第一附属医疗综合楼项目脚手架专项施工方案(92页).docx
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2023-04-03
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1、医疗综合楼项目脚手架工程专项施工方案目 录1. 编制依据11.1. 主要规程规范41.2. 参考手册及图纸42. 脚手架工程概况52.1. 项目总体概况52.2. 脚手架工程概况53. 材料选用和材质要求84. 操作人员的要求95. 脚手架搭设及构造105.1. 落地脚手架搭设105.2. 悬挑脚手架的搭设155.3. 脚手架杆件与塔吊附着杆发生矛盾时的构造要求186. 脚手架的受力计算206.1. 落地架计算206.2. 悬挑脚手架计算书207. 脚手架防电、避雷措施647.1. 防电措施647.2. 避雷措施:648. 脚手架验收与检查659. 脚手架的使用管理6610. 脚手架拆除6812、1. 安全文明施工及环保措施7212. 施工电梯接平料台搭设方案7512.1. 接料平台布置位置7512.2. 接料平台构造7512.3. 接料平台的搭设7612.4. 验收与检查7712.5. 料台计算781. 编制依据1.1. 主要规程规范1) 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)2) 建筑施工安全检查标准(JGJ59-2011)1.2. 参考手册及图纸1) 建筑施工脚手架使用手册中国建筑工业出版社2) 中国建筑科学研究院PKPM脚手架计算软件3) 建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-91)4) 本工程建筑结构施工图纸2. 脚手架工程概况2.1. 项目总体概3、况*医科大学第一附属医院高新分院医疗综合楼标段总建筑面积约15.4万平米,主楼地上共24层,地下2层,建筑总高度99.15 m,北面裙房为5层,结构形式为框架剪力墙结构。2.2. 脚手架工程概况本工程地下室结构脚手架采用落地式钢管脚手架,脚手架搭设最大高度19.5m,前期已编制地下室落地式脚手架专项施工方案并报监理和业主审批。本方案主要针对地上结构施工时使用的脚手架,地上采用底层落地,5层以上分段悬挑的方式。本工程现场安装2台塔吊,垂直运输压力较大,为保证UX轴主楼的施工进度,同时考虑地下室基坑尽早回填,按照施工部署,在地下室顶板结构完成后,312轴交X1/Y轴线、1726轴交X1/Y轴线北裙4、房、南面3层连廊暂停地上结构施工,如下图所示(主楼和裙房间均有变形缝)。待主楼结构封顶以后,再施工该部位裙房结构。根据上述总体部署,脚手架方案选择如下:(1)UX轴主楼15层结构及1217轴裙房采用落地式脚手架,脚手架搭设在地下室顶板上。(2)主楼从5层顶开始分段悬挑。悬挑脚手架搭设共分为4段悬挑,第1段悬挑从6层至10层,悬挑高度为19.5m;第2段悬挑从11层至15层,悬挑高度19.5m;第3段悬挑从16至20层,悬挑高度为19.5m;第4段悬挑从21层至屋面,悬挑高度为15.6m。(3)主体结构封顶后,北裙房及3F连廊施工时,采用落地式脚手架,搭设在地下室顶板上,部分搭设在外墙边回填土上5、。因回填时间距离搭设落地架时间较长,回填土方基本趋于稳定。表1脚手架工程主要概况部 位外脚手架选型最大搭设高度(m)备 注主楼1-5F-1.8m23.7m、0.0023.7m落地式脚手架25.5X/312、X/1726、3/XU、26/XU、U/312、U/1726、X/1217、U/1217轴段610F23.7m43.2m悬挑脚手架19.5X/312、X/1726、3/XU、26/XU、U/312、U/1726轴段1115F43.2m62.7m悬挑脚手架19.5X/312、X/1726、3/XU、26/XU、U/312、U/1726轴段1620F62.7m82.2m悬挑脚手架19.5X/316、2、X/1726、3/XU、26/XU、U/312、U/1726轴段2124F82.2m98.7m悬挑脚手架16.5X/312、X/1726、3/XU、26/XU、U/312、U/1726轴段裙房15层0.0023.7m落地式脚手架23.7312交X1/Y、1726交X1/Y轴段落地式脚手架:横距0.8m,纵距1.5m,步距1.8m;连墙件随层2跨(层高4.5m)悬挑式脚手架:横距0.8m,纵距1.5m,步距1.8m;16号工字钢;连墙件随层2跨(层高3.9m)(4) 本工程主楼外墙全部为玻璃幕墙,幕墙施工采用吊篮作业即可,因此考虑结构施工时,悬挑架只保留顶部2挑,下部悬挑部分模板已经拆除并清7、理赶紧,可提前进行拆除,楼层周边搭设好防护栏杆。3. 材料选用和材质要求1、悬挑型钢:悬挑梁选用国标16#工字钢,联梁采用16#槽钢。使用前应进行质量检查,有裂缝、变形和锈蚀严重的严禁使用。安装使用前,要根据现场预埋件的间距选用合适长度的型钢。2、钢管:钢管均采用483.0mm高频焊接钢管。其材质应符合现行国家标准碳素结构钢(GB/T-700)中Q235-A 级钢的规定。钢管外观应平直光滑,没有裂缝、折痕、结疤、分层、严重锈蚀(内、外壁)和硬弯曲等现象。钢管必须涂有防锈漆,钢管上打过孔的严禁使用。2、扣件: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(GB15831)的规定。8、使用前外观检查:有裂纹、缺爪、螺栓断丝或滑丝的严禁使用。3、安全平网:平网材质、网绳直径、网眼尺寸、断裂强度应符合现行标准 安全网(GB5725-1997)的规定和张设规范,分别在结构三层和每次悬挑层处进行张设安全平网,平网宽度不得小于3m.4、密目安全立网:密目安全立网的网目密度不低于2000目/100cm2,其技术要求应符合密目式安全立网(GB16909-1997)的规定安全网必须具有阻燃性,其续燃、阴燃时间均不超过4s,上下网眼应扣牢。4. 操作人员的要求1、 操作人员岗前必须经过三级教育,并持有效证件上岗,对患有高血压,心脏病及不适合高空作业的人员禁止雇佣上岗作业。2、 操作人员上岗时9、必须配带安全帽,系好安全带,穿工作服装,及穿软底防滑鞋。3、认真听从施工单位指挥安排,对于现场机电不要随意乱动。4、 不准在架体上嬉笑打闹,不准在外架上躺坐休息。5、 与其它作业人员之间要和谐相处,不准与他人打架斗殴。6、下班时应收集好工具材料,做到工完、料尽、场地清。5. 脚手架搭设及构造5.1. 落地脚手架搭设1、落地架搭设尺寸,立杆纵距1.5m,横距0.8,步距1.8m,内立杆离墙0.25m。根据本工程的实际情况,在地下室顶板上铺设10#槽钢作为垫板。其中由于南面脚手架根部地下室顶板为联排采光井,拟考虑在采光井洞口边梁上架设1排16#工字钢,用于安放落地架立杆。2、脚手架搭设流程放置纵向10、扫地杆横向扫地杆逐根竖立立杆随即与扫地杆扣紧第一步纵向水平杆(与各杆件扣紧)第一步横向水平杆第二步纵向水平杆第二步横向水平杆加设临时斜撑杆(上端与第二步纵向水平杆扣紧,在装设两道连墙杆后方可拆除)第三步纵向水平杆、横向水平杆连墙件防护栏杆剪刀撑铺设竹笆挂密目网接立杆加设剪刀撑。3、纵、横向扫地杆的搭设A、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。B、当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高底差不大于1m,靠近坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小11、于500mm。基础高低差部位的脚手架扫地杆构造示意图4、立杆A、立杆上的对接扣件应交错布置。错开距离:两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm。各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3;立杆接头错开示意图B、立杆顶端高出檐口上皮1.5m;C、立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接;5、纵向水平杆纵向水平杆宜设置在立杆内侧,长度不宜小于3跨;接长宜采用对接扣件连接,也可采用搭接。对接时扣件应交错布置,两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内。不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于50012、mm,各接头的中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3,搭接时搭接长度不应小于1m,应等间距用3个旋转扣件固定。纵向水平杆接头错开示意图6、横向水平杆在主接点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接,且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。靠墙一端的外伸长度不大于200mm。7、剪刀撑、横向斜撑的搭设本工程外架剪刀撑采用连续式设置,剪刀撑角度应在45度60度之间。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不应小于1m,应采用不少于3个旋转扣件固定。端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm,并应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。8、连墙件的设置方式一 方式二A、连墙件逐层13、设置,15层层高4500mm,6层以上标准层高度3900mm,连墙件按“逐层两跨”设置,采用钢管双扣件连接。B、遇砼墙时,采用在墙上预留套管,连墙杆穿过墙体,在墙体两侧通过钢管夹紧。如上图方式一,预留套管尺寸为75mm。C、无墙处,每层楼在封口梁侧边预埋脚手钢管,作为水平拉结外挑钢管架的连接墙件,见上图方式二。D、连墙件从底层第一步纵向水平杆处开始设置。9、脚手板的铺设:脚手板按照隔步满铺,其纵向水平杆应用直角扣件固定在横向水平杆上,并应等间距设置,并用16#的镀锌铁丝绑扎在纵向水平杆上。10、外架开口处的处理措施:在垂直运输使用人货电梯,其卸料平台和脚手架之间要断开,设置开口架,为了保证脚手14、架开口处外架牢固和稳定,采取措施如下:(1)脚手架开口处的两端必须连续设置连墙件,相互垂直间距应为建筑物层高且不得大于4m。(2)脚手架开口端必须由底至顶连续设置“之”字斜撑予以加固。(3)脚手架与料台之间间隙不得大于250mm,如大于250mm,应与其增加填芯杆和栏杆,并用竹笆安全网封闭以确保安全。11、进入楼内的安全通道:进入楼内的安全通道设置在施工电梯处,按照我司标准化图册做法,采用工具是安全通道标准做法。搭设尺寸为6000mm4500mm,顶层设置双层硬质防护。通道、防护棚地面需硬化。通道、防护棚顶部应张挂安全警示标识和安全宣传用语的横幅,横幅宽度宜为1m。5.2. 悬挑脚手架的搭设115、基本尺寸:外架立杆横向间距0.8m,步距1.8m,纵距1.5m,内立杆距离外墙外边线保持在0.25m内。2、悬挑梁:悬挑式外架,悬挑梁选16#工字钢,悬挑长度和锚固长度按照JGJ130-2011规定锚固长度是悬挑长度的11.25倍,因本工程楼面周边有一圈400宽线条,一般位置工字钢外挑长度为1.5m,锚固端长2.25m(实际采用4.5m长工字钢);转角外挑最长为2.4m,锚固长3.6m(实际采用6m工字钢)。悬挑钢梁结构示意图3、脚手架搭设流程:熟悉方案和图纸放线以便确定悬挑杆件U型环定位预埋悬挑杆件定位杆件与U型环的固定(每个U型环用木楔三方稳牢,严禁焊接)在结构层转角处设横向斜挑梁并设置16、纵向工字钢在挑梁上放线焊接10cm桩柱排立杆安装第一步纵向水平杆和横向水平杆安装第二步纵向水平杆和横向水平杆加设临时抛撑(上端与第二步纵向水平杆扣紧,在设置二道连墙杆后可拆除)安装第三、四步纵向和横向水平杆设置连墙杆安装横向斜撑、增设卸荷钢丝绳接立杆加设剪刀撑铺脚手板安装护身栏杆挂设安全网。外架四周从一步架起等距设置双道栏杆至顶层。4、U型环制作与设置:锚卡设置每根钢梁应设置三道20钢筋锚卡环,第一道埋在结构梁边(剪力墙处二道但与墙处应钉木盒),第二道为离槽钢末端200mm,第三道离第二道200mm。预埋锚卡处楼板必须是双层配筋,配筋量不小于双向8150,两道锚卡间距200mm。安装工字钢与U17、型环锚卡间隙处用木楔塞紧,再用铁钉固定。预埋锚环大样图工字钢穿剪力墙时预留洞做法5、钢丝绳:转角处、阳台处用两根14钢丝绳(钢丝绳采用619+1,公称抗拉强度1550Mpa)进行斜拉,一根作为安全储备,一根作为卸荷计算。楼面梁内预埋圆钢20的吊环,每个钢丝绳的绳头不少于3个卡扣卡紧,每个卡扣间隔150,尾部卡扣离绳头预留150.卡盖朝主绳安装,并用葫芦收紧。钢板网6、悬挑端头距离前端100mm焊25的15cm高钢筋做立杆固定点,再间隔800mm焊第二个立杆固定点,以便搭设脚手架。7、悬挑板部位构造:建筑物与主结构主梁部位钢挑梁的接触点在悬挑时必须加设木垫使悬挑端高于内置端,以免在钢挑梁受力时向18、下弯曲导致外架荷载传递到悬挑建筑物上。8、转角部位构造:转角部位横向挑梁尾部相交部位采用焊接加固,并在其上方设置纵向联梁与横向挑梁焊接接牢,用于固定悬挑架体的内外立杆。联梁采用16号槽钢,开口水平。当转角处工字钢穿过结构柱时,避开竖向受力钢筋。9、悬挑层硬隔离:在悬挑楼层与挑梁间的间隙必须用木板严实进行防护,不允许有漏洞,且用钉子加以固定,并且经常检查。10、其余脚手架立杆、扫地杆、大横杆、小横杆、连墙件、安全网构造均同落地式脚手架,参见落地式脚手架构造。5.3. 脚手架杆件与塔吊附着杆发生矛盾时的构造要求在脚手架搭设过程中遇到立杆或水平杆与塔吊附着杆存在矛盾时,要绝对禁止任意切割脚手架钢管或19、塔吊附着杆构件,而是要根据现场实际情况来采取下列措施之一的方式来解决矛盾问题:A、当塔吊附着杆仅仅遇到脚手架立杆时,该立杆暂时断开,同时还禁止直接将上面的立杆设置在附着杆上而必须离开50100mm左右的距离,并按照前面第3.1.6.5条门洞的构造要求增加斜杆形成桁架结构,桁架下面设置双立杆对该立杆进行卸载处理。B、当塔吊附着杆仅仅遇到脚手架水平杆时,该部位的水平杆暂时断开并让水平杆与塔吊附着杆的距离保持50100mm的净距,根据实际情况在附着杆上面和下面各距离附着杆50100mm的位置另外增加补强水平杆,还要使该部位的立杆净步高1800mm,同时还根据现场实际情况增加斜杆形成桁架结构。C、当塔20、吊附着杆既与立杆又与水平杆发生矛盾时,就应按照上述两个原则结合起来加强处理。D、无论是哪一种情况,在遇到上述矛盾时要绝对禁止直接任意切割脚手架杆件或塔吊附着杆,必须由项目部技术负责人依据上述原则要求并结合现场实际情况制定专门的加固处理方案,对现场管理人员和相关操作班组进行详细的技术交底以后才能进行施工。6. 脚手架的受力计算6.1. 落地架计算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)。 计算参数: 双排脚手架,搭设高度25.5米,立杆采用单立管。 立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.80米,内排架距离结构0.40米,立杆的步距1.80米。 钢管类型为421、83.0,连墙件采用2步2跨,竖向间距3.60米,水平间距3.00米。 施工活荷载为3.0kN/m2,同时考虑2层施工。 脚手板采用冲压钢板,荷载为0.30kN/m2,按照铺设4层计算。 栏杆采用冲压钢板,荷载为0.11kN/m,安全网荷载取0.0050kN/m2。 脚手板下大横杆在小横杆上面,且主结点间增加两根大横杆。 基本风压0.35kN/m2,高度变化系数1.4200,体型系数1.1340。 地基承载力标准值2000kN/m2,基础底面扩展面积0.250m2,地基承载力调整系数1.00。 一、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22、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=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.800/3=0.080kN/m 活荷载标准值 Q=3.0000.800/3=0.800kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.080=0.142kN/m 活荷载的计算值 q2=1.40.800=1.120kN/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.抗弯强度计算 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矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为 M123、=(0.080.142+0.101.120) 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.100.142+0.1171.120) 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =0.327106/4491.0=72.770N/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=0.038+0.080=0.118kN/m 活荷载标准值q2=0.800kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.118+0.9900.800)1500.04/(1002.061024、5107780.0)=1.989mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!二、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=0.0381.500=0.058kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.8001.500/3=0.120kN 活荷载标准值 Q=3.0000.8001.500/3=1.200kN 荷载的计算值 P=1.20.058+1.20.120+1.41.200=1.893kN 小横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯25、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: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=(1.20.038)0.8002/8+1.893 =0.509106/4491.0=113.231N/mm2 小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: 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=5.00.038800.004/(3842.060105107780.000)=0.01mm集中荷载标准值P=0.058+0.120+26、1.200=1.378kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=1377.600800.0(3800.02-4800.02/9)/(722.06105107780.0)=1.128mm最大挠度和 V=V1+V2=1.137mm小横杆的最大挠度小于800.0/150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;1.荷载值计算横杆的自重标准值 P1=0.0380.800=0.031kN脚手板的荷载标准值 P2=27、0.3000.8001.500/2=0.180kN 活荷载标准值 Q=3.0000.8001.500/2=1.800kN 荷载的计算值 R=1.20.031+1.20.180+1.41.800=2.773kN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0.1070 NG1 = 0.128、0725.500=2.728kN (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0.30 NG2 = 0.30041.500(0.800+0.400)/2=1.080kN (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 = 0.1101.5004/2=0.330kN (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.50025.500=0.191kN经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.329kN。活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内29、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 = 3.00021.5000.800/2=3.600kN风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用:W0 = 0.350 Uz 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表的规定采用:Uz = 1.420 Us 风荷载体型系数:Us = 1.134经计算得到,风荷载标准值Wk = 0.70.3501.4201.134 = 0.395kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 30、1.2NG + 0.851.4NQ经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.24.329+0.851.43.600=9.479kN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=1.24.329+1.43.600=10.235kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 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=0.851.40.3951.5001.800 五、立杆的稳定性计算: 1.不31、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=10.235kN; 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=1.1551.5001.800=3.118m; 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3118/16=196; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.190; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 32、=10235/(0.19424)=127.374N/mm2; f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/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=9.479kN; 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=1.1551.5001.800=3.118m; A 立杆净截面面积,A=4.239cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm33、3; 由长细比,为3118/16=196; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.190; MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 =9479/(0.19424)+228000/4491=168.771N/mm2; f 钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/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要求!连墙件采用扣件与墙体连接。经过计算得到 Nl = 10.965kN大于扣件的抗滑力8.0kN,增加双扣件。 连墙件扣件连接示意图八、立杆的地基承载力计算:立杆基础底面的平均压力应满34、足下式的要求 p fg其中 p 立杆基础底面的平均压力 (kN/m2),p = N/A;p = 40.94 N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN);N = 10.24 A 基础底面面积 (m2);A = 0.25 fg 地基承载力设计值 (kN/m2);fg = 2000.00地基承载力设计值应按下式计算 fg = kc fgk其中 kc 脚手架地基承载力调整系数;kc = 1.00 fgk 地基承载力标准值;fgk = 2000.00地基承载力的计算满足要求!6.2. 悬挑脚手架计算书一般位置悬挑脚手架计算书依据规范:建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011建筑结35、构荷载规范GB50009-2012钢结构设计规范GB50017-2003混凝土结构设计规范GB50010-2010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19.5米,立杆采用单立管。立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.80米,内排架距离结构0.60米,立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为483.0,连墙件采用2步2跨,竖向间距3.60米,水平间距3.00米。施工活荷载为2.0kN/m2,同时考虑2层施工。脚手板采用冲压钢板,荷载为0.30kN/m2,按照铺设7层计算。栏杆采用冲压钢板,荷载为0.11kN/m,安全网荷载取0.0050kN/m36、2。脚手板下大横杆在小横杆上面,且主结点间增加两根大横杆。基本风压0.25kN/m2,高度变化系数2.0000,体型系数1.2480。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2.25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。钢管惯性矩计算采用 I=(D4-d4)/64,抵抗距计算采用 W=(D4-d4)/32D。一、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=0.038kN/m脚手板的荷载标准值37、 P2=0.3000.800/3=0.080kN/m 活荷载标准值 Q=2.0000.800/3=0.533kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.080=0.142kN/m 活荷载的计算值 q2=1.40.533=0.747kN/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.抗弯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矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =0.229106/4491.0=50.886N/mm2大38、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=0.038+0.080=0.118kN/m活荷载标准值 q2=0.533kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.118+0.9900.533)1500.04/(1002.06105107780.0)=1.387mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!二、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39、值计算大横杆的自重标准值 P1=0.0381.500=0.058kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.8001.500/3=0.120kN 活荷载标准值 Q=2.0000.8001.500/3=0.800kN 荷载的计算值 P=1.20.058+1.20.120+1.40.800=1.333kN 小横杆计算简图2.抗弯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: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: =0.359106/4491.0=79.979N/mm2小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小横40、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: 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=5.00.038800.004/(3842.060105107780.000)=0.01mm集中荷载标准值 P=0.058+0.120+0.800=0.978kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=977.600800.0(3800.02-4800.02/9)/(722.06105107780.0)=0.800mm最大挠度和 V=V1+V2=0.809mm小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!三、扣件抗滑力的计算纵41、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=0.0380.800=0.031kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.8001.500/2=0.180kN 活荷载标准值 Q=2.0000.8001.500/2=1.200kN 荷载的计算值 R=1.20.031+1.20.180+1.41.200=1.933kN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42、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0.1072 NG1 = 0.10719.500=2.091kN(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0.30 NG2 = 0.30071.500(0.800+0.600)/2=2.205kN(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 = 0.1101.5007/2=0.5743、7kN(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.50019.500=0.146kN经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.020kN。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 = 2.00021.5000.800/2=2.400kN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 = 2.000 Us 风荷载体型系数:Us = 1.248经计算得到,风荷载标准值 W44、k = 0.2502.0001.248 = 0.624kN/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=1.25.020+0.91.42.400=9.048kN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=1.25.020+1.42.400=9.384kN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45、算得到风荷载产生的弯矩:五、立杆的稳定性计算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=9.384kN; 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=1.1551.5001.800=3.118m; 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3118/16=196; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.190; 钢管46、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: =9384/(0.19424)=116.786N/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=9.048kN; 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=1.1551.5001.800=3.118m; A 立杆净截面面积,A=4.239cm2; 47、W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3; 由长细比,为3118/16=196; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.190; MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.382kN.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 =9048/(0.19424)+382000/4491=197.689N/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 = 282.347kNNf2Nl,连墙件的设计计算满足稳定性设计要求! 连墙件双扣48、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/l。本工程算例中,m = 1500mm,l = 2250mm,ml = 600mm,m2 = 1400mm;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=9.38kN水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.226.100.00017.8510=0.2549、kN/m k=1.50/2.25=0.67 kl=0.60/2.25=0.27 k2=1.40/2.25=0.62代入公式,经过计算得到支座反力 RA=27.878kN支座反力 RB=-8.188kN抗弯计算强度 f=19.045106/(1.05141000.0)=128.637N/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=5.02+2.40=7.42kN水平钢梁自重计算荷载 q=26.100.00017.8510=0.21kN/m最大挠度 Vmax=11.250mm按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 130-2011)表550、.1.8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(GB50017-2011)附录得到:b=2.00由于b大于0.6,按照钢结构设计规范(GB50017-2011)附录B其值b=1.07-0.282/b=0.929经过计算得到强度 =19.05106/(0.929141000.00)=145.39N/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51、受力R=8.188kN 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9.7.6 f = 65N/mm2;压点处采用1个 U 形钢筋拉环连接;所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=81884/(3.141665.002)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 = 8.19kN; d 楼板螺栓的直径,d = 20mm; fb 楼板螺52、栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.5N/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8187.73/(3.1416201.5)=86.9mm。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 = 8.19kN; d 楼板螺栓的直径,d = 20mm; b 楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=100mm; fcc 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.95fc=13.59N/mm2;经过计算得到公式右边等于131.6kN楼板混凝土局部承压计算满足要求!4.水平钢梁与楼板锚53、固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下:根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.2.10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 = 110-15 = 95mm;s = 9.21106/(1.00014.3001.5100095.02)=0.0480 = 1-(1-20.0480)1/2=0.0490s = 1-0.0490/2=0.9760楼板压点负弯矩配筋为 As = 9.21106 / (0.97609554、.0210.0) = 473.3 mm2悬挑脚手架计算满足要求!转角及连梁位置悬挑脚手架计算书依据规范:建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011建筑结构荷载规范GB50009-2012钢结构设计规范GB50017-2003混凝土结构设计规范GB50010-2010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19.5米,立杆采用单立管。立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.80米,内排架距离结构0.70米,立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为483.0,连墙件采用2步2跨,竖向间距3.60米,水平间距3.00米。施工活荷载为2.055、kN/m2,同时考虑2层施工。脚手板采用冲压钢板,荷载为0.30kN/m2,按照铺设7层计算。栏杆采用冲压钢板,荷载为0.11kN/m,安全网荷载取0.0100kN/m2。脚手板下大横杆在小横杆上面,且主结点间增加两根大横杆。基本风压0.25kN/m2,高度变化系数2.0000,体型系数1.2480。悬挑水平钢梁采用16号工字钢,建筑物外悬挑段长度2.40米,建筑物内锚固段长度3.60米。悬挑水平钢梁上面的联梁采用16a号槽钢U口水平,相邻悬挑钢梁之间的联梁上最多布置2根立杆。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2.30m。拉杆采用钢丝绳。钢管惯性矩计算采用 I=(D4-d456、)/64,抵抗距计算采用 W=(D4-d4)/32D。一、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=0.038kN/m脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.800/3=0.080kN/m 活荷载标准值 Q=2.0000.800/3=0.533kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.080=0.142kN/m 活荷载的计算值 q2=1.40.533=0.747kN/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57、算荷载组合简图(支座最大弯矩)2.抗弯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矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =0.229106/4491.0=50.886N/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=0.038+0.080=0.118kN/m活荷载标准值 q2=0.533kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.118+0.9900.533)1500.58、04/(1002.06105107780.0)=1.387mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!二、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=0.0381.500=0.058kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.8001.500/3=0.120kN 活荷载标准值 Q=2.0000.8001.500/3=0.800kN 荷载的计算值 P=1.20.058+1.20.120+1.40.800=1.333kN 小横杆计算简图59、2.抗弯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: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: =0.359106/4491.0=79.979N/mm2小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: 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=5.00.038800.004/(3842.060105107780.000)=0.01mm集中荷载标准值 P=0.058+0.120+0.800=0.978kN集中荷载60、标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=977.600800.0(3800.02-4800.02/9)/(722.06105107780.0)=0.800mm最大挠度和 V=V1+V2=0.809mm小横杆的最大挠度小于800.0/150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=0.0380.800=0.031kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.8001.500/2=0.180kN61、 活荷载标准值 Q=2.0000.8001.500/2=1.200kN 荷载的计算值 R=1.20.031+1.20.180+1.41.200=1.933kN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0.1072 NG1 = 0.10719.500=2.091kN(2)脚手板的自重标准62、值(kN/m2);本例采用冲压钢脚手板,标准值为0.30 NG2 = 0.30071.500(0.800+0.700)/2=2.363kN(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 = 0.1101.5007/2=0.577kN(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010 NG4 = 0.0101.50019.500=0.292kN经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.324kN。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63、载标准值 NQ = 2.00021.5000.800/2=2.400kN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 = 2.000 Us 风荷载体型系数:Us = 1.248经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.2502.0001.248 = 0.624kN/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=1.25.324+0.91.42.400=9.413kN不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.64、4NQ经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.25.324+1.42.400=9.749kN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: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=9.749kN; 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65、算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.1551.5001.800=3.118m; 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3118/16=196; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.190; 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: =9749/(0.19424)=121.322N/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=66、9.413kN; 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=1.1551.5001.800=3.118m; 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3118/16=196; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.190; MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.382kN.m; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);f 钢管立杆67、抗压强度设计值,f=205.00N/mm2;经计算得到 =9413/(0.19424)+382000/4491=202.225N/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 = 276.111kNNf2Nl,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、联梁的计算按照集中荷载作用下的简支梁计算集中荷载P传递力,P=9.75kN计算简图如下 支撑按照简支梁的计算公式 其中 n=3.00/1.50=2经过简支梁的计算得到支座反力(考虑到支撑的自重) RA = RB=(2-1)/29.75+9.75+3.000.17/2=168、4.88kN通过传递到支座的最大力为(考虑到支撑的自重) 24.87+9.75+3.000.17=20.00kN抗弯计算强度 f=7.50106/108300.0=69.27N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!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800mm,内侧脚手架距离墙体700mm,支拉斜杆的支点距离墙体 = 2300mm,水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4,截面抵抗矩W = 141.00cm3,截面积A = 26.10cm2。69、受脚手架作用的联梁传递集中力 N=20.00kN水平钢梁自重荷载 q=1.226.100.00017.8510=0.25kN/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) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为R1=16.717kN,R2=26.064kN,R3=-1.298kN抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=13.274106/(1.05141000.0)+4.9291000/2610.0=91.547N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求70、!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 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(GB50017-2011)附录得到:b=1.79由于b大于0.6,按照钢结构设计规范(GB50017-2011)附录B其值b=1.07-0.282/b=0.912经过计算得到强度 =13.27106/(0.912141000.00)=103.17N/mm2;水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求!十、拉杆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RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力 RCi=RUisini按照以上公式计71、算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=17.428kN十一、拉杆的强度计算拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算,为RU=17.428kN 拉绳的强度计算: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); 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对619、637、661钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8; K 钢丝绳使用安全系数。选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.00017.428/0.850=164.033kN。选择619+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径18.5mm。钢丝拉绳的吊环强度计算:钢丝拉72、绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N,为N=RU=17.428kN 钢丝拉绳的吊环强度计算公式为 其中 f 为吊环抗拉强度,取f = 50N/mm2,每个吊环按照两个截面计算;所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=174284/(3.1416502)1/2=14mm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=26.064kN 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9.7.6 f = 65N/mm2;压点处采用1个 U 形钢筋拉环连接;73、所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=260644/(3.141665.002)1/2=16mm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 = 26.06kN; d 楼板螺栓的直径,d = 20mm; fb 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.5N/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26064.13/(3.1416201.5)=276.5mm。3.水平钢梁与楼板压点如果74、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 = 26.06kN; d 楼板螺栓的直径,d = 20mm; b 楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=100mm; fcc 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.95fc=13.59N/mm2;经过计算得到公式右边等于131.6kN楼板混凝土局部承压计算满足要求!4.水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下:根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.2.10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0.9475、,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 = 110-15 = 95mm;s = 46.92106/(1.00014.3001.5100095.02)=0.2420 = 1-(1-20.2420)1/2=0.2820s = 1-0.2820/2=0.8590楼板压点负弯矩配筋为 As = 46.92106 / (0.859095.0210.0) = 2737.9 mm2悬挑脚手架计算满足要求!转角联梁工字钢示意图7. 脚手架防电、避雷措施 7.1. 防电措施钢脚手架在架设和使用期间,要严防与带电体接触。钢脚手架需要穿过76、或靠近380V以内的电力线路,距离在2m以内时,应采取可靠的绝缘措施。对电线和钢脚手架等进行包扎隔绝。钢脚手架采取接地处理。 在钢脚手架上施工的电焊机和混凝土振动器等,要放在干燥木板上。操作者要戴绝缘手套,经过钢脚手架的电线要严格检查并采取安全措施。在建筑设计中,随着施工现场临时用电按照规范要求设置独立TN-S三相五线接零保护系统,实行“三级配电、二级漏电保护”和“一机、一闸,一漏、一箱”,开关箱中漏电保护器的额定漏电动作电流不大于30mA、额定漏电动作时间不大于0.1s;7.2. 避雷措施:钢管架设置避雷针,分置于主楼外架四角和中部立杆之上,并连通大横杆,形成避雷网络,并检测接地电阻不大于377、0欧姆。设置避雷针,采用直径30mm,壁厚3mm的镀锌钢管。各种防雷接地线和引下线都在同步施工,建筑物的竖向钢筋就是防雷接地的引下线,所以要在架体上东南西北四面设置一至两个点,大的建筑物每隔30m部位增加一个防雷点,用直径大于12MM的圆钢把架体与建筑物主体结构的竖向钢筋焊接起来(焊接长度大于接地直径的6倍)。是架体良好的接地,使冲击电阻值不大于30欧姆,从而达到防雷的目的,或与建筑物上的避雷带连接防雷电。在施工期间遇有雷雨时,脚手架上的操作人员需离开脚手架。接地极:采用直径为25mm的圆钢。按照脚手架每40m设置一根。接地线:采用截面为16mm2铜导线。接地线的连接保证接触可靠,在脚手架底部78、立杆钢管连接避雷导线,引入地下并深埋。接地电阻不超过4。8. 脚手架验收与检查1、脚手架搭设完成后,先由班组自验和项目部验收合格后再提请公司和地方主管部门进行验收,对验收中出现的一些问题立即进行整改,当验收合格且各方负责人签字认可后方可进行投入使用。2、脚手架每搭设至10m高度即进行过程检查和一搭设段完成后即进行验收,达到设计高度后,遇有六级大风和大雪后,停用超过一个月等,均应履得检查验收手续。3、过程检查主要是:杆件的设置和连接、连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求;安全防护措施是否到位;立杆是否有悬空;扣件螺丝是否松动;立杆的沉降与垂直度偏差是否符合规范要求;是否超载等。4、脚手架要79、保证横平竖直,且搭接处交替错开。立杆间距、步距、纵距、横距等均要符合规范要求。架体与建筑物连接牢固,保持架体整体稳定、安全、适用、美观。5、在架体的使用过程中,要做好日常的维护、保养工作,派专门人员定期检查钢管、扣件、脚手板及安全网的使用情况,遇有问题及时解决。 6、外观质量:安全网颜色应当一致,每一立面安全网的颜色不得出现过大色差,安全网挂设必须紧凑,表面绷紧。脚手架钢管颜色一致。9. 脚手架的使用管理1、脚手架的技术管理脚手架方案经相关方审批后,在实施前要向有关人员进行交底,参加人员应包括该项工程施工的有关管理人员和作业班长,不仅施工员要参加,材料员、安全员等都要参加,使用脚手架的施工人员80、也要参加。交底的目的是使上述人员了解脚手架的设计意图,脚手架的搭设和拆除中的安全措施,使用脚手架的安全要求,以确保使用和搭设符合安全和设计意图。2、脚手架的安全管理1)搭设后的验收,由公司安全处组织验收,现场专职安全员、搭设班组长、使用班组长参加,验收合格后方可使用,验收合格的脚手架应挂牌。2)使用中的例行保养和日常检查,可由使用者与专职人员结合进行。3)定期全面检查,对于查出的问题要限期改正,改正要经验收合格后方可再次使用。4)在大风、雨、雪后和暂停使用后重新使用的脚手架,都要全面检查,只有合格的脚手架才能投入使用。3、脚手架上堆荷管理施工脚手架上堆荷严禁超载,即使一时的超载也不允许,支模、81、外挑接料平台、向室内卸荷的溜槽等不允许支承在脚手架上或与其联系。禁止振动设备与脚手架联系,也禁止将垂直运输设备置于脚手架上,禁止混凝土输送泵管与外架相连接。结构施工用时脚手架的荷载控制,操作架上严禁集中堆放不必要的施工材料或重大荷载。结构施工用时脚手架施工荷载必须严格控制,同时作业的施工步数不得超过2层,每层作业荷载不得大于3KN/m2。4、对脚手架施工人员的管理参加搭设脚手架的施工人员必须经考试合格后持证上岗,另外参加搭设和拆除脚手架的施工人员事先要进行体检,对不适合高处作业的人员不得安排从事搭设脚手架。对从事脚手架作业的人员要经常进行安全教育,在施工前要进行安全技术交底。10. 脚手架拆除82、1、拆除基本规定根据现场的实际情况拆除后材料以人工传递到楼面再提供垂直运输工具输送到地面。拆除顺序应自上而下,按后搭设的先拆,先搭设的后拆,一步一清原则,依次进行,不得上下同时拆除作业,严禁用踏步式、分段、分立面拆除法。若确因装饰等特殊情况需保留某立面脚手架时,应该在立面脚手架开口两端随着其它立面脚手架拆除进度(不超过2步架)及时设置与建筑物可靠连接预以加固。严禁将拆除材料直接由高处向下抛运。2、脚手架拆除前的施工准备(1)项目部要召开各班组和专业分包队伍会议,按专项脚手架拆除方案进行指定通道口和警戒线外行走作业,甲方必须派专人监护,现场作业人员必须按指定线路行走。(2)拆除外架前,应划分作业83、区,周围设置警戒线,醒目标牌。拆架过程中乙方必须派专人在施工现场负责施工进度和拆除程序,甲方派两人以上在主通道口,周围的警戒线外督护违章人员的行为和教育,并与乙方协调拆除过程中的问题。(3)在外架的四周按外架搭设高度坠落半径两倍设置警戒区,并将警戒区内的障碍物,建筑材料等运出作业区。(4)乙方在拆除脚手架前,甲方需清除存留在脚手架上的建筑材料、垃圾等,清理干净后才能拆除外架。施工单位应派专人在现场进行监督,严禁交叉作业。(5)甲方在拆除前要对拆架班组进行现场安全技术交底,对隐藏工程等做详细文字交底和现场讲述,并做好有效的防护措施。(6)外架在拆除时,外墙装饰工程应随层检查、瓦工班随层修补墙体。84、(7)拆除前,首先要对外架拆除专项施工方案向职工交底,严格按施工方案作业,服从统一指挥,协调一致,有组织、有纪律的按排施工进度及完成任务,要特别注意现场用电线路(明、暗线)严禁杆件接触电路或电器设备。3、拆除程序拆除作业应按确定的程序进行拆除,即:安全网挡脚板及脚手板防护栏杆 剪刀撑斜撑杆小横杆大横杆立杆连墙杆。在拆架之前必须先查看连墙件是否被拆毁,如有拆毁的必须加固。使脚手架保持稳定。方可拆除脚手架。料台和吊栏不可先拆除,应和脚手架同步拆除,以方便扣件及短钢管的拆运,并保持上下垂直运输。(1)拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业;拆除顺序与搭设顺序工序相反,即后搭的先拆、先搭的后拆85、。拆除架子时做到一步一清,一杆一清。拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣件。拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣件,然后托住中间,再解端头扣件。连墙杆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。(2)拆除人员应是通过先教育、培训,持证上岗,正确佩戴好安全防护用品,衣着灵便。(3)拆除立杆时,应一人先双手握住立杆,另人再拆开最后两个扣件,拆除大横杆、填芯杆、栏杆、剪刀撑时,应先拆中间扣件,然后托住中间处,再拆开端头扣件。所有杆件与扣件分离时,不允许杆件上附着扣件运输到地面或两根杆件连接一起同时运到地面。(4)在拆除过程中不宜中途换人,确实需换人要将拆除程序和具体要求86、说明清楚后才能离开现场。(5)拆除所有垫板或竹笆时,应自外向内方向搬运,防止自内向外翻起后,竹笆面上的垃圾、杂物没有清理干净直接从外坠落伤人。(6)拆架期间其下方设不小于6m宽的隔离警戒区并进行围挡,设专人看护,地面设专人指挥,禁止非作业人员进入。(7)拆除大片外架时,在仅留料台情况下,要认真检查连墙件和防护,确保拆除留下的独立料台保持安全稳固。并与甲方安全员实行交验签字手续,任何人不能随意拆除。(8)连墙件应随层拆除,拆除到最后连墙件时,先加抛撑,拆除抛撑时,应设支撑,然后再拆除抛撑。(9)拆除的材料要分开存放在楼层上,随拆、随清,材料用吊栏或其它运输机械向下运送地面,甲方要对机械进行检查,87、确保运输安全,不能超负荷运输。(10)脚手架内使用电焊分割工艺时,甲方严格按照国家特殊工种的要求和消防规定进行,应增加专职人员配合防止火星和切割物溅落。(11)对拆除的材料做到当天拆,当天清,机械配合,不能在架体上存放拆除物或留有不安全因素的物件,严禁在3m以上抛运到地面上,对运下来的材料就地分类堆放。(12)工字钢与钢丝绳拆除方法A、拆除钢丝绳前,应先在工字钢上预留两步架时,进行拆除,拆除时,应先解卡扣,再拆去钢丝绳。B、拆除工字钢应按照安装的相反方法拆除,电焊工在挑梁上放木板,割去立杆固定点,工字钢与墙接触处,甲方派人工钻开,然后焊工割去第一道预埋环,人工压着工字钢,割去第二道预埋环,然后88、用力把工字钢向楼层面放置,从楼面运输到料口处,然后用机械运输到地面上。放置工字钢时,两人应相互呼应,协调一致。11. 安全文明施工及环保措施1、安全管理措施:(1)脚手架搭拆人员必须是经过考核的专业架子工,并持证上岗。(2)连墙件应在位于其上的全部可拆杆件都拆除之后才能拆除。(3)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备工作。(4)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、揽风绳、连墙杆及被拆除架体各吊点、附件、电器装置情况,凡能提前拆除的尽量拆除掉。(5)拆除时应划出作业区,周围设绳绑围栏或树立警示89、标志,地面设专人围护,禁止非作业人员进入。(6)拆除时统一指挥、上下呼应、动作协调,当解开与另一人有关的扣件时必须先告诉对方并得到允许,以防坠落伤人。(7)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方可离开。(8)每天拆架下班时,不应留下隐患部位。(9)拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电事故。(10)在拆除过程中,凡松开连接的杆、配件应及时拆除运走,避免误扶、误靠已松脱的杆件。拆除的杆、配件严禁向下抛掷,应吊至地面,同时做好配合协调工作,禁止单人进行拆除较重杆件等危险性作业。(11)所有杆件和扣件在拆除时分离,不准在杆件上附着扣件或两杆连着送 至地面。(12)所有的脚手板,90、应自外向里竖立搬运,以防止脚手板和垃圾物从高处坠落伤人。(13)拆除的零配件要装入容器内,用吊篮吊下;拆下的钢管要绑扎牢靠,双点起吊,严禁从高空抛掷。(14)六级风以上(含六级)时停止拆除脚手架施工。(15)参加拆除人员在拆架时必须认真佩带安全帽,系好帽绳,并背安全带,穿软底防滑鞋。(16)凡患有高心压,心脏病,心肌梗塞等疾病的员工不得上岗作业。(17)拆除外架的各构配件(扣件、钢管、竹笆及密目网)必须及时分段集中运至地面,严禁抛掷;2、文明施工管理措施(1)现场堆放的脚手架材料等堆码整齐。(2)脚手架上严禁乱堆放物资。(3)脚手架外围满挂绿色密目安全网实行全封闭管理。(4)脚手架和卸料平台外91、围悬挂的安全兜网要整齐划一,并及时清理洒落兜网上的物资。(5)脚手架和卸料平台外侧面的剪刀撑全部都采用红白相间的油漆刷成花杆,以实现整体美观性。(6)定期清理脚手架上的垃圾等。2、环境保护措施(1)在搬运、堆放脚手架材料时要轻拿轻放,以尽量降低噪音。(2)实行脚手架外围全封闭管理,以阻隔部分楼层施工噪音的传播量。(3)脚手架工程在现场产生的废旧木材及时收集,尽量重复利用,不能重复利用的用于现场临时食堂燃料的补充使用。(4)脚手架工程产生的废旧安全网要集中收集,尽量用来覆盖现场露天堆放的易飞扬物资(如砂等),实在无法回收重复利用的按照有毒有害垃圾分类交给垃圾处理站统一处理。(5)脚手架工程中使用92、的油漆等要妥善保管好,并在满足区分钢管类别、防锈等作用的前提下尽量节约油漆用量,废旧油漆工具、用具要及时回收并尽量重复利用,实在不能回收重复利用的就按照有毒有害垃圾分类交给垃圾处理站统一处理。(6)在堆场里清洗扣件时,事先采用专用容器或修建专用池子盛接多余的机油,并尽量将盛接的机油回收重复利用,以减少机油污染环境的程度。12. 施工电梯接平料台搭设方案12.1. 接料平台布置位置根据总平面布置图, 312轴西主楼用施工电梯定位在主楼南侧78轴之间、1726轴东主楼施工电梯定位在主楼南侧2223之间,78、2223轴柱间距8000m。12.2. 接料平台构造和周边外架布置相同,施工电梯15层为落93、地式接料平台,610层、1115层、1620层、21层以上分4段采用悬挑式,分段悬挑的高度同相应楼层段悬挑外架。所用钢管、工字钢规格尺寸同周边外架,钢丝绳构造同转角处做法。接料平台立杆间距横向0.8m,平台外排立杆和两边脚手架立杆位于同一平面;立杆纵向间距依次为0.9m、1.405m、0.9m、1.405m、0.9m;步距为2.0m和1.9m(标准层3.9m层高)、2.0m和1.25m、1.25m(15层4.5m层高)。施工电梯接料平台脚手架平面布置图12.3. 接料平台的搭设1、料台的钢管、扣件材料必须符合JGJ130-2011规范中的规定,钢管应选用483.0mm;有弯曲、锈蚀、裂纹的钢管94、不得使用。2、料台搭设与架体必须分开,立杆应垂直,必须设置刚性连接。3、料台层高与建筑层高相一致,纵向水平杆与填芯杆应搭在横向水平杆上面。横向水平杆间距与立杆纵向间距相同,并在其间设置12根填芯,但不得大于250mm。4、在料台的背面应设置八字撑,增加防滑扣件正面应设置与立杆相平行的付立杆间距不得大于250mm,副立杆的对接扣件应错开安全门装置位置(安全门由专业厂家制作),开口处应设置横向斜撑,连墙件应按规范每层设置。5、料台平台板应用50mm厚木板填铺,(由专业木工)铺严、铺实、钉牢。6、每层料台两侧必须设置二道防栏杆,栏杆高度距铺板面分别为600mm和1200mm,外侧应加设防护竹笆和围网95、防护。7、料台与建筑物必须连接,连接点每步料台不能拆除。8、料台在搭设过程中,企业安全部门和使用单位应对料台进行分段分层验收,合格后方可使用;如有变更、重新搭设应有记录,搭设好后,按验收程序验收,方可继续使用。9、人货电梯必须设置定型化、工具化的内开防护门。对人货电梯安全防护门的设置统一安装高度为1800mm,底部距料台铺板垂直间距不大于200mm,并用钢板网封闭,插销安装在吊笼一侧,在插销空隙处加焊钢板。确保人货电梯楼层卸料平台安全防护门统一由吊笼内司机开闭,料台上作业人员无法随意打开。12.4. 验收与检查料台每层搭设完成后,由项目部自检合格后填表申报公司安全科进行验收,对验收中出现的一些96、问题立即进行整改。当验收合格,再次交付于使用单位,双方验收合格后办理交接手续,方可投入使用。主要检查是:连墙件是否松动,设置予埋连墙件钢板与楼面是否稳固,予埋间距及杆件固定应固定牢靠,严禁用钢筋焊接,杆件的设置和连接,连墙件、支撑是否符合要求;垫板是否松动,立杆是否悬空;扣件是否符合要求;安全措施是否符合要求;立杆的沉降与垂直差是否符合规范要求;是否超载;每搭设5步架后,遇有六级大风和大雪后,均应履行检查验收手续。保证纵成线、横成方、立杆杆身垂直。搭接交替错开,纵向水平杆平直,横向水平杆平齐,立杆间距、步距、纵距、横距等均符合规范要求。架子之子撑连续设置绑牢,架子与建筑物连接牢固,保持架子整体牢固、稳定、安全、适用、美观。12.5. 料台计算因料台架体和周边落地或悬挑脚手架相比,横向间距相同,纵向间距略小,除脚手架自重荷载不同(相差很小),其余荷载取值相同,料台受力计算相比周边脚手架计算偏安全,不再另附计算书。