目录
一、编制依据 2
二、工程概况 2
三、施工准备工作 2
四、 脚手架搭设方案 5
五、高处作业一般规定 5
六、脚手架构造要求 6
七、安全防护措施 11
八、脚手架搭设技术 13
十一、安全应急预案 19
十二、脚手架计算书 21
十三、附图 31
悬挑脚手架施工方案
一、编制依据
1) 《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
2) 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001
3) 《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)
4) 工程施工图纸
二、工程概况
三、施工准备工作
四、 脚手架搭设方案
根据工程需要,本栋在三层板做悬挑外脚手架,外脚手架的搭设横距、纵距、步距、连墙件按下面的搭设方法施工;但为了安全施工,在主体结构施工时, 本栋落地式外排栅架必须搭设到结构三层,采用单管双排。悬挑脚手架采用单管双排,用槽钢将外脚手架全部架起,卸荷一次,在五层楼面卸荷(具体见图),悬挑外架为结构脚手架,荷载按结构荷载考虑。
悬挑立杆搭设,采用单管双立杆搭设。纵距La=1. 80m,立杆横距Lb=0.8m,内立杆离结构外沿距离0.30m,立杆步距(h)2.0m;连墙件每层三跨设置一道;剪刀撑在手手架外侧立面整个长度方向和高度方向上连续设置剪刀撑。钢管的抗弯,抗压强度设计值为:f=205N/mm2,受弯钢管的容许挠度〔w〕为L/150,L为杆件的跨度。
五、高处作业一般规定
六、脚手架构造要求
七、安全防护措施
八、脚手架搭设技术
九、脚手架的拆除
十、脚手架施工安全措施
十一、安全应急预案
十二、脚手架计算书
11.1 计算说明
1、脚手架的承载能力按概率极限状态法的要求,采用分项系数设计表达式进行下列设计计算,纵横向水平杆件抗弯验算、节点强度验算、风荷载下连墙杆件的验算、脚手架整体稳定承载力验算。
2、钢管参数:
钢号Q235,b类;规格:Φ48*3.25mm;单位重量:q0=3.84Kg/m;
截面积:A=457mm2;惯性矩:I=11.50×104mm4
抵抗矩:W=4.79×103mm3; 回转半径:i=15.9mm;
强度设计值f=205N/mm2
3、搭设参数:立杆纵距(La)1.80米,立杆横距(Lb)为0.8米,立杆步距(h)2.0米,连墙件每层三跨处,悬挑搭设高度为13.5m。
4、相关计算参数:.
a)本计算以最不利部位进行,取值包含施工梯部位安全计算系数及其它务杆件系数
b)每米立杆承受的结构自重:qk1=0.1259KN/m
竹脚手板自重 qk2=0.35KN/m
c)栏杆与挡脚板自重 qk3=0.14KN/m
d)脚手架吊挂安全网取 qk4 =0.005KN/m2
e)本工程为结构脚手架均布活荷载 e=3KN/m2
f)风荷载标准值:ωk=0.7μz•μs•ω0
式中 μz——风压高度变化系数,查《建筑结构荷载规范》
并用插入法得20.35米为1.26
μs——脚手架风荷载体型系数,背靠墙体的半封闭取1
ω0——基本风压值,为0.35 kN/m2
则ωk=0.7×1.26×1×0.35=0.31kN/m2
11.2 纵向水平杆、横向水平杆验算
(1) 小横杆计算(横向水平杆)
A、强度验算
每条小横杆按简支梁计算。
脚手板自重标准值:q1=qk2×la =0.35×1.8/2=0.315 kN/m
直角扣件标准值:q2=0.0132×2/0.8=0.033 kN/m
小横杆自重标准值:q3=3.84×9.8×10-3×0.8/0.8 =0.038kN/m
每纵距施工荷载标准值:gk=gk1×la =3×1.8/2=2.7kN/m
组合设计值:Q=1.2×(q1+ q2+ q3)+1.4×gk=4.25kN /m
Mgk= Q×lb2 /8=4.25×0.82/8=0.34 kN•m
σ=M/W=0.34×106/4.79×103=71N/mm2
故:小横杆抗弯强度满足要求。
B、挠度计算
恒荷载标准值:qk=(q1+ q2+ q3)=0.315+0.033+0.038=0.386kN/m
活荷载标准值:gk=3 kN/m
取标准组合:Q= qk+ gk=0.386+3=3.386kN/m
V =5×Q×lb4/384×E×I=5×3.386×8004/(384×2.06×11.50×109)
=0.76mm < [v] = lb/150=800/150=5.33mm
故:小横杆挠度满足要求。
(2) 大横杆计算(纵向水平杆)
竹脚手板自重标准值:q1=qk2×la ×lb=0.35×0.8×1.8/2=0.252kN
扣件自重标准值: q2=2×0.0132+2×0.0184=0.07kN
小横杆自重标准值:q3=(3.84×9.8×10-3×0.8) =0.03 kN
施工活荷载标准值值:g=3×0.8×1.8/2=2.16 kN/M
上部传下来的集中力设计值:q=〔1.2×(0.252+0.07+0.03)+1.4×2.16〕/2=1.73kN
大横杆自重设计值:q4=1.2×1.8×3×3.84×9.8×10-3 /(1.8×3)=0.046kN/M
A、强度验算
按规范要求用三跨连续梁计算,查《建筑施工手册》可知各系数:
均布力产生的弯矩:
M1=0.08×0.046×1.82=0.012kN•m
集中力产生的弯矩:
M2=0.213×1.73×1.8=0.66kN•m
则:
σ= M总/W=(0.012+0.66)×106/4.79×103=140N/mm2 < f=205 N/mm2
故:大横杆抗弯强度满足要求。
B、挠度度计算
上部传下来的集中力标准值:q=(0.252+0.07+0.03+2.16)/2=1.256kN
大横杆自重标准值:q4=1.5×3×3.84×9.8×10-3 /(1.5×3)=0.038kN/M
均布力作用下的挠度:
0.12mm
集中力作用下的挠度:
4.99mm
总挠度为5.11mm〈 =12mm和10mm
故:大横杆挠度满足要求。
(3)横杆与立杆连接的扣件抗滑承载力验算
横杆传给立杆的竖向作用力:
竹脚手板自重标准值:q1=0.35×0.8×1.8=0.504kN
扣件自重标准值: q2=2×0.0132+2×0.0184=0.07kN
小横杆自重标准值:q3=(3.84×9.8×10-3×0.8) =0.03 kN
施工活荷载标准值值:g=3×0.8×1.8=4.32kN/M
R=1.2×(0.504+0.07+0.03+0.038×1.8)/2+1.4×4.32/2=3.43 kN
Rc=8.00 kN
R≤Rc 扣件抗滑承载力满足要求。
11.3 连墙件计算
按每层三跨设置,则轴向力设计值:
Nlw=1.4×ωk×Aw=1.4×0.31×3×3×1.8=7.03kN,根据规范,连墙件约束脚手架变形产生的轴向力 N0=5kN,则总轴向力设计值:
Nl= Nlw+N0=7.03+5 =12.03kN,
(1)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 = 300/15.9的结果查表得到 φ=0.949,l为内排架距离墙的长度;
又: A = 4.57 cm2;[f]=205 N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949×4.57×10-4×205×103 = 88.907 kN;
Nl = 12.03 kN < Nf = 88.907 kN,连墙件的设计计算满足要求
(2)普通直径为14的螺杆轴向拉力设计值为:17.8kN>12.03 kN
螺杆拉力满足要求
(3)焊缝验算:
焊逢厚度取4mm,有效厚度为he=0.7×4=2.8mm,焊缝长度为Lw=100mm,则
he×Lw×ft =2.8×100×160=44.8 kN > Nl=12.03 kN ,焊缝厚度及长度满足要求
因此:连墙件抗拉满足要求
11.4卸荷后立杆计算
根据附图,本栋分一次卸荷,卸荷在主体结构五层楼面(既第六层预埋部件吊下第五层楼面)。 则钢管脚手架独立承受高度为卸荷高度3×3.0+1.5=7.5米验算。
A.单杆稳定性计算:
1.8m纵距、2.0m步距的双排脚手架
(1)每米立杆承受的结构自重标准值,为0.1259kN/m
NG1 = 0.1259×7.50 = 0.998kN;
(2)脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,按4层算标准值为0.35kN/m2
NG2= 0.35×4×1.8×(0.8+0.3)/2 = 1.386 kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/m
NG3 = 0.15×4×1.8/2 = 0.54 kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网;0.005 kN/m2
NG4 = 0.005×1.8×7.5 = 0.068 kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 2.992 kN;
结构脚手架上的施工活荷载标准值: gk1=3kN/m2 ,每跨施工荷载标准值为g1=2×3kN/m2×0.8×1.8/2=4.32kN ,同时作业层取n=2
风荷载设计值产生的弯矩:Mw=0.85×1.4×Wk×la×h2/10
=0.85×1.4×0.31×1.8×2.02/10 = 0.27kN•m
长细比:λ=κ×μ×h/i=1.155×1.45×2.0×103/15.9=211,
其中查JGJ130-2001表5.3.3,用插入法得μ=1.45。
根据λ=211,查表得 =0.163,则:
1)按组合风荷载计算,则轴向力设计值:
N =1.2×(q1+ q2+ q3 +q4)+0.85×1.4×g1 =8.73kN
=8.73×103/(0.163×4.57×102)+0.27×106/(4.79×103)=174N/mm2
2)按不组合风荷载计算,则轴向力设计值:
N =1.2×(q1+ q2+ q3 +q4)+1.4×g1=9.64kN
长细比:λ=κ×μ×h/i=1.155×1.45×2.0×103/15.9=212,
其中查JGJ130-2001表5.3.3,用插入法得u=1.45。
根据λ=211,查表得 =0.163,则:
N/ψA =9.64×103/(0.163×4.57×102) =129N/mm2 < f=205 N/mm2
故:卸荷后,单杆可以满足稳定性要求。
11.5卸荷计算
如上所述,分段卸荷钢丝绳吊点的垂直距离为7.5m,水平距离为两个纵距,即3.6m,垂直方向共有2个吊点,。
每两跨脚手架由一个吊点,两条钢丝绳卸荷。假设卸荷部分的脚手架荷载全部由卸荷装置承担,验算卸荷高度为7.5m的钢丝绳拉力,则:
1.8m纵距、2.0m步距的双排脚手架每米立杆承受的结构自重标准值:
qk1=0.1259kN/m ,按两跨算,则q1=0.1259kN/m×7.5×4=3.777kN
竹脚手片自重标准值:qk2=0.35kN/m2 ¬,按铺设4层算,则:
q2=0.35kN/m2×4×1.8×(0.8+0.3)×2=5.54kN
扣件扣件自重:直角扣件(0.0132 kN/个)、对接扣件(0.0184 kN/个)则
扣件总重标准值: q3=[0.0132kN×4+0.0184×4]×4=0.52kN
安全网标准值:取qk4=0.005kN/m2,则两跨荷载标准值
q4=0.005kN/m2×1.8×7.5×2=0.135kN
结构脚手架上的施工均布活荷载标准值: gk1=3kN/m2,两跨施工荷载标准值为g1=3kN/m2×1.8×0.8×2=9.64kN,同时作业层取n=2,
按组合风荷载计算,则脚手架全高两个纵距内总的荷载设计值:
N =1.2×(q1+ q2+ q3 +q4)+2×1.4×g1=36.16kN
A 、斜拉钢丝绳计算
每一吊点钢丝绳承受的荷载设计值P,由于吊点水平距离为2个立杆纵距,每个吊点设有2根钢丝绳,故每一吊点钢丝绳承受的荷载设计值:
P=1/2×N×kx=0.5×1.5×36.16=27.12kN
其中kx为不均匀系数取1.5
外排吊点处钢丝绳的拉力TOA:PA=P/sinA =27.12/0.939=28.88kN
内排吊点处钢丝绳的拉力TOB:PB=P/sinB =27.12/0.996=27.23kN
钢丝绳的所受最大拉力Tmax=28.88 kN
查规范,15.5钢丝绳材料抗拉强度值1700mpa,钢丝绳破断拉力总和为152KN。钢丝绳穿过拉环后通过绳卡锁紧,因此为钢丝绳受力。
钢丝绳的容许拉力s=
钢丝绳破断拉力换算系数,取 ;Pg钢丝绳的钢丝破断拉力总和;K安全系数取6。
考虑多次使用后的节减:s=21.53kN×2×0.75=32.30 kN〉Tmax=28.88kN
因而钢丝绳受力安全
B、计算工程结构上的预埋吊环
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第10.9.8条规定,吊环采用I级钢筋,埋入深35d与结构主筋绑扎,按2个截面计算,吊环拉应力不大于50N/mm2。
吊环钢筋面积Ag=Px/(2×50)=28.88/100=288.8mm2
选Φ20 Ag=314.15 mm2>288.8mm2(安全)
吊环抗剪的验算:
N/A
Φ20的截面积A=314.15 mm2
钢材抗剪强度设计值fv=170N/mm2
吊环所承受的荷载T0A+T0B=56.11KN
N/A=56110/628=89.35N/mm2
11.6悬挑脚手架稳定性验算
悬挑脚手架的悬挑承力架采用槽钢作为悬挑梁,槽钢尾部利用钢筋穿过楼板固定,其悬挑端利用钢丝绳与上层框架梁连接。
悬挑槽钢的验算
悬挑采用 槽钢@1800mm,
用φ20箍预埋和砼一切浇筑,锚入砼的钢筋要达到规范要求。
1.8m纵距、2.0m步距的双排脚手架每米立杆承受的结构自重标准值:qk1=0.1259kN/m 则q1=0.1259kN/m×6=0.755 kN
竹脚手片自重标准值:qk2=0.35kN/m2 ¬,按3层算,则:
q2=0.35kN/m2×3×1.8×1.1/2=1.04kN
扣件扣件自重:直角扣件(0.0132 kN/个)、对接扣件(0.0184 kN/个)则扣件总重标准值: q3=(0.0132kN×6+0.0184×3)=0.1344 kN
安全网标准值:取qk4=0.005kN/m2,则每单元荷载标准值
q4=0.005kN/m2×1.8×6=0.054 kN
结构脚手架上的施工均布活荷载标准值: gk1=3kN/m2 ,每跨施工荷载标准值为g1=3kN/m2×1.8×0.8/2=2.16kN ,同时作业层取n=2
则每根立杆传给槽钢轴向力设计值:
N1 =1.2×(q1+ q2+ q3 +q4)+2×1.4×g1 =8.43kN
1)、槽钢承受最大弯矩。
Mmax=8.43×1.1+8.43×0.3
=11.802(kN•m)
由《钢结构安全技术规范》查得 槽钢的截面模量WX=152cm3
N/mm2<f=215N/mm2
整体稳定性验算
水平钢梁采用 号槽钢,计算公式如下
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 = 570 ×10.7×70× 235 /( 1200×180×235) = 1.98
由于φb大于0.6,查《
钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B公式B.1-2得到 φb值为0.928。
经过计算得到最大应力 σ = 11.802×106 /( 0.928×152000)= 83.67 N/mm2;
水平钢梁的稳定性计算 σ = 83.67小于 [f] = 215 N/mm2 ,满足要求!
十三、附图
[
本帖最后由 koerchen 于 2010-4-10 15:47 编辑 ]
全部回复(7 )
只看楼主 我来说两句-
yanglijie0118
沙发
搞这么详细。。参考了。
2010-11-18 20:08:18
赞同0
-
dragoninnorth
板凳
看不了
2010-05-20 16:35:20
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