碗扣式脚手架搭设规范Word文档下载推荐.docx
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立杆顶部可调节高度的顶撑。
2.1.19梯架Stair
脚手架上施工人员上下通行的梯子。
2.1.20脚手板ScaffoldBoard
施工人员在脚手架上行走及作业用平台板。
2.1.21廊道CorridorWay
双排脚手架内外立杆间人员上下行走和运输施工材料的通道。
2.1.22几何不变性GeometricalStability
杆系结构构成几何不变的性能。
2.2符号
2.2.1荷载和荷载效应
M——横杆弯矩;
Mw——单肢立杆弯矩;
N——立杆轴向力;
N0——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力;
NG1——脚手架结构自重;
NG2——脚手板及构配件自重;
NE——欧拉临界力;
NQ1——施工荷载轴向力;
ΣNQi——施工荷载轴向力总和;
NS——风荷载作用下连墙件的轴向力;
NW——风荷载作用下连墙件轴向力设计值;
P——作用在立杆上的垂直荷载;
Pc——作用在横杆上的集中荷载;
Q1——支撑架模板自重标准值;
Q2——新浇砼及钢筋自重标准值;
Q3——施工人员及设备荷载标准值;
Q4——振捣砼产生的荷载;
Wj——节点风荷载;
Wk——风荷载标准值;
Wo——基本风压;
Ws——节点风荷载的斜杆内力;
Wv——节点风荷载的立杆内力;
g2——脚手板自重;
σ——横杆抗弯强度。
2.2.2材料、构件设计指标
E——钢材的弹性模量;
Qb——碗扣节点极限抗剪强度值;
Qc——扣件抗滑强度设计值;
?
——钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值;
[υ]——横杆允许挠度;
υmax——横杆最大挠度;
g——地基承载力设计值。
2.2.3几何参数
A——立杆截面面积;
Ac——连墙件的净截面面积;
Ag——单肢立杆底面面积;
H——架体高度;
Hl——连墙件水平间距;
I——钢管截面惯性矩
L——支座跨度;
Ll——连墙件竖向间距;
Lx、Ly——支撑架立杆纵向、横向间距;
W——截面模量;
α——双排脚手架立杆纵距;
c——梁至支座边距;
m——脚手板层数;
n——施工层数;
h——步距;
i——回转半径;
l0——计算长度。
2.2.4计算系数
β——有效弯矩系数;
βgz——阵风系数;
γ——截面塑性发展系数;
μs——脚手架风荷载体型系数;
μz——风压高度变化系数;
φ——轴心受压构件稳定系数、挡风系数;
λ——长细比。
3主要构、配件
3.1碗扣节点构成:
由上碗扣、下碗扣、立杆、横杆接头和上碗扣限位销组成(图3.1)。
图3-1碗扣节点构成图
3.2脚手架立杆碗扣节点应按0.6m模数设置。
3.3立杆上应设有接长用套管及连接销孔。
3.4构、配件种类、规格及用途(表3.4)
表3.4碗扣式脚手架主要构、配件种类、规格及用途
名称
型号
规格(mm)
市场重量(kg)
设计重量(kg)
立
杆
LG-120
ф48×
3.5×
1200
7.41
7.05
LG-180
1800
10.67
10.19
LG-240
2400
14.02
13.34
LG-300
3000
17.31
16.48
横
HG-30
300
1.67
1.32
HG-60
600
2.82
2.47
HG-90
900
3.97
3.63
HG-120
5.12
4.78
HG-150
1500
6.28
5.93
HG-180
7.43
7.08
间
JHG-90
5.28
4.37
JHG-120
6.43
5.52
JHG-120+30
(1200+300)
7.74
6.85
JHG-120+60
(1200+600)
9.69
8.16
专
用
斜
XG-0912
150
7.11
6.33
XG-1212
170
7.87
7.03
XG-1218
2160
9.66
8.66
XG-1518
2340
10.34
9.30
XG-1818
2550
11.13
10.04
ZXG-0912
1270
5.89
ZXG-1212
6.76
ZXG-1218
1920
8.73
十
字
撑
XZC-0912
ф30×
2.5×
1390
4.72
XZC-1212
1560
5.31
XZC-1218
2060
7
窄挑梁
TL-30
宽度300
1.68
1.53
宽挑梁
TL-60
宽度600
8.60
立杆连接销
LLX
ф12
0.18
可调
底座
KTZ-45
可调范围≤300
5.82
KTZ-60
可调范围≤450
7.12
KTZ-75
可调范围≤600
8.5
托座
KTC-45
7.01
KTC-60
8.31
KTC-75
脚
手
板
JB-120
1200x270
12.8
JB-150
1500x270
15
JB-180
1800x270
17.9
架梯
JT-255
2546×
530
34.7
3.5构、配件材料、制作要求
3.5.1碗扣式脚手架用钢管应采用符合现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T13793-92)或《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3092)中的Q235A级普通钢管,其材质性能应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)的规定。
3.5.2碗扣架用钢管规格为Φ48×
3.5mm,钢管壁厚不得小于3.5-0.025mm。
3.5.3上碗扣、可调底座及可调托撑螺母应采用可锻铸铁或铸钢制造,其材料机械性能应符合GB9440中KTH330-08及GB11352中ZG270-500的规定。
3.5.4下碗扣、横杆接头、斜杆接头应采用碳素铸钢制造,其材料机械性能应符合GB11352中ZG230-450的规定。
3.5.5采用钢板热冲压整体成形的下碗扣,钢板应符合GB700标准中Q235A级钢的要求,板材厚度不得小于6mm。
并经600~650·
C的时效处理。
严禁利用废旧锈蚀钢板改制。
3.5.6立杆连接外套管壁厚不得小于3.5-0.025mm,内径不大于50mm,外套管长度不得小于160mm,外伸长度不小于110mm。
3.5.7杆件的焊接应在专用工装上进行,各焊接部位应牢固可靠,焊缝高度不小于3.5mm,其组焊的形位公差应符合表3.5.7的要求
表3.5.7杆件组焊形位公差要求
序号
项目
允许偏差(mm)
1
杆件管口平面与钢管轴线垂直度
0.5
2
立杆下碗扣间距
±
1
3
下碗扣碗口平面与钢管轴线垂直度
≤1
4
接头的接触弧面与横杆轴心垂直度
5
横杆两接头接触弧面的轴心线平行度
3.5.8立杆上的上碗扣应能上下串动和灵活转动,不得有卡滞现象;
杆件最上端应有防止上碗扣脱落的措施。
3.5.9立杆与立杆连接的连接孔处应能插入Φ12mm连接销。
3.5.10在碗扣节点上同时安装1—4个横杆,上碗扣均应能锁紧。
3.5.11构配件外观质量要求:
1钢管应无裂纹、凹陷、锈蚀,不得采用接长钢管;
2铸造件表面应光整,不得有砂眼、缩孔、裂纹、浇冒口残余等缺陷,表面粘砂应清除干净。
3冲压件不得有毛刺、裂纹、氧化皮等缺陷;
4各焊缝应饱满,焊药清除干净,不得有未焊透、夹砂、咬肉、裂纹等缺陷;
5构配件防锈漆涂层均匀、牢固。
6主要构、配件上的生产厂标识应清晰。
3.5.12可调底座及可调托撑丝杆与螺母捏合长度不得少于4-5扣,插入立杆内的长度不得小于150mm。
4荷载
4.1荷载分类
4.1.1作用于脚手架和模板支架上的荷载,可分为永久荷载(恒荷载)和可变荷载(活荷载)两类。
4.1.2脚手架的永久荷载,一般包括下列荷载:
1组成脚手架结构的杆系自重,包括:
立杆、纵向横杆、横向横杆、斜杆、水平斜杆、八字斜杆、十字撑等自重;
2配件重量,包括:
脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重;
设计脚手架时,其荷载应根据脚手架实际架设情况进行计算。
4.1.3脚手架的可变荷载,包括下列荷载:
1脚手架的施工荷载,脚手架作业层上的操作人员、器具及材料等的重量。
2风荷载。
4.1.4模板支架的永久荷载,一般包括下列荷载:
1作用在模板支架上的结构荷载,包括:
新浇筑混凝土、钢筋、模板、支承梁(楞)等自重。
2组成模板支架结构的杆系自重,包括:
立杆、纵向及横向水平杆、水平及垂直斜撑等自重。
3配件自重,根据工程情况定,包括:
脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重。
4.1.5模板支架的可变荷载,包括下列荷载:
1施工人员及施工设备荷载。
2振捣混凝土时产生的荷载。
3风荷载。
4.2荷载标准值
4.2.1脚手架结构杆系自重标准值,可按本规范表3.4采用。
4.2.2脚手架配件重量标准值,可按下列规定采用。
1脚手板自重标准值统一按0.35KN/m2取值。
2操作层的栏杆与挡脚板自重标准值按0.14KN/m取值。
3脚手架上满挂密目安全网自重标准值按0.01KN/m2取值。
4.2.3模板支撑架荷载标准值:
1模板支撑架的自重标准值Q1:
应根据模板设计图纸确定。
对一般肋形楼板及无梁楼板模板的自重标准值,可按表4.2.3-1采用。
表4.2.3-1水平模板自重标准值(KN/m2)
模板的构件名称
竹、木胶合板及木模板
定型钢模板
平面模板及小楞
0.30
0.50
楼板模板(其中包括梁模板)
0.75
2新浇筑混凝土自重(包括钢筋)标准值Q2:
对普通钢筋混凝土可采用25KN/m3,对特殊钢筋混凝土应根据实际情况确定。
3振捣混凝土时产生的荷载标准值Q3:
取2KN/m2。
4.2.4脚手架的施工荷载标准值,可按下列规定采用:
1操作层均布施工荷载的标准值,应根据脚手架的用途,按表4.2.4采用。
表4.2.4操作层均布施工荷载标准值
脚手架用途
荷载标准值(KN/m2)
结构脚手架
3.0
装修脚手架
2.0
2脚手架的操作层层数按实际计算。
4.2.5模板支撑架的施工荷载标准值
1施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载取1.0KN/m2。
2振捣混凝土时产生的荷载标准值可采用2.0KN/m2。
4.2.6作用于脚手架及模板支撑架上的水平风荷载标准值,应按下式计算:
Wk=0.7μz·
μs·
Wo (4.2.6)
式中:
Wk——风荷载标准值(KN/m2);
μz——风压高度变化系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)规定采用,见附录A表A;
μs——风荷载体型系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)规定的竖直面取0.8;
Wo——基本风压(KN/m2),按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)规定采用,见附录A图A;
4.2.7满挂密目安全网的脚手架挡风系数φ宜取0.8。
4.3荷载的分项系数
4.3.1计算脚手架及模板支撑架构件强度时的荷载设计值,取其标准值乘以下列相应的分项系数:
1永久荷载的分项系数,取1.2;
计算结构倾覆稳定时,取0.9。
2可变荷载的分项系数,取1.4。
4.3.2计算构件变形(挠度)时的荷载设计值,各类荷载分项系数,均取1.0。
4.4荷载效应组合
4.4.1设计脚手架及模板支架时,其架体的稳定和连墙件承载力等应按表4.4.1的荷载组合要求进行计算。
表4.4.1荷载效应组合
计算项目
荷载组合
立杆稳定计算
①永久荷载+可变荷载
②永久荷载+0.9(可变荷载+风荷载)
连墙件承载力计算
风荷载+3.0KN
斜杆强度和连接扣件(抗滑)强度计算
风荷载
5.结构设计计算
5.1基本设计规定:
5.1.1本规范的结构设计依据《建筑结构设计统一标准》GBJ68-84、《建筑结构荷载规范》GB5009-2001和《钢结构设计规范》GB50017-2003及《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002等国家标准的规定。
采用概率理论为基础的极限状态设计法,以分项系数的设计表达式进行设计。
5.1.2脚手架的结构设计应保证整体结构形成几何不变体系,以“结构计算简图”为依据进行结构计算。
脚手架立、横、斜杆组成的节点视为“铰接”。
5.1.3脚手架立、横杆构成网格体系几何不变条件应保证(满足)网格的每层有一根斜杆(图5.1.3)。
图5.1.3网络结构几何不变条件
5.1.4模板支撑架(满堂架)几何不变条件应保证(是)沿立杆轴线(包括平面x、y两个方向)的每行每列网格结构竖向每层有一根斜杆(图5.1.4),也可采用侧面增加链杆与结构柱、墙相连(图5.1.4-1所示)或采用格构柱法(图5.1.4-2)。
图5.1.4满堂架几何不变体系
图5.1.4-1侧面增加支撑链杆法图5.1.4-2格构柱法
5.1.5双排脚手架沿纵轴x方向形成两片网格结构的几何不变条件可采用每层设一根斜杆(图5.1.5),在y轴方向应与连墙件支撑作用共同分析:
1当两立杆间无斜杆时(图5.1.5a),立杆的计算长度l0等于拉墙件间垂直距离;
2当两立杆间增设斜杆(图5.1.5b)则其立杆计算长度l0等于立杆节点间的距离。
3无拉墙件立杆应在拉墙件标高处增设水平斜杆,使内外大横杆间形成水平桁架(图5.1.5A-A剖面)。
图5.1.5双排外脚手架结构计算简图
5.1.6双排脚手架无风荷载时,立杆一般按承受垂直荷载计算,当有风荷载时按压弯构件计算。
5.1.7当横杆承受非节点荷载时,应进行抗弯强度计算,当风荷载较大时应验算连接斜杆两端扣件的承载力;
5.1.8所有杆件长细比λ=l0/i不得大于250。
5.1.9当杆件变形有控制要求时,应按照正常使用极限状态验算其变形。
5.1.10脚手架不挂密目网时,可不进行风荷载计算;
当脚手架采用密目安全网或其他方法封闭时,则应按挡风面积进行计算。
5.2施工设计
5.2.1施工设计应包括以下内容:
1工程概况:
说明所服务对象的主要情况,外脚手架应说明所建主体结构高度,平面形状及尺寸;
模板支撑架应按平面图说明标准楼层的梁板结构。
2架体结构设计和计算:
第一步:
制定方案;
第二步:
荷载计算;
第三步:
最不利位置立杆、横杆、斜杆强度验算,连墙件及基础强度验算;
第四步:
绘制架体结构计算图(平、立、剖)。
3确定各个部位斜杆的连接措施及要求,模板支撑架应绘制顶端节点构造图;
4说明结构施工流水步骤,编制构配件用料表及供应计划;
5架体搭设,使用和拆除方法;
6保证质量安全的技术措施。
5.2.2架体的构造设计尚应符合本规范第六章的有关规定。
5.3双排脚手架的结构计算
5.3.1无风荷载时,单肢立杆承载力计算
1立杆轴向力按下式计算:
N=1.2(NG1+NG2)+1.4ΣNQi (5.3.1-1)
式中:
NG1——脚手架结构自重标准值产生的轴向力(KN/m2);
NG2——脚手板及构配件自重标准值产生的轴向力(KN/m2);
ΣNQi——施工荷载产生的轴向力总和,分双排脚手架与模板支撑架两种情况(KN/m2)。
2单肢立杆稳定性按下式计算:
N≤φAf (5.3.1—2)
A——立杆横截面积;
φ——轴心受压杆件稳定系数,按细长比查本规范附录C;
f——钢材强度设计值,查本规范附录B表B2。
5.3.2组合风荷载时单肢立杆承载力计算:
1风荷载对立杆产生弯矩按下式计算:
Mw=1.4al02WK/10 (5.3.2-1)
Mw——单肢立杆弯矩(KN·
m);
a——立杆纵矩(m);
Wk——风荷载标准值(KN/m2);
l0——立杆计算长度(m);
2单肢立杆轴向力按下式计算:
Nw=1.2(NG1+NG2)+0.9×
1.4ΣNQI (5.3.2-2)
3立杆压弯强度按下式计算:
Nw/ΦA+0.9βMw/[γW(1-0.8Nw/NE)]≤f (5.3.2-3)
β——有效弯矩系数,采用1.0;
γ——截面塑性发展系数,钢管截面为1.15;
W——立杆截面模量;
NE——欧拉临界力,NE=π2EA/λ2(E为材料弹性模量,λ为压杆长细比)。
5.3.3连墙件计算
1在风荷载作用下连墙件的轴向力应按下式计算:
Nc=1.4WK·
L1·
H1 (5.3.3-1)
Nc——风荷载作用下连墙件轴向力设计值(KN);
L1、H1——连墙件竖向及水平间距(m)。
2连墙件强度及稳定应按下式计算:
Nc+No≤Φ·
Ac·
f (5.3.3-2)
No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力,取3KN;
Ac——连墙件的毛截面积(mm2);
3当采用钢管扣件连接时应验算其抗滑承载力。
5.4双排外脚手架的搭设高度
5.4.1双排外脚手架的搭设高度主要受以下因素影响:
1最不利立杆的单肢承载力(应为立杆最下段);
2施工荷载及层数及脚手板铺设层数;
3立杆的纵向和横向间距及横杆的步距;
4拉墙件间距;
5风荷载等的影响。
5.4.2最不利立杆的单肢承载力的计算,应根据5.1.5条的两种情况确定最不利单肢立杆的计算长度;
确定单肢立杆承载能力:
N≤φAf。
5.4.3计算立杆的轴向力,根据施工条件确定荷载等级和层数以及脚手板的层数,计算立杆的轴向力(图5.4.3)。
图5.4.3搭设高度计算图
1脚手板荷载对立杆产生的轴向力:
层数m;
脚手板自重载荷G2。
NG2=mG2×
ab/2 (5.4.3-1)
2施工荷载:
层数n;
施工荷载Q3。
.
NQ1=nQ3×
ab/2 (5.4.3-2)
5.4.4计算每步脚手架自重
NG1=ht1+0.5t2+t3+t4 (5.4.4)
h——步距(m);
t1——立杆每米重量(KN);
t2——廊道横杆单件重量(KN);
t3——纵向横杆单件重量(KN);
t4——内外立杆间斜杆或十字撑重量(KN)。
5.4.5搭设高度计算
不组合风荷载时按下式计算: