远洋地产大化项目施工方案--脚手架施工方案(附带计算书)

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大化集团搬迁及周边改造A2区项目

脚手架施工方案

大连市富强建设集团有限公司

二零一二年

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目 录

一、编制依据 ............................................................. 2 二、工程概况 ............................................................. 3

2.1工程简介 .......................................................... 3 2.2建筑简介 .......................................................... 4 2.3结构概况 .......................................................... 5 三、脚手架搭设工艺流程及特点 ............................................. 5

3.1 工艺流程 ......................................................... 6 3.2 工字钢悬挑架特点 ................................................. 7 四、材料性能 ............................................................. 7

4.1 构配件 ........................................................... 7 4.2 材料堆放 ........................................................ 10 五、脚手架工程设计及搭设参数 ............................................ 10 六、脚手架的设计计算 .................................................... 12 七、检查验收 ............................................................ 43 八、安全措施 ............................................................ 44 九、脚手架拆除 .......................................................... 45

9.1 拆除顺序及措施 .................................................. 45 9.2 注意事项 ........................................................ 46 十、

1. 2. 3. 4.

脚手架安全施工技术与管理措施 ..................................... 46 构配件安全技术管理措施................................................................................... 46 脚手架搭设安全技术管理措施........................................................................... 47 脚手架拆除安全技术管理措施........................................................................... 48 防雷避电措施....................................................................................................... 49

十一、脚手架应急救援预案………………………………………………………………..49 附页1:脚手架防火措施

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一、编制依据

1、工程施工图纸及现场概况

2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 3、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011

4、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2011版) 5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 6、《建筑施工现场管理标准》DBJ14-033-2005 7、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(06年版) 8、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 9、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91

10、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号文

二、工程概况

2.1工程简介 序号 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 项 目 内 容 工 程 名 称 大化集团搬迁及周边改造A2区项目 工 程 原 名 大化集团搬迁及周边改造(钻石湾)项目A2区 工 程 地 址 大连市甘井子区原大化厂区 建 设 单 位 大连新悦置业有限公司 设 计 单 位 大连华威高级建筑师事务所有限公司 监 理 单 位 大连昕晔建设监理有限公司 施 工 单 位 大连市富强建设集团有限公司 质 量 目 标 达到合格标准 安 全 目 标 重大伤亡事故零,轻伤控制在5‰。 10. 环保与文明施工 施工现场环保及文明施工执行大连市文明工地标准要求

本工程为大连新锐置业有限公司开发的大化集团搬迁及周边改造A2区项目。本项目位于大连市甘井子区梭鱼湾大化厂区原址,处在大连主城和开发区新城的纽带区域,北至东方路,西至东北路。用地面积46300平方米,总建筑面积约138448平方米,其

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中地下室面积约为32873平方米,综合容积率2.29,抗震烈度按七度设防,场地基本呈矩形,共17个建筑单体,地上高层13栋,其中1#、4#、5#、6#、7#、10#、12#等7栋楼为18层住宅,11#、13#等2栋楼为24层住宅,2#、3#、8#、9#等4栋楼为25层住宅,结构形式为剪力墙结构。另外14#、15#、16#为一层公建,17#为地下车库公建,结构形式为框架结构。 2.2建筑简介 序号 1 2 3 4 5 6 项 目 建 筑 性质 总建筑面积 建 筑 层 数 建 筑 层 高 建 筑 高 度 外 墙 保 温 住宅及商业网点 138227平方米 地下1层车库 标准层 地上1层、18层、24层、25层 3m 内 容 5.7、6.3、55.35、56.6、74.8、80.05、81.80m 50厚聚氨酯复合保温板(耐火等级A级) 聚氨酯复合板装饰保温一体化外墙外 墙 装 修 (适用于真石漆墙面)、石材干挂(理石墙面) 门 窗 工 程 彩色断桥铝合金单框三玻中空门窗 不上人屋面、上人屋面(Ⅱ级防水) 素水泥浆、白色涂料、浅米色涂料 水泥砂浆、细石砼、仿石瓷砖 水泥砂浆、大白、白色涂料、浅米色涂料 彩色断桥铝合金单框三玻中空门窗 楼梯面层采用花岗岩地面 浅米色涂料 SBS改性沥青防水卷材 聚乙烯丙纶复合防水卷材 7 外 装 修 8 外 装 修 屋 面 工 程 顶 棚 工 程 地 面 工 程 内 墙 面 9 室 内 装 修 门 窗 工 程 楼 梯 公 用 部 分 屋 面 防 水 10

防 水 工 程 卫 生 间 第 4 页 共 55 页

2.3结构概况 序号 项 目 基础结构形式 1 结 构 形 式 建 筑 物 地 基 砼 强 度 等 级 抗 震 等 级 钢 筋 类 别 工程设防类别 抗 震 等 级 HPB300 5 HRB335 HRB400 闪 光 对 焊 6 钢筋接头形式 电渣压力焊 搭 接 绑 扎 主体结构形式 屋盖结构形式 2 地基土质层 内 容 混凝土灌注桩基础 框架-剪力墙 现浇钢筋混凝土屋盖楼板 中风化石灰岩、强风化辉绿岩、红粘土(加深至岩层) C15~C35 丙类 25层剪力墙二级,其余三级 fy=270N/mm2 fy=300N/mm2 fy=360N/mm2 >Φ16水平主筋 ≥Φ12墙、柱筋 墙、板、底板 墙体材料、厚度 7 结构断面尺寸 建筑外墙 防火墙 房间隔墙 200厚轻集料混凝土小型空心砌块 200厚轻集料混凝土小型实心砌块 100厚轻集料混凝土空心砌块 3 4

三、脚手架搭设工艺流程及特点

本工程地下室及地上4层采用双排落地脚手架,地上结构5层及以上采用悬挑脚手

架,由于地上结构3层以下采用干挂石材饰面,所以为不影响以后的下一道工序施工,采用悬挑式脚手架。

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3.1 工艺流程

工艺流程图:

依次循环 ······ 外侧第三步 水平杆 矫正固定立杆水平杆 第二步 横向水平杆 外侧第二步 纵向水平杆 挂密目式安全网 装设安全平网 铺挡脚板 铺脚手板 内侧第一步 纵向水平杆 第一步 横向水平杆 矫正固定立杆水平杆 外侧纵向扫地杆 横向扫地杆 内侧纵向扫地杆 外侧立杆 内侧立杆 图6.1.6 脚手架搭设流程

注: 为脚手架搭设循环工序。

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3.2 工字钢悬挑架特点

一、工字钢悬挑架相对比较经济,具有工作可靠、搭拆方便、搭设灵活、尺寸不受限制、适应性强等特点。

二、工字钢悬挑架分段悬挑,可以根据施工需要任意分段搭设和拆除,降低成本。 三、工字钢悬挑架不必搭设在地基上,所以不会影响基础回填,可以缩短工期。

四、材料性能

4.1 构配件

4.1.1 工字钢悬挑梁主要由工字钢悬挑梁、钢管、扣件、脚手板、挡脚板、密目式安全网、安全平网及避雷装置等构配件组成。

4.1.2钢管

1、脚手架钢管宜采用Q235A(3号)钢(含碳量为0.14-0.22%)的焊接钢管。 2、钢管必须具有产品质量合格证和钢管材质检验报告,材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB700)的相应规定。Q235A钢冶炼方便、成本较低、塑性好,在结构中能保证在超载、冲击、焊接、温度应力等不利条件下的安全。其截面特性见下表。

钢管截面特性表 钢管类别 低压流体输送用 焊接钢管 48 3.5 4.893×102 1.219×105 5.078×103 15.78 38.4 外径 壁厚 截面积 d t A (mm) (mm) (mm2) 惯性矩 I (mm4) 抵抗矩 回转半径 每米长 W i 自重 3(mm) (mm) (N) (YB234-63) 3、脚手架钢管长度一般为6.0m(每根重量不超过25Kg,适合人工操作)。 1)用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜撑的钢管长度一般为4~6m;

2)用于小横杆的钢管长度一般为1.5~2.0m,因脚手架宽度不同而略有差异。 4、钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、孔洞、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕、深的划痕和严重锈蚀。

5、作为脚手架杆件使用的钢管必须进行防锈处理:先对钢管除锈,再将内壁擦涂防锈漆两道,然后在外壁涂一道防锈漆和两道面漆。

6、脚手架钢管表面刷黄色油漆,剪刀撑和挡脚板表面刷红白相间安全警示色。

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4.1.3扣件

1、扣件是钢管与钢管的连接,工字钢悬挑架使用的扣件分为三种: 1)两钢管90°交叉连接采用直角扣件; 2)两钢管呈任意角度交叉连接采用旋转扣件; 3)钢管与钢管接长采用对接扣件。

2、扣件应采用可锻铸铁和钢板压制制作,必须具有产品质量合格证、生产许可证和专业检测单位测试报告。可锻铸铁扣件的材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB 15831),钢板压制扣件使用较少,目前尚无国家产品标准,可参照现行建设部标准《钢管脚手架扣件》(JC22)的规定进行测试,其材质符合标准要求时才准许使用。

3、脚手架采用的扣件,在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时,不得发生破坏。扣件活动部位应能灵活转动,旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm,当扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5mm。

4、扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、气孔、砂眼、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换,扣件使用前应进行防锈处理:先除锈然后采用油浸防锈。

4.1.4工字钢悬挑梁

1、工字钢悬挑梁采用20工字钢,材质为Q235钢,其材质应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》(GB/T700)、《低合金结构钢技术条件》(GB1591)、《桥梁碳素钢及普通低合金钢板技术条件》(YB168)的规定。

2、焊接构件的焊缝应符合相关焊接规范要求。 4.1.5脚手板

1、脚手架作业层上铺放的脚手板主要有冲压式钢脚手板。

2、冲压式钢脚手板材质符合现行国家标准《碳素钢结构》(GB/T700)中Q235-A级钢的规定,必须具有产品质量合格证。

4.1.6挡脚板

1、落地式脚手架随建筑楼层布置; 2、悬挑架从悬挑层开始,随楼层布置。

3、挡脚板高度应为18cm,刷红白相间油漆,随脚手架搭设同步连续设置,并与脚手架同步拆除,不得提前拆除或挪用;

4、脚手架挡脚板设置前应经规划,同一脚手架挡脚板间距在满足以上高度要求的

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同时应保持一致。

4.1.7密目式安全网

1、应选用有国家认可的质量监督检验部门的检验合格报告、有生产单位质量检验合格证和安检证的密目网。密目式安全网宽(高)度不得小于1.2m,网目密度不应低于2000目/100cm2,各边缘部位的开眼环扣必须牢固可靠,环扣孔径不低于8mm。不得有断纱、破洞、变形及有碍使用的编织缺陷。

2、脚手架外侧满挂阻燃密目安全网进行全封闭;安全网张挂应平整、牢固,有破损、污渍应及时更换。

3、密目式安全网的安装平面垂直于水平面,严禁作为安全平网使用。 4、密目式安全网技术要求应符合GB 16909-97的规定。

5、密目式安全网使用时应采用有足够强度、耐候性好的尼龙绳索绑扎,不得使用铁丝捆绑。

4.1.8安全平网

1、安全平网使用直径9mm以上的麻绳、棕绳、尼龙绳或其他耐候性不低于上述品种的材料编制网。外观应平整,宽度不得小于3m,网眼尺寸不大于5cm,每张安全平网重量一般不宜超过15kg。

2、水平设置时能承受不小于1.6kN的冲击荷载。

3、阻燃安全网必须具有阻燃性,其续燃、阻燃时间均不得大于4s。 4.1.9拉接件及其预埋件

拉接件及其预埋件均使用与架体同种规格钢管制作,采用直角扣件连接。 4.1.10避雷装置

1、避雷装置:包括接闪器、接地极、接地线。

1)接闪器可用直径25~32mm,壁厚不小于3mm厚的镀锌钢管或直径不小于12mm的镀锌钢筋制作,设在拟建建筑物四角的脚手架立杆上,高度不小于1m,并将最上层的横杆全部连通,形成避雷网络。

2)接地极:垂直接地极可用长度为1.5~2.5m、厚度不小于2.5mm、直径为25~50mm的钢管,直径不小于20mm的圆钢或∟50×5等边角钢,水平接地极可选用长度不小于3m、直径8~14mm的圆钢或厚度不小于4mm、宽25~40mm的扁钢。

3)接地线:钢管脚手架架体可以替代接地线,相邻悬挑架之间用直径不小于8mm的圆钢或厚度不小于4mm的扁钢连接,接触面积不小于10cm2,以保证接触可靠。

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2、避雷装置接地电阻不得大于30Ω。 4.2 材料堆放

1、经检查合格的构配件应按品种、规格分类,堆放整齐平稳,堆放场地不得有积水。

2、定期对各种材料进行检查,防止发生锈蚀及破坏。

五、脚手架工程设计及搭设参数

根据工程结构特点及现场的实际情况,采用活动式工字钢作为承重悬挑构件,钢管作为施工平台支撑和围护支架的外悬挑脚手架。为减少工程成本,充分利用材料,型钢与铁件焊接,形成活动式挑架。

双排落地式脚手架:

17#地下室外墙采用双排落地式脚手架。基础为渣土夯实,压实系数不小于0.94,基础土层上浇筑C15混凝土100mm厚1200mm宽,在落地立杆下铺设200mm宽50mm厚脚手板,立杆水平间距1500mm,立杆间距600mm,内立杆距建筑物间距300mm,步距1800mm。在脚手架的同一步中,纵向水平杆四周环形封闭、交圈设置,并用直角扣件与内外脚步固定。

1#~13#楼1~4层,14#、15#、16#楼一层公建,采用双排落地式脚手架。落地式脚手架基础坐落在地下室顶板以外的与地下室外墙基础相同,基础坐落在地下室顶板上的,在落地立杆下铺设200mm宽50mm厚脚手板,立杆水平间距1500mm,立杆间距600mm,内立杆距建筑物间距300mm,步距1800mm。在脚手架的同一步中,纵向水平杆四周环形封闭、交圈设置,并用直角扣件与内外脚步固定。

悬挑式脚手架:

1#~13#楼5层以上采用悬挑式脚手架。其中1#、4#、5#、6#、7#、10#、12#楼为18层,4层以下采用双排落地脚手架,5~18层为悬挑脚手架,第一悬挑段为8层,第二悬挑段为7层,共悬挑2次至顶层。11#、13#楼为24层,4层以下采用双排落地脚手架,5~24层为悬挑脚手架,第一悬挑段为8层,第二悬挑段为7层,第三段悬挑段为6层,共悬挑3次至顶层。2#、3#、8#、9#楼为25层,4层以下采用双排落地脚手架,5~25层为悬挑脚手架,第一悬挑段为8层,第二悬挑段为7层,第三段悬挑段为7层,共悬挑3次至25层顶层。脚手架的同一步中,纵向水平杆四周环形封闭、交圈设置,并用直角扣件与内外脚步固定。

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悬挑脚手架钢管选用φ48×3.5优质钢管,外挑工字钢采用20a工字钢,长度为2.7m;固定工字钢在楼面上用3道φ18的圆钢作为地锚固定,第一道φ18的钢筋套环设置在距外墙边1.4m处,第二道设置在距外墙边1.2m处,第三道设置在距外墙边0.3~0.5m处,依据现场实际情况而定。立杆纵向间距为1500mm,内立杆距外墙300mm,内外立杆间距600mm,横杆步距1800mm。脚手架与建筑物的连墙件拉结在两步两跨内,采用拉撑结合的方式(拉筋用1φ18的钢筋,顶撑用φ48×3.5 钢管),或者采用φ48×3.5 钢管固定在内立杆上。挡脚板在作业层设置,并随层增设,做法规格符合规范和远洋地产标准。

悬挑工字钢在阳台和转角部位做法:

悬挑工字钢在阳台和转角部位,其端头设置2道Φ21.6钢丝绳与上部结构构件拉结固定。每层悬挑脚手架底层工字钢形成环形封闭,交圈设置。详图参见计算书中悬挑工字钢转角斜向悬挑平面图。

最上悬挑段防上翻措施:

本工程最上悬挑段分5层和6层,由于本工程地理位置近海,常年风速较大,故对最上悬挑段采取防上翻措施。采用φ48×3.5 钢管将最上悬挑段顶端水平杆与屋面预埋件拉结。拉结方式采用单扣件拉结,每两跨设置一道拉结点,水平方向形成环形封闭,交圈设置,将架体同结构主体形成交圈、封闭的整体,防止最上悬挑段发生上翻现象。

剪刀撑:

剪刀撑和双排脚手架横向斜撑随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。双排脚手架设置剪刀撑,每道剪刀撑的宽度不小于4-5跨,且不小于6m。斜杆与地面的倾斜角在45度到60度之间。当剪刀撑对接接长时,扣件交错布置。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不大于0.15m。

连墙件:

脚手架与建筑物的连墙件拉结在两步两跨内,采用钢管将架体主节点与结构主体预埋件锚固牢固,连接方法为为双扣件连接,随脚手架搭设同步进行。当双排脚手架施工操作层高处相邻连墙件以上两步时,采取确保脚手架稳定的临时拉结措施,直到上一层连墙件安装完毕后在根据情况拆除。参见计算书中连墙件样图。

卸料平台设计:

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卸料平台主梁采用两根型号16a的槽钢,槽口水平。卸料平台总宽2.5m,两侧各设置2道型号为Φ21.6钢丝绳拉结固定。主梁外悬挑3500mm,两道主梁上共设置2道次梁,次梁采用两根型号16a的槽钢,次梁间距2.2m,最内侧次梁距建筑物墙体1.3m。内侧钢丝绳距墙边2.3m,锚固到主梁上,外侧钢丝绳距内侧钢丝绳1m。栏杆、挡板采用木板,按照远洋地产规定的防护标准,平台周围设置1.5m高活动式、可拆卸的防护栏杆。

六、脚手架的设计计算

本工程1~13#楼4层及以下,14~16#公建一层以及地下室外侧墙脚手架为落地式脚手架,按照落地式脚手架计算标准进行验算。

型钢悬挑架最大悬挑高度为24米,其余高度21米、18米。针对最大悬挑高度24米型钢悬挑脚手架,进行荷载及对水平悬挑梁强度、刚度、稳定性等验算。

卸料平台按照卸料平台计算标准进行跳梁强度、整体刚度、稳定性等验算。

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落地式脚手架计算书

工程参数

搭设参数 搭设高度 立杆纵距 连墙件方式 19.2m 1.2m 二步二跨 0.1163kN/m 冲压钢脚手板,2层 冲压钢脚手板 3kN/m2 辽宁大连市 地基参数 地基土类型 垫板宽度 粘性土 0.3m 地基承载力标准值 垫板长度 120kN/m2 1.2m 水平杆步距 立杆横距 连墙件扣件 安全网 自重标准值 自重标准值 同时施工层数 基本风压 1.8m 0.6m 双扣件 0.01kN/m2 0.3kN/m2 0.16kN/m2 1层 0.4kN/m2 荷载参数(荷载标准值) 立杆承受结构自重 永久荷载 可变荷载 风荷载 脚手板类型 栏杆挡脚板 施工均布活荷载 地区 考虑到钢管锈蚀弯曲等因素,按φ48×3.5钢管计算。

横向水平杆(小横杆)验算

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第6.2.2条第3款规定:

“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。”第6.2.1条第3款规定:“当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时,纵向水平杆应作为横向水平杆的支座,用直角扣件固定在立杆上。”施工荷载的传递路线是:脚手板→横向水平杆→纵向水平杆→纵向水平杆与立杆连接的扣件→立杆,如图:

横向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。

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(一)抗弯强度计算

1、作用横向水平杆线荷载标准值:

qk=(QK+QP1)×S=(3+0.3)×1.2=3.96 kN/m 2、作用横向水平杆线荷载设计值:

q=1.4×QK×S+1.2×QP1×S=1.4×3×1.2+1.2×0.3×1.2=5.472 kN/m 3、考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置(验算弯曲正应力、挠度不计悬挑荷载,但计算支座最大支反力要计入悬挑荷载),最大弯矩:

Mmax=

qlb 8

2

=

5.472×0.6

8

2

= 0.246kN·m

4、钢管载面模量W=5.08cm3

5、Q235钢抗弯强度设计值,查规范表5.1.6得表f=205N/mm2 6、按规范中公式(5.2.1)计算抗弯强度

σ=

Mmax W

=

0.246×10

6

5.08×10

3

= 48.43N/mm

2

〈 205N/mm

2

7、结论:满足要求 (二)变形计算

1、钢材弹性模量:查规范表5.1.6 得E=2.06×105N/mm2 2、钢管惯性矩I=12.19cm4

3、容许挠度:查规范表5.1.8,得[ν]=l/150与10mm 4、按规范中公式(5.2.3)验算挠度

ν=

5qklb 384EI

4

=

5×3.96×600

5

4

4

384×2.06×10×12.19×10

= 0.3mm 〈

600 150

=4与10mm

5、结论:满足要求

纵向水平杆(大横杆)验算

双排架纵向水平杆按三跨连续梁计算,如下图:

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不需要计算抗弯强度和挠度。

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

) =0.5×5.472×0.6(1+ 2

0.2 0.6

) =2.92kN

2

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

)=0.5×3.96×0.6(1+ 2

0.2 0.6

) =2.11kN

2

扣件抗滑承载力验算

水平杆与立杆连接方式采用单扣件,抗滑承载力Rc= 8kN。 纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值=2.92kN〈Rc=8 结论:扣件抗滑承载力满足要求

立杆的稳定性计算

1、分析立杆稳定性计算部位

组合风荷载时,由下式计算立杆稳定性 N Mw

+ ≤f ?A W

N——计算立杆段的轴向力设计值;A——立杆的截面面积;

?——轴心受压构件的稳定系数,应根据长细比λ由《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)附表C取值; W——截面模量;f——钢管的抗压强度设计值;

Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩;

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型钢悬挑式脚手架计算书

本工程悬挑脚手架最高搭设高度为24米,计算采用最高搭设高度(即24米)进行脚手架计算。

工程参数

搭设参数 搭设高度 立杆纵距 连墙件方式 悬挑水平钢梁 钢梁锚固长度 吊拉钢丝绳 24m 1.5m 二步二跨 20a号工字钢 1.5m 采用14mm钢丝绳! 0.1253kN/m 冲压钢脚手板,2层 冲压钢脚手板 2kN/m2 辽宁大连市 水平杆步距 立杆横距 连墙件扣件 钢梁外挑长度 钢梁与楼板锚固钢筋 安全网 自重标准值 自重标准值 同时施工层数 基本风压 1.8m 0.6m 双扣件 1.1m φ18圆钢 0.01kN/m2 0.3kN/m2 0.16kN/m2 1层 0.4kN/m2 荷载参数(荷载标准值) 立杆承受结构自重 永久荷载 可变荷载 风荷载 脚手板类型 栏杆挡脚板 施工均布活荷载 地区 考虑到钢管锈蚀弯曲等因素,按φ48×3.5钢管计算。

横向水平杆(小横杆)验算

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第6.2.2条第3款规定:

“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。”第6.2.1条第3款规定:“当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时,纵向水平杆应作为横向水平杆的支座,用直角扣件固定在立杆上。”施工荷载的传递路线是:脚手板→横向水平杆→纵向水平杆→纵向水平杆与立杆连接的扣件→立杆,如图:

第 21 页 共 55 页

横向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。

(一)抗弯强度计算

1、作用横向水平杆线荷载标准值:

qk=(QK+QP1)×S=(2+0.3)×1.5=3.45 kN/m 2、作用横向水平杆线荷载设计值:

q=1.4×QK×S+1.2×QP1×S=1.4×2×1.5+1.2×0.3×1.5=4.74 kN/m 3、考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置(验算弯曲正应力、挠度不计悬挑荷载,但计算支座最大支反力要计入悬挑荷载),最大弯矩:

Mmax=

qlb 8

2

=

4.74×0.6

8

2

= 0.213kN·m

4、钢管载面模量W=5.08cm3

5、Q235钢抗弯强度设计值,查规范表5.1.6得表f=205N/mm2 6、按规范中公式(5.2.1)计算抗弯强度

σ=

Mmax W

=

0.213×10

6

5.08×10

3

= 41.93N/mm

2

〈 205N/mm

2

7、结论:满足要求 (二)变形计算

1、钢材弹性模量:查规范表5.1.6 得E=2.06×105N/mm2 2、钢管惯性矩I=12.19cm4

3、容许挠度:查规范表5.1.8,得[ν]=l/150与10mm 4、按规范中公式(5.2.3)验算挠度

ν=

5qklb 384EI

4

=

5×3.45×600

5

4

4

384×2.06×10×12.19×10

= 0.2mm 〈

600 150

=4与10mm

5、结论:满足要求

纵向水平杆(大横杆)验算

双排架纵向水平杆按三跨连续梁计算,如下图:

第 22 页 共 55 页

不需要计算抗弯强度和挠度。

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

) =0.5×4.74×0.6(1+ 2

0.2 0.6

) =2.53kN

2

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

)=0.5×3.45×0.6(1+ 2

0.2 0.6

) =1.84kN

2

扣件抗滑承载力验算

水平杆与立杆连接方式采用单扣件,抗滑承载力Rc= 8kN。 纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值=2.53kN〈Rc=8 结论:扣件抗滑承载力满足要求

计算立杆段轴向力设计值N

立杆稳定性计算部位取脚手架底部。 1、脚手架结构自重标准值产生的轴向力 NG1K=Hsgk=24×0.1253=3.01kN

Hs——脚手架高度gk——每米立杆承受的结构自重 2、构配件自重标准值产生的轴向力

NG2K=0.5(lb+a1)la∑Qp1+Qp2la+laHQp3=0.5×(0.6+0.2)×1.5×2×0.3+0.16×1.5×2+1.5×24×0.01=1.200kN

第 23 页 共 55 页

lb——立杆横距;a1——小横杆外伸长度;la——立杆纵距;Qp1——脚手板自重标准值;

Qp2——脚手板挡板自重标准值;Qp3——密目式安全立网自重标准值; H——脚手架高度;

3、施工荷载标准值产生的轴向力总和

∑NQk=0.5(lb+a1)laQk=0.5×(0.6+0.2)×1.5×2×1=1.20kN Qk——施工均布荷载标准值; 4、组合风荷载时立杆轴向力设计值N

N=1.2(NG1K+NG2K)+0.9×1.4∑NQk=1.2×(3.01+1.200)+0.9×1.4×1.20=6.56kN 5、不组合风荷载时立杆轴向力设计值N

N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4∑NQk=1.2×(3.01+1.200)+1.4×1.20=6.73kN

立杆的稳定性计算

组合风荷载时,由下式计算立杆稳定性

N

+ ?A

W Mw

≤f

N——计算立杆段的轴向力设计值;A——立杆的截面面积;

?——轴心受压构件的稳定系数,应根据长细比λ由《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)附表C取值; W——截面模量;f——钢管的抗压强度设计值;

Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩;

Mw=0.9×1.4Mwk=

0.9×1.4ωklah

10

2

其中,la——立杆纵距;h——步距; 风荷载标准值ωk=μz·μs·ω0

ω0——基本风压,取辽宁大连市10年一遇值,ω0=0.4kN/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》(GBJ 9)规定采用,地面粗糙度类别为地面粗糙度A类 近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区。脚手架立杆稳定性计算部位选择立杆底部,计算高度取距地面66.8m, μz取2.2;

μs——脚手架风荷载体型系数,μs=1.3?=1.3×0.8=1.040 ,值大于1.0时,取1.0。 风荷载产生的弯曲压应力:

第 24 页 共 55 页

σw=

Mw W

= 0.9×1.4×μzμsω0lah

10W

0.9×1.4× 2.2×1.0×0.4×1.5×1.8×10

10×5.08×10

3

2

6

2

σw= =106.1 N/mm

2

计算长细比λ:

λ=

l0 i

l0——计算长度,l0=kμh;i——截面回转半径;k——计算长度附加系数,其值取1.155;

μ——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,应按规范表5.3.3采用;立杆横距lb=0.6m,连墙件布置二步二跨,查规范表5.3.3得μ=1.5.h——步距,1.8m

λ=

=197

i 1.58

根据λ的值,查规范附录C表C得轴心受压构件的稳定系数?=0.186。

kμh

=

1.155×1.5×180.0

组合风荷载时,立杆的稳定性计算按规范公式5.3.1-2验算:

N ?A

+

Mw W

=

6.56×10 0.186×489

3

+106.1=178.224N/mm

22

结论:满足要求!

不组合风荷载时,立杆的稳定性计算按规范公式5.3.1-1验算:

N ?A

=

6.73×10 0.186×489

3

=73.99N/mm

22

结论:满足要求!

连墙件计算

(一)脚手架上水平风荷载标准值ωk

连墙件均匀布置,取脚手架最高处受风荷载最大的连墙件计算,高度按85.8m,地面粗糙度A类 近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区。风压高度变化系数μz=2.34

脚手架风荷载体型系数μs=1.3?=1.3×0.8=1.04 ,取值大于1.0时,取1.0。 基本风压取辽宁大连市10年一遇值,ω0=0.4kN/m2 ωk=μz μs ω0= 2.34×1.0×0.4=0.94kN/m2

(二)求连墙件轴向力设计值N

每个连墙件作用面积Aw=2×1.8×2×1.5=10.80m2 N=Nlw+N0=1.4wkAw+3=1.4×0.94×10.80+3=17.21kN

第 25 页 共 55 页

Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值;

N0——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力,双排脚手架N0=3kN; (三)连墙件稳定计算

连墙杆采用钢管时,杆件两端均采用直角扣件分别连于脚手架及附加墙内外侧的短钢管上,因此连墙杆的计算长度可取脚手架的离墙距离,即lH=0.3m,因此长细比

λ=

lH i

=

30.0 1.58

=19 <[λ]=150

根据λ值,查规范附录表C,

?=0.949,

N ?A

=

17.21×10 0.949×489

3

=37.09N/mm <205N/mm

22

满足要求!。

抗滑承载力计算

连墙件采用双扣件连接,抗滑承载力取18kN。 Nl=17.21kN< 18kN

连墙件扣件抗滑承载力满足要求!

悬挑梁计算

悬挑水平梁按照单跨外伸梁计算,外伸端承受上部脚手架立杆传递的集中荷载P作用,支座B为悬挑水平梁与楼板的内锚固点,支座A为建筑物梁板外边缘支承点。进行型钢悬挑梁强度计算时,钢丝绳不作为悬挑支撑结构的受力构件!

第 26 页 共 55 页

单跨外伸梁计算简图

上图中,m =1.1m,l = 1.3m,m1 =0.3m,m2 =0.9m;

悬挑水平梁采用20a号工字钢,截面惯性矩I = 2370.0cm4,截面模量(抵抗矩) W = 237.0cm3,截面积A=35.5cm2;

脚手架立杆传递的集中荷载P=6.73kN;

悬挑水平梁自重荷载q=1.2×35.5×10-4×78.5 =0.334kN/m; 支座反力计算公式

RA?N(2?K2?K1)?RB??N(K2?K1)?ql(1?K2) 2ql(1?K2) 2支座弯矩计算公式

qm2MA??N(m2?m1)?

2C点最大挠度计算公式

VmaxNm2lNm1lmlql2Nm1lNm2l?(1?K2)?(1?K1)?(?1?4K2?3K3)?(2?3K1)(m?m1)?(2?3K2)(m?m2)3EI3EI3EI86EI6EI22 其中 k=m/l=1.1/1.3=0.846,kl=ml/l=0.3/1.3=0.231,k2=m2/l=0.9/1.3=0.692 经计算,支座反力 RA = 20.412kN,支座反力 RB = -6.150kN,最大弯矩 Mmax = 8.278kN.m

(一)悬挑梁抗弯强度计算

σ

Mmax 1.05×W

=

8.278×106 1.05×237.0×10

3

=33.265 < 205 N/mm2

第 27 页 共 55 页

结论:抗弯强度满足要求! (二)悬挑梁挠度计算

计算最大挠度 Vmax =1.322mm,容许挠度1100×2/250=8.8mm。 Vmax= 1.322mm< 8.8mm。

结论:挠度计算满足要求!

悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用:20a号工字钢

(一)求均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数?b

根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录表B.2,?b=2.0

当?b >0.6的时候,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B.1-2式

?b =1.07-

0.282 ?b

=0.929

最终取?b=0.929 (二)整体稳定验算

根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)4.2.2式,整体稳定验算应按下式计算:

??σ=

M?[f] ?bW8.278×106 0.929×237.0×10

3

=37.598 < 205N/mm2

M-绕强轴作用的最大弯矩,W-梁截面模量 结论:满足要求!

悬挑梁钢丝绳计算

(一)钢丝绳的轴力计算

将钢丝绳作为悬挑支撑结构的受力构件,其计算简图如下:

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6.736.73q=0.334kN/m计算简图(kN)

1509500.61813000.004-0.396 弯矩图(kN.m) -1.0968.018.001.270.00-0.051.070.690.26-5.66-5.76 剪力图(kN) 经计算,从左到右各支座力分别为: Ra=8.063kN,Rb=6.456kN,Rc=-0.258kN 钢丝绳的轴力按下式计算: sina=

Ru=

lhl1?lh22=3/3.15=0.952

=

8.063

=8.470KN

第 29 页 共 55 页

RA

sina 0.952

(二)选择钢丝绳

钢丝绳破断拉力不得小于其所受轴力×安全系数,取安全系数为8, 则钢丝绳最小破断拉力=8.470×8=67.8KN

依据规范《GB/T 20118-2006 一般用途钢丝绳》,钢丝绳选择6×19,公称抗拉强度1670Mpa。

钢丝绳直径应不小于12mm,其破断拉力为:73.8KN。 (三)钢丝绳的拉环强度计算

钢丝绳的轴力RU作为拉环的拉力N,为8.470KN。 钢丝绳拉环的强度计算公式为

??NN??[f] A?d24其中 [f] 为拉环受力的单肢抗剪强度,取[f] = 125N/mm2; 钢丝绳拉环最小直径

d=

N×4 π[f]

=

8470.000×4 3.1415×125

=9mm

钢丝绳拉环最小直径为9mm。

悬挑梁锚固段与楼板连接计算

悬挑梁与楼板锚固处作法如下图:

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(一)预埋件强度计算

计算悬挑梁与楼板锚固件强度时,钢丝绳不作为悬挑支撑结构的受力构件,经计算RC=6.150kN;

按照《混凝土结构设计规范GB50010-2002》10.9.8条规定,每个吊环按两个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2,预埋圆钢直径18mm,强度计算如下:

σ=

N A

= N

2πd 4

2

=

6150.000 2×3.142×182

4

=12.08 <[f]=50N/mm

2

满足要求!

(二)预埋件在混凝土楼板内锚固长度计算

预埋件与混凝土的容许粘接强度,按照《混凝土结构设计规范GB50010-2002》表4.1.4,计算中取1.43N/mm2;

h≥

N πd[ft]

=

6150.000 3.142×18×1.43

=76.04mm

经计算,圆钢预埋件锚固深度必须大于76.04mm。另外必须满足构造要求,按照《混凝土结构设计规范GB50010-2002》10.9.8条规定,预埋件埋入混凝土的深度不小于30d,并应焊接或绑扎在钢筋骨架上,应伸入楼板钢筋网下。

第 31 页 共 55 页

转角斜向悬挑梁的受力计算

20a号工字钢1.51.50.6

悬挑梁的截面惯性矩I = 2370.0cm4,截面抵抗矩W =237.0cm3,截面积A = 35.5cm2。 脚手架立杆作用在悬挑梁上的集中荷载 P=6.73kN;由于转角处立杆受力较大,按立杆受荷面积计算,内立杆作用集中荷载=8.08KN,外立杆作用集中荷载=9.42KN。

悬挑梁自重荷载 q=1.2×35.5×0.0001×78.500 = 0.334 kN/m;

由于转角处悬挑梁锚固长度较短,达不到规范要求,按简支考虑。此处悬挑梁端头必须设置钢丝绳吊拉,将钢丝绳作为悬挑结构的主要受力构件。

第 32 页 共 55 页

0.61.51.59.428.08q=0.334kN/m

10012730.002计算简图(kN)

悬挑梁弯矩图(kN.m) -2.3452.912.620.00-0.03 悬挑梁剪力图(kN) 支座反力从左到右各支座力分别为:N1=12.36kN;N2=5.60kN; 最大弯矩 Mmax=2.345kN.m;跨中挠度 Vmax=0.063mm (一)抗弯强度计算:

悬挑梁抗弯强度设计值[f] (N/mm2) = 205N/mm2;; 悬挑梁弯曲应力按下式计算:

Mmax γx W

+ N A

=

2.345×106 1.05×237.0×103

+ 5.244×103 35.5×102

=10.901 < 205 N/mm2

-5.46-5.60 其中 γx -- 截面塑性发展系数,取1.05;

第 33 页 共 55 页

结论:满足要求! 转角处钢丝绳计算 (一)钢丝绳的轴力计算

sina=

lhl1?lh22=3/3.26=0.920

钢丝绳的轴力按下式计算:

Ru=

RA sina

=

12.361 0.920

=13.436KN

(二)选择钢丝绳

钢丝绳破断拉力不得小于其所受轴力×安全系数,取安全系数为8, 则钢丝绳最小破断拉力=13.436×8=107.5KN

依据规范《GB/T 20118-2006 一般用途钢丝绳》,钢丝绳选择6×19,公称抗拉强度1670Mpa。

钢丝绳直径应不小于15mm,其破断拉力为:115.4KN。 (三)钢丝绳的拉环强度计算

钢丝绳的轴力RU作为拉环的拉力N,为13.436KN。 钢丝绳拉环的强度计算公式为

??NN??[f] A?d24其中 [f] 为拉环受力的单肢抗剪强度,取[f] = 125N/mm2; 钢丝绳拉环最小直径

d=

N×4 π[f]

=

13436×4 3.1415×125

=12mm

钢丝绳拉环最小直径为12mm。

第 34 页 共 55 页

型钢悬挑式卸料平台计算书

工程参数

(一)荷载参数

脚手板类别:冲压钢脚手板,脚手板自重标准值(kN/m2):0.3;

栏杆、挡板类别:木脚手板,栏杆、挡板脚手板自重标准值(kN/m2):0.17; 施工人员等活荷载(kN/m2):2,最大堆放材料荷载(kN):10; (二)悬挑参数

水平梁拉结点距悬挑端距离(m):0.2;上部拉接点与水平梁的垂直距离(m):3; 钢丝绳安全系数K:10;预埋件的直径(mm):18。

主梁槽钢型号:16a号槽钢 槽口水平[;次梁槽钢型号:16a号槽钢 槽口水平[; 水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):3.5,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):1.3; 平台计算宽度(m):2.5。

次梁的验算

次梁选择16a号槽钢,槽口水平[ ,其截面特性为:

面积 A= 21.95cm2,截面惯性距 I= 866.2cm4,截面模量 W= 108.3cm3,回转半径 i=6.28 cm,截面尺寸:b= 63.0mm,h=160.0 mm,t=10.0 mm。 (一)荷载计算

自悬挑端始,第2个次梁的受力面积最大,受力宽度为左右间距的一半,为2.200/2+1.300/2=1.750m,取此次梁进行验算。

1、脚手板的自重标准值:本例采用冲压钢脚手板,标准值为0.3kN/m2; q1 =0.3× 1.750= 0.525kN/m;

2、施工人员等活荷载为2kN/m2:

q2 =2×1.750=3.500 kN/m;

3、槽钢自重荷载 q3= 21.95×0.0001×78.5=0.172kN/m;

经计算得到 静荷载设计值 q = 1.2×(q1+q2+q3) = 1.2×(0.525+3.500+0.172)

= 5.036kN;

经计算得到 活荷载设计值 P = 1.4×10=14.000 kN。

第 35 页 共 55 页

(二)内力验算

内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下:

2

最大弯矩M的计算公式为:

Mmax =

ql 8

+ Pl 4

= 5.036×2.5

8

2

+

14.000×2.5

4

= 12.684kN.m;

(三)抗弯强度验算

次梁应力:

σ =

Mmax γx W

12.684×10 1.05×108.3

3

= 111.542N/mm <[f]=205.000 N/mm

22

其中 γx -- 截面塑性发展系数,取1.05;

[f] -- 钢材的抗压强度设计值; 结论:满足要求! 1、整体稳定性计算

1、求均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数?b 根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B.3

?b?570bt235 ?L1hfy?b =

570×63.0×10.0 2500.0×160.0

× 235 235

=0.898

h、b、t -- 分别为槽钢截面的高度、翼缘宽度和平均厚度。 fy ―― 钢材的屈服强度或屈服点。

当?b >0.6的时候,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B.1-2式

?b =1.07-

0.282 ?b

=0.756

最终取?b=0.756 2、整体稳定验算

根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)4.2.2式,整体稳定验算应按下式计算:

??M?[f] ?bW第 36 页 共 55 页

σ=

12.684×106 0.756×108.3×103

=154.919 <205N/mm2

M-绕强轴作用的最大弯矩 W-按受压纤维确定的梁毛截面模量 结论:满足要求!

主梁的验算

悬挑水平主梁按照带悬臂的连续梁计算,A为外钢丝绳拉结点,B、C为与楼板的锚固点。根据现场实际情况和一般做法,卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。

主梁选择16a号槽钢,槽口水平[,其截面特性为: 面积 A=21.95cm2; 惯性距 Ix=866.2cm4; 转动惯量 Wx=108.3cm3; 回转半径 ix=6.28cm;

截面尺寸,b=63.0mm,h=160.0mm,t=10.0mm; (一)荷载验算

1、栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用木脚手板,标准值为0.17kN/m; Q1 = 0.17kN/m;

2、悬挑梁自重荷载 Q2=21.95×0.0001×78.5=0.172kN/m

静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.17+0.172) = 0.4104kN/m; 次梁传递的集中荷载取次梁支座力

P1=1.2×(0.3+2)×1.100×2.5/2+1.2×0.172×2.5/2=4.053kN

P2=1.2×(0.3+2)×1.750×2.5/2+1.2×0.172×2.5/2+1.4×10/2=13.296kN

(二)内力验算

水平钢梁的锚固长度=1.3m; 水平钢梁的悬挑长度=3.5m;

钢丝绳拉结点距悬挑端距离L1=0.2m;

第 37 页 共 55 页

4.0513.30q=0.4104kN/m计算简图(kN)

20033006.16613002.9970.819-6.949水平悬挑梁弯矩图(kN.m)

4.295.013.474.48-4.05-4.14水平悬挑梁剪力图(kN) 经过连续梁的计算得到: 支座反力从左到右各支座力分别为: N1=8.430kN

-9.82-10.36第 38 页 共 55 页

N2=15.366kN N3=-4.477kN

最大弯矩 Mmax=6.949kN.m; 最大变形 Vmax=2.945mm,在第1跨. (三)抗弯强度计算

水平悬挑梁的抗弯强度设计值[f] (N/mm2) = 205N/mm2;; 水平悬挑梁的弯曲应力按下式计算:

Mmax γx W

N A

=

6.949×106 1.05×108.3×10

3

+ 9.273×103 21.95×10

2

=65.334 < 205 N/mm2

其中 γx -- 截面塑性发展系数,取1.05;

结论:满足要求!

1、整体稳定性计算

1、求均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数?b 根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B.3

?b?570bt235 ?L1hfy?b =

570×63.0×10.0 3500.0×160.0

× 235 235

=0.641

h、b、t -- 分别为槽钢截面的高度、翼缘宽度和平均厚度。 fy ―― 钢材的屈服强度或屈服点。

当?b >0.6的时候,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B.1-2式

?b =1.07-

0.282 ?b

=0.630

最终取?b=0.630 2、整体稳定验算

根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)4.2.2式,整体稳定验算应按下式计算:

??M?[f] ?bWσ=

6.949×106 0.630×108.3×103

=101.848 <205N/mm2

M-绕强轴作用的最大弯矩 W-按受压纤维确定的梁毛截面模量 结论:满足要求!

第 39 页 共 55 页

钢丝绳的受力计算

(一)钢丝拉绳的轴力计算

sina=

lhl1?lh22=3/4.46=0.673

钢丝拉绳的轴力按下式计算:

Ru=

RA sina

=

8.430 0.673

=12.526KN

(二)钢丝拉绳的容许拉力按照下式计算:

[Fg]=

αFg K

[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN); Fg-- 钢丝绳最小破断拉力(kN); K -- 钢丝绳使用安全系数。 钢丝绳最小破断拉力:

Fg≥[Fg]× K=12.526×10=125.3KN

依据规范《GB/T 20118-2006 一般用途钢丝绳》,钢丝绳选择6×37,公称抗拉强度1670Mpa, 钢丝绳直径应不小于16mm,其破断拉力为:136.4KN。 (三)钢丝拉绳的拉环强度计算

钢丝拉绳的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为12.526KN。 钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为

??NN??[f] A?d24其中, [f]为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8所述在物件的自重标准值作用下,每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2,故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2;所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径

2π[f] 3.1415×50×2

所需要的钢丝拉绳的拉环最小直径为13mm。 d=

N×4

=

12526.000×4

=13mm

水平梁锚固段与楼板连接的计算

(一)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:

第 40 页 共 55 页

水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=4.477kN; 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:

??NN??[f] 2A2?d4其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范GB50010-2002》10.9.8条规定:吊环应采用HPB235级钢筋制作,严禁使用冷加工钢筋。吊环埋入混凝土的深度不小于30d,,并应焊接或绑扎在钢筋骨架上,在构件的自重标准值作用下,每个吊环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/ mm2。取[f] = 50N/mm2; 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径

d=

N×4 2π[f]

=

4477.000×4 2×3.1415×50

=7.55mm

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。

(二)水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度计算如下:

楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度h计算公式:

h?N ?d[ft]其中 N -- 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N =4.477kN; d -- 楼板螺栓的直径,d = 18mm

[ft] -- 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,按照《混凝土结构设计规范GB50010-2002》表4.1.4,计算中取1.43N/mm2;

h≥

N πd[ft]

=

4477.000 3.1415×18×1.43

=55.37mm

经过计算得到楼板螺栓锚固深度 h 要大于55.37mm。

(三)水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算如下:

N?(b?2?d24)fcc

其中 N -- 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向压力,N =15.366kN; d -- 楼板螺栓的直径,d = 18mm;

b -- 楼板内的螺栓锚板边长,b=5×d=5×18=90mm;

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fcc -- 混凝土的局部挤压强度设计值,砼标号为:C30,按照《混凝土结构设计规范GB50010-2002》表4.1.4,计算中取0.950fc=0.95×14.3=13.59N/mm2;

(b2-

πd

2

4

)fcc=(902-

3.1415×18

2

4

)13.59=106.62kN

N=15.366KN < 106.62KN

结论:楼板混凝土局部承压计算满足要求!。

第 42 页 共 55 页

七、检查验收

7.1 脚手架搭设必须遵照执行以下现行规范及规程:

1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130); 2、《建筑施工安全检查标准》(JGJ 59); 3、《密目式安全立网》(GB 16909); 4、《安全网》(GB 5725); 5、《安全帽》(GB 2811); 6、《安全带》(GB 6095);

7、《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ 33)。

7.2 架体步距、跨距、横距应符合设计要求,垂直度应符合规范要求。

7.3 首层平网从挑架层开始设置,施工操作层下方必须设一道层间平网,非施工操作层每三层至少设一道,且不超过10m。

7.4 每搭完一步脚手架后,应按要求校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。 7.5 脚手架在下列阶段进行检查和验收: 1、悬挑梁安装完成后,上部架体搭设前; 2、作业层上施加荷载施工前; 3、每搭设完10~13米高度后; 4、达到设计高度后;

5、遇有六级大风和大雨后,寒冷地区开冻后; 6、停用超过一个月。

7.6 脚手架使用中,应定期检查项目: 1、杆件的设置和连接是否符合构造要求; 2、悬挑梁是否松动,立杆是否悬空; 3、荷载是否超限; 4、拉结件是否牢固可靠; 5、扣件螺栓是否松动;

6、立杆沉降与垂直度的偏差是否符合规范要求; 7、安全防护措施是否符合要求。

7.7 密目网在使用中至少每周进行一次检查,当发现下列情况时应及时进行修理或更

第 43 页 共 55 页

换:

1、严重的变形或磨损; 2、断裂或破洞; 3、霉变; 4、系绳松脱;

5、搭接处脱开。

八、安全措施

8.1 脚手架的构架、结构、拉结件等必须进行设计,复核其承载力,制定完整的脚手架搭设、使用和拆除施工方案。

8.2 脚手架的作业人员必须佩戴安全帽、安全带,穿防滑鞋。

8.3 当有六级或六级以上大风和雾、雨、雪、冰雹天气时应停止脚手架搭设与拆除作业,并应将积水、冰、霜、雪、雹清扫干净后再施工,作业时应有防滑措施。暴风雪及台风暴雨后,应对高处作业安全设施逐一加以检查,发现有松动、变形、损坏或脱落等现象,应立即修理完善。

8.4脚手架应有可靠的安全防护设施,按照相关规定沿着脚手架外围搭设一道水平安全网。

8.5 防护栏杆必须自上而下用安全立网封闭

8.6 施工作业场所有坠落可能的物件,应一律先行撤除或加以固定。

8.7 脚手架不得作为材料堆放场,其上只能堆放少量的物料,且应堆放平稳,不妨碍通行和装卸。

8.8 工具应随手放入工具袋;作业中的走道、通道板和登高用具,应随时清扫干净;拆卸下的物件应及时清理运走,不得任意乱置或向下丢弃。传递物件禁止抛掷。 8.9 在脚手架上进行电、气焊作业,必须有防火措施和专人看管。

8.10搭设和拆除脚手架时,地面应设围拦和警示标志,并派人专人看守,严禁非操作人员入内。

8.11 脚手架若在相邻建筑物、构筑物或塔吊防雷装置的保护范围内 (60°),就不必设防雷装置,否则应按照下表的规定确定是否安装防雷装置。

施工现场内机械设备需安装防雷装置的规定 地区年平均雷暴日(天) 第 44 页 共 55 页

机械设备高度(m) ≤15 15~40 40~90 >90及雷害特别严重的地区 >50 >32 >20 >12

8.12 钢管下料和工字钢悬挑梁锚固焊接时,应配备灭火器,以防发生火灾。

九、脚手架拆除

9.1 拆除顺序及措施

1、拆除现场必须设警戒区域,张挂醒目的警戒标志。警戒区域内严禁非操作人员通行或在脚手架下方继续组织施工。地面设2名监护人员,监护人员必须履行职责。高层建筑脚手架拆除,应配备良好的通信装置。

2、仔细检查吊运机械,包括索具是否安全可靠。吊运机械不允许搭设在脚手架上,应另行设置。

3、建筑内不允许向外伸挑任何物件。

4、拆除人员进入岗位以后,先进行检查,加固松动部位,清除步层内留的材料、物件及垃圾块。所有清理物应安全输送至地面,严禁从高处抛掷。同时本着先绑后拆,后绑先拆的原则,按层次自上而下的进行,严禁上下同时作业。

5、按搭设的反程序进行拆除,即安全网一竖挡笆一防护栏杆一搁栅斗斜拉杆一连墙杆一大横杆一小横杆一立杆。

6、不允许分立面拆除或上、下二步同时拆除(踏步式), 分段拆除高差不大于二步。认真做到一步一清,一杆一清。

7、所有连墙杆、斜拉杆、隔排措施,登高措施必须随脚手架步层拆除,同步进行下降,不准先行拆除。

8、所有杆件与扣件,在拆除时应分离,不允许杆件上附着扣件输送地面,或两杆同时拆下输送地面。

9、所有桥板拆除,应自外向里竖立、搬运,防止自里向外翻起后,板面垃圾物件直接从高处坠落伤人。

10、脚手架内必须使用电焊气割工艺时,应严格按照国家特殊工种的要求和消防规定执行。应增派专职人员,配备料斗(桶),防止火星和切割物溅落。严禁无证动用焊割工具。

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11.当日完工后,应仔细检查岗位周围情况,如发现留有隐患的部位,应及时进行修复或继续完成至一个程序、一个部位的结束,方可撤离岗位。

12、拆下的脚手架、桥板、钢管、扣件、钢丝绳等材料,应及时向下传递或用绳吊下,避免在未拆除架体上堆放,同时严禁向下投仍。

13、输送至地面的所有杆件、扣件等物件,应按类堆放整理。 9.2 注意事项

1、操作人员必须严格按照操作顺序及拆除方案内容进行拆除作业,并做好安全技术交底工作。

2、脚手架拆除过程中设专人对脚手架眼等施工洞口进行堵洞维修,脚手架拆除人员应配合其施工维修。

3、如遇强风、雨、雪等特殊气候,不应进行脚手架的拆除。夜间实施拆除作业,应具备良好的照明设备。

十、脚手架安全施工技术与管理措施

1.构配件安全技术管理措施

1、钢管

(1)脚手架钢管采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T 13793)中规定的3号普通钢管,其质量符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T 700)中Q235-A级钢的规定;

(2)钢管有严重锈蚀、压扁或裂纹的不得使用。脚手架钢管的尺寸、表面质量和外形应符合规范规定; (3)钢管上严禁打孔。 2、扣件

(1)扣件式钢管脚手架采用可锻铸铁制作的扣件,其材质符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB 15831)的规定;

(2)禁止使用有脆裂、变形、滑丝等现象的扣件。

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(3)扣件的紧固程度不应小于40N·m,且不应大于65N·m。在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时,不得发生破坏。

3、脚手板

木脚手板应采用杉木或松木制作,每块质量不大于30kg。其材质应符合现行国家标准《木结构设计规范》(GB 50005-2003)中Ⅱ级材质的规定。脚手板厚度不小于50mm,两端应各设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道。

4、连墙件

连墙件采用钢管,其材质符合现行国家标准《碳素钢结构》(GB/T 700)中Q235-A级钢的要求。

2.脚手架搭设安全技术管理措施

1、脚手架搭设与拆除人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》GB 5036考核合格的专业架子工。上岗人员定期体检,合格者方可持证上岗。

2、搭设脚手架人员必须戴安全帽,系安全带,穿防滑鞋。

3、作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载。不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上;严禁悬挂起重设备。

4、当有六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气时停止脚手架搭设与拆除作业。雨、雪后上架作业有防滑措施,并扫除积雪。

5、不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业,否则应采取安全措施,并报主管部门批准。

6、临街搭设脚手架时,外侧应有防止坠物伤人的防护措施。 7、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。

8、搭拆脚手架时,划出工作标志区,地面设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内,统一指挥、上下呼应、动作协调,严禁在无人指挥下作业。

9、脚手架的基础做到不积水、不沉陷,悬挑架楼层的混凝土必须达到设计强度的75%以上才能进行悬挑架施工。

10、脚手架及时与结构拉结或采取临时支顶,以保证搭设过程安全。未完成的脚手架在每日收工前,一定要确保架子稳定。

11、脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设的高度不得超过相邻连墙件以上两

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步。

12、当作业层高出其下连墙件3m以上,且其上尚无连墙件时应采取适当的临时抛拉措施。

13、定期检查脚手架,发现问题和隐患,在施工作业前及时维修加固,以达到坚固稳定,确保施工安全。

3.脚手架拆除安全技术管理措施

1、在脚手架使用期间,严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆,连墙件。

2、拆架前,全面检查待拆脚手架,根据检查结果,拟订出作业计划,报请批准,进行技术交底后才准备工作。

3、架体拆除前,必须察看施工现场环境,包括外脚手架、地面的设施等各类障碍物、连墙杆及被拆除架体各附件、电器装置情况,凡能提前拆除的尽量拆除掉。

4、拆除时应划出作业区,周围设绳绑围栏或树立警示标志,地面设专人围护,禁止非作业人员进入。

5、拆除时统一指挥、上下呼应、动作协调,当解开与另一人有关的扣件时必须先告诉对方并得到允许,以防坠落伤人。

6、拆架时不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。 7、每天拆架下班时,不应留下隐患部位。

8、连墙件应在位于其上的全部可拆杆件都拆除之后才能拆除。

9、在拆除过程中,凡松开连接的杆、配件应及时拆除运走,避免误扶、误靠已松脱的杆件。拆除的杆、配件严禁向下抛掷,应吊至地面,同时做好配合协调工作,禁止单人进行拆除较重杆件等危险性作业。

10、所有杆件和扣件在拆除时分离,不准在杆件上附着扣件或两杆连着送至地面。 11、所有的脚手板,应自外向里竖立搬运,以防止脚手板和垃圾物从高处坠落伤人。

12、拆除的零配件要装入容器内,用吊篮吊下;拆下的钢管要绑扎牢靠,双点起吊,严禁从高空抛掷。

13、上架子作业人员上下均应走人行梯道,不准攀爬架子。

14、脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改,如需作局部拆改时,须经项目部技

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术人员同意后由架子工操作。

15、不准利用脚手架吊运重物;作业人员不准攀登架子上下作业面;不准推车在架子上跑动;塔吊起吊物体时不能碰撞和拖动脚手架。

16、不得将模板支撑、泵送混凝土及砂浆的输送管等固定在脚手架上,严禁任意悬挂起重设备。

17、要保证脚手架体的整体性,不得与施工电梯架子等一并拉结,不得截断架体。

4.防雷避电措施

本工程脚手架接地、避雷措施执行《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ 46-2005)标准。

工程采用避雷针与大横杆连通、接地线与整栋建筑物楼层内避雷系统连成一体的措施。每栋单体楼架顶设置4根避雷针,避雷针采用φ12镀锌钢筋制作,高度1.5m,设置在脚手架四角立杆上,并将所有最上层的大横杆全部连通,形成避雷网络。接地线采用40×4的镀锌扁钢,将立杆分别与建筑物楼层内的避雷系统连成一体。接地线的连接牢靠,与立杆连接采用2道螺栓卡箍连接,螺钉加弹簧垫圈以防止松动,并保证接触面积不小于10mm2,将表面的油漆及氧化层清除干净,露出金属光泽并涂以中性凡士林。接地线与建筑物楼层内避雷系统的设置按脚手架的长度不超过50m设置一个,位置尽量避免人员经常走动的地方,以避免跨步电压的危害,防止接地线遭机械破坏。两者的连接采用焊接,焊接长度大于2倍的扁钢宽度。焊完后再用接地电阻测试仪测定电阻,要求冲击电阻不大于10Ω,同时注意检查与其他金属物或埋地电缆之间的安全距离不小于3m,以避免发生击穿事故。

5.脚手架安全防护

1.落地式、悬挑式脚手架安全防护:脚手架外侧满挂阻燃密目安全网进行全封闭;安全网张挂应平整、牢固,有破损、污渍应及时更换;脚手架钢管表面刷黄色油漆,剪刀撑和挡脚板表面刷红白相间安全警示色。

脚手架挡脚板设置标准按照远洋安全文明施工标准执行。 2.卸料平台安全防护:

卸料平台周围须设置不低于1.5m高防护栏杆,栏杆内侧用竹胶板等硬质材料进行封闭防护;防护栏杆以及竹胶板外侧底部18cm以下刷红白相间安全警示色(两色长度均为40cm)

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3.临边安全防护

楼层临边防护应设置两道防护栏杆,第一道栏杆高度120cm,第二道高度60cm;立杆应采用1.5m脚手架钢管,等距均匀设置,间距不大于2m;防护栏杆内侧满挂密目网或设置高度为18cm的挡脚板(当构筑物临主干道或处在繁华区域或毗邻前期业主物业时,临边防护均应采用张挂密目网方式进行封闭);防护栏杆、挡脚板均应刷红白相间安全警示色。

4.楼梯边安全防护:楼梯边防护栏杆(也可用钢筋代替,钢筋为直径不低于16mm的螺纹钢)应搭设两道栏杆形式,第一道栏杆高度120cm,第二道高度60cm,立杆间距不大于2m;防护栏杆刷红白相间(两色长度均为40cm)安全警示色。

施工单位应当按照施工总平面布置图设置各项临时设施,堆放大宗材料、成品、半成品和机具设备,不得侵占场内道路及安全防护设施。

5.施工电梯安全防护

施工电梯首层梯笼周边2.5m范围内应设置二道防护栏杆(第一道120cm,第二道60cm),防护栏杆刷红白相间安全警示色(两色长度均为40cm);电梯首层入口搭设安全通道防护棚(执行第6项第四条安全通道搭设方式);楼层停靠平台两侧应采用二道防护栏杆进行防护(第一道120cm,第二道60cm),立杆内侧满挂密目安全网;平台防护门为定型防护门或钢筋焊接防护门,统一喷涂红白相间安全警示色。

十一、脚手架应急救援预案

本工程用地面积46300平方米,总建筑面积约138227平方米,其中地下室面积约为32873平方米,场地基本呈矩形,共17个建筑单体,地上高层13栋。

本工程1~13#楼4层及以下,14~16#公建一层以及地下室外侧墙脚手架为落地式脚手架, 1~13#楼5层及以上为型钢悬挑式脚手架

由于本工程建筑面积大,施工工期长(600余天),为保证出现紧急情况时,能最大限度地减少或消除由于可能发生的施工生产事故、安全意外所造成的损失,避免或减少可能伴随的职业健康、环境安全影响,特制定本预案。 本预案跟据远洋地产东北区域事业部安全管理手册编制。 1、应急处置基本原则

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/w04r.html

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