新悬挑脚手架施工方案
一、工程概况
本群体工程为胶南孟家滩旧房改造项目,高层剪力墙结构,楼号分别为:G6、G7、G8、G9、G10、G11。工程地点位于珠海路以南,上海路以东,烟台路以西。其中各楼号单体面积:G6建筑面积15696.45㎡. G7建筑面积20423.1㎡.G8建筑面积13757.01㎡。G9建筑面积11404.09㎡G10建筑面积12161.07㎡G11建筑面积12713.85㎡。总建筑面积为86155.57㎡
G6地下一层为消防水池及工作间,层高4m,标准层17层,局部18层,层高
2.80m,建筑檐口高度50.4m,局部54.4m。其余楼座一二层为网店,首层层高
4.5m,二层3.9m。3~17层为住宅,层高及建筑总高度同G6.
本工程脚手架分为外脚手架和内脚手架。内脚手架包括结构施工满堂脚
手架和装修用脚手架。双排外脚手架采用扣件式脚手架搭设,外脚手架分为落地式双排脚手架和悬挑式双排脚手架。
二、编制依据:
1、 胶南孟家滩旧村改造安置工程施工图纸;
2、 《建筑施工手册》;
3、 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2001;
4、 《钢管脚手架扣件》GB15831-2006;
5、 《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99。
三、搭设前的准备工作
①、采用外径ф48.3mm,壁厚3.6mm的钢管,立杆和纵向水平杆的长度为4~6m,横向水平杆1~3m。有严重锈蚀、弯曲、压扁、损伤和裂纹的钢管均一一清除,采用的直角扣件,回转扣件和对接件夹紧时扣件开口处最小间隙不小于5mm,禁止使用有脆裂、变形、滑丝等现象的扣件。第一次搭设架子的钢管和扣件数量足够,规格统一、材料符合规定,脚手板,安全网检查合格,数量足够并符合《直缝电焊钢管》(GB/T13793)、《钢管脚手架扣件》(GB15831)规定。
②、塔吊及外用施工电梯已确定,不妨碍脚手架搭设。
③、脚手架搭设方案经审批完毕方准实施,由技术员、安全员向施工作业
人员作详细的技术及安全交底。
④、搭设作业人员持证上岗,安全带、安全帽、防滑鞋配备齐全。
⑤、在现浇板上预埋挑梁固定锚环,外挑使用16a工字钢。
四、脚手架总体设计思路
(1)、9#、10#、11#楼标准层17层,局部18层。层高2.80m,建筑檐口高度50.4m,局部54.4m。其余楼座一二层为网店,首层层高4.1m,二层4.3m。3~17层为住宅。各楼座东侧二层以下8.350m以下,西侧5.550m以下采用落地式脚手架。上部采用悬挑式脚手架,第一步悬挑东侧为4层(包括4层标高为
8.350)至9层顶,西侧为3层(包括3层)至9层顶,总高度19.6m。第二步为10层至顶。
(2)、7#、8#、2层以下(6#楼3层以下)采用落地式脚手架,上部采用悬挑式脚手架,第一步悬挑为4层至10层顶,第二步悬挑为11层至顶。
五、地基与基础
脚手架地基与基础的施工,根据搭设场地土质情况与现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)的有关规定进行。落地式脚手架搭设在基础垫层上部,所以底部不需硬化,在垫层混凝土浇筑时,每边按原图纸尺寸向外扩出400mm,作为架底。集水坑借用原各楼座降水井。
六、落地式双排脚手架搭设顺序:
脚手架施工组织设计→安全技术交底→脚手架基础处理→位线检查→铺设木垫板→设置钢底座→设立杆→设扫地杆→设第一步纵向水平杆→设抛撑→设第二步纵向水平杆→设连墙件→逐根拆除抛撑
七、脚手架搭设要求:
1、要有足够的牢固性和稳定性,保证在施工期间对所规定的荷载或气候条件的影响下不变形、不摇晃、不倾斜、能保证作业人身安全。
2、要有足够的满足堆料、运输、操作和行走的要求。
3、装螺栓时应注意将根部放正和保持适当的拧紧程度,这对脚手架的承载能力,稳定性能安全影响很大,螺栓拧得不紧固不好,但拧得过紧会使扣件和螺栓断裂,所以螺栓的松紧必须适度,要求扭力矩控制在40KN·m~65KN·m为宜。
八、落地式脚手架搭设方案
1、本工程地下室四周及各楼座第一步架均采用落地式双排脚手架。
1.1立杆设置:脚手架立杆纵距为1.5m,立杆横距为0.9m。立杆基础设置
钢底座、垫木,钢底座规格为15cm×15cm×0.8cm的钢板焊接而成,垫木的规格为4m长,20cm宽、5cm厚木板,木板应平行于墙面设置。
l.2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2步。
1.3每搭完一步脚手架后,应按要求校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
1.4立杆设置宜遵循规范要求搭设,从转角处往中间是2m、4m、6m,上部统一搭设6m的架杆。所有相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内,立杆上的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm,各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。
1.5立杆搭接除顶层顶部外,其余都采用对接。搭接长度不应小于lm,采用3个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm。双排脚手架外立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m,高出檐口上皮1.5m。
1.6双排脚手架立杆垂直度不得超过架高的1/200,双排脚手架外排距内排为0.9m,内排离墙150mm,开始搭设立杆时应每隔6跨设一根抛撑,直至连墙件安装稳定后,方可根据情况拆除,当搭至有连墙件的构造点时,在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后,应立即设置连墙件。
2、纵向水平杆搭设:
2.l纵向水平步距为1.8m,脚手架外排中间加两根纵向水平杆作为防护,间距60㎝,纵向水平杆宜设置在立杆内侧,其长度不宜小于3跨;纵向水平杆接长采用对接扣件连接。
2.2纵向水平杆的对接扣件应交错布置,两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内,不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm,各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。纵向水平杆应四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。
2.3使用竹笆脚手板时,纵向水平杆采用直角扣件固定在横向水平杆上,并应等间距设置,间距不应大于400mm。
2.4纵向水平杆的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。
2.5作业层上非主节点处的横向水平杆,宜根椐支撑脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2。
2.6使用钢脚手板时,脚手架的横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上;
2.7双排脚手架的横向水平杆的靠墙一端至墙装饰面的距离不大于100mm。
3、纵向、横向扫地杆。脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆亦采用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,高低差不大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不大于500mm。
4、连墙件宜靠近主节点设置,偏离主节点的距离不大于300mm。
4.l应从底层第一步纵向水平杆处开始设置,当该处设置有困难时,采用其它可靠措施固定,基础部位因挡土墙墙体过高,连墙件不好设置,均采用在基础边坡四周采用三级钢直径18钢筋两根,800mm长用大锤夯入土层,采用钢管对架体进行斜拉,间距及步距同连墙件设置要求。
4.2脚手架必须设置连墙件,连墙件的间距为两步三跨。将连墙件伸入墙内,用扣件加50cm短管夹住。在窗洞处用两根短管夹住两旁墙体,再用扣件与连墙件连牢。
4.3每组的连墙件必须悬挂标识牌作标识,以防拆除模板工程中被误拆。
4.4当脚手架下部暂不能设连墙杆时可搭设抛撑,抛撑采用通长杆件与脚手架可靠连接,与地面的倾角在45度-60度之间,连接点中心至主节点的距离不大于300mm。抛撑在连墙件搭设后方可拆除。
5、剪刀撑、横向斜撑
5.l双排脚手架应设剪刀撑与横向斜撑。
5.2每道剪刀撑跨越立杆的根数为5根,每道剪刀撑宽度为4跨,且不小于6m,斜杆与地面的倾角宜在45-60度之间。
5.3落地式双排脚手架,均在外侧立面的通长设置剪刀撑,并应由底至顶连续设置;
5.4剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不小于100cm,用3只旋转扣件连接,距地高度10cm。
5.5剪刀撑斜杆用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不大于150mm。
5.6横向斜撑应在同一节间,在转角处及每隔六跨立杆设置一组斜撑,由底至顶呈“之”字型连续布置,采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸
出端上,旋转扣件中心线至主节点的距离不大于150mm。
5.7剪刀撑横向斜撑搭设随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设,底层斜杆下端均必须支承在垫板上。
6、门洞搭设
6.1双排脚手架门洞宜采用上升斜杆,平行弦杆桁架结构型式,斜杆与地面的倾角应在45—60度之间。
6.2双排脚手架门洞处的空间桁架、除下弦平面外,应在节间设置一根斜腹杆。
6.3脚手架门洞处,在平面桁架的每一节间设置一根斜腹杆。
6.4斜腹杆宜采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上,旋转扣件中心线至主节点的距离不大于150mm。当斜腹杆在一跨越2个步距时,宜在相交的纵向水平杆处,增设一根横向水平杆,将斜腹杆固定在其伸出端上。
6.5斜腹杆宜采用通长杆件,当接长使用时,采用对接扣件连接,也可采用搭设。
6.6门洞桁架下的两侧立杆为双管立杆,副立杆高度于洞口1-2步。
6.7门洞桁架中伸出上下悬杆的杆件端头,均应增设一个防滑扣件,该扣件宜紧靠主节点处的扣件。
7、扣件安装
7.1扣件规格必须与钢管外径48.3相同。
7.2螺栓拧扭力矩不小于40N.m,且不大于65N.m。
7.3在主节点处固定横向水平杆,纵向水平杆、剪刀撑。横向斜撑等用的直角扣件,旋转扣件的中心点的相互距离不大于150mm。
7.4对接扣件开口应朝内。
7.5各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不小于100mm。
8、作业层、上人斜道的栏杆和挡脚板的搭设应符合下列规定:
栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧。
8.1上栏杆上皮高度为1.2m。
8.2挡脚板高度不小于180mm。
8.3中栏杆应居中设置。
8.4作业层、上人斜道栏杆、挡脚板铺设及搭设构造图:
9、脚手架剖面图
九、落地式脚手架荷载计算
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为 15.85米,立杆采用单立管;搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5米,立杆的横距为0.9米,大小横杆的步距为1.8 米;内排架距离墙长度为0.30米;大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根;采用的钢管类型为 Φ48.3×3.6; 横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数为 0.80;连墙件采用两步三跨,竖向间距 3.6 米,水平间距4.5米,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:2.000 kN/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
本工程地处山东省青岛市,基本风压为0.6 kN/m2;风荷载高度变化系数μz 为1.00,风荷载体型系数μs 为0.65;脚手架计算中考虑风荷载作用
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):0.1248;
脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;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;脚手板铺设层数:4;
脚手板类别:冲压钢脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、竹串片脚手板挡板;
每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.038;
5.地基参数
地基土类型:粘性土;地基承载力标准值(kpa):160.00;
立杆基础底面面积(m2):0.25;地基承载力调整系数:1.00。
(一)、大横杆的计算:
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定,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。将大横杆上面的脚手板自重和施工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=0.038 kN/m ;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05/(4+1)=0.063 kN/m ;
活荷载标准值: Q=2×1.05/(4+1)=0.42 kN/m;
静荷载的设计值: q1=1.2×0.038+1.2×0.063=0.122 kN/m;
活荷载的设计值: q2=1.4×0.42=0.588 kN/m;
图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.强度验算
跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。
跨中最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距计算公式如下:
kN.m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.154×106,0.182×106)/5080=35.827 N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为 σ= 35.827 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:
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。
计算公式如下:
其中:
静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.063=0.101 kN/m;
活荷载标准值: q2= Q =0.42 kN/m;
最大挠度计算值为:
V= 0.677×0.101×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.42×
15004/(100×2.06×105×121900) = 0.977 mm;
大横杆的最大挠度 0.977 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm,满足要求!
(二)、小横杆的计算:
根据JGJ130-2001第5.2.4条规定,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作为小横杆集中荷载,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
跨中最大弯距为M1max=0.08×0.122×1.52+0.10×0.588×1.52 =0.154 kN.m; 支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.122×1.52-0.117×0.588×1.52 =-0.182
大横杆的自重标准值:p1= 0.038×1.5 = 0.058 kN;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05×1.5/(4+1)=0.095 kN;
活荷载标准值:Q=2×1.05×1.5/(4+1) =0.630 kN;
集中荷载的设计值: P=1.2×(0.058+0.094)+1.4 ×0.63 = 1.065 kN;
小横杆计算简图
2.强度验算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
Mqmax = 1.2×0.038×1.052/8 = 0.006 kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax = 1.065×1.05×0.6 = 0.671 kN.m ;
最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.677 kN.m;
最大应力计算值 σ = M / W = 0.677×106/5080=133.267 N/mm2 ;
小横杆的最大弯曲应力 σ =133.267 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:
Vqmax=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900) = 0.024 mm ;
大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.094+0.63 = 0.782 kN;
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:
Vpmax = 3.024×782.1×10503 /(48 ×2.06×105×121900) = 2.271 mm ; 最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+2.271 = 2.296 mm;
小横杆的最大挠度为 2.296 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7与10 mm,满足要求!
(三)、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,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6.40 kN;
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 大横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.5×4/2=0.115 kN; 小横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.05/2=0.02 kN; 脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×1.05×1.5/2=0.236 kN; 活荷载标准值: Q = 2×1.05×1.5 /2 = 1.575 kN;
荷载的设计值: R=1.2×(0.115+0.02+0.236)+1.4×1.575=2.651 kN; R
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),为0.1248
NG1 = [0.1248+(1.50×4/2)×0.038/1.80]×30.00 = 5.664; (2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用冲压钢脚手板,标准值为0.3 NG2= 0.3×7×1.5×(1.05+0.1)/2 = 1.89 kN;
(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0.14
NG3 = 0.14×7×1.5/2 = 0.735 kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.005×1.5×30 = 0.225 kN; 经计算得到,静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.514 kN;
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= 2×1.05×1.5×2/2 = 3.15 kN; 风荷载标准值按照以下公式计算
的规定采用:
Wo = 0.6 kN/m2;
Uz -- 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:
Uz= 1 ;
Us -- 风荷载体型系数:取值为0.645; 经计算得到,风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.6×1×0.645 = 0.271 kN/m2; 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×8.514+ 1.4×3.15= 14.627 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 = 1.2×8.514+ 0.85×1.4×3.15= 13.965 kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为
Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.271×1.5× 1.82/10 = 0.157 kN.m; (五)、立杆的稳定性计算:
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
其中 Wo -- 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
立杆的轴向压力设计值 :N = 14.627 kN; 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《扣件式规范》表5.3.3得 :k = 1.155 ;当验算杆件长细比时,取块1.0;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.5 ; 计算长度 ,由公式 lo = k×μ×h 确定 :l0 = 3.118 m; 长细比 Lo/i = 197 ;
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; σ = 14627/(0.186×489)=160.815 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 160.815 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
立杆的轴心压力设计值 :N = 13.965 kN; 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《扣件式规范》表5.3.3得 : k = 1.155 ; 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.5 ; 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;
σ = 13965.3/(0.186×489)+156672.306/5080 = 184.383 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 184.383 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
(六)、最大搭设高度的计算:
按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,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:
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 = 2.85 kN; 活荷载标准值 :NQ = 3.15 kN;
每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.125 kN/m; Hs =[0.186×4.89×10-4×205×103-(1.2×2.85 +1.4×3.15)]/(1.2×0.125)=72.219 m;
按《规范》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] = 72.219 /(1+0.001×72.219)=67.355 m; [H]= 67.355 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 [H] =50 m。
脚手架单立杆搭设高度为15.83m,小于[H],满足要求!
按《规范》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:
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 = 2.85 kN; 活荷载标准值 :NQ = 3.15 kN;
每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.125 kN/m;
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.4×0.85) = 0.157 /(1.4 × 0.85) = 0.132 kN.m;
Hs =( 0.186×4.89×10-4×205×103-(1.2×2.85+0.85×1.4×(3.15+0.186×4.89×100×0.132/5.08)))/(1.2×0.125)=57.906 m;
按《规范》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] = 57.906 /(1+0.001×57.906)=54.736 m; [H]= 54.736 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 [H] =50 m。
脚手架单立杆搭设高度为15.85m,小于[H],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
风荷载标准值 Wk = 0.271 kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 m2;
按《规范》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 = 6.144 kN;
连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 11.144 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 l0/i = 150/15.8的结果查表得到 φ=0.976,l为内排架距离墙的长度;
又: A = 4.89 cm2;[f]=205 N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.976×4.89×10-4×205×103 = 97.839 kN;
Nl = 11.144
由以上计算得到 Nl = 11.144小于双扣件的抗滑力 12.8 kN,满足要求!
连墙件扣件连接示意图
十、悬挑式脚手架的搭设方案
主楼按照实际要求开始采用悬挑式脚手架,并分段搭设。 1悬挑式脚手架搭设
①悬挑式脚手架,用16a工字钢水平悬挑,工字钢尾端由主体工程施工中预留的3组ø18圆钢固定,前端用ø14钢丝绳进行吊拉卸载。钢丝绳上端采用ø20圆钢,预留在上层的现浇梁或板内,然后穿上钢丝绳用绳卡卡好连接,绳卡的马鞍面应卡在主绳上。脚手架搭设在悬挑工字钢,脚手架的立杆承插在工字钢悬挑端预先焊接的钢短柱内。当遇到阳台,空调板等外挑构件时,在工字钢或槽钢的下面垫一个20mm厚的钢板,并确保钢板的厚度要大于工字钢的挠度。见图:
②为保证脚手架安全与施工方便,沿楼层不大于20m设一组挑式脚手架,每步脚手架按楼层水平方向设间距1.5m的工字钢。沿结构层设整体系统的悬挑式脚手架,循环使用。
③悬挑式脚手架搭设时用4.5m或6m长的工字钢沿楼面预留好间距1.5m圆钢均匀布置,4.5m或6m长的工字钢,外挑1.2m,然后于每根工字钢上设立立杆,再用扫地杆拉结,水平杆步距1.8m,沿高度方向每层均设立拉接点,拉接点用ø48.3的钢管和扣件卡固定于楼面的预埋钢筋或者剪力墙上的预留洞,还有窗口处,以确保立杆排架稳定,增强其抗倾覆性,横向水平杆另一端搭设在主体结构上,并与结构连成一整体。
④悬挑式脚手架按照设计总思路进行悬挑搭设。
⑤在施工层的下边采用4步硬防护。
⑥剪刀撑设置:本工程拟满设剪刀撑。搭设角度为45~60度为宜。剪刀撑的斜杆处两段与立杆或纵向水平杆用回转半径扣件相连外,中间应增设2~4个节点,用作非剪刀撑用的架杆连接时,采用三个回转扣件相连。
2技术要求
①严格控制脚手架的使用荷载,除安全网、架板和正常的施工操作外,不得堆放重物,并控制其荷载不大于2KN。
②脚手架每层及时设连墙件,将立杆与柱子相连接用架杆卡牢,上下层的连墙件相互错开呈梅花型布置。
③在脚手架立杆底端之上100~300㎜处一律搭设纵向和横向扫地杆连接固定,然后装设第一步纵向和横向水平杆,并随时校正其垂直度,使垂直偏差不大于1/300。
④承力架横向水平杆应用通长钢管,不设接头,挑架的横向水平杆另一端支撑在结构面上。为安全起见,并用架管连结与楼面结构上进行拉结,所有纵水平杆均用扣件卡牢,架板用铁丝扎牢,不得松动。
⑤脚手架的左右相邻立杆和上下相邻平杆的接头应相互错开,应置于不同的架框格内。
⑥搭接杆件接头的长度,扣件式钢管脚手架不小于0.8m,杆件在拉结处的端头伸出长度不小于0.1m.
3 、当脚手架遇到悬挑构件时,增加工字钢或槽钢的长度,具体的长度由悬挑构件的长度决定,最大悬挑长度为2.1m,同时预埋的固定工字钢或槽钢的螺栓加倍,间距缩短为原来的一半,挑梁用铁块垫起,使其产生的最大挠度小于垫起的高度,以防挑梁发生变形损坏悬挑构件。
十一、悬挑脚手架计算 1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为 20 米,立杆采用单立杆; 搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5米,立杆的横距为0.9米,立杆的步距为1.8 米;
内排架距离墙长度为0.15米;
大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 4 根; 脚手架沿墙纵向长度为 150 米; 采用的钢管类型为 Φ48.3×3.6;
横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数 0.80; 连墙件布置取两步两跨,竖向间距 3.6 米,水平间距3 米,采用扣件连接; 连墙件连接方式为双扣件连接; 2.活荷载参数
施工均布荷载(kN/m2):2.000;脚手架用途:装修脚手架; 同时施工层数:2 层; 3.风荷载参数
本工程地处山东省青岛市,查荷载规范基本风压为0.600,风荷载高度变化系数μz为1.000,风荷载体型系数μs为0.645;
计算中考虑风荷载作用; 4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):0.1248;
脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;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:7 层; 脚手板类别:冲压钢脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、竹串片脚手板挡板; 5.水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.5米,建筑物内锚固段长度 2.5 米。
与楼板连接的螺栓直径(mm):16.00; 楼板混凝土标号:C30; 6.拉绳与支杆参数 支撑数量为:1;
钢丝绳安全系数为:8.000; 钢丝绳与梁夹角为(度):60;
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最外面钢丝绳距离建筑物 1.2 m。
剪刀撑
沿脚手架全长连续设置,从底到顶连续搭设
连墙件
水平间距不大于6m,垂直距离不大于两步
悬挑式脚手架立面图
(一)、大横杆的计算:
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定,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。将大横杆上面的脚手板自重和施工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=0.038 kN/m ;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05/(4+1)=0.063 kN/m ; 活荷载标准值: Q=2×1.05/(4+1)=0.42 kN/m;
静荷载的设计值: q1=1.2×0.038+1.2×0.063=0.122 kN/m; 活荷载的设计值: q2=1.4×0.42=0.588 kN/m;
图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.强度验算
跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。 跨中最大弯距计算公式如下:
跨中最大弯距为M1max=0.08×0.122×1.52+0.10×0.588×1.52 =0.154 kN.m; 支座最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.122×1.52-0.117×0.588×1.52 =-0.182 kN.m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: σ=Max(0.154×106,0.182×106)/5080=35.827 N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为 σ= 35.827 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:
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。 计算公式如下:
其中:
静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.063=0.101 kN/m; 活荷载标准值: q2= Q =0.42 kN/m; 最大挠度计算值为:
V= 0.677×0.101×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.42×15004/(100×2.06×105×121900) = 0.977 mm;
大横杆的最大挠度 0.977 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm,满足要求!
(二)、小横杆的计算:
根据JGJ130-2001第5.2.4条规定,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作为小横杆集中荷载,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= 0.038×1.5 = 0.058 kN;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05×1.5/(4+1)=0.095 kN; 活荷载标准值:Q=2×1.05×1.5/(4+1) =0.630 kN;
集中荷载的设计值: P=1.2×(0.058+0.094)+1.4 ×0.63 = 1.065 kN;
小横杆计算简图
2.强度验算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
Mqmax = 1.2×0.038×1.052/8 = 0.006 kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax = 1.065×1.05×0.6 = 0.671 kN.m ; 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.677 kN.m;
最大应力计算值 σ = M / W = 0.677×106/5080=133.267 N/mm2 ;
小横杆的最大弯曲应力
σ =133.267 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:
Vqmax=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900) = 0.024 mm ; 大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.094+0.63 = 0.782 kN; 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:
Vpmax = 3.024×782.1×10503 /(48 ×2.06×105×121900) = 2.271 mm ;
最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+2.271 = 2.296 mm;
小横杆的最大挠度为 2.296 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7与10 mm,满足要求!
(三)、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,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6.40 kN;
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 大横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.5×4/2=0.115 kN; 小横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.05/2=0.02 kN; 脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×1.05×1.5/2=0.236 kN; 活荷载标准值: Q = 2×1.05×1.5 /2 = 1.575 kN;
荷载的设计值: R=1.2×(0.115+0.02+0.236)+1.4×1.575=2.651 kN; R
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),为0.1248
NG1 = [0.1248+(1.50×4/2)×0.038/1.80]×20.00 = 3.776; (2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用冲压钢脚手板,标准值为0.3 NG2= 0.3×7×1.5×(1.05+0.1)/2 = 1.89 kN;
(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0.14
NG3 = 0.14×7×1.5/2 = 0.735 kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.005×1.5×20 = 0.15 kN; 经计算得到,静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.551 kN;
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= 2×1.05×1.5×2/2 = 3.15 kN; 风荷载标准值按照以下公式计算 其中 Wo -- 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
的规定采用:
Wo = 0.6 kN/m2; Uz -- 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:
Uz= 1 ;
Us -- 风荷载体型系数:取值为0.645; 经计算得到,风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.6×1×0.645 = 0.271 kN/m2; 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×6.551+ 1.4×3.15= 12.271 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 = 1.2×6.551+ 0.85×1.4×3.15= 11.61 kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为
Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.271×1.5× 1.82/10 = 0.157 kN.m; (五)、立杆的稳定性计算:
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴向压力设计值 :N = 12.271 kN; 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《扣件式规范》表5.3.3得 :k = 1.155 ;当验算杆件长细比时,取块1.0;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.5 ; 计算长度 ,由公式 lo = k×μ×h 确定 :l0 = 3.118 m; 长细比 Lo/i = 197 ;
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; σ = 12271/(0.186×489)=134.917 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 134.917 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
立杆的轴心压力设计值 :N = 11.610 kN; 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《扣件式规范》表5.3.3得 : k = 1.155 ; 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.5 ; 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;
σ = 11609.7/(0.186×489)+156672.306/5080 = 158.485 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 158.485 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
(六)、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
风荷载标准值 Wk = 0.271 kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.8 m2;
按《规范》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 = 4.096 kN;
连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 9.096 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 l0/i = 150/15.8的结果查表得到 φ=0.976,l为内排架距离墙的长度;
又: A = 4.89 cm2;[f]=205 N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.976×4.89×10-4×205×103 = 97.839 kN;
Nl = 9.096
由以上计算得到 Nl = 9.096小于双扣件的抗滑力 12.8 kN,满足要求!
连墙件扣件连接示意图
(七)、悬挑梁的受力计算:
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分受脚手架荷载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900mm,内排脚手架距离墙体150mm,支拉斜杆的支点距离墙体为 1200mm,
水平支撑梁的截面惯性矩I = 866.2 cm4,截面抵抗矩W = 108.3 cm3,截面积A = 21.95 cm2。
受脚手架集中荷载 N=1.2×6.551 +1.4×3.15 = 12.271 kN; 水平钢梁自重荷载 q=1.2×21.95×0.0001×78.5 = 0.207 kN/m;
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
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] = 13.491 kN; R[2] = 11.864 kN; R[3] = 0.015 kN。
最大弯矩 Mmax= 1.092 kN.m;
最大应力 σ =M/1.05W+N/A= 1.092×106 /( 1.05 ×108300 )+ 0×103 / 2195 = 9.607 N/mm2;
水平支撑梁的最大应力计算值 9.607 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求!
(八)、悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用16a号工字钢,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 ×10×63× 235 /( 1200×160×235) = 1.87
由于φb大于0.6,查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到 φb
值为0.919。
经过计算得到最大应力 σ = 1.092×106 /( 0.919×108300 )= 10.974 N/mm2;
水平钢梁的稳定性计算 σ = 10.974 小于 [f] = 215 N/mm2 ,满足要求! (九)、拉绳的受力计算:
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicosθi为钢绳的 拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisinθi
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为: RU1=15.578 kN;
(十)、拉绳的强度计算:
钢丝拉绳(支杆)的内力计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算,为 RU=15.578 kN
如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算:
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),
计算中可以近似计算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、6×37、6×61钢
丝绳分别取0.85、0.82和0.8;
K -- 钢丝绳使用安全系数。
计算中[Fg]取15.578kN,α=0.82,K=8,得到:
经计算,钢丝绳最小直径必须大于18mm才能满足要求! 钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为 N=RU=15.578kN
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为
其中 [f] 为拉环受力的单肢抗剪强度,取[f] = 125N/mm2;
所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(1557.816×4/3.142×125) 1/2
=13mm;
(十一)、锚固段与楼板连接的计算:
1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下: 水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=0.015 kN; 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:
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条[f] = 50N/mm2;
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[14.694×4/(3.142×50×2)]1/2 =0.433 mm;
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。
2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度计算如下: 锚固深度计算公式:
其中 N -- 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 0.015kN; d -- 楼板螺栓的直径,d = 16mm;
[fb] -- 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.43N/mm2; [f]-- 钢材强度设计值,取215N/mm2; h -- 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度,经过计算得到 h 要大于 14.694/(3.142×16×1.43)=0.204mm。
螺栓所能承受的最大拉力 F=1/4×3.14×162×215×10-3=43.21kN
螺栓的轴向拉力N=0.015kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=43.21kN,满足要求!
3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算如下: 混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:
其中 N -- 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向压力,N = 11.864kN; d -- 楼板螺栓的直径,d = 16mm;
b -- 楼板内的螺栓锚板边长,b=5×d=100mm;
fcc -- 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.95fc=14.3N/mm2; 经过计算得到公式右边等于14.01 kN,大于锚固力 N=11.86 kN ,楼板混凝土局部承压计算满足要求!
十二、上人斜道:
1、上人斜道采用“之”字型斜道,斜道紧靠脚手架或建筑物设置,人行斜道应单独搭设,严禁与外脚手架进行连接。
2、上人斜道宽度应为1.2m,坡度为1:3,拐弯处设平台,平台宽度不小于1.2m。
3、斜道两侧及平台外围均设置栏杆及挡脚板,栏杆高度为1.2m,挡脚板高度不小于180mm,斜道两侧及平台外围设置密目安全立网进行封闭严密,架高4m与建筑物连续设置连墙件。
4、脚手板横铺时,应在横向水平杆下槽设纵向水平杆,纵向水平杆间距为1500mm。
5、脚手板顺铺时,接头宜采用搭接,下面的板头应压住上面的板头,板头的凸棱宜采用三角木填顺。
6、上人斜道的脚手板应每隔300mm设置防滑条,木条厚度为30×30mm。 上人斜道搭设图示:
上人马道计算
马道验算
荷载计算
恒载计算
脚手架自重:0.3KN/m2
长杆自重:0.06KN/ m2
横向水平杆自重: 1KN/ m2
立杆自重:0.09KN/ m2
合计:1.45KN/ m2
活载计算
均布荷载3.5KN/m
风载W=szwo=0.6×1.72×1=1.032KN/m
q=1.45×1+3.5+1.032=6KN/
十三、操作层安全防护及脚手板的铺设要求:
1、脚手板要铺满、铺稳,离开墙面120mm。
2、脚手板对接平铺时,接头处必须设两根横向水平杆,脚手板外伸长130-150mm,两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm;脚手板搭接铺设时,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度应大于200mm,其伸出横向水平杆的长
度不应小于100mm.。
3、作业层端部脚手板探头长度为 150mm,其板两端均应与支承杆可靠地固定。
4、脚手板探头用直径3.2mm的镀锌钢丝进行固定在支承杆件上。
5、在拐角、斜道平台处的脚手板,应与横向水平杆可靠连接,防止滑动。
6、操作层脚手板满铺、铺稳,严禁出现探头板、单页板。操作层脚手板与墙体的距离不得大于150mm,大于时加设脚手板进行有效防护。
7、脚手架操作层下方三步架内,必须按照操作层的要求,层层加设防护栏杆、挡脚板,满铺脚手板,脚手板内侧距墙不得大于15cm,大于时应加设安全平网进行有效防护。
十四、卸料平台设计计算
卸料平台每楼设置一个,上下反复使用。它应自成受力系统,禁止与脚手架连接,防止给脚手架增加不利荷载,影响脚手架的稳定和平台的安全使用。 每个面积3×2.4m,接料平台要用4.8m长16号工字钢从现浇地面上挑出,工字钢在楼板的锚固做法同悬挑架锚固做法。每个接料平台用3根主工字钢,3根副工字钢焊接而成。9个锚固点,每根工字钢长度为4.8m,距外墙伸出2.4米,在工字钢上面满铺5cm厚木板,并绑扎牢固。在工字钢悬挑端50mm处用钢丝绳拉住,钢丝绳另一端锚固在框架柱内具体做法见悬挑架做法。安装护栏用ф48钢管3根作立杆,沿3面双层护栏,高度为1.5m,并用竹胶合板进行硬防护。随在建工程各施工层操作要求连续设置,每4m高连续设置连墙件。
搭设完毕后,由施工负责人组织技术员、安全员进行验收,合格后挂验收合格牌,并标明限定荷载重量牌及使用管理责任人。
1、卸料平台平面图
2、 卸料平台立面图
1、主梁验算:
(1)自主梁按支梁计算,共荷载为:
架板自重:390N/m2×1.2×1.35=631.8N/m2
钢管自重:40×1.35=54N/m2
施工荷载:200N/m2×1.4×1.35=3780N/m2(按2000N/m2考虑)
荷载设计值:4465 N/m2
中间柱顶弯距为:
MB= -0.125ql2=-0.25×4465×1.352=-1017.187N·m
(2)验算弯曲强度得:
MU(1017.18N·m)﹤WnF(1091.77 N·m)
2、立柱计算
立杆的中间立柱作验算:按双筒支梁支座反力R=1.25ql
立杆所承的荷载:
1.25×4465×1.35=7535.02
受压正应力为σ=N/A=7535.02/489.3=15.39mm2﹤f
稳定性:
立板长细比:λ=νσ/o=240/138=152查得系数ρ=0.301
故:N/ σo .A=7535.02/0.301×489.3=51N/mm2﹤f
通过计算知:
该卸料平台限荷为:2000N/mm2×4.05=8100N/m2
限荷700Kg。
十五、安全防护措施
1、本工程脚手架外部使用绿色密目网进行全封闭防护,张挂于外立杆内侧,网间搭接用黄色尼龙绳绑扎固定,距基准面高3.2m设一道安全平网,根据施工进度每隔6m设一道安全平网。操作层下设一道安全平网,施工层设高1.2m一道防护栏杆和18cm挡脚板周围连续设置,脚手架高于施工层或楼层面1.5m。(附图安全防护见下图)
层硬防护)
图一
1、本工程脚手架外部使用绿色密团网进行全封闭防护,张挂于外立杆内侧,网间搭接用黄色尼龙绳绑扎固定,距基准面高3.2m设一道安全平网,根据施工进度每隔6m设一道安全网。操作层下一道安全平网,施工层设高1.2m一道防护栏杆和18cm挡脚板周围连续设置,脚手架高于施工层或楼层面1.5m。
2、防护棚。在工程进出通道口处用定型化防护棚,高度3米,宽度2.4 ~2.6
米,长度为6m,使用双层,上下两层防护间隔距离0.6m,搭设材料使用5㎝厚木板,绑扎牢固,防护严密,钢筋棚、木工棚、砼输送泵防护棚均采用定型化、标准式防护棚,防护棚跨度可伸缩,间距为2~6米。防护棚采用双层防护,上下玄杆铺设50㎜厚木板,并作防水处理。防护棚上部严禁堆放其他物料。防护棚纵向可由柱距为2000㎜的标准单元组成,并距地面高度为1500㎜处设置灭火器U型挂件。
3、进入施工现场必须戴好安全帽,高处作业必须按规定佩戴安全带,安全带要高挂低用。
4、基坑临边防护,采用Ф48.3mm钢管0.6×1.2双层防护栏杆,然后挂密目网,连续设置,主体工程阳台、楼梯口和梯段边、通道口两侧边采用天元租赁公司生产的定型化、工具化防护栏杆进行防护,在工程进出通道口处用钢管搭设防护棚。
5、洞口防护,短边长度25-50cm的洞口用厚5cm木板铺设,短边50-150cm的洞口防护,以扣件扣接ф48.3mm钢管形成网格,上方用脚手板满铺,短边在150cm以上的洞口,四周设置防护栏杆,底部设踢脚板,然后挂立网,洞口下张挂平网防护严密。、洞口防护:楼板、屋面和平台上短边尺寸小于25cm长度大于25cm的洞口,必须用坚实的盖板盖设,并且能防止盖板移位,边长25~50cm的洞口,用盖板盖住洞口,盖板四周能保持搁置均衡,并有固定其位置的措施;边长50~150cm的洞口用贯穿于砼板的钢筋组成护网,钢筋网间距小于20cm,上面用木板覆盖;边长在1.5m以上的洞口,四周设防护栏杆洞口下张挂安全平网如(图5)。
图5 洞口防护
6、临边防护:①基坑周边、尚未安装栏杆的阳台、料台、挑平台周边,无外脚手架的层面及楼层周边必须设防护栏杆。②头层墙高度超过3.2m的二层楼面,以及无外脚手架高度超过3.0m的楼层周边,必须在其外围架设安全平网一道。③分层施工的楼梯口和梯段边必须安装临时护栏,顶层楼梯口应随工程结构进度安装正式防护栏杆。④井架和脚手架等建筑物的两侧边必须设防护栏杆。
⑤接料平台除两侧设防护栏杆外,平台口还应设置安全门或活动防护栏杆,防护栏杆与框架连接固定或与其他物体固定,用扣件固定或焊接,在0.6m、1.2m高度处设防护栏杆。设踢脚板并张挂密目网(图6).
楼层及基坑邻边防护
楼层邻边防
图6 临边防护
7、避雷设置:脚手架每隔50m设避雷接地,与基础钢筋相接,接地电阻小于10Ω。
十六、内脚手架
1、砌筑墙体时采用内脚手架,内脚手架铺设宽度不大于1.2m,高度保持低于外墙20cm,内脚手架的支架间距不大于1.5m,支架底角不平要垫木板,并支在能承受荷重的结构上,搭设双层架时,上下支架必须对齐,同时支架应设斜撑拉固。
2、结构式内脚手架。立杆间距不大于1.5m,架宽超过1.7m时,应再增加一排支柱,每步层面高度要低于砌筑的外墙高度20cm,架子的尽端和墙角处及四面交圈的架子,四角必须设八字撑,保持架子稳定,架高2m及以上每步架应设防护栏杆、抛撑、扫地杆、十字撑等其他结构与外脚手架要求相同。
3、支架式内脚手架。支架必须放在能承受荷重的,稳固的结构面上,底层支架放在泥地上时,应拍实平整、支架底脚垫木块,架宽不小于1.2m,支架间距不大于1.5m。搭设双层架时,上下架必须对齐,同时支架间距绑扎斜撑拉固。
十七、室内满堂脚手架搭设要求
1、室内满堂脚手架搭设严格按施工措施要求搭设。
2、满堂脚手架的纵横距为1.2m,底部必须设扫地杆加垫木。
3、满堂脚手架应设登高措施,保证操作人员上下安全。
4、操作层应满铺钢脚手板,不得留有空洞,必须留空洞者,应设围栏保护。
5、大型条形内脚手架,操作步(层)两侧,应设防护栏杆保护。
6、满堂脚手架步距,应控制在1.5m内,必须高于2m时,应有技术措施保护。
7、满堂脚手架的稳固,应采用斜杆(剪刀撑)保护。
8、满堂脚手架不得采用钢木混搭。
十八、井型脚手架搭设方法
柱墙钢筋绑扎时,由于满堂架不可能各个部位同时搭设,所以需搭设部分井型脚手架。其立杆间距、横杆步距,分别为1.5m和1.8m,四角设斜撑加固,该脚手架简单,搭设方便,使用完后,随即拆除。
十九、检查与验收
1、构配件检查与验收
1.1新钢管的检查应符合下列规定:
(1)应有产品质量合格证。
(2)应有质量检查报告,钢管材质检验方法符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》(GB/T228)的有关规定,质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235级钢的规定。
(3)钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。
(4)钢管外径、壁厚、端面等的允许偏差应符合规范标准规定。
(5)钢管必须涂有防锈漆。
1.2旧钢管的检查应符合下列规定:
(1)表面锈蚀深度允许偏差 ≤0.50mm,锈蚀检查每年检查一次,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规范规定:立杆钢管弯曲3m<L≤4m,允许偏差≤12mm, 4m≤L≤6m允许偏差≤20mm水平杆斜杆的钢管弯曲L≤6m允许偏差≤30mm。
1.3扣件的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》(GBIS831)的规定抽样检测。
(2)旧扣件使用前进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。
(3)旧扣件应进行防锈处理。
1.4构配件的偏差应符合规范规定。
2、脚手架的检查与验收
2.1进行脚手架检查验收时应根据下列技术文件:
(1)施工组织设计及变更文件。
(2)技术交底文件。
2.2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、门洞行架等的构造是否符合要求。
(2)地基是否积水,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。
3、脚手架搭设的技术要求,允许偏差与检查方法,应符合规范规定。
4、安装后的扣件螺栓拧紧扭力矩应采用扳手检查,抽样方法应按随机分布原则进行,抽样检查数目与质量判定标准应按规范标准规定执行,不合格的必须重新拧紧,直至合格为止。
二十、脚手架拆除安全技术措施
1、拆除的高处作业人员必须戴安全帽,系安全带,穿软底鞋。
2、拆除顺序遵循由上而下,先搭后拆、后搭先拆的原则,即先拆栏杆、脚手板、剪刀撑横向斜撑、后拆横向水平杆、纵向水平杆、立杆等,并按一步一清的原则依次进行,严禁上下同时拆除作业。
3、拆立杆时,应先抱住立杆再拆最后两个扣件,拆除纵向水平杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣件,然后托住中间,再解端头扣件。
4、连墙件应按照拆除进度逐步拆除,拆横向斜撑前应设置临时支撑,然后再拆抛撑。
5、拆下的材料应用绳索拴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存放,做到随拆随运,当天拆当天清,拆下的扣件、钢管、脚手板集中存放运出。
二十一、安全管理
1、操作人员必须经有关部门培训及检查合格后持证上岗。
2、进入施工现场必须戴好安全帽,高处作业必须正确使用安全带,穿防滑鞋。
3、不得从高处往下抛掷架杆扣件等物件。
4、脚手架搭设必须在同一指挥下,严格按施工方案规定的程序操作。
5、搭设中不得随意改变构件设置或构件间距尺寸过大,若有实际需要对构件作调整和变更时应提交技术人员解决。
6、脚手架的构配件质量与搭设质量,应按十六条检查与验收的规定进行检查验收,合格后方准使用。
7、作业层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。
8、当有六级及以上大风和雾、雨、雪天气时,应停止脚手架搭设与拆除作业。雨、雪后上架作业应有防滑措施,并应扫除积雪。
9、在脚手架使用期间,严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆、连墙件。
10、不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业,否则应采取安全措施,并报上级领导主管部门批准。
11、工地临时用电线路的架设及脚手架接地,避雷措施等,应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)的有关规定执行。
12、搭拆脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。
13、在悬挑脚手架与建筑物之间设置平网,以防坠落。
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