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钢管脚手架专项施工方案作业方案

2024-05-13 来源:爱站旅游
导读钢管脚手架专项施工方案作业方案


1、编制依据

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脚手架工程专项施工方案

1.1施工图纸 1.2主要规范、规程

1.3宣城市职业教育中心(II标段)工程施工组织设计 1.4参考手册 2、施工部署

2.1安全防护领导小组

安全生产、文明施工是企业生存与发展的前提条件,是达到无重大伤亡事故的必然保障,也是我项目部创建“文明现场”、“样板工地”的根本要求。为此经理部成立以生产副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:姜玮(项目经理)——负责协调工作

副组长:周香明(项目现场负责人)——现场施工总指挥 组员:韦能武(技术负责人)——方案编制、技术交底 周祥(施工员)—— 现场施工协调

邹建新(安全员)——现场施工指挥、质量检查 2.2设计总体思路

结合本工程结构形式、实际施工特点,建筑物四周搭设落地式、全高全封闭的扣件式双排钢管脚手架。此架为一架三用,既用于结构施工和装修施工,同时兼作安全防护。荷载按培育修荷 载考虑,要求三层同时作业。根据设计单位提供的顶板承载极限值(活荷载5kN/m、恒荷载6kN/m)要进行顶板承载验算,若不满足要求,则须在地下1~2层的相应部位设回撑用的碗扣式钢管脚手架支撑。脚手架搭设采用双排双立杆。立杆距结构外沿0.35m,排距9横距)为1.1m、柱距为1.55m,大横杆步距为1.80m。

3、构造要求及技术措施

3.1扣件式钢管脚手架的构造要求及技术措施 3.1.1地基处理

基槽回填土采用2:8灰土分层夯实,密实度采用环刀取样进行试验,表面用C10砼进行硬化,厚度为10cm。四周外脚手架以硬化的回填土作为基础,所有的基础必须平整。基础上、底座下设置槽钢,布设必须平稳,不

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得悬空。并在四周距脚手架外立杆50cm,处设一浅排水沟。

3.1.2 立杆

全楼脚手架采用双排双立杆,立杆顶端高出结构檐口上皮1.5m,双立杆应采双管底座。立杆接头采用对接扣件连接,立杆与大横杆采用直角扣件连接。接头交错布置,两个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内,并在高度方向错开的距离不小于50cm;各接头中心距主节点的距离不大于60cm。

3.1.3 大横杆

大横杆置于小横杆之下,在立柱的内侧,用直角扣件与立柱扣紧;其长度大于3跨、不小于6m,同一步大横杆四周要交圈。大横杆采用对接扣件连接,其接头交错布置,不在同步、同跨内。相邻接头水平距离不小于50cm,各接头距立柱的距离不大于50cm。

3.1.4 小横杆

每一立杆与大横杆相交处(即主节点),都必须设置一根小横杆,并采用直角扣件扣紧在大横杆上,该杆轴线偏离主节点的距离不大于15cm。小横杆间距应与立杆柱距相同,且根据作业层脚手板搭设的需要,可在两立柱之间在等间距设置增设1~2根小横杆,其最大间距不大于75cm。小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于10cm;伸出里排大横杆距结构外边缘15cm,且长度不大于44cm。上、下层小横杆应在立杆处错开布置,同层的相临小横杆在立柱处相向布置。

3.1.5 纵、横向扫地杆

纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座下皮20cm处的立柱上,横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上。北侧裙房顶板存在较大高差,则将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立柱固定。靠边坡的立柱轴线到边坡的距离不小于50cm,并对此立杆:采取双向斜拉加固措施。

3.1.6 剪刀撑

本脚手架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式,随立柱、纵横向水平杆同步搭设,用通长剪刀撑沿架高连续布置。双立杆部位采用双杆通长剪刀撑,单立杆部位则采用单杆通长剪刀撑。剪刀撑每6步4跨设置一道,斜杆与地面的夹角在45°~60°之间。斜杆相交点处于同一条直线上,并沿架高连续布置。剪刀撑的一根斜杆扣在立柱上,另一根斜杆扣在小横杆伸出的端头上,两端分别用旋转扣件固定,在其中间增加2至4个扣结点。所有固定点距主节点距离不大于15cm。最下部的斜杆与立杆的连接点距地面的高度控制在30cm内。剪刀撑的杆件连接采用搭接,其搭接长度≥100cm,并用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端的距离≥10cm。横向斜撑搭设在主楼脚手架部位,在同节内、由底至顶层呈“之”字型、在里、外排立柱之间上下连续布置,斜杆应采用旋转扣件固定在与之相交的立柱或横向水平杆的伸出端上。除拐角处设横向斜撑外,中间应每隔6跨设置一道。

3.1.7 脚手板

脚手板采用松木、厚5cm、宽35~45cm、长度不少于3.5m的硬木板。在作业层下部架设一道水平兜网,随作业层上升,同时作业不超过两层。首层满铺一层脚手板,以上每隔六层也要满铺一层脚手板,并设置安全网及防护栏杆。 脚手板设置在三根横向水平杆上,并在两端8cm处用直径1.2mm的镀锌铁丝箍绕2~3圈固定。当脚手板长度小于2m时,可采用两根小横杆,并将板两端与其可靠固定,以防倾翻。脚手板应平铺、满铺、铺稳,接缝中设两根小横杆,各杆距接缝的距离均不大于15cm。靠墙一侧的脚手板离墙的距离不应大于15cm。拐角处两个方向的脚手板应重叠放置,避免出现探头及空挡现象。

3.1.8 连墙件

连接件采用刚性连执着,垂直间距为3.60m、水平间距为4.05m。连墙杆用Φ48×3.5的钢管,它与脚手架、建筑物的连接采用直角扣件。在结构每一外框架柱

处设一组双杆箍柱式拉杆与框架柱拉结。在顶板上丙框架柱间中点处,距结构处皮1.5m处预理II25钢筋(加工尺寸与悬挑架预埋件相同),用Φ48×3.5的钢管与脚手架可靠的转角处,于框架柱上双向设置上述箍柱式拉杆。在建筑物的首层置两道连墙件。连墙件横 竖向顺序排列、无匀布置、与架体和结构立面垂直,并尽量靠近主节点(距主节点的距离不大于30cm)。连墙杆伸出扣件的距离应大于10cm。底部第一根大横杆就开始布置连墙杆,靠近框架柱的小横杆可直接作连墙杆用。

3.1.9防护设施

脚手架要满挂全封闭式的密目安全网。密目网采用1.8×6.0m的规格,用风绳绑扎在模杆外立杆里侧。作业层网应高于平台1.2m,产基作业层下步架处设一道水平兜。在架内高度3.6m处设首层平网,往上每隔五步呀设隔层平网,施工层应设随层网。作业层脚 手架立杆于0.6m扼要1.2m处设有两道防护栏杆,底部侧面设18cm高的挡脚板。 3.2 卸料平台

从经济、实用的角度考虑,卸料平台设计为县挑式型钢平台,两楼各制2个,规格为5.0m×4.5m×1.5m(长×宽×高)悬挑长度为3.0m。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I10工字钢,10槽钢,所有构件均为螺栓连拦,即为铰接。防护栏采用Φ48×3.5钢管,分别在高75cm、150cm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均刷红白相间的油漆标识,并满布密目安全网。平台每侧两根6×19、Φ20.0钢丝绳,每根绳设夹具不少于三个。钢丝绳与卸料平台钢管架接触处垫像胶胶皮,以缓冲钢丝绳的拉力。钢丝绳通过梁上侧模对拉螺栓孔拉接,但两根钢丝绳不得拉结于同一个对拉螺栓孔,并且预留的梁上预留的孔洞要保证能让上述

钢丝绳穿 过,平台底面设5cm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18cm高的踢脚板。卸料平台自第2层至4层每层设一个。

3.3 脚手架出入口的构造

该出入口设在⑨ ~⑩轴之间,挑空两根立杆、跨越三步三跨,大小为4.5m×5.4m(宽×高)。出入口处再搭设6.0m×4.5m×6.0m(宽×高)的防护棚,上铺5cm厚的双层脚手板。在出入口两侧的内、外排单位杆处分别增设一辅立杆,并高于门洞口1~2步,立柱用短斜撑相互联系。上方悬 倾家荡产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余腹杆,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,必须接长时间对接扣件连接。

4、安全防护措施 4.1电梯井洞口防护措施

电梯井口设置不低于1.2m高的开启式防护门,用Φ12的螺纹钢筋、按水平间距30cm、竖向间距40cm焊制而成,并在防护门上要刷漆、上锁、挂牌。电梯井筒内每隔一层在入口处设置一个用Φ25钢筋、钢管及木板搭设的平台,中间一层用钢筋支托安全网一道,网上及平台以均不得存有杂物。电梯井内不准做垂直运输通道或拉圾通道。

4.2结构临边的防护措施

在结构四周边线内50cm处设置全封闭式护身栏,使用材料均采用Φ48×3.5钢管。其高度不低于1.2m、立杆间距不大于2.5m 、竖向每隔0.6m设一道通长大横杆、每隔一根立杆设一道三脚架。

洞钢管长度方向刷红白间隔的油漆、挂醒目标志牌;护身栏杆四周满挂密目安全网、白天设警示牌、夜间设红色标志灯;临边四周1m范围内不准堆料、停放机具。

4.3楼梯间防护措施

楼梯的侧边利用脚手架做安全防护,架子立管从梯井内搭设,侧边沿楼梯坡度方向做一道1.2m高的护身栏,侧边底部设18cm高的挡脚板。

4.4防雷避电措施

采用避雷针与大横杆连通、连地线与整幢建筑物楼层内避雷系统连成一体的措施。避雷针共设置4根避雷针,避雷针采用Φ12镀锌钢筋制作,高度不小于1m,设置在脚手架四角立杆上,并将所有最上层的大横杆全部连通,形成避雷网络。接地线采用40×4的镀锌扁钢,将立杆与整幢建筑物楼层内雷系统连成一体。接地线的连接于10cm2,并将表面油漆及氧化层清除,露出金属珧泽并涂以中性凡士林。接地线与建筑物楼层内避雷系统的设置按脚手架的长度不超过50m设置1个,位置不得选在人们经常走到的地方以避免跨免跨步电压的然害,防止拉地线遭机械伤害。两者的连执着采用焊接,焊接长度应大于2倍的扁钢宽度,焊完后再用接地阻测试仪测定电阻,要求冲击电阻不大于10Ω。同时应注意检查与其它金属物或埋地电缆之间的安全距离(一般不小于3m)以免发生击穿事故。

5.脚手架的搭设及拆除施工工艺

5.1落地式钢管脚手架塔设施工工艺

落地脚手架搭设的工艺流程为:场地平整、夯实 基础承载实难、材料配备 定位设置通长脚手板、钢底座 纵向扫地杆 立杆 横向扫地杆 小横杆 大横杆(搁栅) 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,并用小竹征点出立杆标记。垫板、底座应准确地放在定位线上,垫板必须铺放平稳,不得悬空;双管柱应采用双管底座,底座下垫枕木,并垂直于墙面设置。在搭设首层脚手架的过程中,沿四周每框架格内设一道斜支撑,拐角处双向增设,待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉结后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时,应采取临时稳定措施,直到连墙搭设完毕后方可拆除。双排架宜先立里排立杆,后立处排立杆。每排立杆宜先立两头的,再立中间的一根,互相看齐后,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,宜先立外排,后立内排。其余组件的搭设要求参见构造要求。

5.2卸料平台的施工工艺

卸料平台加工制作完毕经验收后格后方可吊装。吊装时,先挂好四角的吊钩,传发初次信号,但只能稍稍提升平台,放松斜拉钢丝绳,方可正式吊装,吊钩的四条引绳应等长,保证平台在起吊过程中平稳。吊装至预定位置后,先将平台工字钢与预埋件固定后,再将钢丝绳固定,紧固螺母及钢丝绳卡子,完毕后方可松塔吊吊钩,卸料平台安装毕后经验收合格后方可使用,卸料平台的限重牌应挂在该平台附近的明显位置。要求提升一次验收一次。

5.3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。所有连墙杆必须随脚手架拆除同步下降,严禁先瘵连墙件整层或数层拆除后再除脚手架,分段拆除高差不应大于2步,如高差大于2步,应增设连墙连加固。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势撑加固,后拆连墙件。

6、劳动力及材料、机具配备 6.1劳动力配备

工种 架子工 测量放线工 6.2材料配备 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 周转材料名称 钢管 扣件 扣件 扣件 胶合板 木方 密目安全网 安全竹笆 规格 Φ48×3.5 直角 回转 对接 915×1830×15 50×100 平网 单位 T 个 个 个 张 m m 张 23人数 20 2 任务 负责架子搭设及拆除 负责脚手架垂直度控制 数量 80 11000 1400 1400 4500 200 4000 4000 9 6.3机具配备 名称 架子扳手 力矩扳手 倒链 7、质量保证措施 7.1构配件允许偏差

序号 1 2 脚手板 块 200 数量 30把 2把 1把 备注 架子工搭设和拆除架子用 检查架子扣件拧紧力度是否达到要求 设整架子水平弯曲度 项目 无缝钢管尺寸外径48mm,壁厚3.5mm 钢管两端端面切斜偏差△ 钢管内外表面锈蚀深度,(△=△1+△2) 立杆钢管弯曲 3m≤1≤4m 3m≤1≤4m 允许偏差 -0.5 -0.5 1.70 示意图 检查工具 游标卡尺 塞尺、拐角尺 3 ≤0.50 游标卡尺 4 ≤12 ≤20 ≤30 金刚板尺 立平杆、斜杆的钢管弯曲,1≤6.5m 7.2脚手架搭设的允许偏差和检验方法 项次 项目 技术要求 允许偏差△(mm) 坚实平整 不积水 不晃动 不滑动、不沉降 示意图 检查方法与工具 1 2 表面 排水 地基基垫板 础 底座 最后难收垂直度 搭设中检查 偏差的高度(m) H=2 H=10 H=20 H=30 H=40 H=50 步距 间距 纵距 横距 一根杆的两端 同跨内两根纵向水杆高差 -10 +100 ±7 ±20 ±40 ±60 ±80 ±100 ±20 ±50 ±20 20 同上 观察 图略(详见JGJ130-2201(2002版)用经纬仪 41-42表8.2.4) 3 钢板尺 4 纵向水平杆高差 水平仪或水平尺 ±10 同上 5 水横杆外伸长度 外伸500mm 8.3扣件拧紧抽样检查数目及质量判定标准 项次 检查项目 -50 纲板尺 允许的不合格数 5 10 安装扣件数量(个) 提检数量(个) 1201~3200 1201~3200 50 50 连接立杆与纵(横)向水平杆1 或剪刀撑的扣件;接长杆、纵向水平杆或剪刀撑的扣件 连执着横向水平杆与纵向水2 平杆的扣件(非主节点处) 9、安全施工技术措施 9.1材质及其使用的安全技术措施

9.1.1扣件的紧固程度应在40~50N·m,并不大于65N·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,以防时雨,直角扣件安装时开口不得向下,以保证安全。

9.1.2各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。

9.1.3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。 9.1.4外脚手架严禁钢竹、钢木混搭,禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料混用。 9.2脚手架搭设的安全技术措施

9.2.1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,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。

9.2.2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,亚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,以防附落伤人。

9.2.3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。

9.2.4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疽定要确保架子稳定。

9.2.5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。

9.2.6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。

9.2.7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。

9.3脚手架上施工作业的安全技术措施

9.3.1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。

9.3.2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。

9.3.3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,临地性用的悬挑架的同时作业层数不超过1层。

9.3.4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。

9.3.5各作业层之间设置可靠的防护栏,防止坠落物体伤人。

9.3.6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。

9.4脚手架拆除的安全技术措施

9.4.1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。

9.4.2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、缆风绳、连墙杆及被拆架体各吊点、附件、电气装置情况山庄能提前拆除的尽量拆除掉。

9.4.3拆架时应划分作业区,周围设绳绑围栏或竖立警戒樗,地面应设专人指挥,禁非作业人员进入。

9.4.4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,应选 通知对方,以防坠落。

9.4.5在拆架时,不得中途换人,如必须换人,应将拆除情况交代清楚后方可离开。

9.4.6每天拆架下班时,不应留下隐患部位。

9.4.7拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线、以防触电事故。

9.4.8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。

9.4.9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。

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。

10、文明施工要求

根据脚手架工的特殊性,结合职业安全卫生的惯标精神,要求施工时作到如下:

10.1进入施工现场的人员戴好安全帽,高空作业系好安全带,穿好防滑鞋等,现场严禁吸烟。

10.2进入施工现场的人员要有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。

10.3严禁酗酒人员上架作业,施工操作时要求精力集中、禁止开玩笔和打闹。

10.4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。

10.5上架子作业人员上下均应走人行梯道,不准攀爬架子。

10.6护身栏、脚手板、挡脚板、密目安全网等影响作业斑组支模时,如需折改时,应由架子工业完成,任何人不得任意拆改。

10.7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,须经技术部同意后在架子工操作。 10.8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。

10.9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,严禁任意县持起重设备。 10.10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。 10.11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。 10.12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、

拉接松动问题要及时解愉。

10.13在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。

10.14施工人员严禁凌空投掷杆件、物料、扣件及其它物品,材料、工具用滑轮和绳索运输,不得乱扔。 10.15使用的工具要放在工具袋内,防止掉落伤人;登高要空防滑鞋,袖口及裤口要扎紧。 10.16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。 10.17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。

10.18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,拆下的中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。

10.19六级以上大风、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。

11、脚手架计算书 一、参数信息: 1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为 20 米,立杆采用单立管;

搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5米,立杆的横距为1.05米,大小横杆的步距为1.8 米; 内排架距离墙长度为0.30米;

大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根; 脚手架沿墙纵向长度为 150 米; 采用的钢管类型为 Φ48×3.5;

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;

连墙件采用两步三跨,竖向间距 3.6 米,水平间距4.5 米,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:2.000 kN/m2;脚手架用途:装修脚手架; 同时施工层数:2 层; 3.风荷载参数

本工程地处安徽省宣城市,基本风压为0.35 kN/m2;

风荷载高度变化系数μz 为1.00,风荷载体型系数μs 为0.65; 脚手架计算中考虑风荷载作用 4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1248;

脚手板自重标准值(kN/m):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/m):0.005;脚手板铺设层数:4;

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/m):0.038; 5.地基参数

地基土类型:素填土;地基承载力标准值(kpa):160.00;

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立杆基础底面面积(m2):0.25;地基承载力调整系数:0.50。 二、大横杆的计算:

按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)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=0.038 kN/m ;

脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105 kN/m ; 活荷载标准值: Q=2×1.05/(2+1)=0.7 kN/m;

静荷载的设计值: q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172 kN/m; 活荷载的设计值: q2=1.4×0.7=0.98 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:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.172×1.52+0.10×0.98×1.52 =0.251 kN.m; 支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.172×1.52-0.117×0.98×1.52 =-0.297 kN.m; 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: σ=Max(0.251×106,0.297×106)/5080=58.465 N/mm;

大横杆的最大弯曲应力为 σ= 58.465 N/mm 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm,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: 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 =0.7 kN/m; 最大挠度计算值为:

V= 0.677×0.143×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.7×15004/(100×2.06×105×121900) = 1.593 mm;

大横杆的最大挠度 1.593 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm,满足要求! 三、小横杆的计算:

根据JGJ130-2001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= 0.038×1.5 = 0.058 kN;

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脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05×1.5/(2+1)=0.158 kN; 活荷载标准值:Q=2×1.05×1.5/(2+1) =1.050 kN;

集中荷载的设计值: P=1.2×(0.058+0.158)+1.4 ×1.05 = 1.728 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 = 1.2×0.038×1.052/8 = 0.006 kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax = 1.728×1.05/3 = 0.605 kN.m ; 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.611 kN.m;

最大应力计算值 σ = M / W = 0.611×106/5080=120.313 N/mm ;

小横杆的最大弯曲应力 σ =120.313 N/mm 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm,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:

Vqmax=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900) = 0.024 mm ; 大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.158+1.05 = 1.265 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 = 1265.1×1050×(3×10502-4×10502/9 ) /(72×2.06×105×121900) = 2.07 mm; 最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+2.07 = 2.094 mm;

小横杆的最大挠度为 2.094 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7与10 mm,满足要求! 四、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 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 = 0.038×1.5×2/2=0.058 kN; 小横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.05/2=0.02 kN; 脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×1.05×1.5/2=0.236 kN; 活荷载标准值: Q = 2×1.05×1.5 /2 = 1.575 kN;

荷载的设计值: R=1.2×(0.058+0.02+0.236)+1.4×1.575=2.582 kN; R < 6.40 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、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:

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(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN),为0.1248

NG1 = [0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×25.00 = 3.920; (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= 0.3×4×1.5×(1.05+0.3)/2 = 1.215 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 = 0.15×4×1.5/2 = 0.45 kN;

(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.005×1.5×25 = 0.188 kN; 经计算得到,静荷载标准值

NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.772 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= 2×1.05×1.5×2/2 = 3.15 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》(GB50009-2001)的规定采用: Wo = 0.35 kN/m2;

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 ;

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 ×0.35×1×0.645 = 0.158 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= 1.2×5.772+ 1.4×3.15= 11.337 kN; 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×5.772+ 0.85×1.4×3.15= 10.676 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 ×1.4×0.158×1.5× 1.82/10 = 0.091 kN.m; 六、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 = 11.337 kN; 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《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 :μ = 1.5 ; 计算长度 ,由公式 lo = k×μ×h 确定 :l0 = 3.118 m; 长细比 Lo/i = 197 ;

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 :φ= 0.186 ;

立杆净截面面积 : A = 4.89 cm; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm; σ = 11337/(0.186×489)=124.645 N/mm;

立杆稳定性计算 σ = 124.645 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm,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 = 10.676 kN; 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《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 :μ = 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φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 :φ= 0.186 立杆净截面面积 : A = 4.89 cm; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm;

σ = 10675.5/(0.186×489)+91392.178/5080 = 135.363 N/mm;

立杆稳定性计算 σ = 135.363 N/mm 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm,满足要求! 七、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 = 1.852 kN; 活荷载标准值 :NQ = 3.15 kN;

每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.125 kN/m; Hs =[0.186×4.89×10-4×205×103-(1.2×1.852 +1.4×3.15)]/(1.2×0.125)=80.212 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] = 80.212 /(1+0.001×80.212)=74.256 m;

[H]= 74.256 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20m,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 = 1.852 kN; 活荷载标准值 :NQ = 3.15 kN;

每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.125 kN/m;

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计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.4×0.85) = 0.091 /(1.4 × 0.85) = 0.077 kN.m; Hs =( 0.186×4.89×10-4×205×103-(1.2×1.852+0.85×1.4×(3.15+0.186×4.89×100×0.077/5.08)))/(1.2×0.125)=73.703 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] = 73.703 /(1+0.001×73.703)=68.644 m;

[H]= 68.644 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20m,小于[H],满足要求! 八、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 = 0.158 kN/m2;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 m;

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 = 1.4×Wk×Aw = 3.584 kN;

连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 8.584 kN; 连墙件承载力设计值按下式计算: Nf = φ·A·[f]

其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数;

由长细比 l0/i = 300/15.8的结果查表得到 φ=0.949,l为内排架距离墙的长度; 又: A = 4.89 cm2;[f]=205 N/mm2;

连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949×4.89×10-4×205×103 = 95.133 kN; Nl = 8.584 < Nf = 95.133,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 = 8.584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 九、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 = fgk×kc = 80 KPa;

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 = 0.5 ;

立杆基础底面的平均压力:p = N/A =42.702 KPa ;

其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 10.676 kN; 基础底面面积 :A = 0.25 m 。

p=42.702 ≤ fg=80 KPa 。地基承载力满足要求!

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