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钢管落地脚手架计算书

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'一、编制依据1、建筑施工手册(第四版)。2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130—2011)。3、建筑施工安全检查标准(JGJ59—99)。4、本工程施工图纸。5、本工程施工组织设计。二、工程概况2.1工程特点金财大厦工程为办公楼,主楼为地下2层,地上15层;配楼为地下2层,地上2层。总建筑面积为29387.19㎡,其中地上建筑面积为21462.65㎡,地下室建筑面积为7924.54;一层建筑高度为5.4M,二层为4.5M,其他层为3.6M;主楼总长度为79.7M,总宽为18.2M,总建筑高度为59.6M;配楼总长为29.3M,总宽为22.1M,总建筑高度为11.4M。工程结构体系为现浇钢筋混凝土框架—剪力墙结构体系。2.2脚手架的设置及构造2.2.1本工程配楼以下采用落地式双排外脚手架,实际搭设高度为16.6m。三层以上采用双排挑脚手架,分两次进行搭设,最大搭设高度为18m,在三层楼面、八层楼面和十三层楼面设挑梁。2.2.2落地式双排外脚手架立杆横距Ib=1m,立杆纵距la=1.50m,脚手架步距h=1.50m,铺设木脚手板层数为两层,采用密目式安全网全封闭。 三、脚手架构配件的质量标准3.1钢管:钢管一般采用外径48mm,壁厚3.5mm的3号钢焊接钢管,其化学成分与机械性能符合国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)的要求。立杆、纵向水平杆(大横杆)的钢管长度一般为4—6m,横向水平杆(小横杆)一般为1.2m。钢管应涂防锈漆。3.2扣件:扣件应采用可锻铸铁制作,应符合《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定。扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷。扣件与钢管的贴合面要接触良好,扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离接触良好,扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离要小于5mm。3.3脚手板:木脚手板用厚50mm的杉木或松木制成,板长3—6m,宽不小于200mm。四、脚手架的用途及施工荷载脚手架为结构脚手架,施工荷载取3KN/㎡,按同时存在两层施工作业层考虑。五、脚手架的设计计算5.1搭设高度22.4米落地架计算书详见后附表 5.2搭设高度18.5米悬挑架计算书详见后附表六、脚手架搭设方法6.1落地式脚手架底部处理:要找立于土地面之上的立杆底部加设宽度≥200mm,厚度≥50mm的垫木,顺立杆纵向布置,立杆底部加底座。开始搭设时,脚手架应从一个角部开始并向两边延伸交圈搭设。6.2悬挑外脚手架搭设:首先固定挑梁:利用塔吊配合施工,外挑长度为1.5米,在钢筋环和工字钢间用木楔塞紧。在戳立杆部位,事先焊好Ф38短钢管,长150㎜。需要用钢丝绳斜拉部位也要做好拉结,钢丝绳一端从挑梁端头的锚环穿入,另一端从剪力墙上的预留孔及上层板的预留孔穿入,接头处采用不少于3个与钢丝绳配套的绳卡固定,钢丝绳要适当紧一些。6.3脚手架搭设:应按定位依次竖起立杆,将立杆与纵、横向扫地杆连接固定,然后装设第一步的纵向和横向平杆。在设置第一排连墙件前,应适当设置临时支撑杆,并调节支撑杆,使立杆垂直,然后把平杆和立杆予以固定,并按此要求继续向上搭设。6.4剪刀撑、斜杆等整体拉结杆和连墙件应随搭升的架子一起及时设置。6.5脚手架处于顶层连墙点之上的自由高度不得大于6m。 6.6木脚手板要求铺平铺稳,必要时应予以绑扎固定,脚手板采用搭接铺设,其搭接长度不得小于200mm,且应在搭接段的中部设有支撑横杆,铺板严禁出现端头超出支撑横杆250mm以上未作固定的探头板。6.7长脚手板采用纵向铺设,其下支撑横杆间距为1.0m,在脚手架的两端和拐角处,沿板长方向每隔15m,坡道的两端以及其他可发生滑动和翘起的部位,脚手板与其下支撑横杆应绑扎固定。6.8立杆、横杆接头的详细做法:立杆上的对接接头的详细做法:立杆下的对接扣件应交错布置,两个相邻立杆的接头不应设在同步同跨内,不同步或不同跨两相邻立杆接头在高度方向错开的距离不应小于500mm,各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。纵向水平杆对接接头应交错布置,不应设在同步、同跨内,不同步或不同跨相邻接头水平距离不应小于500㎜,并应避免设在纵向水平杆的跨中。见下图:6.9架体与建筑物拉接要求: 采用钢性连接方式,用两根50cm短管用直角扣件把连墙件夹固于墙体上或抱在框架柱上,具体做法见下图:架体与剪力墙的拉接架体与框架柱的拉接要求预先在需设连墙件部位下塑料套管,打完剪力墙混凝土并拆除模板后及时抽出塑料套管,准备穿连墙件。连墙杆按要求 设置,设置时尽量靠近主节点,偏离主节点的距离不应大于30cm。必须从底部第一根水平杆处开始设置,布设形式可以采用花排,也可以采用并排,宜优先采用花排。门窗洞口采用短向拉结,钢管长度过门窗洞口边缘250mm以上。6.10剪刀撑的搭设要求:在建筑物的四角处必须设置剪刀撑。每道剪刀撑跨越立杆的根数宜在5~7根之间,每道剪刀撑的宽度不应小于4跨,且不小于6m,斜杆与地面的倾角宜在45°~60°之间,由底至顶连续设置,剪刀撑沿纵向连续设置。剪刀撑斜杆处用旋转扣件与相交的纵向水平杆或立杆扣接,旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于15cm。剪刀撑接长采用搭接接长,搭接长度不小于1000㎜,用三个扣件等距布置,扣件在钢管头处小于10cm处,剪刀撑下端要落地。6.11小横杆的设置:每一节点必须设置一根横向水平杆,并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上部,端头处伸出长度不小于10cm,该杆轴线偏离主节点的距离不应大于15cm.。双排架中靠墙一侧的外伸长度不应大于50cm。6.12脚手架的防护栏杆:脚手板一般应设置在3根小横杆上,要铺满、铺严密,在两侧设置180mm以上高挡脚板,操作层上部护身栏杆1.2m高,下部护身栏杆距踢脚板0.6m处。6.13脚手架体与建筑物之间封闭方法: 采用密目网进行垂直全封闭,用细绳将密目网绑扎至立杆或大横杆上,使网与架体牢固的连接在一起。水平兜网的封闭:用大眼安全网将脚手架与建筑物封闭起来,每隔10m封闭一道,在悬挑脚手架底部满铺脚手板,并兜一层大眼安全网。6.14脚手架的上下通道:脚手架需要设置安全马道,马道宽度不小于1m,马道的立杆、横杆间距应与脚手架相适应,基础按脚手架要求处理,立面设剪刀撑;人行斜道小横杆间距不超过1.5m;马道上满铺脚手板,板上钉防滑条;设置护身栏杆,上部护身栏杆1.2m,下部护身栏杆距脚手板0.6m。七、脚手架搭设的质量要求7.1工地质量领导小组组长:康忠副组长:张洪元成员:翟玉民、韩文亮、张亚奇、薛宝刚、杨春刚。7.2各种人员职责1、组长:负责项目的全面质量管理工作。2、副组长:负责外脚手架的施工管理。3、项目总工程师:全面负责项目的技术管理、质量管理。4、质量员:负责脚手架的日常检查工作及验收工作,对施工中出现的质量问题及时解决。 5、质量领导小组:参加脚手架的质量验收工作,共同讨论解决脚手架中存在的重大质量问题。7.3立杆的垂直偏差,搭设高度H≤24m,垂直偏差不大于1/300,且不大于25㎜。7.4纵向水平杆的水平偏差≤1/250,且全架长的水平偏差值应不大于50㎜,同跨内两根纵向水平杆高差≤±10㎜。7.5间距偏差,步距±20㎜;纵距±50㎜;横距±20㎜。7.6扣件安装,主节点处各扣件中心点相互距离a≤150㎜,同步立杆上的对接扣件的高差a≥500㎜,立杆上的对接扣件至主节点的距离a≤h/3,纵向水平杆上的对接扣件至主节点的距离a≤I/3,扣件螺栓拧紧扭力矩宜在45-55N·m7.7剪刀撑斜杆与地面的倾角为45°~60°7.8脚手板外伸长度:采用搭接,板下小横杆至板端头距离100mm,两板之间搭接长度200mm。7.9连墙点的数量,位置正确,连接牢固,无松动现象。7.10同一层各挑梁上表面之间的水平误差不大于20mm,挑梁端头的挠度要求不大于6.5mm,且应视需要在其间设置整体拉接构件,以保护整体稳定。7.11要求密目网要三证齐全,网边系绳间距不大于450mm,要系牢并绑扎严密。八、脚手架的使用规定8 .1作业层每1m架面上施工荷载不得超过以下规定值,结构脚手架3KN/m2。8.2在架板上堆放的标准砖不得多于单排立码3层,砂浆和容器总重不得大于1.5KN,施工设备单重不得大于1KN,使用人力在架上搬运和安装的构件的自重不得大于2.5KN。8.3在架面上设置的材料应码放整齐稳固,不影响施工操作人员通行。严禁上架人员在架面上奔跑,退行或倒退拉车。8.4作业人员在架上的最大作业高度应以可进行正常操作为度,禁止在架板上加垫器物以增加操作高度。8.5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、连续紧固件和连墙体。确因操作要求需要临时拆除,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。8.6工人在架上作业中,应注意自我安全保护和他人的安全,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。8.7人员上下脚手架必须走搭设的安全防护的出入通道,严禁攀援脚手架上下。8.8在作业中,应先行检查有无影响安全作业的问题存在,在排除和解决后方可开始作业。在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。8 .9在每步架的作业完成之后,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。九、脚手架的验收和监控检查。9.1脚手架搭设前必须进行书面和口头交底,对详细部位要有节点构造详图,操作人员必须严格执行所有偏差数值必须控制在允许范围内。9.2脚手架的验收和日常检查按以下规定进行,检查合格后方可投入使用或继续使用。①挑梁固定好后脚手架搭设前;②每搭设完一层并作业层上施加荷载前;③每搭设完10~13m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;⑦挑梁变形要求每周检查一次,最大变形量不超过6.5㎜,检查点等间距布置,数量不少于6点。9.3脚手架使用中,应定期检查下列项目:①杆件的设置和连接,连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求;②底座是否松动,立杆是否悬空;③扣件螺栓是否松动; ④安全防护措施是否符合要求;⑤是否超载。十、脚手架的拆除方法10.1脚手架在拆除前应进行书面技术交底,包括拆架的步骤、方法和安全措施等。拆除顺序应遵守由上到下,先搭后拆的原则,即先拆栏杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,而后小横杆、大横杆、立杆等,并按一步一清原则依次进行,禁止上下同时进行拆除工作。拆架子的高空作业人员应戴安全帽,系安全带,穿软鞋上架作业,周围设围护栏杆或竖立警戒标志并有专人指挥,以免发生伤亡事故。10.2拆除顺序由上到下进行,不能上下同时作业,连墙点必须与脚手架同步拆除,不允许分段、分立面拆除,拆下的扣件和配件应及时运至地面,严禁高空抛掷。十一、脚手架搭设时注意事项11.1外径48mm与51mm的钢管严禁混合使用。11.2主节点处,固定横向水平杆(或纵向水平杆)、剪刀撑、横向支撑等扣件的中心线距主节点的距离不应大于150mm。11.3各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。11.4对接扣件的开口应朝向架子的内侧,螺栓朝上,直角扣件的开口不得朝下,以确保安全。11 .5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程》(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。11.6上架作业人员必须戴安全帽,系安全带,穿防滑鞋。11.7严格按搭设方案施工,连墙件和剪刀撑应及时设置,不得滞后超过两步。11.8在搭设过程中,应注意调整整架的垂直度,一般通过调整连墙杆的长度来实现,但最大允许偏差100mm。11.9脚手架应与建筑物内的避雷装置连接,连接点个数不少于4个。十二、脚手架的维护与管理12.1使用完毕的脚手架应及时回收入库、分类存放。露天堆放时,场地应平整,排水良好,下设支垫,并用苫布遮盖。配件、零件应存放在室内。12.2凡弯曲、变形的杆件应先调直,损坏的构配件应修复,方能入库存放,否则应更换。12.3要定期对挑梁和脚手架的构配件进行除锈、防锈处理,一般应两年涂刷防锈漆一次。扣件要涂油。螺栓宜镀锌防锈。12.4脚手架使用的扣件、螺母、垫板、插销等小配件极易丢失,在支搭时应将多余件及时回收存放,在拆除时亦应及时检收,不得乱扔乱放。12.5 建立健全脚手架工具材料的领发、回收、检查、维修制度,按照谁使用,谁维修、谁管理的原则,实行限额领用或租赁方法,以减少丢失和损耗。十三、安全生产管理机构及责任制13.1安全生产保证体系项目经理施工员工地安全领导小组专职安全员架工班组其它有关班组13.2工地安全领导小组组长:康忠副组长:张洪元成员:翟玉民、韩文亮、康忠、薛宝刚、杨春刚。13.3各种人员职责1、组长:负责项目的全面管理工作。2、副组长:负责外脚手架的施工管理。3、项目总工程师:全面负责项目的技术管理、质量管理。4、 工地安全领导小组成员负责对脚手架进行验收和定期检查,对出现的隐患进行处理,对各班组进行正确使用脚手架的安全教育和应急处理措施培训,遇紧急情况组织紧急救护,负责落实应急救援物资、设备、抢险队伍等。5、工地技术员负责方案的编制和现场技术交底工作,施工员负责施工前和施工过程中的口头交底工作,安全员负责日常检查和巡回检查工作,对发现的问题及时下发隐患通知单进行整改,同时各职能部门要积极配合、相互协作,把各项工作搞好。十四、工程安全应急措施14.1应急材料及设备清单准备Ф14斜拉钢丝绳100m,和与之配套的绳卡100个;②电焊机2台,气割设备2套,电锤3台;③氧气瓶及输氧设备2套,担架3付,其他常用药品和绷布若干。14.2应急人员组织由各班组抽调精干人员组成抢修队,下设工程抢修组、救援组、物资组和外协组,由各班组长带队,接受正负领导小组组长的指挥。14.3应急措施①发生事故后,工地安全领导小组组长负责现场勘查,召集队伍、调动资源、下达任务;②工地安全领导小组副组长负责制定抢修方案,解决抢修过程中的技术问题,向组长提出资源计划,受组长的指挥;③工程抢修组职责: 小组长:负责组织人员,把重要物资及时、有序地疏散到安全区,对危险区域进行隔离,组织实施工程抢险方案,受组长的指挥。成员:把重要物资及时、有序地疏散到安全区,对危险区域进行隔离,负责实施工程抢险工作,受本组组长的指挥。④救护组职责:小组长:负责组织对受伤人员的救护,受副组长的指挥。成员:负责对受伤人员的救护,及时送医院,受本组小组长的指挥。⑤物资组职责:小组长:负责组织抢修机具、材料的调配,受组长的指挥。成员:负责抢修机具、材料的调配,,受本组小组长的指挥。⑥外协组职责:小组长:负责组织联系社会的救助,协调外援的抢修工作,受副组长的指挥。成员:负责联系社会的救助,协调外援的抢修工作,受本组小组长的指挥。附一、落地式脚手架设计计算书一、参数信息1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为26.1m,立杆采用单立杆; 搭设尺寸为:横距Lb为1.05m,纵距La为1.5m,大小横杆的步距为1.5m;内排架距离墙长度为0.30m;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;连墙件采用三步四跨,竖向间距4.5m,水平间距6m,采用螺栓连接;2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:3.000kN/m2;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河北秦皇岛市,基本风压0.45kN/m2;风荷载高度变化系数μz,计算连墙件强度时取1.698,计算立杆稳定性时取1.17,风荷载体型系数μs为1.131;4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1394;脚手板自重标准值(kN/m2):0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.170;安全设施与安全网(kN/m2):0.010;脚手板类别:木脚手板;栏杆挡板类别:木脚手板挡板;每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038;脚手板铺设总层数:2;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=0.038kN/m;脚手板的荷载标准值:P2=0.35×1.5/3=0.175kN/m;活荷载标准值:Q=3×1.5/3=1.5kN/m; 荷载的计算值:q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1.5=2.356kN/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=2.356×1.052/8=0.325kN·m;最大应力计算值σ=Mqmax/W=63.917N/mm2;小横杆的最大弯曲应力σ=63.917N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/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+0.175+1.5=1.713kN/m;νqmax=5ql4/384EI最大挠度ν=5.0×1.713×10504/(384×2.06×105×121900)=1.08mm;小横杆的最大挠度1.08mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,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=0.038×1.05=0.04kN;脚手板的荷载标准值:P2=0.35×1.05×1.5/3=0.184kN;活荷载标准值:Q=3×1.05×1.5/3=1.575kN;荷载的设计值:P=(1.2×0.04+1.2×0.184+1.4×1.575)/2=1.237kN; 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=0.08×0.038×1.5×1.5=0.007kN·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=0.267×1.237×1.5=0.495kN·m;M=M1max+M2max=0.007+0.495=0.502kN·m最大应力计算值σ=0.502×106/5080=98.879N/mm2;大横杆的最大弯曲应力计算值σ=98.879N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/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=0.677×0.038×15004/(100×2.06×105×121900)=0.052mm;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=(0.04+0.184+1.575)/2=0.9kNν=1.883×0.9×15003/(100×2.06×105×121900)=2.277mm;最大挠度和:ν=νmax+νpmax=0.052+2.277=2.329mm;大横杆的最大挠度2.329mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150=10与10mm,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8.00kN;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=0.038×1.05×2/2=0.04kN;大横杆的自重标准值:P2=0.038×1.5=0.058kN;脚手板的自重标准值:P3=0.35×1.05×1.5/2=0.276kN;活荷载标准值:Q=3×1.05×1.5/2=2.362kN;荷载的设计值:R=1.2×(0.04+0.058+0.276)+1.4×2.362=3.756kN;R<8.00kN,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:(1)每米立杆承受的结构自重标准值,为0.1394kN/mNG1=[0.1394+(1.05×2/2)×0.038/1.50]×26.10=4.340kN;(2)脚手板的自重标准值;采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2NG2=0.35×2×1.5×(1.05+0.3)/2=0.709kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用木脚手板挡板,标准值为0.17kN/mNG3=0.17×2×1.5/2=0.255kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.01kN/m2 NG4=0.01×1.5×26.1=0.392kN;经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.695kN;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=3×1.05×1.5×2/2=4.725kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.695+0.85×1.4×4.725=12.457kN;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=0.45kN/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=1.17;μs--风荷载体型系数:取值为1.131;经计算得到,风荷载标准值为:Wk=0.7×0.45×1.17×1.131=0.417kN/m2;风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.417×1.5×1.52/10=0.167kN·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=12.457kN;计算立杆的截面回转半径:i=1.58cm;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=1.7;计算长度,由公式l0=kuh确定:l0=2.945m;长细比:L0/i=186;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=0.207立杆净截面面积:A=4.89cm2;立杆净截面模量(抵抗矩):W=5.08cm3;钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;考虑风荷载时σ=12456.94/(0.207×489)+167409.369/5080=156.019N/mm2;立杆稳定性计算σ=156.019N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!七、连墙件的稳定性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=1.698,μs=1.131,ω0=0.45,Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×1.698×1.131×0.45=0.605kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=27m2;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=5.000kN;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=22.867kN;连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=27.867kN;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=4.89cm2;[f]=205N/mm2; 连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.133kN;Nl=27.867Ru=16.767KN。经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。钢丝拉绳的拉环强度计算钢丝拉绳的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为N=RU=16.767kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为σ=N/A≤[f]其中[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《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;所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(16767×4/(3.142×50×2))1/2=14.6mm;实际拉环选用直径D=16mm的HPB235的钢筋制作即可。五、锚固段与楼板连接的计算水平钢梁与楼板压点采用压环,拉环强度计算如下水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=0.17kN;压环钢筋的设计直径D=16mm;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=3.142×162/4=201.062mm2σ=N/2A=170.144/201.062×2=0.423N/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!(3)阳角处计算 拉绳强度计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力为7.935kN;如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力计算公式:[Fg]=αFg/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);计算中近似取Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19钢丝绳取0.85K--钢丝绳使用安全系数,取6。计算中[Fg]取7.935kN,α=0.85,K=6,得到:d=10.6mm。选择6×19钢丝绳,最小直径必须大于11mm才能满足要求!钢丝拉绳(斜拉杆)的吊环强度计算公式为σ=N/A≤[f]其中[f]为吊环抗拉强度,取[f]=50.00N/mm2,每个吊环按照两个截面计算;所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的吊环最小直径:D=(2×T/[f]/π)0.5=(2×7.935×103/50/3.142)1/2=11mm; 目录一、编制依据1二、工程概况1三、脚手架构配件的质量标准2四、脚手架的用途及施工荷载2五、脚手架的设计计算2六、脚手架搭设方法3七、脚手架搭设的质量要求7八、脚手架的使用规定9九、脚手架的验收和监控检查。10十、脚手架的拆除方法11十一、脚手架搭设时注意事项11十二、脚手架的维护与管理12十三、安全生产管理机构及责任制13十四、工程安全应急措施14附一、落地式脚手架设计计算书16附二、悬挑式脚手架设计计算书23钢管落地脚手架计算书扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。一、参数信息1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为16.6m,立杆采用单立杆;搭设尺寸为:横距Lb为1.2m,纵距La为1.5m,大小横杆的步距为1.5m;内排架距离墙长度为0.25m;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;连墙件采用两步三跨,竖向间距3m,水平间距4.5m,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:3.000kN/m2;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河北秦皇岛市,基本风压0.45kN/m2;风荷载高度变化系数μz,计算连墙件强度时取1.564,计算立杆稳定性时取1.17,风荷载体型系数μs为1.131;4.静荷载参数 每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1394;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(kN/m2):0.005;脚手板类别:木脚手板;栏杆挡板类别:木挡板;每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038;脚手板铺设总层数:2;5.地基参数地基土类型:素填土;地基承载力标准值(kPa):120.00;立杆基础底面面积(m2):0.20;地基承载力调整系数:1.00。 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=0.038kN/m;脚手板的荷载标准值:P2=0.35×1.5/3=0.175kN/m;活荷载标准值:Q=3×1.5/3=1.5kN/m;荷载的计算值:q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1.5=2.356kN/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=2.356×1.22/8=0.424kN·m;最大应力计算值σ=Mqmax/W=83.483N/mm2;小横杆的最大弯曲应力σ=83.483N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/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+0.175+1.5=1.713kN/m;νqmax=5ql4/384EI最大挠度ν=5.0?.713?2004/(384?.06?05?21900)=1.842mm;小横杆的最大挠度1.842mm小于小横杆的最大容许挠度1200/150=8与10mm,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=0.038×1.2=0.046kN;脚手板的荷载标准值:P2=0.35×1.2×1.5/3=0.21kN;活荷载标准值:Q=3×1.2×1.5/3=1.8kN; 荷载的设计值:P=(1.2×0.046+1.2×0.21+1.4×1.8)/2=1.414kN;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=0.08×0.038×1.5×1.5=0.007kN·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=0.267×1.414×1.5=0.566kN·m;M=M1max+M2max=0.007+0.566=0.573kN·m最大应力计算值σ=0.573?06/5080=112.811N/mm2;大横杆的最大弯曲应力计算值σ=112.811N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/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?.038?5004/(100?.06?05?21900)=0.052mm;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=(0.046+0.21+1.8)/2=1.028kNν=1.883?.028?5003/(100?.06?05?21900)=2.602mm;最大挠度和:ν=νmax+νpmax=0.052+2.602=2.654mm;大横杆的最大挠度2.654mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150=10与10mm,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8.00kN;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=0.038×1.2×2/2=0.046kN;大横杆的自重标准值:P2=0.038×1.5=0.058kN;脚手板的自重标准值:P3=0.35×1.2×1.5/2=0.315kN;活荷载标准值:Q=3×1.2×1.5/2=2.7kN;荷载的设计值:R=1.2×(0.046+0.058+0.315)+1.4×2.7=4.282kN;R<8.00kN,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:(1)每米立杆承受的结构自重标准值,为0.1394kN/mNG1=[0.1394+(1.20×2/2)×0.038/1.50]×16.60=2.824kN;(2)脚手板的自重标准值;采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2NG2=0.35×2×1.5×(1.2+0.2)/2=0.761kN;(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/mNG3=0.14×2×1.5/2=0.21kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005kN/m2NG4=0.005×1.5×16.6=0.124kN;经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.92kN; 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=3×1.2×1.5×2/2=5.4kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×3.92+0.85×1.4×5.4=11.13kN;不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N"=1.2NG+1.4NQ=1.2×3.92+1.4×5.4=12.264kN;六、立杆的稳定性计算风荷载标准值按照以下公式计算Wk=0.7μzμsω0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=0.45kN/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=1.17;μs--风荷载体型系数:取值为1.131;经计算得到,风荷载标准值为:Wk=0.7×0.45×1.17×1.131=0.417kN/m2;风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.417×1.5×1.52/10=0.167kN·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=11.130kN;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"=12.264kN;计算立杆的截面回转半径:i=1.58cm;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=1.53;计算长度,由公式l0=kuh确定:l0=2.651m;长细比:L0/i=168;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=0.251立杆净截面面积:A=4.89cm2;立杆净截面模量(抵抗矩):W=5.08cm3;钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;考虑风荷载时σ=11129.69/(0.251?89)+167409.369/5080=123.632N/mm2;立杆稳定性计算σ=123.632N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!不考虑风荷载时 σ=12263.69/(0.251?89)=99.917N/mm2;立杆稳定性计算σ=99.917N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!七、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》(JGJ130-2001)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:Hs=[φAf-(1.2NG2k+0.85?.4(ΣNQk+MwkφA/W))]/1.2Gk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=1.096kN;活荷载标准值:NQ=5.4kN;每米立杆承受的结构自重标准值:Gk=0.139kN/m;计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩:Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.167/(1.4×0.85)=0.141kN·m;Hs=(0.251×4.89×10-4×205×103-(1.2×1.096+0.85×1.4×(5.4+0.251×4.89×100×0.141/5.08)))/(1.2×0.139)=79.96m;按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)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]=Hs/(1+0.001Hs)[H]=79.96/(1+0.001×79.96)=74.04m;[H]=74.04和50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值[H]=50m。脚手架单立杆搭设高度为16.6m,小于[H],满足要求!八、连墙件的稳定性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=1.564,μs=1.131,ω0=0.45,Wk=0.7μzμsω0=0.7?.564?.131?.45=0.557kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=13.5m2;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=5.000kN;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=10.531kN;连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=15.531kN;连墙件承载力设计值按下式计算:Nf=φ稟穂f]其中φ--轴心受压立杆的稳定系数;由长细比l/i=250/15.8的结果查表得到φ=0.958,l为内排架距离墙的长度;A=4.89cm2;[f]=205N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.958×4.89×10-4×205×103 =96.035kN;Nl=15.531