宾阳县人民医院综合住院大楼新建项目工程
外脚手架、卸料平台搭拆工程
专项施工方案
编 制:
审 核:
审批人及审批意见:
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总 监 审 核 意 见:
监 理 单 位(章):
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宾阳县人民医院综合住院大楼新建项目工程外脚手架、卸料平
台搭拆工程专项施工方案审批表
公部 门 审核人 司 生产 / 技术 分质量 公 安全 司部材料 门设备 审 核 意 见 公司/二层机构审批意见: 职务/职称 审核意见 签章: 年 月
日 建设(监理)单位审批意见: 签章: 年 月 日 1
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目 录
第一章、编制依据 .......................................... 4
1.1 合同 .......................................................... 4 1.2 施工组织设计 .................................................. 4 1.3 施工图 ........................................................ 4 1.4 主要规程、规范、标准 .......................................... 4 1.5 主要法规 ...................................................... 4
第二章、工程概况 .......................................... 5
2.1 建筑简介 ...................................................... 5 2.2 结构设计概况 .................................................. 5 2.3 外架概况: .................................................... 5
第三章:材料要求 .......................................... 6
3.1 钢管 .......................................................... 6 3.2 扣件 .......................................................... 7 3.3 脚手板 ........................................................ 8 3.4 安全网 ........................................................ 8
第四章、施工布署 .......................................... 8
4.1 项目组织机构图 ................................................. 8 4.2 职能分配 ....................................................... 8 4.3 安全保证措施 .................................................. 10
第五章、施工准备 ......................................... 11
5.1 技术准备 ...................................................... 11 5.2 材料准备 ...................................................... 11 5.3 劳动力计划 .................................................... 11
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第六章、搭设流程及施工技术措施 ........................... 12
6.1 钢管脚手架 .................................................... 12 6.2 卸料平台 ...................................................... 18
第七章、 安全措施 ........................................ 19
7.1 搭设作业安全措施 .............................................. 19 7.2 架上作业安全措施 .............................................. 20 7.3 脚手架的拆除作业 .............................................. 20 7.4 安全监测 ...................................................... 21 7.5 应急预案 ...................................................... 21
第八章.脚手架计算 ........................................ 22
8.1 脚手架设计基本情况 ........................................... 22 8.2 脚手架荷载 ................................................... 23 8.3 架体稳定性设计计算 ........................................... 24 8. 4 悬挑工字钢(基础)承载力计算 ................................. 27 8.5 采用品茗软件计算主楼悬挑架 ................................... 28 8.6 卸料平台计算 ................................................. 40 8.主楼楼悬挑脚手架计算 ........................................... 49
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第一章、编制依据
1.1、合同 序号 1 类 别 工程合同 名 称 宾阳县人民医院综合大楼工程 施工合同 合同号 签订日期 1.2、施工组织设计
施工组织设计 宾阳县人民医院综合大楼工程施工组织设计 1.3、施工图
1.4、主要规程、规范、标准
类 别 国家 国家 国家 国家 国家 行业 行业 行业 名 称 直缝电焊钢管 碳素钢结构钢 钢管脚手架扣件 建筑结构荷载规范 混凝土结构设计规范 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 建筑施工安全检查评分标准 建筑施工高处作业安全技术规范 编 号 GB/T13793 GB/T700 GB15831-2006 GB50009-2001 GB50010-2002 JGJ130-2001 JGJ59-99 JGJ80-91 编制单位 技术部 编制日期 2010.12 1.5、主要法规 类别 国家 工程建设标准强制性条文 住宅和城乡建设部文件 关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知 / 名 称 建设工程质量管理条例 编 号 国务院令(第279号) 其他 建质[2009]87号 4
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第二章、工程概况
2.1建筑简介 序号 1 2 3 4 5 项 目 建筑功能 建筑面积 建筑层数 建筑层高 檐口高度 内 容 医院门诊住院综合楼 39855.05㎡ 地下一层;地上裙房楼四层,主楼16层 地下 3.9m 15.8m/55.4m 首层 5m 建筑总高 标准层 3.6m 20.8m/61.5m 2.2结构设计概况 序号 项 目 基础结构形式 1 结构 形式 墙体结构形式 楼板结构形式 2 抗震等级 工程设防烈度 抗震等级 C15 内 容 独立基础、人工挖孔灌注桩基础 框架剪力墙结构 普通现浇钢筋混凝土楼板、密肋梁楼板 7度 剪力墙Ⅱ级,框架Ⅲ级 基础垫层 C30S6 地下室底板、车库顶板 3 C25 一层梁、板砼C30,二层至顶层梁、板砼C25 砼强度C30、等 级 C40、C30 裙楼地下室、一层墙、柱C40,二层至顶层墙柱C30 C40、C30 主楼地下室至九层墙柱C40,其余C30 一级、二级钢Φ6、Φ8、Φ10、12、14、16、18 4 钢筋类别 三级钢筋 8、10、12,14,16,18, 20,22,25 2.3、外架概况:
本工程一至四层采用落地式外双排脚手架;四层以上外架采用双排悬挑脚手
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架;该工程脚手架主要作为结构施工外防护架,不承担结构支撑荷载。
主楼楼采用分三次进行悬挑,分别在四层、9层和14层楼板进行,悬挑架高度不大于22米。施工时考虑一层操作荷载,三层脚手板荷载。双排脚手架内立杆距外墙皮300mm,立杆横距0.8M,立杆纵距1.5M,1.68M(根据不同位置的结构确定),大横杆步距1.5M,连墙杆不大于两步三跨,设为每楼层两道,每处框架柱均设(详见后节点详图);悬挑层转角处、框架柱及框架柱中间位置设拉钢丝绳卸载,作为安全保护措施。本脚手架设计为周转脚手架,即每五层为一个独立单元,上一层脚手架体系搭设时与下一层架体完全分开。下一层的脚手架在二次结构施工完成后即拆除,将临边的安全防护搭设完成。
本工程主楼外装修期间考虑使用吊篮。 脚手架搭设参数表: 部位 架体 形式 双排 落地 双排 悬挑 1.2 立杆横距 (米) 立杆纵距 (米) 立杆步距 (米) 连墙件设置 不大于 两步三跨 不大于 两步三跨 首层及 地下室 主楼 4层以上 1.5 1.5 0.8 1.5,1.68 1.5 第三章:材料要求
3.1、钢管
3.1.1、新钢管的检查应符合下列规定: ⑴ 钢管应有产品质量合格证;
⑵ 钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;
⑶ 钢管、钢脚手板外径、壁厚、端面等的偏差应分别符合下列规定:
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序号 1 2 3 焊接钢管尺寸 项目 外径 壁厚 允许偏差 Δ(mm) -0.5 -0.5 1.70 ≤0.5 ≤5 ≤12 ≤20 ≤30 ≤12 ≤5 检查工具 游标卡尺 塞尺、拐角尺 游标卡尺 钢管两端面切斜偏差 钢管外表面锈蚀深度 各种杆件钢管端部弯曲 钢l≤1.5m 3m<l≤4m 4m<l≤6.5m l≤6.5m l≤4m 钢管弯曲 的钢管弯曲 冲压脚手板板挠曲 管 立杆 弯曲 水平杆,斜杆4 钢板尺 5 板面扭曲 (任一角翘起) ⑷ 钢管必须涂防锈漆。
3.1.2、旧钢管的检查应符合下列要求
⑴ 表面锈蚀深度应符合上表3的规定。用于本工程的旧钢管应在进入工地时进行检查,在使用过程中每年检查不少于一次。检查时应在锈蚀严重的钢管中抽取三根,在每根锈蚀严重的部位横向截断,取样检查,锈蚀深度超过规定值时,不得使用;
⑵ 钢管弯曲变形应符合上表4的规定。
3.1.3、钢管采用外径48mm,壁厚3.5mm的高频焊接钢管,严重锈蚀、弯曲、压扁、有裂缝的钢管严禁使用。
3.1.4、为了方便操作用于架子的单根钢管的最大质量不应大于25kg。 3.2、扣件
3.2.1、扣件应采用可锻铸铁制作的扣件,其质量符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定;
3.2.2、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。当对扣件质量有怀疑时,应按现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)规定抽样检测;
3.2.2、旧扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝
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的螺栓必须更换;
3.2.3、新旧扣件均应进行防锈处理。 3.3、脚手板
脚手板、脚手片采用符合有关要求,脚手板采用宽200—300mm的竹片板,凡腐松、扭曲、斜纹、破裂和大模透节不得使用。 3.4、安全网
安全网分平网和立网两种,平网采用锦纶材料制成,立网采用不少于2000目的密目安全网,安全网出厂前,必须有国家指定的监督检测部门批量验证和检验员检验合格证。安全网在贮运中,必须通风、遮光、隔热,同时要避免化学物品的侵蚀,搬运时禁止使用钩子,已使用过的安全网必须经过检查和试验合格后方可使用,超过使用期限的安全网严禁使用。
第四章、施工布署
4.1、项目组织机构图
4.2、职能分配
土建班组 专职安全员 曾超光 项目经理 孙庆柳 生产经理 莫天雁 技术负责人 赵文忠 架子班组 木工班组 安装班组 4.2.1项目经理应对本企业劳动保护和安全生产工作负全面领导责任。 (1).认真贯彻执行劳动保护和安全生产政策、法令和规章制度。 (2).定期向公司报告企业安全生产情况和措施。
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(3).制定企业各级干部的安全责任制等制度,建立健全安全生产的保证体系。 (4).定期研究解决安全生产中存在的问题。 (5).组织审批安全技术措施计划并贯彻实施。 (6).定期组织安全检查和开展安全竞赛等活动。 (7).对职工进行安全和遵章守纪教育。
(8).督促各级领导干部和各职能单位的职工做好本职范围内的安全工作。 (9).总结与推广安全生产先进经验。
(10).主持重大伤亡事故的调查分析,提出处理意见和改进措施,并督促实施。 4.2.2项目技术负责人对本企业劳动保护和安全生产的技术工作负领导责任。 (1).在组织编制和审批施工组织设计(施工方案)和采用新技术、新工艺、新设备时,必须制定相应的安全技术措施。
(2).负责提出改善劳动条件的项目和实施措施、并付诸实现。 (3).对职工进行安全技术教育。 (4).及时解决施工中的安全技术问题。
(5).参加重大伤亡事故的调查分析,提出技术鉴定意见和改进措施。 4.2.3 安全员应对本企业劳动保护和安全生产工作负具体管理落实责任 (1).组织现场安全工作,作好各种安全检查和评比工作。 (2).负责项目的安全生产和施工现场的安全、消防、保卫工作。
(3).完善和健全安全管理各种台帐,强化安全管理软件资料工作,负责各种安全记录资料的填制、收集和立卷工作。负责完善本项目各类安全生产制度,消防保卫工作制度,并有针对性地制定安全生产细则。
(4).监督分包商认真执行安全、保卫、消防法规、条例、标准和规定的实施。 (5).负责场容场貌文明施工管理,定期组织各分包商进行安全、文明施工的检查考核。
(6).监督分包商开展安全教育工作,作好分部分项技术安全交底工作。 4.2.4生产经理、工长对所管工程的安全生产负直接责任 (1).组织实施安全技术措施,进行技术安全交底。
(2).对施工现场搭设的架子和安装的电气、机械设备等安全防护装置,都要组织
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验收,合格后方能使用。 (3).不违章指挥。
(4).组织工人学习安全操作规程,教育工人不违章作业。
(5).认真消除事故隐患,发生工伤事故要立即上报,保护现场,参加调查处理。 4.2.5架子工
(1).认真学习,严格执行安全技术操作规程,模范遵守安全生产规章制度。 (2).积极参加安全活动,认真执行安全交底工作,不违章作业,服从安全人员的指导。
(3).发扬团结友爱精神,在安全生产方面做到互相帮助、互相监督,对新工人要积极传授安全生产知识,维护一切安全设施和防护用具,做到正确使用,不准拆改。
(4).对不安全作业要积极提出意见,并有权拒绝违章指令。 (5).发生伤亡和未遂事故,保护现场并立即上报。
4.2.6班组长要模范遵守安全生产规章制度,领导本班组安全作业。 (1).认真执行安全交底,有权拒绝违章指挥。
(2).班前要对所使用的机具、设备、防护用具及作业环境进行安全检查,发现问题立即采取改进措施。
(3).组织班组安全活动,开好班前安全生产会。 (4).发生工伤事故要立即向工长报告。 4.3、安全保证措施
建立健全安全管理责任制和管理体系,以项目经理和主管生产经理为首,对企业的劳动保护和安全生产负全面领导责任。
(1).认真贯彻执行劳动保护和安全生产政策、法令和规章制度。 (2).定期向公司报告企业安全生产情况和措施。
(3).制定企业各级干部的安全责任制等制度,建立健全安全生产的保证体系。 (4).定期研究解决安全生产中的问题。 (5).组织审批安全技术措施计划并贯彻实施。 (6).定期组织安全检查和开展安全竞赛等活动。
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(7).对职工进行安全和遵章守纪教育。
(8).督促各级领导干部和各职能单位的职工做好本职范围内的安全工作。 (9).总结与推广安全生产先进经验。
(10)主持重大伤亡事故的调查分析,提出处理意见和改进措施,并督促实施。
第五章、施工准备
5.1、技术准备
根据本工程的特点,采用下列脚手架为主体结构施工的安全防护设施。 5.1.1本工程地下室、一至四层采用落地式脚手架,四层以上主楼采用悬挑式脚手架。
5.1.2洞口临边防护。 5.2、材料准备 序号 1 2 3 4 名称 钢管 1.0M~1.2M 扣件 脚手板 安全网 十字、转向 4*0.25*0.05 1.5*6M T 个 M3 张 100 200000 100 20000 密目 规格 4M、6M 单位 T 数量 300 备注 5.3、劳动力计划
根据施工需要,需要配备专业架子工人数:12人
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第六章、搭设流程及施工技术措施
6.1、钢管脚手架
落地脚手架搭设的工艺流程为:场地平整、夯实→基础承载力实验、材料配备→定位设置通长脚手板、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→连墙件→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,并做好标记;用钢卷尺拉直,分出立杆位置,并用小竹片点出立杆标记;垫板、底座应准确地放在定位线上,垫板必须铺放平整,不得悬空。
在搭设首层脚手架过程中,沿四周每框架格内设一道斜支撑,拐角除双向增设,待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时,宜先立外排,后立内排。其余按一下构造要求搭设。
6.1.1.搭设前提
1、 本工程脚手架地基础部位应在回填土完后夯实,采用强度等级不低于C15的混凝土进行硬化,混凝土硬化厚度不小于10cm。地基承载能力能够满足外脚手架的搭设要求。
2、脚手架搭设要向作业人员进行详细的交底。 3、钢管、扣件、脚手板、安全网等经检查合格。
4、持证上岗搭设人员个体防护充分(已作定期体检、安全帽、防滑鞋等已配备)。
5、5~6级以上大风和雷、雨应停止脚手架作业。 6.1.2、架子设计
1、因地下室施工完毕后,为保证工期,一边回填一边继续进行地上结构施工,一至四层采用落地式脚手架,四层以上主楼采用悬挑式脚手架。
2、因上下交叉作业,为安全起见,外墙面搭设安全维护栏杆。 3、由于楼层3.6m高,隔层脚手架下均设置安全网。 6.1.3 搭设要求
1、搭设顺序:水平挑杆---放置纵向扫地杆—立杆(先内排后外排)--横向扫地杆—第一步纵向水平杆—第一步横向水平杆—连墙杆—第二步纵向水平杆—
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第二步横向水平杆。
2、搭设脚手架的所需材料进场后,要进行检查验收,•合格后,按品种、规格分类堆放整齐平稳。
3、脚手架搭设前,工长按搭设方案中有关搭设要求,向架子工人进行书面的安全技术交底。按预定距离分别划出立杆位置,并做出标记。
4、架子搭设工人应持证上岗,保持人员稳定。 5、脚手架的搭设作业,要统一指挥,按要求搭设。
6、悬挑脚手架搭设的几何尺寸:步距1.5米,纵距1.5-1.68米,横距0.8米。内侧立杆距建筑物的距离为300mm,悬挑槽钢对应于立杆设置,搭设高度不大于22米。落地脚手架用于地下室至四层,架体尺寸按照落地式双排脚手架,立杆纵距1500-1680㎜,立杆横距1050㎜,立杆步距1500㎜进行搭设,按照不大于两步三跨进行拉墙,基础设置在底板外挑混凝土结构底板上,强度满足承载力要求。
7、立杆搭设要求:
a、 接头必须采用对接扣件对接。
b、 立杆上的对接扣件应交错布置,两个相邻立杆接头不应设在同步同跨内,两相邻立杆接头在高度方向错开的距离不应小于500mm;各接头中心距主接点的距离不应大于步距的1/3。(见下图)
c、 脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直接扣件固定在距底座下皮200 mm处的立杆上。横向扫地杆应采用直接扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。 8、纵向水平杆搭设要求:
a、纵向水平杆设于横向水平杆之下,在立杆内侧,并采用直角扣件与立杆扣紧。
b、纵向水平杆采用对接扣件连接,对接接头应交错布置,不应设在同步、同跨内,相邻接头的水平距离不应小于500mm,各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。(见下图)
c、搭接长度不应小1m,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应小于100mm。
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AAA-A纵向水平杆的对接构造9.横向水平杆搭设要求 a、 主节点处必须设置一根横向水平杆,且操作层间距不得大于1m,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。在双排架脚手架中,靠墙一端的外伸长度为100-250mm b、 操作层上非主节点处的小横杆宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大距离不能大于立杆间距的1/2。 10、悬挑槽钢搭设要求
a、悬挑槽钢设置间距,对应于立杆间距。
b、悬挑槽钢上焊接短钢筋作为立杆、槽钢的抗滑移。
c、有墙体部位,在墙上留设20㎝*30㎝洞,标高在结构板面上;阳台及门窗洞口部位,如梁有上反做法时,在梁上留洞。
d、锚环采用一级钢筋冷弯制作成型,严禁用氧气煨弯;锚环加工单见附图。预留位置及高度准确。
e、转角部位设置钢丝绳卸荷装置,上部固定在上层框架梁、剪力墙等可靠拉结处。
f、由于悬挑槽钢支点设置在悬挑梁、板上,因此悬挑部位下三层结构模板支撑在结构混凝土强度达到100%前均不得拆除;达到100%后,拆除模板支撑后应立即在悬挑槽钢下相对应位置设置支撑杆。并且拆除回顶时应分段进行,随拆随顶。 11、拉筋设置
a、拉筋为钢丝绳,其材质应符合要求。
b、拉筋应拉紧,使其发挥作用,拉筋与脚手架连接部位,应兜住悬挑槽
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钢,与结构连接部位应牢固。
12、脚手板铺设要求:
a、脚手板一般应铺设在三根横向小横杆上。当脚手板长度小于2米时,可采用两杆横向水平杆,将脚手板两端与其可靠固定。
b、每隔12米满铺一层脚手板,脚手板要铺稳,悬挑架底部满铺一层跳板。 c、作业层端部脚手板探头长主应取150mm,脚手板的探头应采用直径3.2mm的镀锌钢丝固定在支承杆上。
d、脚手架在施工操作面必须满铺脚手板,离墙面不得大于20cm,不得有空隙和探头板、飞跳板。操作面外侧应设有一道护身栏和一道18厘米高的挡脚板。
13、扣件安装要求:
a、扣件内的圆弧与钢管扣紧时,接触面不小于30%,扣件螺栓拧紧力矩不应小于40N.m,并不大于65N.m。 b、对接扣件的开口应朝上或朝内。
c、各杆件端伸出盖板边缘的长度不应小于100mm。
14、安全网铺设:
脚手架外立杆内侧满挂绿色密目网进行封密,安全网之间必须用连接
牢固,封闭严密,并与架体固定。目数:2000目/100cm2。
脚手架施工层操作面下方每层均设置一道水平安全网,必须设一道水
平安全网,双排架里口与结构外墙间水平网无法防护时可铺设脚手板。 15、剪刀撑与斜支撑设置要求:
a、剪刀撑从脚手架纵向两端搭起,搭设宽度为5根立杆,由底到顶连续设置,中间各道剪刀撑之间的净距不大于15米。
b、剪刀撑与水平面的夹角为50°,剪刀撑的底部要插到架子底部,与立杆相交处要加回转扣件。
c、剪刀撑采用搭接方式,搭接长度不小于1m,且至少加两个扣件,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应少于10cm。 16、连墙件的设置
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a、连墙件布置间距为垂直距离不大于两步,每层框架柱分别在上下各设置一道件,水平每处框架柱均进行双杆连接,双卡固定。
b、连墙件宜靠近主节点设置,偏移主节点的距离不应大于300mm。 c、连墙件应从底层第一步纵向水平杆处开始设置,采用“双杆抱柱”拉结做法见附图。
d、连墙件采用钢管与框架柱采用刚性连接。当距离框架柱超过8米时,应采用在结构梁、剪力墙中预埋Φ6钢筋进行柔性拉结,同时用油托钢管顶紧。 6.1.4、斜道
外脚手架上设置人行斜道按单层考虑,周转设置,在已经施工完成的主体结
构中,施工人员在室内楼梯进行上下。 6.1.5、验收及偏差要求 6.1.5.1、脚手架验收
架子搭设完毕投入使用前要及时检查验收,检查工作由工程负责人或安全负责人进行组织,验收时须有主管审批架子施工方案的有关技术和安全部门参加。检查依据为施工组织设计、施工方案、技术交底、架子变更文件和有关规范。在检查过程中如发现工程技术文件与规范有冲突的地方,以规范为准,并及时修改技术文件。
架子检查要分阶段进行,根据本工程的特点架子分为以下几个阶段进行检查:
一、悬挑钢管安装固定完毕后架子搭设前;主要检查安装的尺寸位置,安装是否牢固。顶板混凝土的强度是否达到要求。 二、作业层上施加施工荷载前; 三、每搭完10-13米高度后; 四、达到设计高度后; 五、遇有六级大风与大雨后; 六、停用超过一个月。
除了按以上几个阶段进行检查外,项目安全部门每周必须对架子进行不少于二次的周检,技术部门安排测量人员及时做好架子的变形观测,观测项目主要是架子的垂直度和变形。
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架子每次的检查验收均由安全检查部门做好检查记录,纳入安全资料内存档。架子验收和定期检查的主要项目:
一、杆件的设置和连接,连墙件、支撑、卸料平台处的构造; 二、扣件螺栓是否松动; 三、架子的变形; 四、安全防护措施; 五、是否超载;
6.1.5.2、脚手架的允许偏差
⑴ 按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)中,第8.2.4条执行
⑵.接地、避雷措施应由专业电工按《JGJ46-2005》的有关规定执行。 6.1.6.脚手架的拆除
1.架子拆除时应划分作业区,周围设围栏或竖立警戒标志,地面设有专人指
挥,严禁非作业人员入内。
2.拆除的高处作业人员,必须戴安全帽,系安全带,扎裹腿,穿软底鞋。 3.拆除顺序应遵循由上而下,先搭后拆,后搭先拆的原则。即先拆栏杆、脚
手板、剪刀撑、斜撑,后拆小横杆、大横杆、立杆等,并按一步一清的原则依次进行,要严禁上下同时进行拆除作业。
4.拆立杆时,应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,然后托住中间,再解端头扣。
5.连墙点应随拆除进度逐层拆除,拆抛撑前应设置临时支撑,然后再拆抛撑。 6.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。
7.在大片架子拆除前先将预留的上料平台、通道小飞跳等,先行加固,以便
拆除后确保其完整、安全和稳定。
8.拆除时如附近有外电线路,要采取隔离措施。严禁架杆接触电线。 9.拆下的材料,应用绳索栓住,利用滑轮徐徐下运,严禁抛掷,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,拆下的扣件或铁丝
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要集中回收处理。
10.在拆架过程中,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。 6.2卸料平台
6.2.1水平钢梁(主梁)为18a槽钢,悬挑长度5.7m,水平钢梁(主梁)的锚固长度
1.5m;内侧钢绳与墙的距离2.2m,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离2.3m;上部拉绳点在上层梁的梁中,与悬挑梁墙支点的距离4.1m,平台计算宽度2.5m。次梁槽钢间距0.8m。大堆放材料荷载5kN,施工人员等活荷载2kN/m。 6.2.2卸料平台位置
Ⅰ段卸料平台布置在1-L/1-5—1-6轴。Ⅱ段卸料平台布置在1-L/1-3—1-4轴。根据平台制作参数,每层每段预埋吊环。卸料平台随流水段施工逐层逐段安装。 6.2.2操作平台安全要求
1.卸料平台的上部拉结点,必须设于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上;
2.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;
3.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏;
4.卸料平台吊装,需要横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,经过检验后才能松卸起重吊钩;
5.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;
6.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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第七章、 安全措施
7.1、搭设作业安全措施
7.1.1在架上作业的工人应穿防滑鞋和配挂好安全带,为了便于作业和安全,
脚下应铺设必要数量的脚手板,并应铺设平稳,不得有探头板。
7.1.2当暂时无法铺设脚手架,用来落脚或抓握、把持的杆件均应为稳定的构
架部分。位于立杆接头之上的自由立杆不得用作把持杆。
7.1.3架上作业人员应作好分工和配合,传递杆件时应掌握好重心,平稳传递。 7.1.4对每完成一道工序,要相互询问并确认后才能进行下一道工序。 7.1.5作业工人应佩带工具袋,工具用后装于袋中,•不要放在架子上,以免掉落
伤人。
7.1.6架设材料要随上随用,以免放置不当时掉落。
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7.1.7每次收工以前,所有上架材料必须全部搭设上,不要留在架子上,而且
要形成稳定结构。
7.1.8在搭设作业进行中,地面上的配合人员应躲开可能落物的区域。 7.1.9现场人员必须戴安全帽。搭设脚手架的操作人员必须持证上岗。 7.1.10要服从统一管理,不得自行其是。 7.2、架上作业安全措施
7.2.1架上作业时应注意随时清理落到架面上的材料,保持架面上规整清洁,不要乱放材料工具,以免影响自己作业的安全和发生掉物伤人。
7.2.2在进行撬、拉、推、拔等操作时,要注意采取正确的姿势,站稳脚跟,或一手把持在稳固的的结构或支持物上,以免用力过猛时身体失去平衡或把东西甩出。在脚手架上拆除模板时,应采取必要的支托措施,以免拆下的模板材料掉落架外。
7.2.3每次收工时,宜把架面上的材料用完或码放整齐。
7.2.4严格禁止在架面上打闹戏耍、退着行走和跨坐在外护栏上休息。不要在架面上急匆匆地行走或去办某件事情,相互躲让时应避免身体失衡。 7.2.5在脚手架上进行电气焊作业时,要铺铁皮接着火星或移去易燃物,以免火星点着易燃物。并同时准备防火措施。一旦着火时,及时予以扑灭。 7.2.6雨、后上架作业时,应把架面的积水清除掉,避免发生滑跌。 7.2.7当架面高度不够、需要垫高时,一定要采取稳定可靠的垫高办法,且垫高不要超过0.5M;超过0.5M时,应按搭设规定升高架子的铺板层。在抬高作业面时,应相应加高防护措施。
7.2.8在架上运送材料经过正在作业中的人员时,要及时发出“请注意”“请让一让”的信号。材料要轻搁稳放,不许采用倾倒、猛磕或其它匆忙卸料方式。 7.2.9外脚手架上严禁搁置大量模板、钢筋、脚手管等施工材料。 7.3、脚手架的拆除作业
7.3.1脚手架拆除作业的危险性大于搭设作业。在进行拆卸作业前,建立统一指挥并对作业人员进行技术安全交底,以确保拆除作业安全顺利地进行。 7.3.2在统一指挥下,按照确定的程序拆除作业,注意事项如下:
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1.一定要按照先上后下、先外后里、先架面材料后构架材料、先辅件后结构件
的顺序、一件一件的松开联结、取出并随即吊下(或集中到毗邻的未拆的架面上,捆扎后吊下)。
2.拆卸脚手板、杆件、门架以及其它较长、较重、有两端联结的部件时,一定
要两人或多人一组进行。拆除水平杆件时,松开联结后,水平托持取下。拆除立杆时,在把稳上端,再松开下端联结取下。
3.应尽量避免单人进行拆卸作业。单人作业时,极易因把持杆件不稳、失衡而
出现事故。
4.多人或多组进行拆卸作业时,应加强指挥、并相互询问和协调作业步骤,严
格禁止不按程序进行的任意拆卸。
5.因拆除上部或一侧的附墙拉结而使架子不稳时,应加设临时撑拉措施,以免
因架子晃动,影响作业安全。 7.3.3作好安全防护工作:
1.拆卸现场作可靠的安全围护,并设专人看管,严禁非施工人员进入拆卸作业
区内。
2.严禁将拆卸下的杆部件和材料向地面抛掷,已吊至地面的架设材料应随时运
出拆卸区域,保持现场文明。
3.高处作业的安全防护设施在每次作业之前,应进行逐项检查、验收,(钢丝绳、焊接、螺母的拧紧度)等重点部位的部件,验收合格后方可进行高处作业,此项工作应由单位工程负责人组织有关人员验收。 7.4安全监测
悬挑脚手架验收使用后,每周、每次重新验收时均应对脚手架的垂直度进行观测,发现异常及时暂停作业,同时报技术负责人进行重新核算,做出处理措施并报监理及进行专家论证后方可实施。 7.5应急预案
施工中,当发现架体出现明显变形、异响等状况时,应当立即撤离脚手架上的操作人员,异常情况查清后方可重新进行作业。
施工中一旦出现架体垮塌事故,应立即通知现场管理人员,组织人员疏散撤离,
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同时启动施工现场应急体系,进行施工现场应急处置。
第八章.脚手架计算
8.1脚手架设计基本情况
1、本工程地下室及首层根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程中常用架体尺寸选用,架体拉墙做法与悬挑架相同,基础位于结构底板外挑钢筋混凝土底板上,满足承载力要求,计算时主要按照悬挑架进行验算。
2、根据现场施工情况,该脚手架主要作为结构施工外防护架的外用脚手架,采用双排脚手架施工时考虑一层操作,三层脚手板。双排脚手架内立杆距外墙皮300mm,立杆横距0.8M,立杆纵距1.5M,大横杆步距1.5-1.68M,连墙杆为不大于两步三跨(每层在每隔8.4米的框架柱上,均在框架柱顶部和底部,两侧用钢管与架体拉结)。架体的设计单元高度为22米。 3、荷载取值
脚 手 板 自 重:0.35KN/m2 栏板与挡脚板自重:0.14 KN/m
脚手架上吊挂密目网: 0.005KN/m2 (密目网0.003KN/m2,考虑密目网上存留的杂质而增加重量时,按0.005KN/m2计算) 施工均布荷载:1KN/m2×1层 4、外挑架搭设示意图:
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悬挑槽钢设置简图
脚手架设置按照立杆横距0.8米,立杆纵距1.68米,立杆步距1.5米布置,计算搭设高度22米,三层脚板,外侧设置拦腰杆,施工层设挡脚板,外挂密目式安全网。材料选用:48钢管,厚脚手板按0.35KN/m2计算。 3.5mm,每米重3.84kg,
8.2脚手架荷载: 8.2.1架体结构荷载
脚手架按围护架考虑,施工中不承担装修或结构施工荷载,取1KN/m2 。 1)、恒荷载:
钢管:(22+1.68×16+1×16+2×6)×3.84=295㎏ 栏杆:1.68×15×3.84=97㎏
扣件:1.32×16+1.84×3+1.5×6+1.32×15+1.84×8=70㎏ 脚手板:0.35×0.8×1.68=0.47KN 挡脚板:1.68×0.1×5=0.84KN
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密目网:1.68×22×0.005=0.18KN
2)、作用在单立杆上的施工荷载:1×1.68×0.8÷2=0.67 KN 3)脚手杆受力:
外立杆设计承载力:
GK外=1.2×{(295+97+70)×9.8÷1000+0.47×3÷2+0.84+0.18}+1.4×0.67=8.44KN
内力杆设计承载力:
GK外=1.2×{(295+61)×9.8÷1000+0.47×3÷2}+1.4×0.67=5.97KN 8.2.2风荷载:
根据脚手架规范,作用于脚手架上的水平风荷载标准值:
Wk0.7zs00.71.670.780.550.5KN/m2
z:风压高度变化系数;取1.67
s:风荷载体型系数(密目网按照50%挡风面积计算)
s=1.3=1.3×1.2×
An=1.3×1.2×0.50.78 Aw0:基本风压取0.55KN/m2
8.3架体稳定性设计计算:
8.3.1纵向、横向水平杆等的受弯构件的强度和连接扣件抗滑承载力 1)、纵向、横向水平杆的抗弯强度 Mf W小横杆:q1=0.038KN/m
脚手板:q2=0.35KN/m2×1.68=0.59KN/m 施工荷载:q3=1×1.68=1.68 KN/m
11MGKql2(0.590.04)0.820.05KNm88
121MQKql1.680.820.13KNm88 立杆弯矩设计值:M1.2MGK1.4MQK=1.2×0.04+1.4×0.13=0.24KN.m
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M0.24106247.2==205N/mm,满足规范要求。 f3W5.08102)挠度:小横杆:
V[V]5ql450.638004Vmax0.13㎜
384EI3842.0610512.19104L[V]为800/1505.3mm5 Vmax<[V],满足规范要求。 3)架体扣件抗滑移:
RRC
R:纵向、横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 RC: 扣件抗滑承载力设计值,取8KN
作用力设计值:1、横杆自重:P1=0.038×(1.68+1.5)=0.12KN 2、脚手板自重:P2=0.35×0.8×(1.68÷2)=0.24KN 3、施工活荷载:P3=1×1.68×0.8÷2=0.67KN 所以:R=1.2×(0.12+0.24)+1.4×0.67=1.37KN N1.2(NG1KNG2K)1.4NQK NG1K:结构自重标准值: 立杆承担的结构自重NG1K=(295+97+70)×9.8÷1000=4.5KN 脚手板自重挡脚板等构配件自重NG2K=0.35×0.8×1.68×3÷2+0.1×1.68×5+0.005×1.68×22=1.73KN 施工荷载标准值NG2K=1×1.68×0.8÷2=0.67KN 立杆轴向设计值 N=1.2×(4.5+1.73)+1.4×0.67=8.41KN 25 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 轴心受压构件的稳定系数 长细比:l0 i其中:l0=kh k: 计算长度附加系数:取1.155 :单杆计算长度系数:按照两步三跨,立杆横距1.05米,取1.5 h :立杆步距:1.5米 l0=1.155 ×1.5 ×1.5 =2.60米 i :回转半径: 为1.58cm =2.60164 21.5810根据施工脚手架规范:为0.262 A:立杆的截面面积: 取4.89cm2 Mw=0.85×1.4 Mwk=0.85×1.4wklah2/10 Mwk=风荷载标准值为0.042KN/m2 L a:立杆纵距,为1.68米 Mw=0.85×1.4×0.042×1.68×1.52/=0.02KN·m (W=5.08cm3) 立杆稳定: 8.4110000.021062265.63.969.5Nmmf205Nmm 230.2624.89105.0810满足规范要求。 2、脚手架可搭设高度验算 HsHsAf1.2NG2K0.851.4NQKWKAW1.2gk20.757.481.6964.3m22m0.1794M (gk为每米立杆承受的结构自重标准值取0.1495KN/m) 26 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 满足规范要求。 8.3.3连墙件计算 连墙件的轴向力 N1N1wNo No取5KN(双排) N1w1.4Wk.Aw =1.4×0.5×(4.5×8.4/2/2)=6.6KN N1=6.6+5=11.6KN<12KN (双扣件抗滑移设计值) 满足规范要求。 8. 4悬挑工字钢(基础)承载力计算 根据 现按照16#工字钢外悬挑长度1.2米,后锚固点采用一根20钢筋,距离支点0.9米进行验算。 工字钢受力简图 工字钢自重22.7KG/M,q=23×9.8÷1000=0.22KN/M ql2① 最大弯矩:MF1lF2l+ 2=8.44×1.1+5.97×0.3+0.22×1.2×1.2÷2 =11.23KN.m M11.23106104.8Nmm2f205Nmm2 ② 抗弯强度验算: W107234 其中: W1BH3Bbh310723 4 6H 27 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 满足规范要求。 ③后锚固点抗拉 F3M11.2312.5KN l0.9取1根20的钢筋做锚固点,按一根进行计算。 f=3.14×10×10×50/1000=15.7KN>12.5KN ,满足规范要求。 施工时由于预埋锚固点时最远距离结构外边的长度大于0.9米时,设置的一个 20钢筋拉结点就可满足规范要求。 8.5采用品茗软件计算主楼悬挑架 一、参数信息: 一、基本参数 立杆横向间距或排距lb(m) 0.8 立杆纵向间距或跨距la(m) 双立杆计算方法 钢丝绳卸荷设置 搭接在大横杆上的小横杆根数 钢管类型 横杆与立杆连接方式 一般楼层高度(m) 连墙件连接方式 二、荷载参数 施工均布荷载(kN/m2) 省份 连墙件风荷载高度变化系数μz 基本风压Wo(kN/m2) 风荷载体型系数μs 栏杆挡脚板自重(kN/m) 安全设施与安全网自重(kN/m2) 1.68 不设置双立杆 否 2 Φ48 × 3.5 单扣件 4.5 扣件连接 1 广西 1.19 0.55 0.693 0.14 0.005 立杆步距h(m) 脚手架计算高度H(m) 钢丝绳卸荷设置 大小横杆布置方式 计算脚手架配件用量 脚手架排数 扣件抗滑承载力系数 连墙件布置方式 脚手架用途 地区 架底部风荷载高度变化系数μz 风压周期 脚手板自重(kN/m2) 每米立杆承受的结构自重(kN/m) 脚手板类别 1.5 22 否 小横杆在上 否 双排脚手架 0.75 二步三跨 其它用途 南宁 0.74 50年一遇 0.35 0.1455 木脚手板 28 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 栏杆挡板类别 同时施工层数 三、水平支撑梁 支撑梁连接方式 建筑物外悬挑长度m(m) 楼板混凝土强度等级 直径(mm) 截面惯性矩I(cm4) 截面模量(抵抗矩)W(cm3) 竹夹板挡板 2 型钢平铺在楼面上 1.2 C30 20 866.2 108.3 脚手板铺设总层数 立杆稳定考虑风荷载 3 是 建筑物内锚固长度t(m) 1.7 钢梁型号 锚固压点方式 截面积(cm2) 钢材强度设计值(N/mm2) 弹性模量E(N/mm2) 支撑数量 下部支杆布置方式 16a号槽钢 压环钢筋 21.95 215 206000 1 不布置支杆 四、支杆与拉绳 第一道支撑与墙的距离(m) 1.2 上部钢绳布置方式 不布置钢绳 内排架距离墙长度a(m) 0.3 1.脚手架参数 双排脚手架搭设高度为 22 m,立杆采用单立杆; 搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.68m,立杆的横距为0.8m,立杆的步距为1.5 m; 内排架距离墙长度为0.30 m; 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 Φ48×3.5; 横杆与立杆连接方式为单扣件; 连墙件布置取两步三跨,竖向间距 3 m,水平间距5.04 m,采用扣件连接; 连墙件连接方式为双扣件; 2.活荷载参数 施工均布荷载(kN/m2):1.000;脚手架用途:其它用途; 同时施工层数:2 层; 3.风荷载参数 本工程地处瓜果那些广西南宁,基本风压0.55 kN/m2; 风荷载高度变化系数μz,计算连墙件强度时取1.19,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数μs 为0.693; 29 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 4.静荷载参数 每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1455; 脚手板自重标准值(kN/m2):0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140; 安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:3 层; 脚手板类别:木脚手板;栏杆挡板类别:竹夹板挡板; 5.水平悬挑支撑梁 悬挑水平钢梁采用16a号槽钢,其中建筑物外悬挑段长度1.2m,建筑物内锚固段长度 1.7 m。 锚固压点压环钢筋直径(mm):20.00; 楼板混凝土标号:C30; 6.拉绳与支杆参数 30 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 31 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 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。 二、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= 0.038 kN/m ; 脚手板的荷载标准值: P2= 0.35×1.68/3=0.196 kN/m ; 活荷载标准值: Q=1×1.68/3=0.56 kN/m; 荷载的计算值: q=1.2×0.038+1.2×0.196+1.4×0.56 = 1.065 kN/m; 小横杆计算简图 2.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: Mqmax = ql2/8 最大弯矩 Mqmax =1.065×0.82/8 = 0.085 kN·m; 最大应力计算值 σ = Mqmax/W =16.776 N/mm2; 小横杆的最大弯曲应力 σ =16.776 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/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 荷载标准值q=0.038+0.196+0.56 = 0.794 kN/m ; νqmax = 5ql4/384EI 最大挠度 ν = 5.0×0.794×8004/(384×2.06×105×121900)=0.169 mm; 32 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 小横杆的最大挠度 0.169 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 800 / 150=5.333 与10 mm,满足要求! 三、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。 1.荷载值计算 小横杆的自重标准值: P1= 0.038×0.8=0.031 kN; 脚手板的荷载标准值: P2= 0.35×0.8×1.68/3=0.157 kN; 活荷载标准值: Q= 1×0.8×1.68/3=0.448 kN; 荷载的设计值: P=(1.2×0.031+1.2×0.157+1.4×0.448)/2=0.426 kN; 大横杆计算简图 2.强度验算 最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。 Mmax = 0.08ql2 均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.038×1.68×1.68=0.009 kN·m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 0.267Pl 集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×0.426×1.68= 0.191 kN·m; M = M1max + M2max = 0.009+0.191=0.2 kN·m 最大应力计算值 σ = 0.2×106/5080=39.332 N/mm2; 33 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 大横杆的最大应力计算值 σ = 39.332 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 最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm; 均布荷载最大挠度计算公式如下: νmax = 0.677ql4/100EI 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度: νmax= 0.677×0.038×16804 /(100×2.06×105×121900) = 0.082 mm; 集中荷载最大挠度计算公式如下: νpmax = 1.883Pl3/100EI 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度: 小横杆传递荷载 P=(0.031+0.157+0.448)/2=0.318kN ν= 1.883×0.318×16803/ ( 100 ×2.06×105×121900) = 1.13 mm; 最大挠度和:ν= νmax + νpmax = 0.082+1.13=1.212 mm; 大横杆的最大挠度 1.212 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1680 / 150=11.2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,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的竖向作用力设计值; 小横杆的自重标准值: P1 = 0.038×0.8×2/2=0.031 kN; 大横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.68=0.065 kN; 脚手板的自重标准值: P3 = 0.35×0.8×1.68/2=0.235 kN; 34 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 活荷载标准值: Q = 1×0.8×1.68 /2 = 0.672 kN; 荷载的设计值: R=1.2×(0.031+0.065+0.235)+1.4×0.672=1.337 kN; R < 8.00 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准值,为0.1455kN/m NG1 = [0.1455+(0.80×2/2)×0.038/1.50]×22.00 = 3.652kN; (2)脚手板的自重标准值;采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2 NG2= 0.35×3×1.68×(0.8+0.3)/2 = 0.97 kN; (3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用竹夹板挡板,标准值为0.14kN/m NG3 = 0.14×3×1.68/2 = 0.353 kN; (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.005×1.68×22 = 0.185 kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.159 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 = 1×0.8×1.68×2/2 = 1.344 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 = 1.2×5.159+ 0.85×1.4×1.344= 7.791 kN; 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.159+1.4×1.344=8.073kN; 六、立杆的稳定性计算: 风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7μz·μs·ω0 其中 ω0 -- 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:ω0 = 0.55 kN/m2; 35 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 μz -- 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:μz= 0.74; μs -- 风荷载体型系数:取值为0.693; 经计算得到,风荷载标准值为: Wk = 0.7 ×0.55×0.74×0.693 = 0.197 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 ×1.4×0.197×1.68×1.52/10 = 0.089 kN·m; 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 σ = N/(φA) + MW/W ≤ [f] 立杆的轴心压力设计值 :N = 7.791 kN; 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 σ = N/(φA)≤ [f] 立杆的轴心压力设计值 :N = N'= 8.073kN; 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》(JGJ130-2001)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》(JGJ130-2001)表5.3.3得 :μ = 1.5 ; 计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 2.599 m; 长细比: L0/i = 164 ; 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= 0.262 立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :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 σ = 7790.592/(0.262×489)+88810.527/5080 = 78.29 N/mm2; 立杆稳定性计算 σ = 78.29 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 36 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 N/mm2,满足要求! 不考虑风荷载时 σ = 8072.832/(0.262×489)=63.011 N/mm2; 立杆稳定性计算 σ = 63.011 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求! 七、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 连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz=1.19,μs=0.693,ω0=0.55, Wk = 0.7μz·μs·ω0=0.7 ×1.19×0.693×0.55 = 0.317 kN/m2; 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 15.12 m2; 按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)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 = 6.721 kN; 连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 11.721 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 l/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; 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 = 11.721 < 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 = 11.721小于双扣件的抗滑力 12 kN,满足要求! 37 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 八、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 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,k1 = m1/l,k2 = m2/l。 本方案算例中,m =1.2 m,l = 1.7 m,m1 = 0.3 m,m2 = 1.1 m; 水平支撑梁的截面惯性矩I = 866.2 cm4,截面模量(抵抗矩) W = 108.3 cm3。 受脚手架作用集中强度计算荷载 N=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.159+1.4×1.344=8.073kN; 水平钢梁自重强度计算荷载 q=2.20×10-3×78.5 =0.172 kN/m; k=1.2/1.7=0.706 k1=0.3 / 1.7 = 0.176 k2=1.1 / 1.7 = 0.647 代入公式,经过计算得到 38 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 支座反力 RA = 23.013 kN 支座反力 RB = -6.575 kN 最大弯矩 MA = 11.426 kN·m 最大应力 σ = 11426026.2 /( 1.05 ×108300 )= 100.479 N/mm2 水平支撑梁的最大应力计算值 100.479 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求! 最大挠度 νmax= 5.158 mm 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 2200 mm 水平支撑梁的最大挠度 5.158 mm 小于 水平支撑梁的最大容许挠度 2200/400 mm,满足要求! 九、悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用16a号槽钢,计算公式如下 σ = M/φbWx ≤ [f] 其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: φb = (570tb/lh)×(235/fy) 经过计算得到最大应力φb = (570tb/lh)×(235/fy)=570 ×10×63× 235 /( 2400×160×235) = 0.94 由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到 φb值为0.77。 经过计算得到最大应力 σ = 11.426×106 /( 0.77×108300 )= 137.295 N/mm2; 水平钢梁的稳定性计算 σ = 137.295 小于 [f] = 215 N/mm2 ,满足要求! 十、锚固段与楼板连接的计算: 水平钢梁与楼板压点如果采用压环,拉环强度计算如下: 水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=23.013 kN; 压环钢筋的设计直径D=20mm; 39 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为: σ = N/2A ≤ [f] 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 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2; A=πD2/4=3.142×202/4=314.159mm2 σ=N/2A=23013.317/314.159×2=36.627N/mm2; 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。 拉环所受应力小于50N/mm2,满足要求! 8.6卸料平台计算 一、参数信息: 一、基本参数 内侧钢绳与墙的距离(m) 上部拉绳点与墙支点的距离(m) 钢丝绳型号 钢丝绳直径(mm) 钢丝绳弹性模量E(N/mm2) 脚手板类别 栏杆、挡杆类别 施工活荷载(kN/m2) 主梁型钢型号 次梁型钢型号 水平主梁悬挑长度la(m) 主梁水平间距lb(m) 次梁悬挑长度(m) 2.2 4.1 6×19 外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m) 钢丝绳计算 2.3 规范法 1550 5.5 铰支 0.35 0.14 5 槽口水平[ 槽口水平[ 2.3 0.8 1.2 钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2) 18.5 钢丝绳安全系数K 120000 主梁与建筑物连接类型 木脚手板 脚手板自重(kN/m2) 竹夹板挡板 栏杆挡脚手板自重(kN/m) 2 堆放荷载(kN) 18a号槽钢 槽口方向 12.6号槽钢 槽口方向 5.7 水平主梁锚固长度lc(m) 2.5 0 次梁水平间距ld(m) 建筑物与次梁的最大允许距离le(m) 1.荷载参数 40 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 脚手板类别:木脚手板,脚手板自重(kN/m2):0.35; 栏杆、挡板类别:竹夹板挡板,栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):0.14; 施工人员等活荷载(kN/m2):2.00,最大堆放材料荷载(kN):5.00。 2.悬挑参数 内侧钢绳与墙的距离(m):2.2,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):2.3; 上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):4.10; 钢丝绳安全系数K:5.50,悬挑梁与墙的节点按 铰支 计算; 只对外侧钢绳进行计算;内侧钢绳只是起到保险作用,不进行计算。 3.水平支撑梁 主梁材料类型及型号:18a号槽钢槽口水平[ ; 次梁材料类型及型号:12.6号槽钢槽口水平[; 次梁水平间距ld(m):0.80,建筑物与次梁的最大允许距离le(m):1.20。 4.卸料平台参数 水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):5.70,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):2.30, 次梁悬臂Mc(m):0.00; 平台计算宽度(m):2.50。 41 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 二、次梁的验算: 次梁选择 12.6号槽钢槽口水平[ ,间距0.8m,其截面特性为: 面积 A=15.69cm2; 惯性距 Ix=391.466cm4; 转动惯量 Wx=62.137cm3; 回转半径 ix=4.953cm; 截面尺寸:b=53mm,h=126mm,t=9mm。 1.荷载计算 (1)、脚手板的自重标准值:本例采用竹夹板,标准值为0.35kN/m2; Q1=0.35× 0.80= 0.28kN/m; (2)、型钢自重标准值:本例采用12.6号槽钢槽口水平[,标准值为0.12 kN/m Q2=0.12 kN/m (3)、活荷载计算 1)施工荷载标准值:取2.00 kN/m2 Q3=2.00 kN/m2 2)最大堆放材料荷载P:5.00kN 荷载组合 Q=1.2×(0.28+0.12)+1.4×2.00×0.80=2.72kN/m P=1.4×5.00=7.00kN 2.内力验算 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(规范JGJ80-91,P31)为: 42 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 Mmax = ql2/8(1 - m2/l2)2 + pl/4 经计算得出: Mmax = (2.72×2.502/8)×(1-(0.002/2.502))2+7.00×2.50/4=6.50kN·m。 最大支座力计算公式: R = [P + q(l+2m)]/2 经计算得出: R = (7.00 + 2.72×(2.50 + 2×0.00))/2 = 6.90kN 3.抗弯强度验算 次梁应力: σ = M/γxWx ≤ [f] 其中 γx -- 截面塑性发展系数,取1.05; [f] -- 钢材的抗压强度设计值,[f] = 205.00 N/mm2; 次梁槽钢的最大应力计算值 σ =6.50×103/(1.05×62.14)=99.64 N/mm2; 次梁槽钢的最大应力计算值 σ =99.644 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求! 4.整体稳定性验算 σ = M/φbWx ≤ [f] 其中,φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: φb = (570tb/lh)×(235/fy) 经过计算得到 φb=570×9.00×53.00×235/(2500.00×126.00×235.0)=0.86; 由于 φb大于0.6,按照下面公式调整: φb' = 1.07 - 0.282/φb ≤1.0 得到 φb' = 0.743; 次梁槽钢的稳定性验算 σ =6.50×103/(0.743×62.137)=140.76 N/mm2; 次梁槽钢的稳定性验算 σ =140.761 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求! 三、主梁的验算: 根据现场实际情况和一般做法,卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力 43 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 的计算。 主梁选择 18号槽钢槽口水平[ ,其截面特性为: 面积 A=29.29cm2; 惯性距 Ix=1369.9cm4; 转动惯量 Wx=152.2cm3; 回转半径 ix=6.84cm; 截面尺寸,b=70mm,h=180mm,t=10.5mm; 1.荷载验算 (1)栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用竹夹板挡板,标准值为0.14kN/m; Q1 = 0.14kN/m; (2)槽钢自重荷载 Q2=0.23kN/m 静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.14+0.23) = 0.44kN/m; 次梁传递的集中荷载取次梁支座力 R; 2.内力验算 44 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 悬挑卸料平台示意图 悬挑卸料平台水平钢梁计算简图 45 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN) 悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN·m) 悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm) 从左至右各支座反力: R[1] = 18.377 kN; R[2] = 13.576 kN; 46 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 R[3] = -3.365 kN。 最大支座反力为 Rmax=13.576 kN; 最大弯矩 Mmax=8.385 kN·m; 最大挠度 ν=0.050 mm。 3.抗弯强度验算 σ = M/(γxWx) + N/A ≤ [f] 其中 γx -- 截面塑性发展系数,取1.05; [f] -- 钢材抗压强度设计值,[f] = 205.00 N/mm2; 主梁槽钢的最大应力计算值 σ =8.385×106/1.05/152200.0+1.49×104/2929.000=57.554 N/mm2; 主梁槽钢的最大应力计算值 57.554 N/mm2 小于 主梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205.00 N/mm2,满足要求! 4.整体稳定性验算 σ = M/(φbWx) ≤ [f] 其中 φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: φb=(570tb/lh)×(235/fy) φb=570×10.5×70.0×235/(7700.0×180.0×235.0)=0.302; 主梁槽钢的稳定性验算 σ = 8.385×106/(0.302×152200.00)=182.25 N/mm2; 主梁槽钢的稳定性验算 σ = 182.25 N/mm2 小于 [f]=205.00,满足要求! 四、钢丝拉绳的内力验算: 水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算, RCi = RUisinθi 其中 RCi -- 水平钢梁的垂直支坐反力(kN); RUi -- 拉钢绳的轴力(kN); θi -- 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角; sinθi = Sin (ArcTan (4.1/(2.3+2.2)) = 0.673; 根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:RUi = RCi / sinθi; 47 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 RUi = 18.377 / 0.673 = 27.29 kN; 五、钢丝拉绳的强度验算: 选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa,直径18.5mm。 [Fg] = aFg/K 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),查表得Fg=199.5KN; α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8。α=0.85; K -- 钢丝绳使用安全系数。K=5.5。 得到:[Fg]=30.832KN>Ru=27.286KN。 经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。 六、钢丝拉绳拉环的强度验算: 取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为: N=RU=27285.761N。 拉环强度计算公式为: σ = N/A ≤ [f] 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所述在物件的自重标准值作用下,每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2,故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2; 所需要的拉环最小直径 D=[27285.8×4/(3.142×50.00×2)]1/2=18.6mm。 实际拉环选用直径D=20mm的HPB235的钢筋制作即可。 七、操作平台安全要求: 1.卸料平台的上部拉结点,必须设于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上; 2.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; 3.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏; 48 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 4.卸料平台吊装,需要横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,经过检验后才能松卸起重吊钩; 5.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; 6.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 8.7 3#、4#楼悬挑脚手架计算 一、参数信息: 一、基本参数 立杆与墙中心线的垂直距离lb(m) 立杆纵向间距或跨距la(m) 计算脚手架配件用量 搭接在大横杆上的小横杆根数 脚手架排数 扣件抗滑承载力系数 连墙件连接方式 二、荷载参数 施工均布荷载(kN/m2) 省份 连墙件风荷载高度变化系数μz 基本风压ω0(kN/m2) 风荷载体型系数μs 栏杆挡脚板自重(kN/m) 安全设施与安全网自重(kN/m2) 栏杆挡板类别 同时施工层数 三、水平支撑梁 建筑物内锚固长度t(m) 楼板混凝土强度等级 锚固压点方式 0.5 1.68 否 2 立杆步距h(m) 脚手架计算高度H(m) 大小横杆布置方式 钢管类型 1.5 6 小横杆在上 Φ48 × 3.5 单扣件 二步三跨 结构脚手架 南宁 0.74 50年一遇 0.35 0.1578 木脚手板 2 是 0.6 Φ48 × 3.5 12 单排脚手架 横杆与立杆连接方式 0.75 连墙件布置方式 扣件连接 3 广西 0.74 0.55 0.251 0.14 0.005 脚手架用途 地区 架底部风荷载高度变化系数μz 风压周期 脚手板自重(kN/m2) 每米立杆承受的结构自重(kN/m) 脚手板类别 竹夹板挡板 脚手板铺设总层数 2 立杆稳定考虑风荷载 2.3 C30 压环钢筋 建筑物外悬挑长度m(m) 钢管类型 直径(mm) 49 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 截面积(cm2) 钢材强度设计值f(N/mm2) 四、支杆与拉绳 第一道支撑与墙的距离(m) 上部钢绳布置方式 布置方式 选择支杆类型 壁厚(mm) 4.89 205 0.5 不布置钢绳 共点 钢管 3.5 截面惯性矩I(cm4) 截面模量(抵抗矩)W(cm3) 支撑数量 下部支杆布置方式 与墙支点距离(m) 直径(mm) 12.19 5.08 1 布置支杆 3.3 48 1.脚手架参数 单排脚手架搭设高度为 6 m,立杆采用单立杆; 搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.68m,立杆与墙中距离为0.5m,立杆的步距为1.5 m; 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 Φ48×3.5; 横杆与立杆连接方式为单扣件; 连墙件布置取两步三跨,竖向间距 3 m,水平间距5.04 m,采用扣件连接; 连墙件连接方式为双扣件; 2.活荷载参数 施工均布荷载(kN/m2):3.000;脚手架用途:结构脚手架; 同时施工层数:2 层; 3.风荷载参数 本工程地处广西南宁,基本风压0.55 kN/m2; 风荷载高度变化系数μz,计算连墙件强度时取0.74,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数μs 为0.251; 4.静荷载参数 每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1578; 脚手板自重标准值(kN/m2):0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140; 安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:2 层; 50 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 脚手板类别:木脚手板;栏杆挡板类别:竹夹板挡板; 5.水平悬挑支撑梁 悬挑水平钢梁采用Φ48 × 3.5钢管,其中建筑物外悬挑段长度0.6m,建筑物内锚固段长度 2.3 m。 锚固压点压环钢筋直径(mm):12.00; 楼板混凝土标号:C30; 6.拉绳与支杆参数 支撑数量为:1; 支杆与墙支点距离为(m):3.300; 最里面支点距离建筑物 0.5 m,支杆采用 48×4mm。 二、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 51 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 形。 1.均布荷载值计算 小横杆的自重标准值: P1= 0.038 kN/m ; 脚手板的荷载标准值: P2= 0.35×1.68/3=0.196 kN/m ; 活荷载标准值: Q=3×1.68/3=1.68 kN/m; 荷载的计算值: q=1.2×0.038+1.2×0.196+1.4×1.68 = 2.633 kN/m; 小横杆计算简图 2.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: Mqmax = ql2/8 最大弯矩 Mqmax =2.633×0.52/8 = 0.082 kN·m; 最大应力计算值 σ = Mqmax/W =16.199 N/mm2; 小横杆的最大弯曲应力 σ =16.199 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/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 荷载标准值q=0.038+0.196+1.68 = 1.914 kN/m ; νqmax = 5ql4/384EI 最大挠度 ν = 5.0×1.914×5004/(384×2.06×105×121900)=0.062 mm; 小横杆的最大挠度 0.062 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 500 / 150=3.333 与10 mm,满足要求! 三、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。 52 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 1.荷载值计算 小横杆的自重标准值: P1= 0.038×0.5=0.019 kN; 脚手板的荷载标准值: P2= 0.35×0.5×1.68/3=0.098 kN; 活荷载标准值: Q= 3×0.5×1.68/3=0.84 kN; 荷载的设计值: P=(1.2×0.019+1.2×0.098+1.4×0.84)/2=0.658 kN; 大横杆计算简图 2.强度验算 最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。 Mmax = 0.08ql2 均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.038×1.68×1.68=0.009 kN·m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 0.267Pl 集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×0.658×1.68= 0.295 kN·m; M = M1max + M2max = 0.009+0.295=0.304 kN·m 最大应力计算值 σ = 0.304×106/5080=59.836 N/mm2; 大横杆的最大应力计算值 σ = 59.836 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 最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配 53 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 的挠度和,单位:mm; 均布荷载最大挠度计算公式如下: νmax = 0.677ql4/100EI 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度: νmax= 0.677×0.038×16804 /(100×2.06×105×121900) = 0.082 mm; 集中荷载最大挠度计算公式如下: νpmax = 1.883Pl3/100EI 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度: 小横杆传递荷载 P=(0.019+0.098+0.84)/2=0.479kN ν= 1.883×0.479×16803/ ( 100 ×2.06×105×121900) = 1.702 mm; 最大挠度和:ν= νmax + νpmax = 0.082+1.702=1.784 mm; 大横杆的最大挠度 1.784 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1680 / 150=11.2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,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的竖向作用力设计值; 小横杆的自重标准值: P1 = 0.038×0.5×2/2=0.019 kN; 大横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.68=0.065 kN; 脚手板的自重标准值: P3 = 0.35×0.5×1.68/2=0.147 kN; 活荷载标准值: Q = 3×0.5×1.68 /2 = 1.26 kN; 荷载的设计值: R=1.2×(0.019+0.065+0.147)+1.4×1.26=2.041 kN; R < 8.00 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、脚手架立杆荷载的计算: 54 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 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0.1578kN/m NG1 = [0.1578+(0.50×2/2)×0.038/1.50]×6.00 = 1.024kN; (2)脚手板的自重标准值;采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2 NG2= 0.35×2×1.68×0.5 /2 = 0.294 kN; (3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用竹夹板挡板,标准值为0.14kN/m NG3 = 0.14×2×1.68/2 = 0.235 kN; (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.005×1.68×6 = 0.05 kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 1.603 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 = 3×0.5×1.68×2/2 = 2.52 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 = 1.2×1.603+ 0.85×1.4×2.52= 4.923 kN; 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×1.603+1.4×2.52=5.452kN; 六、立杆的稳定性计算: 风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7μz·μs·ω0 其中 ω0 -- 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:ω0 = 0.55 kN/m2; μz -- 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:μz= 0.74; μs -- 风荷载体型系数:取值为0.251; 经计算得到,风荷载标准值为: 55 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 Wk = 0.7 ×0.55×0.74×0.251 = 0.072 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 ×1.4×0.072×1.68×1.52/10 = 0.032 kN·m; 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 σ = N/(φA) + MW/W ≤ [f] 立杆的轴心压力设计值 :N = 4.923 kN; 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 σ = N/(φA)≤ [f] 立杆的轴心压力设计值 :N = N'= 5.452kN; 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》(JGJ130-2001)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》(JGJ130-2001)表5.3.3得 :μ = 1.8 ; 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 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :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 σ = 4922.64/(0.186×489)+32166.583/5080 = 60.454 N/mm2; 立杆稳定性计算 σ = 60.454 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 σ = 5451.84/(0.186×489)=59.941 N/mm2; 立杆稳定性计算 σ = 59.941 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 56 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 N/mm2,满足要求! 七、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 连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz=0.74,μs=0.251,ω0=0.55, Wk = 0.7μz·μs·ω0=0.7 ×0.74×0.251×0.55 = 0.072 kN/m2; 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 15.12 m2; 按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)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= 3.000 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 = 1.514 kN; 连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 4.514 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 l/i = 0/15.8的结果查表得到 φ=1 A = 4.89 cm2;[f]=205 N/mm2; 连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 1×4.89×10-4×205×103 = 100.245 kN; Nl = 4.514 < Nf = 100.245,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 = 4.514小于双扣件的抗滑力 12 kN,满足要求! 57 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 连墙件扣件连接示意图 八、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。 本方案中,脚手架排距为500mm,支拉斜杆的支点距离墙体为 500mm, 水平支撑梁的截面惯性矩I = 12.19 cm4,截面抵抗矩W = 5.08 cm3,截面积A = 4.89 cm2。 受脚手架集中荷载 N=1.2×1.603 +1.4×2.52 = 5.452 kN; 水平钢梁自重荷载 q=1.2×4.89×0.0001×78.5 = 0.046 kN/m; 58 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 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 59 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 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: R[1] = 5.418 kN; R[2] = 0.125 kN; R[3] = 0.042 kN。 最大弯矩 Mmax= 0.025 kN·m; 最大应力 σ =M/1.05W+N/A= 0.025×106 /( 1.05 ×5080 )+ 0×103 / 489 = 4.729 N/mm2; 水平支撑梁的最大应力计算值 4.729 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求! 60 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 九、悬挑水平钢管挠度和扣件连接计算: 水平支撑钢管的最大挠度为 0.342 mm 小于 支撑钢管的最大容许挠度 600/150与10 mm,满足要求! 因为立杆及支杆均需和水平支撑钢管通过扣件连接,需要验算此处的扣件抗滑力 立杆传递给水平支撑杆的最大力 5.452 KN 小于等于8KN, 满足要求! 水平支撑钢管下部的支撑钢管的最大支撑力R[1]=5.418KN 小于等于8KN,满足要求! 十、支杆的受力计算: 水平钢梁的轴力RAH和支杆的轴力RDi按照下面计算 RAH = ΣRDicosαi 其中RDicosαi为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。 各支点的支撑力 RCi=RDisinαi 按照以上公式计算得到由左至右各支杆力分别为: RD1=5.48 kN。 十一、支杆的强度计算: 钢丝拉绳(支杆)的内力计算: 斜压支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算,为 RD=5.48kN 下面压杆以 48×3.5mm钢管计算,斜压杆的容许压力按照下式计算: σ = N/φA ≤ [f] 其中 N -- 受压斜杆的轴心压力设计值,N = 5.48kN; φ-- 轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到 φ= 0.163; i -- 计算受压斜杆的截面回转半径,i =1.578cm; l -- 受最大压力斜杆计算长度,l = 3.338m; A -- 受压斜杆净截面面积,A =4.893cm2; σ -- 受压斜杆受压应力计算值,经计算得到结果是68.707 N/mm2; 61 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 [f] -- 受压斜杆抗压强度设计值,f = 215N/mm2; 受压斜杆的稳定性计算σ < [f],满足要求! 斜撑支杆的焊缝计算: 斜撑支杆采用焊接方式与墙体预埋件连接,对接焊缝强度计算公式如下 σ = N/lwt ≤ fc 或 ft 其中 N为斜撑支杆的轴向力,N=5.48kN; lw为斜撑支杆件的周长,取150.796mm; t为斜撑支杆焊缝的厚度,t=3.5mm; ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度,取185N/mm2; 经过计算得到焊缝最大应力σ= 5479.835/(150.796×3.5) = 10.383N/mm2。 对接焊缝的最大应力 10.383 N/mm2 小于 185 N/mm2,满足要求! 十二、锚固段与楼板连接的计算: 水平钢梁与楼板压点如果采用压环,拉环强度计算如下: 水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=0.042 kN; 压环钢筋的设计直径D=12mm; 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为: σ = N/2A ≤ [f] 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 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2; A=πD2/4=3.142×122/4=113.097mm2 σ=N/2A=41.932/113.097×2=0.185N/mm2; 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。 拉环所受应力小于50N/mm2,满足要求! 62 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 附录:强制性条文 3.1.3 钢管的尺寸和表面质量应符合下列规定: 2 钢管上严禁打孔。 5.3.5 立杆稳定性计算部位的确定应符合下列规定: 2 当脚手架搭设尺寸中的步距、立杆纵距、立杆横距和连墙件间距有变化时,除计算底层立杆段外,还必须对出现最大步距或最大立杆纵距、立杆横距、连墙件间距等部位的立杆段进行验算。 6.2.2 横向水平杆的构造应符合下列规定: 1 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除。 6.3.2 脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm 处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。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(图6.3.2)。 6.3.5 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。 6.4.2 连墙件的布置应符合下列规定: 4 一字型、开口型脚手架的两端必须设置连墙件,连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高,并不应大于4m(两步)。 6.4.4 对高度24m 以上的双排脚手架,必须用刚性连墙件与建筑物可靠连接。 6.4.5 连墙件的构造应符合下列规定: 2 连墙件必须采用可承受拉力和压力的构造。 6.6.2 剪刀撑的设置应符合下列规定: 2 高度在24m 以下的单,双排脚手架,均必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置。 6.6.3 横向斜撑的设置应符合下列规定: 2 一字型、开口型双排脚手架的两端均必须设置横向斜撑。 7.1.5 当脚手架基础下有设备基础,管沟时,在脚手架使用过程中不应开挖,否则必须采取加固措施。 63 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 7.3.1 脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步。 7.3.4 立杆搭设应符合下列规定: 1 严禁将外径48mm 与51mm 的钢管混合使用。 7.3.8 连墙件、剪刀撑、斜撑的搭设应符合下列规定: 2 剪刀撑、横向斜撑搭设应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。 7.4.2 拆脚手架时,应符合下列规定: 1 拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业; 2 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;分段拆除高差不应大于两步,如高差大于两步,应增设连墙件加固。 7.4.3 卸料时应符合下列规定: 1 各构配件严禁抛掷至地面。 8.1.3 扣件的验收应符合下列规定: 2 旧扣件使用前应进行质量检查,有裂缝,变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。 9.0.1 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》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。 9.0.4 作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载。不得将模板支架、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。 9.0.7 在脚手架使用期间,严禁拆除下列杆件: 1 主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆; 2 连墙件。 其它注意事项 脚手架上严禁堆放材料和器具,操作人员不得集中在架子的某一部位。作业人员不得攀登外架,不得在外架上设缆风绳。不宜架设临时电线,如需要需采用相关的措施,在吊装过程中严禁碰撞和扯动外架。 本方案编制的主要依据是《建筑施工脚手架安全技术规范》,有关构造要求均参照该规范要求施工。 64 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 附图: 65 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 压环位置 由于现场压环已经预埋,工字钢已安装,现对位置偏差较大的压环进行补救处理。如图所示。 在原有工字钢上重新制作压环,依旧用Φ20钢筋做压环,端头套丝,贯穿结构楼板,下表面部垫钢板,用双螺母锁紧后和钢板焊接。 66 宾阳县人民医院综合大楼工程 外脚手架方案 67 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容