《建筑工程安全技术与管理》教案.docx

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《建筑工程安全技术与管理》教案

徐州建筑职业技术学院授课教案

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序号

授课形式

授课章节

教学目的

教学重点

难点

内容更新

作业

1、钢管式扣件脚手架的主要特点是什么？

在设计方面有哪些基本规定？

2、门式钢管脚手架的主要组成部分有哪些？

在安全管理方面有哪些具体要求？

3、附着式升降脚手架有哪些主要构成？

防倾和防坠装置的作用各是什么？

课后体会

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主要内容

教学设计

§2-4附着式升降脚手架

——采用附着于工程结构、依靠自身提升设备实现升降的悬空脚手架称为附着式脚手架，它是由成型脚手承重架组成，通过手动或电动葫芦和升降机构，随施工进度同步升降的一种适于高层建筑施工的定型设备。

一、概述

1、主要特点

（1）承重架连接灵活，整体牢靠稳定

（2）具有防倾和导向设施，受环境因素影响小

（3）操作简单，施工方便，便于流水交叉作业，工效高

（4）可控性强，安全性高

（5）适用范围广，材料成本底，经济性能好

（6）若设计或使用不当，也会发生严重伤亡事故。

2、基本组成

（1）架体

（2）水平梁架

（3）竖向主框架

（4）附着支撑

（5）提升机构

（6）安全装置

3、传力方式

架体竖向荷载→水平梁架→主框架→附着支撑→工程结构

4、使用条件

（1）实行资格认证制度

1）按照《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》，建设行政主管部门应对施工企业进行资格认证、审查和年检；办理生产和使用许可证；

2）安检部门核实检验后，发放准用证，方可使用；

3）使用前应提出安全保障措施报有关部门批准并备案；

4）对使用附着脚手架的专业施工队进行资格认证，具有合格证才能承接工程任务；

5）操作工人必须持证上岗；

6）自行设计并自己使用的附着式脚手架，应向安检部门申报，并经审查认定方可使用。

（2）施工组织设计

1）施工组织设计应包括附着式脚手架的设计、施工、检查、维护和管理以及各部位的布点、安装、搭设、连接、质量等要求

2）施工组织设计中应有施工过程的检查部位、检查要点、检查方法、确认精度及发现问题的处理方法；

3）应编写附着式脚手架的操作规程；

4）应有附着式脚手架施工管理方面的内容。

二、设计计算

1、确定构造模式

（1）主要构件之间的承受和传递荷载模式，建立计算简图；

（2）确定在使用、升降和坠落三种不同状况下的计算简图；

（3）必要时建模实验验证设计承载能力

2、设计计算项目

（1）脚手架的强度、稳定性、变形和抗倾覆验算；

（2）提升机构和附着支撑装置（包括导轨）的强度和刚度；

（3）连接杆（包括螺栓）和焊缝的计算；

（4）杆件节点连接强度计算；

（5）吊具、索具验算；

（6）附着支撑部位工程结构的验算等。

3、设计计算系数

（1）永久荷载分项系数取1.2；

（2）可变荷载分项系数取1.4；

（3）冲击系数取1.5；

（4）荷载变化系数1.3-1-2.0；

（5）索具安全系数取6；

（6）提升动力设备安全系数大于3；

（7）吊具和机械构造安全系数大于2。

4、施工荷载标准值

（1）结构架取3kN/m；

（2）装饰架取2kN/m；

（3）升降状态取0.5kN/m。

5、杆件长细比

（1）压杆长细比：

小于150；

（2）拉杆长细比：

小于300；

6、计算方法

（1）架体结构和支撑结构：

按“概率极限状态法”设计计算；

（2）升降设备：

按“容许应力设计法”设计计算；

（3）采用“概率极限状态法”设计时，按承载力极限状态设计的计算荷载取设计值；按使用极限状态设计的计算荷载取标准值。

三、构造要求

1、架体——由水平梁架、主框架和架体板构成的结构。

（1）整体尺寸要求

1）架体高度：

一般为4个标准层+1.5m高的防护栏杆；

2）架体宽度：

不大于1.2m

3）每片架体的支撑跨度：

直线布置：

小于8m；折线布置：

小于5.4m；

4）架体全高与支撑跨度的乘积应小于110m2；

（2）悬臂高度要求：

无论升降或使用都不应大于6m和2/5架体高度；

（3）每片架体的支撑点以外的悬挑长度：

整体提升脚手架：

不得大于1/2水平支承跨度和3m；单片式脚手架：

不得大于1/4水平支承跨度；

（4）单片式附着升降脚手架必须采用直线形架体，以利于架体整体稳定；

（5）螺栓拧紧扭力矩：

40N.m；全高设置剪刀撑跨度：

小于6m；竖向主框架、水平梁架应连接成一体；

（6）对各部位采取可靠的加强构造措施：

1）与附着支撑结构的连接处；

2）架体的升降机构设置处；

3）架体上防倾覆、防坠落装置设置处；

4）架体被吊拉设置处；

5）架体平面的转角处；

6）架体与塔吊、施工电梯、物料平台等设施相遇需要断开或开洞处；

7）脚手架在使用中还需加强的部位。

（7）架体搭设时应增加水平斜杆。

——应沿着架体高度设置不少于二层水平桁架构造，将风荷载直接传递给竖向主框架。

2、水平梁架——架体中下部结构，与竖向主框架共同构成承力构架，是加强架体整体性和刚性的重要构件。

构造要求：

（1）采用型钢或钢管制作成定型桁架，节点用焊接或螺栓连接（禁止用扣件连接），水平梁架节点的各杆件轴线应汇交于一点；

（2）双排结构的低部两片水平梁架，应用横向水平杆及斜杆进行连接，形成空间框架。

节点各杆件交汇于一点，以焊接或螺栓进行连接；

（3）水平梁架两端的悬挑部分，应以竖向主框架为中心，左右成对设置对称的斜位杆吊拉悬挑端，斜拉杆的水平夹角应大于45°。

（4）水平梁架上弦应与架体立杆直接牢靠连接，不得悬空，使架体立杆直接作用于水平梁架上弦各节点上；

（5）当水平梁架采用定型桁架构件连续设置时，两跨水平梁架之间的局部（长度不大于2m），可采用脚手架钢管扣件进行连接，但应保证其连接刚度和强度不低于水平梁架结构；

3、竖向主框架——是构成架体的边框架，与附着支撑构造连接，并将架体荷载传给工程结构的主要构件。

（1）作用

1）承接水平梁架传来的荷载；

2）通过附着支撑将脚手架最大荷载传递给工程结构；

（2）规定

1）主框架应采用刚性框架且连接附着在工程结构上；

2）架体必须在附着支撑部位，沿全高设置定型加强的竖向主框架；

3）主框架应采用焊接或螺栓连接，形成片式或格构式结构。

不得采用扣件或其他连接方式；

（3）选型

1）必须选择沿“全高设置定型加强的竖向主框架”脚手架；

2）优先选用导轨式或液压升降脚手架；

3）避免选用“挑梁式”脚手架；

4、附着支撑

（1）作用

1）传递荷载；

2）保证架体的稳定性；

3）满足提升、防倾覆、防坠落装置的要求。

（2）要求

1）设计及构造形式，应适应建筑物凸出或凹进结构处的连接要求；

2）采用普通穿墙螺栓与工程结构连接时，应用双螺母固定，螺纹露出至少3扣，垫板不得小于80×80×80mm；

3）采用穿墙螺栓锚固时，宜采用两根螺栓；当附着点采用单根螺栓时，应有防扭措施；

4）确保上支撑点具有足够的附着支撑面积；连接点处的混凝土强度不低于C10；

5）确保安全可靠

1附着支撑应在工程结构的各层设置连接处，以保证脚手架的整体稳定性；

2在升降状态下，必须确保每一主框架一侧至少有两处以上与工程结构连接的附着支撑。

6）附着支撑的杆件连接形式，应在竖向呈交叉或格构式，以保证脚手架纵向水平稳定性；

7）应方便装拆施工

5、物料平台

（1）物料平台必须单独设置，其荷载直接传递给工程结构；

（2）物料平台的杆件不得与附着式升降脚手架连接；

四、安全装置

1、防倾装置：

架体在前后、左右两个方向的晃动倾斜均不超过30mm；

2、防坠装置：

制动距离，对于整体式升降脚手架不大于80mm，对于单片式升降脚手架不大于150mm；

3、同步装置：

相邻提升点的高差不大于30mm；整体架最大升降差不大于80mm。

4、安全防护措施

（1）架体外侧必须设置密目式围网，并可靠固定在架体上；

（2）架体底层的脚手板必须铺设严密，用平网及密目围网兜底

（3）在每一作业层架体外侧必须设置上下两道防护栏和挡脚板；

（4）单片式和中间断开的整体式附着升降脚手架，在使用状态下，其断开处必须封闭并加设栏杆；在升降状态下，架体开口处必须有可靠的防止人员及物料坠落的措施。

五、提升机具

1、手拉葫芦

（1）特点

1）人工操作，结构简单，使用方便，价格便宜；

2）安全系数低，负载能力小，提升时难以同步。

（2）适用范围

——单片式脚手架。

2、电动葫芦

（1）特点

1）操作方便，效率较高，能够保持架体稳定；

2）存在安全问题

（2）适用范围

——单、双片脚手架

3、液压千斤顶

（1）特点：

1）作业升降平稳，操作使用方便

2）安全系数较高，能够解决同步问题

3）结构较复杂，价格较高。

（2）适用范围

——多片脚手架

4、卷扬机

（1）特点：

专用设备，性能稳定，操作方便；但价格较高；

（2）适用范围：

自身负荷较大，要求承载力较强的脚手架。

六、使用与管理

1、配备合格人员，明确岗位责任，进行技术交底；

2、脚手架必须由经培训过的专人负责操作；

3、组装脚手架前，应搭设专用安装平台；

4、附着式升降脚手架的安装精度要求：

（1）水平梁架及竖向主框架在两相邻附着支撑结构处的高差应不大于20mm；

（2）竖向主框架和防倾导向装置的垂直偏差应不大于千分之五和60mm；

（3）预留穿墙螺栓孔和预埋件应垂直于工程结构外表面，其中心误差应小于15mm。

5、组装完毕后必须进行逐项检查，合格后方可进行升降操作；

（1）工程结构混凝土强度应达到规定要求；

（2）附着支撑点的安装符合规定要求；

（3）各项安全保险装置全部检验合格；

（4）电源、电缆及控制柜等的设置符合用电安全有关规定；

（5）升降动力设备工作正常；

（6）同步控制系统应符合设计要求；

（7）架体结构中采用普通脚手架部分，应达到搭设质量要求；

（8）各种安全防护设施齐备并符合设计要求；

（9）各岗位施工人员已落实；

（10）附着式升降脚手架应设置必要的消防及照明设施；

（11）升降动力设备及其配件应规格一致，配套使用；

（12）附着式升降脚手架应配备防雷装置；

（13）动力设备、控制设备、防坠装置等应有房雨、防碰撞及防尘等措施；

（14）其他需要检查的项目均符合要求。

6、升降操作应遵守操作规程和各项安全操作规定：

（1）严格执行升降作业的程序规定和技术要求

（2）严格控制并确保架体上的荷载符合设计规定

（3）所有妨碍架体升降的障碍物必须拆除；

（4）所有升降作业要求解除的约束必须拆开；

（5）严禁操作人员停留在架体上，特殊情况确需人员在架体上，必须采取安全防护措施；

（6）正在操作的脚手架下部严禁人员进出，并设专人监护；

（7）控制各提升点的同步性，相邻提升点的高差不得大于30mm，整体架体最大升降差不得大于80mm；

（8）升降过程应实行统一指挥、规范指令；

（9）采用手动葫芦作升降动力的，应严密监视运行情况，发现问题及时解决；

（10）脚手架升降到位后，必须及时按使用状况要求进行附着固定。

7、脚手架升降到位后，办理交付使用手续前，必须进行各主要部位和连接点的检查和检验；

8、使用时必须遵守各项设计性能指标，严禁超载使用；

9、严禁在脚手架上进行各种违反规定的作业：

（1）利用架体吊运物料；

（2）在架体上拉结缆绳；

（3）在架体上推车；

（4）任意拆除结构件或连接件；

（5）拆除或移动架体上的安全防护设施；

（6）起吊物料碰撞或扯动架体；

（7）利用架体支撑模板；

（8）使用中的物料平台与架体连接；

（9）其他影响架体安全的作业。

10、使用过程中要定期进行检查；

11、停用超过一个月或因遇大风停用后，再使用时应进行检查并采取加固措施；

12、各个重要部件如防坠、防倾、电控设备等应至少每月维护保养一次；

13、拆除作业时，应事先技术交底，按专项施工组织设计及安全操作规程的有关要求进行；

14、拆除下的材料及设备及时进行全面检修保养，该报废的部件或设备必须予以报废，不得再使用

（1）焊接件严重变形且无法修复或锈蚀严重的；

（2）导轨、附着支撑结构中、水平梁架杆、竖向主框架等构件严重弯曲；

（3）螺栓连接件变形、磨损、锈蚀严重或螺栓损坏；

（4）钢丝绳扭曲、打结、断股及磨损达到报废规定

（5）弹簧杆变形、失效；

（6）其他不符合设计要求的情况。

15、当遇有恶劣天气时应立即停止作业，并应预先对架体采取加固措施。