江苏高层住宅楼工程脚手架施工方案.doc
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2024-09-21
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1、目 录一、工程概况.1二、脚手架设计.2三、安全防护措施6四、脚手架的搭设及拆除施工工艺.6五、劳动力、机具配备7六、质量保证体系.7七、安全施工技术措施.10八、文明施工要求12九、计算书.14十、附图.37一、工程概况XX雨润广场三期位于XX中心区长春西路北侧、相文路西侧,共13栋高层住宅楼:其中34层的3栋,24层的1栋,18层的3栋,15层的2栋,11层的4栋,层高2.9米,总计162697.99 ;S2商业楼:2465.5;其他配套:607;地上建筑面积:142112.11;地下建筑面积(含人防):53435,总建筑面积195547.3 。各楼数据统计如下:名称建筑性质建筑规模()(2、地上/地下)层数(地上/地下)建筑高度(m)8#住宅楼高层住宅14369.52/1176.0434层/2层99.99#住宅楼高层住宅9508.78/1914.9815层/2层44.710#住宅楼高层住宅9508.78/1914.9815层/2层44.711#住宅楼高层住宅10349.93/1180.5124层/2层70.812#住宅楼高层住宅14369.52/1156.4234层/2层99.9913#住宅楼高层住宅8204.8/1903.4711层/2层33.214#住宅楼高层住宅8204.8/1903.4711层/2层33.215#住宅楼高层住宅28069.3/2065.818层/2层53.3、416#住宅楼高层住宅28069.3/2065.834层/2层99.917#住宅楼底商住楼28069.3/2065.833层/2层99.918#住宅楼底商住楼28069.3/2065.811层/2层35.519#商住楼底商住楼28040.8/2065.818层/2层35.520#商住楼底商住楼29369.7/2144.518层/2层55.15S2#商业配套公建1418.52层/2层9.1地下室车库20610.11层总建筑面积()195547.3地上总建筑面积()142112.11地下总建筑面积()53435二、脚手架设计2.1基础施工阶段:在基坑四周设立不低于1.2m的防护栏杆。2.2主跨主体4、阶段:整个脚手架分多个体系。脚手架距建筑物外边线300mm搭设双排扣件式483.5mm钢管脚手架,采用双排单立杆形式。立杆纵距1.6m, 立杆横距1.0 m,大横杆步距1.8 m。剪力撑每5根立杆设置一道,倾角为4560。采用的钢管类型为483.50, 连墙件采用两步三跨 ,竖向间距 3.60 米,水平间距4.80米。脚手架与柱刚性连接,采用双杆箍柱式横向拉结,逢柱必抱。脚手架外立杆内侧挂密目式安全网封严。上楼层利用楼两侧现浇楼梯。第一体系(0.017.4)采用落地式钢管脚手架。落地式脚手架全部坐落在地下室顶板上。具体分析见后面计算书9.1。第二体系(17.434.8)、 第三体系(34.855、2.2)、第四体系(51.669.6)、第五体系(69.687)等用悬挑体系,悬挑水平钢梁采用16a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 3.0 米。具体分析见后面计算书9.2。附跨主体阶段: 采用落地式钢管脚手架。沿结构四周距建筑物外边线300mm搭设双排扣件式483.5mm钢管脚手架,采用双排单立杆形式。脚手架立杆纵距1.5m, 立杆横距1.0 m,大横杆步距1.8 m。剪力撑每5根立杆设置一道,倾角为4560。连墙件采用两步三跨,竖向间距 3.60 米,水平间距4.80 米。脚手架与柱刚性连接,采用双杆箍柱式横向拉结,逢柱必抱。所有立杆底下垫40mm厚通长脚手板6、,素土夯实密度达到设计要求。脚手架外立杆内侧挂密目式安全网封严,架子高出檐口1.5m。上楼层利用楼现浇楼梯。具体分析见后面计算书9.3。2.3构造要求及技术措施:2.3.1附跨地基处理:回填土采用素土分层夯实,立杆底座下铺设50mm厚通长脚手板,布置必须平稳,不得悬空。2.3.2立杆:采用双排单立杆形式,架子高出檐口1.5m。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,两个相邻立杆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50mm,各接头中心距主节点的距离不大于60mm。2.3.3大横杆:大横杆置于小横杆之上,在立柱的内侧,用直角扣件与立杆扣紧;其长度大于7、3跨、不小于6m时,同一步大横杆四周要交圈。大横杆采用对接连接,其连接交错布置,不在同步、同跨内。相邻接头水平距离不小于50mm,各接头距立柱的距离不大于50cm。2.3.4小横杆:每一立杆与大横杆相交处(即主节点处),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,可在两立杆之间在等间距设置增设12道小横杆,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,伸出里排大横杆边缘距结构外边缘15cm,且长度不大于44cm。上下层小横杆应在立杆处错开布置,同一层的相邻小横杆在立柱8、处相向布置,见附图。2.3.5纵、横向扫地杆:纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离底座下皮20cm处立柱上,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。2.3.6剪力撑:本脚手架采用剪力撑与横向斜撑相结合的方式,随立柱、纵横向水平同步搭设,用通长剪力撑沿架高连续布置。单立杆采用单杆通长剪力撑。剪力撑每6步4跨设置一道,斜杆与地面夹角在4560之间。斜杆相交点处于同一条直线上,并沿架高连续布置。剪力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24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39、0cm内。剪力撑的杆件连接采用搭接,其搭接长度100cm,并用不小于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘到杆端的距离10cm。横向斜撑搭设在主楼脚手架部位,在同节内、由底至项层呈之型,在里、外排立柱间上下连续布置,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。2.3.7脚手板:脚手板采用竹篾片。在作业层下部架设一道水平兜网,随作业层上升,同时作业层不超过两层。脚手板设置在3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23圈固定,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15cm10、。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,避免出现探头板及空挡现象。2.3.8连墙件:连墙件采用刚性连接,垂直间距为3.6m,水平间距为4.2m或8.4m。连墙杆用483.5的钢管,它与脚手架的连接采用直角扣件。在结构每一外框架柱处设一组双杆箍柱式拉杆与框架柱拉结。在顶板上两框架柱间中点处,距结构外皮1.5m处预埋HRB335钢筋,用483.5的钢管与脚手架可靠连接。在脚手架的转角处,于框架柱上双向设置上述箍柱式拉杆。在建筑物的首层设置两道连墙件。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11、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件,靠近框架柱的小横杆可直接作连墙作用。2.3.9防护设施:脚手架要满挂全封闭的密目式安全网。密目式安全网采用1.86.0m规格,用网绳绑扎在大横杆与立杆里侧.作业层网高于平台1.1m,并在作业层下步架处设一道水平兜网。在架内3.6m处设首层平网,往上每隔5步设隔层平网,施工层应设随层网。作业层脚手架立杆于1.1m处设有一道防护栏杆,侧面用彩条布进行维护。2.3.10卸料平台:卸料平台设计为悬挑式型钢平台,每层制作1个,规格为5.04.51.5m(长宽高)悬挑长度为3.0m。平台上设有限定荷载牌,本工程卸料平台限重1.5t。主次梁均用12、10,所有均为螺栓连接。防护栏采用483.5的钢管,分别在750mm和1500mm处设立两道。防护栏四周设安全网。平台两侧用两根619、20.0钢丝绳,每根绳设夹具不小于3个。钢丝绳与卸料平台钢管接触处设橡胶胶皮,以缓冲钢丝绳的拉力。钢丝绳通过梁上侧模对拉螺栓孔连接,但两根钢丝绳不得拉结于同一对拉螺栓孔,并预留的梁上孔洞要保证上述钢丝绳通过。平台设50mm厚木板,满铺、铺牢固、两端用8#镀锌铁丝捆紧,并在四周设18cm高的挡脚板。2.3.11脚手架出入口的构造:该出入口设在楼梯口处,挑空两根立杆、跨越三步三跨,大小为4.55.4m(宽高),出入口再搭设6.04.56.0m(长宽高)护棚,上铺513、0mm厚的两层脚手板。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12步,立杆用短管斜撑相互联系。上方悬空立柱处增设两根斜杆,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,以保证立杆悬空处的整体性。门洞两侧分别增加两斜腹杆,并用旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端上,旋转扣件中心线互主节点的距离在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。三、安全防护措施3.1电梯井洞口的防护措施:电梯井口设置不低于1.2m的开启式防护栏杆,用12制作14、,水平间距300mm,竖向间距400mm,焊制而成,并在防护门上刷漆上锁挂牌。电梯井每隔一层中间用安全网封闭,电梯井不得做垂直运输通道和垃圾通道。3.2结构临边防护措施:结构四周用钢管脚手架全封闭,临边1m范围内不准堆料、停放机具。3.3楼梯间的防护措施:楼梯间的侧边利用脚手板做好安全防护,侧边沿楼梯坡度方向做一道1.2m高的护栏,侧边做18cm高的挡脚板。3.4防雷避电措施: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网连成一个整体。避雷针设四根,采用12镀锌钢筋制作,高度不小于1m,设置在脚手架四个立杆上,并将最上层的大横杆全部连通,形成避雷网络。接地线采用404的镀锌扁钢,将整幢15、的避雷系统连成一个整体。接地线与建筑物的避雷系统的设置按脚手架的长度不超过50m设置一个,们轩不得放在人经常走动的地方。要求电阻不大于10。四、脚手架的搭设及拆除施工工艺4.1主跨钢管脚手架施工工艺:水平挑杆-纵向扫地杆-立杆-横向扫地杆-小横杆-大横杆-剪力撑-连墙杆-铺脚手板-扎防护栏杆-扎安全网。4.2附跨搭设施工工艺:场地平整、夯实-材料配备-定位设置通长脚手板-纵向扫地杆-横向扫地杆-小横杆-大横杆-剪力撑-连墙杆-铺脚手板-扎防护栏杆-扎安全网。4.3脚手架的拆除工艺:安全网-栏杆-脚手板-剪力撑-小横杆-大横杆-立杆。五、劳动力、机具配备劳动力计划表工种人数任务架子工40负责架子16、搭设及拆除测量放线工2负责脚手架垂直度的控制机具配备名称数量备注架子扳手80架子工搭设和拆除架子用力矩扳手2检查架子扣件拧紧力度是否达到要求倒链1调整架子水平弯曲度六、质量保证体系:表 构配件允许偏差序号项目允许偏差检查工具1无缝钢管尺寸外径48mm壁厚3.5mm0.50.5游标卡尺2钢管两端面切斜偏差1.7塞尺、拐角尺3钢管外表面锈蚀深度0. 5游标卡尺4立杆钢管弯曲3mL4m1220钢板尺水平杆、斜杆的钢管弯曲L6.5m30脚手架搭设的允许偏差和检查方法序号项目技术要求允许偏差检查工具1地基基础表面坚实观察排水不积水垫板不晃动底座不滑动不沉降102立杆垂直度最后验收垂直度100用经纬仪或吊17、线和负钢卷尺下列脚手架允许水平偏差搭设中检查偏差的高度总高度50m40m20mH=2777H=10202550H=204050100H=306075H=4080100H=50100中间档次用插入法3间距步距纵距横距205020钢板尺4纵向水平杆差一根杆的两端20水平仪或水平尺同跨内两根纵向水平杆的高差105双排脚手架横向水平杆外伸长度偏差外伸50钢板尺扣件拧紧抽样检查项目及质量判定标准序号检查项目安装扣件数量(个)抽检数量(个)允许的不合格数1连接立杆与纵(横)向水平杆或剪力撑的扣件:接长立杆、纵向水平杆或剪力撑的扣件120132005052连接横向水平杆与纵向水平杆的扣件(非主节点处)12018、132005010七、安全施工技术措施7.1材质及其使用的安全技术措施:扣件的紧固程度应在4050Nm,并不大于65 Nm,对接扣件的抗拉承载力为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,以防进雨水,直角扣件安装时开口不得向下,以保证安全。各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100cm。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。外脚手架严禁钢竹、钢木混搭,禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料混用。严禁将外径48mm与51mm的钢管混用。7.2脚手架搭设的安全技术措施: 施工人员必须做到“三穿一戴”,自觉遵守安全施工规范。脚手架的基础必19、须经过硬化处理满足承载力要求,做到不积水、不沉陷,顶板基础的混凝土必须达到设计强度的75%方能施工。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,以防附落伤人。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。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,一定要保证架子稳定。脚手架配合施工进度搭设,一次搭设高度不得超过相邻连墙件以上两步。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20、牌一块。外脚手架的卸荷严格采用15.5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。7.3脚手架上施工作业的安全技术措施结构外脚手架每支设一层,支设完毕后,经项目部安全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。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。施工时不允许多层同时作业,层数不超过1层。当作业层高出其下连墙件3.6m以上、且其上无连墙件时,应采取适当的临时撑位措施。各作业层之间设置可靠的防护栅栏,防止坠落物伤人。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。7.421、脚手架拆除的安全技术措施拆除前,全面检查待拆除脚手架,根据检查结果,拟定出作业计划,报请批准,进行技术交底后才准工作。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。拆除架子时应划分作业区,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。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。在拆除架子时,不得中途换人,若需换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。每天拆除下班时,不应留下隐患部位。拆除架体严禁碰撞附近的电缆线,22、以防触电事故。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。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。拆下的零配件要装入容器内,用吊蓝吊下;拆下的钢管要绑扎牢固,双点起吊,严禁从高空抛掷。八、文明施工要求根据脚手架施工的特殊性,结合本公司职业健康安全管理手册、程序文件,要求施工时做到:进入施工现场的人员要爱护场内的各种设施和标示牌,不得随意拆除和移动标示牌。严禁酗酒人员上脚手架作业,施工操作时要求集中、禁止开玩笑和打闹。脚手架搭设人员必须是经考核合格的专业架子工,上岗人员定期体检,体检合格者方可发证上岗,凡患有高血压、贫血病、心脏病及其他不适合23、高空作业者,一律不得上脚手架操作。上架子作业的人员均应走人行梯道,不准攀登爬架子。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。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。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。不得将模板支撑、缆风绳、泵送砼及砂浆的输送管固定在脚手架上,严禁任意悬挂起重设备。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。拆除架子而使用电气焊气割时,派专人做好防火工24、作,配备料斗,防止火星和切割物溅落。脚手架使用较长,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。要保证脚手架的整体性,不得与井架、升降机一并拉结,不得截断架体。施工人员严禁凌空投掷杆件、物料、扣件及其他物品,材料、工具用滑轮和绳索运输,不得乱扔。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。脚手架堆放场做到整洁、摆放合理、专人保管,并建立严格退料手续。施工人员做到活完料净,确保脚手架施工不浪费。运至地面的材料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、25、分规格堆放整齐,妥善保管。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、跑跳板上有无积雪、积水等物。若有则应随时清扫,并采取防滑措施。九、设计计算书9.1第一体系 落地式脚手架 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)。 计算的脚手架为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 1.60米,立杆的横距为1.00米,立杆的步距为1.80 米。 采用的钢管类型为 483.50, 连墙件采用两步三跨,竖向间距 3.60 米,水平间距4.80 米。 施工均布荷载为2.0kN/m2,同26、时施工2层,脚手板共铺设6层。 9.1.1、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=0.038 kN/m ; 脚手板的荷载标准值:P2=0.3501.000/(2+1)=0.117 kN/m ; 活荷载标准值: Q=2.0001.000/(2+1)=0.667 kN/m; 静荷载的计算值: q1=1.20.038+1.20.117=0.186 kN/m; 活荷载的计算值: q2=1.40.667=0.933 kN/m; 大横杆计算荷载组合27、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=0.080.1861.6002+0.100.9331.6002 =0.277 kN.m; 支座最大弯距计算公式如下: 支座最大弯距为 M2max= -0.100.1861.6002-0.1170.9331.6002 =-0.327 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: =Max(0.277106,0.327106)/5080.0=64.370 N/mm2; 大横杆的抗弯强度:= 6428、.370 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=0.038+0.117=0.155 kN/m; 活荷载标准值: q2= Q =0.667 kN/m; 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V= 0.6770.1551600.04/(1002.06105121900.0)+0.9900.667 1600.04/(1002.06105121900.0) = 1.996 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29、的最大挠度小于 1600.0/150 mm 或者 10 mm,满足要求! 9.1.2、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= 0.0381.600 = 0.061 kN; 脚手板的荷载标准值:P2=0.3501.0001.600/(2+1)=0.187 kN; 活荷载标准值:Q=2.0001.0001.600/(2+1) =1.067 kN; 荷载的计算值: P=1.2(0.061+0.187)+1.4 1.067 = 1.791 kN;30、 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 = 1.20.0381.0002/8 = 0.006 kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 1.7911.000/3 = 0.597 kN.m ; 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.603 kN.m; = M / W = 0.603106/5080.000=118.658 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31、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=50.0381000.04/(3842.060105121900.000) = 0.020 mm ; P2 = p1 + p2 + Q = 0.061+0.187+1.067 = 1.315 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 = 1314.7731000.0(31000.02-41000.02/9 ) /(722.060105 121900.0) = 1.858 mm; 最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.020+1.858 = 1.878 mm; 小横杆的最大32、挠度小于 (1000.000/150)=6.667 与 10 mm,满足要求!; 9.1.3、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5.2.5): 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 = 0.0381.000=0.038 kN; 脚手板的荷载标准值: P2 = 0.3501.0001.600/2=0.280 kN; 活荷载标准值: Q = 2.0001.0001.600 /2 = 1.600 kN; 荷载的计算值: R=1.2(0.038+033、.280)+1.41.600=2.622 kN; R 8 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编,P96页, 双扣件承载力设计值取16kN。 9.1.4、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0.1278 NG1 = 0.12817.200 = 2.198 kN; (2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用冲压钢脚手板,标准值为0.35 NG2= 0.334、5041.600(1.000+0.3)/2 = 1.456 kN; (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11 NG3 = 0.14041.600/2 = 0.448 kN; (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.60017.200 = 0.138 kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.240 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= 2.0001.0001.635、002/2 = 3.200 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= 1.200 ; Us - 风荷载体型系数:Us =0.600 ; 经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.7 0.3501.2000.600 = 0.176 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= 1.24.240+ 1.43.200= 936、.568 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+0.851.4NQ = 1.24.240+ 0.851.43.200= 8.896 kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.1761.600 1.8002/10 = 0.109 kN.m; 9.1.5、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 =9.568 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm; 计算长度附加系数 :K = 1.155 ; 计算长度系数参照扣件式规37、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 = 197.000 ; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 := 0.186 ; 立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205.000 N/mm2; = 9568.000/(0.186489.000)=105.193 N/mm2; 立杆稳定性计算 = 105.193 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38、式 立杆的轴心压力设计值 :N =8.896 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 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 = 197.000 ; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 := 0.186 立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205.000 N/mm2; = 8895.712/(0.18639、489.000)+108820.454/5080.000 = 119.226 N/mm2; 立杆稳定性计算 = 119.226 小于 f = 205.000 N/mm2 满足要求! 9.1.6、最大搭设高度的计算: 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 = 2.042 kN; 活荷载标准值 :NQ = 3.200 kN; 每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.128 kN/m; Hs =0.1864.89010-4205.000103-(1.240、2.042 +1.43.200)/(1.20.128)=76.393 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 = 76.393 /(1+0.00176.393)=70.971 m; H= 70.971 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 = 2.042 kN; 活荷载标准值 :NQ = 3.200 kN; 每米立杆承受的结构自重标准值 :G41、k = 0.128 kN/m; 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.109 /(1.4 0.85) = 0.091 kN.m; Hs =( 0.1864.89010-4205.00010-3-(1.22.042+0.851.4(3.200+ 0.1864.8900.091/5.080)/(1.20.128)=68.071 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 = 68.071 /(1+0.00168.071)=63.732 m;H= 63.732 和 50 比较去较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 H 42、=50.000 m。 9.1.7、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 = 0.176 kN/m2; 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 17.280 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 = 1.4WkAw = 4.267 kN; 连墙件的轴向力计算值 NL= NLw + No= 9.267 kN; 其中 - 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=300.000/43、15.800的结果查表得到0.949; A = 4.89 cm2;f=205.00 N/mm2; 连墙件轴向力设计值 Nf=Af=0.9494.89010-4205.000103 = 95.133 kN; Nl=9.267Nf=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。 经过计算得到 Nl=9.267小于双扣件的抗滑力 16.0 kN,满足要求! 9.1.8、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 = fgkKc = 85.000 kN/m2; 其中,地基承载力标准值:fgk= 170.000 kN/m2 44、; 脚手架地基承载力调整系数:kc = 0.500 ; 立杆基础底面的平均压力 ,p = N/A =35.583 kN/m2 ; 其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 8.896 kN; 基础底面面积 (m2):A = 0.250 m2 。 p=35.583 fg=85.000 kN/m2 。地基承载力的计算满足要求!9.2 第二、三、四、五等体系 悬挑式脚手架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)。 计算的脚手架为双排脚手架,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 1.60 米,立杆的横距 1.00 米,立杆的45、步距 1.80 米。 采用的钢管类型为483.50, 连墙件采用两步三跨 ,竖向间距 3.60 米,水平间距4.80米。 施工均布荷载为2.0 kN/m2,同时施工 2 层,脚手板共铺设 6 层。 悬挑水平钢梁采用16a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 1.50 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。 9.2.1、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=0.038 kN/m ; 脚手46、板的荷载标准值:P2=0.0501.000/(2+1)=0.017 kN/m ; 活荷载标准值: Q=2.0001.000/(2+1)=0.667 kN/m; 静荷载的计算值: q1=1.20.038+1.20.017=0.066 kN/m; 活荷载的计算值: q2=1.40.667=0.933 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=0.080.0661.6002+0.100.9331.6002 =0.252 kN47、.m; 支座最大弯距计算公式如下: 支座最大弯距为 M2max= -0.100.0661.6002-0.1170.9331.6002 =-0.296 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: =Max(0.252106,0.296106)/5080.0=58.268 N/mm2; 大横杆的抗弯强度:= 58.268 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=0.038+0.017=0.055 kN/m; 活荷载标准值: q2= Q =0.667 48、kN/m; 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V= 0.6770.0551600.04/(1002.06105121900.0)+0.9900.667 1600.04/(1002.06105121900.0) = 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 1600.0/150 mm 或者 10 mm,满足要求! 9.2.2、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49、值:p1= 0.0381.600 = 0.061 kN; 脚手板的荷载标准值:P2=0.0501.0001.600/(2+1)=0.027 kN; 活荷载标准值:Q=2.0001.0001.600/(2+1) =1.067 kN; 荷载的计算值: P=1.2(0.061+0.027)+1.4 1.067 = 1.599 kN; 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 = 1.20.0381.0002/8 = 0.006 kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 1.5991.050、00/3 = 0.533 kN.m ; 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.539 kN.m; = M / W = 0.539106/5080.000=106.059 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=50.0381000.04/(3842.060105121900.000) = 0.020 mm ; P2 = p1 + p2 + Q = 0.061+0.027+1.067 = 1.155 kN;51、 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 = 1154.7731000.0(31000.02-41000.02/9 ) /(722.060105 121900.0) = 1.632 mm; 最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.020+1.632 = 1.652 mm; 小横杆的最大挠度小于 (1000.000/150)=6.667 与 10 mm,满足要求!; 9.2.3、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5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN; R - 纵向或52、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 = 0.0381.000=0.038 kN; 脚手板的荷载标准值: P2 = 0.0501.0001.600/2=0.040 kN; 活荷载标准值: Q = 2.0001.0001.600 /2 = 1.600 kN; 荷载的计算值: R=1.2(0.038+0.040)+1.41.600=2.334 kN; R 8 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编,P96页, 双扣件承载力设计值取16kN。 953、.2.4、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0.1278 NG1 = 0.12818.000 = 2.300 kN; (2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用冲压钢脚手板,标准值为0.05 NG2= 0.05021.600(1.000+0.3)/2 = 0.104 kN; (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11 NG3 = 0.11021.600/2 = 0.176 kN; (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m54、2);0.005 NG4 = 0.0051.60018.000 = 0.144 kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 2.724 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= 2.0001.0001.6002/2 = 3.200 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(GB50009-55、2001)的规定采用: Uz= 1.770 ; Us - 风荷载体型系数:Us =0.600 ; 经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.7 0.3501.7700.600 = 0.260 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= 1.22.724+ 1.43.200= 7.749 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+0.851.4NQ = 1.22.724+ 0.851.43.200= 7.077 kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.856、50 1.40.2601.600 1.8002/10 = 0.161 kN.m; 9.25、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 =7.749 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 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 = 197.000 ; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 := 0.186 ; 立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;57、 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205.000 N/mm2; = 7749.000/(0.186489.000)=85.200 N/mm2; 立杆稳定性计算 = 85.200 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 =7.077 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 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 = 3.11958、 m; Lo/i = 197.000 ; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 := 0.186 立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205.000 N/mm2; = 7077.280/(0.186489.000)+160510.170/5080.000 = 109.408 N/mm2; 立杆稳定性计算 = 109.408 小于 f = 205.000 N/mm2 满足要求! 9.2.6、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59、载基本风压值 Wk = 0.260 kN/m2; 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 17.280 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 = 1.4WkAw = 6.295 kN; 连墙件的轴向力计算值 NL= NLw + No= 11.295 kN; 其中 - 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=300.000/15.800的结果查表得到0.949; A = 4.89 cm2;f=205.00 N/mm2; 连墙件轴向力设计值 60、Nf=Af=0.9494.89010-4205.000103 = 95.133 kN; Nl=11.295Nf=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。 经过计算得到 Nl=11.295小于双扣件的抗滑力 16.0 kN,满足要求! 9.2.7、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/l。 本工程算例中,m =1.500 m,l = 1.500 m,61、m1 = 0.300 m,m2 = 1.300 m; 水平支撑梁的截面惯性矩I = 866.200 cm4,截面模量(抵抗矩) W = 108.300 cm3。 受脚手架作用集中强度计算荷载 P=1.22.724+1.43.200=7.749kN水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.221.9500.00078500.0000.001 =0.207 kN/m k=1.500/1.500=1.000 k1=0.300 / 1.500 = 0.200 k2=1.300 / 1.500 = 0.867 代入公式,经过计算得到 支座反力 RA = 24.075 kN 支座反力 RB = -8.266 kN62、 最大弯矩 MA = 12.631 kN.m 截面应力 = 12631463.125 /( 1.05 108300.000 )= 111.080 N/mm2 水平支撑梁的计算强度 111.080 小于 215.000 N/mm2,满足要求! 受脚手架作用集中计算荷载 N= 2.724 +3.200 = 5.924 kN 水平钢梁自重计算荷载 q= 0.002 78.500 = 0.172 kN/m 最大挠度 Vmax= 5.035 mm 按照钢结构设计规范(GB50017-2003)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 2600.000 mm 水平支撑梁的最大挠度小63、于 2600.000 / 400 ,满足要求! 9.2.8、悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用16a号槽钢,计算公式如下 其中b - 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: 经过计算得到强度 b = 570 10.063.0 235 /( 2600.0160.0235.0) = 0.86 由于b大于0.6,查钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B,得到 b值为0.743。 经过计算得到强度 = 12.631106 /( 0.743108300.00 )= 156.910 N/mm2; 水平钢梁的稳定性计算 = 156.910 小于 f = 215.000 N/mm2 ,满64、足要求! 9.2.9、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=8.266kN 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10.9.8f = 50N/mm2; 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=8265.8994/(3.142502)1/2 =10.259mm 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65、于楼板螺栓的轴向拉力,N = 8.266kN; d - 楼板螺栓的直径,d = 12.000mm fb - 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.570N/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 8265.899/(3.14212.0001.570)=139.656mm。 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 = 8.266kN; d - 楼板螺栓的直径,d = 12.000mm; b - 楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=60.000mm66、; fcc - 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.950fc=16.700N/mm2; 经过计算得到公式右边等于58.231kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!9.3 附跨体系 落地式脚手架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)。 计算的脚手架为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 1.60米,立杆的横距为1.00米,立杆的步距为1.80 米。 采用的钢管类型为 483.50, 连墙件采用两步三跨,竖向间距 3.60 米,水平间距4.80 米。 施工均布荷载为2.0kN/m2,同时施工2层,脚手板共铺设6层。 参照9.1主跨落地式脚手架计算书,符合要求。计算可省略。十、附图: