销φ12焊接,上刷红漆 电梯井竖向洞口边线旋转扣电梯井筒内每隔一层在入口处设置一个用Φ25钢筋、钢管及木板搭设的平台,中间一层用钢筋支托安全网一道,网上及平台上均不得存有杂物。电梯井内不准做垂直运输通道或垃圾通道。 4.2结构临边防护措施
在结构四周边线内50cm处设置全封闭式护身栏,使用材料均采用Φ48³3.5钢管。其高度不低于1.2m、立杆间距不大于2.5m、竖向每隔0.6m设
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一道通长大横杆、每隔一根立杆设一道三脚架。详见下图。
沿钢管长度方向刷红白间隔的油漆、挂醒目标志牌;护身栏杆四周满挂密目安全网、白天设警示牌、夜间设红色标志灯;临边四周1m范围内不准堆料、停放机具。 4.3楼梯间防护措施
楼梯的侧边利用脚手架做安全防护,架子立管从梯井内搭设,侧边沿楼梯坡度方向做一道1.2m高的护身栏,侧边底部设18cm高的挡脚板。 4.4防雷避雷措施
采用避雷针与大横杆连通、接地线与整幢建筑物楼层内避雷系统连成一体的措施。
避雷针共设置4根避雷针,避雷针采用Φ12镀锌钢筋制作,高度不小于1m,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。
接地线采用40³4的镀锌扁钢,将立杆与整幢建筑物楼层内避雷系统连成一体。接地线的连接应保证接触牢靠,与立杆连接时应用2道螺栓卡箍连接,螺丝加弹簧垫圈以防松动并保证接触面不小于10cm2,并将表面油
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大横杆600600说明:1、使用材质均为48³3.5钢管;2、立杆间距2.5m、高度1.2m;3、每隔一立杆设此三脚架一个;4、四周满挂密目安全网;600结构临边和水平洞口防护示意湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案
漆及氧化层清除,露出金属光泽并涂以中性凡士林。
接地线与建筑物楼层内避雷系统的设置按脚手架的长度不超过50m设置1个,位置不得选在人们经常走到的地方以避免跨步电压的危害,防止接地线遭机械伤害。两者的连接采用焊接,焊接长度应大于2倍的扁钢宽度。焊完后再用接地电阻测试仪测定电阻,要求冲击电阻不大于10n。同时应注意检查与其它金属物或埋地电缆之间的安全距离(一般不小于3m)以免发生击穿事故。
五、脚手架的搭设及拆除施工工艺
5.1脚手架搭设施工工艺
落地式脚手架搭设的工艺流程为:场地平整、夯实、基础硬化处理→基础承载实验、材料配备→定位设置通长脚手板、钢底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆(搁栅)→剪刀撑→连墙杆→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。
悬挑式脚手架搭设的工艺流程为:定位→预埋锚环→安装槽钢→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆(搁栅)→剪刀撑→连墙杆→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网→拉钢丝绳。
地基处理。因为下部脚手架搭设于土上,必须将土层夯实,完后表面用C20混凝土进行硬化,厚度为15cm。基础上、底座下设置通长脚手板垫板,长度不少于两跨,厚度不小于50mm,布设必须平稳,不得悬空。
定距定位。根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离,并作好标记。用钢卷尺拉直,分出立杆位置,并用小竹片点出立杆标记。垫板、底座应准确地放在定位线上,垫板必须铺放平稳,不得悬空;底座下垫枕木,并垂直于墙面设置。
在搭设首层脚手架的过程中,沿四周每框架格内设一道斜支撑,拐角处双向增设,待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉结后方可拆除。
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当脚手架操作层高出连墙件两步时,应采取临时稳定措施,直到连墙件搭设完毕后方可拆除。
双排架宜先立里排立杆,后立外排立杆。每排立杆宜先立两头的,再立中间的一根,互相看齐后,立中间部分各立杆。双排架内、外排两立杆的连线要与墙面垂直。立杆接长时,宜先立外排,后立内排。 5.2脚手架的拆除施工工艺
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、立杆等(一般的拆除顺序为安全网→栏杆→脚手板→剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆)。悬挑脚手架要拆完钢管后再拆除钢丝绳和槽钢。
不准分立面拆架或在上下两步同时进行拆架。做到一步一清、一杆一清。拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣。拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣件,然后托中间,再解端头扣。所有连墙杆等必须随脚手架拆除同步下降,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。
拆除后架体的稳定性不被破坏,如附墙杆被拆除前,应加设临时支撑防止变形,拆除各标准节时,应防止失稳。
当脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度(约6.5m)时,应先在适当位置搭临时抛撑加固,后拆连墙件。
六、劳动力及材料、机具配备
6.1劳动力配备 工 种 架子工 测量放线工 人 数 40 4 任 务 负责架子搭设及拆除 负责脚手架垂直度控制 6.2材料配备
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湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 名 称 焊接钢管 脚手板 密目安全网 水平安全网 直角扣件 旋转扣件 对接扣件 镀锌铁丝 20号槽钢 钢丝绳 数 量 45000m 3000m2 20000㎡ 1000㎡ 30000个 3500个 3000个 700㎏ 350根 3000m 规 格 Φ48mm³3.0mm 厚5cm、宽20~30cm 1.8m³6.0m 直径1.2mm 4.5m φ14
6.3机具配备
名 称 架子扳手 力矩扳手 倒 链 数 量 40把 6把 4把 备 注 架子工搭设和拆除架子用 检查架子扣件拧紧力度是否达到要求 调整架子水平弯曲度
七、质量保证体系
7.1构配件允许偏差
序号 1 项 目 焊接钢管尺寸 外径48mm 壁厚3.5mm 钢管两端端面切斜 偏差△ 允许偏差 —0.5 —0.5 示意图 检查工具 游标卡尺 2 1.70 塞尺 拐角尺 3 钢管内外表面锈蚀 深度 (△=△1+△2) 立杆钢管弯曲 3m≤1≤4m 3m≤1≤4m 水平杆、斜杆的钢管 弯曲 1≤6.5m ≤0.50 ≤12 ≤20 ≤30 游标卡尺 4 钢板尺 第13页共49页
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7.2脚手架搭设的允许偏差和检验方法
项次 项 目 表面 排水 垫板 底座 最后验收垂直度 搭设中检查 偏差的高度(m) H=2 H=10 H=20 H=30 H=40 H=50 步距 间距 纵距 横距 一根杆的两端 纵向水平同跨内两根纵杆高差 向水平杆高差 小横杆外伸长度 技术要求 坚实平整 不积水 不晃动 不滑动 不沉降 允许偏差△ (㎜) —10 ±100 ±7 图略(详见JGJ130±20 —2001(2002版)±40 41—42表8.2.4 ±60 ±80 ±100 ±20 ±50 ±20 ±20 同上 —50 同上 用 经 纬 仪 示 意 图 检查方法与工具 观 察 1 地基基础 2 3 外伸500mm 钢板尺 水平仪或水平尺 钢板尺 4 5 7.3扣件拧紧抽样检查数目及质量判定标准
项次 检 查 项 目 安装扣件抽检数允许的不数量(个) 量(个) 合格数 1201~3200 1201~3200 1 连接立杆与纵(横)向水平杆或剪刀撑的扣件;接长立杆、纵向水平杆或剪刀撑的扣件 连接横向水平杆与纵向水平杆的扣件(非主节点处) 50 5 2 50 10
八、安全施工技术措施
8.1材质及其使用的安全技术措施
8.1.1扣件的紧固程度应在40~50N²㎜,并不大于65N²㎜,对接扣
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件的抗拉承载力为3kn。扣件上螺栓保持适当的拧紧程度。对接扣件安装时其开口应向内,以防进雨,直角扣件安装时开口不得向下,以保证安全。
8.1.2各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
8.1.3钢管有严重锈蚀、压扁或裂纹的不得使用。禁止使用有脆裂、变形、滑丝等现象的扣件。
8.1.4外脚手架严禁钢竹、钢木混搭,禁止扣件、绳索、铁丝、竹蔑、塑料混用。
8.1.5严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用。 8.2脚手架搭设的安全技术措施
8.2.1脚手架的基础必须经过硬化处理满足承载力要求,做到不积水、不沉陷,基础的混凝土必须达到设计强度的75%以上才能施工。
8.2.2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。当解开与另一人有关的扣件时必先告诉对方,并得到允许,以防坠落伤人。
8.2.3开始搭设立杆时,应每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙件安装稳定后,方可根据情况拆除。
8.2.4脚手架及时与结构拉结或采用临时支顶,以保证搭设过程安全,未完成脚手架在每日收工前,一定要确保架子稳定。
8.2.5脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不得超过相邻连墙件以上两步。
8.2.6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。每两步验收一次,达到设计施工要求后挂合格牌一块。
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8.2.7外脚手架的卸载严格采用Φ15.5的钢丝绳通过梁上对拉螺栓孔与脚手架连接,严禁私自拆改。
8.3脚手架上施工作业的安全技术措施
8.3.1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。 8.3.2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。
8.3.3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1层。
8.3.4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。
8.3.5各作业层之间设置可靠的防护栅栏,防止坠落物体伤人。
8.3.6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。 8.4脚手架拆除的安全技术措施
8.4.1 拆架前,全面检查待拆脚手架,根据检查结果,拟订出作业计划,报请批准,进行技术交底后才准工作。
8.4.2架体拆除前,必须察看施工现场环境,包括架空线路、外脚手架、地面的设施等各类障碍物、地锚、缆风绳、连墙杆及被拆架体各吊点、附件、电气装置情况,凡能提前拆除的尽量拆除掉。
8.4.3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。
8.4.4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。
8.4.5在拆架时,不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后
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方可离开。
8.4.6每天拆架下班时,不应留下隐患部位。
8.4.7拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电事故。
8.4.8所有杆件和扣件在拆除时应分离,不准在杆件上附着扣件或两杆连着送到地面。
8.4.9所有的脚手板,应自外向里竖立搬运,以防脚手板和垃圾物从高处坠落伤人。
8.4.10拆下的零配件要装入容器内,用吊篮吊下;拆下的钢管要绑扎牢固,双点起吊,严禁从高空抛掷。
九、文明施工要求
根据脚手架施工的特殊性,结合职业安全卫生的贯标精神,要求施工时作到如下:
1.进入施工现场的人员戴好安全帽,高空作业系好安全带,穿好防滑鞋等,现场严禁吸烟。
2.进入施工现场的人员要爱护场内的各种绿化设施和标示牌,不得践踏草坪、损坏花草树木、随意拆除和移动标示牌。
3.严禁酗酒人员上架作业,施工操作时要求精力集中、禁止开玩笑和打闹。
4.脚手架搭设人员必须是经考试合格的专业架子工,上岗人员定期体检,体检合格者方可发上岗证。凡患有高血压、贫血病、心脏病及其他不适于高空作业者,一律不得上脚手架操作。
5.上架子作业人员上下均应走人行梯道,不准攀爬架子。 6.护身栏、脚手板、挡脚板、密目安全网等影响作业班组支模时,如需拆改时,应由架子工来完成,任何人不得任意拆改。
7.脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改,如需做局部拆改时,须经技术部同意后由架子工操作。
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8.不准利用脚手架吊运重物;作业人员不准攀登架子上下作业面;不准推车在架子上跑动;塔吊起吊物体时不能碰撞和拖动脚手架。
9.不得将模板支撑、缆风绳、泵送混凝土及砂浆的输送管等固定在脚手架上,严禁任意悬挂起重设备。
10.在架子上的作业人员不得随意拆动脚手架的所有拉接点和脚手板,以及扣件绑扎扣等所有架子部件。
11.拆除架子而使用电焊气割时,派专职人员做好防火工作,配备料斗,防止火星和切割物溅落。
12.脚手架使用时间较长,因此在使用过程中需要进行检查,发现基础下沉、杆件变形严重、防护不全、拉接松动等问题要及时解决。
13.要保证脚手架体的整体性,不得与井架、升降机一并拉结,不得截断架体。
14.施工人员严禁凌空投掷杆件、物料、扣件及其它物品,材料、工具用滑轮和绳索运输,不得乱扔。
15.使用的工具要放在工具袋内,防止掉落伤人;登高要穿防滑鞋,袖口及裤口要扎紧。
16.脚手架堆放场做到整洁、摆放合理、专人保管,并建立严格领退料手续。
17.施工人员做到活完料净脚下清,确保脚手架施工材料不浪费。 18.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。应随时整理、检查,按品种、分规格堆放整齐,妥善保管。
19.六级以上大风、大雪、大雾、大雨天气停止脚手架作业。在冬季、雨季要经常检查脚手板、斜道板、跳板上有无积雪、积水等物。若有则应随时清扫,并要采取防滑措施。
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十、脚手架的计算 10.1落地式架计算书
钢管脚手架的计算参照《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)等规范。 一、参数信息: 1.脚手架参数
搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.50米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.80 米;计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为 13.2 米,立杆采用单立管;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;采用的钢管类型为 Φ48×3.0; 横杆与立杆连接方式为单扣件;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 3.60 米,水平间距4.50 米,采用扣件连接;连墙件连接方式为双扣件; 2.活荷载参数
施工荷载均布参数(kN/m2):2.000;脚手架用途:装修脚手架;同时施工层数:2; 3.风荷载参数
湖南省长沙市地区,基本风压为0.35,风荷载高度变化系数μz为1.25,风荷载体型系数μs为0.65;考虑风荷载 4.静荷载参数
每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):0.1248;脚手板自重标准值(kN/m2 ):0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.150;安全设施与安全网(kN/m2 ):0.005;脚手板铺设层数:3;脚手板类别:竹串片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆竹笆片; 5.地基参数
地基土类型:碎石土;地基承载力标准值(kN/m2):500.00;
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基础底面扩展面积(m2):0.09;基础降低系数:1.00。
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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,大横杆在小横杆的上面。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.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值:P1=0.033 kN/m ;
脚手板的荷载标准值:P2=0.350³1.050/(2+1)=0.123 kN/m ; 活荷载标准值: Q=2.000³1.050/(2+1)=0.700 kN/m; 静荷载的计算值: q1=1.2³0.033+1.2³0.123=0.187 kN/m; 活荷载的计算值: q2=1.4³0.700=0.980 kN/m;
大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
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 跨中最大弯距计算公式如下:
跨中最大弯距为M1max=0.08³0.187³1.5002+0.10³0.980³1.5002 =0.254 kN.m;
支座最大弯距计算公式如下:
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支座最大弯距为 M2max= -0.10³0.187³1.5002-0.117³0.980³1.5002 =-0.300 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: σ=Max(0.254×106,0.300×106)/4490.0=66.815 N/mm2; 大横杆的抗弯强度:σ= 66.815 N/mm2 小于 [f]=205.0 N/mm2。满足要求! 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:
静荷载标准值: q1= P1+P2=0.033+0.123=0.156 kN/m; 活荷载标准值: q2= Q =0.700 kN/m;
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V= 0.677³0.156³1500.04/(100³2.06³105³107800.0)+0.990³0.700³1500.04/(100³2.06³105³107800.0) = 1.820 mm;
脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为 l/150与10 mm 请参考规范表5.1.8。 大横杆的最大挠度小于 1500.0/150 mm 或者 10 mm,满足要求!
三、小横杆的计算:
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,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= 0.033³1.500 = 0.050 kN;
脚手板的荷载标准值:P2=0.350³1.050³1.500/(2+1)=0.184 kN; 活荷载标准值:Q=2.000³1.050³1.500/(2+1) =1.050 kN; 荷载的计算值: P=1.2³(0.050+0.184)+1.4 ³1.050 = 1.750 kN;
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小横杆计算简图 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 = 1.2³0.033³1.0502/8 = 0.006 kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax = 1.750³1.050/3 = 0.613 kN.m ; 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.618 kN.m;
σ = M / W = 0.618×106/4490.000=137.675 N/mm2 ; 小横杆的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求! 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
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:
Vqmax=5³0.033³1050.04/(384³2.060³105³107800.000) = 0.024 mm ; P2 = p1 + p2 + Q = 0.050+0.184+1.050 = 1.284 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:
Vpmax = 1283.700³1050.0³(3³1050.02-4³1050.02/9 ) /(72³2.060³105³107800.0) = 2.375 mm;
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最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+2.375 = 2.399 mm;
小横杆的最大挠度小于 (1050.000/150)=7.000 与 10 mm,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8.00kN,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; 横杆的自重标准值: P1 = 0.033³1.050=0.035 kN;
脚手板的荷载标准值: P2 = 0.350³1.050³1.500/2=0.276 kN; 活荷载标准值: Q = 2.000³1.050³1.500 /2 = 1.575 kN; 荷载的计算值: R=1.2³(0.035+0.276)+1.4³1.575=2.578 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0.1248 NG1 = 0.125³13.200 = 1.647 kN;
(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= 0.350³3³1.500³(1.050+0.3)/2 = 1.063 kN; (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆竹笆片,标准值为0.15
NG3 = 0.150³3³1.500/2 = 0.337 kN;
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(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.005³1.500³13.200 = 0.099 kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.147 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 NQ= 2.000³1.050³1.500³2/2 = 3.150 kN; 风荷载标准值应按照以下公式计算
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 = 0.350 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= 1.250 ;
Us -- 风荷载体型系数:Us =0.649 ; 经计算得到,风荷载标准值
Wk = 0.7 ³0.350³1.250³0.649 = 0.199 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= 1.2³3.147+ 1.4³3.150= 8.186 kN; 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2 NG+0.85³1.4NQ = 1.2³3.147+ 0.85³1.4³3.150= 7.525 kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式
Mw = 0.85 ³1.4WkLah2/10 =0.850 ³1.4³0.199³1.500³1.8002/10 = 0.115 kN.m; 六、立杆的稳定性计算:
不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
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立杆的轴心压力设计值 :N =8.186 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm; 计算长度附加系数 :K = 1.155 ;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :U = 1.500 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定 :lo = 3.119 m; Lo/i = 196.000 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 :φ= 0.188 ; 立杆净截面面积 : A = 4.24 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.49 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2; σ = 8186.000/(0.188×424.000)=102.699 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 102.699 小于 [f] = 205.000 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 =7.525 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm; 计算长度附加系数 : K = 1.155 ;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :U = 1.500 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定:lo = 3.119 m; Lo/i = 196.000 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 :φ= 0.188 立杆净截面面积 : A = 4.24 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.49 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2;
σ = 7524.882/(0.188×424.000)+114948.690/4490.000 = 120.002 N/mm2; 立杆稳定性计算 σ = 120.002 小于 [f] = 205.000 N/mm2 满足要求!
七、最大搭设高度的计算:
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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 = 1.500 kN; 活荷载标准值 :NQ = 3.150 kN;
每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.125 kN/m; Hs =[0.188³4.240³10-4³205.000³103-(1.2³1.500 +1.4³3.150)]/(1.2³0.125)=67.651 m;
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] = 67.651 /(1+0.001³67.651)=63.364 m;
[H]= 63.364 和 50 比较取较小值。得到,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:
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 = 1.500 kN; 活荷载标准值 :NQ = 3.150 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 / (1.4³0.85) = 0.115 /(1.4 ³ 0.85) = 0.097 kN.m; Hs =[0.188³4.240³10-4³205.000³10-3-(1.2³1.500+0.85³1.4³3.150+0.188³4.240³0.097/4.490)]/(1.2³0.125)=58.442 m;
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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] = 58.442 /(1+0.001³58.442)=55.215 m;
[H]= 55.215 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 [H] =50.000 m。
八、连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算: Nl = Nlw + No
风荷载基本风压值 Wk = 0.199 kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.200 m2; 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), No= 5.000 kN; 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算: NLw = 1.4³Wk³Aw = 4.508 kN;
连墙件的轴向力计算值 NL= NLw + No= 9.508 kN;
其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数,l为内排架距离墙的长度, 由长细比 l/i=300.000/15.900的结果查表得到0.949; A = 4.24 cm2;[f]=205.00 N/mm2; 连墙件轴向力设计值
Nf=φ×A×[f]=0.949×4.240×10-4×205.000×103 = 82.487 kN; Nl=9.508 第28页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 连墙件扣件连接示意图 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 = fgk³Kc = 500.000 kN/m2; 其中,地基承载力标准值:fgk= 500.000 kN/m2 ; 脚手架地基承载力调整系数:kc = 1.000 ; 立杆基础底面的平均压力 ,p = N/A =83.610 kN/m2 ; 其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 7.525 kN; 基础底面面积 (m2):A = 0.090 m2 。 p=83.610 ≤ fg=500.000 kN/m2 。地基承载力的计算满足要求! 第29页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 10.2普通悬挑架计算书 钢管脚手架的计算参照《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)等规范。 一、参数信息: 1.脚手架参数 搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.50米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.80 米;计算的脚手架为双排脚手架搭设高度取值为 20.0 米,立杆采用单立管;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;采用的钢管类型为 Φ48×3.0; 横杆与立杆连接方式为单扣件;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 3.60 米,水平间距4.50 米,采用扣件连接;连墙件连接方式为双扣件; 2.活荷载参数 施工荷载均布参数(kN/m2):3.000;脚手架用途:结构脚手架;同时施工层数:2; 3.风荷载参数 湖南省长沙市地区,基本风压为0.350,风荷载高度变化系数μz为1.250,风荷载体型系数μs为1.200;考虑风荷载; 4.静荷载参数 每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):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/m2):0.110;安全设施与安全网(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:3;脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆冲压钢; 第30页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 5.水平悬挑支撑梁 悬挑水平钢梁采用[20a号槽钢] ,其中建筑物外悬挑段长度1.50米,建筑物内锚固段长度 2.00 米。与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00;楼板混凝土标号:C30; 6.拉绳与支杆参数 支撑数量为:1; 悬挑水平钢梁上面采用钢丝绳、下面采用支杆与建筑物拉结。 钢丝绳安全系数为:8.000; 钢丝绳与墙距离为(m):1.400; 支杆与墙距离为(m):1.400; 最里面支点距离建筑物 1.40 m,支杆采用 48.0³3mm钢管。 第31页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 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,大横杆在小横杆的上面。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.均布荷载值计算 大横杆的自重标准值:P1=0.033 kN/m ; 脚手板的荷载标准值:P2=0.300³1.050/(2+1)=0.105 kN/m ; 活荷载标准值: Q=3.000³1.050/(2+1)=1.050 kN/m; 静荷载的计算值: q1=1.2³0.033+1.2³0.105=0.166 kN/m; 活荷载的计算值: q2=1.4³1.050=1.470 kN/m; 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 第32页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 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 跨中最大弯距计算公式如下: 跨中最大弯距为M1max=0.08³0.166³1.5002+0.10³1.470³1.5002 =0.361 kN.m; 支座最大弯距计算公式如下: 支座最大弯距为 M2max= -0.10³0.166³1.5002-0.117³1.470³1.5002 =-0.424 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: σ=Max(0.361×106,0.424×106)/4490.0=94.432 N/mm2; 大横杆的抗弯强度:σ= 94.432 N/mm2 小于 [f]=205.0 N/mm2。满足要求! 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: 静荷载标准值: q1= P1+P2=0.033+0.105=0.138 kN/m; 第33页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 活荷载标准值: q2= Q =1.050 kN/m; 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V= 0.677³0.138³1500.04/(100³2.06³105³107800.0)+0.990³1.050³1500.04/(100³2.06³105³107800.0) = 2.583 mm; 脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为 l/150与10 mm 请参考规范表5.1.8。 大横杆的最大挠度小于 1500.0/150 mm 或者 10 mm,满足要求! 三、小横杆的计算: 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,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= 0.033³1.500 = 0.050 kN; 脚手板的荷载标准值:P2=0.300³1.050³1.500/(2+1)=0.158 kN; 活荷载标准值:Q=3.000³1.050³1.500/(2+1) =1.575 kN; 荷载的计算值: P=1.2³(0.050+0.158)+1.4 ³1.575 = 2.454 kN; 小横杆计算简图 2.强度计算 第34页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 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 = 1.2³0.033³1.0502/8 = 0.006 kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 2.454³1.050/3 = 0.859 kN.m ; 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.864 kN.m; σ = M / W = 0.864×106/4490.000=192.514 N/mm2 ; 小横杆的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求! 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小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下: Vqmax=5³0.033³1050.04/(384³2.060³105³107800.000) = 0.024 mm ; P2 = p1 + p2 + Q = 0.050+0.158+1.575 = 1.782 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: Vpmax = 1782.450³1050.0³(3³1050.02-4³1050.02/9 ) /(72³2.060³105³107800.0) = 3.298 mm; 最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+3.298 = 3.322 mm; 第35页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 小横杆的最大挠度小于 (1050.000/150)=7.000 与 10 mm,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8.00kN,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; 横杆的自重标准值: P1 = 0.033³1.050=0.035 kN; 脚手板的荷载标准值: P2 = 0.300³1.050³1.500/2=0.236 kN; 活荷载标准值: Q = 3.000³1.050³1.500 /2 = 2.363 kN; 荷载的计算值: R=1.2³(0.035+0.236)+1.4³2.363=3.633 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0.1248 NG1 = 0.125³20.000 = 2.496 kN; (2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板,标准值为0.30 NG2= 0.300³3³1.500³(1.050+0.3)/2 = 0.911 kN; 第36页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆冲压钢,标准值为0.11 NG3 = 0.110³3³1.500/2 = 0.248 kN; (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.005³1.500³20.000 = 0.150 kN; 经计算得到,静荷载标准值:NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.805 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 NQ= 3.000³1.050³1.500³2/2 = 4.725 kN; 风荷载标准值应按照以下公式计算 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 = 0.350 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= 1.250 ; Us -- 风荷载体型系数:Us =1.200 ; 经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.7 ³0.350³1.250³1.200 = 0.368 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= 1.2³3.805+ 1.4³4.725= 11.181 kN; 第37页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2 NG+0.85³1.4NQ = 1.2³3.805+ 0.85³1.4³4.725= 10.188 kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 Mw = 0.85 ³1.4WkLah2/10 =0.850 ³1.4³0.368³1.500³1.8002/10 = 0.213 kN.m; 六、立杆的稳定性计算: 不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为: 立杆的轴心压力设计值 :N =11.181 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm; 计算长度附加系数 :K = 1.155 ; 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :U = 1.500 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定 :lo = 3.119 m;Lo/i = 196.000 ; 轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 :φ= 0.188 ; 立杆净截面面积 : A = 4.24 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.49 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2; σ = 11181.000/(0.188×424.000)=140.264 N/mm2; 立杆稳定性计算 σ = 140.264 小于 [f] = 205.000 N/mm2 满足要求! 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 第38页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 立杆的轴心压力设计值 :N =10.188 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm; 计算长度附加系数 : K = 1.155 ; 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :U = 1.500 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定:lo = 3.119 m; Lo/i = 196.000 ; 轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 :φ= 0.188 立杆净截面面积 : A = 4.24 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.49 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2; σ = 10188.450/(0.188×424.000)+212539.950/4490.000 = 175.152 N/mm2; 立杆稳定性计算 σ = 175.152 小于 [f] = 205.000 N/mm2 满足要求! 七、连墙件的计算: 连墙件的轴向力计算值应按照下式计算: Nl = Nlw + No 风荷载基本风压值 Wk = 0.368 kN/m2; 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.200 m2; 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), No= 5.000 kN; 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算: NLw = 1.4³Wk³Aw = 8.335 kN; 连墙件的轴向力计算值 NL= NLw + No= 13.335 kN; 第39页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数,l为内排架距离墙的长度, 由长细比 l/i=300.000/15.900的结果查表得到0.949; A = 4.24 cm2;[f]=205.00 N/mm2; 连墙件轴向力设计值 Nf=φ×A×[f]=0.949×4.240×10-4×205.000×103 = 82.487 kN; Nl=13.335 连墙件扣件连接示意图 八、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。本工程中,脚手架排距为1050mm,内侧脚手架距离墙体300mm,支拉斜杆的支点距离墙体为 1400mm,水平支撑梁的截面惯性矩I = 1780.40 cm4,截面抵抗矩W = 178.00 cm3,截面积A = 28.83 cm2。 第40页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 受脚手架集中荷载 N=1.2³3.805 +1.4³4.725 = 11.181 kN; 水平钢梁自重荷载 q=1.2³28.830³0.0001³78.500 = 0.272 kN/m; 悬挑脚手架示意图 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN) 第41页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 悬挑脚手架支撑梁变形图(kN) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) 经过连续梁的计算得到 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R[1] = 12.545 kN; R[2] = 11.091 kN; R[3] = -0.324 kN。 最大弯矩 Mmax= 1.864 kN.m; 截面应力 σ =M/1.05W+N/A= 1.864×106 /( 1.05 ×178000.0 )+ 0.000³103 / 2883.0 = 9.974 N/mm2; 水平支撑梁的计算强度 σ =9.974 小于 215.000 N/mm2,满足要求! 九、悬挑梁的整体稳定性计算: 第42页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 水平钢梁采用[20a号槽钢,计算公式如下 其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: 经过计算得到强度 φb = 570 ×11.0×73.0× 235 /( 1400.0×200.0×235.0) = 1.63 由于φb大于0.6,查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到 φb值为0.897。 经过计算得到强度 σ = 1.864×106 /( 0.897×178000.00 )= 11.669 N/mm2; 水平钢梁的稳定性计算 σ = 11.669 小于 [f] = 215.000 N/mm2 ,满足要求! 十、拉绳与支杆的受力计算: 水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi、支杆的轴力RDi按照下面计算 其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力; RDicosθi为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。当RAH>0时,水平钢梁受压;当RAH<0时,水平钢梁受拉;当RAH=0时,水平钢梁不受力。 各支点的支撑力 RCi=RUisinθi+RDisinθi 且有 RUicosθi=RDicosθi 可以得到 第43页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 按照以上公式计算得到由左至右各杆件力分别为 RU1=8.871kN RD1=8.871kN 十一、拉绳与支杆的强度计算: 钢丝拉绳(支杆)的内力计算: 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU与支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算,分别为RU = 8.871kN RD = 8.871kN 如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算: 其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN); Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN); 计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm); α --钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6³19、6³37、6³61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8; K -- 钢丝绳使用安全系数。 计算中[Fg]取8.871kN,α=0.820,K=8.000,得到: 钢丝绳最小直径必须大于14.000mm才能满足要求! 下面压杆以 48.0³3mm钢管计算,斜压杆的容许压力按照下式计算: 第44页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 其中 N -- 受压斜杆的轴心压力设计值,N = 8.871kN; φ-- 轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到 φ= 0.428; i -- 计算受压斜杆的截面回转半径,i =1.595cm; l -- 受最大压力斜杆计算长度,l = 1.980m; A -- 受压斜杆净截面面积,A =4.241cm2; σ -- 受压斜杆受压强度计算值,经计算得到结果是48.868 N/mm2; [f] -- 受压斜杆抗压强度设计值,f = 215N/mm2; 受压斜杆的稳定性计算σ< [f],满足要求! 钢丝拉绳(斜拉杆)的吊环强度计算 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N,为N=RU=8.871kN 钢丝拉绳(斜拉杆)的吊环强度计算公式为 其中 [f] 为吊环受力的单肢抗剪强度,取[f] = 125N/mm2; 所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的吊环最小直径 D=(887.056³4/3.142³125.000) 1/2 =10.000mm; 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 第45页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 其中 N为斜撑支杆的轴向力,N=8.871kN; lw为斜撑支杆件的周长,取150.796mm; t为斜撑支杆的厚度,t=3.000mm; ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度,取185.000N/mm2; 经过计算得到焊缝抗拉强度 = 8870.565/(150.796³3.000) = 19.608N/mm2。 对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求! 十二、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=11.091kN; 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[f] = 50N/mm2; 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[11090.902³4/(3.142³50³2)]1/2 =11.883mm 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 = 11.091kN; 第46页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 d -- 楼板螺栓的直径,d = 20.000mm [fb] -- 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.430N/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11090.902/(3.142³20.000³1.430)=123.439mm。 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: 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拉力,N = 11.091kN; d -- 楼板螺栓的直径,d = 20.000mm; b -- 楼板内的螺栓锚板边长,b=5³d=100.000mm; fcc -- 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.950fc=14.300N/mm2; 经过计算得到公式右边等于138.51 kN 大于锚固力 N=11.09 kN ,楼板混凝土局部承压计算满足要求! 第47页共49页 湖南长教建筑工程有限公司 高桥国际公寓外脚手架施工方案 第48页共49页 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容