脚手架方案钢管Word格式文档下载.docx
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施工单位
阜阳同济建筑工程有限公司
工期
监理单位
建筑高度
质量要求
合格
层数
二、脚手架的计算
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度五层住楼为米,六层。
搭设尺寸为:
立杆的纵距1.60米,立杆的横距1.05米,立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为
48×
3.5,连墙件采用刚性拉接,每层拉接,水平方向不大于7M。
施工均布荷载为3.0kN/m2,同时施工2层,脚手板共铺设4层。
一、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,大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和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=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.350×
1.050/3=0.122kN/m
活荷载标准值Q=3.000×
1.050/3=1.050kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×
0.038+1.2×
0.122=0.193kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×
1.050=1.470kN/m
大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
跨中最大弯矩计算公式如下:
跨中最大弯矩为
M1=(0.08×
0.193+0.10×
1.470)×
1.6002=0.416kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-(0.10×
0.193+0.117×
1.6002=-0.490kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
=0.490×
106/5080.0=96.402N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
静荷载标准值q1=0.038+0.122=0.161kN/m
活荷载标准值q2=1.050kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×
0.161+0.990×
1.050)×
1600.04/(100×
2.06×
105×
121900.0)=2.997mm
大横杆的最大挠度小于1600.0/150与10mm,满足要求!
二、小横杆的计算:
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,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×
1.600=0.061kN
1.050×
1.600/3=0.196kN
1.600/3=1.680kN
荷载的计算值P=1.2×
0.061+1.2×
0.196+1.4×
1.680=2.661kN
小横杆计算简图
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=(1.2×
0.038)×
1.0502/8+2.661×
1.050/3=0.938kN.m
=0.938×
106/5080.0=184.582N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=5.0×
0.038×
1050.004/(384×
2.060×
121900.000)=0.02mm
集中荷载标准值P=0.061+0.196+1.680=1.937kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1937.440×
1050.0×
(3×
1050.02-4×
1050.02/9)/(72×
121900.0)=3.170mm
最大挠度和
V=V1+V2=3.194mm
小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!
三、扣件抗滑力的计算:
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
横杆的自重标准值P1=0.038×
1.050=0.061kN
1.600/2=0.294kN
1.600/2=2.520kN
荷载的计算值R=1.2×
0.294+1.4×
2.520=3.955kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:
单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
四、脚手架荷载标准值:
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
静荷载标准值包括以下内容:
(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);
本例为0.1723
NG1=0.172×
33.000+14.000×
0.038=6.224kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);
本例采用竹串片脚手板,标准值为0.35
NG2=0.350×
4×
1.600×
1.050/2=1.176kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);
本例采用栏杆、竹串片脚手板挡板,标准值为0.14
NG3=0.140×
4/2=0.294kN
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);
0.005
NG4=0.005×
1.050/2=0.004kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.698kN。
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=3.000×
2×
1.050/2=5.040kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中W0——基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用:
W0=0.400
Uz——风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用:
Uz=1.560
Us——风荷载体型系数:
Us=1.200
经计算得到,风荷载标准值Wk=0.7×
0.400×
1.560×
1.200=0.524kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.85×
1.4NQ
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=0.85×
1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载基本风压值(kN/m2);
la——立杆的纵距(m);
h——立杆的步距(m)。
五、立杆的稳定性计算:
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中N——立杆的轴心压力设计值(kN);
N=15.24
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.39;
i——计算立杆的截面回转半径(cm);
i=1.58
l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定;
l0=2.08
k——计算长度附加系数,取1.155;
u——计算长度系数,由脚手架的高度确定;
u=1.50
A——立杆净截面面积(cm2);
A=4.89
W——立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3);
W=5.08
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩(kN.m);
MW=0.144
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);
经计算得到
=107.93
[f]——钢管立杆抗压强度设计值(N/mm2);
[f]=205.00
立杆的稳定性计算
<
[f],满足要求!
六、最大搭设高度的计算:
考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:
其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力(kN);
NG2K=1.474
NQ——活荷载标准值(kN);
NQ=5.040
gk——每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);
kk=0.172
Mwk——计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩(kN.m);
Mwk=0.121
经计算得到,按照稳定性计算的搭设高度Hs=125.940米。
脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
经计算得到,脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。
七、连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:
Nl=Nlw+No
其中Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:
Nlw=1.4×
wk×
Aw
wk——风荷载基本风压值,wk=0.524kN/m2;
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw=2.40×
4.80=11.520cm2;
No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);
No=5.000
经计算得到Nlw=8.454kN,连墙件轴向力计算值Nl=13.454kN
连墙件轴向力设计值Nf=
A[f]
其中
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.58的结果查表得到
=0.95;
A=4.89cm2;
[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=95.411kN
Nf>
Nl,连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到Nl=13.454kN大于扣件的抗滑力8.0kN,满足要求!
八、立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p≤fg
其中p——立杆基础底面的平均压力(N/mm2),p=N/A;
p=60.94
N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN);
A——基础底面面积(m2);
A=0.25
fg——地基承载力设计值(N/mm2);
fg=200.00
地基承载力设计值应按下式计算
fg=kc×
fgk
其中kc——脚手架地基承载力调整系数;
kc=0.40
fgk——地基承载力标准值;
fgk=500.00
地基承载力的计算满足要求!
三、基层处理
在基础工程完成,回填土后,将建筑物四周用原土回填,并分层夯实,用1M厚塘渣回填且夯实,并用10cm厚C15混凝土硬化,使其具有足够的强度能支撑钢管落地脚手架的总荷载,垫以垫板,然后于垫板上加设钢管底座再立立杆。
四、脚手架搭设
1、本工程钢管外架拉接采用刚性拉接。
搭设顺序为:
基础→垫块→立杆→小横杆→大横杆→设置拉结点→铺脚手片→护拦、踢脚杆→剪刀撑→安全网。
脚手架与建筑物按水平方向不大于7M,每层设拉接点。
拉接点在转角和顶部处加密,顶部80CM以内范围按水平方向不大于7M设一拉接点。
2、外墙装饰阶段拉接也须满足要求,确因施工需要除去原拉接时,必须重新补设可靠、有效的临时拉接,以确保外架安全可靠,该项工作须在项目部安全员指导下进行。
3、脚手架外侧设置剪刀撑,由脚手架端头开始按水平距离部超过9M设置一排剪刀撑。
剪刀撑杆件与地面成45—60度角,自下而上,连续设置。
设置时与基地杆件的交叉点应互相连接,并应延伸到顶部大横杆以上。
4、外架接立杆与大横杆交点处设置小横杆,两端固定在立杆处,确保安全受力。
小横杆两端各伸出立杆净长度部小于10cm,并尽量保持一致。
5、架体立杆必须采用对接,大横杆可以对接和搭接,剪刀撑和其他杆件采用搭接,搭接长度不小于100cm且用3只扣件紧固。
相邻杆件搭接,对接必须错开一个档距,同一平面上的搭接最多不超过50%。
6、根据有关操作规程和本工程外架的高度,在装饰阶段必须每层铺设脚手板。
7、满铺脚手板必须垂直墙面横向铺设,满铺到位,用18#铅丝双股并联绑扎4道,要求绑扎牢固,交接处平整,无探头板,脚手板完好无损,破损的要及时更换。
8、脚手架外侧用建设主管部门认证的合格的密目式安全网封闭,且应将安全网固定在脚手架的外立杆里侧。
安全网用不小于18#铅丝张挂严密。
9、脚手架外侧自第二步起必须设1.2M高钢管防护栏杆和30cm高踢脚杆,顶排设防护栏杆2道,高度分别为0.9M和1.3M。
10、脚手架的总高度,里立杆低于檐口50cm,外立杆高于檐口1.5M以上,并用脚手板、安全网进行围栏,均设置护手栏杆和踢脚杆。
11、脚手架的架体里立杆距墙体净距保持在20cm,脚手架施工层立杆与建筑物之间应进行封闭。
施工层以下外架每隔3步以及底部应用密目网或其他措施封闭。
12、楼梯斜道两侧及转角外围均应设1.2M高防护栏杆和30cm高踢脚杆,并用合格的密目式安全网封闭。
13、设置井架卸料平台,同外架、井架断开,有单独支撑系统。
卸料平台用厚40mm以上的木板铺设,并设以防滑条。
五、脚手架拆除
1、架子拆除时应划分作业区,周围设绳绑围栏或竖立警戒标志;
地面应设专人指挥,禁止非作业人员入内。
2、拆架子的高处作业人员应戴安全帽,系安全带,扎裹腿,穿软底鞋方允许上架作业。
3、拆除顺序应由上而下,先搭后拆、后搭先拆的原则,即先拆栏杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,而后小横杆、大横杆、立杆等,并按一步一清原则依次进行,要严禁上下同时进行拆除作业。
4、拆立杆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,然后托住中间,再解墙头扣。
5、连墙杆应随拆除进度逐层拆除,拆抛撑前,应用临时撑支住,然后才能拆抛撑。
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、大片架子拆除后所预留的斜道、上料平台、通道、小飞跳等,应在大片架子拆除前先进行加固,以便拆除后能确保其完整、安全和稳定。
8、拆除时严禁撞碰脚手架附近电源线,以防止事故发生。
9、拆除时不应碰坏门窗、玻璃、水落管、房檐瓦片、地下明沟等物品。
10、拆下的材料,应用绳索栓住杆件利用滑轮徐徐下运,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,拆下的扣件或铁丝要集中回收处理。
11、在拆架过程中,不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交待清楚后方可离开。
六、安全要求
1、凡搭拆外架人员需受过正规培训,外单位培训者必须同项目部签订聘用合同,均要持证上岗。
未经过培训或超期人员都不准操作。
2、进场操作人员必须佩带安全帽,登高作业必须系好安全带,操作前必须有项目部安全人员进行安全教育和安全技术交底。
3、搭设到一定步距后,公司和项目部组织脚手架验收,经验收合格继续搭设,需整改的则立即整改。
4、拆除工作应按顺序有上而下,一步一清,不准上下同时作业。
拆除大横杆、剪刀撑,应先拆中间扣,再拆两头扣,有中间操作人员往下顺杆子拆。
拆下的脚手板、钢管、扣件等材料,应向下传递或用绳子吊下,严禁往下投扔,并及时分类归堆,做好落手清和现场清工作。
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