脚手架施工方案
目 录
一、 编制依据 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 二 、 工程概况 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 三 、 材料准备 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 四 、 施工说明 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 五 、 适用范围 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 六 、 悬挑脚手架施工方法 „„„„„„„„„„„„„„„1 七、 卸料平台搭设 „„„„„„„„„„„„„„„„„„4 八、 注意事项 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 九、 悬挑架计算书 „„„„„„„„„„„„„„„„„„4 十、 脚手架的拆除 „„„„„„„„„„„„„„„„„„28 十一、脚手架的验收与保护„„„„„„„„„„„„„„„„29 十二、文明施工安全措施„„„„„„„„„„„„„„„„„31
永威翡翠城三标段工程脚手架施工方案
一、编制依据:
1.1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001) 1.2、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99); 1.3、《郑州市安全文明施工增加项目设计方案说明》; 1.4、 《建筑结构荷载规范》、《建筑结构施工安全手册》; 1.5 、 现行安全生产法律法规; 二、工程概况:
本工程位于郑东新区商鼎路与中州大道交汇处,均为民用住宅, 其中1、2#楼各为20层、6#楼为幼儿园地上四层;7# 、13#楼各为27层,两层地下室,1#、2#楼结构类型为框架剪力墙结构,7# 、13#楼结构形式为钢筋砼剪力墙结构,基础为独立承台,承台桩位预应力高强砼管桩,主楼层高为2.90m,主楼楼梯为剪刀梯,屋面高度为80.60m,属于一类高层建筑,抗震设防烈度为8度,结构合理使用年限为50年。 三、材料准备:
¢48×3.0钢管、扣件;
16#工字钢、¢18钢丝绳、花篮螺栓、¢20钢筋(圆钢); 四、施工说明:
主楼四层以上部分采用钢管悬挑架,其中1#、2#楼从二层顶开始悬挑,每隔六层悬挑一次;7#、13#楼从第三层顶每隔六层悬挑一次,1#、2#、7#、13#楼悬挑梁均采用16号工字钢,拉结部分采用Ø18钢丝绳。 五、适用范围:
永威翡翠城三标段工程 六、悬挑脚手架施工方法:
6.1、双排脚手架的里立杆距墙面300㎜,两立杆的距离为900㎜,即悬挑部分长度为1.10m。
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6.2、双排脚手架的立杆纵向距离为1.50m、横向距离为900㎜。 6.3、 自悬挑梁以上200高处要加扫地杆,连墙杆(用双扣件连接)水平方向间距为3.6m,竖向间距为2.50m,步距为1.80m,作业层为两层。 6.4、连墙杆要与相应的楼层框架柱连接固定。如下图:
图一
图二
6.5、16#b型工字钢外部悬挑1.30m,楼层内部分长度为2.2m。
6.6、当工字钢遇有阳台部分时,随楼层砼浇筑前、提前预埋¢20钢筋作为16#c型工字钢在楼内的固定点,固定点@400㎜一道。¢20钢筋做成 倒“U”字型买入现浇板内,严禁使用螺纹钢代替固定点,立面阳角及阴角部分均设
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置悬挑工字钢,以防止阳台裂缝。
6.7、悬挑部分16#c型工字钢端部采用¢18钢丝绳配花篮螺栓(花篮螺栓两端用钢丝绳连接)调紧与上部拉结固定(在上层梁上预埋埋件:-200×300×20用于焊¢18圆钢拉结点)。
6.8、在16#c型工字钢穿入圆钢固定点后,要用木楔在每个固定点两端对称方向顶紧,同时要在两对称木楔中间盯钉子固定牢固,钉木楔时不能一个方向钉木楔。
6.9、此六层的悬挑外脚手架沿四周全部用剪刀撑封闭加固,连续设置直到脚手架顶部,在支撑架搭设过程中,立杆必须搭接时,接头在同一截面内数量不大于25%。
6.10、对接接头交错布置,两根相邻大横杆的接头设在不同的步和不同的跨内;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;各接头中心距最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3;大横杆对接扣件开口,应朝架子内侧,螺栓向上,避免开口朝上,以防雨水进入,导致扣件锈蚀、锈腐后强度减弱。
6.11、剪刀撑搭接长度不小于1m,等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接大横杆杆端的距离不应小于100mm。同一根大横杆的两端高差不得超过20mm,同跨内两根大横杆高差不得超过10mm。如下图:
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剪刀撑布置简图
6.12、横向水平杆(小横杆):
每一主节点处必须设置一小横杆,用直角扣件扣接并严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm,靠墙一侧的外伸长度250mm左右,相反一侧外伸长度以150mm。作业层上非主节点处的小横杆位于相邻两主节点的中间。小横杆两端均应用直角扣件固定在大横杆上。 6.13、脚手板
脚手板采用竹串片脚手板,设置在三根横向水平杆上。当脚手板长度不足以铺设在三根横向水平杆上时,可采用二根横向水平杆支承,在相应横向水平杆位置采用22#铅丝扎紧,以防倾斜。脚手板的铺设可以采用对接平铺和搭接平铺,作业层的脚手板采用三块250mm宽的竹串片脚手板铺满、铺稳,离开墙
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面120~150mm,端部脚手板的探头长度为150mm,该板的两端采用Φ6.5钢筋绑扎固定牢靠。 6.14、立杆:
脚手架底部设置纵、横向扫地杆,纵向扫地杆应用直角扣件固定在立杆上。横向扫地杆用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
立杆的接长采用对接扣件连接。对接扣件应交错布置,两相邻立杆接头不应设在同步内,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宜小于500mm;各接头中心距节点的距离不大于步距的1/3;搭接长度为1m,采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。 6.15、门洞留设:
双排脚手架的的门洞采用上升斜杆、平行弦杆桁架结构形式,斜杆与地面的倾角α在45º和60º之间。 6.16、脚手板挡板及护栏
在操作层位置双排架外侧设置脚手板挡板及护栏,挡板和栏杆搭设在外立杆的内侧,上栏杆上皮高度为1.2m,挡脚板由高180mm,宽1.8mm厚模板制作,外露面刷红白相间的斜向油漆。
6.17、脚手架外侧均用密目网围护。
6.18、外双排脚手架要由专业架子工进行施工操作,必须持证上岗,否则严禁上岗。
6.19、脚手架施工前要给操作工人进行技术交、安全技术交底。 七、卸料平台搭设: 7.1、卸料平台设计:
平台主体梁采用两根14#槽钢,长度约5000mm,两主体之间间距2000mm,用不少于4根以上的钢管焊接连接,在平台的吊料部位,满铺脚手板,脚手板要与平台牢固绑扎固定;应设有安全护拦,护拦高高度不低于
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1200mm,护拦四周用安全网封闭。平台上设置四个吊环,用于平台的吊装和拉接。
7.2、卸料平台的吊装:
(1)、在楼体和升降脚手架架体合适位置,设置卸料平台,在平台的上一层楼面上要预先设置两个预埋环,水平距离与平台宽度一致;
(2)、吊装卸料平台,在安装卸料平台的位置,解开架体外排的安全网和影响平台安装的架体扶手栏杆,不允许随意拆除架体结构上的立杆和大横杆;用塔吊将卸料平台吊上插入安装位置的架体内,放置在建筑物的外墙沿上,让挡块顶住建筑物外沿,调平卸料平台,将斜拉钢丝绳挂在在卸料平台安装位置的上一层预先预埋好的预埋环上,调节花篮螺栓,拉紧钢丝绳;
(3)、检查平台吊装位置准确,挡块顶到位,斜拉钢丝绳拉紧并确认无误后,松开塔吊吊拉钢丝绳,安装完毕。 八、注意事项
8.1、严禁在作业层上堆积杂物,定时清除杂物。 8.2、定期由专职安全员巡视检查,发现问题及时整改。 8.3、平时要加强围护。
8.4、悬挑架不能与楼层内的施工脚手架连在一起。 九、悬挑架计算书
悬挑式扣件钢管脚手架计算书
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)。 计算参数:
双排脚手架,搭设高度18.0米,立杆采用单立管。
立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.90米,内排架距离结构0.50米,立杆的步距1.80米。
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采用的钢管类型为48×3.5,
连墙件采用2步3跨,竖向间距3.60米,水平间距4.50米。 施工活荷载为4.0kN/m2,同时考虑2层施工。
脚手板采用竹笆片,荷载为0.15kN/m2,按照铺设4层计算。 栏杆采用竹笆片,荷载为0.15kN/m,安全网荷载取0.0050kN/m2。 脚手板下大横杆在小横杆上面,且主结点间增加一根大横杆。 基本风压0.45kN/m2,高度变化系数1.2500,体型系数0.6000。 悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.60米,建筑物内锚固段长度2.00米。
悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结,最外面支点距离建筑物1.50m。拉杆采用钢丝绳。 (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=0.150×0.900/2=0.068kN/m 活荷载标准值 Q=4.000×0.900/2=1.800kN/m
静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.068=0.127kN/m 活荷载的计算值 q2=1.4×1.800=2.520kN/m
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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)、抗弯强度计算
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=(0.08×0.127+0.10×2.520)×1.5002=0.590kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为
M2=-(0.10×0.127+0.117×2.520)×1.5002=-0.692kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =0.692×106/5080.0=136.217N/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:
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静荷载标准值q1=0.038+0.068=0.106kN/m 活荷载标准值q2=1.800kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.106+0.990×1.800)×1500.04/(100×2.06×105×
121900.0)=3.737mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150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=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.150×0.900×1.500/2=0.101kN 活荷载标准值 Q=4.000×0.900×1.500/2=2.700kN
荷载的计算值 P=1.2×0.058+1.2×0.101+1.4×2.700=3.971kN
小横杆计算简图 (2)、抗弯强度计算
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:
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集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=(1.2×0.038)×0.9002/8+3.971×0.900/4=0.898kN.m =0.898×106/5080.0=176.782N/mm2 小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=5.0×0.038×900.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.01mm 集中荷载标准值P=0.058+0.101+2.700=2.859kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=2858.850×900.0×900.0×900.0/(48×2.06×105×121900.0)=1.729mm 最大挠度和 V=V1+V2=1.742mm
小横杆的最大挠度小于900.0/150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2.5):
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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; 1.荷载值计算
横杆的自重标准值 P1=0.038×0.900=0.035kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.150×0.900×1.500/2=0.101kN 活荷载标准值 Q=4.000×0.900×1.500/2=2.700kN
荷载的计算值 R=1.2×0.035+1.2×0.101+1.4×2.700=3.943kN 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);本工程为0.1248 NG1 = 0.125×18.000=2.246kN
(2)、脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板,标准值为0.15 NG2 = 0.150×4×1.500×(0.900+0.500)/2=0.630kN (3)、栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15
NG3 = 0.150×1.500×4/2=0.450kN (4)、吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.005×1.500×18.000=0.135kN
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.461kN。
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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 = 4.000×2×1.500×0.900/2=5.400kN 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》
(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用:W0 = 0.450
Uz —— 风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用:Uz = 1.250 Us —— 风荷载体型系数:Us = 0.600
经计算得到,风荷载标准值Wk = 0.7×0.450×1.250×0.600 = 0.236kN/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
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.461+0.85×1.4×
5.400=10.580kN
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
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.461+1.4×
5.400=11.714kN
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 —— 风荷载标准值(kN/m2); la —— 立杆的纵距 (m); h —— 立杆的步距 (m)。
经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.85×1.4×0.236×1.500×1.800
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×1.800/10=0.137kN.m
(五)、立杆的稳定性计算
卸荷吊点按照构造考虑,不进行计算。 (1)、不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=11.714kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm; 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=1.500; l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.155×1.500
×1.800=3.118m;
A —— 立杆净截面面积,A=4.890cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3; —— 由长细比,为3118/16=197;
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得
到0.186;
—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到
=11714/(0.19×489)=128.941N/mm2;
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2; 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! (2)、考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=10.580kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
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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=1.500; l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.155×
1.500×1.800=3.118m;
A —— 立杆净截面面积,A=4.890cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3; —— 由长细比,为3118/16=197;
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查
表得到0.186;
MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,
MW=0.137kN.m;
—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到
=10580/(0.19×489)+137000/5080=143.354N/mm2;
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2; 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! (六)、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 —— 风荷载标准值,wk = 0.236kN/m2;
Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw
= 3.60×4.50 = 16.200m2;
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
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经计算得到 Nlw = 5.358kN,连墙件轴向力计算值 Nl = 10.358kN 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=50.00/1.58
的结果查表得到=0.92;
A = 4.89cm2;[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf = 91.702kN Nf>Nl,连墙件的设计计算满足要求!
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。 本工程中,脚手架排距为900mm,内侧脚手架距离墙体500mm,支拉斜杆的支点距离墙体 = 1500mm,
水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4,截面抵抗矩W = 141.00cm3,截面积A = 26.10cm2。
受脚手架集中荷载 P=11.71kN
水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.10×0.0001×7.85×10=0.25kN/m
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悬挑脚手架示意图
11.71kN11.71kN 0.25kN/mA 10015002000B
悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到
13.8613.842.120.000.021.901.120.63
9.819.94
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
1.744
3.193
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
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悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=13.884kN,R2=11.054kN,R3=-0.626kN 最大弯矩 Mmax=3.193kN.m
抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=3.193×106/(1.05×141000.0)+5.207×1000/2610.0=23.565N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! (八)、悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下
其中 b —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表《钢结构设计
规范》(GB50017-2003)附录B得到:
b=2.00
由于b大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值b'=1.07-0.282/b=0.929
经过计算得到强度 =3.19×106/(0.929×141000.00)=24.38N/mm2; 水平钢梁的稳定性计算 < [f],满足要求! (九)、拉杆的受力计算
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
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其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisini
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=14.829kN (十)、拉杆的强度计算
拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算,为RU=14.829kN (1)、拉绳的强度计算:
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);
—— 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,取10.0。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.000×14.829/0.850=174.454kN。 选择6×19+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径18.5mm。 (2)、钢丝拉绳的吊环强度计算:
钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N,为 N=RU=14.829kN
钢丝拉绳的吊环强度计算公式为
其中 [f] 为吊环抗拉强度,取[f] = 50N/mm2,每个吊环按照两个截面计算; 所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=[14829×4/(3.1416×50×
2)]1/2=14mm
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(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=11.054kN 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,每个拉环按照两个截面计算,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f] = 50N/mm2;
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[11054×4/(3.1416×50×2)]1/2=12mm
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 = 11.05kN; d —— 楼板螺栓的直径,d = 18mm;
[fb] —— 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.5N/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11054.13/(3.1416×18×1.5)=130.3mm。
(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拉力,N = 11.05kN; d —— 楼板螺栓的直径,d = 18mm;
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b —— 楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=90mm; fcc —— 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取
0.95fc=13.59N/mm2;
经过计算得到公式右边等于106.6kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求! (十二)、卸料平台设计计算 (1)、荷载参数
脚手板类别:木脚手板,脚手板自重(kN/m2):0.35;
栏杆、挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板,栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):0.15;
施工人员等活荷载(kN/m2):2.00,最大堆放材料荷载(kN):8.00。
(2)、悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离(m):1.00,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):1.00; 上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):3.60;
钢丝绳安全系数K:6.00,悬挑梁与墙的接点按 固支 计算; 预埋件的直径(mm):20.00。
只对外侧钢绳进行计算;内侧钢绳只是起到保险作用,不进行计算。 (3)、水平支撑梁
主梁材料类型及型号:14a号槽钢槽口水平 ; 次梁材料类型及型号:14a号槽钢槽口水平;
次梁水平间距ld(m):0.30,建筑物与次梁的最大允许距离le(m):0.20。
(4)、卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):2.50,水平钢梁(主梁)的锚固长度
(m):2.50;
平台计算宽度(m):3.00。
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一)、次梁的验算:
次梁选择 14a号槽钢槽口水平 ,间距0.3m,其截面特性为: 面积 A=18.51cm2; 惯性距 Ix=563.7cm4; 转动惯量 Wx=80.5cm3; 回转半径 ix=5.52cm;
截面尺寸:b=58mm,h=140mm,t=9.5mm。 1、荷载计算
(1)、脚手板的自重标准值:木脚手板,标准值为0.35kN/m2; Q1 = 0.35× 0.30= 0.11kN/m;
(2)、最大的材料器具堆放荷载为8.00kN,转化为线荷载: Q2 = 8.00/ 2.50/ 3.00× 0.30= 0.32kN/m; (3)、槽钢自重荷载 Q3= 0.14kN/m;
经计算得到 静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2+Q3) = 1.2×
(0.11+0.32+0.14) = 0.68kN;
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经计算得到 活荷载设计值 P = 1.4× 2.00× 0.30× 3.00= 2.52kN。 2、内力验算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下:
最大弯矩M的计算公式为:
经计算得到,最大弯矩 M = 0.68×3.002/8+2.52×3.00/4=2.66kN.m。 3、抗弯强度验算
次梁应力:
其中 γx -- 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] -- 钢材的抗压强度设计值,[f] = 205.00 N/mm2; 次梁槽钢的最大应力计算值 σ =2.66×103/(1.05×80.50)=31.42
N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值 σ =31.422 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强
度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
4.整体稳定性验算
其中,φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
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经过计算得到
φb=570×9.50×58.00×235/(3.00×140.00×235.0)=0.75;
由于 φb大于0.6,按照下面公式调整: 得到 φb=0.693;
次梁槽钢的稳定性验算 σ =2.66×103/(0.693×80.500)=47.62 N/mm2; 次梁槽钢的稳定性验算 σ =47.618 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设
计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
二)、主梁的验算:
根据现场实际情况和一般做法,卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与
内力的计算。
主梁选择 14a号槽钢槽口水平 ,其截面特性为: 面积 A=18.51cm2; 惯性距 Ix=563.7cm4; 转动惯量 Wx=80.5cm3; 回转半径 ix=5.52cm;
截面尺寸,b=58mm,h=140mm,t=9.5mm; 1、荷载验算
(1)、栏杆与挡脚手板自重标准值:栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值
为0.15kN/m;
Q1 = 0.15kN/m;
(2)、槽钢自重荷载 Q2=0.14kN/m
静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.15+0.14) = 0.35kN/m; 次梁传递的集中荷载取次梁支座力 P = (0.68×3.00+2.52)/2=2.28kN; 2、内力验算
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悬挑卸料平台示意图
悬挑卸料平台水平钢梁计算简图
悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)
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悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)
悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)
卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算,由矩阵位移法,得到:
R[1] = 12.3 kN; R[2] = 11.39 kN;
最大支座反力为 Rmax=12.300 kN; 最大弯矩 Mmax=3.188 kN.m; 最大挠度 V=0.400 mm。 3、抗弯强度验算
其中 γx -- 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] -- 钢材抗压强度设计值,[f] = 205.00 N/mm2; 主梁槽钢的最大应力计算值 σ
=3.19×106/1.05/80500.0+6.83×103/1851.000=41.404 N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值 41.404 N/mm2 小于 主梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205.00 N/mm2,满足要求! 4、整体稳定性验算
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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=570×9.5×58.0×235/(2500.0×140.0×235.0)=0.897; 由于 φb大于0.6,应按照下面公式调整: 可得 φb=0.756;
主梁槽钢的稳定性验算 σ = 3.19×106/(0.756×80500.00)=52.40 N/mm2; 主梁槽钢的稳定性验算 σ = 52.40 N/mm2 小于 [f]=205.00,满足要求! 5、钢丝拉绳的内力验算:
水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算, RCi = RUisinθi
其中 RCi -- 水平钢梁的垂直支坐反力(kN); RUi -- 拉钢绳的轴力(kN);
θi -- 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角; sinθi = Sin (ArcTan (3.6/(1+1)) = 0.874;
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:RUi = RCi / sinθi; RU1 = 12.3 / 0.874 = 14.07 kN; 6 、钢丝拉绳的强度验算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU取最大值进行验算,为14.07kN; 如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力计算公式:
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、6×37、6×61钢丝绳分
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别取0.85、0.82和0.8;
K -- 钢丝绳使用安全系数。
计算中[Fg]取14.071kN,α=0.82,K=6,得到:d=14.3mm。 钢丝绳最小直径必须大于15mm才能满足要求! 7、钢丝拉绳拉环的强度验算:
取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为: N=RU=14070.779N。 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所述在物件的自重标准值作用下,每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2,故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2;
所需要的拉环最小直径 D=[14070.8×4/(3.142×50.00×2)]1/2=18.9mm。 8、操作平台安全要求:
1)、卸料平台的上部拉结点,必须设于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上;
2)、卸料平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,建筑物锐角口围系钢丝绳处应加 补软垫物,平台外口应略高于内口; 3)、卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏;
4)、卸料平台吊装,需要横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,经过检验后才能松卸起重吊钩;
5)、卸料平台使用时,应有专人负责检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复;
6)、操作平台上应显著标明容许荷载,人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载,配专人监督。
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十、脚手架的拆除 10.1、拆除顺序
拆除的原则:先搭的后拆,后搭的先拆。先从钢管脚手架顶端拆起。 拆除的顺序为:安全网→护身栏→档脚板→脚手板→小横杆→大横杆→
立杆→联墙杆→纵向支撑。
10.2、拆除脚手架前的准备工作应符合下列规定
(1)、应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求;
(2)、应根据检查结构补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施,应主管部门批准后方可实施;
(3)、应由单位工程负责人进行拆除安全技术交底。 (4)、应清除脚手架上杂物及地面障碍物。 10.3、拆除脚手架时,应符合下列规定
(1)、拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业;
(2)、连墙件必须随脚手架逐层拆除,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;
(3)、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; 10.4、脚手架拆除安全技术要点
(1)、外脚手架的拆除应按自上而下的顺序进行。
(2)、做好成品保护工作,施工过程必须确保墙面砖、玻璃幕墙不被损坏及污染。
(3)、拆除后的一切材料按指定地点堆放整齐。
(4)、外脚手架拆除时,应派专人守护下面,禁止无关人员进入拆除危险
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区,确保安全。
(5)、在拆除前,应先与施工外墙的人员商定交叉作业范围,错开工作面,确保施工安全。
十一、脚手架的验收与保护: 11.1、脚手架验收
因为本工程的脚手架是随结构施工而往上搭设的,所以是分段搭设、分段投入使用。这就要求脚手架也必须分段进行验收,验收合格后方可投入使用。
检查验收的内容,应按施工组织设计或作业指导书的有关规定进行,外脚手架的验收主要有以下项目:
1)、脚手架的基础; 2)、脚手架的步高;
3)、立杆的纵横间距,立杆的接头位置、立杆的竖直度; 4)、立杆的纵横杆的标高、水平度、小横杆的交叉位置; 5)、脚手板的固定; 6)、安全栏杆的高度与道数;
7)、剪刀撑的位置、距离、角度和搭接; 8)、隔离设施、外挑安全网和外包安全网;
9)、扣件的紧固程度;
10)、连墙杆的位置,数量和牢固程度; 11)、脚手架出入处的加固; 12)、脚手架开口处的加固;
13)、脚手架所用的钢管、扣件、型钢及其他材料的材质证明和抽
检记录;
14)、脚手架的接地防雷; 15)、焊缝的质量。
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外架必须验收检查合格后办妥脚手架验收手续,在脚手架醒目处挂上脚手架验收合格牌后,方可投入使用。
在检查验收过程中,要特别注意扣件的紧固程度,扣件并不是拧得紧越好。
对于拧紧力矩大于65N·M的扣件,要认真检查有无裂缝、变形,如果发现有上述弊病应立即调换,调上的扣件的螺栓应紧固在40~65N·M。 11.2、脚手架保养与维修
脚手架日常的保养和维修必须每天进行一次,定期的维护保养一般每月进行一次。所以要求作业队对外脚手架进行日常的和定期的保养和维修,尤其是每次强风、暴雨过后都要认真检查整修后方可使用。 脚手架保养整修的主要内容有:
1)、检查脚手架基础有无不均匀下沉,脚手架底部有无堆放杂物; 2)、检查明确手架的整体和局部的垂直偏差,特别要注意脚手架的转角处和断口处的垂直度。如发现垂直度有异常现象,应及时加固和消除隐患。
3)、各类扣件的涂油和紧固。检查扣件时先检查扣件的外观,而后将扣件上的螺栓逆时针方向松几牙螺纹,再涂油紧固螺栓至规定的力矩范围内。
4)、检查脚手板有否松动、悬挑,还要检查四角是否用铁丝扎牢,如发现问题应及时纠正。
5)、与建筑物连接的检查,检查连接件是否齐全和完好,有无松动、移动。
6)、要对外包安全网、外挑安全网、安全隔离设施、外侧挡板、栏杆和接地防雷等安全设施进行检查,保证这些安全设施完整、牢固,能正常发挥安全作用。如果有损坏者要及时调换,如有松动者应及时紧固,如发现松动和开口要及时连通。
7)、如脚手架有开口、断口和出入口,应对该部位进行重点检查,使这
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些部位始终符合安全规定;
8)、检查脚手架的荷载情况,使其不超过设计荷载,如有超载应及时卸荷至设计荷载。还要检查脚手架上堆物是否处于安全位置和稳定状态,如发现有处于不安全位置和不稳定状态应及时纠正。此外还要逐日清理脚手板上的垃圾。
9)、脚手架的日常保养和定期检查,都要有记录。
10)、脚手架使用中必须经常检查,清除架子上的杂物,严禁在架子上堆积过多的施工材料,或多人挤在一起,以免架子发生超载,造成事故。
11)、脚手架上施工材料应随用随运,施工荷载不得大于2000N/m2,使用机具、材料等尽量放在脚手架里侧,以减小倾覆力矩。 11.3、外架现场施工管理
1)、根据架立杆,水平拉杆及支承的位置,提前做好钢管,钢筋及穿墙管洞的预埋和预留,并做到标高一致,位置统一。
2)、架体原则从转角处开始搭设,以建筑物转角为准,且于外侧立杆对应,横向间距不大于1300。
3)、为确保施工安全,在斜杆顶端与外架相应部位加吊6×19Φ17。钢丝绳一道,用上层梁内吊盘固定,并用M22花篮杆调紧,间距为6000,不得埋在梁、板主筋上面。
4)、钢丝绳吊钩采用Φ20钢筋预埋时,应将锚筋从暗梁下穿过,伸入板内的主筋与负筋之间的夹层内,平面位置与外架立杆之间的间距为6000,不得埋在梁、板主筋上面。
5)、用钢管做预埋锚杆时,应将钢管内用细石混凝土灌实,以确保钢管有足够刚度。
6)、外架钢管连墙杆按二步三跨梅花形间隔布置。 十二、文明施工安全措施
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12.1、拆除前对全体拆除人员进行安全文明技术交底,讲解拆除方法。严格按高处作业规定执行和遵守安全纪律、拆除工艺要求。
12.2、施工人员必须戴好安全帽,系好安全带,上岗作业不准穿拖鞋。 12.3、拆除现场必须设警戒域,张挂醒目的警戒标志,警戒区域内严禁操作人员通行或在脚手架下方继续组织施工,地面指派专职监护人员。
12.4、拆除人员进入岗位以后,先进行检查,加固松动部位,清除步层内留的材料、物件、垃圾块,所有清理物应安全输送至地面,严禁高处抛掷。 12.5、不允许分立面拆除或上下二步同时拆除,认真做到一步一清,一杆一清。
12.6、所有脚手板拆除,应自外向里竖搬运,防止自里向外翻起后,板面垃圾、物件直接从高处坠落伤人。
12.7、脚手架内必须使用电焊时,应严格按照国家特殊工种的要求和消防规定执行,并派专职人员,配备料斗,防止火星溅落。严禁无证运用焊工具。 12.8、当日完工后,应仔细检查岗位周围情况,如发现留有隐患的部位,应及时修复或继续完成至一个程序,一个部位的结束,方可撤离岗位。 12.9、输送至地面的所有杆件、扣件等物料,应按类堆放整齐。
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