脚手架专项施工方案Word格式.docx
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106/4490.0=106.35N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度
V=5qklb4/384EI=5.0×
2.51×
1050.04/(384×
2.06×
105×
10.78×
104)=1.79mm
小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!
三、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,小横杆在大横杆的上面。
用小横杆支座的最大反力计算值,考虑活荷载在大横杆的不利布置,计算大横杆的最大弯矩和变形。
(需要考虑悬挑荷载)
1.由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力
(1)由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值
Fk=0.5qklb(1+a1/lb)2=0.5×
1.05×
(1+0.10/1.05)2=1.58kN
(2)由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值
F=0.5qlb(1+a1/lb)2=0.5×
3.465×
(1+0.10/1.05)2=2.18kN
大横杆计算荷载简图
2.抗弯强度
最大弯矩考虑为小横杆荷载的计算值最不利分配的弯矩
M=0.175Fla=0.175×
2.18×
1.50=0.5723kN.m
σ=M/W=0.5723×
106/4490.0=127.45N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
最大挠度考虑为小横杆荷载的标准值最不利分配的挠度
V=1.146×
Fkla3/100EI=1.146×
1.58×
103×
1500.003/(100×
2.060×
104)=2.8mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
四、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1.00
该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。
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8.00kN。
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
纵向水平杆通过扣件传给立杆的竖向设计值:
R=2.150F=2.150×
2.18=4.7kN
单扣件抗滑承载力的设计计算R<
=8.00满足要求!
五、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)脚手架自重标准值产生的轴向力
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)gk:
查规范本例为0.1252
NG1=H×
gk=22.70×
0.1252=2.842kN
(2)脚手板自重标准值产生的轴向力
脚手板的自重标准值(kN/m2):
本例采用木脚手板,标准值为0.35
NG2=0.350×
1×
1.500×
(1.050+0.100)/2=0.302kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值产生的轴向力
栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m):
本例采用栏杆、木脚手板标挡板,准值为0.17
NG3=0.170×
1/2=0.128kN
(4)吊挂的安全设施及安全网、挡风板自重标准值产生的轴向力
吊挂的安全设施荷载,包括安全网和挡风板自重标准值(kN/m2):
0.010
NG4=0.010×
22.700=0.340kN
经计算得到,静荷载标准值
构配件自重:
NG2K=NG2+NG3+NG4=0.770kN。
钢管结构自重与构配件自重:
NG=NG1+NG2k=3.612kN。
(5)施工荷载标准值产生的轴向力
施工均布荷载标准值(kN/m2):
NQ=(3.000×
(1.050+0.100))/2=2.59kN
(6)风荷载标准值产生的轴向力
风荷载标准值:
其中W0——基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》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)的规定采用:
脚手架底部Uz=1.000,
Us——风荷载体型系数:
Us=0.8700
经计算得到,脚手架底部风荷载标准值Wk=1.000×
0.8700×
0.450=0.392kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值
N=1.2×
NG+0.9×
1.4NQ=7.598kN
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值
N=1.2NG+1.4NQ=7.960kN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW
MW=0.9×
1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载基本风压标准值(kN/m2);
la——立杆的纵距(m);
h——立杆的步距(m)。
经计算得,底部立杆段弯矩Mw=0.9×
1.4×
0.392×
1.50×
1.502/10=0.166kN.m
六、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=7.960kN;
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
μ——计算长度系数,由脚手架的基本参数确定,μ=1.50;
h——立杆步距,h=1.50;
λ——计算长细比,由k=1时,λ=kμh/i=141;
λ<
=[λ]=210,满足要求!
k——计算长度附加系数,取1.155;
l0——计算长度(m),由公式l0=kμh确定,l0=2.60m;
Φ——轴心受压立杆的稳定系数,由k=1.155时,λ=kμh/i=162的结果查表得到0.268;
A——立杆净截面面积,A=4.24cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.49cm3;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
σ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);
经计算得到σ=7960.000/(0.268×
424.000)=70.05N/mm2
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<
[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=7.598kN;
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.166kN.m;
经计算得到σ=7598.000/(0.268×
424.000)+(166000.000/4490.000)=103.84N/mm2
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<
七、最大搭设高度的计算:
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:
其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K=NG2+NG3+NG4=0.770kN;
NQ——活荷载标准值,NQ=2.590kN;
gk——每米立杆承受的结构自重标准值,gk=0.125kN/m;
经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度Hs=[0.268×
4.240×
10-4×
205×
103-(1.2×
0.770+1.4×
2.590)]/(1.2×
0.125)=124.758米。
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:
经计算得到,不考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值[H]124.758/(1+0.001×
124.758)=110.920米。
[H]=110.920和50比较取较小值。
得到,脚手架搭设高度限值[H]=50.000m。
脚手架单立杆搭设高度为22.7m,小于[H],满足要求!
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:
Mwk——计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,Mwk=0.132kN.m;
经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度Hs=(0.268×
0.770+0.9*1.4*(2.590+0.268×
100×
0.132/4490.000)))/(1.2×
0.125)=127.143米。
经计算得到,考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值[H]=112.801和50比较取较小值。
得到,脚手架搭设高度限值[H]50.00m。
脚手架单立杆搭设高度为22.7m,小于等于[H],满足要求!
八、连墙件的计算:
(1)连墙件的轴向力设计值计算:
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
脚手架顶部Uz=1.420
连墙件均匀布置,受风荷载作用最大的连墙件应在脚手架的最高部位
脚手架顶部风荷载标准值Wk=Uz×
Us×
Wo=1.420×
0.450=0.556kN/m2。
Wk——风荷载基本风压标准值,Wk=0.556kN/m2;
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw=2.00×
3.00×
1.50=13.500m2;
No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);
No=3.000kN
经计算得到Nlw=10.508kN,连墙件轴向力计算值Nl=13.51kN
(2)连墙件的稳定承载力计算:
连墙件的计算长度lo取脚手架到墙的距离
长细比λ=lo/i=35.00/1.60=22
长细比λ=22<
[λ]=150(查《冷弯薄壁型钢结构技术规范》),满足要求!
Φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ查表得到Φ=0.941;
Nl/ΦA=13.51×
103/(0.941×
424)=33.85N/mm2
连墙件稳定承载力<
=[f]=0.85×
205,连墙件稳定承载力计算满足要求!
九、立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
(1)立杆基础底面的平均压力计算p=N/A
其中N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN);
N=7.96
A——基础底面面积(m2);
A=0.25
p=7.96/0.25=31.84kN/m2
(2)地基承载力设计值计算fg=Kc×
fgk
其中Kc——脚手架地基承载力调整系数;
kc=0.40
fgk——地基承载力标准值;
fgk=120.00
fg=0.40×
120.00=48.00kN/m2
地基承载力的计算p<
fg满足要求!
十、脚手架的搭设要求:
1、脚手架搭设高度22.7m时,底部应铺设通长脚手板;
2、立杆搭设应符合下列规定:
(1)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,高低差不应大于1m;
(2)立杆接长除顶层顶步外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接;
(3)立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m,高出檐口上皮1.5m;
3、水平杆搭设应符合下列规定
(1)纵向水平杆应设置在立杆内侧,其长度不宜小于3跨;
(2)纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接,也可采用搭接;
(3)横向水平杆应放置在纵向水平杆上部,靠墙一端至墙装饰面距离不宜大于100mm;
(4)主节点处必须设置横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除;
(5)杆件接头应交错布置,两根相邻杆件接头不应设置在同步或同跨内,接头位置错开距离不应小于500mm,
各接头中心至主节点的距离不宜大于纵距的1/3;
(6)搭接接头的搭接长度不应小于1m,应采用不少于3个旋转扣件固定;
4、扫地杆设置应符合下列要求:
(1)纵向扫地杆必须连续设置,钢管中心距地面不得大于200mm;
(2)脚手架底部主节点处应设置横向扫地杆,其位置应在纵向扫地杆下方;
5、剪刀撑设置应符合下列要求:
(1)当搭设高度在24m以下时,应在脚手架外侧立面两端由底到顶连续设置剪刀撑,
剪刀撑之间的净距不应大于15m,如图所示:
(2)剪刀撑杆件接长可采用搭接或对接,斜杆与立杆交结点必须设扣件连接。
6、架体应通过连墙件与建筑物主体连接牢固。
连墙件设置应符合下列规定:
(1)架体搭设高度在6m以上时必须设置连墙件,连墙件与结构的连接应为刚性连接。
(2)连墙件的竖向间距不宜大于层高,且小于4m;
横向间距不宜超过开间尺寸,且小于6m;
(3)连墙件应靠近主节点设置,距离主节点不得大于300mm;
(4)开口型脚手架的两端及脚手架的开口处必须设置连墙件;
(5)连墙件应采用双扣件与结构拉结;
7、扣件安装应符合下列规定:
(1)螺栓拧紧力矩应控制在40~65N.m之间;
(2)主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、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应大于150mm;
(3)对接扣件开口应朝上或朝内;
(4)各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm;
8、连墙件、剪刀撑、横向斜撑应随立杆、纵横向水平杆同步搭设;
9、脚手板的设置应符合下列规定:
(1)作业层脚手板应铺满铺稳,离开施工墙面不宜大于100mm;
(2)脚手板应设置在不少于三根的横向水平杆上,可采用对接平铺,亦可采用搭接铺设;
(3)脚手板对接平铺时,接头处必须设两根横向水平杆,脚手板外伸长度应取130~150mm;
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;
(4)当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时,双排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,单排脚手架的横向水平杆的一端,应用直角扣件固定在纵向水平杆上,另一端应插入墙内,插入长度不应小于180mm;
(5)使用竹笆脚手板时,双排脚手架的横向水平杆两端,应用直角扣件固定在立杆上;
单排脚手架的横向水平杆的一端,应用直角扣件固定在立杆上,另一端应插入墙内,插入长度亦不应小于180mm;
(6)作业层端部脚手板探头长度应取130~150mm,其板长两端均应与支承杆可靠固定;
10、铺板层小横杆设置间距不得大于立杆纵距的1/2;
11、塔吊、卸料平台等需要断开或开口处除设置连墙件外还须设置横向斜撑,如图所示;
架体开口处加强做法
十一、脚手架的搭设程序及搭设注意事项
一、地基处理及底座安放
①立杆基础在回填土上夯实。
基础夯实整平,并用水准仪抄平。
本工程架体施工高度为22.7米。
②基础整平夯实后,铺红砖,红砖上面铺垫板,垫板规格为4000×
200×
50mm和2000×
50mm两种,平行于建筑物外墙放置,楼梯口处垂直于建筑物设置。
③底座:
采用规格为150×
150×
8mm铁板和直径为150mm圆铸铁底座,其上焊Ф22,15㎝高的钢筋(置于铁板件中心)置于垫木中间。
④扫地杆:
纵向扫地杆距底座上皮不大于200mm,横向扫地杆紧靠纵向扫地杆下方设置,扫地杆设置水准仪打点,拉线设置,保证扫地杆设置水平,顺直。
⑤基础排水:
垫板至建筑物基础设置水泥砂浆排水坡,垫板内侧与垫木材料平行,外侧比垫木低50mm使积水流到脚手架架体外侧,在脚手架外侧设置200mm宽铺红砖抹水泥面层排水沟,排水沟设置顺直,坡度5%、不积水且美观,不超过20m设置一个集水井(井内排水管径200mm)。
2、钢管扣件式外脚手架架体搭设
搭设作业程序:
准备工作——根据建筑形状放立杆位置线——铺红砖、铺垫板、放底座——设置纵横向扫地杆、自角部起依次向两边竖立杆,并与扫地杆固定,吊线保持立杆垂直——自角部起依次向两边树外立杆,与内杆用水平杆连接——设置连墙件——按第一部架的程序继续向上搭设,随搭设随装设连墙件及剪刀撑——搭设作业层、横杆、铺设脚手板,加设防护杆、挡脚板。
(1)放线
根据建筑的形状和脚手架的构造要求放线,按照立杆的间距要求点好中心线。
(2)竖立杆的操作方法和要求:
搭设双排脚手架时,要先竖里排立杆,后竖外排立杆,每排立杆要先将两端的立杆竖起,并将纵横方向校垂直,然后再竖中间立杆,同样再把中间立杆校垂直,竖其它立杆时,均以这三根杆为标准穿看整齐。
(3)落地脚手架按两步三跨设置必要数量的连墙件,连墙件距主节点的距离不应大于30cm。
(4)剪刀撑等整体拉结杆件和连墙件应随搭升的架子一起及时设置,剪刀撑自转角处开始设置,外侧立面的两端各设一道,中间各道之间净距不应大于15m,与地面角度为45°
~60°
每道剪刀撑宽度4跨。
(5)立杆顶端应高出檐口1.5m。
(6)纵向水平杆接头布置:
相邻两步的纵向水平杆接头不能在同一跨内;
相邻两步的纵向水平杆接头在水平方向上应至少错开50cm。
(7)对接应符合下列规定:
立杆上的对接扣件交错布置:
两根相邻立杆的接头不得设置在同步内,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得小于500mm;
各接头中心至主节点的距离不得大于步距的1/3;
(8)特殊部位脚手架搭设:
南立面三排脚手架,第三排脚手架在阳台处开始搭设,应用通长的小横杆连接三排脚手架,其余搭设要求均与双排脚手架相同,内立杆自营业房顶板起,必须设置通长垫板和底座。
(9)脚手板时铺设应符合以下规定:
A、脚手板或其他铺板应铺平、铺稳,必要时应予绑扎固定。
B、脚手板采用对接平铺时,在对接处,与其下两侧支撑杆的距离应控制在100-200mm之间。
C、脚手板采用对接铺放时,其对接长度取130~150mm。
搭接长大于200mm,在搭接段的中部应设有支撑横杆,铺板严禁出现端头超出支撑横杆200mm以上的探头板。
D、长脚手板采用钢脚手板纵向铺设,其下支撑小横杆的间距为0.75m。
E、装设连墙件时,应注意掌握撑拉的松紧程度,避免引起杆件的显著变形。
F、如在架上搭设其他撑拉杆件时,作业面上宜铺设必要数量的脚手板并予临时固定,工人必须戴安全帽和佩挂安全带。
不得单人进行装设较重杆配件和其他易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业。
(10)设纵横向水平杆的注意事项:
封闭式脚手架的同一步纵向水平杆必须四周交圈,用直角扣件与内外角杆固定。
(11)扣件安装注意以下事项:
A、扣件规格必须与钢管外径相同。
B、节点处固定横向水平杆或纵向水平杆,剪刀撑等扣件的中心距主节点的距离不大于150mm。
C、对接扣件的开口朝上或朝内。
D、各杆件的端点伸出扣件边缘的长度必须大于100mm。
(12)搭设栏杆、挡脚板的注意事项:
作业层必须在0.6m、1.2m高处各设置一道防护栏杆及18㎝高挡板。
(13)连墙件设置注意事项:
A、二步三跨,每两步一拉结,使用500mm钢管里外夹在承重墙上。
B、确保杆件间的可靠连接,扣件必须拧紧,垫木必须夹持稳固、避免脱边。
C、装设连墙件时,应保持立杆的垂直度要求,避免拉固时产生变形。
D、连墙构造中的连墙杆垂直于墙面设置、并呈水平位置或稍向脚手架一端倾斜,但不容许翘起。
E、连墙件自第一步大横杆开始设置。
F、连墙件距主节点的距离不得大于300㎜,且应挂标牌在杆端做出明显标识。
(14)门洞桁架的搭设应符合下列规定:
A、脚手架门洞处在平面桁架的每一节间设置一根斜腹杆;
B、斜腹杆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。
C、斜腹杆采用通长杆件。
D、洞口两侧设副立杆,高度上到门洞口上一步大横杆上固定,内外均设,采用6米通长杆件。
十二、脚手架搭设、使用拆除安全要求:
1、搭设:
脚手架搭设人员必须熟知架子安全技术操作规程,持省建管局颁发的