外墙落地式脚手架
与悬挑式脚手架专项施工方案
第一部分:
一、
编制依据:
《建筑施工计算手册》江正荣著 中国建筑工业出版社 《建筑施工计算手册》第四版 中国建筑工业出版社 《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社 《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社 《建筑脚手架实用手册(含垂直运输)》中国建筑工业出版社
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ30-2001中国建筑工业出版社 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中国建筑工业出版社 《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社 本工程有关的建筑设计施工图纸的全部内容。
二、
工程概况:
工程名称:工程地点:建设单位:设计单位:院
监理单位:施工单位:工程承包范围:银星花园一标段
本工程名为xx,位于九江市开发区九瑞大道北侧,七里湖路东侧。因此本工程脚手架搭设在满足安全,经济的前提下,还需满足安全,美观的要求。
三、
脚手架方案选择:
本工程经综合比较,决定采用落地式与悬挑脚手架组合方案。悬挑水平钢梁采用I16号工字钢,16的钢丝绳。此架为一架多用,主体阶段用于安全防护,装修阶段即用于装修施工,也兼作安全防护。考虑到施工工期,质量和安全要求,故在选择方案时,应充分考虑以下几点:
1、架体的结构设计,力求做到结构要安全可靠,造价经济合理。
2、在规定的条件和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全和耐久性。 3、选用材料时,力求做到常见通用,可周转利用,便于保养维修。
4、结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,升降搭设方便,便于检查验收。 5、脚手架的搭设,还必须符合JCJ59-99检查标准要求,要符合相关文明标化工地的有关标准。 6、综合以上脚手架设计原则,同时考虑本工程的实际情况,结合以往的施工经验,决定采用以下脚手架搭设方案:
(1) 根据本工程特点和确保安全生产的要求。本工程因考虑底层有地下车库故
五层以下搭设落地式双排脚手架搭设;因此设计从四层顶以上采用型钢悬挑脚手架搭设,采用I16#工字钢作悬挑托架,加斜拉钢丝绳分段荷载分两次搭设至主体结构上。檐口挑板伸出主体外1.2米采用局部挑架搭设。梯屋顶局部加高部位采用钢管挑架钢丝绳卸载施工方法,为考虑楼层现浇板的架体荷载优先采用【10号槽钢钢垫底。脚手架施工由专业脚手架公司负责施工。 (2) 脚手架的构架尺寸,横距为0.8m,纵距1.5m,步距为1.8m,内立杆距外
墙皮为0.3m,封闭式脚手架防护栏杆设两道栏杆,下栏杆高度为0.6m,上岗栏杆高度1.2m,采用密目式安全网全封闭悬挑双排脚手架。通过对下表数据的整体分析,本工程型钢悬挑脚手架搭设高度:17.6m,故在对以上脚手架搭设高度进行强度,刚度和稳定性计算时,,其余低于这两个高度的架体均按照计算书中搭设尺寸参数要求施工,
脚手架分段搭设方案布置表
工程名称 分段次数 搭设方式 起始层 (标高) 银 星 公 寓 楼 根据以上工程的特点和规范的要求特编制本方案,作为施工和验收的依据。
7、施工荷载控制
1、施工布活荷载标准值
类别 装饰脚手架 结构脚手架 结束层 (标高) 搭设高度 (米) 说明 第一次 第二次 第三次 落地式 悬挑式 悬挑式 ±0.00 四层顶 +17.4 八层顶 +35.00 十一层顶 +48.2 十四层顶+64.7 四层顶+17.4 17.4m 八层顶 +35.00 十一层顶 +48.2 十四层顶+64.7 十六层顶+79.7 17.6m 13.2m 第四次 第五次 悬挑式 悬挑式 16.5m 15.5m 标准值(KN/m2) 2.0 3.0
四、 脚手架的劳动力安排:
1、为确保工程精度的需要,同时根据本工程的结构特征和外脚手的工程量,指定专人为项目负责人,确保本工程外脚手架搭设人员需要20人(包括辅助工),架子工均有上岗作业证书(无证者一律不准上架操作)。
2、甲、乙双方建立由项目经理、施工员 、安全员、搭设技术员组成的管理机构,搭设负责人负责指挥、调配 、检查的直接责任。
3、外脚手架的搭设和拆除,均应有项目技术负责人的认可,方可进行施工作业,并必须配置有足够的辅助人员和必要的工具。 五、材料要求: 1、钢管材料:
钢管材质必须用A3AY3,并符合YB243-63标准,GB/T700-79中的3号钢要 求,外径48毫米,壁厚3.0毫米,每1000毫米的长度重量为3.33千克的钢管,不得有裂缝、变形、凹瘪、弯曲和严重锈蚀现象。
2、扣件材质:
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》(GB 15831)的规定;采用其它材料制作的扣件,应经试验证明其质量符合该标准的规定后方可使用。
脚手架采用的扣件,在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时,不得发生破坏。
3、竹笆片材质
竹笆片采用平放的竹片纵横纺织而成,纵片不少于5道,且每道为双片,横片反正相间,四边端部横片交点用铁线扎牢,竹片宽为30㎜,沿纵向用铁丝扎两道宽40㎜的双面夹筋。
脚手板的设置应符合下列规定:作业层脚手板应铺满、铺稳,离墙面120~150mm。本工程采用竹笆片脚手板,竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于大横杆方向铺设,且采用对接平铺,四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在大横杆上。
六、落地式、悬挑式脚手架搭设流程及要求:
悬挑脚手架搭设的工艺流程为:水平悬挑→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆(搁栅)→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。
落地式脚手架搭设的工艺流程为:场地平整、夯实→材料配备→定位设置→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆→剪刀撑→连墙杆→挡脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。
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,并做好标记;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,垫板必须铺放平整,不得悬空。
在搭设首层脚手架过程中,沿四周每框架格内设一道斜支撑,拐角除双向增设,待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时,宜先立外排,后立内排。其余按一下构造要求搭设。
落地式脚手架简图
立杆及纵横向水平杆构造要求:
㈠ 基本要求:
用扣件式钢管搭设的脚手架是施工临时结构,它承受施工过程中各垂直和水 平的荷载,因此脚手架必须有足够的承载能力,刚度和稳定性,在施工过程中,不产生失稳、倒塌,并不超过允许强度、变形、倾斜、摇晃或扭曲现象,以确保安全。
1、全部杆件横平竖直,整齐清晰美观,造型一致,平竖通顺对直,连接牢固,受荷安全,有安全操作空间,不变形、不摇晃、不积水。
2、六层以下落地式架体的基础要求:
⑴,分层回填夯实后,浇灌砼地坪,排水畅通不积水,基础完成以后,经现场有关人员验收合格以后,并办理相关手续以后方可进行脚手架手施工。在砼基础表面弹线,按放底座或垫板。如脚手架立柱在地下顶板上时,应在立杆受力对应处的顶板下设置支撑,防止发生意外。
⑵ 脚手架底座底面标高宜于自然地面5cm。 ⑶ 纵、横向扫地杆构造
1―横向扫地杆;2―纵向扫地杆
3、脚手架封顶,里立杆应低于檐口0.5m,外立杆高出檐口1.5m(顶部立杆 可串接)外立杆端部高度必须一条水平线。
4、严格控制构造尺寸的选用,大小横杆伸出脚手架外立杆的长度应保持在100~150mm之内(应特别注意转角处)。
㈡ 脚手架形象要求:
1、脚手架使用前,应进行外观检查,不得使用严重锈蚀的钢管。
搭设前应严格进行钢管的筛选,凡严重锈蚀、薄壁。严重弯曲及裂变的杆件不宜采用。严重锈蚀、变形,螺栓螺纹已损坏的扣件不宜采用。
2、根据《安全色》(GB2893-82)要求,在不同的使用场合,脚手架钢管面层分别选用通体黄色、红色和白色、黄色和黑色间隔条文3种形式:
⑴ 如洞口、临边水平防护栏杆,刷红色和白色或黄色和黑色间隔条纹,间距600mm。 ⑵ 其余脚手架杆件统一刷黄色。脚手架使用的其他金属件,如悬挑型钢等,要求同脚手架管,但其表面统一刷黄色。
⑶ 在型钢托架处设置30cm高的警示带,黑黄相间。
外立面刷黄色和黑色间隔条纹,条纹宽20cm,并向一个方向倾斜60°角。
㈢ 受荷要求:
本工程外架主要作安全保护作用。主要供施工人员施工用,故本脚手架搭设 设计荷载可仅考虑装饰施工人员、一般手动工具等荷载。除人员走动及少量材料临时堆放外,基本上不考虑脚手架堆载。因此,多余材料要及时清理,不准长期堆放。
1、悬挑脚手架施工荷载一般可按装饰架2KN/m计算,有特殊要求时,按施工方案规定,施工中不准超载使用。
2、在悬挑架上不准存放大量材料、过重的设备,施工人员作业时,尽量分散脚手架的荷载,严禁利用脚手架做垂直运输。
3、卸料平台应自成受力系统,禁止与脚手架连接,防止给脚手架增加不利荷载,影响脚手架的稳定和平台的安全使用。
㈣ 型钢托架:
支承结构型钢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的支承结构上。上部脚手架立杆与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150-200mm、立杆与型钢的连接采用如下做法:在型钢上立杆固定的相应位置预先焊接短Ф25钢筋。
悬挑脚手架示意图
1、悬挑构件
(1)悬挑构件包括悬挑梁,钢丝绳和预埋件;悬挑梁和预埋件均采用Q235-A钢材制作。
(2)悬挑梁和预埋件均按本设计制作,安装前应检验合格,并按设计要求进行预埋和安装。
(3)悬挑梁焊接质量必须合格,焊条采用E40型。型钢规格、材质和尺寸应符合设计要求。
(4)楼板中固定挑梁的锚固预埋和墙、柱、梁中的斜拉锚固件预埋位置应正确,材质和规格应符合设计要求,并符合锚固要求。
2、悬挑梁预埋
⑴ 转角处柱、剪力墙悬挑梁直接浇入砼,深入砼25cm以上或采用联梁设置。 ⑵ 型钢悬挑梁的预埋
在建筑物楼层正对脚手架立杆处设置两道预埋环,固定I16#工字钢在楼面上用ф16的钢钢套环,后锚固采用U钢筋焊接封口。如遇剪力墙与砖墙时,为留置悬挑梁,需在剪力墙或砖墙处预留出悬挑梁的位置,可采用预留木盒或包裹杂物的方法,如采用包裹杂物宜采用袋状物,包裹强度以悬挑梁能取出为标准或转角处可采用直接浇筑在砼中。
3、型钢托架的构造及原理。
型钢托架由Ⅰ16#工字钢做托架。托架端部用ф16(6×19)钢丝绳锚固点绕过型钢悬挑梁,钢丝绳斜拉到上一楼层预埋环固定。
注:托架设计为Ⅰ型、Ⅱ型。Ⅰ型托架设置一根斜拉钢丝绳。最大悬挑长度1.5m~2m。Ⅱ型托架设置2根斜拉钢丝绳,最大悬挑长度2~3m。 4、托架的布置。
Ⅰ型钢托架的平面布置在建筑一周沿边凸凹不大的楼层面上,属于正常部位使用。
Ⅱ型托架通长使用在阳台、大飘窗之间、阴角凹槽部位。 ㈤ 立杆:
立杆垂直偏差:架体在30m以下时,不大于架高的1/200;30m以上时垂直偏差按1/400控制,且不得大于100mm。 1、立杆
⑴ 立杆应设置垫板,并设置纵横方向扫地杆,连接于立杆,离地20cm左右。 ⑵ 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200mm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。
⑶ 脚手架底层步距不应大于2m(如图)
⑷ 立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接,连墙件布置间距宜按规范采用。 ⑸ 立杆接长除顶层外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。 ⑹ 立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m,高出檐口上皮1.5m。 ㈥ 大横杆、小横杆设置:
1、大横杆在脚手架高度方向的间距1.8m,以便立网挂设,大横杆置于立杆里面,每侧外伸长度为150mm。
2、外架子按立杆与大横杆交点处设置小横杆,两端固定在立杆,以形成空间结构整体受力。
3、大小横杆连接构造要求
㈦ 连墙件:
1、连墙件数量的设置应足表中规定。
连墙件布置最大间距
脚手架高度 双 排 ≤50m >50m 竖向间距 (h) 3h 2h 水平间距 (ιa) 3ιa 3ιa 每根连墙件覆盖面积 (㎡) ≤40 ≤27 注:h—步距;la—纵距。
2、连墙件的布置应符合下列规定:
⑴ 宜靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300mm;
⑵ 应从底层第一步纵向水平杆处开始设置,当该处设置有困难时,应采用其它可靠措施固定;
⑶ 宜优先采用菱形布置,也可采用方形、矩形布置;
⑷ 对高度24m以上的双排脚手架,必须采用刚性连墙件与建筑物可靠连接。 3、连墙件的构造应符合下列规定:
⑴ 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;
⑵ 连墙件必须采用可承受拉力和压力的构造。
⑶ 当脚手架下部暂不能设连墙件是可搭设抛撑。抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接,与地面的倾角应在45°-60°之间;连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。抛撑应在连墙件搭设后方可拆除。
4、外墙装饰阶段拉结点,也须满足上述要求,确因施工需要除去原拉结点时,必须重新补设可靠,有效的临时拉结点,以确保外架安全可靠。
㈧ 剪刀撑:
脚手架外侧立面的两端各设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置;中间各道剪刀撑之间的净距离不应大于15m。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm。
㈨ 完善脚手架的安全防护设施:
除了构造措施和实用措施以外,加强和完善脚手架的安全防护设施是不可忽视的重要方面。
1.安全防护要求
脚手架的安全防护要求可归纳为以下三方面: ⑴便于上架人员安全地进行作业和工作; ⑵阻止人员和物品从架上坠落; ⑶防护作业人员不受外来作用的伤害。 2.安全防护设施项目
⑴确保作业人员安全工作的措施:
1)有平整的、宽度能满足作业和通行需要的脚手板(竹笆片)铺面; 2)作业面上和作业空间内没有妨碍作业进行的杆部件; 3)有方便安全的上下通(梯)道。 ⑵保护作业人员安全的围护设施: 1)防护栏杆和挡脚板(杆);
2)脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目式安全网封闭,且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。
3)承接坠毁人物的安全平网。
4)挡接上部落物(需要时)的顶面封护。 3、选用18铅丝张挂安全网,要求严密、平整。
㈩ 扣件:
1、扣件规格必须与钢管外径相同。
2、螺栓拧紧力矩不应小于40N.m,且不应大于65N.m
3、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、旋转扣件的中心距离不应大于150mm。
4、对接扣件开口应朝上或朝内。
5、各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
(十一) 门洞:
1、脚手架门洞宜采用上升斜杆、平行弦杆桁架结构形式,斜杆与在地面倾角应在29—60度之间。
2、脚手架门洞桁架的构造应符合下列规定:双排脚手架门洞处的空间桁架,除下弦平面外,应在其余几个平面内的图示节间设置一根斜腹杆。斜腹杆宜采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆件的伸出端上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150MM。当斜腹杆在1跨越2个步距时,宜在相交的纵向水平杆处,增设一根横向水平杆,将斜腹杆固定在其伸出端上,斜腹杆宜采用通长杆件。
3、门洞桁架下的两侧立杆应为双管立杆,副立杆高度高出门洞口1—2步。
(十二)架体防火:
1、在架体上进行电焊气割等明火时应得到安全部门批准,并携带灭火器,下边要垫铁皮接住焊渣。
2、架体每上五步及最上一步,在四角和长边的中间设置灭火器(由甲方负责)。
(十三)
架体颜色:
1.架体钢管采用橘黄色,护身栏杆采用黄、黑相间(50—60Cm)色。
2.在型钢托架或斜架位置30Cm高的警示带。
(十四) 安全绿网的设置要求:
在整个建筑物的脚手架外侧,必须张挂密目式安全绿网。为美观起见,应采用统一颜色,张挂安全绿网必须绷紧,特别转角处应采用衬筋垂直固定,使得安全绿网形成垂直一线,网与网搭接严密,不得有漏洞,每个绑扎孔用18号铁丝双股与水平杆绑扎牢固。
(十五) 脚手板、脚手片的铺设要求:
脚手片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,特别控制不得将竹笆片伸出密目式安全网外。 ⑴、竹笆片支撑
竹笆片下应等间距设置间距不大于400mm的中间纵向水平杆支撑,并用直角扣件固定在横向水平杆上。 ⑵、竹笆片铺设
脚手片须用12-14#铅丝双股并联绑扎,不少于4点,要求绑扎牢固,交接处平整,铺设时要选用完好无损的脚手片,发现有破损的要及时更换。
⑶ 脚手片层层都必须满铺。
1―立杆;2―纵向水平杆;3―横
向水平杆;4―竹笆脚手板;5―其它脚手板或马槽网。
铺竹笆脚手板时纵向水平杆的构造
(十六) 架体内封闭
(1)脚手架的架体里立杆距墙体净距最多为200mm,如因结构设计的限制大于200mm的必须铺设站人板,站人板设置平整牢固。
(2)脚手架施工层里立杆与建筑物之间应采用脚手片或木板进行封闭。 (3)施工层以下外架每隔3步以及底部用密目网或其他措施进行封闭。
(十七) 分段悬挑(上、下段立杆纵距应垂直一线)
下段悬挑梁设置的脚手架立杆纵向间距位置与上段悬挑梁设置脚手架立杆的纵向间距位置相同,形成垂直一线,偏差不得大于20mm。
(十八) 防电、避雷措施要求:
1、在雷雨季节搭建筑物的脚手架,应与地相连,以防雷击。设避雷针和建筑物的避雷系统接通,脚手架和建筑物的接地系统单独引线相接以防漏电伤人。
2、工地临时用电线路架设及脚手架的接地、避雷措施,脚手架与架空输电线路的安全距离等应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)的有关规定执行,钢管脚手架上安装照明灯时,电线不得接触脚手架,并要做绝缘处理。
3、避雷装置:
①脚手架顶部高于2m,四角设置(长度大于3.5m,应中间设几根)避雷针。 ②用16㎡黄绿双色铜芯线作引下线,途中用磁瓶,导线绑扎。
③接地装置的接地线应采用三根导体,在不同点与接地体作电气连接,垂直接地体应采用5×50角铁、ф48钢管或ф22圆钢,长度2.2m,不得采用螺纹钢,接地电阻不大于4Ω。(以上总承包单位负责)
七、脚手架施工工艺 1、脚手架搭设 ⑴ 搭设工艺流程
搭设准备→Ⅰ型、Ⅱ型托架制作(槽钢外端留100mm焊接钢丝绳固定环、向内脚手架横向间距900mm中到中焊接两根短钢筋,其直径不少于ф18mm,详见托架制作结构图、Ⅰ型、Ⅱ型,由施工方负责制作焊接)→锚栓预埋→托架层混凝土浇筑→型钢托梁安装→脚手架随楼层施工搭设4~5步→吊环预埋→吊环混凝土浇筑,并达到砼强度后斜拉钢丝绳安装→继续搭设脚手架至卸荷架—搭设标准钢管扣件卸荷架—继续搭设脚手架至顶部。 2、搭设准备
⑴ 脚手架搭设前要熟悉施工方案严格按照方案中的各项要求及
《扣件式钢管脚手架安全技术规范》。《钢结构施工及验收规范》中的有关要求逐级向脚手架搭设人员、钢结构制作人员及使用人员进行技术交低。
⑵ 应对钢管、扣件、脚手竹笆、安全网、型钢、钢丝绳、预埋环等进行检查验收,不合格的材料禁止使用。
⑶ 严格按照设计图纸加工构配件。
⑷ 所有钢管、型钢均要进行防锈处理。 3、锚栓Ø16圆钢(环)预埋:
⑴ 按照型钢托架平面布置图的定位尺寸,确保托梁固定环的位置并标识好。 ⑵ 将环用点焊固定在梁或板的钢筋上。
⑶ 环如果预埋在板部位,楼板的配筋要加强(2ф12,L=600)。 ⑷ 剪力墙穿越槽钢应预留木盒。 4、托架(吊环)层混凝土浇筑
⑴ 混凝土浇筑要注意保护预埋的吊环,避免碰撞、损坏吊环。
⑵ 混凝土浇筑过程中要派专人检查,如果吊环被碰歪斜偏位,要及时护正。 ⑶ 剪力墙等大模部位吊环采用预埋,或用短钢管预埋(塑料管预埋留洞)。 5、型钢托架安装
⑴ 托架层混凝土浇筑完成达到强度后,即可安装槽钢托架。
⑵ 槽钢托架安装时注意型号、位置准确,保证悬挑的长度符合设计要求。 ⑶ 托架位置确定后,将两道钢筋预埋环与槽钢顶部加骑马钢筋焊接固定。 6、脚手搭设
在钢丝绳拉紧之前可搭设4—5步。(阴角,凹槽部位悬挑托架伸出特长部位,预防外挑槽钢长度自重受力,砼地坪开裂),在安装托架时,可在托架下方搭设临时脚手架,利用外侧大横杆将钢梁托起,并垫高20mm,减少槽钢端部下垂现象。 7、选用大于ф14(6×19)斜拉钢丝绳安装。
⑴ 鸡心环要在吊环预埋和焊接之前安装,以避免安装钢丝绳时困难。
⑵ 斜拉钢丝绳安装时,先将上段用3个钢丝卡子固定,然后将下段钢丝绳饶过鸡心环用紧丝钳夹紧,(手拉葫芦拉紧)安装钢丝绳卡子,收紧紧丝钳,待钢丝绳紧后,拧紧绳卡固定。
八、脚手架安全防护要求:
1、脚手架里立杆离墙间距为100~150mm,(大于150mm以上间隙按临边防 护要求)。由于建筑物结构与脚手架本身结构的特殊需要,局部不能满足该要求。故脚手架局部立杆离墙距离会超过300mm,故必须采用其它隔离措施(如马槽网或机制木板),使脚手架的离墙面防止坠落物伤人事故。
2、如悬挑距离不超过500mm,则直接采用小横杆钢管从脚手架内伸出并铺 设搁栅。如(阳台之间及采光井处)悬挑距离超过500mm,除采用伸出钢管加设搁栅的方法,搁栅管上如有铺设竹笆片,间距为300mm一道。
3、在型钢托架处、卸载梁处设置平网,由上至下设置,其间距不大于10m,平网由2.5目的小眼网加一层密目安全网组成。
4、电梯井洞口防护措施:电梯井口设置不低于1.2m高维护 ,每隔三层设置硬封闭平台,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。
5、结构临边(包括阳台边)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¢48×3.0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设一道通长大横杆、每隔一根立杆设一道三脚架。
九、拆除方案
1、外架拆除前应由单位工程负责人召集有关人员对架子工程进行全面检查与签证确认,建筑物施工完毕,且不需要使用时,脚手架方可拆除。
2、拆除脚手架应设置警戒,张挂醒目的警戒标志,禁止非操作人员通行和地面施工人员行走,并有专人负责警戒。
3、长立杆、斜杆的拆除应由二人配合进行,不宜单独操作,下班时应检查是否牢固,必要时应设临时固定支撑,防止意外。
4、拆除外架前应将通道口上的存留材料杂物清除,按自上而下先装后拆,后装先拆的顺序。
5、拆除顺序为:安全网→踢脚杆→防护栏杆→剪刀撑→脚手片→搁栅杆→连墙件→大横杆→小横杆→立杆,自上而下拆除,步一清, ,采用踢步式拆除,不准上、下同时作业。
6、如遇强风、雨、雪等气候,不能进行外架拆除。 7、拆卸的钢管与扣件应分类堆放,严禁高空抛掷。
8、吊下的钢管与扣件运到地面时应及时按品种规格堆放整齐。 十、脚手架的验收与保护:
1、脚手架在投入使用前必须进行验收,合格后方准使用。
因为在本工程的脚手架是随着结构施工进度而往上搭设的,所以是分段搭设、分段投入使用,这就要求脚手架也必须分段进行验收,验收合格后方可投入使用。检查验收的内容,应按施工组织设计或验收标准的有关规定进行,外脚手架的验收主要有以下项目:
⑴ 脚手架的基础。 ⑵ 脚手架的步高。 ⑶ 杆的纵横间距。
⑷ 立杆的纵横杆标高、水平度、小横杆的交叉位置。
⑸ 脚手板的固定。 ⑹ 安全栏杆的高度与道数。
⑺ 剪刀撑的位置、距离、角度和搭接。 ⑻ 隔离设施、外挑安全网和外包安全网。 ⑼ 扣件的紧固程度。
⑽ 连墙杆的位置、数量和牢固程度。 ⑾ 脚手架出入处加固。 ⑿ 脚手架开口处加固。
⒀ 脚手架所用的钢管、扣件、型钢必须符合施工方案材质要求。 ⒁ 脚手架的接地防雷。 ⒂ 焊缝的质量。
外架必须验收检查合格后办妥脚手架验收手续,在脚手架醒目处挂上脚手架验收合格牌后,方可投入使用。(验收表附后)
在检查验收过程中,要特别注意扣件的紧固程度,扣件并不是拧得越紧越好,螺栓拧紧力矩不应小于40N.m,且不应大于65N.m,要认真检查有无裂缝、变形,如果发现有上述弊病应立即调换。
2、脚手架保养整修的主要内容有:
⑴ 基础有无不均匀下沉,脚手架底部有无堆放杂物等。
⑵ 脚手架的整体和局部的垂直偏差,特别在注意脚手架的转角处和断口处垂直度,如发现垂直度异常现象,应及时加固和消除隐患。
⑶ 各类扣件的涂油和紧固。检查扣件时先检查扣件外观,而后将扣件上的螺栓逆时针方向松几牙螺纹,再涂油紧固螺栓至规定的力矩范围内。
⑷ 检查脚手板有否松动、悬空,还要检查四角是否用铁丝扎牢,如发现问题应及时纠正。
⑸ 与建筑物连接的检查,检查连接件是否齐全和完好,有无松动、移动。 ⑹ 要对外包安全网、外挑安全网、分层隔离设施、栏杆等安全设施(包括接地防雷措施)进行检查,保证这些安全设施完整、牢固,能正常发挥安全作用。如果有损坏者要及时调换,如果有松动者应及时加固,如发现松动及开口要及时连通。
⑺ 如脚手架的开口、断开和出入口处,应对该部位进行着点检查,使这些部位始终符合安全规定。
⑻ 检查脚手架的荷载情况,使其不超过设计荷载,如有超载应及时卸载至设计荷
载。还要检查脚手架上物体是否处于安全位置和稳定状态,如发现有处于不安全位置和不稳定状态的应及时纠正,施工方还要逐日清理脚手板(竹笆片)上的垃圾。
⑼ 脚手架的日常保养和定期检查,都应记录在案。
⑽ 施工方应在脚手架使用中必须经常检查,清除架子上的杂物严禁在架子上限积过多的施工材料或多人挤在一起,以免架子发生超重,造成事故。
⑾ 脚手架上施工材料应随用随运,施工荷载不得大于设计值,使用机具、材料等尽量放在脚手架里侧,以减少倾覆力矩。
十一、施工现场安全通道及防护棚的设置
1、各栋楼底层主要通道搭设双层防护棚。(按规范搭设)2米以下刷红白相间漆以似警示。
2、各种施工机械搭设双层防护棚。(按规范搭设)2米以下刷红白相间漆以似警示。 3、临设防护棚应根据坠落半径结合现场实际搭设双层防护棚。 十二、分部(分工种)工程安全技术综合交底: ㈠ 建筑脚手架可靠性和安全要求
1、确保在搭设、使用和拆除过程中的安全,是对架设工具和脚手架技术的首要要求,而可靠性则是实现安全要求的前提和基础。
2、在现代建筑施工对建筑脚手架的要求越来越高的情况下,由作业工人单凭经验进行搭设的作法已不能可靠地确保脚手架的架设和使用安全要求,需要进行必要的设计计算和履行严格的检查验收手续,使其立于科学、可靠的基础之上。 ㈡ 衡量脚手架可靠性的基本标准
衡量建筑脚手架是否安全可靠的基本标准可大致归纳如下:
1、杆(部)件和联结点(节点)构造合理、受力明确、能较好地发挥材料的承载性能,承载能力有适当的安全储备。
2、结构稳定、整体性好,有符合要求的与建筑结构或其它可靠支持物的联结或撑拉措施,抗失稳能力强。 3、有可靠的安全防护设施。
4、能有效地控制架设、使用和拆除过程中可能发生的变形(包括错位);避免出现导致偏心负载等不利的受力状态,或者可以采取措施减小它们的不利影响。 5、能避免在无征兆的情况下发生突然破坏。 ㈢ 在确保脚手架可靠性方面的构造措施
各种建筑脚手架系列虽然结构不同,但在提高其可靠性方面却有许多共同之处,可归
纳为以下主要构造措施:
1、确保杆部件联结点规范,传力明确,工作可靠。
2、使立杆尽可能地承受轴心荷载,避免或减小荷载的偏心作用。
3、用减小立杆受压计算长度(增设辅助杆件)的办法加强立杆的抗失稳能力。 4、用水平杆和斜杆承受水平力。
5、用加强整体联结件和附壁(结构)拉结的办法确保脚手架的整体稳定性。(连墙件)
6、通过采用定型的杆配件实现脚手架构造尺寸的规范化,减少搭设时的随意性,避免出现不稳定结构和节点的可变状态(即在受载后产生过大的垂直、水平变位和角变位)。
㈣ 确保脚手架可靠性的实用措施
在确保建筑脚手架可靠性的问题上,不但要采取构造方面的措施,而且也要注意采取确保达到构造要求的实用措施,可归纳为:
1.按脚手架规程、有关规定以及施工方案所提供的方法、图示和说明进行搭设。在搭设中不要随意改变构架要求和随意减少杆部件的数;需要作变动时,应取得主管技术人员同意;必要时,应进行构架设计并按设计要求进行搭设。
2.严格控制架面施工荷载和同时作业的层数,避免超载或产生荷载过大集中和偏心分布。
3.脚手架底部必须坐在可靠的基地(础)或支持物上,避免产生不均匀的或者过大的沉降。
4.加强对施工管理人员的技术培训。
在工程施工中,由于施工管理人员对建筑脚手架的构造要求和受力情况不了解,常发生随意改变构架要求的事情,因此,需要认真作好这方面的培训工作,以确保脚手架的可靠性要求能够得以贯彻。
㈤ 安全管理
本工程脚手架的安全技术、质量控制的全部内容应包括在每个架子工程的搭、用、管、拆的全过程中。
1、按国家建设部规范和行业要求标准搭设,脚手架具备搭、拆,施工前项目技术负责人应对施工人员进行交底,并通过总、分包双方安全员实施监控,甲、乙双方项目负责人(技术、安全)遂项进行检查和验收。
2、用:脚手搭设完毕交付使用时,甲方项目部安全员仍对其实施监控、督促脚手架使用人员正确使用脚手架,严禁非脚手施工人员变更脚手架。
3、管:项目部实施对施工人员的管理。施工现场的管理、材料堆放的协调管理、各工种之间的协调管理(包括建筑垃圾的处理、对安全防护设施的爱护)。
4、拆:装饰施工完毕,脚手架拆除时,必须实施搭设前相同的警戒封闭。拆除区域必须有安全监控人员到位实施监控,脚手架拆除以搭设的反顺序进行。按自上而下,先搭的后拆,后搭的先拆。沿四周统圈向下拆除,拆除过程中传递材料应先接后松的原则。直至地面。杆件和扣件、竹笆运到地面时应按品种、规格分类堆放整齐和指定地点。
5、人员要求:
⑴ 脚手架搭设人员必须是经过国家现行标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》考核合格的专业架子工。
⑵作业时,必须佩戴好安全帽、系好安全带及穿上防滑鞋,严禁穿高跟鞋、拖鞋或硬底带钉易滑鞋作业,工具及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、嬉笑。
6、搭设阶段:
⑴ 脚手架的构配件质量必须按照规范第3.1.1—3.4.1条规定要求进行检验,合格后方准使用。
⑵ 脚手架搭设应按下列阶段进行质量检查,发现问题应及时校正。 ① 基础完工后及脚手架搭设前; ② 操作层上施加荷载前; ③ 每搭设完10m的高度后; ④ 达到设计高度后。
⑶ 脚手架的搭设质量必须符合规范标准,经检查与验收后,(履行签字交接手续)方能投入使用。 7、使用阶段:
⑴ 操作层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载;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。
⑵ 六级及六级以上大风和雾、雨、雪天应停止脚手架作业,雨、雪后上架操作应有防滑措施,应扫除积雪。
⑶ 应设专人负责对脚手架进行经常检查和保修: ① 在下列情况下,必须对脚手架进行检查: 1)在六级大风与大雨后;
2)寒冷地区开冻后; 3)停用超过一个月,复工前。 ② 检查保修项目:
1)各主节点处诸杆件的安装,连墙件、支撑、问洞等的构造是否符合施工组织设计要求;
2)地基是否积水,底座是否松动、立杆是否悬空; 3)扣件螺栓是否松动;
4)24m以上脚手架立柱的沉降与垂直度允许偏差是否符合规定要求; 5)安全防护措施是否符合要求。
⑷ 在脚手架使用期间,严禁任意拆除下列杆件: ① 主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆; ② 连墙件; ③ 支撑;
④ 栏杆、挡脚杆。
要拆除上述任一杆件均应采取安全措施,并报主管部门批准: 8、拆除阶段:
拆除脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁一切非操作人员入内。
十三、脚手架整体倒塌应急预案 ㈠ 目的
为有效、及时的抢救伤员,防止事故的扩大,减少经济损失,制定本预案。 ㈡ 组织网络及职责
1、由项目负责人、施工员、安全员等成应急小组。项目负责人任应急小组组长。 2、施工员杨明负责组织人员现场抢救伤员。 3、安全员陈积辉负责组织人员救 护伤员。 4、项目负责人韩沁宏负责与医院联系。 ㈢ 应急措施
1、用切割机等工具抢救被脚手架压住的人员,并转移到安全地方。 2、保持呼吸道畅通,消除伤口、鼻、咽、喉部的异物,血块、呕吐物等。 3、若伤员出现呼吸、心跳骤停,应立即进行心肺复苏、人工胸外心脏按压、人工呼吸等。
4、进行简易的包扎止血或骨折简易固定。
5、立即拨打120急救中心与医院联系或拨打110、119救助帮助,详细说明事故的地点、程度及本部门的联系电话,并派人到路口接应。
㈣ 应急物资
常备药品:消毒用品、急救物品(绷带、无菌敷料)及各种常用小夹板、担架、止血袋、切割机等。
第二部分:脚手架计算书
钢管落地脚手架计算书
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》(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)等编制。
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为 17.4 米,立杆采用单立管;
搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5米,立杆的横距为0.8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 Φ48×3.0;
横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数为 0.80;
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:2.000 kN/m2;脚手架用途:装修脚手架; 同时施工层数:一 层;
3.风荷载参数
本工程地处江西省九江市,基本风压为0.35 kN/m2;
风荷载高度变化系数μz 为1.00,风荷载体型系数μs 为0.65; 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(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/m):0.140; 安全设施与安全网(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:6;
脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、木脚手板挡板; 每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.033;
5.地基参数
地基土类型:素填土;地基承载力标准值(kpa):160.00; 立杆基础底面面积(m2):0.25;地基承载力调整系数:1.00。
二、大横杆的计算:
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4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:P1=0.033 kN/m ;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.8/(2+1)=0.08 kN/m ; 活荷载标准值: Q=2×0.8/(2+1)=0.533 kN/m;
静荷载的设计值: q1=1.2×0.033+1.2×0.08=0.136 kN/m; 活荷载的设计值: q2=1.4×0.533=0.747 kN/m;
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M1max=0.08×0.136×1.5+0.10×0.747×1.52 =0.192 kN.m; 支座最大弯距计算公式如下:
2
支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.136×1.5-0.117×0.747×1.52 =-0.227 kN.m; 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: σ=Max(0.192×106,0.227×106)/4490=50.557 N/mm2;
2
大横杆的最大弯曲应力为 σ= 50.557 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,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: q1= P1+P2=0.033+0.08=0.113 kN/m; 活荷载标准值: q2= Q =0.533 kN/m;
最大挠度计算值为:
V= 0.677×0.113×15004/(100×2.06×105×107800)+0.990×0.533×15004/(100×2.06×105×107800) = 1.379 mm;
大横杆的最大挠度 1.379 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm,满足要求!
三、小横杆的计算:
根据JGJ130-2001第5.2.4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= 0.033×1.5 = 0.05 kN; 脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.8×1.5/(2+1)=0.120 kN; 活荷载标准值:Q=2×0.8×1.5/(2+1) =0.800 kN;
集中荷载的设计值: P=1.2×(0.05+0.12)+1.4 ×0.8 = 1.324 kN;
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:
Mqmax = 1.2×0.033×0.8/8 = 0.003 kN.m;
2
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax = 1.324×0.8/3 = 0.353 kN.m ;
最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.356 kN.m;
最大应力计算值 σ = M / W = 0.356×106/4490=79.342 N/mm2 ;
小横杆的最大弯曲应力 σ =79.342 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2,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:
4
Vqmax=5×0.033×800/(384×2.06×10×107800) = 0.008 mm ;
5
大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.05+0.12+0.8 = 0.97 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 = 969.95×800×(3×800-4×800/9 ) /(72×2.06×105 ×107800) = 0.794 mm;
22
最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.008+0.794 = 0.802 mm;
小横杆的最大挠度为 0.802 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 800/150=5.333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;
大横杆的自重标准值: P1 = 0.033×1.5×2/2=0.05 kN;
小横杆的自重标准值: P2 = 0.033×0.8/2=0.013 kN;
脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×0.8×1.5/2=0.18 kN;
活荷载标准值: Q = 2×0.8×1.5 /2 = 1.2 kN;
荷载的设计值: R=1.2×(0.05+0.013+0.18)+1.4×1.2=1.972 kN;
R < 6.40 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、脚手架立杆荷载计算:
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(kN),为0.1248
NG1 = [0.1248+(1.50×2/2)×0.033/1.80]×19.50 = 2.975;
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.3 NG2= 0.3×3×1.5×(0.8+0.3)/2 = 0.742 kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、木脚手板挡板,标准值为0.14 NG3 = 0.14×3×1.5/2 = 0.315 kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.005×1.5×19.5 = 0.146 kN;
经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.178 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= 2×0.8×1.5×2/2 = 2.4 kN;
风荷载标准值按照以下公式计算
定采用:
其中 Wo -- 基本风压(kN/m),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规
2
Wo = 0.35 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 ;
Us -- 风荷载体型系数:取值为0.645;
经计算得到,风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.35×1×0.645 = 0.158 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= 1.2×4.178+ 1.4×2.4= 8.374 kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×4.178+ 0.85×1.4×2.4= 7.87 kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为
Mw = 0.85 ×1.4WkLah/10 =0.850 ×1.4×0.158×1.5× 1.82/10 = 0.091 kN.m;
2
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 = 8.374 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :k = 1.155 ;当验算杆件长细比时,取块1.0;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.5 ; 计算长度 ,由公式 lo = k×μ×h 确定 :l0 = 3.118 m; 长细比 Lo/i = 196 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 :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 N/mm2;
σ = 8374/(0.188×424)=105.055 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 105.055 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 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 = 7.870 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 : k = 1.155 ; 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.5 ; 计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 3.118 m; 长细比: L0/i = 196 ;
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 N/mm2;
σ = 7870.17/(0.188×424)+91392.178/4490 = 119.087 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 119.087 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
七、最大搭设高度的计算:
按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,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 = 1.204 kN;
活荷载标准值 :NQ = 2.4 kN;
每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.125 kN/m;
Hs =[0.188×4.24×10×205×10-(1.2×1.204 +1.4×2.4)]/(1.2×0.125)=77.033 m;
-4
3
按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
[H] = 77.033 /(1+0.001×77.033)=71.523 m;
[H]= 71.523 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 [H] =50 m。 脚手架单立杆搭设高度为20m,小于[H],满足要求!
按《规范》5.3.6条考虑风荷载时,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 = 1.204 kN;
活荷载标准值 :NQ = 2.4 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 / (1.4×0.85) = 0.091 /(1.4 × 0.85) = 0.077 kN.m;
Hs =( 0.188×4.24×10-4×205×103-(1.2×1.204+0.85×1.4×(2.4+0.188×4.24×100×0.077/4.49)))/(1.2×0.125)=69.564 m;
按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
[H] = 69.564 /(1+0.001×69.564)=65.04 m;
[H]= 65.04 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 [H] =50 m。 脚手架单立杆搭设高度为20m,小于[H],满足要求!
八、连墙件的计算:
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:
Nl = Nlw + N0
风荷载标准值 Wk = 0.158 kN/m;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 m2;
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(kN), N0= 5.000 kN;
2
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算: Nlw = 1.4×Wk×Aw = 3.584 kN;
连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 8.584 kN;
连墙件承载力设计值按下式计算:
Nf = φ·A·[f]
其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比 l0/i = 300/15.9的结果查表得到 φ=0.949,l为内排架距离墙的长度;
又: A = 4.24 cm2;[f]=205 N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949×4.24×10-4×205×103 = 82.487 kN;
Nl = 8.584 < Nf = 82.487,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 Nl = 8.584小于双扣件的抗滑力 12.8 kN,满足要求!
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 = fgk×kc = 160 kpa;
其中,地基承载力标准值:fgk= 160 kpa ; 脚手架地基承载力调整系数:kc = 1 ;
立杆基础底面的平均压力:p = N/A =31.481 kpa ;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 7.87 kN; 基础底面面积 :A = 0.25 m2 。
p=31.481 ≤ fg=160 kpa 。地基承载力满足要求!
普通型钢悬挑脚手架计算书
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》(JGJ130-2001)、
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为 17.4 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0.8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 150 米; 采用的钢管类型为 Φ48×3.0;
横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数 0.80;
连墙件布置取两步三跨,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连接;
2.活荷载参数
施工均布荷载(kN/m2):2.000;脚手架用途:装修脚手架; 同时施工层数:一层;
3.风荷载参数
本工程地处江西省九江市,查荷载规范基本风压为0.350,风荷载高度变化系数μz
为1.000,风荷载体型系数μs为0.645;
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(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/m):0.140; 安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:6 层; 脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、木脚手板挡板;
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1.2米,建筑物内锚固段长度 1.8 米。
与楼板连接的螺栓直径(mm):16.00; 楼板混凝土标号:C25;
6.拉绳与支杆参数
支撑数量为:1;
钢丝绳安全系数为:8.000; 钢丝绳与墙距离为(m):1.10;
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物 1.1 m。
二、大横杆的计算:
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4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:P1=0.033 kN/m ;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.8/(2+1)=0.08 kN/m ; 活荷载标准值: Q=2×0.8/(2+1)=0.533 kN/m;
静荷载的设计值: q1=1.2×0.033+1.2×0.08=0.136 kN/m; 活荷载的设计值: q2=1.4×0.533=0.747 kN/m;
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M1max=0.08×0.136×1.5+0.10×0.747×1.5 =0.192 kN.m; 支座最大弯距计算公式如下:
2
2
支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.136×1.5-0.117×0.747×1.52 =-0.227 kN.m;
2
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: σ=Max(0.192×106,0.227×106)/4490=50.557 N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为 σ= 50.557 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,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: q1= P1+P2=0.033+0.08=0.113 kN/m; 活荷载标准值: q2= Q =0.533 kN/m;
最大挠度计算值为:
V= 0.677×0.113×15004/(100×2.06×105×107800)+0.990×0.533×15004/(100×2.06×105×107800) = 1.379 mm;
大横杆的最大挠度 1.379 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm,满足要求!
三、小横杆的计算:
根据JGJ130-2001第5.2.4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= 0.033×1.5 = 0.05 kN; 脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.8×1.5/(2+1)=0.120 kN; 活荷载标准值:Q=2×0.8×1.5/(2+1) =0.800 kN;
集中荷载的设计值: P=1.2×(0.05+0.12)+1.4 ×0.8 = 1.324 kN;
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:
Mqmax = 1.2×0.033×0.8/8 = 0.003 kN.m;
2
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax = 1.324×0.8/3 = 0.353 kN.m ;
最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.356 kN.m;
最大应力计算值 σ = M / W = 0.356×106/4490=79.342 N/mm2 ;
小横杆的最大弯曲应力 σ =79.342 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2,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:
4
Vqmax=5×0.033×800/(384×2.06×10×107800) = 0.008 mm ;
5
大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.05+0.12+0.8 = 0.97 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 = 969.95×800×(3×800-4×800/9 ) /(72×2.06×105 ×107800) = 0.794 mm;
22
最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.008+0.794 = 0.802 mm;
小横杆的最大挠度为 0.802 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 800/150=5.333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;
大横杆的自重标准值: P1 = 0.033×1.5×2/2=0.05 kN;
小横杆的自重标准值: P2 = 0.033×0.8/2=0.013 kN;
脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×0.8×1.5/2=0.18 kN;
活荷载标准值: Q = 2×0.8×1.5 /2 = 1.2 kN;
荷载的设计值: R=1.2×(0.05+0.013+0.18)+1.4×1.2=1.972 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(kN),为0.1248
NG1 = [0.1248+(1.50×2/2)×0.033/1.80]×18.00 = 2.746;
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.3
NG2= 0.3×3×1.5×(0.8+0.3)/2 = 0.742 kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、木脚手板挡板,标准值为0.14 NG3 = 0.14×3×1.5/2 = 0.315 kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.005×1.5×18 = 0.135 kN;
经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.938 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= 2×0.8×1.5×2/2 = 2.4 kN;
风荷载标准值按照以下公式计算
定采用:
其中 Wo -- 基本风压(kN/m),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规
2
Wo = 0.35 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 ;
Us -- 风荷载体型系数:取值为0.645;
经计算得到,风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.35×1×0.645 = 0.158 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= 1.2×3.938+ 1.4×2.4= 8.086 kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×3.938+ 0.85×1.4×2.4= 7.582 kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为
Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.158×1.5× 1.82/10 = 0.091 kN.m;
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 = 8.086 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :k = 1.155 ;当验算杆件长细比时,取块1.0;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.5 ; 计算长度 ,由公式 lo = k×μ×h 确定 :l0 = 3.118 m; 长细比 Lo/i = 196 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 :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 N/mm2;
σ = 8086/(0.188×424)=101.441 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 101.441 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 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 = 7.582 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 : k = 1.155 ; 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.5 ; 计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 3.118 m; 长细比: L0/i = 196 ;
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 N/mm2;
σ = 7582.08/(0.188×424)+91392.178/4490 = 115.473 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 115.473 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,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:
Nl = Nlw + N0
风荷载标准值 Wk = 0.158 kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 m2;
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(kN), N0= 5.000 kN;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算: Nlw = 1.4×Wk×Aw = 3.584 kN;
连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 8.584 kN;
连墙件承载力设计值按下式计算:
Nf = φ·A·[f]
其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比 l0/i = 300/15.9的结果查表得到 φ=0.949,l为内排架距离墙的长度;
又: A = 4.24 cm2;[f]=205 N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949×4.24×10-4×205×103 = 82.487 kN;
Nl = 8.584 < Nf = 82.487,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 Nl = 8.584小于双扣件的抗滑力 12.8 kN,满足要求!
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800mm,内排脚手架距离墙体300mm,支拉斜杆的支点距离墙体为 1100mm,
水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130 cm4,截面抵抗矩W = 141 cm3,截面积A = 26.1 cm2。
受脚手架集中荷载 N=1.2×3.938 +1.4×2.4 = 8.086 kN; 水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.1×0.0001×78.5 = 0.246 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)
悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R[1] = 9.858 kN; R[2] = 7.193 kN; R[3] = -0.142 kN。 最大弯矩 Mmax= 1.318 kN.m;
最大应力 σ =M/1.05W+N/A= 1.318×106 /( 1.05 ×141000 )+ 0×103 / 2610 = 8.903 N/mm2;
水平支撑梁的最大应力计算值 8.903 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,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
其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
φb = 570 ×9.9×88× 235 /( 1100×160×235) = 2.82
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0.97。 经过计算得到最大应力 σ = 1.318×106 /( 0.97×141000 )= 9.636 N/mm2;
水平钢梁的稳定性计算 σ = 9.636 小于 [f] = 215 N/mm2 ,满足要求!
十、拉绳的受力计算:
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi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。
各支点的支撑力 RCi=RUisinθi
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为: RU1=10.5 kN;
十一、拉绳的强度计算:
钢丝拉绳(支杆)的内力计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算,为 RU=10.5 kN
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6×19、6×37、6×61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10.5kN,α=0.82,K=8,得到:
经计算,钢丝绳最小直径必须大于15mm才能满足要求!
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为 N=RU=10.5kN
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为
其中 [f] 为拉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)的拉环最小直径 D=(1049.972×4/3.142×125) 1/2 =11mm;
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=0.142 kN;
水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:
50N/mm2;
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条[f] =
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[141.844×4/(3.142×50×2)]1/2 =1.344 mm;
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 = 0.142kN; d -- 楼板螺栓的直径,d = 16mm;
[fb] -- 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.57N/mm2; [f]-- 钢材强度设计值,取215N/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 141.844/(3.142×16×1.57)=1.797mm。 螺栓所能承受的最大拉力 F=1/4×3.14×162×215×10-3=43.21kN
螺栓的轴向拉力N=0.142kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=43.206kN,满足要求!
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压力,N = 7.193kN; d -- 楼板螺栓的直径,d = 16mm;
b -- 楼板内的螺栓锚板边长,b=5×d=80mm;
fcc -- 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.95fc=16.7N/mm2;
经过计算得到公式右边等于103.52 kN,大于锚固力 N=7.19 kN ,楼板混凝土局部承压计算满足要求!
后面附楼面平面图。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容