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'水富县昭投·枫叶写字楼工程落地扣件式钢管脚手架施工方案第一章工程慨况本工程位于水富县高滩新区大连路与青岛围合区域三面公路环绕城市主干道,能满足在整个场地施工材料运输要求。本工程场地整体为距形座椅,左右两侧为自然放坡。本工程设计为框剪结构,总建筑面积69998m2、从地下室到楼顶共为17层(高低错层)、主楼正负零以上为13层、正负零以上建筑总高度为60.00m;附属楼裙房共设地上3层和地下1层,裙房主要为功能办公和多功能会议室,建筑吊3层高度为15.0m,地下室为车库,消防水池及生活水泵房,层高为4.7m,主楼首层高为6m、2~11层为4.2m、12层为6m、13层为4.2m。电梯设置10台,耐火等级为乙级,首层室内地面高程为±0.000=453.65。第二章结构计算一、设计计算依据(1)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011;(2)《建筑结构荷载规范》GB50009-2012;(3)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002;(4)《钢结构设计规范》GB50017-2003;71
(5)《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99;(6)《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91;(7)《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001;(8)《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002;(9)《混凝土结构设计规范》GB50010-2010;(10)《昭投·枫叶写字楼工程项目设计图纸、地质勘察报告和施工方案》; (11)《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002。二、脚手架参数及有关规定(一)、脚手架搭设参数及有关规定:本工程建筑物的总高度为60m。根据“建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011”6.3.7条规定,脚手架立杆顶端栏杆宜高出女儿墙上端1m。故双排脚手架搭设高度为61米,又根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011》第6.1.2条要求,双排脚手架搭设高度不宜超过50m,高度超过50m的双排脚手架,应采用分段搭设等措施。根据本工程具体实际情况,采用双管立杆、分段悬挑或分段卸荷等有效措施,但必须另行专门设计。同时还根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001;规定,当需要搭设50m以上的脚手架时35m以下应采用双立杆,阳台部分采用局部“外通内断”的作法。钢管采用直径48mm、壁厚3.6mm的普通脚手钢管,每米重3.97kg(38.906N/M)截面积(A)5.06×102mm2;截面惯性矩(I)12.71×104mm4;截面惯性矩(I)12.71×104mm471
;截面抵抗矩(W)5.26×103mm3;回转半(i)15.9mm;抗拉、抗弯和抗压的强度设计值(f)为0.205KN/mm2;弹性模量(E)为2.06×102KN/mm2;1、立杆:根据本工程的具体实际情况横距Lb为1.05m纵距La为1.50m;相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内,与相近大横杆的距离不宜大于步距的三分之一(如图1所示)。立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧(大横杆对立杆起约束作用,对确保立杆承载能力的关系很大)。不得隔步设置或遗漏。当采用双立杆时必须都用扣件与同一根大横杆扣紧,不得只扣紧一根,以避免其计算长度成倍数增加。当立杆采用上单下双的脚手架时单双立杆连接方式有二:(如图示所示)71
(1)、单立杆与双立杆之中的一根对接。(2)、单立杆同时与两根双立杆用不少于3道旋转扣件搭接,其底部支在立杆与大横杆的接连扣件之下加设两道扣件(扣在立杆上),并且三道扣件紧接,从而加强对大横杆的支持力。立杆的垂直偏差应不大于架高的1/300,并同时控制其绝对偏差值:当架高<20m时,为不大于50mm;>20m而<50m应不大于100mm。2、大横杆:本工程采用大小横杆步距为1.4m。内排架距离墙长度为0.30米;小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为2根;上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中,与相近立杆的距离不大于纵距的三分之一。(如图1所示)同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/250,并且不大于50mm。相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧,从而减少立杆偏心受载情况。71
3、小横杆:小横杆应贴近立杆布置(对于双立杆,则设于双立杆之间),搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧。在相邻立杆之间根据需要加设1根或2根。在任何情况下,均不得拆除作为基本构架结构杆件的小横杆。4、剪力撑:因本工程脚手架最高为60m>25m,故外侧面应按规范要求满设剪刀撑;因工程需要,如部分脚手架在35m以下的除在两端设置外,中间每隔12至15m设一道。剪刀撑应联系3到4根立杆,斜杆与水平面的交角控制在450~600之间,水平投影宽不小于2垮或4m和不大于4垮或8m。斜杆应与脚手架的基本构架杆加以可靠的连接,并且斜杆相邻连接点之间杆段的长细比不和大于60。35m以上脚手架,沿脚手架两端和转角处起,每7至9根立杆设一道,并且每片架子不少于三道。剪刀撑应沿架体连续布置,在相邻两排剪刀撑之间,每隔10至15m高加设一道剪刀撑(如图3所示)。剪刀撑的斜杆除两端和旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧外,在其中间应增加2至4个扣结点。5、连墙件的设置:连墙件的设置对外脚手架的安全至关重要。采用连墙件实现的附壁联结,对于加强脚手架的整体稳定性,提高其稳定承载能力和避免出现倾倒或坍塌等重大事故具有很重要的作用。由于连墙件设置数量不足、构造不符合要求以及被任意拆掉等所造成的事故屡有发生,必须引起高度重视并确保设置要求。本工程连墙件按二步三跨设置。竖向间距2.80米,水平间距4.50米,采用扣件连接;71
连墙件连接方式为双扣件;并采用刚性连墙件,因刚性连墙件既能承受拉力和压力作用,又有一定的抗弯和抗扭能力的刚性较好的构造,即它一方面力作用,又有一定的抗弯和抗扭能力的刚性较好的构造,即它一方面能抵抗脚手架相对于墙体的里倒和外张变形,同时也能对立杆的纵向弯曲变形有一定的约束作用,从而提高脚手架的抗失稳能力。同时连墙件应设置在框架梁或楼板附近等具有较好抗水平力作用的结构部位。在有连墙杆的步架平面内,还应设置水平斜拉杆,以加强脚手架的横向刚度。根据本工程的具体实际情况,连墙件可采用以下几种构造形式:(如图4所示)1-立杆;2-纵向平杆(大横杆);3-横向平杆(小横杆);4-直角扣件;5-短钢管;6-适长钢管(或用小横杆);7-带短钢管预埋件;8-带长弯头的预埋螺栓;9-带短弯头螺栓;10-预埋[6挂环;11-带支承板的[48钢套管。(1)、单杆穿墙夹固式——单根小横杆穿过墙体,在墙体两侧用短钢管(长度≥0.6m,立放或平放)塞以垫木(6×9或5×10木方)固定。(2)、双杆穿墙夹固式——对上下或左右相邻的小横杆穿过墙体,在墙体两侧用小横杆塞以垫木固定。71
(3)、单杆窗口夹固式——单根小横杆通过门窗洞口,在洞口墙体两侧用适长的钢管塞以垫木固定。(4)、双杆窗口夹固式——对上下或左右的小横杆通过门窗洞口,在洞口墙体两侧用适长的钢管塞以垫木固定。(5)、单杆柱箍式——单杆适长的横向平杆紧贴结构的柱子、用3根短横杆将其固定于柱侧。(6)、双杆柱箍式——用适长的横向平杆和短钢管各2根抱紧结构的柱子将其固定。(7)、埋件连固定式——在混凝土墙体(或框架的梁、柱)中埋设连墙件,用扣件与脚手架立杆或纵向平杆连接固定。根据本工程实际情况出发,可采用以下3种形式:a、带短钢管埋件:在普通埋件的钢板上焊以适长的短钢管,钢管长度以能与立杆或大横杆可靠联结为度。拆除时需用气割从钢管焊接处割开。b、预埋螺栓和套管:将一端带适长弯头的M12~16螺栓垂直埋入混凝土结构中,套入底端带中心孔支承板的套管,在另一端加垫板并以螺母拧紧固定。c、采用挂的方式固定螺栓套管连接墙件:即在墙体中埋入用ø6圆钢制作的挂环件(或加一端弯起、勾于里墙面上)伸出外墙面形成合适的挂环,将M12-16螺栓带弯头的一端卡入环,穿入带支承板的套管后,另一端加垫板以螺母拧紧固定。71
以上几种类型连墙件可根据工地的具体情况合理选用。同时在连墙件设置上应注意以下注意事项:确保连墙点的设置数量,一个连墙点的覆盖面为20~50㎡。脚手架越高,则连墙点的设置应越密。连墙点的设置位置遇到洞口、墙体构件、墙边或窄的窗间墙、砖柱等时,应在附近补设,不得取消。连墙件及其两端连墙点,必须满足抵抗最大计算水平力的需要。在设置连墙件时,必须保持脚手架立杆垂直,避免产生不利的预加侧向变形。设置连墙件处的建筑结构必须具有可靠的支持力。确保杆件间的连接可靠。扣件必须拧紧;垫木必须夹持稳固、避免脱出。装设连墙件时,应保持立杆的垂直度要求,避免拉固时产生变形。当连墙件轴向荷载(水平力)的计算值大于6KN时,应增设扣件以加强其抗滑动能力。特别是在遇有强负袭来之前,应检查和加固连墙措施,以保架子安全。连墙构造中的连墙杆应垂直于墙面设置,并呈水平位置或稍可向脚手架一端倾斜,但不允许向上翘起。6、护栏和挡脚板:在铺脚手板的操作层上必须设两道护栏和挡脚板。上栏杆高度大于或等于1.1m。挡脚板亦可用加设一道低栏杆(距脚手板面0.2至0.3m)代替。71
7、构造要求:根据规范要求,单立杆双排脚手架的搭设限高为50米,当需要搭设50米以上的脚手架时,35米以下应采用双立杆,或自35米起采用分段卸载措施,且上部单立杆的高度应小于30米。在脚手架杆底端之上100~300mm处,一律遍设纵向和横向扫地杆,并与立杆连接牢固。左右相邻立杆和上下相邻平杆的接头应相互错开并置于不同的构架框格内。扣件式钢管脚手架搭接杆件接头长度应大开或等于0.8m,搭接部分的结扎应不少于2道,并且结扎点间距应不大于0.6m。杆件在结扎处的端头伸出长度应不小于0.1m。脚手架上部未设置连墙点的自由高度不得大于6m。挑扩作业架:在不采取斜支加强构造的情况下,脚手架横向平杆伸出立杆之外的长度不得大于600mm,允许铺2块脚手板,但只允许靠立杆的一块脚手板有施工荷载(站人或放材料)。当遇有阳台挑蓬及其它突出墙面构造的限制、使内立杆距外墙面≥71
600mm,应视操作的需要(即施工荷载的分布情况)采用挑支构造扩宽作业层面。当设置挑扩作用面的双排脚手架时,应适当加强连墙点设置,连墙点宜设置在图6中B点到D点的高度段内。同时各相交杆件宜尽量接近节点的形心。当外扩时,外边缘应设栏杆。当外墙面有全墙宽连续阳台、雨棚、遮阳板时,宜采用如图6所示的挑扩作业面构架;当为局部不连通阳台时,在阳台部位亦可采用如图7所示的外通内断作法,即双排脚手架的外立杆处于阳台外,内立杆采用短立杆支架于阳台之上,但必须遵照以下要求搭设:内立杆与外立杆必须用不少于3道的横向平杆相连结,且下面一道应靠近内立杆底部设置。每一个阳台必须设一个边连墙件(可用1-2根适长的横向平杆升入室内、按相应连墙构造搭设)。在阳台外边加设可调钢立柱或50×100方木立柱支顶,支柱间距应≤4m,且作业层阳台之下连续支顶不少于3层。纵向水平杆应沿全墙宽连续设置,以加强构架的整体性,在确定构架的步距时,应照顾到这一要求。71
杆件连接必须可靠。内力杆的底部可加设宽木垫板,但不允许用砖支垫。门洞构造:外脚手架需要开设通道门洞时,根据开洞宽度,可采用在洞口上挑空1~2根立杆并相应增加斜杆加强的构造方式,如图8所示:(图中虚线所指为设置斜杆的平面),当门洞较宽,需挑空2根立直以上时,亦可采用48钢管杆件焊接的定型梁。洞边立柱承载较大,因此架高≥20m时门洞边立柱一般需采用双立杆。以上图示四种做法可根据工地的实际情况(如门洞大小、作用等)合理的选用,从而达到既经济又安全的目的。(二)、活荷载参数1、脚手架施工荷载标准值QK的计算:QK=n1laqk式中:71
qk—按每米立杆纵距(la)计的作业层施工荷载标准值的计算基数(KN/m);根据本工程的具体实际情况取施工均布活荷载标准值:3.0kN/m2;脚手架用途:结构脚手架;装修期间为装修脚手架同时施工层数:1层;参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011》附录表A.0.4选用。(三)、风荷载参数1、脚手架风荷载标准值WK的计算:计算时,取风荷载WK为沿立杆线分布的水平力,计算式为:WK=计算挡风系数时,取验算部位高h(步距)、宽范围内的所有杆配件迎(挡)风投影面积之和与h×之比,即:本工程地处云南省昭通市,查<建筑结构荷载规范>(GB50009-2012)基本风压为0.35kN/m2;风荷载高度变化系数,取地面粗糙度为B类,查《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)4.2.5条规定按8.2.1表8.2.1µz取1.71,风荷载体型系数,查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)表4.2.6µs为1.3又查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)A.0.5规定按表A.0.5取=0.098经计算1.3=1.3×0.098=0.127;71
脚手架计算中考虑风荷载作用;(四)、静荷载参数:1)、荷载计算的简化为了简化计算,并同时满足计(验)算脚手架立杆稳定性和构架总重的需要,按立杆的类别编制立杆单项荷载计算的基数表。(详附表)根据本工程实际情况,立杆可按其约束情况分为二种(如图17所示)边立杆——纵向两侧和横向一侧有连接平杆,即个有“三边约束”的立杆;角立杆——位于构轲平面角部的立杆,即具有“两边约束”的立杆。2)、恒荷载标准值GK的计算:恒荷载标准值GK由构架基本结构杆部件的自重GK1、作业层面材料的自重GK2和外立面整体结杆件和防护材料的自重GK3组成,即:71
GK=GK1+GK2+GK3且GK=则GK=式中:H—立杆计算截面以上的架高(m)gk1—以每米架高计的构架基本结构杆部件的自重计算基数(KN/m);gk2—以每米立杆纵距(la)计的作业面层材料的自重计算基数(KN/m);gk3—以每米架高计的外立面整体拉结杆件和防护材料的自重计算基数(KN/m);n1—同时存在的作业层设置数。gk1、gk2、gk3的计算式为:gk1=gak1+n2gbk1gk2=n2(gak2+gbk2+gck2)gk3=gak3+gbk3式中:n2—按立杆类别确定的荷载分项系数,边角立杆取n2=0.5;中杆取n2=1.0;gak1—在高1m宽为la(但对角立杆,为0.5la)的构架纵立面(即纵向竖平面)内所有杆部件(包括立杆段、纵向平杆段及其连接件)的总重(KN/m);71
gbk1—在高1m宽为lb(但单、双排脚手架为0.5lb)的构架横立面(即横向竖平面)横向平杆段及其连接件的总重(KN/m);gak2—按每米立杆纵距(la)计的作业层脚手板的自重,即:对于钢脚手板:gak2=0.5lbgak2a对于木脚手板、竹冲片脚手板等其他脚手板:gak2=0.035lbgakaa—钢脚手板自重(KN/m2),即等于单块脚手板的自重除以其面积;—脚手板的厚度(cm);Gbka—按每米立杆纵距的、仅在作业层设置的栏杆、挡脚板和围护材料的自重(KN/m);。gk2的计算分项见图所示。Gak3—按每米架高计的外立面整体拉结杆件的自重(KN/m);Gbk3—按每米架高计的防护杆件和封闭材料自重(KN/m);根据本工程的具体实际情况静荷载按以下取值:每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):0.1494;脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.110;安全设施与安全网(kN/m2):0.010;脚手板铺设层数:1;脚手板类别:竹串片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、竹串片脚手板挡板;参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011》附录A表A.0.1、A.0.2、A.0.3选用71
(五)、地基参数及基础要求:良好的脚手架底座和基础(或地基)对脚手架的安全极为重要,在搭设脚手架时,必须加设底座、垫木(板),垫木(板)厚度不小于50mm。或基础并作好对地基的处理,根据本工程的具体实际情况作两种打算:1、仅可能采用对地基进行硬化,特别是架高超过30m的高层脚手架,必须对地基进行硬化,硬化前对回填土地基必须严格分层夯实,达到夯实度要求后,再作200mm厚C20混凝土,待达到强度后,在其上采用道木支垫;再加设底座搭设脚手架。如上图9-11所示71
2、对无法进行硬化的地基,对回填土地基分层夯实达到密实度要求后,在地基上加铺20cm厚的道渣后铺混凝土预制块,在其上沿纵向铺放12∽16号槽钢,将脚手架立杆座于槽钢上。以上两种方法均应在脚手架外侧挖一浅水沟排除雨水,如图10所示:3、基地不等高情况下的脚手架处理方式:根据本工程的实际情况,脚手架的基地可能有坡面、错台、坑沟等不等高情况出现,因此,对脚手架的处理应从以下几方面进行处理:1)、立杆底端必须落在可靠的基地(或结构物)上,若遇土皮,则应离开坡上沿≥500mm,以确保立杆基底稳定。如图11所示:无可靠基地的部位可采用前述构造、悬空1-2根立柱作。2)、在不等高基地区段,相接上扫地杆应至少向下扫地杆方向延伸1跨固定。3)、严格控制首步架步距<2000mm,否则应增设纵向平杆及相应的横向平杆,以确保立杆承载稳定和操作要求。(六)、其他参数:卸载采用17.5号钢丝绳(6×37+1,1700Mpa),卸荷时考虑每次卸荷节点以上所有荷载均由斜拉钢丝绳来承担,每层卸荷按4层计算,卸荷各段脚手架高度为16.8;13.6;13.6现按16.8m高度计算卸荷,吊环采用Φ16圆钢,锚固于框架梁内,锚固长度30d,焊接或绑扎钩住结构主筋。上料平台搭设参数:(未述及参数同脚手架)。规格:6.0×4.5m(3×4垮)最大搭设高度35.0m.立杆间距:长垮1.4m、短垮1.5m、横杆间距(步距):1.4m。平台板:50厚木板。71
(七)、节点构造:1、交汇杆件节点:1)、正交节点:立杆与纵向平杆或横向平杆的正交节点采用直角扣件。对于由立杆、纵向平杆和横向平杆组成的节点,当脚手板铺于横向表决权直之上时,立杆应与纵向平杆连接,横向平杆置于纵向平杆之上(贴近立杆)并与纵向平杆连接(图12);当脚手板铺于纵向平杆之上时,横向平杆与立杆连接,纵向平杆与横向平杆连接;无铺要求时,可视情况确定。2)、杆件的接长节点:(1)、立杆的对接:立杆的对接应错开布置,相邻立杆接头不得设于同步内,错开距离≥500mm。立杆接头于中心节点相距不大于h/3。(如图14所示)。71
(2)、立杆的搭接:有时为了满足立柱的设计高度要求,可采用立杆搭接方式,用旋转扣件连接,扣件间距不得小于300mm和不大于500mm,扣件数量按其总抗滑力设计值(每个8.5KN)乘以2倍安全系数确定,且搭接长度不得小于800mm,连接(扣件)不得少于3道(如图15所示)。斜杆和剪刀撑的搭接作法同立杆,一般只采用图15形式。(3)、平杆的接长:平杆(主要是纵向平杆)的接长一般应采用对接,对接接头应错开布置,上下邻杆接头不得设在同跨内,相距≥500mm,并且应避开跨中,如图16所示:3)、不等高构架的连接:(1)、基地不等高情况下的构架方式:对于基地不等高情况下构架方式,前面已经讲了,这里就不再述了。(2)、不等步构架的连接:由于工程结构和施工要求,有时必须搭设不同步脚手架时,其交接部位应采取:1)平杆向前延伸一跨;2)视需要在交接部位增加或加强剪刀撑设置;3)增设梯杆,方便不等高作业层间通行联系数。脚手架设计计算的统一规定:三、脚手架的设计(一)、脚手架的设计计算要求和方法:71
1、脚手架的设计内容:建筑施工脚手架的设计包含以下三项相互关联的内容:1)、设置方案的选择,包括:①脚手架的类别;②脚手架构架的形式和尺寸;③相应的设置措施(基础、支承、整体拉结和附墙连接、进出(或上下)措施等)。2)、承载可靠性的验算,包括①构架结构验算;②地基、基础和其他支承结构的验算;③专用加工件验算。3)、安全使用措施,包括①作业面的防(围)护;②整架和作业区域(涉及的空间环境)的防(围)护;③进行安全搭设、移动(升降)和拆除的措施;④安全使用措施。2、脚手架构架结构的计(验)算项目:、构架的整体稳定性计算。可转化为立杆稳定性计算;、单肢立管的稳定性计算。当单肢立管的稳定性计算已包括在整体稳定性计算中,并且立杆未显著超出构架的计算长度和使用荷载时,可以略去此项计算;、平杆的抗弯强度和扰度计算:、连墙件的强度和稳定性验算;71
、抗倾覆验算;、悬挂件、挑支撑拉件的验算(根据其受力状态确定验算项目)。3、脚手架结构设计采用的方法;:各种脚手架结构都属于临时(设)性建筑结构范畴,因此,一律采用《建筑结构设计统一标准》(GBJ68—84)规定的“概率极限状态设计法”。不论什么结构,当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一特定功能要求时,这个特定状态就称为该功能的极限状态,结构的极限状态有“承载能力极限状态”和“正常使用极限状态”两类。对于建筑脚手架结构来说,由于对构架杆件配件的质量和缺陷都作了规定,且在出现正常使用状态时会有明显的征兆和发展过程,有时间采用相应措施而不会出现突发性事故。因此在脚手架设计时可以不考虑正常使用极限状态。在承载能力极限状态中,倾覆问题可以通过加强结构的整体性和附墙拉结来解决(对拉结件进行抗水平力作用的计算);转变为机动体系的问题也可以用合理的构造(如加设适量的斜杆和剪刀撑)来解决而不必计算。因此应考虑的是强度和稳定性的计算。而脚手架整体或局部丧失稳定破坏是脚手架破坏的主要危险所在,因而是最主要的设计计算项目。(二)、脚手架的计算:71
设本工程立杆步距h=1.4m,纵距La=1.5m,横距Lb=1.05m,连墙件为二步三跨(2h×3La),作业层设置栏杆和木踢脚板,脚手架上铺竹串片脚手板6层,脚手架外侧封闭采用2000目密目安全网,架体背靠全封闭墙。横杆与立杆连接方式为单扣件,连墙件采用双扣件连接。内排架立杆距建筑物外墙间距为0.30m。脚手架立杆放入底座内,底座下设置500×500×20mm木垫板(或设置C20混凝土垫块),下为分层夯实3:7灰土厚度450mm,其下为压实系数≥0.94基础处分层夯填的素土,当立杆布设时,离地在200mm处,设置纵横向扫地杆。设置扫地杆的做法与大横杆及小横杆相同,其作用是固定立杆底部,约束立杆水平位移及沉降。脚手架基础垫层周围应设有排水沟。钢管采用直径48mm、壁厚3.6mm的普通脚手钢管,每米重3.97kg(38.906N/M)截面积(A)5.06×102mm2;截面惯性矩(I)12.71×104mm4;截面抵抗矩(W)5.26×103mm3;回转半(i)15.9mm;抗拉、抗弯和抗压的强度设计值(f)为0.205KN/mm2;弹性模量(E)为2.06×102KN/mm2;本工程地处云南省昭通地区风荷载取W0=0.35KN/m21、荷载计算(符号、公式、表中数据未注明者均引自JGJ130-2011规范)(1)扣件式钢管Φ48×3.6mm脚手架自重产生的立杆轴向力NG1K La=1.5m,h=1.4m,Lb=1.05m,查规范表A.0.1,得:71
gk=0.1894KN/m NG1K=0.1894×59.2m=11.21KN (2)竹串片脚手板自重产生的立杆轴向力NG2K1; 查规范表4.2.1-1,得Q1=0.35KN/㎡; NG2K1=0.5(Lb+0.3)·La·∑Q1 =0.5(1.05+0.3)×1.5×0.35×6 =1.701KN (3)封闭式脚手架(栏杆、踢脚板、密目网等)防护材料自重产生的立杆轴向力NG2K2;查规范表4.2.1-2,得Q2=0.17KN/m;查规范4.2.1条款4,得Q3=0.01KN/㎡;NG2K2=0.17×6+0.01×1.2×30=1.38KNNG2K=NG2K1+NG2K2=1.701+1.38=3.081KN(4)施工荷载产生的立杆轴向力NQK;;查规范4.2.2条款及表4.2.2,得Q4=3KN/㎡ NQK=0.5(Lb+0.3)La·Q4=0.5(1.05+0.3)×1.5×3 =3.04KN(5)风荷载计算:云南省水富县地面粗糙度类别按B类确定;查《建筑结构荷载规范》GB50009-2012规范表8.2.1得脚手架60m顶端:风压高度变化系数μZ=1.71;71
查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)表A.0.5得:钢管挡风系数φ1=0.098;按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)规范4.2.7条,密目安全网全封闭脚手架挡风系数φ2=0.8;按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)规范4.2.6条,脚手架风荷载体型系数μS=1.3(φ1+φ2-φ1·φ2),φ为挡风系数,包括脚手架钢管和密目安全网两部分挡风作用,φ1为钢管挡风系数,φ2为密目安全网挡风系数。将各系数代入公式得:μS=1.3×(0.098+0.8-0.098×0.8)=1.0655;按规范公式(4.2.5)即: WK=μZ·μS·WO=1.71×1.0655×0.35=0.6377KN/㎡由风荷载产生的立杆段弯矩设计值MW可按规范(5.2.9)公式,计算,即: MW=0.9×1.4MWK=0.9×1.4MK·La·h2/10 =0.9×1.4×0.6377×1.5×1.42/10=0.2362KN·m2、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。搭接在大横杆上的小横杆根数额为1根;施工均布活荷载标准值:3.0kN/m2;脚手架用途:结构脚手架;装修期间为装修脚手架71
同时施工层数:1层;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=0.039kN/m;脚手板的荷载标准值:P2=0.35×1.50/2=0.2625kN/m;活荷载标准值:Q=3.0×1.50/2=2.25kN/m;荷载的计算值:q=1.2×0.039+1.2×0.2625+1.4×2.25=3.511kN/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=最大弯矩Mqmax=3.511×1.052/8=0.484kN.m;最大应力计算值σ=Mqmax/W=0.484×106/(5.26×103)=91.999N/mm2;小横杆的最大应力计算值σ=91.999N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=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荷载标准值q=0.039+0.2625+2.25=2.552kN/m;71
Vqmax=最大挠度V=5×2.552×10504/(384×2.060×105×127100.0)=1.543mm;小横杆的最大挠度1.543mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7.000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。1)、荷载值计算小横杆的自重标准值:P1=0.039×1.05=0.04095kN;脚手板的荷载标准值:P2=0.300×1.05×1.5/2=0.236kN;活荷载标准值:Q=3.0×1.05×1.5/2=2.3625kN;荷载的设计值:P=(1.2×0.041+1.2×0.24+1.4×2.36)/2=1.821kN;大横杆计算简图2)、强度验算71
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=0.08×0.041×1.35×1.5002=0.01kN.m;集中荷载最大弯矩计算公式如下:集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×1.821×1.500=0.7292kN.m;M=M1max+M2max=0.010+0.7292=0.7392kN.m最大应力计算值σ=0.7392×106/5260=140.523N/mm2;大横杆的最大应力计算值σ=140.523N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/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:Vmax=0.677大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:Vmax=0.677×0.041×15004/(100×2.060×105×127100)=0.054mm;集中荷载最大挠度计算公式如下:VPmax=1.833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=(0.041+0.24+2.36)/2=1.3205kNV=1.883×1321×15003/(100×2.06×105×127100)=3.206mm;71
最大挠度和:V=Vmax+Vpmax=0.054+3.206=3.26mm;大横杆的最大挠度3.26mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0/150=10.0与10mm,满足要求!5、扣件抗滑力的计算:按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN;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=0.041×1.05×2/2=0.0431kN;大横杆的自重标准值:P2=0.041×1.5=0.0615kN;脚手板的自重标准值:P3=0.300×1.05×1.5/2=0.236kN;活荷载标准值:Q=3×1.05×1.500/2=2.363kN;荷载的设计值:R=1.2×(0.0431+0.0615+0.236)+1.4×2.363=3.717kN;R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!6、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:71
本工程8层(35.4m)以上采用单立杆,或采取分段卸载处理,其高度为4.2×5+1.8+1.0=23.8米,以下35.4m为双立杆查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)表A.0.5得:(1)、每米立杆承受的结构自重标准值(kN),为GK=0.1489KNNG1=[0.1489+(1.05×2/2+1.50×2)×0.041/1.50]×(59.2-35.4)=5.203KN;NGL1=[0.1489+0.041+(1.05×2/2+1.50×2)×0.041/1.50]×23.8}=7.154KN;(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹串片脚手板,标准值为0.35NG2=0.35×1×1.500×(1.05+0.3)/2=0.354kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、竹串片脚手板挡板,标准值为0.17NG3=0.17×1×1.500/2=0.128kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005NG4=0.010×1.500×59.2=0.888kN;经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.203+0.354+0.128+0.888=6.573kN;NGL=NGL1+NG1+NG2+NG3+NG4=7.154+5.203+0.354+0.128+0.888=13.727kN;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=3.0×1.05×1.500×1/2=2.363kN;71
风荷载标准值根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2011)第4.2.5条规定,作用于脚手架上的水平风荷载标准值,按照以下公式计算WK=UZUSWO其中Wo--基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的规定采用:Wo=0.35kN/m2;Uz--风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的规定采用:Uz=1.71;Us--风荷载体型系数:根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2011)第4.2.6条规定,经计算取值为1.0655;第4.2.5条规定,经计算得到,风荷载标准值WK=μZ·μS·WO=1.71×1.0655×0.35=0.6377KN/㎡;不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式Ns=1.2NGL+1.4NQ=1.2×13.727+1.4×2.363=19.781kN;Nd=1.2NG+1.4NQ=1.2×6.573+1.4×2.363=11.196kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为Ns=1.2NGL+0.9×1.4NQ=1.2×13.727+0.9×1.4×2.363=19.45kN;Nd=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×6.573+0.9×1.4×2.363=10.865kN;根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2011)第5.2.9条规定,由风荷载产生的立杆段弯矩设计值MW,按下式计算:71
Mw=0.9×1.4WkLah2/10=0.9×1.4×0.6377×1.5×1.42/10=0.236229588kN.m;7、立杆的稳定性计算:外脚手架采用双立杆搭设,按照均匀受力计算稳定性。1、35.4米以上立杆稳定性计算。不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:≤[f]立杆的轴向压力设计值:N=19.781kN;计算立杆的截面回转半径,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2011)第B.0.1条规定:脚手架钢管截面几何特性应符合表B.0.1的规定故取i=1.59cm;表B.0.1钢管截面几何特性外径,d壁厚t截面积A(cm2)惯性矩I(cm4)截面模量W(cm3)回转半径i(cm)每米长质量(kg/m)(mm)48.33.65.0612.715.261.593.97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—2011)第5.2.8条规定: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—2011)第5.2.8条规定:表5.2.8得:µ=1.50;计算长度,由公式lo=kh确定:l0=1.155×1.5×1.4=2.423m;长细比Lo/i=153;71
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A.0.6得到:φ=0.298;立杆净截面面积:A=5.06cm2;立杆净截面模量(抵抗矩):W=5.26cm3;钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205.000N/mm2;σ=19781/(0.298×506)=131.184N/mm2;立杆稳定性计算σ=131.184N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2,满足要求!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式≤[f]立杆的轴心压力设计值:N=19.45kN;计算立杆的截面回转半径:i=1.59cm;计算长度附加系数由5.2.8得:k=1.155;计算长度系数由表5.2.8得:µ=1.50;计算长度,由公式l0=kh确定:l0=2.423m;长细比:L0/i=153;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=0.298立杆净截面面积:A=5.06cm2;立杆净截面模量(抵抗矩):W=5.26cm3;钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205.000N/mm2;σ=19450/(0.298×506)+236229.588/5260=173.9N/mm2;立杆稳定性计算σ=126.378N/mm271
小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!2、35.4米以下立杆稳定性计算。71
双管立杆体系采用横杆混合承重方式,内部大横杆与小横杆用直角扣件(或旋转扣件)连接,小横杆用直角扣件与与双管立杆中的一根立杆(被连接的立杆称为主立杆,另一根称为副立杆),两侧大横杆都用直角扣件与双管立杆的两根立杆连接。横杆混合承重方式受力分析:脚手板和施工荷载大部分由小横杆承担,小横杆把荷载传给立杆,传力直接,但小横杆只与其中一根立杆(主立杆)连接,所以本步架内的荷载绝大部分由主立杆承受,副立杆受力很小,传力不均衡,对此作如下改进:相邻步架的小横杆分别与双管立杆中的为主、副立杆用直角扣件连接,这样,两根立杆在总体上受荷均衡。上部单立杆与双管立杆的连接有两种方式:对接式和搭接式。对接式:单立杆与双管立杆中的主立杆用直角扣件连接(也就是双管立杆中的主立杆沿竖轴线搭设到顶)。搭接式:上部单立杆与下部双管立杆的两根立杆用不少于3只旋转扣件搭接。对接式受力分析:对接式上部单立杆把荷载先传给双管立杆中的主立杆。传力不均衡,为使传力均衡合理,改进如下:每步架内双管立杆的两根立杆用不少于2只旋转扣件连接(这样两根立杆便可以共同工作)。由于旋转扣件长度的限制,双管立杆中的为主、副立杆只71
能有一根与大横杆(纵向水平杆)用直角扣件连接。搭接式受力分析:上部单立杆传来的荷载由下部双管立杆中的主、副立杆平均分担。受力均衡,但上下立杆采用旋转扣件搭接,旋转扣件抗滑承载力小(旋转扣件抗滑承载力极限值10KN,设计值8KN),可靠性和安全性差。实际施工中,最常用的是横杆混合承重方式和对接式的双管立杆构造。本工程脚手架搭设高度59.2m,具体搭设如下:架体下部35.4m为双管立杆,上部23.8m为单管立杆,立杆纵距la=1.5m,立杆横距1.05m,步距;6m以下为1.5m,6m以上为1.4m连墙件竖向间距×水平间距=2.8×4.5m,钢管外径与壁厚φ48×3.6,该架体在结构主体施工阶段作临边防护和结构施工用,在外墙装饰装修施工阶段作操作平台用,每层荷载3.0KN/m2,同时作业层数1层,施工总荷载3.0KN/m2,脚手架采用竹串片,踢脚杆、栏杆和脚手片5层设置一道,纵向水平杆置于小横杆(横向水平杆)之下,建筑物结构型式为框架,用密目式安全立网全封闭脚手架。主立杆沿竖轴线搭设到顶,辅立杆与主立杆之间的中心距不大于200mm,主、辅立杆中的一根用直角扣件与纵向水平杆连接,每步架内双管立杆的两根立杆用不少于2只旋转扣件连接;小横杆(横向水平杆)设于双立杆之间,相邻步架的小横杆分别与双管立杆中的主、副立杆用直角扣件连接。其构造图如上双立杆连接构造图所示。施工地区基本风压350N/m2,城市郊区,地面粗糙度为B类。71
φ48×3.6钢管特性:截面积A=506mm2,截面模量W=5260mm3,回转半径i=15.9mm,每米重标准值38.91N/m,抗弯强度设计值f=205N/mm2。各种构配件自重标准值:竹串片350N/m2,对接扣件18.4N/个,直角扣件13.2N/个,密目式安全立网5N/m2(密目式安全立网按1.8×6m网重30N计算,即30/(1.8×6)=2.78N/m2,考虑到安全网上可能存留一些建筑杂物,取5N/m2计算)。施工荷载3KN/m2×1=3000N/m2,基本风压Wo=350N/m21)、主立杆稳定性(1)双管立杆脚手架每米立杆结构自重标准值gk'计算单管立杆双排钢管脚手架每米立杆结构自重标准值0.1494KN/m(查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011附录A表A.0.1取插入值)。副立杆每步与纵向水平杆相交处用直角扣件扣牢,每6m用对接扣件扣牢,增加的副立杆每米自重为(13.2+38.91×1.4+1.4/6×18.4)/1.4=51.405N/m=0.051405KN/m。gk'=0.1494+0.051405=0.2008KN/m(2)、主立杆结构自重标准值NG1K主、副立杆荷载分配:主、副立杆分别承担脚手架结构自重的65%、35%,活荷载均由主立杆承受。NG1K=[(59.2-35.4)×0.1494+0.2008×35.4]×65%=6.932KN(3)、主立杆构配件自重标准值NG2K71
双管立杆35.4m和单管立杆23.8m分别折合成层数35.4/1.4=25层,23.8/1.4=17层;竹串片按5层一设则25/5=5;17/5=4。NG2K=[(0.5×1.05×1.5×0.35×5+0.0389×1.5×4×25+1.5×35.4×0.005)+(0.5×1.05×1.5×0.35×4+0.0389×1.5×4×17+1.5×23.8×0.005)]×65%=8.273KN;式中4为外立杆两道栏杆、一道踢脚杆和一道竹串片支承杆的钢管根数和。(4)、密目式安全立网双管立杆双排钢管脚手架挡风系数φ36m以下敞开式双管立杆脚手架挡风系数φ2=1.2An2/(la·h)=1.2(la+2h+0.325la·h)·d/(la·h)=1.2(1.5+2×1.4+0.325×1.5×1.4)×0.048/(1.5×1.4)=0.1367密目式安全立网网目密度2300目/100cm2,每目孔隙面积约为Ao=1.3mm2,安全立网挡风系数φ1=1.2(10000-2300×1.3)/10000=0.841φ=φ1+φ2-φ1·φ2/1.2=0.841+0.1367-0.841×0.1367/1.2=0.7189(5)、验算长细比k=1,μ=1.5,λ=lo/i=kμh/i=1×1.5×1400/15.9=132<[λ]=210,可k=1.155,μ=1.5,λ=lo/i=kμh/i=1.155×1.5×1400/15.9=153,φ=0.29871
(6)、风荷载设计值产生的弯距Mw场区粗糙度B类,场面处风压高度变化系数μz=1,风荷载体型系数μs=1.3φ=1.3×0.7189=0.935Mw=0.9×1.4MWK===0.12122649KN.m(7)、主立杆稳定性组合风荷载时:按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2011)第5.2.6条规定:立杆的稳定性应符合5.2.6-2公式的要求,即≤f式中:N—计算立杆段轴向力设计值(N)应按公式5.2.7-2计算N=1.2(NG1K+NG2K)+0.9×1.4ΣNGK=[1.2×(6.932+8.273)+0.9×1.4×0.5×1.05×1.5×3]×1000=21213N==163.72N/mm2<205N/mm2,满足要求不组合风荷载时:立杆段轴向力设计值N=[1.2×(6.932+8.273)+1.4×0.5×1.05×1.5×3]×1000=21554N==142.942N/mm2<205N/mm2,满足要求71
2)、单管立杆(上部23.8m高部分)稳定性(1)、风荷载设计值产生的弯距Mw敞开式钢管脚手架挡风系数φ2=0.098(查JGJ130-2011附录A表A.0.5取插入值),密目式安全立网全封闭脚手架挡风系数φ=φ1+φ2-φ1×φ2/1.2=0.841+0.098-0.841×0.098/1.2=0.898,脚手架风荷载体型系数μs=1.3φ=1.3×0.898=1.167离地35.4m高处风压高度变化系数μz=1.46风荷载标准值Wk=1.46×1.167×350=596.4N/m2Mw=0.85×1.4Wk·la·h2/10=0.85×1.4×596.4×1.5×1.42/10=208.657N·m(2)、脚手架结构自重标准值NG1KNG1K=0.1489×23.8=3.544KN(3)、构配件自重标准值NG2KNG2K=0.5×1.05×1.5×0.35×4+0.0389×1.5×4×17+1.5×23.8×0.005=5.249KN(4)、立杆稳定性组合风荷载时:立杆段轴向力设计值N=1.2×(3.544+5.249)+0.9×1.4×0.5×1.05×1.5×3=13.528KN==129.384N/mm2<205N/mm2,满足要求不组合风荷载时:71
立杆段轴向力设计值N=1.2×(3.544+5.249)+1.4×0.5×1.05×1.5×3=13.859KN==91.911N/mm2<205N/mm2,满足要求3)、连墙件离60.0m高处风压高度变化系数μz=1.71,按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2011)第5.2.12条规定:连墙件的强度应满足5.2.12-1及稳定性应满足和5.2.12-2公式的要求,强度:≤0.85f稳定:≤0.85fN1=N1W+N0式中:—连墙件应力值(N/mm2)—连墙件的静截面积(mm2)A—连墙件的毛截面积(mm2)N1—连墙件轴向力设计值(N)N0—连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力。单排架取2KN,双排架取3KN;为安全起见本工程取5KN—连墙件的稳定系数,应根据连墙件长细比按规范附录A表A.0.6取值;f—连墙件钢材的强度设计值(N/mm2)按规范表5.1.6采用;71
N1W—风荷载产生的连墙件轴向力设计值,按规范5.2.13条的规定计算;N1W=1.4式中:AW—单个连墙件所覆盖的脚手架外侧面的迎风面积风荷载产生的轴向力设计值N1w=1.4×1.71×1.167×350×2.8×4.5=12321N,连墙件轴向力设计值N1=Nw+No=12321+3000=15321N连墙件φ48×3.5钢管计算长度取300+200+120=620mm,由于两端均为扣件连接,故两端均为铰接节点,计算长度LO=2L=1240mm,钢管回转半径i=15.8mm则:λ=1240/15.8=84,查JGJ130-2011附录A,表A.0.6得稳定系数φ=0.731==30.279N/mm2<0.85×205=174.25N/mm2,连墙件的强度满足要求==41.421N/mm2<0.85×205=174.25N/mm2,连墙件稳定性满足要求扣件抗滑移计算:查规范表5.1.7可知扣件抗滑移能力为8.0KN,由于产品质量很难达到规范的承载力设计值要求,故应乘折减系数0.8连墙件采用一根φ48×71
3.6钢管与预埋在砼梁板结构中的短钢管用直角扣件连接外,两边各加一只直角扣件于连墙件钢管上与之顶紧,提高扣件的抗滑承载力,扣件抗滑承载力按2只计算,N=15.321KN<8×2×0.8=12.8KN,扣件抗滑承载力不能满足要求。故采取连墙件按两步两跨,缩小迎风面积,AW=2.9×3.0=8.7m2。则N1W=1.4=1.4×1.71×1.167×350×8.7=8507.1149N连墙件轴向力设计值N1=Nw+No=8507+3000=11507N<8000×0.8×2=12800N根据试验表明:当直角扣件的拧紧力矩达40~65N.m时,单扣件在12KN的荷载下会滑移,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;连墙件轴向力设计值N1=11.507<12KN故满足设计要求。(4)地基承载力基坑四周分层回填夯实后浇筑150mmC15砼,作为架体立杆基础,杆底垫宽200mm,厚50mm木板,可满足施工要求,计算过程略。上述计算中,取主立杆承受荷载的65%时安全的,理由见下。双立杆脚手架试验结果表明:1)用这种方式搭设高脚手架在一定范围内是可行的,它在构造上比悬挑脚手架简单;2)双管立杆脚手架的破坏特征(试验),均是上部单立杆失稳造成。在这种条件下,只要上部单立杆满足自身稳定性要求,则双立杆不必进行稳定性验算,但双立杆脚手架试验破坏特征不能完全反映现场实际情况,不能排除存在其他失稳破坏,所以仍要对双立杆部分进行计算;71
3)双管立杆中,主、副立杆载荷分配规律是,主立杆载荷分配是由上而下递减,副立杆载荷分配是由上而下递增,传至第二步时主立杆承受荷载的64%,传至第三步时主立杆承受荷载的60%,传至第七步时主立杆承受荷载的50%(此时副立杆承受荷载的50%,主、副立杆承受荷载相同)。8、最大搭设高度的计算:按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)第5.2.11规定不组合风荷载时,单、双排脚手架允许搭设高度[H]应按公式[H]=组合风荷载时,单、双排脚手架允许搭设高度[H]应按公式[H]=式中:[H]—脚手架允许搭设高度(m);gk—立杆承受的每米结构自重标准值(KN/m);可按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)附录A表A.0.1采用1)、脚手架允许搭设最大高度Hmax的计算: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=0.354+0.128+0.888=1.37kN;活荷载标准值:NQ=2.363kN;每米立杆承受的结构自重标准值GK=0.1489KN[H]=71
==145.28m最大允许搭设Hmax=H/[1+(H/100)]=145.28/[1+(145.28/100)]=59.23m>59.2m根据计算架子只允许搭设59.23m高,现施工要求搭设59.2m,所以架子下部采用双立杆或其上部采用分段卸荷的办法来进行处理,按规范要求,即在5层以下采用双立杆;或5层以上采用分层卸荷的方法来处理。第三章脚手架的搭设一、地基处理良好的脚手架底座和基础(或地基)对于脚手架的安全极为重要,在搭设脚手架时必须加设底座和基础并作好对地基的处理,地基若为回填土,必须严格夯实并使承载力达到190Kpa,否则应采用底座下加设垫木扩大接触面,增大地基承载能力的办法来解决。二、钢管杆件的技术要求;1、钢管杆件:包括立杆、纵向平杆(大横杆)、横向平杆(小横杆)、剪刀撑、斜杆和抛撑(在脚手架立面之外设置的斜撑),贴地面设置的平杆亦称“扫地杆”在作业层设置的、用于拦护的平杆亦称为栏杆。均称为钢管杆件。2、钢管的材质宜使用力学性能适中的Q325钢,其材性应符合《碳素结构钢》(GB700-88)的相应规定。钢管上严禁打孔。71
3、作为脚手架杆件使用的钢管,必须进行防锈处理:即对购进的钢管先行除锈,然后内壁擦涂两道和面漆两道。在脚手轲使用一段时间以后,由于防锈层会受到一定的损伤,因此需重新进行防锈处理。三、扣件和底座的技术要求;1、扣件应采用GB978-67《可锻铸铁分类及技术条件》的规定,机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁制造。其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》15831)的规定。扣件的附件采用的材料应符合GB700-79《普通碳素结构技术条件》中A3钢的规定;螺纹均应符合GB196-81《普通螺纹》的规定;垫圈应符合GB96-76《垫圈》的规定。2、铸铁不得有裂纹、气孔;不宜有疏松、砂眼或其他影响使用性能的铸铁缺陷;并应将影响外观质量的粘砂、浇冒口残余、披缝、毛刺、氧化皮等消除干净。3、扣件与钢管的贴合面必须严格整形,应保证与钢管扣紧时接触良好。4、扣件活动部位应能灵活转动,旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。5、当扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5mm。6、扣件表面应进行防锈处理。四、杆件搭设,杆件搭设中应注意以下事项:1、严格按照规定的构造方案和尺寸进行搭设。2、注意杆的搭设顺序,其搭设顺序为:摆放纵向扫地杆(贴近地面的横杆)——71
自角部起依次向两边竖立底(第一根)立杆,随即底端与纵向扫地杆扣接固定后——装设横向扫地杆(小横杆)并与立杆固定(固定立杆底端前,应吊线确保立杆垂直),每边竖起3-4根立杆后,随即装设第一步——安全第一步纵向平杆(与立杆扣接固定)和横向平杆水平使其符合要求后,按40-60N.m力矩拧紧扣件螺栓,形成构架的起始段——按上述要求依次向前延伸搭设,直至第一步架交圈完成。交圈后,再全面检查一遍构架质量和地基情况,严格确保设计要求和构架质量——设置连墙件(或加抛撑)——按第一步架的作业程序要求和构架质量——设置连墙件(或加抛撑)——按第一步架的作业程序和要求搭设第二步架。第三步架……——随搭设进程及时装设连墙件和剪刀撑——装设作业层间横杆(在构架横向平杆之间加设的、用于缩小铺板支承跨度的横杆)、铺设脚手板和装设作业层拦杆、挡脚手板或围护封闭措施。3、及时与结构拉结或采用临时支顶,以确保搭设过程的安全。4、拧紧扣件(拧紧程度要适当)。5、有变形的杆件和不合格的扣件(有裂纹、尺寸不合适、扣接不紧等)不能使用。6、搭设工人必须佩挂安全带7、随时校正杆件垂直和水平偏差,避免偏差过大。8、没有完成的脚手架,在每日收工时,一定要确保架子稳定,以免发生意外。9、搭设作业应注意以下事项:1)、严禁φ48和φ51钢管及其相应扣件混合使用。71
2)、底立杆应按立杆接长要求选择不同长度的钢管交错设置,至少应有两种适合的不同长度的钢管作立杆。3)、在设置第一排连墙件前,应约每隔6跨设一道抛撑,以确保架子的稳定性4)、连墙件和剪刀撑应及时设置,不得滞后超过2步。5)、在顶排连墙件之上的架高(以纵向平杆计)不得多于两步,否则应每隔6跨加设一道撑拉措施6)、周边脚手架的纵向平杆必须在角部交圈并立杆连接固定,因此东西和南北两面的作业层(步)有1交汇搭接固定所形成的小错台,铺板时应处理好交接处的构造。7)、对接平板脚手板时对接处的两侧必须设置横杆。8)、作业层的拦杆和挡脚板一般应设在立杆的内侧。拦杆接长亦应符合对接或搭接的相应规定。9)、靠近立杆的小横杆可固于立杆上。双排脚手架小横杆靠墙的现端应离开墙面5-15cm。10)、剪刀撑的搭设是将一根斜杆扣在立杆上,另一根斜杆扣在小横杆的伸出部分上,这样可以避免两根斜面杆相交时把钢管别弯。剪刀撑的斜杆与基本构架结构杆之间至少有3道连接,其中,斜杆的对接或搭接头部位至少有1道连接。斜杆两端扣件与立杆节点(即立杆与横杆的交点)的距离不宜大于20cm。最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不宜大于50cm,以保证架子的稳定性。71
11)、脚手架各杆件相交伸出的端头,均应大于10cm,以防止杆件滑脱。12)、随砌墙随即设置连墙杆与墙锚拉。本工程连墙件的设置数量和位置非常重要,本工程连墙件的设置距地30m以上水平间距不得大于4m,30m以下可按2步3跨设置,同时连墙件的设置尽量避开门窗洞口,如不能避开,节点距墙边不得大于0.1m。13)、扣件的安装应注意开口朝向:用于连接大横杆的对接扣件,开口应朝架子内侧,螺栓向上,避免开口朝上,以防与雨水进入。14)、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二步。15)、每搭完一步脚手架后,必须按(JGJ130-2001)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表8.2.4的规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。六、脚手架的使用:脚手架的使用应遵守以下规定:1、在架面上设置的材料应堆码整齐稳固,不影响施工操作人员通行。2、作业人员在架上的最大作业高度,应可以正常操作,禁止在架板上垫器物或单块脚手板,以增加操作高度。3、在作业中,禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件,整体性杆件,连接紧固件,和连墙件,确因操作要求要临时拆除时必须经主管人员同意,采取相应弥补措施并在作业完毕后,及时予以恢复。4、工人在架上作业中,应注意自我安全保护和他人安全,避免发生碰撞,闪失和落物,严禁在架上戏闹和坐在栏杆上等不安全处休息。71
5、每班工人,上架作业时,应先行检查有无影响安全作业的问题存在,在排除和解决后方许开始作业,作业中发现有不安全的情况和迹象时,应立即停止作业进行检查,解决后才能恢复正常作业,发现有异常和危险情况时,应立即通知所有架上人员撤离。确保安全作业。6、在每步架作业完成之后,必须将架上剩余材料物品移至上(下)步架或室内,每日收工前应清理架面,将架面上的材料物品,堆放整齐,垃圾清运出去。在作业期间应及时清理落入安全网内的材料和物品,在任何情况下,严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。第四章扣件式钢管脚手架的拆除1脚手架的拆除前,应划出工作区标志,禁止行人进入。2应严格按确定的拆除程序进行。由上而下,逐层进行,后绑者先拆,先绑者后拆,一般是先拆拦杆、脚手板、剪刀撑、而后拆小横杆、大横杆、立杆等。严禁上下同时作业。3连墙件应在位于其上的全部可拆杆件都拆除之后才能拆除。并随脚和架逐层拆除,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2步,如高差大于2步,应增设连墙件加固。4凡已松开连接的杆配件应及时拆除运走,避免误扶和误靠已松脱连接的杆件而发生安全事故。5拆下的杆配件应以安全的方式运出和吊下,严禁向下抛掷。6在拆除过程中,应作好统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关的结扣时,应先告之对方,以防坠落、禁止单人进行拆除较重杆件等危险性的作业。71
7当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度(约6.5m)时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件。8当脚手架采取分段、分立面拆除时,对不拆除的脚手架两端,应先按(JGJ130-2011)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第6.4.4第4款、第6.6.4条、第6.6.5条的有关规定设置连墙件和横向斜撑加固。第五章安全技术措施确保使用安全是脚手架工程中的首要问题。通常应考虑以下几个环节:一、把好材料、加工和产品质量关,加强对架设工具的管理和维修保养工作,避免使用质量不合格的架设工具和材料。主要要求为:1、架设工具材料的规格和质量必须符合有关技术规定的要求;自行加工的架设工具必须符合设计要求,并经试验检验合格后才能使用;2、加强对架设工具材料的统一管理,严格执行发放笔入库制度。避免或减少在搭拆、运输和存放过程中赞成的损坏,及时进行维修保养,剔除不合格品(不能保证安全使用者)。目前我公司已采用由材料部门统一管理、各项目部租赁使用的制度是一项加强管理的较好办法。二、加强作业人员管理,提高作业人员自我安全保护和他人安全的意识。71
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。2、搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋、严禁在架上戏闹和坐在不安全的地方休息。三、确保脚手架具有稳定的结构和足够的承载力。普通脚手架构造应符合有关规定,特殊工程脚手架、重荷载(同时作业超过两层等)脚手架、施工荷载显著偏于一侧的脚手架和高度超过30m的脚手架必须进行设计和计算。四、认真处理脚手架地基,确保地基具有足够的承载能力(高层和重荷载脚手架应进行架子基础设计),避免脚手架发生整体或局部沉降;脚手架应设置足够多的牢固的连墙点,依靠建筑结构的整体刚度来加强和确保整片脚手架的稳定性。五、确保脚手架的搭设质量。在搭设中应注意以下事项:1、架子地基应平整夯实(或作基础),并测量抄平后设垫木或垫板。不得在未经处理的起伏不平和软硬不一的地面上直接搭设脚手架;2、严格按照规定的构造尺寸进行搭设,控制好立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差,并确保节点联接达到要求(绑好、拧紧或插挂好);3、脚手板要铺满、铺平或铺稳,不得有探头板;4、搭设过程中要及时设置联墙杆、斜撑杆剪刀撑以及必要的缆绳和吊索,避免脚手架在搭设过程中发生偏斜和倾倒。搭设完毕后应严格进行检查验收,检查合格才能使用。高层建筑脚手架和特种工程脚手架在使用前硬功夫应进行严格检查。71
六、严格控制使用荷载,确保有较大的安全储备。根据(JGJ130—2011)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第9.0.5条规定“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。严禁拆除或移动架体上安全防护设施。”。本工程使用荷载,以脚手板上实际作用的荷载为准,不得超过设计容许值2KN/M2。由于脚手架的搭设不像建筑结构那样严格,且使用荷载的变动性也较大,因此,需要留适当的安全储备一般取安全系数为3.0。七、要有可告的安全防护措施,其中包括:1、作业层的外侧面应设挡板、围棚或安全网;2、在架空方向按规定设置多层挑出式安全网;3、设置供人员上下使用(包括携带工具和少量材料)的安全扶梯、爬梯或斜道,梯道应有可靠的防滑措施;4、在脚手架上同时进行多层作业情况下,各作业层之间应设置可靠的防护棚挡(在作业层下挂棚布、竹篱笆或小孔绳网),以防止上层坠物伤及下层作业人员;5、吊、挂式脚手架使用的挑架、桁架、吊架、吊篮、钢丝绳和其它绳索,使用前要作荷载检验,均必须满足规定的安全系数,升降设备必须有可靠的制动装置;71
6、必须有良好的防电、避雷装置,钢脚手架、钢垂直运输架均应有可靠接地,雷雨季节高于四周建筑物的脚手架和垂直运输架应设避雷装置。八、严格避免以下违章作业:1、利用脚手架吊运重物;2、作业人员攀登架子上下;3推车在架子上跑动;4、在脚手架上拉结吊装缆绳;5、任意拆除脚手架部件和联墙杆件;6、在脚手架底部或近旁进行开挖沟槽等影响脚手架地基稳定的施工作业;7、起吊构件和器材时碰撞或扯动脚手架;8、立杆沉陷或悬空;联接松动;架子歪斜;杆件变形,脚手架结冰等。在上述问题解决以前应暂停使用脚手架。九、六级大风、大雾、大雨和大雪天气下应暂停在脚手架作业。雨雪后上架操作要有防滑措施。十、加强使用过程中的检查,发现问题应及时解决。十一、临街搭设脚手架时,外侧应有防止坠物伤人的防护措施。十二、在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。十三、检查与验收根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)规定,脚手架的构配件质量与搭设质量,应按规范规定进行检查验收,合格后方准使用。71
十四、构配件检查与验收:(一)、新钢管的检查应符合下列规定:1、应有产品质量合格证。2、应有质量检验报告,钢管材质检验方法符号现行国家标准《金属材料室内拉伸试验方法》(GB/T228)的有关规定,其质量应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2011)第3.1.1条的规定。3、钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛剌、压痕和深的划道;4、钢管外径、壁厚、端面等的偏差,应分别符合表8.1.8的规定:5、钢管必须涂有防诱漆。(二)、旧钢管的检查应符合下列规定:1、钢管表面锈蚀深度应符合表8.1.8序号3的规定,锈蚀检查应每年一次。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,当锈蚀深度超过规定值时,不得使用。2、钢管弯曲变形应符合表8.1.8序号4的规定。(三)、扣件验收应符合下列规定:1、新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试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)的规定抽样检测。2、新、旧扣件均应应进行防锈处理。71
3、扣件的技术要求应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB15831的相关规定。(四)、扣件进入施工现场应检查产品合格证,并应进行抽样复试,技术性能应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB15831的规定。扣件在使用前应逐个挑选,有裂缝、变形、螺栓出现滑丝的严禁使用。(五)、脚手板的检查应符合下列规定:因本工程使用的脚手板为木脚手板,或竹串片脚手板,在检查时应符合下列规定:1、木脚手板应采用杉木或松木制作,其宽度不应小于200mm,厚度不应小于50mm,其材质质量应符合规范第3.3.3条的规定,宽度厚度允许偏差应符合现行国家标准《木结构工程施工质量验收规范(GB50206)》的有关的规定。脚手板两端应各设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道。不得使用扭曲变形、劈裂、腐朽的脚手板。2、竹脚手板宜采用楠竹制作的竹串片板。二、脚手架检查与验收:(一)、脚手架及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收:1、基础完工后及脚手架搭设前;2、作业层上施工加荷载前;3、每搭设完6——8m高度后;4、达到设计高度后;5、遇有六级大风与大雨后;寒冷地区开冻后;6、停用超过一个月。(二)、进行脚手架检查与验收时应根据下列技术文件:71
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)第8.2.3—8.2.5条的规定;2、专项施工方案及变更文件;3、技术交底文件;4、构配件质量检查表(规范附录D表D)(三)、脚手架使用中,应定期检查下列项目:1、杆件设置和连接,连墙件,支撑,门洞桁架的构造是否符合规范和专项施工方案的要求;2、地基应无积水、底座应无松动,立杆应无悬空;3、扣件螺栓应无松动;4、高度在24m以上的脚手架,其立杆的沉降与垂直度的偏差是否符合表8.2.4项次1、2的规定;5、安全防护措施应符合规范要求;6、是否超载使用;(四)、脚手架搭设的技术要求、允许偏差与检验方法,应符合下表8.2.4的规定:第六章安全防护措施一、电梯井洞口防护措施电梯井设置不低于1.8m高的开户式防护门,用角钢焊接成框,然后将铁皮焊接在角钢框上全封闭,并在防护门上要刷漆,上锁、挂牌。71
电梯井筒内每隔一层在入口处设置一个用钢管及木板搭设的平台,中间一层钢筋支杆安全网一道,网上及平台上均不得存有杂物。电梯井内不准做垂直运输通道或垃圾通道。二、结构临边防护措施在结构四周边线内50mm处设置全封闭式护身栏,使用材料均采用φ48×3.5钢管。其商度不低于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。沿钢管长度方向刷红白间隔的油漆、挂醒目标志牌;护身栏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。三、楼梯间防护措施楼梯的侧边利用脚手架做安全防护,架子立管从楼底搭设,侧边沿楼梯坡度方向做道1.2m高的护身栏,侧边底部设18cm高的挡脚板。四、防雷避电措施采用避雷针与大横杆连通、接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通,形成避雷网络。接地线采用-40×40(mm)的镀锌扁钢,将立杆整幢建筑物楼层内避雷系统连成一体。接地线的连接应保证接触牢靠,与立杆连接时应用2道螺栓卡箍连接,螺丝加弹簧垫圈以防松动并保证接触面不小于10mm2,并将表面油漆及氧化层清除,露出金属光泽并涂以中性凡士林。71
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步电压的危害,防止接地线遭机械伤害。两者的连接采用焊接,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他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。五、水平安全网防护标准1、多层、高层建筑施工时,前层必须根据楼层高度固定一道3~6m宽的安全网,每隔四层还要固定一道安全网,施工中要保证安全网完整有效,受力均匀,网内不得有杂物,两网搭接要严密,不得有缝隙。2、使用新安全网必须由产品合格证,使用旧的安全网必须有允许使用说明书或合格的检验记录。3、安装时在每个系结点上,边绳上与支撑物(架)靠近,采用一根独立的绳连接。系结点联网边均匀分布,距离不得大于750mm,打结方便,连结牢固,又容易解开,受力后不会散脱,有筋绳的网在安装时,必须把筋绳子连接在支撑物(架)上。4、安装水平网应外高里低,以15°为宜,网不宜绑紧。5、当高度小于等于5m时,地面距网3m,当高度大于25m时,搭设宽度不小于6m,地面距网底距离为5m。6、要保证安全网受力均匀,必须经常清理网上杂物。7、首层水平网可以和外脚手架连接并搭接。71
8、高层建筑首层设双层6m水平安全网外,每隔4层固定一道3m宽安全网(外脚手架)全封闭时可以不设安全网。9、防护棚示意图10、接料平台示意图71
第七章卸料平台施工方案71
根据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)的有关规定中的要求,取消脚手架钢管加扣件,搭设楼层卸料平台,必须使用工具卸料平台或型钢制作的卸料平台,为些特编制型钢制作的卸料平台计算书和搭设方案如下:钢平台长4m、宽2.4m,主次梁均用槽钢制作,上铺50mm厚木板,用钢丝绳斜拉固定在连续梁(圈梁)上方,容许荷载1.5KN/m2。7.1、次梁设计(一)次梁选用槽钢E10制作,40m长钢平台设五道次梁,焊接在主梁凹槽内(主梁侧加100×60×8垫板),其间距为1.0m,E10槽钢截面特性:重量0.1KN/m,Wx=39.7cm3,h=100mm、b=48mm,t=8.5mm。依据JGJ80-91规范,永久荷载中的自重,铺板以0.4KN/m2计;施工活荷载(均布)以1.5KN/m2,另外本设计考虑增加集中施工荷载,以5KN/m2计,永久荷载分项系数1.2,可变荷载分项系数1.4。1、荷载计算木板50mm厚:0.4×1×1.2=0.48KN/m;E10槽钢:0.1×1.2=0.12KN/m;施工荷载(均布)1.5×1.4=2.1KN/m;∑q=2.7KN/m;施工荷载(集中):P=5×1.4=7KN。2、内力计算计算简图:71
集中荷载处于最不利位置(在次梁跨中)M=1/8ql2+1/4pl=1/8×2.7×2.42+1/4×7×2.4=1.9444+4.2=6.144KN.m3、抗弯强度计算M/rxWx≤frx=1.2 σ=6.144×106/1.05×39.7×103=147KN/mm2<f=215N/mm2满足要求。4、整体稳定性计算Mx/ψbWx≤fψb=570tb/Nh·235/fy=570×8.5×48/2400×100=0.97当ψb大于0.6时。按GBJ17-88附表1.2查出相应的ψb值,查表ψb=0.754。Mx/ψbWx=6.144×106/0.754×39.7×103=205N/mm2<f=215N/mm271
(二)次梁设计验算选用槽钢E14a,其截面特性为重量0.145KN/m,Wx=80.5×103,h=140mm,b=58mm,t=9.5mm。1、荷载及内力计算:E12.6槽钢:0.145×1.2=0.174KN/m;栏杆、竹压板:0.187×1.2=0.224KN/m;∑q=0.398KN/m。次梁传递荷载:P1(L1传)=1/2×0.48+2.1/2×2.4+1/2×0.12×2.4=1.692KN。P2(L2传)=1/2×2.7×2.4=3.24KNP3处于最不利位置:在L3上、取0.6米处。M=1/8×0.4×42+3.24×1+1/4×8.49×4=12.53KN.mRA=RB=1/2=0.4=4+1.692+3.24+1/2=8.49=9.98KN2、强度验算Mx/VxWx=12.53×106/1.05×80.5×10371
=148N/mm2<f=215N/mm2满足要求。3、稳定性验算Mx/ψbWx=12.53×106/0.93×80.5×103=167N/mm2<f=215N/mm2Ψb=570tb/Ih·235/fy=570×9.5×58/1000×140·235/235=2.243由于Ψb大于0.6,查附表1.2,Ψb=0.937.2.主次梁节点连接设计1、螺栓设计每主次梁节点,设置两颗普通螺栓,即双截面,查表取d=12mm,双剪力截面Nvb=29.4KN>P3(I3传)=8.49KN。符合要求。2、主次梁连接垫板焊接验算焊缝采用直角焊缝,双面焊,ht=6mm,查表每1cm焊缝受剪承载力:Nfw=6.72KN/cm焊缝受剪总长12cm,6.72×12=80.64KN>8.49KN,符合要求。7.3.铺板设计选用4m长,50mm厚木板,板宽不小于250mm,并以螺栓连接与槽钢相固定:铺板自重:q=0.4×1+1.2+1.5×1×1.4=2.58KN/m集中荷载:P=5×1.4KN=7KN71
M=1/8q12+1/4P1=1/4×2.58×12+1/4+1/47+1/41=0.323+1.75=2.073KN·m依据GBJ5-88规范,本结构受弯构件的抗弯承载能力,按下式验算:σm=M/Wn≤fmW=1/6bh2=1/6×100×52=417cm2σm=2.073×106/4.17×105=4.97N/mm2<fm=17N/mm2满足要求。7.4.钢丝绳验算规范JGJ80-91规定,钢平台构造上宜两边各设前后两道钢丝绳,两道中的每一道均做单道受力计算,前后两道均选用6×37φ24.5钢丝绳,公称抗拉强度为1520Mpa,查表,破断拉力F8=264KN。1、内力计算P1=RB=9.98KNP2=RB/=13.30KN71
T1=P1/sinα1=9.98/0.60=16.63KNT2=P2/conα2=13.30/0.707=18.81KN安全系数计算:查表6×37钢丝绳破断拉力换算系数α=0.82,作吊索用钢丝绳的法定安全系数[K]=10,Fg=0.82×264=216.48KN前道钢丝绳:K=F/T1=216.48/16.63=13.0>[K]≥10后道钢丝绳:K=F/T2=216.48/18.81=11.5>[K]≥10两道钢丝绳均满足要求。7.5.吊环设计在钢平台主梁14a吊环位置,焊210×100×8钢板四周围焊;钢板上部割φ40圆孔,利用圆孔做吊环为防止钢板边切割钢丝绳,在圆孔处钢板的边各焊圆环φ12钢筋与孔平。1、钢板割孔处强度按下式计算:σ=N/An≤f,N=T2=18.81KN(负荷计算):An=(100-40)×8=480mm2δ=18810/480=39.18<f=215N/mm2 2、板与14a焊缝强度验算:验算在σf和τf共同作用处:σf=18810/6.6×90=34.67N/mm2钢筋绳拉力作用的焊缝强度:τf=18810/6.6×200=13.77N/mm2[(σf/Bf)2+τf2]1/2≤fwf71
[(3.167/1)2+13.772]1/2=34.53≤160N/mm同理可得:钢板与槽钢三面角焊缝强度均满足要求。7.6.钢平台安装1、悬挑式钢平台的搁支点与上部拉结点位于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上,因此搭设脚手架时预留钢平台位置,且平台两侧脚手架立杆用双立杆加强。2、悬挑式钢平台采用吊装,吊装时使用卡环,不得用吊钩挂吊环,且吊环应用甲类3号沸腾钢制作。3、钢平台安装时,吊斜拉钢丝绳的长头的卡子不得注于3个,且钢平台的外口应略大于内口。4、在钢平台主梁边焊接钢管,以便于安装固定防护栏杆。5、钢平台外口设置活动的双开格栅门以便吊装物料,不用时应关锁好门。6、钢平台吊装需待横梁支撑点与砼梁板预埋铁件进行螺栓连接,接发钢丝绳调整完毕,经过检查验收,方可松卸起重吊钩。7、操作平台上悬挂显著的标明容许荷载为500kg的限载牌并配备专人加以监督检查,发现钢丝绳的锈蚀损坏及时调整,焊缝脱焊及时修复。8、钢平台安装前,应验收上部拉结点的梁(柱)强度,以保证安全。71
第八章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,要求按如下规定进行施工: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、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。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。71
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,以及扣件绑扎等所有架子部件。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、运地面的材料应按指定地点随拆随动,分类堆放,当天拆当天清,拆下的扣件和铁比要集中回收处理。应随时整理、检查,按品种、分规格堆放整齐,妥善保管。19、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。并要采取防滑措施。71
第九章质量检测附表1、构配件允许偏差序号项目允许偏差△(mm)示意图检查工具1无缝钢管尺寸外径48mm壁厚3.5mm-0.5-0.36游标卡尺2钢管两端面切斜偏差△1.70塞尺、拐角尺71
3钢管外表面锈蚀深度(△=△1+△2)≤0.18游标卡尺4立杆钢管弯曲3m≤l≤4m3m≤l≤4ml≤12l≤20钢板尺水平杆、斜杆的钢管弯曲l≤6.5ml≤302、脚手架搭设的允许偏差检验方法项次项目技术要求允许偏差△(mm)示意图检查方法与工具1地基基础表面坚实平整 观察排水不积水 垫板不晃动 底座不滑动-10不沉降2立杆垂直度最后验收垂直度-±100下列脚手架允许偏差(mm)用经纬仪或吊线和卷尺搭设中检查偏差的高度(m)总高度50m40m20mH=2±7±7 71
H=10±20±25±7H=20±40±50±50H=30±60±75±100H=40±80±100H=50±100 中间档次插入法3间距步距-±20-钢板尺纵距±50横距±204纵向水平杆高差一根杆的两端-±20图略,详见JGJ130-2001(2002版)P41~42表8.2.4水平仪或水平尺同跨内两根纵向水平杆高差-±10图略,详见JGJ130-2001(2002版)P41~42表8.2.45双排脚手架横向水平杆外伸长度偏差外伸50mm-50-钢板尺3、扣件拧紧抽样检查数目及质量判定标准项次检查项目安装扣件数量(个数)抽检数量(个)允许的不合格数1连接立杆与纵(横)向水平杆或剪刀撑的扣件;接长拉杆、纵向水平杆或剪刀撑的扣件1201~32005052连接横向水平杆与纵向水平杆的扣件(非主节点处)1201~3200501071'
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