住宅小区及沿街商业网点工程脚手架施工方案(30页).doc
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编号:684012
2023-06-28
30页
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1、xxxx住宅小区工程脚手架施工方案脚手架施工方案一、编制依据:1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20XX;2、建筑施工安全检查标准(JGJ59-20XX)3、扣件式钢管脚手架搭设要求与设计计算(中国建筑工业出版社);4、施工图纸和相关文件;5、悬挑脚手架检查评分表(表3.0.4-2)二、工程概况:xxxx小区工程位于xx市xx健康路以南,和平路以东,建设单位为xxxx护城河改造指挥部。本工程总建筑面积约为89000m2;该项目设计地下两层,地下一层及一层沿街为商业网点,住宅地下二层部分均为物品杂物室,地上17+1层住宅楼,顶层为电梯机房,建筑高度为55.2米(建筑高度为室外2、地坪到女儿墙顶高度);工程基础形式:桩基础,沿街商铺部分采用独立基础;结构形式为框剪结构;建筑面积78059.59(地下面积10245.05、地上建筑面积67814.54),地下车库为框架结构,建筑面积为9970.86。各主楼均设置地下室,主楼之间为满堂车库,主楼基础为灌注桩筏板组合基础,地下车库为筏板基础。三、脚手架方案的选择:根据施工组织设计的要求及本工程的具体情况,建筑物外墙外侧六层以下采用落地式双排钢管脚手架,六层至十二层、十四层至十八层采用悬挑双排钢管脚手架,整个工程的脚手架仅起现场围护作用,不得用来堆放工程材料。四、材料要求:1、扣件本工程脚手架采用可锻铸铁制作的扣件,其材质应符合3、现行国家标准钢管脚手架扣件(GB1583120XX)的规定;在螺栓拧紧扭力矩达65N.m时,扣件不得发生破坏。扣件使用前必须全数检查,表面有裂纹、气孔、疏松、砂眼等锻造缺陷的扣件必须剔除,不得使用。2、钢管钢管采用现行国家标准直径电焊钢管(GB/T1379320XX)或低压流体输送用焊接钢管(GB/T309220XX)中规定的3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准碳素结构钢(GB/T70020XX)中Q235-A级钢的规定。型号选用483.0钢管,每根钢管的最大质量不超过25kg,最大长度6米。钢管表面应平直光滑,无裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;钢管外径、壁厚、端面偏差都4、必须控制在规范允许的范围内。3、脚手板本工程所采用的脚手板均为红、白松,其宽度为220-300mm,其材质应符合国家标准木结构设计规范(20XX)中级材质的规定。脚手板厚度为50mm,长度为4000mm,但在施工过程中根据需要进行调整。局部采用有一定强度的竹胶板补强。4、安全网所有外脚手架管外侧,均采用61.8m的密目安全网封闭。底层及每隔两层增加一道兜网。5、挡脚板采用25mm厚200mm高木板,外侧刷醒目油漆标志。6、底垫 搭设前基底应平整、夯实,搭设时架子底部应通常铺设30050mm的红松木板作为脚手架底垫,立站杆底部需做铁板支垫。7、竹笆片五、落地式脚手架施工方案: (一) 落地式脚手5、架施工 搭设前先将基底平整、夯实,搭设时架子底部铺设30050mm的红松木板作为脚手架底垫,最下层立杆底部做铁板支垫。自角部起依次向两边竖立底立杆,底端与纵向扫地杆扣接固定后,装设横向扫地杆,并与立杆固定,每边竖起34根立杆后,随即装设第一步纵向水平杆(与立杆扣件固定)和横向水平杆(小横杆、靠近立杆并与纵向水平杆扣接固定),开始搭设立杆时,每隔6跨设置一根抛撑,以保持脚手架的稳定性。校正立杆垂直和水平杆水平,使其符合要求后,按4555Nm力矩拧紧扣件螺栓,形成脚手架的起始段,按上述要求依次向前延伸搭设,直至第一步架交圈完成。交圈后,再检查一遍构造质量,严格确保设计要求和构造质量,设置端墙件,按6、第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步。随着搭设过程及时装设连墙件和剪力撑,装设作业层间横杆、铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板及架体外挂密目网,底部设平网,向上不超过7米设一道兜网,使整个脚手架全封闭。施工工艺 (1)、悬挑梁固定工艺:将悬挑梁贴着结构层楼面,一端挑出建筑物外皮1400mm,另一端穿过铁环200mm,铁环距建筑物外皮2400mm;用钢板和木塞填塞铁环与工字钢之间的空隙,限制工字钢左右上下摆动;同时在铁环两边工字钢上部分别焊接一根200mm长横向20钢筋,阻止工字钢内外移动。(2)、脚手架与建筑物拉接:每层隔三跨设置一道水平钢管连墙件。钢管一端通过扣件与脚手架纵向水平杆相连7、,另一端与框架柱或框架柱之间结构层楼面上预埋铁环拉接。(3)、脚手架外侧剪力撑设置:水平方向按立杆纵距4跨,斜杆与地面的倾角成450连续竖向向上设置,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,旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于15cm。剪刀撑接长采用搭接接长,搭接长度不小于100cm,用三个扣件等距离布置,扣件扣在钢管端头处不小于10cm处,剪力撑下端一定要落在悬挑件上。 (二)落地脚手架钢管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(JGJ130-20XX)、建筑地基基础设计规范(GB 50007-20XX)、建筑结构荷载规范(GB 58、0009-20XX)、钢结构设计规范(GB 50017-20XX)等编制。1、参数信息:(1).脚手架参数双排脚手架搭设高度为 18 m,立杆采用单立杆;搭设尺寸为:横距Lb为 1.05m,纵距La为1.5m,大小横杆的步距为1.5 m;内排架距离墙长度为0.30m;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 483.0; 横杆与立杆连接方式为双扣件;取扣件抗滑承载力系数为 1.00;连墙件采用两步三跨,竖向间距 3 m,水平间距4.5 m,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:3.000 kN/m2;脚手架用途:结构脚手架;同时9、施工层数:2 层;(3).风荷载参数本工程地处山东省xx市xx,基本风压0.37 kN/m2;风荷载高度变化系数z,计算连墙件强度时取0.92,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数s 为0.214;(4).静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1394;脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150;安全设施与安全网(kN/m2):0.005;脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:竹笆片脚手板挡板;每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.033;脚手板铺设总层数:13;(5).地基参数地基土类型:砂土;地基承载力标准值(kP10、a):120.00;立杆基础底面面积(m2):0.20;地基承载力调整系数:1.00。 2、大横杆的计算:按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-20XX)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=0.31.05/(2+1)=0.105 kN/m ;活荷载标准值: Q=31.05/(2+1)=1.05 kN/m;静荷载的设计值: q1=1.20.033+1.20.105=0.11、166 kN/m;活荷载的设计值: q2=1.41.05=1.47 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: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大弯距为 M1max=0.080.1661.52+0.101.471.52 =0.361 kNm;支座最大弯距计算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大弯距为 M2max= -0.100.1661.52-0.1171.471.52 12、=-0.424 kNm;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =Max(0.361106,0.424106)/4490=94.432 N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为 = 94.432 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: max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中:静荷载标准值: q1= P1+P2=0.033+0.105=0.138 kN/m; 活荷载标准值: q2= Q =1.05 kN/m; 最大挠度计算值为: = 0.677013、.13815004/(1002.06105107800)+0.9901.0515004/(1002.06105107800) = 2.583 mm;大横杆的最大挠度 2.583 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm,满足要求!3、小横杆的计算:根据JGJ130-20XX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= 0.0331.5 = 0.05 kN;脚手板的自重标准值:P2=0.31.05114、.5/(2+1)=0.158 kN;活荷载标准值:Q=31.051.5/(2+1) =1.575 kN;集中荷载的设计值: P=1.2(0.05+0.158)+1.4 1.575 = 2.454 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 = ql2/8Mqmax = 1.20.0331.052/8 = 0.006 kNm;集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 2.4541.05/3 = 0.859 kNm ;最大弯矩 M = Mqmax + Mpma15、x = 0.864 kNm;最大应力计算值 = M / W = 0.864106/4490=192.514 N/mm2 ;小横杆的最大弯曲应力 =192.514 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:qmax = 5ql4/384EIqmax=50.03310504/(3842.06105107800) = 0.024 mm ;大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.05+0.158+1.575 = 1.7816、2 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:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax = 1782.451050(310502-410502/9 ) /(722.06105107800) = 3.298 mm;最大挠度和 = qmax + pmax = 0.024+3.298 = 3.322 mm;小横杆的最大挠度为 3.322 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7与10 mm,满足要求!4、扣件抗滑力的计算: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16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数117、.00,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。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(建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取16.00 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 = 0.0331.52/2=0.05 kN;小横杆的自重标准值: P2 = 0.0331.05/2=0.017 kN;脚手板的自重标准值: P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN;活荷载标准值: Q = 31.051.5 /2 = 2.362 kN;荷载的设计值: 18、R=1.2(0.05+0.017+0.236)+1.42.362=3.672 kN;R 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 5、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,为0.1394kN/m NG1 = 0.1394+(1.502/2)0.033/1.5018.00 = 3.109kN;(2)脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为0.3kN/m2 NG2= 0.3131.5(1.05+0.3)/2 = 3.949 kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用竹笆片脚手板挡板,19、标准值为0.15kN/m NG3 = 0.15131.5/2 = 1.462 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.518 = 0.135 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.655 kN;活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,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 = 31.051.52/2 = 4.725 kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.28.655+ 0.851.44.725= 16.009 20、kN;不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.28.655+1.44.725=17.001kN;6、立杆的稳定性计算: 风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-20XX)的规定采用:0 = 0.37 kN/m2; z - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-20XX)的规定采用:z= 0.74; s - 风荷载体型系数:取值为0.214;经计算得到,风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.370.740.214 = 0.041 kN/m2;风荷载设计值产生的21、立杆段弯矩 MW 为: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.0411.51.52/10 = 0.016 kNm;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) + MW/W f立杆的轴心压力设计值 :N = 16.009 kN;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) f立杆的轴心压力设计值 :N = N= 17.001kN;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建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-20XX)表5.3.3得 : k = 1.155 ;计算长度系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术22、规范(JGJ130-20XX)表5.3.3得 : = 1.5 ;计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 2.599 m;长细比: L0/i = 163 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 := 0.265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;考虑风荷载时 = 16008.57/(0.265424)+16472.746/4490 = 146.144 N/mm2;立杆稳定性计算 = 146.144 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 23、205 N/mm2,满足要求!不考虑风荷载时 = 17000.82/(0.265424)=151.307 N/mm2;立杆稳定性计算 = 151.307 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!7、最大搭设高度的计算: 按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-20XX)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:Hs = Af - (1.2NG2k + 0.851.4(NQk + MwkA/W)/1.2Gk构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为:NG2K = NG2+NG3+N24、G4 = 5.546 kN;活荷载标准值 :NQ = 4.725 kN;每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.139 kN/m;计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.016 /(1.4 0.85) = 0.014 kNm;Hs =( 0.2654.2410-4205103-(1.25.546+0.851.4(4.725+0.2654.241000.014/4.49)/(1.20.139)=61.832 m;按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-20XX)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525、0米:H = Hs /(1+0.001Hs)H = 61.832 /(1+0.00161.832)=58.232 m;H= 58.232 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18m,小于H,满足要求!8、连墙件的稳定性计算: 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:Nl = Nlw + N0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算z0.92,s0.214,00.37,Wk = 0.7zs0=0.7 0.920.2140.37 = 0.051 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 13.5 m2;按建筑施工扣件式钢管26、脚手架安全技术规范(JGJ130-20XX)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 = 1.4WkAw = 0.964 kN;连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 5.964 kN;连墙件承载力设计值按下式计算:Nf = Af其中 - 轴心受压立杆的稳定系数;由长细比 l/i = 300/15.9的结果查表得到 =0.949,l为内排架距离墙的长度; A = 4.24 cm2;f=205 N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9494.2410-4205127、03 = 82.487 kN;Nl = 5.964 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 = 5.964小于双扣件的抗滑力 16 kN,满足要求! 连墙件扣件连接示意图9、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 = 120 kPa; 其中,地基承载力标准值:fgk= 120 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 =80.043 kPa ;其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 16.009 k28、N;基础底面面积 :A = 0.2 m2 。p=80.043kPa fg=120 kPa 。地基承载力满足要求!六、六层以上悬挑脚手架施工方案(一)搭设前的准备工作1、根据脚手架施工方案设计要求,在结构层平板上部和框架梁外侧预埋16钢筋铁环(铁环选用级钢,在混凝土中的锚固长度不小于30倍钢筋直径并与结构主筋连接)。结构层平板上部铁环用来固定悬挑梁及连墙件;固定悬挑梁和铁环间距1500mm;固定连墙件铁环位于中间结构层楼面上。2、本工程悬挑梁采用16号工字钢,搭设前根据脚手架施工方案中设计的横距尺寸,及悬挑梁计算需要长度,准备悬挑梁,同时在梁上提前焊制立杆底座(较48管内径小11.5mm管)、高29、150mm,作为立杆插点;刷防锈漆。(二)悬挑脚手架搭设形式及施工工艺:1、搭设形式本工程六层及六层以上采用悬挑斜拉式钢管脚手架悬挑脚手架均为双排扣件式钢管脚手架,立杆纵距L=1.5m、横距b=1m、步距h=1.8m,内排脚手架距建筑物300mm,小横杆伸出内外立杆0.1m;悬挑梁采用4米长16号普通热扎工字钢,一端通过预埋铁环与建筑物梁板锚固,另一端挑出建筑物;每层隔3跨设置一道连墙件与主体结构连接;脚手架底部及作业层铺设脚手板,同时下设兜网,且沿脚手架高每隔两层设一道兜网;脚手架外侧满挂密目网,间断设剪刀撑,剪刀撑距离不得超过15米。2、施工工艺 (1)、悬挑梁固定工艺:将悬挑梁贴着结构层30、楼面,一端挑出建筑物外皮1400mm,另一端穿过铁环200mm,铁环距建筑物外皮2400mm;用钢板和木塞填塞铁环与工字钢之间的空隙,限制工字钢左右上下摆动;同时在铁环两边工字钢上部分别焊接一根200mm长横向20钢筋,阻止工字钢内外移动。(2)、脚手架与建筑物拉接:每层隔三跨设置一道水平钢管连墙件。钢管一端通过扣件与脚手架纵向水平杆相连,另一端与框架柱或框架柱之间结构层楼面上预埋铁环拉接。(3)、脚手架外侧剪力撑设置:水平方向按立杆纵距4跨,斜杆与地面的倾角成450连续竖向向上设置,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,旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于15cm31、。剪刀撑接长采用搭接接长,搭接长度不小于100cm,用三个扣件等距离布置,扣件扣在钢管端头处不小于10cm处,剪力撑下端一定要落在悬挑件上。(三)、悬挑脚手架搭设顺序:1、搭设顺序:首先根据悬挑尺寸放置悬挑工字钢并根据上述施工工艺固定,然后将底层立杆套入悬挑部位焊制的立杆底座上。(四)、参数信息:1.风荷载参数本工程地处山东xxxx,基本风压0.4 kN/m2;风荷载高度变化系数z,计算连墙件强度时取1.335,计算立杆稳定性时取1,风荷载体型系数s 为0.214;2.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248;脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自32、重标准值(kN/m):0.150;安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:4 层;脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:竹笆片脚手板挡板;3.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16a号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.5m,建筑物内锚固段长度 2.3 m。锚固压点螺栓直径(mm):20.00;楼板混凝土标号:C35;4.拉绳与支杆参数 钢丝绳安全系数为:6.000;钢丝绳与墙距离为(m):3.300;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 1.2 m。(五)、大横杆的计算:按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-20XX)第5.2.4条33、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=0.038 kN/m ;脚手板的自重标准值:P2=0.31.05/(2+1)=0.105 kN/m ;活荷载标准值: Q=31.05/(2+1)=1.05 kN/m;静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.105=0.172 kN/m;活荷载的设计值: q2=1.41.05=1.47 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34、)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: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大弯距为 M1max=0.080.1721.52+0.101.471.52 =0.362 kNm;支座最大弯距计算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大弯距为 M2max= -0.100.1721.52-0.1171.471.52 =-0.426 kNm;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =Max(0.362106,0.426106)/5080=83.858 N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为 = 8335、.858 N/mm2 小于 大横杆的抗弯强度设计值 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: max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中:静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.105=0.143 kN/m; 活荷载标准值: q2= Q =1.05 kN/m; 最大挠度计算值为: = 0.6770.14315004/(1002.06105121900)+0.9901.0515004/(1002.06105121900) = 2.291 mm;大横杆的最大挠度 2.291 mm 小于 大36、横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm,满足要求!(六)、小横杆的计算:根据JGJ130-20XX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= 0.0381.5 = 0.058 kN;脚手板的自重标准值:P2=0.31.051.5/(2+1)=0.158 kN;活荷载标准值:Q=31.051.5/(2+1) =1.575 kN;集中荷载的设计值: P=1.2(0.058+0.158)+1.4 1.575 = 2.37、463 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 = ql2/8Mqmax = 1.20.0381.052/8 = 0.006 kNm;集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax: = Pl/3Mpmax = 2.4631.05/3 = 0.862 kNm ;最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.868 kNm;最大应力计算值 = M / W = 0.868106/5080=170.953 N/mm2 ;小横杆的最大弯曲应力 =170.953 N/mm2 小于 小横杆的抗38、弯强度设计值 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:qmax = 5ql4/384EIqmax=50.03810504/(3842.06105121900) = 0.024 mm ;大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.158+1.575 = 1.79 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:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax = 1790.11050(310502-410502/9 ) /(739、22.06105121900) = 2.929 mm;最大挠度和 = qmax + pmax = 0.024+2.929 = 2.953 mm;小横杆的最大挠度为 2.953 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7与10 mm,满足要求!(七)、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,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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(建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 kN;R - 纵向或横向水平杆传给立杆40、的竖向作用力设计值;大横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.52/2=0.058 kN;小横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.05/2=0.02 kN;脚手板的自重标准值: P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN;活荷载标准值: Q = 31.051.5 /2 = 2.362 kN;荷载的设计值: R=1.2(0.058+0.02+0.236)+1.42.362=3.684 kN;R 8.00 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! (八)、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41、准值,为0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.502/2)0.038/1.8015.00 = 2.352kN;(2)脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为0.3kN/m2 NG2= 0.341.5(1.05+0.2)/2 = 1.17 kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/m NG3 = 0.1541.5/2 = 0.45 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.515 = 0.112 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.08442、 kN;活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,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 = 31.051.51/2 = 2.362 kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.24.084+ 0.851.42.362= 7.713 kN;不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.24.084+1.42.362=8.209kN;(九)、立杆的稳定性计算风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-20XX)的43、规定采用:0 = 0.4 kN/m2; z - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-20XX)的规定采用:z= 1; s - 风荷载体型系数:取值为0.214;经计算得到,风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.410.214 = 0.06 kN/m2;风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.061.51.82/10 = 0.035 kNm;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) + MW/W f立杆的轴心压力设计值 :N = 7.713 kN;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N44、/(A) f立杆的轴心压力设计值 :N = N= 8.209kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;计算长度附加系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-20XX)表5.3.3得 : k = 1.155 ;计算长度系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-20XX)表5.3.3得 : = 1.5 ;计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 3.118 m;长细比: L0/i = 197 ;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45、) :W = 5.08 cm3;钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2;考虑风荷载时 = 7712.775/(0.186489)+34654.133/5080 = 91.62 N/mm2;立杆稳定性计算 = 91.62 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!不考虑风荷载时 = 8208.9/(0.186489)=90.253 N/mm2;立杆稳定性计算 = 90.253 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!(十)、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连墙件风荷载标46、准值按脚手架顶部高度计算z1.335,s0.214,00.4,Wk = 0.7zs0=0.7 1.3350.2140.4 = 0.08 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.8 m2;按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-20XX)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 = 1.4WkAw = 1.209 kN;连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 6.209 kN;连墙件承载力设计值按下式计算:Nf = Af其中 - 47、轴心受压立杆的稳定系数;由长细比 l/i = 250/15.8的结果查表得到 =0.958,l为内排架距离墙的长度; A = 4.89 cm2;f=205 N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9584.8910-4205103 = 96.035 kN;Nl = 6.209 Nf = 96.035,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 = 6.209小于双扣件的抗滑力 12 kN,满足要求! 连墙件扣件连接示意图(十一)、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48、支点。 本方案中,脚手架排距为1050mm,内排脚手架距离墙体250mm,支拉斜杆的支点距离墙体为 1200mm,水平支撑梁的截面惯性矩I = 866.2 cm4,截面抵抗矩W = 108.3 cm3,截面积A = 21.95 cm2。受脚手架集中荷载 N=1.24.084 +1.42.362 = 8.209 kN;水平钢梁自重荷载 q=1.221.950.000178.5 = 0.207 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) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kNm) 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:49、R1 = 10.411 kN; R2 = 6.755 kN; R3 = 0.038 kN。 最大弯矩 Mmax= 1.111 kNm;最大应力 =M/1.05W+N/A= 1.111106 /( 1.05 108300 )+ 5.679103 / 2195 = 12.359 N/mm2;水平支撑梁的最大应力计算值 12.359 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求!(十二)、悬挑梁的整体稳定性计算:水平钢梁采用16a号工字钢,计算公式如下 = M/bWx f其中b - 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: b = (570tb/lh)(235/f50、y)经过计算得到最大应力b = (570tb/lh)(235/fy)=570 1063 235 /( 3000160235) = 0.75由于b大于0.6,根据钢结构设计规范(GB50017-20XX)附表B,得到 b值为0.69。经过计算得到最大应力 = 1.111106 /( 0.69108300 )= 14.805 N/mm2;水平钢梁的稳定性计算 = 14.805 小于 f = 215 N/mm2 ,满足要求!七、脚手架搭设构造要求:1、立杆:立杆纵距1.5米,允许搭设偏差5mm,垂直允许偏差10mm。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扣件连接。立杆顶端须高出女儿墙上51、皮1米,高出檐口上皮1.5米。立杆对接、搭接符合下列规定:a、立杆上的对接扣件应交错布置: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小于500mm;各接头中心至主接点的距离不大于步距的1/3。b、搭接长度不应小于1米,应采用不少于2个旋转扣件固定,顶端扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。2、纵向水平杆:步距1.5米,设置在立杆内侧,其长度不小于3跨;全长平整度不能超过10cm;采用对接扣件连接。对接搭接应符合下列规定:a、纵向水平杆的对接扣件交错布置:两根相邻纵向水平杆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52、离不应小于500mm;各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1/3;b、纵向水平杆作为横向水平杆的支座,用直角扣件固定在立杆上,同一步中纵向水平杆应四周交圈。3、横向水平杆: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。靠墙一端外伸悬挑部分长度不应200;作业层上非主节点处横向水平杆,根据脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2;横向水平杆用直角扣件固定在纵向水平杆上。4、扣件:a、对接扣件开口应朝上或朝内;b、各杆件端头伸出扣件盖板边缘不应小于100mm。5、作业层、斜道的栏杆和挡脚板的搭设应符合:a、栏杆和挡脚板均应53、搭设在外立杆的内侧;b、上栏杆上皮高度应为1.2米;d、挡脚板高度不应小于180mm;e、中栏杆应居中设置。6、脚手板铺设:a、首层和作业层脚手板应铺满、铺稳,用直径3.2mm的镀锌钢丝固定在支撑杆件上,离开墙面120150cm;b、在拐角、斜道平台处的脚手板,应与横向水平杆可靠连接,防止滑动。八、脚手架施工人员的安全要求:1、脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则(GB 5036)考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检,合格者方可持证上岗。2、进入施工现场必须正确戴好安全帽,高空作业时必须按要求正确系好安全带且应系紧系牢。3、搭设时必须遵守操作规程,按外架设54、计和交底方法进行,不得图方便,偷工省料。4、操作时,手应抓紧抓牢,所用扳手应用绳链系挂在腰部,扛管时注意前后左右的行人,架子操作还应注意下方有无其他人员操作,行走或停留,以免发生事故。5、吊车吊运钢管,脚手板、扣件时应分规格、类型进行,一次上管集中堆放使用,不准超过300kg,严禁长短不一的钢管混吊和散吊。6、拆除时,应事先确定好高作业区,且有专人监护,以防发生扎伤事故。7、当有六级以上大风和雾、雪天气时应停止脚手架搭设和拆除作业。雨、雪后上架作业应有防滑措施,并应扫除积雪。九、脚手架使用与维护:1、作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载,每1米架上的荷载不得超过3KN/m2;不得将模板支55、架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上;严禁悬挂起重设备。2、在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。3、作业人员在脚手架上的最大作业高度应以可以进行正常操作为度,不得在架体上垫加器物以增加高度。4、未经项目经理、技术负责人、和项目安全员共同签字审批,任何人不得随意拆除脚手架上的构架杆件、整体性杆件、连续紧固件和连墙件。5、项目部设专人定期清理脚手架上的建筑垃圾,更换破损安全网,检查连墙件等是否松动,发现异常现象及时整改。任何工种上架作业时必须提前检查脚手架,确保无安全隐患方能上人。十、脚手架拆除:1、拆除时要有书面交底,履行签字手续,一定要使用好“三宝”和穿防滑56、鞋,一切听从指挥,拆除前周围要设围护栏和警戒标志,划出工作禁区,禁止闲杂人员入内,拆除顺序应先上而下,一步一清,不准上下同时作业。2、拆除时必须做到先搭后拆,按层由上而下。连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架。分段拆除高差不准大于二步,如大于二步,必须增设连墙件加固。3、先拆防护架,每栏内留一块脚手板翻倒下层,其余脚手板运下,然后拆小横杆、大横杆、十字撑、立杆等。拆大横杆、十字撑要先拆中间扣件,再拆两头扣件。拆下的材料必须随时运到地面,不得堆放在脚手架的楼层上。4、拆除过程中途不要换人,如需换人应将拆除情况交待清楚。操作时思想要集中,上下要呼应,严禁将拆下的扣件57、配件从高处往下抛,以免造成杆件扭曲损坏和伤人。十一、脚手架配件的管理和保养:1、使用完毕的脚手架应及时回收入库、分类存放。露天堆放时,场地应平整,排水良好,下设支垫,并用防水材料覆盖。配件、零件应入库存放。2、凡弯曲、变形的杆件应先调直,损坏的构配件应修复,方能入库存放,否则应更换。3、要定期对脚手架的构配件进行除锈、防锈处理,凡湿度较大地区每年应涂刷油漆一次。扣件要涂油。4、脚手架的扣件、螺母、垫板、插销等小配件极易丢失,在搭拆施工时应及时回收、保养、入库。5、建立健全脚手架工具材料的领发、回收、检查、维修制度,按照谁使用、谁维修、谁管理的原则,实行限额领用或租赁的方法,以减少丢失和损耗。