悬挑脚手架审定Word文档格式.docx
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二、计算依据:
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》(JGJ130-2011)。
转换层以下外脚手架采用落地式双排脚手架,计算搭设高度为18米(应将回填土夯实,浇100厚C15垫层,再垫50厚通长木板);
一层(此层为转换层,板厚180㎜,搭架时架子底部垫50厚通长木板)至八层主要采用落地式脚手架(局部为悬挑脚手架)计算搭设高度为21米(见后附图);
九至十五层外脚手架采用悬挑脚手架,计算搭设高度为21米,悬挑结构设置在第9层楼面上;
十六至十八层采用悬挑式双排脚手架,悬挑结构设置在第16层楼面上,计算搭设高度为18米,立杆均采用单立管。
搭设尺寸为:
立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.75米,横杆步距1.80米,架体距墙面距离0.2米。
连墙件采用2步2跨,竖向间距5.70米,水平间距7.0米。
施工均布荷载为2.0kN/m2,同时施工2层,采用木脚手板,脚手板共铺设2层。
因本次外基本脚手架高度达到18米,所以在所有连墙杆的稳定扣件均采用双扣件,以保证连墙件的安全。
三、主要材料及力学参数:
(一)主要材料:
采用的钢管类型为Φ48×
3.5。
悬挑水平钢梁采用Ⅰ16钢,其中建筑物外悬挑段最大长度为1.55米,建筑物内锚固段长度3.0米,每隔1.5米设置一根,每根挑梁上口焊250mm长2Φ63钢套管,间距1050;
悬挑水平钢梁挂Φ16钢丝绳与建筑物上一层梁上预埋件(Φ20钢拉环)连结。
(二)力学参数:
I16钢:
截面尺寸h=160mm,b=94mm,截面面积A=30.6cm2;
每米重量g=24.1kg/m;
截面惯性矩Ix=1660cm4;
截面抵抗矩Wx=185cm3;
截面回转半径ix=7.36cm;
抗弯允许应力f=215N/mm2;
抗剪允许应力
fv=125N/mm2。
Φ48×
3.5钢管:
3.5钢管截面面积A=4.89cm2;
惯性矩I=12.19cm4;
截面模量W=5.08cm3;
回转半径i=1.58㎝;
弹性模量E=2.06×
105N/mm2;
每米重量g=3.84kg/m;
抗弯允许应力f=205N/mm2;
Φ16钢丝绳:
钢丝绳规格为1×
19,容重1.298kg/m,钢丝总断面积为152.73㎜2,钢丝绳公称抗拉强度21350Kg/㎜2。
四、横向水平杆的计算:
适用于落地式双排脚手架、悬挑式双排脚手架
水平横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,水平纵杆在小横杆的上面(产生弯距忽略不计)。
1、荷载值计算:
横杆自重qk1=0.038kN/m
脚手板的荷载qk2=0.35×
1.5=0.525kN/m
恒载qk=qk1+qk2=0.56kN/m
活载qk=3x1.5=4.5kN/m×
2
荷载设计值q=1.2x0.56+1.4x4.5=7kN/m
2、抗弯强度计算:
Mmax=ql2/8=7x1.052/8=0.97kN.m
σ=M/W≤f (5.2.1)
钢管Φ48×
3.5W=5.08cm3(附录B)
σ=0.97x106/(5.08x103)=191N/mm2<
f=205N/mm2满足要求
3、挠度计算(荷载取标准值):
均布荷载最大挠度fmax=5ql4/(384EI)
I=12.19cm4(附录B)E=2.06x105N/mm2
fmax=5x5.06x10504/(384x2.06x105x12.19x104)
=3.2mm<
l/150=7mm满足要求
五、纵向水平杆的计算:
纵向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算,荷载由于最不利脚手板搭接产生。
纵向水平杆自重qk1=0.038kN/m
吊挂安全设施qk2=0.05x1.8x1.5=0.135kN/m
小横杆传的集中力设计值P=(0.525x1.2+3x1.4)x0.75x1.05/2=1.9kN
恒载设计值q=1.2(0.038+0.135)=0.21kN/m
M=ql2/8+pl/4
=0.21x1.52/8+1.9x1.5/4=0.77kN.m
σ=M/W≤f (5.2.1)
σ=0.77x106/(5.08x103)=151N/mm2<
f满足要求
3、挠度计算(荷载取标准值):
均布荷载最大挠度fmax1=5ql4/(384EI)
fmax1=5x0.173x15004/(384x2.06x105x12.19x104)
=0.45mm
集中力荷载最大挠度fmax2=pl3/(48EI)
=1.39x103x15003/(48x2.06x105x12.19x104)
=3.89mm
fmax=fmax1+fmax2=4.34mm<
L/150=10mm满足要求
六、悬挑式脚手架扣件抗滑力的计算:
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:
R≤Rc=8.0kN(表5.1.7)
杆自重q1gk=0.038×
(1.05/2+1.5)=0.08kN
脚手板q2gk=0.35×
1.05×
1.5/2=0.28kN
活荷载qk=3×
1.5/2=2.36kN
荷载设计值R=1.2(0.08+0.28)+1.4x2.36
=3.74kN满足要求
七、脚手架立杆的稳定性计算:
1、荷载
立杆自重qk=0.1248kN/m(附录表A-1)
立杆高21mpgk1=0.1248x21=2.6kN
脚手板自重(二层)
pgk2=2x0.35×
1.5x1.05/2=0.55kN
pgk=2.6+0.55=3.15kN
活荷载(二层)pk=2x3x1.5x1.05/2=4.73kN
立杆荷载设计值
P=3.15x1.2+4.73x1.4=10.4kN
ωk=0.7μz·
μs·
w0(4.2.3)
uz=1.5(偏大安全)w0=0.3kN/m2
φ=0.089(附录表A-3)
μs=1.3φ=0.116(4.2.4)
ωk=0.7x1.5x0.116x0.3=0.037kN/m2
Mw=0.85×
1.4ωklah2/10 (5.3.4)
=0.85x1.4x0.037x1.5x1.82/10
=0.02kN.m
2、立杆稳定计算
U=1.6k=1.155(表5.3.3)
L0=kuh=1.155x1.6x1.8=3.33m(5.3.3)
i=1.58cmA=4.89cm2W=5.08cm3(附录B)L0/i=211
φ=0.163(附录C)
σ=N/(φA)+Mw/W(5.3.1-2)=10.4x103/(0.163x4.89x102)+0.02x106/(5.08x103)
=140kN/mm2<
f=205kN/mm2满足要求
八、脚手架连墙件的计算:
Nlw=1.4wkAw(5.4.2)
=1.4x0.037x3.6x3=0.56kN
Nl=Nlw+N0=0.56+5
=5.6kN<
Rc=8.0kN(表5.1.7)
一个扣件即可满足要求,做法如图(2个扣件):
连墙件扣件连接示意图
九、立杆地基承载力计算:
350x350x180砼块垫立柱,昔格达土地基
P≤fg=0.5x250=125KN/㎡(5.5.1)
P=N/A=10.4/0.352=85KN/㎡<
fg 满足要求
十、剪刀撑布置:
十一、悬挑式脚手架悬挑梁的受力计算:
纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件抗滑承载力计算;
立杆的稳定性计算;
连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算,在上部分扣件式钢管脚手架搭设计算中已经完成。
1、立柱荷载(7层)
立杆高21mpgk1=0.1248x21=2.62kN
pgk2=2x0.35×
pgk=2.25+0.55=2.80kN
P=2.8x1.2+4.73x1.4=10kN
立杆荷载标准值
P=2.8+4.73=7.53kN
2、挑梁强度
M=(0.5+1.55)x10=20.5kN.m
Q=10x2=20kN
选用型钢I16Wx=185cm3Ix=1660cm4
σ=M/W=20.5x106/(185x103)=111N/mm2<
A点力P作用下A点挠度(型钢自重忽略)
fAA=PL3/(3EI)
=7.53x103x15503/(3x2.06x105x1660x104)
=2.73mm
B点力P作用下A点挠度
b=500ß
=b/L=500/1550=0.323
fBA=Pb2L(3-ß
)/(6EI)
=7.53x103x5002x1550(3-0.323)/(6x2.06x105x1660x104)
=0.38mm
fA=fAA+fBA=3.1mm<
0.5L/150=5.16mm
十二、悬挑式脚手架悬挑梁的整体稳定性计算:
水平钢梁采用I18,计算公式如下
其中
b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
Φb=βb(4320/λy2)(Ah/Wx){[1+(λyt1)2/(4.4h)2]0.5+ηb}235/fy
(钢规B.1-1)
iy=2cml1=1.55mλy=l1/iy=77.5t1=10.7mm
b1=94mmA=30.6cm2Wx=185cm3ηb=0
ζ=l1t1/(b1h)=1550x10.7/(94x180)=0.98
βb=0.21+0.67ζ=0.87
Φb=0.87(4320/77.52)(30.6x102x180/(185x103)){[1+(77.5x10.7)2/(
4.4x180)2]0.5
=2.7>
0.6
Φb’=1.07-0.282/Φb=0.97<
1
σ=20.5x106/(0.97x185x103)=114N/mm2<
钢丝绳作为安全保护用
十三、悬挑式脚手架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=7kN
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即得[f]=50N/mm2;
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径
D=[7x103/(3.14×
50×
2)]1/2=4.7mm
即悬挑梁锚固端预埋φ20(一级钢筋)两排锚固钢筋。
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。
十四、楼板承载力验算:
由于外悬挑式脚手架每隔两层用钢丝绳卸载一次,所以脚手架立杆轴心力为:
N=10.362/5=2.072KN
f=N/A=2.072/1.83×
0.915=1.24KN/㎡<
[f]=2KN/㎡
即当脚手架直接由楼板支撑时,立杆下面应垫18㎜厚木胶合板。
十五、卸料平台(详见后附专项计算书及方案)
十六、搭设技术措施:
(1)立杆垂直度偏差不得大于架高的1/200。
(2)纵向水平杆接头除在顶层可采用搭接外,其余各接头必须采取对接扣件,并符合规范的要求。
(3)立杆顶端应高出建筑物屋顶1.5m。
(4)脚手架底部必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆应用直角扣件固定在距垫铁块表面不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆应用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
(5)大横杆设于小横杆之下,在立杆内侧,采用直角扣件与立杆扣紧,大横杆长度不宜小于3跨,并不小于6m。
(6)主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件接且严禁拆除。
(7)脚手板一般应设置在三根以上小横杆上,当脚手板长度小于2m时,可采用两根小横杆,并应将脚手板两端与其可靠固定,以防倾翻。
脚手板平铺,应铺满铺稳,靠墙一侧离墙面距离不应大于150mm,拐角要交圈,不得有探头板。
(8)搭设中每隔一层外架要及时与结构进行牢固拉结,以保证搭设过程中的安全,要随搭随校正杆件的垂直度和水平偏差,适度拧紧扣件。
(9)脚手架的外立面的两端各设置一道剪刀撑,由底至顶连续设置;
中间每道剪刀撑的净距不应大于15m。
(10)剪刀撑搭接长度≥1.0米,用不少于2个旋转扣件连接。
(11)剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。
(12)剪刀撑是在脚手架外侧交叉成十字形的双杆互相交叉。
并与地面成45°
~60°
。
夹角。
(13)建筑物四周脚手架下先铺设一层500㎜厚塘渣垫层,再在塘渣垫层上铺设一道100㎜厚C15砼层。
且每根立杆底部应设置底座和垫板,每块50厚以上木垫板不得少于0.25㎡。
十七、搭设工艺流程、搭设图:
1、架子搭设工艺流程:
在砼地基上弹线、立杆定位→摆放扫地杆→竖立杆并与扫地杆扣紧→装扫地小横杆,并与立杆和扫地杆扣紧→装第一步大横杆并与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第二步小横杆→加设临时斜撑杆,上端与第二步大横杆扣紧(装设与柱连接杆后拆除)→安第三、四步大横杆和小横杆→安装二层与柱拉杆→接立杆→加设剪力撑→铺设脚手板,绑扎防护及档脚板、立挂安全网。
2、架体与建筑物的拉结:
采用Φ48×
3.5钢管、扣件等组成的部件与框架柱刚性连接。
3、安全网:
(1)挂设要求:
安全网应挂设严密,用塑料蔑绑扎牢固,不得漏眼绑扎,两网连接处应绑在同一杆件上。
安全网要挂设在棚架内侧。
(2)脚手架与施工层之间要按验收标准设置封闭平网,防止杂物下跌。
(3)悬挑架下部设置固定水平安全网,随架体上升每四层设置一道。
4、安全挡板:
通道口及靠近建筑物的露天作业场地要搭设安全挡板,通道口挡板需向两侧各伸出1M,向外伸出3M。
5、搭设图(见附图):
十八、架子的验收、使用及管理:
(1)把好验收关。
架子未经检查、验收,除架子工外,严禁其他人员攀登。
验收合格的架子任何人不得擅自拆改,需局部拆改时,要经安全人员同意,由架子工操作,架子在外装饰施工前应详细检查后在使用。
(2)工程的施工负责人,必须按架子方案的要求,拟定书面操作要求,向班组进行安全技术交底,班组必须严格按操作要求和安全技术交底施工。
(3)使用按2kN/m2考虑,因此架子上不准堆放成批材料,零星材料可适当堆放。
(4)架子搭好后要派专人管理,未经安全人员同意,不得改动,不得任意解掉架子与柱连接的拉杆和扣件。
(5)架子上不准有任何活动材料,如扣件、活动钢管、钢筋,一旦发现应及时清除。
(6)外架实行外挂立网全封闭。
外挂安全网要与架子拉平,网边系牢,两网接头严密,不准随风飘。
(7)作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载,不得将模板、泵送混凝土输送管等支撑固定在脚手架上,严禁悬挂起重设备。
(8)在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。
(9)脚手架的接地、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)的有关规定执行。
十九、架子搭设安全技术交底:
1、架子搭设安全技术交底:
(1)凡是高血压、心脏病、癫痫病、晕高或视力不够等不适合做高处作业的人员,均不得从事架子作业。
配备架子工的徒工,在培训以前必须经过医务部门体检合格,操作时必须有技工带领、指导,由低到高,逐步增加,不得任意单独上架子操作。
要经常进行安全技术教育。
(2)脚手架支搭以前,必须制定施工方案和进行安全技术交底。
(3)在开始操作前,组长和安全员应对施工环境及所需防护用具做一次检查,消除隐患后方可开始操作。
(4)架子工在高处(距地高度2m以上)作业时,必须佩带安全带。
严禁酒后作业。
(5)遇有恶劣气候(如风力五级以上,高温、雨天气等)影响安全施工时应停止高处作业。
(6)递杆、拉杆时,上下左右操作人员应密切配合,协调一致。
(7)未搭完的一切脚手架,非架子工一律不准上架。
架子搭完后由施工人会同架子组长以及使用工种、技术、安全等有关人员共同进行验收,认为合格,办理交接验收手续后方可使用。
使用中的架子必须保持完整,禁止随意拆、改脚手架或挪用脚手板;
必须拆改时,应经施工负责人批准,由架子工负责操作。
(8)所有的架子,经过大风、大雨后,要进行检查,如发现倾斜下沉及松扣、崩扣要及时修理。
2、架子拆除安全技术交底:
(1)外架拆除前,工长要向拆架施工人员进行书面安全交底工作。
(2)拆除前,班组必须对拆架人员进行安全交底,交底要有记录,交底内容要有针对性,拆架子的注意事项必须讲清楚。
(3)拆架前在地上用绳子或铁丝先拉好围栏,没有监护人,没有安全员工长在场,外架不准拆除。
(4)架子拆除程序应由上而下,按层按步拆除。
(5)拆除工艺流程:
拆护栏→拆脚手板→拆小横杆→拆大横杆→拆剪刀撑→拆立杆→拉杆传递至地面→清除扣件→按规格堆码。
(6)拆杆和放杆时必须由2--3人协同操作,拆大横杆时,应由站在中间的人将杆顺下传递,下方人员接到杆拿稳拿牢后,上方人员才准松手,严禁往下乱扔脚手料具。
(7)拆架人员必须系安全带,拆除过程中,应指派一个责任心强、技术水平高的工人担任指挥,负责拆除工作的全部安全作业。
(8)拆架时有管线阻碍不得任意割移,同时要注意扣件崩扣,避免踩在滑动的杆件上操作。
(9)拆架人员要穿戴好个人劳保用品,不准穿胶底易滑鞋上架作业,衣服要轻便。
(10)拆除中途不得换人,如更换人员必须重新进行安全技术交底。
(11)拆下来的脚手杆要随拆、随清、随运,分类、分堆、分规格码放整齐,要有防水措施,以防雨后生锈。
扣件要分型号装箱保管。
(12)严禁架子工在夜间进行架子搭拆工作。
未尽事宜工长在安全技术交底中做详细的交底,施工中存在问题的地方应及时与技术部门联系,以便及时解决。
(13)专职安全员每周必须检查一次外脚手架,遇有大风、暴雨、地震等自然灾害后必须重新检查后方可施工,每次检查后应作好检查、维护记录,发现问题及时处理。
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