国际社区高层住宅及地下室电梯外脚手架施工方案(35页).doc
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2023-07-07
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1、目 录编制依据2第一章 工程概况3第二章 施工准备4第三章 施工组织部署5第四章 构造要求及技术措施5第五章 安全防护措施8第六章 脚手架的搭设及拆除施工工艺9第七章 质量、安全保证体系10第八章 安全施工技术措施11第九章 文明施工要求13第十章稳定承载计算14编制依据:XX国际社区A1地块地下室一期及1#3#楼工程施工图纸及现场情况建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20XX建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91建筑施工安全检查标准JGJ59-99 建筑结构荷载规范(GB 50009-20XX)钢结构设计规范(GB 50017-20XX)建筑施工手册第一章工程概况本工程2、为厦门市XX国际社区A1地块地下室一期及1#3#楼工程,位于厦门市集美区杏林湾。本工程为大型房地产项目,A1地块1#、2#、3#栋建筑高度约99米,总建筑面积约为43000m2,结构形式为框剪结构。本工程拟在1#楼1-13轴处、2#楼2-13轴处、3#楼3-13轴处各设置1台施工电梯,施工电梯与大楼连接处通道在8层楼面以下拟采用双排立杆落地式脚手架,立杆基础直接落在地下室顶板面上,离墙距离0.35m,搭设高度为23.75m,搭设宽度为5m。架体材料采用483.0普通钢管,外架基本构造参数见下表要求:立杆间距(m)小横杆间距(m)大横杆步距(m)纵向横向1.251.051.251.8施工电梯与大3、楼连接处通道在8层楼面至屋面拟分四段搭设悬挑脚手架,分别在8层楼面悬挑、14层楼面悬挑、20层楼面悬挑、26层楼面悬挑。悬挑脚手架悬挑梁采用16号工字钢,钢梁悬挑长度为1.5m,锚固长度为2.3m,采用预埋20圆钢的方式对悬挑钢梁进行锚固,每段悬挑架搭设高度为17.4m。悬挑脚手架除悬挑工字钢梁以外的架体搭设要求与离墙距离同双排立杆落地式脚手架。第二章. 施工准备2.1 材料准备及材质要求:2.1.1钢管:外架全部采用483.0无缝钢管、表面除锈,去污后刷上防锈漆及橘黄色油漆,使用前严格进行钢管筛选,凡严重锈蚀、薄壁、弯曲裂变及有孔洞的杆件禁止使用于外架及作其他安全防护架用;2.1.2 扣件:4、钢管采用扣件连接,严重锈蚀、变形、裂缝,螺杆螺纹已损坏的扣件不准使用。2.1.3 16号工字钢:严重锈蚀、薄壁、弯曲裂变、焊接接长的工字钢严禁使用。2.1.4 竹架片:刚度好,连接可靠,不易变形,无腐蚀现象,规格尺寸为10001500。2.1.5 挡脚板:立面采用黄黑相间180mm高进行防护。 2.1.6 其它材料:18钢丝绳、蟹脚14#铁丝、木夹板等。2.2 作业条件:2.2.1 从事外架及安全防护施工人员必须是经现行国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则GB5036考核,合格后的专业架子工,执证上岗,责任心强,身体健康,没有防碍从事外架搭设的疾病和生理缺陷。且从事该项工作人员要相对固定,5、中途变换人员时,必须将名单报项目部质安部门备案以便项目部严格控制。操作者上岗前均应接受项目部有关安全技术交底工作。2.2.2 六级以上大风、大雾、大雨和大雪天气应暂停在作业层作业,雨雪后上架,需要有防滑措施。2.2.3 外架搭设人员应严格按交底要求在楼面上预埋钢管、钢筋或PVC套管等。第三章. 施工组织部署3.1 安全生产文明施工是企业生存与发展的前提条件,是达到无重大伤亡事故的必然保障,也是我项目部确保合格工程的根本要求,为此项目部成立了以项目经理为组长的安全防护领导小组,其机构组成人员编制及责任分工如下: 组 长:(项目经理)负责全盘协调工作 副组长:(生产副经理)施工总部署 (技术负责)6、方案编制组 员:(施工员)A1地块现场协调 (安全员)现场安全检查 (质量员)现场质量检查3.2施工电梯通道脚手架随电梯标准节安装同步上升,施工电梯拆除时,从上至下分段拆除完毕。第四章.构造要求及技术措施4.1 扣件式钢管脚手架的构造要求及技术措施:4.1.1 地基情况:本工程的落地架是落在地下室顶板面上。4.1.2 立杆: 脚手架采用双排立杆,立杆搭设前先放线排好间距,每根立杆底部应设置底座或垫板,底座、垫板均应准确地放在定位线上,垫板宜采用长度不少于2跨、厚度不小于50mm的木垫板。立杆采用对接扣件连接,立杆与大横杆必须采用直角扣件连接,相邻立杆接头应交错布置,避免出现在同步同跨内,在高度7、方向错开的距离不小于50cm,各接头中心距节点的距离不大于60cm。立杆必须都与大横杆用扣件扣紧。 搭设立杆其垂直偏差为3cm内,间隔偏差5cm内。4.1.3 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,其长度与搭设宽度相同,取5m。 同一排大横杆水平偏差不得大于该片架长的1/300,也不得大于30mm,上下排间距,偏差控制在50mm内。4.1.4 小横杆: 每一立杆与小横杆相交处(即主节点处)都必须设置一根大横杆,尽量贴近立杆布置搭于小横杆之上,并采用直角扣件扣紧在小横杆上,该杆轴线偏离主节点的距离不大于15cm,同时要求小横杆外伸长度不得小于10cm,不得大于44c8、m,本工程外侧一致取20cm,内侧一致取30cm(误差1cm,上下顺直)。4.1.5 纵横向扫地杆: 每段脚手架都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方不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆亦采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。4.1.6 横向斜撑:每段脚手架横向斜撑在同节内,由底到顶层呈“Z”字型,在里外排立杆之间上下连续布置,斜杆应采用旋转扣件,固定在与之相交的立杆或横向水平杆的伸出端上。4.1.7 脚手板:脚手架同楼层每层必须满铺新脚手板,并垂直于墙面,满铺到位,不留空位,不能满铺处采取防护措施,脚手板采用14#铁丝并联绑扎4点,绑扎牢固,脚手板间搭接19、0cm,接头处应平整,无探头板,脚手板应完好无损,破损的须及时更新。4.1.9连墙撑:本工程8层楼面以下落地架搭设高度仅23.75米,立杆基础坚固平整,加上横向斜撑的设置使架体具有较好的稳定性,为增加外架的安全系数,脚手架遇奇数层架空部位连梁处,设一组单杆箍梁式框架拉结,拉结部位为沿脚手架纵向第2根立杆处和第4根立杆处。脚手架在偶数层设置预埋连墙杆与架体拉结,每三跨设置一道。4110 防护设施 施工电梯通道处立杆于0.6m及1.2m处设有两道防护栏杆,底部侧面设18cm高的挡脚板,架体外侧通向施工电梯处开口部位要安装好安全门。42工字钢悬挑脚手架的构造要求及技术措施:4.2.1 本工程采用1610、号工字钢,钢梁悬挑长度为1.5m,锚固长度为2.3m,采用预埋20圆钢的方式对悬挑钢梁进行锚固,每根工字钢梁设置2个锚固筋,前锚固筋设置在建筑物结构梁中线位置,后锚固筋设置在离悬挑钢梁末端0.3m处楼板上。为增加悬挑脚手架的保险系数,每2步设置2根直径为18mm钢丝绳卸荷,拉结位置为外侧大横杆与第2根立杆搭接处和与第4根立杆搭接处。4.2.2工字钢悬挑脚手架除工字钢以外架体的构造要求,在本节未另作说明的部分按落地式脚手架的构造要求搭设。第五章安全防护措施51 防雷防电措施 采用避雷针与大横杆连通,接地线与整撞建筑物楼层内避雷系统连成一体的措施。避雷针设置在四角立杆上,并将上层的大横杆全部连通,11、形成避雷网格。接线线采用404镀锌扁钢,将立杆与整撞建筑物内避雷系统连成一体,每层设置1个,位置不得选在人经常走到的地方以避免跨步电压的危害,防止地线遭机械伤害,两者的连接采用焊接。52 洞口防护奇数层楼板的架空处,根据具体情况采取防护栏杆,张安全网等措施。并悬挂标识。第六章脚手架的搭设及拆除施工工艺61 落地式钢管脚手架搭设施工工艺 落地脚手架搭设的工艺流程为:材料配备纵向扫地杆立杆横向扫地杆小横杆大横杆剪刀撑连墙杆铺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,并作好标记,用钢卷尺拉直、分出立杆位置,并用小竹点出立杆标记。垫板底座应准确地放在定位线上12、,垫板必须铺放平稳,不得悬空,双管立柱应采用双管底座法,底座下垫枕木, 并垂直于墙面设置。 双排架宜先立里排立杆,后立外排立杆,每排立杆宜先立两头的,再立中间的一根,在排列在同一线后,立中间部分各立杆双排架,外排两立杆的连线与墙面垂直。立杆接长时,宜先立外排后立内排。其余组件的搭设要求参见构件要求。62 脚手架的拆除施工工艺拆架程序应遵守由上而下,先搭后拆的原则,即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,而后拆大横杆、小横杆、立杆等(一般的拆除顺序为安全网栏笆防护栏杆挡脚櫊栅剪刀撑拉结点横杆顶撑立杆)。每个操作层拆除脚手架时需要两人配合完成。不准分立面拆架或在上下两步同时进行拆架,做到一步一清,一杆一13、清。拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个杆扣。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,所有连墙杆等必须随脚手板拆除同步下降,严禁先将连墙件整层或数层排除后再拆除脚手架,分段拆除高差不应大于2步,如高差大于2步,应增设临时连墙件加固。严禁上下同时拆除,拆除的材料严禁高处抛掷。当脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度(约6m)时,应先在适当位置搭临时抛撑加固,后拆连墙件。第七章质量、安全保证体系7、1脚手架搭设人员必须是经过现行国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则(GB5036)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。7、2搭设脚手架人员必须戴安全14、帽、系安全带、穿防滑鞋。7、3脚手架的构配件质量与搭设质量应按照规定进行检查和验收,合格后方可使用。7、4有六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。雨、雪后上架作业应有防滑措施,并应扫除积雪。7、5脚手架的安全检查与维护,应按本规范规定进行。安全网应按有关规定搭设和拆除。7、6在脚手架使用期间,严禁拆除下列杆件:A.主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆;B.连墙件。7、7工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等,应按现行行业标准施工现场临时用电安全技术规范的有关规定执行。7、8搭拆脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。7、9严格控15、制使用荷载,确保有较大的安全储备。第八章安全施工技术措施81材质及使用的安全技术措施811 扣件的紧固程度在4050N.m,并不大于65 N.m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,直角扣件安装时开口不得向下,以保证安全。812 各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。813 钢管有严重锈蚀、压扁或裂纹的不得使用。禁此使用有脆裂、变性、滑丝等现象的扣件。814 外脚手架严禁钢竹、钢木混搭,禁止扣件、绳索、铁丝、竹蔑、塑料混用。815 严禁将外径48mm与51mm钢管混合使用。82 脚手架搭设的安全技术措施821 搭设过程中16、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。822 在搭设过程中应由安全员,架子班长等进行检查,验收和签字。83 脚手架上作业的安全技术措施831脚手架每搭设一层,搭设完毕后,须项目部安全员验收合格后方可使用,任何班组长和个人,未经同意不得任意拆除脚手架部件。834脚手架在各楼层设置可靠的防护栅拦,防止坠落构件伤人。835 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。84 脚手架拆除的安全技术措施841 拆架前,全面检查待拆脚手架,根据检查结果,拟定出作业计划,报请批准,进行技术交底才准工作。842 在架体拆除前17、,必须仔细察看工地现场环境,包括架空线路,外脚手架、地面的设施等各类障碍物,连墙杆及被拆架体各吊点,附件,电气装置情况,凡能提前拆除的尽量拆除掉。843 拆架时应划分作业区,周围设绳绑围拦或竖立警示标志,地面应设专人指挥,禁止非作业人员进入。844 拆除顺序应遵循“由上而下、先搭后拆、后搭先拆”原则。即:先拆栏杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,后拆大横杆、小横杆,并按“一步一清”的原则依次进行,严禁上下同时进行作业。845拆立杆时,应先抱住立杆拆开两个扣,拆除大横杆、斜撑,剪刀撑时,应先拆中间扣,然后托住中间,再解端头扣。846连墙点,应随拆除进度逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆除脚手架,18、分段拆除高度不应大于两步,应增加连墙件加固。847 拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当拆开与另一人有关的结扣时,应先通知对方,以防坠落。第九章文明施工要求91 进入施工现场的人员必须戴好安全帽,高空作业系好安全带,穿好防滑鞋,现场严禁吸烟。92 严禁酗酒人员上架作业,施工操作时要求精力集中,禁止开玩笑和打闹。93 脚手架搭设人员必须是经考试合格的专人架子工,上岗人员定期体检,体检合格后发上岗证,凡患有高血压、贫血病、心脏病及其它不适于高空作业者,一律不得上脚手架操作。94 上架子人员上下均应走人行斜道,不准攀爬架子。95 脚手架检验合格后,任何人不得擅自拆改,如需做局部拆改时经技术部同意19、后,应由架子工来完成。96 不得将模板支撑,缆风绳、泵送混凝土泵输送管固定在脚手架上,严禁任意悬挂起重设备。97 作业人员不得随意拆动脚手架的所有拉连点和脚手板,以及扣件等所有架子部件。98 拆除架子而使用电焊气割时,派专职人员做好防火工作,配备料斗,防止火星和切割物溅落,引起火灾。99 施工人员严禁凌空掷杆件,物料、扣件及其它物品,材料、工具用滑轮和绳索运输,不得乱仍。910 脚手架堆放做到整洁,摆放合理,专人保管,并建立严格领退料手续。911 脚手架下垃圾应及时清理干净,确保施工材料不浪费及文明施工。912 运至地面的材料应按指定地点随拆随运,分类堆放,当天拆当天清,拆下的扣件和铁丝要集中20、回收处理。应随时整理、检查。按品种、分规格堆放整齐、妥善保管。913 六级的大风、大雪、大雾、大雨天气停止脚手架作业,在冬季、雨季要经常检查脚手板、斜道板、跳板上有无积雪积水等物,若有则应随时清扫,并要采取防滑措施。第十章 稳定承载计算10.1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(JGJ130-20XX)、建筑地基基础设计规范(GB 50007-20XX)、建筑结构荷载规范(GB 50009-20XX)、钢结构设计规范(GB 50017-20XX)等编制。10.1.1参数信息:10.1.1.1脚手架参数双排脚手架搭设高度为 23.8 米,立杆采21、用单立管;搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.25米,立杆的横距为1.05米,大小横杆的步距为1.5 米;内排架距离墙长度为0.35米;大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 1 根;采用的钢管类型为 483.0;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;连墙件采用两步两跨,竖向间距 3 米,水平间距2.5 米,采用扣件连接;连墙件连接方式为双扣件;10.1.1.2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:2 层;10.1.1.3风荷载参数本工程地处福建省厦门市,基本风压为0.8 kN/m2;风荷载高度变化系数z 为1.00,22、风荷载体型系数s 为0.65;脚手架计算中考虑风荷载作用10.1.1.4静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):0.1308;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;脚手板铺设层数:7;脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板;每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.033;10.1.1.5地基参数地基土类型:岩石;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。10.1.2大横杆的计算:按照扣件式钢管23、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。10.1.2.1.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/(1+1)=0.158 kN/m ;活荷载标准值: Q=21.05/(1+1)=1.05 kN/m;静荷载的设计值: q1=1.20.033+1.20.158=0.229 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24、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)10.1.2.2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=0.080.2291.252+0.101.471.252 =0.258 kN.m;支座最大弯距计算公式如下:支座最大弯距为 M2max= -0.100.2291.252-0.1171.471.252 =-0.305 kN.m;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:=Max(0.258106,0.305106)/4490=67.929 N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为 = 67.929 N/mm2 小于大25、横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2,满足要求!10.1.2.3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+0.158=0.191 kN/m;活荷载标准值: q2= Q =1.05 kN/m;最大挠度计算值为:V= 0.6770.19112504/(1002.06105107800)+0.9901.0512504/(1002.06105107800) = 1.285 mm;大横杆的最大挠度 1.285 mm 小于大横杆的最大容许挠度 1250/150 mm与10 mm,满足要求!10.1.3小横杆的计算:根26、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。10.1.3.1荷载值计算大横杆的自重标准值:p1= 0.0331.25 = 0.042 kN;脚手板的自重标准值:P2=0.31.051.25/(1+1)=0.197 kN;活荷载标准值:Q=21.051.25/(1+1) =1.313 kN;集中荷载的设计值: P=1.2(0.042+0.197)+1.4 1.312 = 2.124 kN;小横杆计算简图10.1.3.2强度验算最大弯矩考虑为小横杆27、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 = 1.20.0331.052/8 = 0.006 kN.m;集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = 2.1241.05/4 = 0.557 kN.m ;最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.563 kN.m;最大应力计算值 = M / W = 0.563106/4490=125.385 N/mm2 ;小横杆的最大弯曲应力 =125.385 N/mm2 小于小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!10.1.3.3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28、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:Vqmax=50.03310504/(3842.06105107800) = 0.024 mm;大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.042+0.197+1.312 = 1.551 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 = 155110503 /(48 2.06105107800) = 1.684 mm;最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+1.684 = 1.708 mm;小横杆的最大挠度为 1.708 mm 小于小横杆的最大容许挠度 105029、/150=7与10 mm,满足要求!10.1.4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 = 0.0331.251/2=0.021 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 = 0.31.030、51.25/2=0.197 kN;活荷载标准值: Q = 21.051.25 /2 = 1.312 kN;荷载的设计值: R=1.2(0.021+0.017+0.197)+1.41.312=2.12 kN;R 6.40 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 10.1.5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(kN),为0.1308 NG1 = 0.1308+(1.251/2)0.033/1.5023.75 = 3.436;(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 NG31、2= 0.371.25(1.05+0.3)/2 = 1.772 kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15 NG3 = 0.1571.25/2 = 0.656 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.2523.75 = 0.148 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.013 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= 21.051.252/2 = 2.625 kN32、;风荷载标准值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(GB50009-20XX)的规定采用: Wo = 0.8 kN/m2; Uz - 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: 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 0.810.645 = 0.361 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= 1.26.013+ 1.42.625= 10.89 kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 33、NG+0.851.4NQ = 1.26.013+ 0.851.42.625= 10.339 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 1.40.3611.251.52/10 = 0.121 kN.m;10.1.6、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 = 10.89 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: = 1.5 ;计算长度 34、,由公式 lo = kh 确定:l0 = 2.599 m;长细比 Lo/i = 163 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到:= 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; = 10890/(0.265424)=96.922 N/mm2;立杆稳定性计算 = 96.922 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 = 10.339 kN;计算立杆的截面回转半35、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: = 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; = 10338.862/(0.265424)+120889.125/4490 = 118.94 N/mm2;立杆稳定36、性计算 = 118.94 N/mm2 小于立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!10.1.7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 = 2.577 kN;活荷载标准值:NQ = 2.625 kN;每米立杆承受的结构自重标准值:Gk = 0.131 kN/m;Hs =0.2654.2410-4205103-(1.22.577+1.42.625)/(1.20.131)=103.637 m;按规范5.337、.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 = 103.637 /(1+0.001103.637)=93.905 m;H= 93.905 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23.75m,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 = 2.577 kN;活荷载标准值:NQ = 2.625 kN;每米立杆承受的结构自重标准值:Gk = 0.138、31 kN/m;计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.121 /(1.4 0.85) = 0.102 kN.m;Hs =( 0.2654.2410-4205103-(1.22.577+0.851.4(2.625+0.2654.241000.102/4.49)/(1.20.131)=87.876 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 = 87.876 /(1+0.00187.876)=80.777 m;H= 80.777 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39、架单立杆搭设高度为23.75m,小于H,满足要求!10.1.8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 = 0.361 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 7.5 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 = 1.4WkAw = 3.793 kN;连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 8.793 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40、定系数;由长细比 l0/i = 350/15.9的结果查表得到 =0.941,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 = 0.9414.2410-4205103 = 81.792 kN;Nl = 8.793 Nf = 81.792,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 = 8.793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10.1.9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 = 160 k41、pa;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 =41.355 kpa ;其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:N = 10.339 kN;基础底面面积:A = 0.25 m2 。p=41.355 fg=160 kpa 。地基承载力满足要求!10.2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(JGJ130-20XX)、建筑结构荷载规范(GB 50009-20XX)、钢结构设计规范(GB 50017-20XX)等规范编制。10.2.1参数信息:10.42、2.1.1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 1.25米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.5 米;内排架距离墙长度为0.35米;大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 1 根;脚手架沿墙纵向长度为 150 米;采用的钢管类型为 483.0;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;连墙件布置取两步两跨,竖向间距 3 米,水平间距2.5 米,采用扣件连接;连墙件连接方式为双扣件连接;10.2.1.2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:2 层;10.2.1.3风荷载参43、数本工程地处福建省厦门市,查荷载规范基本风压为0.800,风荷载高度变化系数z为1.000,风荷载体型系数s为0.645;计算中考虑风荷载作用;10.2.1.4静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):0.1308;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;安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:7 层;脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板;10.2.1.5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1.5米,建筑物内锚固段长度 2.3 米。与楼板连接的44、预埋圆钢直径(mm):20.00;楼板混凝土标号:C30;10.2.1.6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):3.000;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。10.2.2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。10.2.2.1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=0.3145、.05/(1+1)=0.158 kN/m ;活荷载标准值: Q=21.05/(1+1)=1.05 kN/m;静荷载的设计值: q1=1.20.033+1.20.158=0.229 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)10.2.2.2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=0.080.2291.252+0.101.471.252 =0.258 kN.m;支座最大弯距计算公式如下:支座最大弯距为 M2ma46、x= -0.100.2291.252-0.1171.471.252 =-0.305 kN.m;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:=Max(0.258106,0.305106)/4490=67.929 N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为 = 67.929 N/mm2 小于大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2,满足要求!10.2.2.3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+0.158=0.191 kN/m;活荷载标准值: q2= Q =1.05 kN/m;最大挠度计算值为:V= 0.6770.47、19112504/(1002.06105107800)+0.9901.0512504/(1002.06105107800) = 1.285 mm;大横杆的最大挠度 1.285 mm 小于大横杆的最大容许挠度 1250/150 mm与10 mm,满足要求!10.2.3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。10.2.3.1荷载值计算大横杆的自重标准值:p1= 0.0331.25 = 0.042 kN;脚手板的自重标准值:P2=48、0.31.051.25/(1+1)=0.197 kN;活荷载标准值:Q=21.051.25/(1+1) =1.313 kN;集中荷载的设计值: P=1.2(0.042+0.197)+1.4 1.312 = 2.124 kN;小横杆计算简图10.2.3.2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 = 1.20.0331.052/8 = 0.006 kN.m;集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = 2.1241.05/4 = 0.557 kN.m ;最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.563 k49、N.m;最大应力计算值 = M / W = 0.563106/4490=125.385 N/mm2 ;小横杆的最大弯曲应力 =125.385 N/mm2 小于小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!10.2.3.3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:Vqmax=50.03310504/(3842.06105107800) = 0.024 mm;大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.042+0.197+1.312 = 1.551 kN;集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度50、计算公式如下:Vpmax = 155110503 /(48 2.06105107800) = 1.684 mm;最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+1.684 = 1.708 mm;小横杆的最大挠度为 1.708 mm 小于小横杆的最大容许挠度 1050/150=7与10 mm,满足要求!10.2.4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51、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 = 0.0331.251/2=0.021 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 = 0.31.051.25/2=0.197 kN;活荷载标准值: Q = 21.051.25 /2 = 1.312 kN;荷载的设计值: R=1.2(0.021+0.017+0.197)+1.41.312=2.12 kN;R 6.40 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 10.2.5脚手架立杆荷载的计算: 作用于脚手架的荷载52、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0.1308 NG1 = 0.1308+(1.251/2)0.033/1.5017.40 = 2.517;(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= 0.371.25(1.05+0.3)/2 = 1.772 kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15 NG3 = 0.1571.25/2 = 0.656 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.251753、.4 = 0.109 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.054 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= 21.051.252/2 = 2.625 kN;风荷载标准值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(GB50009-20XX)的规定采用: Wo = 0.8 kN/m2; Uz - 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: Uz= 1 ; Us - 风荷载体型系数:取值为0.645;经54、计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.7 0.810.645 = 0.361 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= 1.25.054+ 1.42.625= 9.74 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 = 1.25.054+ 0.851.42.625= 9.189 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 1.40.3611.251.52/10 = 0.121 kN.m;10.2.6立杆的稳定性计算: 不考虑风荷载时,立杆的稳定性55、计算公式为:立杆的轴向压力设计值:N = 9.74 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: = 1.5 ;计算长度 ,由公式 lo = kh 确定:l0 = 2.599 m;长细比 Lo/i = 163 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到:= 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; = 56、9740/(0.265424)=86.686 N/mm2;立杆稳定性计算 = 86.686 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 = 9.189 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: = 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:= 0.257、65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; = 9188.814/(0.265424)+120889.125/4490 = 108.704 N/mm2;立杆稳定性计算 = 108.704 N/mm2 小于立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!10.2.7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 = 0.361 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 7.5 m2;按规范5.4.1条58、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 = 3.793 kN;连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 8.793 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 l0/i = 350/15.9的结果查表得到 =0.941,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 = 0.9414.2410-4205103 = 81.792 kN;Nl = 8.7959、3 Nf = 81.792,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 = 8.793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10.2.8、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1050mm,内排脚手架距离墙体350mm,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 = 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=1.25.054 +1.42.660、25 = 9.74 kN;水平钢梁自重荷载 q=1.226.10.000178.5 = 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R1 = 14.024 kN;R2 = 6.323 kN;R3 = 0.068 kN。最大弯矩 Mmax= 1.959 kN.m;最大应力 =M/1.05W+N/A= 1.959106 /( 1.05 141000 )+ 0103 / 2610 = 13.233 N/mm2;水平支撑梁的最大应力计算值 61、13.233 N/mm2 小于水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求!10.2.9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,按照下式计算: b = 570 9.988 235 /( 1200160235) = 2.59由于b大于0.6,查钢结构设计规范(GB50017-20XX)附表B,得到 b值为0.961。经过计算得到最大应力 = 1.959106 /( 0.961141000 )= 14.459 N/mm2;水平钢梁的稳定性计算 = 14.459 小于 f = 215 N/mm2 ,满足要求!10.2.162、0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按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为:RU1=15.104 kN;10.2.11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=15.104 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); - 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对663、19、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。计算中Fg取15.104kN,=0.82,K=8,得到:经计算,钢丝绳最小直径必须大于18mm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=15.104kN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=(1510.3924/3.142125) 1/2 =13mm;10.2.12锚固段与楼板连接的计算: 10.2.12.1水平钢梁与64、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=0.068 kN;水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:其中 f 为拉环钢筋抗拉强度,按照混凝土结构设计规范10.9.8条f = 50N/mm2;所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=68.2474/(3.142502)1/2 =0.932 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。10.2.12.2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 = 0.068kN; d -65、 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1.43N/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 68.247/(3.142201.43)=0.76mm。螺栓所能承受的最大拉力 F=1/43.1420221510-3=67.51kN螺栓的轴向拉力N=0.068kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=67.51kN,满足要求!10.2.12.3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 = 6.323kN; 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=14.3N/mm2;经过计算得到公式右边等于138.51 kN,大于锚固力 N=6.32 kN ,楼板混凝土局部承压计算满足要求!