落地式钢管脚手架转料平台设计.docx

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落地式钢管脚手架转料平台设计

落地式钢管脚手架卸料平台设计

1、概况说明

1.1工程概况

本工程项目由佛山菱王科技有限公司有限责任公司兴建开发，

广东南海城乡建筑设计有限公司设计，

佛山市建友工程监理有限公司全程监控，项目总监：

方志勇

广东天华建筑工程集团有限公司总承包，

工程地址：

广东佛山三水工业园区大塘园A区74号

工程名称：

宿舍一、饭堂

宿舍一

基底面积：

875.08㎡，总建筑面积9631.36㎡.

建筑高度：

45.60m,建筑层数为：

12层

建筑工程等级：

二级，设计使用年限50年，结构形式框架，抗震设防烈度六度。

建筑防火分类：

二类，耐火等级：

地上二级；

1.2卸料平台设计概况

卸料平台布置在③～④交D轴中间，从第一层楼面开始搭设起，最高搭设高度至十二层楼面，标高为36.5m，搭设高度为36.5m（不包括栏杆扶手高度）。

卸料平台使用时逐层往上搭，搭设平台设计堆放荷载按10KN/㎡考虑，搭设尺寸为：

4×6米，立杆的纵距b=1米，立杆的横距l=1米，立杆的步距h=1.50米。

采用的钢管类型为48×3.5脚手架管。

详见：

卸料平台位置详见附图一；

卸料平台详图详见附图二。

2、落地卸料平台构造要求

2.1基础构造

将地面硬底化，再在地面上铺设150㎜×150㎜方铁，立杆座于方铁上。

2.2立杆

（1）本卸料平台全部采用双排单立杆。

（2）立杆接头除在顶层可采用搭接外，其余均采用对接扣件连接。

（3）立杆上的对接扣件应交错布置，两个相邻立杆接头不应设在同步同跨内，两相邻立杆接头在高度方向错开的距离不小于500mm，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。

2.3纵向水平杆

（1）纵向水平杆设于横向水平杆之下，在立杆的内侧，并用直角扣件和立杆扣紧。

（2）水平杆采用对接扣件连接，也可采用搭接。

a.对接扣件应交错布置，不应设在同步同跨内，相邻接头水平距离不应大于500mm，并应避免设在跨中。

b.当采用搭接接头时，搭接接头长度不应小于1m，并应等距设置3个旋转扣件固定，端扣件盖板边缘至杆端的距离不宜小于100mm。

（3）承受平台荷载的纵向水平杆采（包括横向水平杆）用双扣件和立杆连接。

2.4连墙件

连墙件采用刚性连接。

连墙件用φ48×3.5的钢管，其和架体的连接采用直角扣件，连墙件通过预先埋设的φ48钢管在楼板砼中，在架体中用一根通长的横杆和之扣紧连接，连墙件中的连墙杆尽量呈水平设置，当不能水平设置时，和脚手架连接的一端应下斜连接，不得采用上斜连接；当脚手架暂时不能设置连墙件时可搭设抛撑，抛撑采用通长杆和脚手架可靠连接，和楼地面成45～60°夹角。

2.5剪刀撑

沿落地卸料平台架体外侧立面满设剪刀撑，剪刀撑和楼地面夹角为45°，在外侧立面沿架长及架高连续设置。

斜杆接长采用旋转扣件搭接，搭接长度不小于1000mm，设置3个旋转扣件，端部钢管伸出扣件边缘不得少于100mm。

为保证平台支撑整体稳定，在架体的两端以及中间跨布设连续的横向斜撑，详见附图二。

3.材质要求　

3.1钢管

（1）采用扣件搭接钢管。

（2）外径为Ф48，壁厚3.5mm，长度主要有6m、4m等。

（3）新钢管的质量要求

a.新钢管须有产品质量合格证，钢管材质检验报告。

b.钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕和硬弯。

c.外径和壁厚允许偏差为0.5mm。

d.端部应平整，端面切斜的允许偏差为1.7mm。

（4）旧钢管外观质量要求

a.钢管须进行涂防锈漆的处理。

b.钢管应无锈蚀，钢管内外表面锈蚀的深度之和不大于0.5mm。

c.钢管尽量无弯曲，当有弯曲时，端部弯曲不大于5mm，立杆弯曲不大于20mm，栏杆、支撑体系钢管不大于30mm。

d.钢管应无裂纹，严禁打孔。

3.2扣件

（1）扣件有三种：

直角扣件、旋转扣件和对接扣件。

（2）扣件不得有裂纹、气孔。

不宜有疏松、砂眼或其它影响使用的铸造缺陷，并应将影响外观质量的粘砂、裂缝、毛刺、氧化皮等清除干净。

（3）扣件和钢管贴面须严格整形，应保证和钢管扣紧时接触良好。

（4）扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙小于1mm。

（5）当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不大于5mm。

（6）扣件表面应进行防锈处理。

（7）新扣件必须有产品质量合格证，生产许可证，专业检测单位测试报告。

（8）扣件螺栓为Ф12，不得滑丝，扣件螺栓拧紧扭紧扭力矩达70N.m时，可锻铸铁扣件不得破坏。

3.3安全网

安全网采用密目式绿色安全网，安全网在出厂前，必须有国家指定的监督检测部门批量验证和检验合格证，已使用过的安全网必须经过检查和试验合格后方可使用，超过使用期限的安全网严禁使用。

安全网在储运中，必须通风、遮光、隔热，同时要避免化学物品的侵蚀，搬运时禁止使用钩子。

3.4脚手板

本工程脚手板采用木脚手板，木脚手板厚度不小于50mm，材质不低于国家二等标准的松木板，两端用4mm镀锌铁丝捆紧，禁止使用有扭纹、破裂严重的脚手板。

4.落地式卸料平台搭设施工

4.1搭设顺序

楼面平整→定位仰铺槽钢→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆（栅格）→剪刀撑→连墙杆→铺脚手板→搭防护栏杆→绑扎安全网

4.2施工工艺

（1）定位定距：

根据构造要求量出内、外立杆距墙距离，并做好标记。

用钢卷尺拉直，分出立杆位置，并用白灰点出立杆标记。

垫板准确放在定位线上，垫板必须铺放平稳，不得悬空。

（2）在搭设首层脚手架的过程中，沿每框架格内设一道斜支撑，待该部位脚手架和主体结构的连墙件可靠拉结后方可拆除。

（3）当卸料平台操作层高出连墙件两步时，应采取临时稳定措施，直至连墙件搭设完毕后方可拆除。

（4）落地卸料平台架体搭设，宜先立里排立杆，然后依次向外。

每排立杆宜先立两头，再立中间的一根，互相看齐后再立中间部分各立杆。

立杆接长时，应先立外排，后立内排。

5.卸料平台的拆除

（1）架子拆除时应划分作业区，周围设围栏或竖立警戒标志，地面设有专人指挥，严禁非作业人员入内。

（2）拆除的高处作业人员，必须戴安全帽，系安全带，扎裹脚，穿软底防滑鞋。

（3）拆除顺序应遵循由上而下，先搭后拆，后搭先拆的原则。

即先拆脚手板、斜拉杆，后拆横杆、纵杆、立杆等，并按一步一清的原则依次进行，要严禁上下同时进行拆除作业。

（4）拆立杆时，应先稳住立杆再拆开最后两个扣。

（5）连墙点应随拆除进度逐层拆除。

（6）拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开和另一人有关的结扣时，应先通知对方，以免坠落。

（7）拆除时如附近有外电线路，要采取隔离措施。

严禁架杆接触电线。

（8）拆除时不应碰坏门窗、玻璃、落水管、房檐片、地下明沟等物品。

（9）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，随拆随运，分类堆放，当天拆当天清，拆下的扣件或铁丝要集中回收处理。

（10）在拆架过程中，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。

6.安全防护

（1）栏杆和挡脚板应搭设在外排立杆的里侧。

（2）操作层上栏杆的上皮高度1.2m，中栏杆居中设置。

（3）安全网须满挂在外侧立杆的的里侧，用铁丝绑扎牢固，不留缝隙，四周应交圈。

（4）堆料时卸料平台堆放材料总重量不能超过1.0t,严格控制堆料的重量。

7.安全技术措施及注意事项

（1）脚手架搭拆人员必须是经过考核的专业架子工，并持证上岗。

（2）脚手架操作人员必须戴安全帽、安全带，穿防滑鞋等。

（3）脚手架的构配件必须合格。

（4）脚手架搭设应分阶段进行检查，发现问题及时校正。

（5）操作层上施工荷载不得超过5kN/㎡，不得将模板支撑、缆风绳固定在脚手架上，严禁任意悬挂起重设备。

（6）六级及六级以上大风和雾、雨、雪天应停止脚手架作业，雨、雾后上架操作应有防滑措施，应扫除积雪。

（7）在脚手架使用期间，严禁任意拆除下列杆件：

a.主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆

b.钢管连墙件

c.栏杆

（8）临近道路搭设的落地卸料平台外侧应有防护措施，以防坠物伤人。

（9）应根据实际情况设置脚手架的接地及避雷装置。

（10）拆除脚手架时，地面应设围栏警戒标志，并派专人看守，严禁一切非操作人员入内。

8.落地式卸料平台扣件钢管支撑架计算书

1.基本计算参数

（1）基本参数

卸料平台宽度4.00m，长度6.00m,搭设高度36.50m。

采用Φ48×3.0钢管。

内立杆离墙0.20m，中立杆采用双扣件。

立杆步距h=1.50m，立杆纵距b=1.00m，立杆横距L=1.00m。

横向水平杆上设2根纵向水平杆；施工堆载、活荷载5.00kN/m2；平台上满铺竹串片脚手板。

（2）钢管截面特征

壁厚t=3.0mm,截面积A=424mm2,惯性矩I=107800mm4；截面模量W=4490mm3,回转半径i=15.9mm,每米长质量0.0326kN/m；钢材抗拉,抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm2,弹性模量E=206000N/mm2。

（3）荷载标准值

1）永久荷载标准值

每米立杆承受的结构自重标准值0.0267kN/m

脚手板采用钢筋条栅脚手板,自重标准值为0.35kN/m2

2）施工均布活荷载标准值

施工堆载、活荷载5.00kN/m2

3）作用于脚手架上的水平风荷载标准值ωk

平台搭设高度为36.50m,地面粗糙度按B类；风压高度变化系数μz=1.00（标高+5m）

挡风系数=0.868,背靠建筑物按敞开、框架和开洞墙计算，则脚手架风荷载体型系数

μs=1.3=1.3×0.868=1.128,工程位于广东广州市,基本风压ω0=0.30kN/m2

水平风荷载标准值ωk=μzμsωο=1.00×1.128×0.30=0.34kN/m2

2.纵向水平杆验算

（1）荷载计算

钢管自重GK1=0.0326kN/m；脚手板自重GK2=0.35×0.33=0.12kN/m；施工活荷载QK=5.00×0.33=1.65kN/m

作用于纵向水平杆线荷载标准值

永久荷载q1=1.2×（0.0326+0.12）=0.18kN/m,施工活荷载q2=1.4×1.65=2.31kN/m

（2）纵向水平杆受力验算

平台长度6.00m,按5跨连续梁计算L=1.00m

1）抗弯强度验算

弯矩系数KM1=-0.105，M1=KM1q1L2=-0.105×0.18×10002=-18900N·mm=-0.02kN·m

弯矩系数KM2=-0.119，M2=KM2q2L2=-0.119×2.31×10002=-274890N·mm=-0.27kN·m

Mmax=M1+M2=0.02+0.27=0.29kN.m

σ=M/W=290000/4490=64.59N/mm2

纵向水平杆σ=64.59N/mm2＜f=205N/mm2,满足要求。

2）挠度验算

挠度系数Kυ1=0.644，υ1=Kυ1q1L4/（100EI）=0.644×0.18×（1000.00）4/（100×206000×107800）=0.05mm

挠度系数Kυ2=0.704，υ2=Kυ2q2L4/（100EI）=0.704×2.31×（1000.00）4/（100×206000×107800）=0.73mm

υmax=υ1+υ2=0.05+0.73=0.78mm

[υ]=1000/150=6.67mm和10mm

纵向水平杆υmax=0.78mm＜[υ]=6.67mm,满足要求。

3）最大支座反力

Rq1=1.132×0.18×1.00=0.20kN，Rq2=1.218×2.31×1.00=2.81kN

最大支座反力Rmax=Rq1+Rq2=0.20+2.81=3.01kN

3.横向水平杆验算（图6-41）

（1）荷载计算

钢管自重gk1=0.0326kN/m

中间纵向水平杆传递支座反力R中=Rmax/2=1.51kN

旁边纵向水平杆传递支座反力R边=Rmax/4=0.75kN

（2）横向水平杆受力验算

按4跨连续梁计算，跨度为:

L=1.00m；q=gk1=0.0326N/m,P1=R边=0.75kN，P2=R中=1.51kN

横向水平杆计算简图

1）抗弯强度验算

弯矩系数KMq=-0.107，Mq=KMqqL2=-0.107×0.0326×1000×1000=-3488N·mm

弯矩系数KMp=-0.286，Mp=KMpPL=-0.286×1.51×106=-430430N·mm

Mmax=Mq+Mp=3488+430430=433918N·mm

σ=Mmax/W=433918/4490=96.64N/mm2

横向水平杆σ=96.64N/mm2＜f=205N/mm2,满足要求。

2）挠度验算

挠度系数Kυ1=1.764，υ1=Kυ1PL3/（100EI）=1.764×1505×10003/（100×206000×107800）=1.20mm

挠度系数Kυ2=0.632，υ2=Kυ2qL4/（100EI）=0.632×0.0326×10004/（100×206000×107800）=0.01mm

υmax=υ1+υ2=1.20+0.01=1.21mm

[υ]=1000/150=6.67mm和10mm

横向水平杆υmax=1.21mm＜[υ]=6.67mm,满足要求。

4.横向水平杆和立杆的连接扣件抗滑验算

（1）边立杆

均布荷载产生的支座反力为:

R1=0.39×0.0326×1.00=0.01kN

集中荷载产生的支座反力为:

R2=0.75+0.714×1.51=1.83kN

支座反力最大值Rmax=R1+R2=0.01+1.83=1.84kN

横向水平杆和边立杆1个扣件连接Rmax=1.84kN＜Rc=8.00kN,满足要求。

（2）中立杆

均布荷载产生的支座反力为:

R1=1.143×0.0326×1.00=0.04kN

集中荷载产生的支座反力为:

R2=3.381×1.51=5.11kN

支座反力最大值Rmax=R1+R2=0.04+5.11=5.14kN

横向水平杆和中立杆2个扣件连接Rmax=5.14kN＜Rc=16.00kN,满足要求。

5.立杆承载力验算

（1）立杆容许长细比验算

计算长度附加系数k=1.0；立杆步距h=1.50m

考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数μ=1.50

立杆计算长度Lo=kμh=1.0×1.50×1.50=2.25m，λ=Lo/i=2.25×1000/15.9=141.51

长细比λ=141.51＜[λ]=210,满足要求。

（2）立杆稳定性验算

1）荷载计算

平台架体自重N1=0.0267×36.50=0.97kN

平台面荷载传递到中立杆的最大荷载N2=5.14kN

竖向荷载N=N1+N2=0.97+5.14=6.11kN

风荷载标准值ωk=0.34kN/m2

由风荷载设计值产生的立杆段弯矩

MW=0.9×1.4Mωk=0.9×1.4ωkLah2/10=0.9×1.4×0.34×1.00×1.50×1.50/10=96390N.mm

2）轴心受压稳定性系数

Lo=kμh=1.204×2.569×1500=4640mm，λ=Lo/i=4640/15.9=292,

=0.09

3）立杆稳定性验算

N=6.11kN=6110N

N/（

A）＋MW/W=6110/0.086/424+96390/4490=189.03N/mm2

立杆稳定性189.03N/mm2＜f=205N/mm2,满足要求。

6.立杆支承面承载力验算

立杆设配套底座150×150mm,支承面为混凝土楼板（按C20考虑）,楼板厚度100mm

上部荷载为F=6.11kN.

（1）支承面混凝土受冲切承载力验算

βs=2.00,ft=1.10N/mm2,hO=100-15=85mm，βh=1.00

η=0.4＋1.2/βs=1.00，σpc,m=0N/mm2，Um=2×（150+85）+2×（150+85）=940mm

（0.7βhft＋0.25σpc,m）ηUmhO=[（0.7×1×1.10+0.25×0）×1.00×940×85]/1000=61.52kN

支承面受冲切承载力61.52kN＞F=6.11kN,满足要求。

（2）支承面局部受压承载力验算

Ab=（0.15+2×0.15）×（0.15×3）=0.20m2,Al=0.15×0.15=0.02m2

βl=（Ab/Al）0.5=3.00，fcc=0.85×9600=8160kN/m2，ω=0.75

ωβlfccAl=0.75×3.00×8160×0.02=367.20kN

支承面局部受压承载力F=367.20kN＞上部荷载F=6.11kN,满足要求。

7.计算结果

卸料平台宽度4.00m，长度6.00m,搭设高度36.50m。

采用Φ48×3.0钢管。

内力杆离墙0.20m，中立杆采用双管。

立杆的步距h=1.50m，立杆纵距b=1.00m，立杆的横距L=1.00m。

横向水平杆上设2根纵向水平杆，横向水平杆和中立杆采用双扣件连接；平台上满铺竹串片脚手板。