1 工程概况 ............................................................... 1 2 编制依据 ............................................................... 2 3 脚手架选型设计及要求 ................................................... 2
3.1 脚手架基本要求 ................................................... 2 3.2 落地双排扣件式钢管脚手架设计 ..................................... 3 3.3 悬挑式脚手架设计 ................................................ 10 3.4 其他构造 ........................................................ 13 3.5 卸料平台 ........................................................ 13 3.6 脚手架出入口的构造 .............................................. 15 3.7 脚手架的拆除要求 ................................................ 17 4 施工部署 .............................................................. 18
4.1 安全管理小组 .................................................... 18 4.2 劳动力准备 ...................................................... 18 4.3 材料准备 ........................................................ 18 5 质量要求 .............................................................. 19
5.1 构配件允许偏差 .................................................. 19 5.2 脚手架搭设的允许偏差和检验方法 .................................. 19 5.3 扣件拧紧抽样检查数自及质量判定标淮 .............................. 20 6 安全措施 .............................................................. 20
6.1 脚手架搭设的安全技术措施 ........................................ 20 6.2 脚手架上施工作业的安全技术措施 .................................. 21 6.3 脚手架拆除的安全措施 ............................................ 21 7 文明、环保施工措施 .................................................... 22
7.1 整体要求 ........................................................ 22 7.2 具体要求 ........................................................ 22 8 计算书 ................................................................ 23 附:施工现状平面图
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1 工程概况
工程地理位置:北京日报报业集团新闻采编中心工程位于北京市东城区建国门内
大街20号。本工程为框架-剪力墙结构,地下四层;地上为十一层。地上结构总高度为45m,电梯机房及屋面设备间高度为49m。
外墙脚手架设计:东西两侧设计为梁式悬挑脚手架,南北两侧为双排落地式钢管脚手架,其中南侧在弧形截面中进行阶梯式搭设,架体连接不小于一层;东西两侧悬挑位置分别在地上主体结构的二层和七层。悬挑脚手架与落地式脚手架进行有效的连接(全封闭处理)。
主体结构施工现状图见图1-1(后附)、整体效果图见图1-2。
图1-2 脚手架整体效果
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2 编制依据
本施工方案编制依据见表2-1。 序号 1 2 3 4 5 6 规范、规程、图纸 建施、结施图纸(北京日报新闻采编中心工程) 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(2002版) 建筑施工高处作业安全技术规范 建筑施工安全检查标准 北京市建筑工程施工安全操作规程 钢管脚手架、模板支架安全规程 编号 2009.9 JGJ130-2001 JGJ80-91 JGJ80-99 DBJ01-62-2002 DB11T583-2008 备注 3 脚手架选型设计及要求
按照现场状况及实际需要,脚手架选用落地式钢管脚手架与悬挑式脚手架相结合的组合式脚手架进行搭设、施工。东西两侧设计为悬挑式钢管脚手架,南北两侧为双排落地式钢管脚手架,其中南侧在弧形截面中进行阶梯式搭设,架体连接不小于一层;东西两侧悬挑位置分别在地上主体结构的二至五层、六至九层和十层至十一层。悬挑脚手架与落地式脚手架进行有效的连接(全封闭处理)。 3.1 脚手架基本要求
3.1.1 管理要求
1、供应商必须向购买、租用构配件的使用单位提供销售许可证、营业执照、备案登记凭证、产品合格证、检测报告等质量证明文件,并对其提供的构配件质量负责。
2、构配件进入施工现场时进行检查和验收,并应在施工现场随机抽样,委托具有资质的检测单位进行力学性能检测。
3、脚手架的搭设与拆除编制专项施工方案,并经具有审批权限的相关人员审批。 4、脚手架搭设、拆除施工前,依据专项施工技术方案进行安全技术交底并作出记录。
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5、脚手架搭设、拆除施工作业人员经专业培训,并持证上岗。 3.1.2 构配件 1、钢管符合下列规定:
①钢管选用符合现行国家标准GB/T13973《直缝电焊钢管》中Q235-A级的普通用钢,其材质性能符合国家标准GB/T700《碳素结构钢》的有关规定。
②钢管规格φ48³3.5mm,壁厚最小值不得小于3mm。
2、扣件采用可锻铸铁制造,其材质符合现行国家标准GB15831《钢管脚手架扣件》的有关规定。
3、悬挑脚手架的悬挑梁(架)及U型螺栓连接件,符合现行国家标准GB/T700《碳素结构钢》中Q235-A级钢或GB/T1591《低合金高强度结构钢》的有关规定。
4、钢丝绳符合现行国家标准GB/T8918《钢丝绳》的规定。
5、脚手板符合现行行业标准JGJ130《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的规定。
6、安全网符合现行国家标准GB5725《安全网》及GB16909《密目式安全网》的规定。
3.2 落地双排扣件式钢管脚手架设计
3.2.1 选用条件
按照DB11/T583-2008落地式钢管脚手架规定见表3-1。
表3-1 落地双排扣件式钢管脚手架
项 目 支撑脚手架的楼、地面 要 求 说 明 满足承载力要求;地面坚实脚手架坐落于回填土上时,平整、排水通畅 满足钢管、扣件及其配件的要求 ≤50m ≤2kN/㎡ ≤3kN/㎡ ≤3 3
回填土应经处理并夯实 详见上3.1.2 装修用 结构用 装修用 钢管、扣件及其他配件 搭设高度 作业层活荷载标准值 作业层数量
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≤2 结构用 作业层垂直高度大于12m铺设脚手板层数 ≤3 时,应铺设隔层脚手板或隔层安全网 3.2.2 现场施工条件
主体结构北侧为地下一层的汽车坡道顶板和汽车坡道(标高为±0.00m,最低处标高-3.6m),南侧为地下二层顶板,为首层地面(标高为±0.00m),东侧为肥槽回填土地面(地面标高约为-0.4m),西侧为自行车坡道后施工,仍为回填土地面(标高约为-3.6m)。详细见主体结构施工现状图1-1。(见后附件)
4.2.3 落地双排扣件式脚手架设计
按照规范及现场施工条件,脚手架设计见表3-2。
表3-2 落地双排扣件式钢管脚手架架体构造及参数
本工程落地双排扣件式钢管项 目 构造参数 脚手架标准搭设高度为45m。 立杆横距 立杆纵距 立杆步距 内立杆距建筑结构外皮 3.2.4 搭设要求
1、脚手架底部应铺设通长脚手板,同时增设专用底托。 2、立杆搭设应符合下列规定:
①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,高低差不应大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。见图3-1。
1.05m 1.5m 1.5m 0.45m 符合规范要求 符合规范要求 符合规范要求 符合规范要求 4
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h满铺脚手板或设置底托≤1000lala不同基础高度架体搭设
图3-1 不同基础高度架体搭设构造要求
②北侧汽车坡道顶板与汽车坡道落差达到5m,此汽车坡道(下沉部位)的脚手架加固采用增加连墙件进行加固处理,适用钢管与墙、柱进行刚性连接。
③立杆接长除顶层顶步外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。 ④立杆顶端高出檐口上皮1.5m,女儿墙1m;本工程统一高度为1.5m。 3、水平杆搭设应符合下列规定(水平按节点设置见图3-2): ①纵向水平杆应设置在立杆内侧,其长度不宜小于3跨。 ②纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接,也可采用搭接。
③横向水平杆应放置在纵向水平杆上部,靠墙一端至墙装饰面距离不宜大于100mm。 ④主节点处必须设置横向水平杆。
⑤杆件接头应交错布置,两根相邻杆件接头不应设置在同步或同跨内,接头位置错开距离不应小于500mm,各接头中心至主节点的距离不宜大于纵距的1/3。
⑥搭接接头的搭接长度不应小于1m,应采用不少于3个旋转扣件固定。
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≤2000h 中国建筑第八工程局有限公司 外墙脚手架搭、拆施工方案
≥500a≤la/315001500a≤la/3500不同步距杆件接头不同步距杆件接头
图3-2 水平杆件接头搭设
4、扫地杆设置应符合下列规定:
①纵向扫地杆必须连续设置,钢管中心距地面不得大于200mm。 ②脚手架底部主节点应设置横向扫地杆,其位置应在纵向扫地杆下方。 5、剪刀撑设置应符合下列规定:
①本工程南侧落地式脚手架采用断续剪刀撑设置;剪刀撑应在脚手架外侧两端由底部到顶部连续设置,剪刀撑之间的净距离不应大于15m。剪刀撑设置见图3-3。北侧落地式脚手架设置为连续剪刀撑,连续剪刀撑见图3-4。
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1050300 中国建筑第八工程局有限公司 外墙脚手架搭、拆施工方案
②剪刀撑杆件接长可采用搭接或对接,斜杆与立杆交接点必须设扣件连接。
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~45°60断续剪刀撑设置
图3-3 断续剪刀撑设置构造
45°~60连续剪刀撑设置
图3-4 连续剪刀撑设置构造
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6、架体通过连墙件与建筑物主体结构连接牢固。连墙件的设置应符合下列规定: ①架体的连墙件与结构的连接为刚性连接,连墙件竖向间距2m,横向间距连接点。连墙件做法见图3-5。
连墙件拉结柱子构造连墙件拉结窗口构造连墙件拉结剪力墙构造
图3-5 连墙件拉结构造
②连墙件应靠近主节点设置,距离主节点不得大于300mm。
③开口型脚手架的两端及脚手架的开口处必须设置连墙件;连墙件采用双扣件与结构拉结。连墙件连接要求2步3跨。
④由于本工程的跨度为8米,因此在结构梁上需要埋置预埋件与外墙脚手架进行有效拉结,平均4米,小于计算中的3跨。见图3-6。
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连墙件拉结梁构造
图3-6 连墙件拉结梁构造
7、扣件安装应符合下列规定:
①螺栓拧紧力矩应控制在40~65N²m之间。
②主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。
③对接扣件开口应朝上或朝内。
④各杆件断头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
8、连墙件、剪刀撑、横向斜撑应随立杆、纵横向水平杆同时搭设。 9、脚手板的设置应符合下列规定:
①作业层脚手板应铺满铺稳,离开施工墙面不宜大于100mm。
②脚手板应设置在不少于三根的横向水平杆上,可采用对接平铺,也可采用搭接铺
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设。
③脚手板对接平铺时,接头处必须设两根横向水平杆,脚手板的外伸长度取130~150mm;脚手板搭设时,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度应大于200mm,其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。
④作业层端部脚手板探头长度应取130~150mm,其板长两端均应与支撑杆可靠固定。
10、搭设高度大于30m的双排脚手架采用钢丝绳保险体系,钢丝绳不得参与受力分析。拉结点点的设置参见表4-2 落地双排扣件式钢管脚手架架体构造。
11、铺板层小横杆设置间距不得大于立杆纵距的1/2。
12、电梯、物料提升机、卸料平台等需要断开或开口处除设置连墙件外还需设置横向斜撑。横向斜撑设置构造见图3-7。
图3-7 架体开口处加强做法
3.3 悬挑式脚手架设计
东西两侧选用悬挑脚手架(梁式),悬挑部位分别是地上二层、六层、十层三步完
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成,悬挑高度分别是16m、16m、12m;地上首层至地上二层临时采用落地式双排脚手架。
3.3.1 悬挑脚手架设计构造 悬挑脚手架设计构造见表4-3。
表4-3 悬挑钢管脚手架架体构造及参数
搭设高度 立杆横距 立杆纵距 立杆步距 H≤16m 0.9m 1.50m 1.50m 二层至五层为16m,六层至九层16m,十至顶层最高位12m(电梯机房)。 符合规范要求 符合规范要求 符合规范要求 悬挑长度1.4m,锚固段中线位置为3.1m,总长度为4.5m,在楼梯间及工字钢选用 16#工字钢 电梯井的长度分别是6m和5m。对于悬挑架在悬挑部位采用钢丝绳进行构造拉结,计算中钢丝绳不参与受力分析。 3.3.2 搭设要求
1、悬挑梁的位置间距要与现场实际结合,标准间距为1.5m(纵向),且不能大于1.5m;按照此间距进行划分、确定在结构上设置预埋件。
2、悬梁的长度取悬挑长度的2.5倍,本工程的悬挑长度为1.4m,则钢梁长度不应小于3. 5m,长度设置为4.5m;悬挑支设点应设置在主体结构上,且能承受架体的荷载;悬挑端应按梁长度起拱0.5%~1%(见图3-8)。
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DN钢管与钢梁焊接牢固0.5%~1%-100³150³10木楔子塞紧200~300400悬挑钢梁穿墙做法200~300DN钢管与钢梁焊接牢固0.5%~1%悬挑钢梁楼板做法图3-8 悬挑梁构造做法
3、悬挑梁末端采用两道预埋在楼板中的几字型埋件固定,锚固在楼板上,同时使用脚手架进行顶撑在上层楼板上。
4、预埋几字型埋件的直径为20mm,宽度为120mm。见下图3-9构造做法。
φ加工成型穿工字钢,缝隙使用木楔子塞紧
图3-9 悬挑梁预埋件构造做法
5、悬挑梁应按架体立杆位置对应设置,每一纵距设置一根。
6、悬挑架体的立杆、水平杆、扫地杆、扣件及横向斜撑的搭设与落地双排脚手架相同。
7、悬挑架的外立面剪刀撑设置应自下而上连续设置。设置详细要求参落地式双排
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脚手架。
8、内立杆距外墙皮距离为不大于500mm,不小于400mm,以方便外墙模板操作施工。 3.4 其他构造
3.4.1 九层顶板处理
在南侧局部10层楼面搭设落地式双排脚手架,架体与其他三侧进行全封闭搭设,搭设高度为12m,直接搭设在10层楼面上。在此部位的9层顶板满堂脚手架在结构顶板混凝土强度未达到100%之前不予拆除。
3.4.2 围护结构
围护结构包括洞口、邻边、电梯井口、楼梯侧边等,搭设高度不小于1.2m,并与主体结构有效连接牢固,水平杆不少于两道,下口设置不小于120mm高的挡脚板。 3.5 卸料平台
卸料平台设置在主体结构的北侧,按照两台塔吊的布置要求,在南侧设置两个。位置分别设置在靠近塔吊东西两侧,东侧为4~5轴间,西侧设置在11~12轴间。
从经济、实用的角度考虑,卸料平台设计为悬挑式型钢平台,大小为4.0m³2.5m³1.25m(长³宽³高),悬挑长度为4m。平台上要设有限定荷载标牌,本工程卸料平台限重为1.5t。
主梁、次梁分别采用[18工字钢、I 16槽钢,所有构件均为螺栓连接,即为铰接。防护栏采用φ48³3.5钢管,分别在高60cm、120cm处设立两道,并与四周工字钢焊接。四周工字钢外侧面及防护栏杆均统一颜色油漆标识,并满布密目安全网。平台每侧设两根6³37、φ22钢丝绳,每根绳设夹具三个。钢丝绳与卸料平台钢管架接触处垫橡胶胶皮,以缓冲钢丝绳的拉力。钢丝绳通过梁上预埋φ16拉环连接,但两根钢丝绳不得拉接于同一个对拉螺栓孔,并且梁上预留的拉环要保证能让上述钢丝绳穿过。平台底面设50mm厚的脚手板,满铺、铺牢、两端用8号镀锌铁丝捆紧,并在四周设150mm高踢脚板。卸料平台效果图见下图3-10、图3-11、图3-12。
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图3-10 卸料平台剖面图
图3-11 平面效果图
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图3-12 整体效果图
3.6 脚手架出入口的构造
1、出入口设在楼体南侧,跨越三步三跨,大小为4.0m*5.4m(宽*高)出入口处再搭设6.0m*4.0m*6.0m(长*宽*高)的防护棚,两侧用密目安全网封闭,上铺50mm厚双层脚手板。
2、在出人口两侧的内、外排单立杆处分别增设一根辅立杆,并高于门洞口1~2步,立柱用短管斜撑相互联系。上方悬空立柱处增加两根斜杆,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,以保证立柱悬空处的整体性。门洞两侧分别增加两根斜腹杆,并用旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端上,旋转扣件中心线至主节点的距离在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。
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双层防砸、防水板,满铺脚手板。防护棚脚手架搭设
图3-13 通道出入口设置
3、施工马道设置为一跑,详见下图搭设要求。
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施工马道采用单跑3.7 脚手架的拆除要求
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,而后拆小横杆、大横杆、立杆等(一般的拆除顺序为:安全网→栏杆→脚手板→剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆)。
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、一杆一清。拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣。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,分段拆除高差不应大于2步,如高差大于2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(约6.5m)时,应先在适当位置搭临时抛
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撑加固,后拆连墙件。
4 施工部署
4.1 安全管理小组
安全生产、文明施工是企业生存与发展的前提条件,是达到无伤亡事故的必然保障,也是项目创建“北京市文明安全工地”的根本要求。为此成立以项目经理为组长,项目副经理为副组长的安全防护小组,责任分工如下:
组长:项目经理(顾建兵)—负责总体协调部署 副组长:项目生产经理(刘应旺)—负责指挥协调工作
组 员:曾毅、陈军祥、朱高学、李连荣、华平、吴建宏、熊其中、任可昌 贾丙奇、李志辉、刘勇 —负责具体实施、检查、监督工作。 4.2 劳动力准备
工 种 架子工 测量工 4.3 材料准备
名称 钢管 脚手板 密目安全网 水平安全网 直角扣件 旋转扣件 对接扣件 钢丝绳 钢丝绳 挡脚板(多层板)
人数 40 2 任 务 负责架子搭设及拆除 负责脚手架垂直度控制 数量 40000m 56m3 1400块 200块 6500个 3600个 3500个 若干 若干 600m 18
规格 φ48*3.5mm 厚5cm、宽20~30cm 1.5*6m 6*19、φ15.5 6*19、φ20.0 150³6000³15 中国建筑第八工程局有限公司 外墙脚手架搭、拆施工方案
5 质量要求
5.1 构配件允许偏差 序号 项目 允许偏差Δ(mm) 检查工具 钢管尺寸 1 外径48mm -0.5 壁厚3.5mm -0.5 游标卡尺 2 钢管两端面斜切偏差Δ 1.7 塞尺、拐角尺 3 钢管外表面锈蚀深度(Δ=Δ1+Δ2) ≤0.05 游标卡尺 立杆钢管弯曲 3m≤l≤4m ≤12 4 3m≤l≤4m ≤20 钢尺板 水平杆、斜杆的钢管弯曲 l≤6.5m ≤30 5.2 脚手架搭设的允许偏差和检验方法
检查项技术要求 允许偏差 方法次 项目 Δ10 与工具 表面 坚实平整 排水 不积水 1 地基基础 垫板 不晃动 底座 不滑动 观察 不沉降 -10 最后验图略详见 2 立杆垂直度 收垂直 ±100 JGJ130-2001(2002 度 版)P41~42表8.2.4 游标卡尺 下列脚手架允许偏差(mm) 搭设中检查 总 高 度 偏差的高度 (m) 50m 40m 20m 用经 H=2 ±7 纬仪3 H=10 ±20 ±7 或吊 H=20 ±40 ±25 线和 H=30 ±60 ±50 ±7 卷尺 H=40 ±80 ±75 ±50 H=50 ±100 ±100 ±100
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4 间距 步距 纵距 横距 一根杆的两端 中间档次用插入法 ±20 ±50 ±20 ±20 图略,详见JGJ130-2001(2002版)P41~42 图略,详见JGJ130-2001(2002版)P41~42 钢板尺 水平仪或水平尺 钢板尺 5 6 纵向水平杆同跨内两高差 根纵向水 ±10 平杆高差 双排脚手架横向水平杆外伸-50 外伸长度偏差 500mm 5.3 扣件拧紧抽样检查数自及质量判定标淮 项次 1 2 检查项目 连接立杆与纵(横)杆或剪力撑的扣件;接长立杆、纵向水平杆或剪刀撑的扣件 连接横向水平杆与纵向水平杆的扣件(非主节点处) 安装扣件数量(个) 1500~3500 1500~3500 抽检数量(个) 50 50 允许的不合格数 5 10 6 安全措施
6.1 脚手架搭设的安全技术措施
1、脚手架的基础必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%以上才能施工。
2、搭设过程中划出工作标志区,禁止行人进人、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,以防坠落伤人。
3、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。
4、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,一定要确保架子稳定。
5、脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不得超过相邻连墙件以上两步。
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6、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牌一块。
7、外脚手架的卸荷严格采用φ15.5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。
6.2 脚手架上施工作业的安全技术措施
1、结构外脚手架每支搭一层,支搭完毕后,经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。
2、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。
3、结构施工时不允许多层同时作业,装修施工时同时作业层数不超过两层,临时性用的悬挑架的同时作业层数不超过1层.
4、当作业层高出其下连墙件3.6m以上、且其上尚无连墙件时,应采取适当的临时撑拉措施。
5、各作业层之间设置可靠的防护栅栏,防止坠落物体伤人.
6、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。
6.3 脚手架拆除的安全措施
1、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工作。
2、架体拆除前,必须查看施工现场环境,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。
3、拆架时应划分作业区,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。
4、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。
5、在拆架时,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。
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6、每天拆架下班时,不应留下隐患部位。
7、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电事故。
8、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。 9、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。 10、拆下的零配件要装入容器内,用吊篮吊下;拆下的钢管要绑扎牢固,双点起吊,严禁从高空抛掷。
7 文明、环保施工措施
7.1 整体要求
本工程位于北京市东城区建国门内大街20号,北临长安街、西侧为北京市政府办公室大楼,且本工程为北京市重点工程,为保证本工程的绿色施工、标准化施工,所有外墙脚手架的颜色要求整齐统一、外贴悬挂标语要统一、安全网的规格尺寸要统一。此统一规划要求由本项目安全、环保部进行统一协调。 7.2 具体要求
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示牌,不得践踏草坪、损坏花草树木、随意拆除和移动标示牌。
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,凡患有高血压、贫血病、心脏病及其他不适于高空作业者,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,如需做局部拆改时,须经技术部同意后由架子工操作。
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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、缆风绳、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接点和脚手板,以及扣件绑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。
13、要保证脚手架体的整体性,不得与井架、升降机一并拉结,不得截断架体。 14、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。
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,并建立严格领退料手续。 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、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。
19、五级以上大风、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、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。
8 计算书
落地式扣件钢管脚手架计算书
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49.0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1.05米,立杆的步距1.50米。
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采用的钢管类型为48³3.0,连墙件采用2步3跨,竖向间距3.00米,水平间距4.50米。
施工均布荷载为3.0kN/m2,同时施工2层,脚手板共铺设2层。 一、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。
1.均布荷载值计算
小横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值 P2=0.350³1.500/3=0.175kN/m 活荷载标准值 Q=3.000³1.500/3=1.500kN/m
荷载的计算值 q=1.2³0.038+1.2³0.175+1.4³1.500=2.356kN/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 计算公式如下:
M=2.356³1.0502/8=0.325kN.m =0.325³106/4491.0=72.300N/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 计算公式如下:
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荷载标准值q=0.038+0.175+1.500=1.713kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.0³1.713³1050.04/(384³2.06³105³107780.0)=1.221mm 小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求! 二、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,在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
小横杆的自重标准值 P1=0.038³1.050=0.040kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.350³1.050³1.500/3=0.184kN 活荷载标准值 Q=3.000³1.050³1.500/3=1.575kN
荷载的计算值 P=(1.2³0.040+1.2³0.184+1.4³1.575)/2=1.237kN
大横杆计算简图 2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为大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=0.08³(1.2³0.038)³1.5002+0.267³1.237³1.500=0.504kN.m =0.504³106/4491.0=112.155N/mm2
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大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算
最大挠度考虑为大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:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=0.677³0.038³1500.004/(100³2.060³105³107780.000)=0.06mm 集中荷载标准值P=0.040+0.184+1.575=1.799kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.883³1799.070³1500.003/(100³2.060³105³107780.000)=5.15mm 最大挠度和 V=V1+V2=5.209mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150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=0.038³1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.350³1.050³1.500/2=0.276kN 活荷载标准值 Q=3.000³1.050³1.500/2=2.362kN
荷载的计算值 R=1.2³0.058+1.2³0.276+1.4³2.362=3.707kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
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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0.1394 NG1 = 0.139³49.000=6.831kN
(2)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 = 0.350³2³1.500³(1.050+0.400)/2=0.761kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、木脚手板标挡板,准值为0.14
NG3 = 0.140³1.500³2/2=0.210kN
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.005³1.500³49.000=0.367kN
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.169kN。
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 = 3.000³2³1.500³1.050/2=4.725kN 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)的规定采用:W0 = 0.450
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 = 1.250
Us —— 风荷载体型系数:Us = 1.000
经计算得到,风荷载标准值Wk = 0.7³0.450³1.250³1.000 = 0.394kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
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N = 1.2NG + 0.85³1.4NQ 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 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.85³1.4Wklah2/10 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)。 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=16.42kN;
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.27;
i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=2.60m; 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=1.50; A —— 立杆净截面面积,A=4.24cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.49cm3;
—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 = 144.40 [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
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其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=15.43kN;
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.27;
i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=2.60m; 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 = 1.50 A —— 立杆净截面面积,A=4.24cm2;
W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.49cm3;
MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW = 0.158kN.m; —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 = 170.89 [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 < [f],满足要求! 六、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:
其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K = 1.339kN; NQ —— 活荷载标准值,NQ = 4.725kN;
gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值,gk = 0.139kN/m;
经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 90.189米。 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:
经计算得到,不考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。 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:
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其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K = 1.339kN; NQ —— 活荷载标准值,NQ = 4.725kN;
gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值,gk = 0.139kN/m;
Mwk —— 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,Mwk = 0.133kN.m; 经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 72.187米。 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:
经计算得到,考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。 七、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
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 ³ wk ³ Aw
wk —— 风荷载基本风压标准值,wk = 0.394kN/m2;
Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw = 3.00³4.50 = 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 = 5.000 经计算得到 Nlw = 7.442kN,连墙件轴向力计算值 Nl = 12.442kN 连墙件轴向力设计值 Nf = A[f]
其中 —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=40.00/1.60的结果查表得到=0.93;
A = 4.24cm2;[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf = 81.039kN Nf>Nl,连墙件的设计计算满足要求!
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八、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
其中 p —— 立杆基础底面的平均压力 (N/mm2),p = N/A;p = 65.67 N —— 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN);N = 16.42 A —— 基础底面面积 (m2);A = 0.25
fg —— 地基承载力设计值 (N/mm2);fg = 200.00 地基承载力设计值应按下式计算 fg = kc ³ 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 = 200.00 地基承载力的计算满足要求! 梁式悬挑脚手架计算
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)。 计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为16.0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。 采用的钢管类型为48³3.0,
连墙件采用2步3跨,竖向间距3.00米,水平间距4.50米。 施工均布荷载为3.0kN/m2,同时施工2层,脚手板共铺设2层。
悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.50米,建筑物内锚固段长度2.50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。 一、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。
1.均布荷载值计算
小横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m
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脚手板的荷载标准值 P2=0.350³1.500/3=0.175kN/m 活荷载标准值 Q=3.000³1.500/3=1.500kN/m
荷载的计算值 q=1.2³0.038+1.2³0.175+1.4³1.500=2.356kN/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 计算公式如下:
M=2.356³0.9002/8=0.239kN.m =0.239³106/4491.0=53.118N/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 计算公式如下:
荷载标准值q=0.038+0.175+1.500=1.713kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.0³1.713³900.04/(384³2.06³105³107780.0)=0.659mm 小横杆的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求! 二、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,在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。
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1.荷载值计算
小横杆的自重标准值 P1=0.038³0.900=0.035kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.350³0.900³1.500/3=0.157kN 活荷载标准值 Q=3.000³0.900³1.500/3=1.350kN
荷载的计算值 P=(1.2³0.035+1.2³0.157+1.4³1.350)/2=1.060kN
大横杆计算简图 2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为大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=0.08³(1.2³0.038)³1.5002+0.267³1.060³1.500=0.433kN.m =0.433³106/4491.0=96.397N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算
最大挠度考虑为大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:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度
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V1=0.677³0.038³1500.004/(100³2.060³105³107780.000)=0.06mm 集中荷载标准值P=0.035+0.157+1.350=1.542kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.883³1542.060³1500.003/(100³2.060³105³107780.000)=4.41mm 最大挠度和 V=V1+V2=4.473mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150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=0.038³1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.350³0.900³1.500/2=0.236kN 活荷载标准值 Q=3.000³0.900³1.500/2=2.025kN
荷载的计算值 R=1.2³0.058+1.2³0.236+1.4³2.025=3.188kN 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0.1394 NG1 = 0.139³16.000=2.230kN
(2)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 = 0.350³2³1.500³(0.900+0.400)/2=0.683kN
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(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、木脚手板标挡板,准值为0.14
NG3 = 0.140³1.500³2/2=0.210kN
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.005³1.500³16.000=0.120kN
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.243kN。
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 = 3.000³2³1.500³0.900/2=4.050kN 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)的规定采用:W0 = 0.450
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 = 1.250
Us —— 风荷载体型系数:Us = 1.200
经计算得到,风荷载标准值Wk = 0.7³0.450³1.250³1.200 = 0.472kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.85³1.4NQ 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.85³1.4Wklah2/10 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)。 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
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其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=9.56kN;
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.27;
i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=2.60m; 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=1.50; A —— 立杆净截面面积,A=4.24cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.49cm3;
—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 = 84.09 [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=8.71kN;
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.27;
i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=2.60m; 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 = 1.50 A —— 立杆净截面面积,A=4.24cm2;
W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.49cm3;
MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW = 0.190kN.m; —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 = 118.87
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[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 < [f],满足要求! 六、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
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 ³ wk ³ Aw
wk —— 风荷载基本风压标准值,wk = 0.472kN/m2;
Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw = 3.00³4.50 = 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 = 5.000 经计算得到 Nlw = 8.930kN,连墙件轴向力计算值 Nl = 13.930kN 连墙件轴向力设计值 Nf = A[f]
其中 —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=40.00/1.60的结果查表得到=0.93;
A = 4.24cm2;[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf = 81.039kN Nf>Nl,连墙件的设计计算满足要求! 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
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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 = 2500mm,ml = 400mm,m2 = 1300mm; 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=1.2³3.24+1.4³4.05=9.56kN 水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.2³26.10³0.0001³7.85³10=0.25kN/m k=1.50/2.50=0.60 kl=0.40/2.50=0.16 k2=1.30/2.50=0.52 代入公式,经过计算得到 支座反力 RA=26.043kN 支座反力 RB=-6.305kN 最大弯矩 MA=16.531kN.m
抗弯计算强度 f=16.531³106/(1.05³141000.0)=111.659N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 受脚手架作用集中计算荷载 N=3.24+4.05=7.29kN
水平钢梁自重计算荷载 q=26.10³0.0001³7.85³10=0.21kN/m 最大挠度 Vmax=7.285mm
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3000.0mm
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水平支撑梁的最大挠度小于3000.0/400,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》(GB50017-2003)附录B得到: b=1.58
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0.876
经过计算得到强度 =16.53³106/(0.876³141000.00)=133.81N/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受力R=6.305kN 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》10.9.8[f] = 50N/mm2;
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[6305³4/(3.1416³50³2)]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
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其中 N —— 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 6.31kN; 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6305.12/(3.1416³20³1.5)=66.9mm。
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 = 6.31kN; 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=15.87N/mm2; 经过计算得到公式右边等于153.7kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求! 卸料平台计算书
计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。 悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。
由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大,因此必须严格地进行设计和验算。
平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度4.00m,悬挑水平钢梁间距(平台宽度)2.50m。 次梁采用[16a号槽钢U口水平,主梁采用[18a号槽钢U口水平,次梁间距1.00m。 施工人员等活荷载2.00kN/m2,最大堆放材料荷载15.00kN。 一、次梁的计算
次梁选择[16a号槽钢U口水平槽钢,间距1.00m,其截面特性为 面积A=21.95cm2,惯性距Ix=866.20cm4,转动惯量Wx=108.30cm3,回转半径ix=6.28cm
截面尺寸 b=63.0mm,h=160.0mm,t=10.0mm
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1.荷载计算
(1)面板自重标准值:标准值为0.35kN/m2; Q1 = 0.35³1.00=0.35kN/m (2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2; Q2 = 2.00³1.00=2.00kN/m (3)槽钢自重荷载 Q3=0.17kN/m
经计算得到,静荷载计算值 q = 1.2³(Q1+Q2+Q3) = 1.2³(0.35+2.00+0.17) = 3.02kN/m
经计算得到,活荷载计算值 P = 1.4³15.00=21.00kN 2.内力计算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下
最大弯矩M的计算公式为
经计算得到,最大弯矩计算值 M = 3.02³2.502/8+21.00³2.50/4=15.49kN.m 3.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] = 205.00N/mm2;
经过计算得到强度 =15.49³106/(1.05³108300.00)=136.19N/mm2; 次梁槽钢的抗弯强度计算 < [f],满足要求! 4.整体稳定性计算
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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 b=570³10.0³63.0³235/(2500.0³160.0³235.0)=0.90 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0.743
经过计算得到强度 =15.49³106/(0.743³108300.00)=192.51N/mm2; 次梁槽钢的稳定性计算 < [f],满足要求! 二、主梁的计算
卸料平台的内钢绳按照《建筑施工安全检查标准》作为安全储备不参与内力的计算。
主梁选择[18a号槽钢U口水平槽钢,其截面特性为
面积A=25.69cm2,惯性距Ix=1272.70cm4,转动惯量Wx=141.40cm3,回转半径ix=7.04cm
截面尺寸 b=68.0mm,h=180.0mm,t=10.5mm 1.荷载计算
(1)栏杆自重标准值:标准值为0.30kN/m Q1 = 0.30kN/m
(2)槽钢自重荷载 Q2=0.20kN/m
经计算得到,静荷载计算值 q = 1.2³(Q1+Q2) = 1.2³(0.30+0.20) = 0.60kN/m 经计算得到,各次梁集中荷载取次梁支座力,分别为
P1=(1.2³(0.35+2.00)³0.50³2.50/2+1.2³0.17³2.50/2)=2.02kN P2=(1.2³(0.35+2.00)³1.00³2.50/2+1.2³0.17³2.50/2)=3.78kN P3=(1.2³(0.35+2.00)³1.00³2.50/2+1.2³0.17³2.50/2)+21.00/2=14.28kN
P4=(1.2³(0.35+2.00)³1.00³2.50/2+1.2³0.17³2.50/2)=3.78kN P5=(1.2³(0.35+2.00)³0.50³2.50/2+1.2³0.17³2.50/2)=2.02kN
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2.内力计算
卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算。
1
悬挑卸料平台示意图
2.02kN 3.78kN14.28kN 0.60kN/m3500 3.78kN 2.02kN
A 500B
悬挑卸料平台水平钢梁计算简图 经过连续梁的计算得到
13.8313.539.759.16
2.022.315.125.729.50
悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)
10.09
1.08315.215
悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)
0.0006.347
悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)
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各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=16.146kN,R2=12.109kN 支座反力 RA=12.109kN 最大弯矩 Mmax=15.215kN.m 3.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] = 205.00N/mm2; 经过计算得到强度 =15.215³106/1.05/141400.0+14.128³1000/2569.0=107.975N/mm2
主梁的抗弯强度计算强度小于[f],满足要求! 4.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,按照下式计算:
经过计算得到 b=570³10.5³68.0³235/(4000.0³180.0³235.0)=0.57 经过计算得到强度 =15.22³106/(0.565³141399.99)=190.36N/mm2; 主梁槽钢的稳定性计算 < [f],满足要求! 三、钢丝拉绳的内力计算:
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
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按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=21.454kN 四、钢丝拉绳的强度计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算,为 RU=21.454kN
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6³19、6³37、6³61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;
K —— 钢丝绳使用安全系数,取8.0。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.000³21.454/0.820=209.308kN。 选择6³37+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径21.5mm。 五、钢丝拉绳吊环的强度计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)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=21.454kN 钢板处吊环强度计算公式为
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[f] = 50N/mm2;
所需要的吊环最小直径 D=[21454³4/(3.1416³50³2)]1/2=17mm 六、操作平台安全要求:
1.卸料平台的上部位结点,必须位于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上;
2.斜拉杆或钢丝绳,构造上宜两边各设置前后两道,并进行相应的受力计算;
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3.卸料平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,建筑物锐角口围系钢丝绳处应加
补软垫物,平台外口应略高于内口; 4.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏;
5.卸料平台吊装,需要横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,经过检验才能松卸起重吊钩;
6.钢丝绳与水平钢梁的夹角最好在45-60度;
7.卸料平台使用时,应有专人负责检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复;
8.操作平台上应显著标明容许荷载,人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载,配专人监督。
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