1、一、编制依据 xx建筑设计院设计的xxxxA、B、C单元施工图;建筑施工安全检查标准(JGJ5999);建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ1302011);冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018-2002)建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ 8091);建筑结构荷载规范(2006年版)(GB 500092001)。 招投标文件及施工图纸参考手册建筑施工手册简明施工计算手册实用建筑施工安全手册建筑施工脚手架实用手册二、工程概况1、 建筑概况xxxx工程位于xx市石油路,与石油医院比邻,三面紧挨小区、学校,该工程由A、B、C三个单元及三层地下室组成,靠城市道路侧A单元由5层商业裙楼围
2、绕。地下室建筑面积22563.8,设置一个人防单元;主楼地下三层、地上39层,层高为2。88m,总高119。6m,其建筑面积88753m2;建筑防火分类:耐火等级为一级;抗震设防烈度为7度。属全现浇框架(商业及地下室)剪力墙(主楼)结构,基础为柱下独立基础(商业及地下室)及筏板基础(主楼),地下室外墙、筏板基础、抗水底板均采用抗渗砼.2、 结构概况(1)、基础类型:筏板基础、独立基础,属全现浇框架剪力墙结构.(2)、砌体:填充墙采用容重小于8KN/M空心页岩砖,外墙采用页岩多孔砖,M5混合砂浆砌筑。(3)、砼强度等级:基础垫层C15,基础为C30,梁、板及楼梯为C30,构造柱、过梁C20,主楼
3、剪力墙及柱、商业及地下室柱砼等级详各部位图。(4)、钢筋:I级钢筋,II级钢筋,III级钢筋。(5)、主要构件截面尺寸(单位:mm):柱5001100,剪力墙(墙厚)200400,各层楼板100120.三、编制目的1、由于本工程为整体提升架,未覆盖内天井位置,为满足施工需要及保证安全生产,本工程内天井位置采用搭设悬挑脚手架,采用“工”字型钢悬挑或做底部支撑钢梁(工字钢两端固定与楼板或者剪力墙上),每次悬挑层数6层,该悬挑脚手架不作承重架体,只作主体及外墙装饰施工操作架,其平面布置及架体构造如附图所示。 2、材料选择 悬挑脚手架采用钢管扣件式架体,悬挑梁选用16号工字型钢,采用两种方式进行悬挑:
4、一端悬挑和两端支撑。一端悬挑:钢梁纵距同脚手架架体立杆间距,脚手架架体为双排脚手架,立杆纵距1。5m,立杆离主体结构外边300mm,横距为0。9m,步距1。5m;两端支撑(工字钢两端固定与楼板或者剪力墙上):立杆纵横向间距1。5m,步距1.5m;钢管选用48。33.6。四、安全生产领导小组安全生产、文明施工是企业生存与发展的前提条件,是达到安全生产目标的必然保障,也是我项目部创建“xx市安全文明工地”的根本要求.安全管理、文明施工目标死亡: 0重伤: 0轻伤频率: 14争创“绿色环保工地,积极创建“安全文明施工标准化工地”;施工安全达到JGJ5999的规定,现场无重大机械设备、生产性灾害、中毒
5、、倒塌、治安、火灾事故和传染病发生;无违纪违章公示和新闻媒体曝光记录。为此,本项目经理部成立以现场经理张继航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:胥阳阳(项目经理)现场施工总负责、协调工作副组长:张诗元(责任工长)-现场施工总指挥邱云(技术负责人)-技术指导盛伟(安全工程师)技术总指导组员:彭传彬、魏强、吴森、刘刚、徐泓斐、李平、万永贵(现场工长)现场施工协调张继茂、万永贵(材料员)-现场材料协调范炳艳、胡霖晓(内业技术)现场内业资料收集汪 强(安全员)-现场施工安全监督、质量验收、安全指挥、质量检查五、一端悬挑工字钢计算 1。脚手架设置 计算的脚手架为双排脚手架
6、,横杆与立杆采用双扣件方式连接,搭设高度为17。3米,立杆采用单立管。搭设尺寸为:立杆的纵距1。50米,立杆的横距0.90米,立杆的步距1。50米。内排架距离墙长度为0.30米.横向杆计算外伸长度为0.15米。小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为1根。采用的钢管类型为483.2。连墙件采用2步3跨,竖向间距3。00米,水平间距4。50米,采用扣件连接。 2.荷载参数 脚手板自重标准值0.30kN/m2,栏杆、挡脚板自重为0。11kN/m2,安全设施及安全网、挡风板自重为0.010kN/m2,同时施工1层,施工均布荷载为3.0kN/m2,脚手板共铺设1层。脚手架用途:混凝土、砌筑结构脚手架.
7、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。30米,建筑物内锚固段长度1。70米.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1.20m。拉杆采用钢丝绳。钢丝绳作为保护措施不参与悬挑梁的计算。 3、小横杆的计算: 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面.按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形. 考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置(验算弯曲正应力和挠度不计入悬挑荷载)。 1).作用小横杆线荷载 (1)作用小横杆线荷载标准值 qk=(3.00+0。30)1。50/2=2。47kN/m (2)作用小横杆线荷载设计值 q=(1。4
8、3。00+1。20。30)1.50/2=3。420kN/m 小横杆计算简图 2)。抗弯强度计算 最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 Mmax=qlb2/8=3。4200.902/8=0。346kN。m =Mmax/W=0。346106/4730。0=73.21N/mm2 小横杆的计算强度小于205。0N/mm2,满足要求! 3).挠度计算 最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 V=5qklb4/384EI=5。02.47900。04/(3842.06 10511.36104)=0.90mm 小横杆的最大挠度小于900。0/150与10mm,满足要求!4、大横杆的计算: 大横杆按照三跨
9、连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。用小横杆支座的最大反力计算值,考虑活荷载在大横杆的不利布置,计算大横杆的最大弯矩和变形。(需要考虑悬挑荷载) 1).由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力 (1)由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值 Fk=0。5qklb(1+a1/lb)2=0.52.470。90(1+0.15/0。90)2=1。51kN (2)由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值 F=0。5qlb(1+a1/lb)2=0。53。4200.90(1+0.15/0。90)2=2。09kN 大横杆计算荷载简图 2)。抗弯强度 最大弯矩考虑为小横杆荷载的计算值最不利分配的弯矩 M=
10、0。175Fla=0.1752。091。50=0。5486kN。m =M/W=0.5486106/4730.0=115。99N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3)。挠度计算 最大挠度考虑为小横杆荷载的标准值最不利分配的挠度 V=1。146Fkla3/100EI=1。1461.511031500。003/(1002.06010511。36104)=2.5mm 大横杆的最大挠度小于1500。0/150与10mm,满足要求!5、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
11、系数1.00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(规范5。2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取16.00kN 。 R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 纵向水平杆通过扣件传给立杆的竖向设计值: R=2。150F=2.1502。09=4。5kN 双扣件抗滑承载力的设计计算R = 16。00满足要求!6、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)脚手架自重标准值产生的轴向力 每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)gk:查规范本例
12、为0。1315 NG1=Hgk=17.280.1315=2。272kN (2)脚手板自重标准值产生的轴向力 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 = 0.30011.500(0.900+0.150)/2=0.236kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值产生的轴向力 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。5001/2=0。082kN (4)吊挂的安全设施及安全网、挡风板自重标准值产生的轴向力 吊挂的安全设施荷载,包括安全网和挡风板自重标准值(kN/m2):0.010 NG4 =
13、0.0101.50017。280=0。259kN 经计算得到,静荷载标准值 构配件自重:NG2K=NG2+NG3+NG4 = 0.577kN. 钢管结构自重与构配件自重:NG = NG1+ NG2k = 2。849kN。 (5)施工荷载标准值产生的轴向力 施工均布荷载标准值(kN/m2): NQ = (3。00011。500(0.900+0.150)/2=2.36kN (6)风荷载标准值产生的轴向力 风荷载标准值: 其中 W0 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范的规定采用:W0 = 0.300 Uz - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB500092001)的规定采用:
14、脚手架底部 Uz = 0。740, Us - 风荷载体型系数:Us = 0.8000 经计算得到,脚手架底部风荷载标准值 Wk = 0。7400.80000。300 = 0.178kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值 N = 1。2NG + 0.91。4NQ = 6。392kN 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值 N = 1.2NG + 1。4NQ = 6.723kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW MW = 0.91。4Wklah2/10 其中 Wk - 风荷载基本风压标准值(kN/m2); la 立杆的纵距 (m); h 立杆的步距 (m)。 经计算得, 底部立杆段弯矩
15、Mw=0.91。40。1781.501。502/10 = 0。076kN。m7、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=6.723kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1。59cm; - 计算长度系数,由脚手架的基本参数确定,=1。50; h 立杆步距,h=1.50; 计算长细比, 由k=1时, =kh/i=142; = = 210, 满足要求! k 计算长度附加系数,取1.155; l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kh确定,l0=2.60m; - 轴心受压立杆的稳定系数, 由k=1。155
16、时, =kh/i=163的结果查表得到0.265; A 立杆净截面面积,A=4。50cm2; W - 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4。73cm3; f - 钢管立杆抗压强度设计值,f = 205.00N/mm2; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2); 经计算得到 = 6723。000/(0.265450。000)=56。38N/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=6。392kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1。59cm; 计算长度系数,由脚手架的基本参数确定,=1。50; h - 立杆步
17、距,h=1。50; 计算长细比, 由k=1时, =kh/i=142; = = 210, 满足要求! k - 计算长度附加系数,取1。155; l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kh确定,l0=2。60m; - 轴心受压立杆的稳定系数, 由k=1.155时, =kh/i=163的结果查表得到0。265; A - 立杆净截面面积,A=4.50cm2; W - 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4。73cm3; f 钢管立杆抗压强度设计值,f = 205。00N/mm2; MW - 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW = 0。076kN。m; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2); 经计
18、算得到 = 6392。000/(0。265450.000)+(76000.000/4730。000)=69。67N/mm2 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 f,满足要求!8、连墙件的计算: (1)连墙件的轴向力设计值计算: Nl = Nlw + No 其中 Nlw - 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。4 Wk Aw 脚手架顶部Uz = 1。000 连墙件均匀布置, 受风荷载作用最大的连墙件应在脚手架的最高部位 脚手架顶部风荷载标准值Wk=UzUsWo=1。0000.80000。300 = 0.240kN/m2。 Wk 风荷载基本风压标准值,Wk = 0
19、。240kN/m2; Aw 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw = 2。001。503。001。50 = 13。500m2; No - 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No = 3。000kN 经计算得到 Nlw = 4.536kN,连墙件轴向力计算值 Nl = 7。54kN (2)连墙件的稳定承载力计算: 连墙件的计算长度lo取脚手架到墙的距离 长细比=lo/i=30。00/1。59=19 长细比=19 =150(查冷弯薄壁型钢结构技术规范), 满足要求! 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比查表得到=0。949; Nl/A=7.54103/(0.949450)=
20、17。65N/mm2 连墙件稳定承载力=f=0。85205,连墙件稳定承载力计算满足要求! (3)连墙件抗滑移计算: 连墙件采用双扣件与墙体连接。 经过计算得到 Nl = 7.536kN小于扣件的抗滑力16。00kN,满足要求! 连墙件扣件连接示意图 预埋钢管式连墙件扣件连接示意图 9、悬挑梁的受力计算(3米长工字钢): 1)、型钢悬挑梁外端设置钢丝绳与上层建筑结构斜拉结,钢丝绳不参与悬挑钢梁受力计算。 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 =
21、 m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。 本工程算例中,m = 1300mm,l = 1700mm,m1 = 300mm,m2 = 1200mm; 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=1。22.85+1.42.36=6。72kN 水平钢梁自重强度计算荷载 q=1。226。100.00017。8510=0.25kN/m k=1。30/1。70=0。76 kl=0.30/1。70=0.18 k2=1.20/1。70=0。71 代入公式,经过计算得到 支座反力 RA=20。028kN 支座反
22、力 RB=5。845kN 最大弯矩 MA=10。292kN.m 抗弯计算强度 f=10。292106/(1.05141000。0)=69。517N/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=2.85+2。36=5。21kN 水平钢梁自重计算荷载 q=26。100。00017。8510=0.20kN/m 最大挠度 Vmax=4.106mm 按照钢结构设计规范(GB500172003)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。0mm 水平支撑梁的最大挠度小于2600。0/250,满足要求!2)、悬挑梁的整体稳定
23、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(GB50017-2003)附录B得到: b=2。00 由于b大于0。6,按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值用b查表得到其值为0。929 经过计算得到强度 =10。29106/(0。929141000。00)=78。57N/mm2; 水平钢梁的稳定性计算 f=215,满足要求!3)、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 = 5。845kN; d
24、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5845。108/(3。1416201。5)=62。0mm。 2.楼板局部受压承载力计算,依据混凝土结构设计规范(GB500102010)A。5.1混凝土局部承压计算如下: 楼板局部受压局部荷载计算公式: 其中 Fl 楼板局部压力设计值,即作用于楼板的轴向压力,N = 20.03kN; - 荷载分布的影响系数,取0。75; l - 混凝土局部受压时强度提高系数取1.0; fcc 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0。85fc=
25、12。33N/mm2; Al 混凝土局部受压面积; 经过计算得到公式右边等于: 0。751。010020012.33/1000=184.9kN楼板混凝土局部承压计算N = 184。9 满足要求!10、悬挑梁的受力计算(4。5米长工字钢): 1)、型钢悬挑梁外端设置钢丝绳与上层建筑结构斜拉结,钢丝绳不参与悬挑钢梁受力计算。 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 = 1700m
26、m,l = 2800mm,m1 = 300mm,m2 = 1200mm; 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=1。22.85+1。42.36=6。72kN 水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.226.100。00017.8510=0.25kN/m k=1.70/2.80=0.61 kl=0。30/2。80=0。11 k2=1。20/2.80=0。43 代入公式,经过计算得到 支座反力 RA=17。936kN 支座反力 RB=3。384kN 最大弯矩 MA=10。439kN。m 抗弯计算强度 f=1
27、0。439106/(1.05141000。0)=70.513N/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=2.85+2。36=5。21kN 水平钢梁自重计算荷载 q=26。100.00017。8510=0。20kN/m 最大挠度 Vmax=7。738mm 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3400。0mm 水平支撑梁的最大挠度小于3400。0/250,满足要求!2)、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
28、定系数,查表钢结构设计规范(GB500172003)附录B得到: b=2。00 由于b大于0.6,按照钢结构设计规范(GB500172003)附录B其值用b查表得到其值为0.929 经过计算得到强度 =10.44106/(0。929141000。00)=79。70N/mm2; 水平钢梁的稳定性计算 f=215,满足要求!3)、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 = 3。384kN; 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,
29、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3384.176/(3。1416201。5)=35.9mm。 2.楼板局部受压承载力计算,依据混凝土结构设计规范(GB500102010)A。5.1混凝土局部承压计算如下: 楼板局部受压局部荷载计算公式: 其中 Fl - 楼板局部压力设计值,即作用于楼板的轴向压力,N = 17。94kN; - 荷载分布的影响系数,取0.75; l 混凝土局部受压时强度提高系数取1.0; fcc 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.85fc=12.33N/mm2; Al 混凝土局部受压面积; 经过计算得到公式右边等于:
30、 0。751.010020012.33/1000=184.9kN 楼板混凝土局部承压计算N = 184。9 满足要求!六、两端固定简支工字钢脚手架计算 1)、脚手架设置 计算的脚手架为双排脚手架,横杆与立杆采用单扣件方式连接,搭设高度为17.3米,立杆采用单立管。搭设尺寸为:立杆的纵距1.50米,立杆的横距1。50米,立杆的步距1。50米。内排架距离墙长度为0。30米。横向杆计算外伸长度为0。15米。小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为2根。采用的钢管类型为483。2。连墙件采用2步3跨,竖向间距3。00米,水平间距4。50米,采用扣件连接。 2)、荷载参数脚手板自重标准值0.35kN/m
31、2,栏杆、挡脚板自重为0。17kN/m2,安全设施及安全网、挡风板自重为0.010kN/m2,同时施工1层,施工均布荷载为3。0kN/m2,脚手板共铺设1层.脚手架用途:混凝土、砌筑结构脚手架.搭接水平钢梁采用16号工字钢,搭接水平支撑梁跨度2。20米,建筑物内锚固段长度0.40米。 型钢搭接脚手架示意图3)、小横杆的计算: 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置(验算弯曲正应力和挠度不计入悬挑荷载)。 1、作用小横杆线荷载 (1)作用小横杆线荷载标准值 qk=(3。0
32、0+0。35)1.50/3=1.68kN/m (2)作用小横杆线荷载设计值 q=(1.43。00+1.20。35)1.50/3=2。310kN/m 小横杆计算简图 2、抗弯强度计算 最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 Mmax=qlb2/8=2。3101.502/8=0.650kN。m =Mmax/W=0。650106/4730。0=137。35N/mm2 小横杆的计算强度小于205。0N/mm2,满足要求! 3、挠度计算 最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 V=5qklb4/384EI=5.01。681500。04/(3842.06 10511。36104)=4。73mm 小横杆
33、的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!4)、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,小横杆在大横杆的上面. 用小横杆支座的最大反力计算值,考虑活荷载在大横杆的不利布置,计算大横杆的最大弯矩和变形。(需要考虑悬挑荷载) 1。由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力 (1)由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值 Fk=0.5qklb(1+a1/lb)2=0.51。681。50(1+0.15/1。50)2=1。52kN (2)由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值 F=0.5qlb(1+a1/lb)2=0。52。3101.50(1+0。15/1.50)2=2。10kN
34、 大横杆计算荷载简图 2。抗弯强度 最大弯矩考虑为小横杆荷载的计算值最不利分配的弯矩 M=0。267Fla=0.2672.101。50=0。8411kN.m =M/W=0.8411106/4730。0=177.81N/mm2 大横杆的计算强度小于205。0N/mm2,满足要求! 3。挠度计算 最大挠度考虑为小横杆荷载的标准值最不利分配的挠度 V=1。883Fkla3/100EI=1.8831。521031500。003/(1002。06010511。36104)=4。1mm 大横杆的最大挠度小于1500。0/150与10mm,满足要求!5)、扣件抗滑力的计算: 按规范表5.1.7,直角、旋转单
35、扣件承载力取值为8。00kN, 按照扣件抗滑承载力系数1。00 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(规范5.2。5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN 。 R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 纵向水平杆通过扣件传给立杆的竖向设计值: R=3.267F=3。2672.10=6。9kN 单扣件抗滑承载力的设计计算R = 8。00满足要求!6)、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)脚手架自重标准值产生的轴向力 每米立杆
36、承受的结构自重标准值(kN/m)gk:查规范本例为0。1315 NG1=Hgk=17。280.1315=2。272kN (2)脚手板自重标准值产生的轴向力 脚手板的自重标准值(kN/m2):本例采用木脚手板,标准值为0.35 NG2 = 0.35011。500(1。500+0.150)/2=0。433kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值产生的轴向力 栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m):本例采用栏杆、竹串片脚手板挡板,标准值为0。17 NG3 = 0。1701。5001/2=0。128kN (4)吊挂的安全设施及安全网、挡风板自重标准值产生的轴向力 吊挂的安全设施荷载,包括安全网和挡风板自重标
37、准值(kN/m2):0。010 NG4 = 0。0101.50017。280=0。259kN 经计算得到,静荷载标准值 构配件自重:NG2K=NG2+NG3+NG4 = 0。820kN。 钢管结构自重与构配件自重:NG = NG1+ NG2k = 3。092kN。 (5)施工荷载标准值产生的轴向力 施工均布荷载标准值(kN/m2): NQ = (3。00011。500(1。500+0。150))/2=3.71kN (6)风荷载标准值产生的轴向力 风荷载标准值: 其中 W0 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范的规定采用:W0 = 0。300 Uz - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷
38、载规范(GB50009-2001)的规定采用: 脚手架底部 Uz = 0。740, Us 风荷载体型系数:Us = 0。8000 经计算得到,脚手架底部风荷载标准值 Wk = 0。7400.80000.300 = 0.178kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值 N = 1。2NG + 0。91。4NQ = 8。385kN 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值 N = 1.2NG + 1。4NQ = 8.904kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW MW = 0。91。4Wklah2/10 其中 Wk - 风荷载基本风压标准值(kN/m2); la 立杆的纵距 (m); h - 立
39、杆的步距 (m). 经计算得, 底部立杆段弯矩 Mw=0.91.40.1781。501。502/10 = 0。076kN.m7)、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=8。904kN; i - 计算立杆的截面回转半径,i=1。59cm; 计算长度系数,由脚手架的基本参数确定,=1.60; h - 立杆步距,h=1.50; - 计算长细比, 由k=1时, =kh/i=151; = = 210, 满足要求! k 计算长度附加系数,取1。155; l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kh确定,l0=
40、2.77m; 轴心受压立杆的稳定系数, 由k=1。155时, =kh/i=174的结果查表得到0.235; A - 立杆净截面面积,A=4。50cm2; W - 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4。73cm3; f 钢管立杆抗压强度设计值,f = 205.00N/mm2; 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2); 经计算得到 = 8904。000/(0。235450。000)=84。20N/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=8。385kN; i - 计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm; 计算
41、长度系数,由脚手架的基本参数确定,=1。60; h 立杆步距,h=1。50; 计算长细比, 由k=1时, =kh/i=151; = = 210, 满足要求! k 计算长度附加系数,取1。155; l0 - 计算长度 (m),由公式 l0 = kh确定,l0=2。77m; - 轴心受压立杆的稳定系数, 由k=1。155时, =kh/i=174的结果查表得到0。235; A 立杆净截面面积,A=4.50cm2; W - 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.73cm3; f - 钢管立杆抗压强度设计值,f = 205。00N/mm2; MW - 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW = 0。076
42、kN。m; - 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2); 经计算得到 = 8385。000/(0。235450。000)+(76000。000/4730。000)=95。36N/mm2 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 f,满足要求!8)、连墙件的计算: (1)连墙件的轴向力设计值计算: Nl = Nlw + No 其中 Nlw - 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。4 Wk Aw 脚手架顶部Uz = 1。000 连墙件均匀布置, 受风荷载作用最大的连墙件应在脚手架的最高部位 脚手架顶部风荷载标准值Wk=UzUsWo=1.0000.80000。300 =
43、0.240kN/m2。 Wk 风荷载基本风压标准值,Wk = 0。240kN/m2; Aw - 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw = 2.001.503.001。50 = 13.500m2; No 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No = 3.000kN 经计算得到 Nlw = 4。536kN,连墙件轴向力计算值 Nl = 7。54kN (2)连墙件的稳定承载力计算: 连墙件的计算长度lo取脚手架到墙的距离 长细比=lo/i=30。00/1。59=19 长细比=19 =150(查冷弯薄壁型钢结构技术规范), 满足要求! 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比查表得到
44、=0。949; Nl/A=7。54103/(0.949450)=17。65N/mm2 连墙件稳定承载力=f=0。85205,连墙件稳定承载力计算满足要求! (3)连墙件抗滑移计算: 连墙件采用双扣件与墙体连接. 经过计算得到 Nl = 7。536kN小于扣件的抗滑力16。00kN,满足要求! 连墙件扣件连接示意图 预埋钢管式连墙件扣件连接示意图 9)、主梁的计算 搭接水平支撑梁采用16号工字钢,梁跨度2。20米, 面积A=26。10cm2,惯性距Ix=1130。00cm4,转动惯量Wx=141。00cm3,回转半径ix=1。89cm 截面尺寸 b=88。0mm,h=160.0mm,t=9.9m
45、m 1。内力计算 受脚手架集中荷载 P=1.23.09+1.43。71=8。90kN 水平钢梁自重荷载 q=1。20.20=0。24kN/m 搭接水平支撑梁计算简图 经过计算得到 搭接水平支撑梁剪力图(kN) 搭接水平支撑梁弯矩图(kN。m) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=9。57kN,R2=8。77kN 最大弯矩 Mmax=3。487kN。m 2.抗弯强度计算 其中 x - 截面塑性发展系数,取1。05; f - 钢材抗压强度设计值,f = 215。00N/mm2; 经过计算得到强度 =3。487106/1.05/141000。0+9.5741000/2610。0=27.22
46、N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! 3.整体稳定性计算 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(GB50017-2003)附录B得到: b=1。86 由于b大于0.6,按照钢结构设计规范(GB500172003)附录B其值用b查表得到其值为0。918 经过计算得到强度 =3。49106/(0。918141000.00)=26.93N/mm2; 主梁的稳定性计算 f,满足要求!10)、锚固段与楼板连接的计算: 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压力要满足公式 其中 N 锚固力,即作用于楼板
47、螺栓的轴向压力,N = 9。57kN; 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。78N/mm2; 经过计算得到公式右边等于133。4kN 楼板混凝土局部承压计算N = 133。4 满足要求! 七、 脚手架搭设要求1、脚手架搭设材质要求:1)、钢管使用外径48mm、壁厚3。5mm的3号钢焊接钢管。检查应符合下列规定:a.有产品质量合格证明;b。具有质量检查报告;c.钢管表面应平直光滑,不得有裂纹、结疤、分层、硬弯、毛刺、严重锈蚀、严重压痕和较深的划痕;d。钢管壁厚应达到规范要
48、求,端面应平整;e.钢管必须涂有防锈漆,表面锈蚀深度应0。5。2)、扣件应符合下列规定:a。扣件应采用机械性能不低于KTH33008的铸铁制作;b。扣件不得有裂纹、气孔、砂眼等缺陷,并清理干净粘砂、毛刺、氧化皮等;c。扣件应作防锈处理;d。扣件与钢管的结合面应光滑,保证其与钢管扣紧时接触良好;e.扣件活动部位应旋转灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不应小于5;f。新扣件应有生产许可证、法定检测单位的检测报告和产品质量合格证;g.旧扣件使用前应进行质量检查,对有裂纹、滑丝、变形的严禁使用。3)、脚手板应符合下列规定:a。作业层脚手板采用竹笆板铺设,同时作业层不超过两层;b。竹笆板应平铺、满铺、铺稳,
49、接缝处设两根小横杆,各杆距离接缝的距离均不大于150mm。靠墙一侧的脚手板距离结构墙的距离不大于150mm;c。竹笆板尺寸为500mm1800mm.4)、防护设施:脚手架满挂全封闭密目安全网,密目网采用1。8m6。0m 规格,用网绳绑扎在大横杆外立杆内侧.作业层安全网应高于平台1。2m,并在作业层下部挂一道水平兜网,在架内高度3.0m 左右设首层平网,往上每隔6步设隔层平网,施工层随层设网。作业层脚手架立杆于0。6m 和1。2m 处设两道防护栏杆,底部侧面设180mm 高的挡脚板.其中,在施工层段满挂钢丝网以防钢管、扣件等坠出立面防护网。2、脚手架搭设的具体要求:1)、纵向水平杆的构造应符合下
50、列规定:a.纵向水平杆宜设置在立杆内侧;b。纵向水平杆的对接扣件应交错设置,两根向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得小于500;c.连墙件最近主节点的距离不得大于150mm;d。搭件长度不得小于1米,应等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不得小于100mm。2)、横向水平杆的构造应符合下列规定:a.主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆卸;b。主节点处两个直角扣件的中心距不大于150mm,在双排脚手架中,靠墙一端的外伸长度不得大于0。4L且不大于500mm。3)、立杆要求:a.脚手架必须
51、设置纵、横方向扫地杆,纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下的立杆上;b。立杆必须用连墙件与建筑物进行可靠连接;c。立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层接头必须采用对接扣件连接;d。立杆顶端高出结构栏杆至少1。5m;e.接头交错布置,两个相邻立杆接头避免出现在同步同跨内,并且在高度方向至少错开500mm;各接头中心距主节点的距离不大于步距的1/3;f。立杆在顶部搭接时,搭接长度不小于1m,必须等间距用3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于100mm。4)、连墙件的布置应符合下列规定:a.架体连墙
52、点按三步二跨进行布置,宜靠近主节点设置,偏离主节点的距离不得大于300mm;b。连墙点用钢管扣件形成井字箍抱柱连架刚性连接,当柱网过大时采用钢管扣件夹梁连架钢性连接;c.从第一步纵向水平杆处开始设置,当该处设置有困难时,应采用其他可靠措施固定;d。连墙件必须采用可靠受拉力和压力的构造,连墙件宜呈水平布置,当不能呈水平布置时,与脚手架连接的一端应下斜连接,不得上斜连接。e。连墙件可采用刚性连接与钢丝绳软连接结合,连墙件用483.5 的钢管,其与脚手架的连接采用直角扣件,连墙件通过预先埋设的50 穿墙套管穿过结构外墙,在结构墙体内外各用一根通长架管锁紧.5)、扣件安装应符合下列规定: 扣件规格必须
53、与钢管外径相符合,螺栓拧紧扭力矩不小于40Nm且不大于65Nm。对接扣件开口应朝上或朝内,各杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不小于100mm。6)、剪刀撑设置:剪刀撑沿长方向和沿立面连续设置(满布),斜杆与水平杆的倾斜角控制在4560之间,剪刀撑斜杆接长采用搭接,搭接长度不小于1米且不少于2个旋转扣件固定。3、脚手架的搭设及拆除施工工艺1)、搭设顺序脚手架的搭设顺序为:水平挑件纵向大横杆立杆横向小横杆大横杆(栅格)剪刀撑铺竹笆板搭防护栏杆绑扎安全网三层设连墙杆-2)、施工工艺施工时穿墙留洞采用PVC套管,套管管径以能通过脚手架钢管为宜,套管下口平结构板面。挑架外侧设剪刀撑,采用48钢管按60角度设
54、置.架子拆除后,穿墙孔采用与相临部位同强度等级同配合比的混凝土填满捣实.每排立杆应先立两头,再立中间的一根,互相看齐后再立中间部分各立杆。双排架内、外排两立杆的连线要与墙面垂直。立杆接长时,应先立外排,后立内排.其余组件的搭设要求详见构造要求。3)、脚手架的拆除施工工艺拆除作业应按确定的程序进行拆除: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。不准分立面拆除或在上下两步同时拆除,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。所有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
55、后再拆脚手架,分段拆除高差不应大于两步,如高差大于两步,应增设连墙件加固.拆除后架体的稳定性不被破坏,如附墙杆被拆除前,应加设临时支撑防止变形,拆除各标准节时,应防止失稳。当脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度时,应先在适当位置搭临时抛撑加固,后拆除连墙件。4、脚手架拆除措施:1)拆除脚手架时,地面应设置围拦和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内;2)拆除作业必须由上向下逐层进行,严禁上下同时作业;3)连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁将连墙件整层拆除后再拆脚手架;4)分段拆除高度差不应大于2步;5)当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后再拆除连墙件;6)当
56、脚手架采用分段、分立面拆除时,对不拆除脚手架的两端应按2步1道增设连墙件。八、安全管理及文明施工要求1、安全管理1)脚手架拆除前必须申请得到许可证后方可拆除,由安全员和技术负责人进行全面安全技术交底,拆除时由安全员全面管理;2)脚手架搭设人员必须经过国家标准特种作业人员安全技术考核管理规划(GB5036)考核合格的专业架工,上岗人员应定期体检,合格者方可持证上岗;3)搭设、拆除脚手架人员必须按规定佩戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋;4)作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载,所有材料要堆放平稳,上下传物不得抛扔;5)遇大风大雨后,应立即对架体进行全面检查,发现问题及时处理;6)在脚手架使用期间
57、,严禁拆除主节点处的纵横向水平杆和纵横向扫地杆以及连墙件;7)拆除脚手架时,地面应设围拦和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员如内;8)拆除的架体材料应及时清理、转运、堆码.2、质量保证注意事项1)、脚手架必须经过安全员验收合格后方可使用,作业人员必须认真戴好安全帽、系好安全带。2)、脚手架的验收和日常检查按照以下规定进行,检查合格后,方允许使用或继续使用:搭设完毕后;连续使用达6 个月;施工中中途停止使用超过15 天,在重新使用之前;在受到暴风或大雨、地震等强力因素作用之后;在使用过程中发现显著变形、沉降、拆除杆件和拉结及安全隐患存在的情况时。3)、操作架上严禁堆放必要的施工材料或重大荷载
58、,如钢管、模板、扣件、钢材等.4)、在架子的使用过程中,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.5)、外观质量:安全网总体颜色应当一致,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.6)、严禁架体与缷料平台、泵送混凝土及砂浆的输送管、龙门架、施工电梯附升架、塔机附着等连接或接触.3、安全施工措施1、材质及其使用的安全技术措施1)扣件的紧固程度宜在4050 Nm,并不大于65 Nm,对接扣件的抗拉承载力为3kN.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。2)
59、各杆件端头伸出扣件盖板边缘不小于100mm。3)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。4)外脚手架严禁钢竹、钢木混搭,禁止扣件、绳索、钢丝、竹篾、塑料混用.5)严禁将外径48mm 与51mm 的钢管混合使用.6)钢管和扣件均要现场取样送检,合格后方可使用。2、脚手架搭设的安全技术措施1)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须先告诉对方,并得到允许,以防坠落伤人。2)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.3)脚手架及时与结构拉结或采
60、取临时支顶,以保证搭设过程安全,未完成脚手架在每日收工前,一定要确保架子稳定。4)脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设的高度不得超过相邻连墙件以上两步.4、文明施工要求根据脚手架施工的特殊性,结合公司职业健康安全管理手册、程序文件,要求施工时做到:1、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,穿好防滑鞋等,现场严禁吸烟。2、进入施工现场的人员要爱护场内的各种绿化设施和标识牌,不得践踏草坪、损坏花草树木、随意拆除和移动标识牌。3、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。4、脚手架搭设人员必须是经考试合格的专业架子工,上岗人员定期体检,体检合格者方可发上岗证.凡
61、有高血压、贫血病的、心脏病及其他不适宜高空作业者,一律不得上脚手架操作。5、上架子作业人员上下均应走人行梯道,不准攀爬架子。6、护身栏、脚手板、挡脚板、密目安全网等影响作业班组支模时,如需要拆改时,应由架子工来完成,任何人不得任意拆改。7、脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改,如需作局部拆改时,须经技术部同意后由架子工操作。8、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。9、不得将模板支撑、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.10、在架子上的作业人员不得随意拆动脚手架的所有拉结点和脚手板,以及扣件绑
62、扎扣等所有架子部件。11、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.12、脚手架使用时间较长,因此在使用过程中需要进行检查,发现地基下沉、杆件变形严重、防护不全、拉结松动等问题要及时解决。13、要保证脚手架体的整体性,不得与施工电梯等一并拉结,不得截断架体.14、施工人员严禁凌空抛掷杆件、物料、扣件及其他,材料、工具用滑轮和绳索运输,不得乱扔。15、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。16、脚手架堆放场做到整洁、摆放合理、专人保管,并建立严格领料手续.17、施工人员做到活完料净脚下清,确保脚手架施工材料不浪费。18、
63、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,拆下的扣件和钢丝要集中回收处理,应及时整理、检查,按品种、分规格堆放整齐,妥善保管。19、六级以上(含六级)大风、大雪、大雾、大雨天气停止脚手架作业。在冬期、雨期要经常检查脚手板、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。5、高空作业安全措施 高空作业必须严格按照高空作业操作规程执行.1搭设脚手架的材料应有合格证,各部件的焊接质量必须检验合格并符合设计要求。其上的铺板必须严密平整,防滑,固定可靠,孔洞应设盖板封严。2平台周围栏杆高度不得小于1。2m高,横档间距不大于350mm,底部设高度不小于180mm的挡
64、板,栏杆外侧满挂安全网。3高空作业人员必须经过专业技术培训及专业考试合格,持证上岗,并经体检合格后方可进场施工,并定期体检。作业时施工人员衣着要轻便,禁止穿硬底鞋、拖鞋、高跟鞋、带钉或易滑的各种鞋从事高空作业。4对进行高处作业的人员应进行安全技术教育及交底,落实防护措施和个人防护用品,否则,不得进行施工。5操作人员必须拴安全带,入场人员必须戴安全帽。6高处作业中所用的物料,应堆放平整,不妨碍通行和装卸.工具应随手放入工具袋,不得乱置或向下丢弃物品。传递物品禁止抛掷。7雨天和雪天进行高处作业时,必须采取可靠的防滑、防寒和防冻措施,冰、雪应及时清除,大风雨后应对设施逐一检查、修缮。8高空作业在操作台上满铺木架板,侧边设防护杆加竹胶板封闭,然后挂密目安全网,安全网与钢管连接必须牢固.9因作业必须临时拆除或变动安全防护设施时,必须经施工负责人同意,并采取相应的可靠措施后方可进行.作业后应及时恢复.