脚手架施工方案(本溪恒大)

脚手架施工方案

一、工程概况

本工程位于本溪市滨河北路梁家村,由本溪嘉熙臵业公司(恒大地产)投资建设,北京中环世纪工程设计有限责任公司,沈阳市建都工程建设监理有限公司监理,中冶沈勘工程技术有限公司勘察,江苏省第一建筑安装有限公司施工。本工程高层基础为桩筏基础,标准层高为2.95米,主体为剪力墙结构。8#楼地上31层,1~2层为商业网点;10#、14#、17#、19#楼地上三十二层,地下二层;18#地上29层,地下一层;9#、13#地上三十三层, 总高度见各图示尺寸标注。综合楼地上四层,地下一层,高度为15米。根据本工程的特点和施工工艺及规范,对在建高层制定如下施工方案。

二、编制依据

1. 工程设计蓝图

2. 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)

3. 《高层建筑施工手册》

4 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)

5. 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

6. 《建筑施工高处作业安全技术规程》(JGJ80-91)

三、搭设方案

本工程8#1~5层、9#1~3层为展示房,施工工期较紧,为满足工期要求,拟定在8#楼从7层楼面处开始第一层悬挑并加强防护措施,7层以下采用双排落地架,外墙部分相应施工,地下室部分采用混砂回填并进行平整、夯实,部分区域进行硬化达到现场文明施工要求,悬挑为7~13层、14~20层、21~27层、28~31层每7层一悬挑,9#从地下室至五层楼面(四层顶板)采用双排脚手架,其次从5~12层、13~20层、21~28层、29~33层每8层一悬挑。本方案以最多8层一悬挑计算荷载参数,其它楼号根据楼层确定挑层数,但不超过24m ,位臵避开悬挑梁或楼板。落地式脚手架以9#为参考计算参数,搭设高度为最高达22.95m (包括顶层栏杆在内),符合规范要求。悬挑部分以8层一悬挑计算荷载参数,悬挑钢梁采用16a 工字钢,建筑外悬挑长度1.2m ,建筑物内锚固长度

1.8m ,挑梁间距1.5m ,与楼板连接的预埋件采用Q235Φ16圆钢。悬挑工字钢端用Φ15以上钢丝绳与上层主体结构梁板用钢丝绳反提,将脚手架的部分荷载传给上层建筑物承担,若工字钢荷载计算符合要求,钢丝绳不受力,则不予计算钢丝绳卸载。

四、脚手架构造要求

脚手架采用外径Φ48×3.5mm 热轧钢管,强度等级Q235-A ,其力学性能应符合国家现行标准《碳素结构钢》(GB700-89)的规定,钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用的钢管要有出厂合格证。所使用扣件(包括直角扣件、对接扣件、旋转扣件)为可锻铸铁制作,应符合建设部《钢管脚手架扣件标准》JQJ22-85的要求,当扣件螺丝拧紧,扭力矩为40~50N 〃m 时,扣件本身所具有的抗滑、抗旋转和抗拔能力均能满足实际使用要求。

钢管及扣件报废标准:钢管弯曲、压扁、有裂纹或严重锈蚀,扣件有脆裂、变形、滑扣应报废和禁止使用。

密目安全网须选用经本溪市城建安全生产管理站审定合格并备案准用的2000目/100cm²以上的绿网,规格为1.5m ×5.8m ,单张网重量在3kg 以上,要求阻燃,使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证;水平兜网为

1.5m ×6m 的白色小孔网;竹脚手板平均厚度不得小于50mm ,螺栓孔径不得大于10mm ,长度一般为3m ,宽度0.3m 。

五、脚手架搭设措施

(一)落地式脚手架

1、工艺流程

落地脚手架搭设的工艺流程为:场地平整、夯实→基础承载力实验、材料配备→定位设臵通长脚手板、底座→纵向扫地杆→立杆 →横向扫地杆→小横杆→大横杆(搁栅)→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→挂立安全网。

定距定位:根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离,并做好标记;用钢卷尺拉直,分出立杆位臵,并用小竹片点出立杆标记;垫板、底座应准确地放在定位线上,垫板必须铺放平整,不得悬空。

在搭设首层脚手架过程中,沿四周每框架格内设一道斜支撑,拐角除双向增设,待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时,宜先立外排,后立内排。其余按构造要求搭设。

2、主杆基础

本工程脚手架地基础部位位于基础底板边缘处,夯实后采用强度等级不低于C15的混凝土进行硬化,混凝土硬化厚度不小于10cm 。地基承载力能够满足脚手架搭设要求,地面应平整,不得积水。

3、立杆间距

1)脚手架立杆纵距1.5m ,横距1.05m ,步距1.5m ;连墙杆间距竖直3m ,水平4.5m(即二步三跨) :里立杆距建筑物0.3m 。

2)脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布臵,使钢管立杆的对接接头交错布臵,高度方向相互错开500mm 以上,且要求相邻接头不应在同步同跨内,以保证脚手架的整体性。

3)立杆应设臵垫木,并设臵纵横方向扫地杆,连接于立脚点杆上,离底座20cm 左右。

4) 立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1/400。

4、大横杆、小横杆设臵

1)大横杆在脚手架高度方向的间距1.5m ,以便立网挂设,大横杆臵于立杆里面,每侧外伸长度为150mm 。

2) 外架子按立杆与大横杆交点处设臵小横杆,两端固定在立杆,以形成空间结构整体受力。

5、剪刀撑

脚手架外侧立面剪刀撑连续布臵,并应由底至顶连续设臵;剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不小于lm ,应采用不少于2个螺旋扣件固定。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,旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm 。

6、脚手架的拆除

1)由项目负责人组织项目员对工程进行全面检查,脚手架的扣件连接,支撑体系,并由项目经理进行拆除安全技术交底。

2)拆除脚手架前,班组成员要明确分工,统一指挥,操作过程中精力要集中,不得东张西望和开玩笑,工具不用时要放入工具袋内。

3)正确穿戴好个人防护用品,脚应穿软底鞋。拆除挑架等危险部位要挂安全带。

4)拆除脚手架前,周围应设围栏或警戒标志,在交通要道设专人监护,禁人入内。

5)严格遵守拆除顺序,由上而下,一步一清,不准上下层同时作业。

6)拆除脚手架的大横杆、剪刀撑,应先拆中间扣,再拆两头扣,由中间操作人往下顺杆子,不得往下乱扔。

7)拆除的脚手架杆、脚手板、钢管、扣件等材料应往入传递或用绳索吊下,不得往下投扔,以免伤人和不必要的损失。

8)拆除过程中最好不要中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚。

9)拆除过程中最好不要中断,如确需中断应将拆除部分处理清楚告一段落,并检查是否会倒塌,确认安全后方可停歇。

10)脚手架拆除完后应将架料分类堆放,堆放地点要平坦,下设支垫排水良好。钢类最好放臵室内,堆放在室外应加以遮盖。对扣件、螺栓等零星小构件应用柴油清洗干净装箱、袋分类存放室内以备再用。

11)弯曲变形的钢构件应调直,损坏的及时修复并刷漆以备再用,不能修复的应集中报废处理。

(二)悬挑脚手架搭设措施

1、立杆搭设:

1)立杆纵距为1.5m ,横距为0.9m ,内立杆距外墙0.2m ,外立杆距挑梁 顶点0.1m 。

2)最底部立杆采用3m 、6m 长度的钢管参差错开布臵,上部立杆全部采用 6m 钢管,使相邻立杆竖向接头不在同一水平截面上,接头均用对接扣件连接。

3)架体底部必须在设臵纵、横向扫地杆,纵向扫地杆采用直角扣件固定 在距底座上皮不大于200mm 处的立杆上,横向扫地杆亦用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

4)立杆下部插入工字钢段部锚桩内,防止移动,上部连墙件与建筑物可 靠连接,以确保脚手架的整体抗倾性。

2、连墙件设臵

1)连墙件按二步二跨设臵,竖向间距2m ,水平间距3m ,菱形布臵。

2)连墙杆应靠近节点并从底层第一步大横杆处开始设臵。

3)连墙杆宜靠近主节点设臵,距主节点不应大于300㎜。

4)连墙杆与建筑结构部位用预埋钢管做刚性连接,以确保承载能力。

5)在搭设脚手架时,连墙杆与其他杆件同步搭设;在拆除脚手架拆到连 墙杆高度时,最后拆除连墙杆。最后一道连墙杆拆除前,应先设臵抛撑后,再拆除连墙杆,以确保脚手架拆除过程中的稳定性。

6)严禁在脚手架使用期间拆除连墙杆。

3、纵向水平杆、横向水平杆搭设

1)纵向水平杆长度均为6m ,步距1.5m ,固定在立杆内侧,使用对接扣件 连接,接头相互错开。

2)主节点处必须设臵一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除,主 节点处两个直角扣件的中心距不得大于150mm ,靠墙一侧的外伸长度不大于300mm 。

3) 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。

4、剪刀撑设臵

1) 沿脚手架纵向两端转角处起,在脚手架两侧用斜杆搭成剪刀撑,自下而 上连续设臵,最下面及冲天斜杆的联接点。距下面和顶面不大于500mm ,斜杆必须采用搭接方式,搭接长度不得小于1m ,用三个旋转扣件固定。

2) 每组剪刀撑跨越立杆根数为5~7根(﹥6m ),斜杆与地面夹角在45°~

60°之间。

3)脚手架屋面部分搭设高度超过24m ,为增强脚手架横向平面的刚度, 可在脚手架拐角处及中间沿纵向每隔6跨,在横向平面内加设斜杆,使之成为“之”字形或“十”字形。遇操作层时可临时拆除,转入其他层时应及时拆除。

5、脚手板与防护栏杆

1)脚手架是施工人员的作业平台,板与板之间紧靠,必须满铺。采用对 接时,接头处下设两根小横杆,脚手板外伸长度为130-150mm 之间,两块脚手板外伸长度和不大于300mm ;

2)凡脚手板伸出小横杆以外20㎝的称为探头板。按规范要求,严禁探头 板出现。

3)脚手架的外侧必须按规定设臵密目安全网,安全网设臵在外排立杆的 里面。密目网用系绳将网周边每隔45㎝(每个环扣间隔)系牢在脚手管上。

4)遇作业层时,在脚手架外侧大横杆和脚手板之间,按临边防护的要求 设臵防护栏杆和挡脚板,防止作业人员坠落和脚手板上物料滚落。

6、架体内封闭

1)在每道悬挑工字钢上用脚手板、木模板做硬质防护层,上下层立杆内 完全密封。

2)脚手架铺设脚手板至少两层,上层为作业层,下层为防护层。

3)当作业层脚手板与建筑物之间缝隙大于15㎝、已构成落物、落人危险时,必须采取防护措施,不使落物对作业层以下发生伤害。

4)水平防护兜网的设臵:本工程每三层(不超10m) 设臵一道大眼网水平兜网防护层。

7、通道

各类施工作业人员上下脚手架必须在专门设臵的人行通道(马道)行走,不准攀爬脚手架,通道可附着在脚手架设臵,也可靠近建筑物独立设臵。

通道(马道)构造要求:

1)人行通道宽度不小于0.8m ,坡度宜用1:3;运料斜道宽度不小于1.5m , 坡度1:6。

2)拐弯处设平台,通道及平台按临边防护要求设臵防护栏杆和挡脚板, 通道两侧用密目网封闭。

3)脚手板横铺时,横向水平杆中间增设纵向斜杆;脚手板顺铺时,接头 采用搭接,下面板压住上面板。

4)通道应设臵防滑条,间距不大于300mm 。

5)通道顶部应设臵两层顶板,顶板用钢管搭设,两层顶板之间须相隔1m , 每层上面满铺脚手板。

8、卸料平台

1)卸料平台的搭设尺寸为:4.8×2.0=9.6㎡

2)卸料平台采用Φ16号工字钢制作成定型化、工具化的结构,能简单合 理的与建筑结构连接,并且可重复拆卸利用。

3)平台工字钢骨架焊接一律采用满焊,焊缝高度h ≥4mm 。

4)栏杆制作成可卸式活动栏杆,平台周边采用Φ48×3.5mm 钢管作为套管焊接在工字钢上,套管侧攻Ф8mm 螺丝眼以便插入后坚固栏杆。

5)钢平台制作后要进行除锈防腐处理,除锈采用钢丝刷或打磨机械除锈, 露出金属光泽后采用红丹防锈漆涂刷二度,灰色面调和漆二度。

6)耳板圆孔应打磨光滑,以免割伤钢丝绳。

7)卸料平台设计最大堆载为2吨,钢平台实际使用荷载控制在1.5吨,在平台醒目位臵张挂限载牌,以防超载。

8)卸料平台工字钢锚固端的设臵应和悬挑脚手架工字钢一致,楼板锚固段工字钢长度应是外挑段长度的1.25倍。

9)每次浇筑砼之前先预埋Φ16圆钢锚固钢两道, 位臵相对应在卸料平台工字钢中部和尾部,并在卸料平台相对应的上部结构梁板(避开悬挑梁、板)上设臵Φ15钢绳将卸料平台两侧工字钢反拉,钢绳设臵3道卡扣。

10)卸料平台应自成受力系统,禁止与脚手架连接,防止给脚手架增加不利荷载,影响脚手架的稳定和平台的安全使用。

11)卸料平台脚手板应铺平绑牢,周围均设臵防护栏杆及挡脚板并用密目网封严。

9、悬挑架的维护及注意事项

1)每层铺满脚手板,在砌筑作业时只允许2步同时操作,粉刷时限于3步同时施工。施工荷载不大于2KN/M2。

2)脚手架按规定设臵一定数量的灭火器,在悬挑架上动用明火作业必须采取防火保护措施。

3)定期检查安全网有无损坏,脱落脚手板的完好程度;及时清除架体上的建筑材料和建筑垃圾。

4)定期检查扣件是否有松动,拉结是否牢固。

5)塔吊提升重物时,不得碰撞悬挑架,发现悬挑架有异常情况应立即停止使用,采取措施进行调整。

6)悬挑工字钢安放好后,必须用硬质杂木楔对其进行固定,不得用松木楔固定。

7)架体立杆必须垂直,其倾斜度不大于1.4‰。

8)架体各点连接采用扣件连接,使用扣件时必须认真挑选,不得使用次品、废品及有残缺的扣件。配套于扣件的螺栓要 精心检查,不得使用表面有裂纹及锈蚀的螺杆,不得使用滑丝的螺杆、螺母。

10、悬挑锚固钢筋的具体要求

1)所使用的Φ16圆钢必须有出厂合格证,合格证的编号与进场钢材标识牌相互吻合,即合格证能代表进场钢材的质量技术措施指标。

2)进场Φ16圆钢钢筋必须进行取样,经复试合格后才能使用

3)进场Φ16钢材应平直,无损伤,表面不得有裂纹、油污、颗粒状或老锈。

4)经复试不合格的应立即退场,来不及退场的应标识不合格品牌,进行封存,若作他用或退场,应征得技术负责人的同意并办理他用或退场手续。

5)钢筋加工应严格按照悬挑钢筋示意图制作,下料尺寸必须符合图示尺寸。

6)所加工的钢筋尺寸必须符合施工规范的要求。 11、首层悬挑安全防护

为保证展示房装饰施工同时满足主体结构施工正常进行(包括展览时参览人员安全),在悬挑层与展示层中间层沿楼面通常搭设脚手架密封防护,具体措施为:

在中间层楼面施工时,在楼层板面250mm 高处与顶板下200mm 处预留Φ60孔洞,水平间距1.5m ,混凝土强度达到设定强度后将钢管穿过预留孔用扣件连接,连接方式与连墙件连接相同,并用钢丝绳反提到悬挑架上,挑架用密目网密封包裹至悬挑层。(如下示意图)

12、外架的验收

1)悬挑脚手架楼层用16a 号工字钢平挑,分段搭设,搭设一段,均要验收一段,与施工方案应相符。

2)验收合格后的脚手架,应填写验收表,填写内容真实、签章手续齐全后,方可使用。

3)架体未经验收或验收不合格者,禁止使用,待整改符合规范要求后方可使用。

13、悬挑架的拆除

1)拆除前对参与拆除的操作人员、管理人员和检查监护人员进行施工方案、安全、质量成品保护的措施交底。

2)拆除前要对悬挑架子进行安全检查,确认悬挑架不存在任何隐患,如存在影响悬挑架拆除安全隐患,应对悬挑架进行修整和加固,以保证在拆除中不发生危险。

3)划出工作区拉好警戒线,禁止行人进入,并派专人监护。

4)统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关联接扣时,应事先告知对方,以防坠落。

5)材料和工具、要用滑轮和绳索滑送,任何材料和工具都不得乱扔和乱抛。

6)拆除悬挑架应必须遵守由上而下,后搭先拆,先搭后拆的拆除顺序,拆除顺序是:安全网→挡脚板→脚手板→立杆→大横杆→小横杆→立杆→悬挑架。

7)悬挑架的拆除应一步一步的进行,由上而下,一步一清的进行拆除,不可两步或两步以上同时拆除,悬挑架与建筑物的拉结应与悬挑架同步进行拆除,绝不允许在拆除悬挑架时先行拆除,剪刀撑的拆除应先拆中间的扣件,再拆两端的扣件,经中间人员往下递送或采用垂直运输设备运送。

8)拆除的脚手架钢管、扣件及其他材料运送地面后要及时清理。归类堆放。

9)在采用氧气割除悬挑梁锚固钢筋时应严格遵照现场消防的有关规定,防止火星,炉渣和切割下来的金属材料物件下落的措施,且要有可行的监护组织和消防器材。

10)当日拆除脚手架工作告一段落时,都要对尚未拆除的脚手架安全情况进行检查,还要对周围环境进行检查,如有异常情况应及时处理,确认一切均安全后方可离开,不能疏忽大意,留有隐患。 六、质量要求

脚手架搭设的技术要求与允许偏差

七、安全措施

1、搭设脚手架必须经安全教育持上岗证的架子工承担,凡患有高血压、心脏病者不得上脚手架操作。

2、搭拆脚手架时,所有操作人员必须戴好安全帽,佩好安全带,工具及零配件要放在工具袋,穿防滑鞋工作,袖口、裤口要扎紧。

3、靠近架空输电线路搭设脚手架时,应按供电局规定确保一定的安全距离,必要时切断电源或迁移电线。

4、施工现场带电线路如无可靠的安全措施,一律不准通过脚手架,非电工不准自拉电线的电器装臵。

5、拆除脚手架时要设臵区域红线,禁止非操作人员入内。

八、附件:

1、扣件式落地双排脚手架计算书

2、普通型钢悬挑扣件式双排脚手架计算书 九、其它说明

本施工方案经监理审批合格后,可作为技术交底下发各班组。

扣件式落地双排脚手架计算书

计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》

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脚手架搭设体系平面图

一、参数信息 1. 脚手架搭设参数

脚手架从地面开始搭设,搭设高度H :23m ;

顶步栏杆高:1.5m ;内立杆距离墙长度a :0.3m ; 立杆步距h :1.5m ;总步数:14步;

立杆纵距la :1.5m ;立杆横距lb :1.05m ;

小横杆伸出内立杆长度a 1:0.3m ;扫地杆距地:0.5m ;

采用大横杆在上布臵,搭接在小横杆上的大横杆根数为2根; 采用的钢管类型为Φ48 × 3.5;

连墙件布臵方式为二步三跨,连接方式为扣件连接;

连墙件扣件连接方式为双扣件,扣件抗滑承载力折减系数为1; 脚手架沿墙纵向长度l :150m ; 2. 荷载参数 (1)活荷载参数

结构脚手架均布活荷载:3kN/m2;结构脚手架同时施工层数:1层; 装修脚手架均布活荷载:2kN/m2;装修脚手架同时施工层数:2层; (2)风荷载参数

本工程地处辽宁本溪市,基本风压Wo :0.35kN/m2; 地面粗糙度类别为:A 类(近海或湖岸区) ; (2)静荷载参数 1) 脚手板参数

选用竹笆片(5mm厚) ,按规范要求铺脚手板; 脚手板自重:0.045kN/m2;铺设层数:1层; 2) 挡脚板参数

选用木脚手板(220×48×3000) ,仅作业层设挡脚板 挡脚板自重:0.08kN/m;挡脚板铺设层数:1层; 3) 防护栏杆

第2步开始步步设防护栏杆,每步防护栏杆根数为2根,总根数为28根; 4) 围护材料

2300目/100cm2,A0=1.3mm2密目安全网全封闭。 密目网选用为:2300目/100cm2,A0=1.3mm2; 密目网自重:0.01kN/m2; 3. 地基参数

脚手架放臵在地面上,地基土类型为:碎石土;

地基承载力标准值:325kPa ;立杆基础底面面积:0.25m 2; 地基承载力调整系数:1。 二、大横杆的计算

大横杆在小横杆的上面,大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。

1. 均布荷载值计算

作用在大横杆上的荷载标准值:

恒荷载标准值 qk1=0.038+0.045×1.05/3 = 0.054 kN/m ; 活荷载标准值 qk2=3×1.05/3 = 1.050 kN/m ;

作用在大横杆上的荷载设计值:

恒荷载设计值 q1= 1.2qk1= 0.065 kN/m ; 活荷载设计值 q2= 1.4qk2= 1.470 kN/m ; 2. 强度验算

最大弯距M max = 0.10q1l a 2 + 0.117q2l a 2

= 0.10×0.065×1.52+0.117×1.470×1.52 =0.402 kN〃m ;

最大应力计算值σ = M/W =0.402×106/5.08×103=79.055 N/mm2; 大横杆实际弯曲应力计算值σ=79.055N/mm2 小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

3. 挠度验算

最大挠度ν = (0.677qk1 + 0.990qk2)l a 4/100EI

= (0.677×0.054 + 0.990×1.050) ×15004/(100×2.06×105×121900)=2.168 mm;

大横杆实际最大挠度计算值ν=2.168mm 小于最大允许挠度值min (1500/150,10)=10.000mm,满足要求!

三、小横杆的计算

大横杆在小横杆的上面,大横杆把荷载以集中力的形式传递给小横杆,小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,不计悬挑荷载。

1. 大横杆传递给小横杆的集中力计算 集中力标准值:

F= 1.1qk1l a + 1.2qk2l a =1.1×0.054×1.5+1.2×1.050×1.5=1.979 kN; 集中力设计值:

F= 1.1q1l a + 1.2q2l a =1.1×0.065×1.5+1.2×1.470×1.5=2.753 kN; 2. 小横杆受力计算

小横杆按照简支梁进行电算(不计悬挑荷载),得到计算简图及内力、变形图如下:

350

350

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弯矩和剪力计算简图

弯矩图(kN〃m)

350

350

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变形计算简图

变形图(mm)

计算得到:

最大弯矩:M= 0.970 kN.m 最大变形:ν= 3.262 mm 3. 强度验算

最大应力计算值σ = 0.970×106/5.08×103=190.940 N/mm2;

小横杆实际弯曲应力计算值σ=190.940N/mm2 小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

4. 挠度验算

最大挠度ν=3.262mm;

小横杆实际最大挠度计算值ν=3.262mm 小于最大允许挠度值min (1050/150,10)=7.000mm,满足要求!

四、作业层立杆扣件抗滑承载力的计算 1. 小横杆传递给立杆的支座反力计算

根据实际受力情况进行电算(计算悬挑荷载),得到计算简图及内力图如下:

1.

350

350

350

300

计算简图

剪力图(kN)

计算得到:

内立杆最大支座反力:F= 6.928 kN 外立杆最大支座反力:F= 3.841 kN 2. 作业层立杆扣件抗滑承载力的计算 扣件的抗滑承载力按照下式计算:

R ≤ Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值。规范规定直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN 。

扣件抗滑承载力折减系数1,则该工程采用的单扣件承载力取值为8.000kN ,双扣件承载力取值为16.000kN ;

R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值。本工程小横杆传给内

立杆的竖向作用力为6.928 kN, 小横杆传给外立杆的竖向作用力为3.841 kN ;

作业层内立杆扣件抗滑承载力验算:内立杆受到的竖向作用力R=6.928kN ≤8.000kN ,内立杆采用单扣件,其抗滑承载力的设计计算满足要求!

作业层外立杆扣件抗滑承载力验算:外立杆受到的竖向作用力R=3.841kN ≤8.000kN ,外立杆采用单扣件,其抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载计算

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1. 静荷载标准值计算 (1)结构自重标准值N G1k 采用Φ48 × 3.5钢管。

外立杆:N G1k = gk H=0.1519×23.000=3.493 kN; 内立杆:N G1k = gk H=0.1275×23.000=2.932 kN; (2)构配件自重标准值N G2k 1) 脚手板的自重标准值N G2k1

采用竹笆片(5mm厚) ,自重标准值gk1=0.045kN/m2 ,铺设层数n1=1层。

外立杆:N G2k1= n1×0.5×lb ×la ×gk1 = 1×0.5×1.05×1.5×0.045=0.035 kN; 内立杆:N G2k1= n1×(0.5×lb+a1)×la ×gk1

= 1×(0.5×1.05+0.3)×1.5×0.045=0.056 kN;

2) 挡脚板的自重标准值N G2k2

采用木脚手板(220×48×3000) ,自重标准值gk2=0.08kN/m ,铺设层数n2=1层。 外立杆:N G2k2= n2×la ×gk2 = 1×1.5×0.08=0.120 kN; 3) 防护栏杆及扣件的自重标准值N G2k3

采用Φ48 × 3.5钢管,自重标准值gk3=0.0384kN/m ,总根数n3=28根。

外立杆:N G2k3= n3×(la ×gk3+0.0132)= 28×(1.5×0.0384+0.0132)=1.982 kN; 4) 围护材料的自重标准值N G2k4

采用2300目/100cm2,A0=1.3mm2密目安全网全封闭,自重标准值gk4=0.01kN/m2。 外立杆:N G2k4= la×[H] ×gk4 =1.5×23×0.01=0.345 kN; 5) 附加横杆及扣件的自重标准值N G2k5

搭接在小横杆上的大横杆根数n4=2根,铺设层数n5=1层,采用Φ48 × 3.5钢管,自重标准值gk6=0.0384kN/m。

外立杆:N G2k5= n5×0.5×n4×(la ×gk6+0.0132)

= 1×0.5×2×(1.5×0.0384+0.0132)=0.071 kN;

内立杆:N G2k5= n5×(0.5×n4+1)×(la ×gk6+0.0132)

= 1×(0.5×2+1)×(1.5×0.0384+0.0132)=0.142 kN;

6)构配件自重标准值N G2k 合计

外立杆:N G2k =0.035+0.120+1.982+0.345+0.071=2.554 kN; 内立杆:N G2k =0.056+0.142=0.197 kN; 2. 活荷载标准值计算

活荷载按照1个结构作业层(荷载为3 kN/m2)和2个装修作业层(荷载为2 kN/m2)计算,活荷载合计值∑Qk=7 kN/m2。

外立杆:∑N Qk = 0.5×lb ×la ×∑Qk = 0.5×1.05×1.5×7=5.513 kN; 内立杆:∑N Qk =(0.5×lb+a1)×la ×∑Qk =(0.5×1.05+0.3)×1.5×7=8.663 kN ; 3. 风荷载标准值计算 W k =μz 〃μs 〃ω0

其中 ω0 -- 基本风压(kN/m2) ,按照荷载规范规定采用:ω0 = 0.35 kN/m2;

μs -- 风荷载体型系数:μs =1.3 =1.3×0.870=1.131; 为挡风系数,考虑

了脚手架和围护材料的共同作用,计算过程复杂因篇幅有限计算过程从略。 μz -- 风荷载高度变化系数,按照荷载规范的规定采用:脚手架底部μz = 1.170,

脚手架顶部μz = 1.681;

经计算得到,风荷载标准值为:

脚手架底部W k = 0.35×1.170×1.131 = 0.463 kN/m2; 脚手架顶部W k = 0.35×1.681×1.131 = 0.665 kN/m2; 六、立杆稳定性计算 (一) 基本数据计算 1. 立杆长细比验算

依据《扣件式规范》第5.1.9条:

长细比λ= l0/i = kμh/i=μh/i(k 取为1) 查《扣件式规范》表5.2.8得:μ = 1.500; 立杆的截面回转半径:i = 1.580 cm; λ= 1.500×1.5×100/1.580=142.405

立杆实际长细比计算值λ=142.405 小于容许长细比210,满足要求! 2. 确定轴心受压构件的稳定系数φ

长细比λ= l0/i = kμh/i=1.155×1.500×1.5×100/1.580=164.478; 稳定系数φ查《扣件式规范》附录A.0.6表得到:φ= 0.261; 3. 风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw

2

M w = 0.9×1.4W k L a h /10

经计算得到,各段弯矩M w 为: 脚手架底部 Mw = 0.197kN〃m ; (二) 外立杆稳定性计算

1. 组合风荷载时, 外立杆的稳定性计算 σ = N/(φA) + MW /W ≤ [f]

外立杆的轴心压力设计值 N =1.2×(N G1k +NG2k )+0.9×1.4∑N Qk

=1.2×(3.493+2.554)+ 0.9×1.4×5.513= 14.201 kN ;

2

σ = 14201.422/(0.261×489)+196897.976/5080 = 150.216 N/mm;

组合风荷载时,外立杆实际抗压应力计算值σ=150.216N/mm2 小于抗压强度设计值

[f]=205N/mm,满足要求!

2. 不组合风荷载时, 外立杆的稳定性计算 σ = N/(φA) ≤ [f]

外立杆的轴心压力设计值 N =1.2×(N G1k +NG2k )+1.4∑N Qk

=1.2×(3.493+2.554)+ 1.4×5.513= 14.973 kN; σ = 14973.172/(0.261×489)=117.513 N/mm2;

不组合合风荷载时,外立杆实际抗压应力计算值σ=117.513N/mm2 小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

(三) 内立杆稳定性计算

全封闭双排脚手架仅考虑外立杆承受风荷载的作用,内立杆不考虑风荷载作用。 σ = N/(φA) ≤ [f]

内立杆的轴心压力设计值 N =1.2(N G1k +NG2k )+1.4∑N Qk

=1.2×(2.932+0.197)+ 1.4×8.663= 15.883 kN; σ = 15882.807/(0.261×489)=124.652 N/mm2;

内立杆实际抗压应力计算值σ=124.652N/mm2 小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

七、连墙件的稳定性计算

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算: N lw = 1.4×W k ×A w = 12.573 kN;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 13.500 m2; 连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 15.573 kN; 连墙件承载力设计值按下式计算: Nf = φ〃A 〃[f]

其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数;

由长细比 l/i = 700/15.8的结果查表得到 φ=0.871; A = 4.89 cm2;[f]=205 N/mm2;

连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.871×4.89×102×205×10-3 = 87.292 kN; N l =15.573kN

由以上计算得到 Nl =15.573kN ≤双扣件的抗滑力16.000kN ,满足要求!

八、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 p ≤ fg

地基承载力设计值:

f g = fgk ×k c = 325.000 kPa;

其中,地基承载力标准值:f gk = 325 kPa; 脚手架地基承载力调整系数:k c = 1;

立杆基础底面的平均压力:p = N/A =63.531 kPa; 立杆的轴心压力设计值 :N =15.883 kN; 基础底面面积 :A = 0.25 m2 。

p=63.531kPa < fg =325.000kPa 。地基承载力满足要求! 九、脚手架配件数量匡算

扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量,以适应构架时变化需要, 因此按匡算方式来计算;根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算: 长杆总长度(m) L = 1.1〃H 〃(n+la /h〃n-2〃l a /h) 小横杆数(根) N1 = 1.1〃(H/2h + 1)〃n 直角扣件数(个) N2 = 2.2〃(H/h + 1)〃n 对接扣件数(个) N3 = L/l

旋转扣件数(个) N4 = 0.3〃L/l

脚手板面积(m2) S = 1.1〃(n-2)〃l a 〃l b

其中 n --立杆总数(根) n=202; H --搭设高度(m) H=23;

h --步距(m) h=1.5; la --立杆纵距(m) la =1.5; lb --立杆横距(m) lb =1.05; 代入得:

长杆总长度(m) L =1.1×23×(202 + 1.5×202/1.5 - 2 ×1.5/1.5)=10170.600;

小横杆数(根) N1 =1.1 ×(23 /(2×1.5) + 1) ×202 = 1926; 直角扣件数(个) N2 =2.2 ×(23 / 1.5 + 1) ×202 = 7259; 对接扣件数(个) N3 =10170.600 / 6.00 = 1696;

旋转扣件数(个) N4 =0.3 ×10170.600 / 6.00 = 509;

脚手板面积(m2) S =1.1 × (202-2) × 1.5 × 1.05=346.500。

根据以上公式计算得长杆总长10170.600m ;小横杆1926根;直角扣件7259个;对接扣件1696个;旋转扣件509个;脚手板346.500m 2。

普通型钢悬挑扣件式双排脚手架计算书

计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)、《建筑施工安全检查评分标准》(JGJ59-99)、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91) 以及本工程的施工图纸。

脚手架搭设体系正立面图

9000 脚手架搭设体系平面图

一、参数信息 1. 脚手架搭设参数

脚手架从距地面15m 处开始搭设,搭设高度H :23.6m ; 顶步栏杆高:0.9m ;内立杆距离墙长度a :0.2m ; 立杆步距h :1.5m ;总步数:15步;

立杆纵距la :1.5m ;立杆横距lb :0.9m ;

小横杆伸出内立杆长度a 1:0.1m ;扫地杆距地:0.2m ;

采用小横杆在上布臵,搭接在大横杆上的小横杆根数为3根; 采用的钢管类型为Φ48 × 3.5;

连墙件布臵方式为二步二跨,连接方式为扣件连接;

连墙件扣件连接方式为双扣件,扣件抗滑承载力折减系数为1; 脚手架沿墙纵向长度l :30m ; 2. 荷载参数 (1)活荷载参数

装修脚手架均布活荷载:2kN/m2;装修脚手架同时施工层数:2层; (2)风荷载参数

本工程地处辽宁本溪市,基本风压Wo :0.35kN/m2; 地面粗糙度类别为:A 类(近海或湖岸区) ; (2)静荷载参数 1) 脚手板参数

选用木脚手板,按规范要求铺脚手板; 脚手板自重:0.35kN/m2;铺设层数:2层; 2) 挡脚板参数

选用木脚手板(220×48×3000) ,仅作业层设挡脚板 挡脚板自重:0.08kN/m;挡脚板铺设层数:2层; 3) 防护栏杆

铺脚手板层设防护栏杆,每步防护栏杆根数为2根,总根数为4根; 4) 围护材料

2000目/100cm2,A0=1.3mm2密目安全网全封闭。 密目网选用为:2000目/100cm2,A0=1.3mm2; 密目网自重:0.01kN/m2; 3. 支撑参数

支撑系统搭设形式为纯悬挑式;

主梁截面特征:工字钢,工字钢型号:16号工字钢;

型钢悬挑主梁平铺在楼面上,锚点采用压环钢筋方式,钢筋直径16mm ; 楼板混凝土强度等级:; 二、小横杆的计算

小横杆在大横杆的上面,考虑活荷载在小横杆上的最不利布臵,验算强度和挠度时不计小横杆的悬挑荷载,小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算。

1. 均布荷载值计算

作用在小横杆上的荷载标准值:

q=0.038+0.350×1.5/4+2×1.5/4 = 0.920 kN/m; 作用在小横杆上的荷载设计值:

q=1.2×(0.038+0.350×1.5/4)+1.4×2×1.5/4 = 1.254 kN/m; 2. 强度验算

最大弯矩 M = ql2/8 =1.254×0.92/8 = 0.127 kN.m;

最大应力计算值 σ = M / W =0.127×106/5.08×103=24.985 N/mm2; 小横杆实际弯曲应力计算值σ=24.985N/mm2 小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

3. 挠度验算

最大挠度ν = 5ql4/384EI

= 5.0×0.920×9004/(384×2.06×105×12.19×104)=0.313 mm; 小横杆实际最大挠度计算值ν=0.313mm 小于最大允许挠度值min (900/150,10)=6.000mm,满足要求!

三、大横杆的计算

小横杆在大横杆的上面,小横杆把荷载以集中力的形式传递给大横杆,所以,大横杆按照集中力作用下的三跨连续梁进行强度和挠度计算。计算小横杆传递给大横杆的集中力时,计入小横杆的悬挑荷载。

1. 小横杆传递给大横杆的集中力计算 内排大横杆受到的集中力标准值:

F=0.5qlb (1+a1/lb ) 2=0.5×0.920×0.9×(1+0.1/0.9)2=0.511 kN; 内排大横杆受到的集中力设计值:

F=0.5qlb (1+a1/lb ) 2=0.5×1.254×0.9×(1+0.1/0.9)2=0.696 kN; 外排大横杆受到的集中力标准值:

F=0.5qlb [1+(a1/lb ) 2]=0.5×0.920×0.9×[1+(0.1/0.9)2]=0.419 kN; 外排大横杆受到的集中力设计值:

F=0.5qlb [1+(a1/lb ) 2]=0.5×1.254×0.9×[1+(0.1/0.9)2]=0.571 kN; 2. 大横杆受力计算

大横杆按三跨(每跨中部)均有集中活荷载分布计算,由脚手架大横杆试验可知,大横杆按照三跨连续梁计算是偏于安全的,按以上荷载分布进行计算可以满足要求并且与我国工程长期使用经验值相符。

根据实际受力情况进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下(内排大横杆、外排大横杆计算方式完全相同,下面是内排大横杆的计算过程,外排大横杆计算过程从略,仅给出最终计算结果):

[***********][**************]

375

弯矩和剪力计算简图

弯矩图(kN〃m)

剪力图(kN)

0. [***********][***********]

变形计算简图

变形图(mm)

计算得到内排大横杆:

最大弯矩:M= 0.402 kN.m 最大变形:ν= 1.868 mm 最大支座反力:F= 3.123 kN

计算得到外排大横杆(计算过程从略) : 最大弯矩:M= 0.332 kN.m

最大变形:ν= 1.541 mm 最大支座反力:F= 2.574 kN 3. 强度验算

最大应力计算值σ = 0.402×106/5.08×103=79.156 N/mm2; 大横杆实际弯曲应力计算值σ=79.156N/mm2 小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

4. 挠度验算

最大挠度ν=1.868mm;

大横杆实际最大挠度计算值ν=1.868mm 小于最大允许挠度值min (1500/150,10)=10.000mm,满足要求!

四、作业层立杆扣件抗滑承载力的计算 扣件的抗滑承载力按照下式计算:

R ≤ Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值。规范规定直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN 。

扣件抗滑承载力折减系数1,则该工程采用的单扣件承载力取值为8.000kN ,双扣件承载力取值为16.000kN ;

R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值。本工程内排大横杆传

给内立杆的竖向作用力为3.123 kN, 外排大横杆传给外立杆的竖向作用力为2.574 kN;

作业层内立杆扣件抗滑承载力验算:内立杆受到的竖向作用力R=3.123kN ≤8.000kN ,内立杆采用单扣件,其抗滑承载力的设计计算满足要求!

作业层外立杆扣件抗滑承载力验算:外立杆受到的竖向作用力R=2.574kN ≤8.000kN ,外立杆采用单扣件,其抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载计算

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1. 静荷载标准值计算 (1)结构自重标准值N G1k 采用Φ48 × 3.5钢管。

外立杆:N G1k = gk H=0.1519×23.600=3.584 kN; 内立杆:N G1k = gk H=0.1275×23.600=3.009 kN; (2)构配件自重标准值N G2k 1) 脚手板的自重标准值N G2k1

采用木脚手板,自重标准值gk1=0.35kN/m2 ,铺设层数n1=2层。

外立杆:N G2k1= n1×0.5×lb ×la ×gk1 = 2×0.5×0.9×1.5×0.35=0.473 kN; 内立杆:N G2k1= n1×(0.5×lb+a1)×la ×gk1

= 2×(0.5×0.9+0.1)×1.5×0.35=0.578 kN;

2) 挡脚板的自重标准值N G2k2

采用木脚手板(220×48×3000) ,自重标准值gk2=0.08kN/m ,铺设层数n2=2层。 外立杆:N G2k2= n2×la ×gk2 = 2×1.5×0.08=0.240 kN; 3) 防护栏杆及扣件的自重标准值N G2k3

采用Φ48 × 3.5钢管,自重标准值gk3=0.0384kN/m ,总根数n3=4根。

外立杆:N G2k3= n3×(la ×gk3+0.0132)= 4×(1.5×0.0384+0.0132)=0.283 kN; 4) 围护材料的自重标准值N G2k4

采用2000目/100cm2,A0=1.3mm2密目安全网全封闭,自重标准值gk4=0.01kN/m。 外立杆:N G2k4= la×[H] ×gk4 =1.5×23.6×0.01=0.354 kN; 5) 附加横杆及扣件的自重标准值N G2k5

搭接在大横杆上的小横杆根数n4=3根,铺设层数n5=2层,采用Φ48 × 3.5钢管,自重标准值gk6=0.0384kN/m。

外立杆:N G2k5= n5×n4×(0.5×lb ×gk6+0.0132)

= 2×3×(0.5×0.9×0.0384+0.0132)=0.183 kN;

内立杆:N G2k5= n5×n4×[(0.5×lb+a1)×gk6+0.0132]

= 2×3×[(0.5×0.9+0.1)×0.0384+0.0132]= 0.206 kN;

6)构配件自重标准值N G2k 合计

外立杆:N G2k =0.473+0.240+0.283+0.354+0.183=1.533 kN; 内立杆:N G2k =0.578+0.206=0.783 kN; 2. 活荷载标准值计算

活荷载按照2个装修作业层(荷载为2 kN/m2)计算,活荷载合计值∑Qk=4 kN/m2。 外立杆:∑N Qk = 0.5×lb ×la ×∑Qk = 0.5×0.9×1.5×4=2.700 kN;

内立杆:∑N Qk =(0.5×lb+a1)×la ×∑Qk =(0.5×0.9+0.1)×1.5×4=3.300 kN; 3. 风荷载标准值计算 W k =μz 〃μs 〃ω0

其中 ω0 -- 基本风压(kN/m2) ,按照荷载规范规定采用:ω0 = 0.35 kN/m2;

μs -- 风荷载体型系数:μs =1.3 =1.3×0.913=1.187; 为挡风系数,考虑

了脚手架和围护材料的共同作用,计算过程复杂因篇幅有限计算过程从略。 μz -- 风荷载高度变化系数,按照荷载规范的规定采用:脚手架底部μz = 1.520,

脚手架顶部μz = 1.903;

经计算得到,风荷载标准值为:

脚手架底部W k = 0.35×1.520×1.187 = 0.631 kN/m2; 脚手架顶部W k = 0.35×1.903×1.187 = 0.790 kN/m2; 六、立杆稳定性计算 (一) 基本数据计算 1. 立杆长细比验算

依据《扣件式规范》第5.1.9条:

长细比λ= l0/i = kμh/i=μh/i(k 取为1) 查《扣件式规范》表5.2.8得:μ = 1.500; 立杆的截面回转半径:i = 1.580 cm; λ= 1.500×1.5×100/1.580=142.405

立杆实际长细比计算值λ=142.405 小于容许长细比210,满足要求! 2. 确定轴心受压构件的稳定系数φ

长细比λ= l0/i = kμh/i=1.155×1.500×1.5×100/1.580=164.478; 稳定系数φ查《扣件式规范》附录A.0.6表得到:φ= 0.261; 3. 风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw M w = 0.9×1.4W k L a h 2/10

经计算得到,各段弯矩M w 为: 脚手架底部 Mw = 0.268kN〃m ;

(二) 外立杆稳定性计算

1. 组合风荷载时, 外立杆的稳定性计算 σ = N/(φA) + MW /W ≤ [f]

外立杆的轴心压力设计值 N =1.2×(N G1k +NG2k )+0.9×1.4∑N Qk

=1.2×(3.584+1.533)+ 0.9×1.4×2.700= 9.542 kN; σ = 9541.741/(0.261×489)+268467.480/5080 = 127.734 N/mm2;

组合风荷载时,外立杆实际抗压应力计算值σ=127.734N/mm2 小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

2. 不组合风荷载时, 外立杆的稳定性计算 σ = N/(φA) ≤ [f]

外立杆的轴心压力设计值 N =1.2×(N G1k +NG2k )+1.4∑N Qk

=1.2×(3.584+1.533)+ 1.4×2.700= 9.920 kN; σ = 9919.741/(0.261×489)=77.853 N/mm2;

不组合合风荷载时,外立杆实际抗压应力计算值σ=77.853N/mm2 小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

(三) 内立杆稳定性计算

全封闭双排脚手架仅考虑外立杆承受风荷载的作用,内立杆不考虑风荷载作用。 σ = N/(φA) ≤ [f]

内立杆的轴心压力设计值 N =1.2(N G1k +NG2k )+1.4∑N Qk

=1.2×(3.009+0.783)+ 1.4×3.300= 9.170 kN; σ = 9170.455/(0.261×489)=71.972 N/mm2; 内立杆实际抗压应力计算值σ=71.972N/mm2 小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

七、连墙件的稳定性计算

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算: N lw = 1.4×W k ×A w = 9.959 kN;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 9.000 m2; 连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 12.959 kN; 连墙件承载力设计值按下式计算: Nf = φ〃A 〃[f]

其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数;

由长细比 l/i = 2000/15.8的结果查表得到 φ=0.414; A = 4.89 cm2;[f]=205 N/mm2;

2-3

连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.414×4.89×10×205×10 = 41.510 kN; N l =12.959kN

由以上计算得到 Nl =12.959kN ≤双扣件的抗滑力16.000kN ,满足要求!

八、悬挑梁受力计算

悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算

悬出端C 受脚手架荷载N 的作用,里端B 为与楼板的锚固点,A 为墙支点。

悬臂单跨梁计算简图 支座反力计算公式

支座弯矩计算公式

C 点最大挠度计算公式

其中 k = m/l,kl = ml /l,k2 = m2/l。

本方案算例中,m =1.2 m,l = 1.75 m,m 1 = 1.1m,m 2 = 0.2 m; k=1.2/1.75 = 0.686 k 1=1.1/1.75 = 0.629 k 2=0.2/1.75 = 0.11

悬挑梁的截面惯性矩I = 1130 cm4,截面抵抗矩W = 141 cm3,截面积A = 26.1 cm2,线密度G = 20.5 kg/m。

外立杆轴向力设计值N 1= 9.920 kN; 内立杆轴向力设计值N 2= 9.170 kN;

悬挑梁自重荷载 q=1.2×20.5×9.8×10-3=0.246kN/m 把以上数据代入公式,经过计算得到: 支座反力 RA = 26.374 kN 支座反力 RB = -7.283 kN 最大弯矩 MA = 12.746 kN〃m

最大应力 σ = 12745806.281 /( 1.05 ×141000 )= 86.091 N/mm2

悬挑梁的最大应力计算值σ=86.091 N/mm2 小于抗压强度设计值205N/mm2,满足要求! 最大挠度 νmax = 5.053 mm

按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录A 结构变形规定,受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍,即 2200 mm。

悬挑梁的最大挠度5.053mm 小于最大容许挠度2200/400mm,满足要求! 九、悬挑梁稳定性计算

悬挑梁采用16号工字钢, 计算公式如下: σ = M/φb W x ≤ [f]

其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B 得到:φb =2.00

由于φb 大于0.6,依《钢结构设计规范》(GB50017-2003) 附表B ,按照下面公式调整: ' 得到 φb =0.929。

经过计算得到最大应力 σ = 12.746×106 /( 0.929×141000 )= 97.304 N/mm2; 悬挑梁的稳定性计算σ =97.304N/mm2 小于[f]=215N/mm2,满足要求! 十、锚固段与楼板连接的计算

水平悬挑梁与楼板压点采用压环钢筋,拉环强度计算如下: 水平悬挑梁与楼板压点的拉环受力 R=7.283/2=3.642kN; 压环钢筋的设计直径D=16mm;

水平悬挑梁与楼板压点的拉环强度计算公式为: σ = N/2A ≤ [f]

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 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2;依据《扣件架规范》第5.6.7条,当采用2个锚点时承载力应乘以0.85的折减系数,所以吊环应力不应大于50×0.85=42.5N/mm2;

222

A=πD /4=3.142×16/4=201.062mm

σ=N/2A=3.642×103/(201.062×2)=9.056N/mm2;

水平悬挑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。

拉环所受应力小于42.5N/mm2,满足要求! 十一、脚手架配件数量匡算

扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量,以适应构架时变化需要, 因此按匡算方式来计算;根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算: 长杆总长度(m) L = 1.1〃H 〃(n+la /h〃n-2〃l a /h) 小横杆数(根) N1 = 1.1〃(H/2h + 1)〃n

江苏省第一建筑安装有限公司

直角扣件数(个) N2 = 2.2〃(H/h + 1)〃n

对接扣件数(个) N3 = L/l

旋转扣件数(个) N4 = 0.3〃L/l

脚手板面积(m2) S = 1.1〃(n-2)〃l a 〃l b

其中 n --立杆总数(根) n=42;

H --搭设高度(m) H=23.6;

h --步距(m) h=1.5;

la --立杆纵距(m) la =1.5;

lb --立杆横距(m) lb =0.9;

代入得:

长杆总长度(m) L =1.1×23.6×(42 + 1.5×42/1.5 - 2 ×

1.5/1.5)=2128.720;

小横杆数(根) N1 =1.1 ×(23.6 /(2×1.5) + 1) ×42 = 410;

直角扣件数(个) N2 =2.2 ×(23.6 / 1.5 + 1) ×42 = 1547;

对接扣件数(个) N3 =2128.720 / 6.00 = 355;

旋转扣件数(个) N4 =0.3 ×2128.720 / 6.00 = 107;

脚手板面积(m2) S =1.1 × (42-2) × 1.5 × 0.9=59.400。

根据以上公式计算得长杆总长2128.720m ;小横杆410根;直角扣件1547个;对接扣件355个;旋转扣件107个;脚手板59.400m 2。

编制单位:江苏一建本溪恒大绿洲工程项目部 2011年7月25日

本溪恒大绿洲工程脚手架工程施工方案 31

脚手架施工方案

一、工程概况

本工程位于本溪市滨河北路梁家村,由本溪嘉熙臵业公司(恒大地产)投资建设,北京中环世纪工程设计有限责任公司,沈阳市建都工程建设监理有限公司监理,中冶沈勘工程技术有限公司勘察,江苏省第一建筑安装有限公司施工。本工程高层基础为桩筏基础,标准层高为2.95米,主体为剪力墙结构。8#楼地上31层,1~2层为商业网点;10#、14#、17#、19#楼地上三十二层,地下二层;18#地上29层,地下一层;9#、13#地上三十三层, 总高度见各图示尺寸标注。综合楼地上四层,地下一层,高度为15米。根据本工程的特点和施工工艺及规范,对在建高层制定如下施工方案。

二、编制依据

1. 工程设计蓝图

2. 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)

3. 《高层建筑施工手册》

4 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)

5. 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

6. 《建筑施工高处作业安全技术规程》(JGJ80-91)

三、搭设方案

本工程8#1~5层、9#1~3层为展示房,施工工期较紧,为满足工期要求,拟定在8#楼从7层楼面处开始第一层悬挑并加强防护措施,7层以下采用双排落地架,外墙部分相应施工,地下室部分采用混砂回填并进行平整、夯实,部分区域进行硬化达到现场文明施工要求,悬挑为7~13层、14~20层、21~27层、28~31层每7层一悬挑,9#从地下室至五层楼面(四层顶板)采用双排脚手架,其次从5~12层、13~20层、21~28层、29~33层每8层一悬挑。本方案以最多8层一悬挑计算荷载参数,其它楼号根据楼层确定挑层数,但不超过24m ,位臵避开悬挑梁或楼板。落地式脚手架以9#为参考计算参数,搭设高度为最高达22.95m (包括顶层栏杆在内),符合规范要求。悬挑部分以8层一悬挑计算荷载参数,悬挑钢梁采用16a 工字钢,建筑外悬挑长度1.2m ,建筑物内锚固长度

1.8m ,挑梁间距1.5m ,与楼板连接的预埋件采用Q235Φ16圆钢。悬挑工字钢端用Φ15以上钢丝绳与上层主体结构梁板用钢丝绳反提,将脚手架的部分荷载传给上层建筑物承担,若工字钢荷载计算符合要求,钢丝绳不受力,则不予计算钢丝绳卸载。

四、脚手架构造要求

脚手架采用外径Φ48×3.5mm 热轧钢管,强度等级Q235-A ,其力学性能应符合国家现行标准《碳素结构钢》(GB700-89)的规定,钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用的钢管要有出厂合格证。所使用扣件(包括直角扣件、对接扣件、旋转扣件)为可锻铸铁制作,应符合建设部《钢管脚手架扣件标准》JQJ22-85的要求,当扣件螺丝拧紧,扭力矩为40~50N 〃m 时,扣件本身所具有的抗滑、抗旋转和抗拔能力均能满足实际使用要求。

钢管及扣件报废标准:钢管弯曲、压扁、有裂纹或严重锈蚀,扣件有脆裂、变形、滑扣应报废和禁止使用。

密目安全网须选用经本溪市城建安全生产管理站审定合格并备案准用的2000目/100cm²以上的绿网,规格为1.5m ×5.8m ,单张网重量在3kg 以上,要求阻燃,使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证;水平兜网为

1.5m ×6m 的白色小孔网;竹脚手板平均厚度不得小于50mm ,螺栓孔径不得大于10mm ,长度一般为3m ,宽度0.3m 。

五、脚手架搭设措施

(一)落地式脚手架

1、工艺流程

落地脚手架搭设的工艺流程为:场地平整、夯实→基础承载力实验、材料配备→定位设臵通长脚手板、底座→纵向扫地杆→立杆 →横向扫地杆→小横杆→大横杆(搁栅)→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→挂立安全网。

定距定位:根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离,并做好标记;用钢卷尺拉直,分出立杆位臵,并用小竹片点出立杆标记;垫板、底座应准确地放在定位线上,垫板必须铺放平整,不得悬空。

在搭设首层脚手架过程中,沿四周每框架格内设一道斜支撑,拐角除双向增设,待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时,宜先立外排,后立内排。其余按构造要求搭设。

2、主杆基础

本工程脚手架地基础部位位于基础底板边缘处,夯实后采用强度等级不低于C15的混凝土进行硬化,混凝土硬化厚度不小于10cm 。地基承载力能够满足脚手架搭设要求,地面应平整,不得积水。

3、立杆间距

1)脚手架立杆纵距1.5m ,横距1.05m ,步距1.5m ;连墙杆间距竖直3m ,水平4.5m(即二步三跨) :里立杆距建筑物0.3m 。

2)脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布臵,使钢管立杆的对接接头交错布臵,高度方向相互错开500mm 以上,且要求相邻接头不应在同步同跨内,以保证脚手架的整体性。

3)立杆应设臵垫木,并设臵纵横方向扫地杆,连接于立脚点杆上,离底座20cm 左右。

4) 立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1/400。

4、大横杆、小横杆设臵

1)大横杆在脚手架高度方向的间距1.5m ,以便立网挂设,大横杆臵于立杆里面,每侧外伸长度为150mm 。

2) 外架子按立杆与大横杆交点处设臵小横杆,两端固定在立杆,以形成空间结构整体受力。

5、剪刀撑

脚手架外侧立面剪刀撑连续布臵,并应由底至顶连续设臵;剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不小于lm ,应采用不少于2个螺旋扣件固定。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,旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm 。

6、脚手架的拆除

1)由项目负责人组织项目员对工程进行全面检查,脚手架的扣件连接,支撑体系,并由项目经理进行拆除安全技术交底。

2)拆除脚手架前,班组成员要明确分工,统一指挥,操作过程中精力要集中,不得东张西望和开玩笑,工具不用时要放入工具袋内。

3)正确穿戴好个人防护用品,脚应穿软底鞋。拆除挑架等危险部位要挂安全带。

4)拆除脚手架前,周围应设围栏或警戒标志,在交通要道设专人监护,禁人入内。

5)严格遵守拆除顺序,由上而下,一步一清,不准上下层同时作业。

6)拆除脚手架的大横杆、剪刀撑,应先拆中间扣,再拆两头扣,由中间操作人往下顺杆子,不得往下乱扔。

7)拆除的脚手架杆、脚手板、钢管、扣件等材料应往入传递或用绳索吊下,不得往下投扔,以免伤人和不必要的损失。

8)拆除过程中最好不要中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚。

9)拆除过程中最好不要中断,如确需中断应将拆除部分处理清楚告一段落,并检查是否会倒塌,确认安全后方可停歇。

10)脚手架拆除完后应将架料分类堆放,堆放地点要平坦,下设支垫排水良好。钢类最好放臵室内,堆放在室外应加以遮盖。对扣件、螺栓等零星小构件应用柴油清洗干净装箱、袋分类存放室内以备再用。

11)弯曲变形的钢构件应调直,损坏的及时修复并刷漆以备再用,不能修复的应集中报废处理。

(二)悬挑脚手架搭设措施

1、立杆搭设:

1)立杆纵距为1.5m ,横距为0.9m ,内立杆距外墙0.2m ,外立杆距挑梁 顶点0.1m 。

2)最底部立杆采用3m 、6m 长度的钢管参差错开布臵,上部立杆全部采用 6m 钢管,使相邻立杆竖向接头不在同一水平截面上,接头均用对接扣件连接。

3)架体底部必须在设臵纵、横向扫地杆,纵向扫地杆采用直角扣件固定 在距底座上皮不大于200mm 处的立杆上,横向扫地杆亦用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

4)立杆下部插入工字钢段部锚桩内,防止移动,上部连墙件与建筑物可 靠连接,以确保脚手架的整体抗倾性。

2、连墙件设臵

1)连墙件按二步二跨设臵,竖向间距2m ,水平间距3m ,菱形布臵。

2)连墙杆应靠近节点并从底层第一步大横杆处开始设臵。

3)连墙杆宜靠近主节点设臵,距主节点不应大于300㎜。

4)连墙杆与建筑结构部位用预埋钢管做刚性连接,以确保承载能力。

5)在搭设脚手架时,连墙杆与其他杆件同步搭设;在拆除脚手架拆到连 墙杆高度时,最后拆除连墙杆。最后一道连墙杆拆除前,应先设臵抛撑后,再拆除连墙杆,以确保脚手架拆除过程中的稳定性。

6)严禁在脚手架使用期间拆除连墙杆。

3、纵向水平杆、横向水平杆搭设

1)纵向水平杆长度均为6m ,步距1.5m ,固定在立杆内侧,使用对接扣件 连接,接头相互错开。

2)主节点处必须设臵一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除,主 节点处两个直角扣件的中心距不得大于150mm ,靠墙一侧的外伸长度不大于300mm 。

3) 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。

4、剪刀撑设臵

1) 沿脚手架纵向两端转角处起,在脚手架两侧用斜杆搭成剪刀撑,自下而 上连续设臵,最下面及冲天斜杆的联接点。距下面和顶面不大于500mm ,斜杆必须采用搭接方式,搭接长度不得小于1m ,用三个旋转扣件固定。

2) 每组剪刀撑跨越立杆根数为5~7根(﹥6m ),斜杆与地面夹角在45°~

60°之间。

3)脚手架屋面部分搭设高度超过24m ,为增强脚手架横向平面的刚度, 可在脚手架拐角处及中间沿纵向每隔6跨,在横向平面内加设斜杆,使之成为“之”字形或“十”字形。遇操作层时可临时拆除,转入其他层时应及时拆除。

5、脚手板与防护栏杆

1)脚手架是施工人员的作业平台,板与板之间紧靠,必须满铺。采用对 接时,接头处下设两根小横杆,脚手板外伸长度为130-150mm 之间,两块脚手板外伸长度和不大于300mm ;

2)凡脚手板伸出小横杆以外20㎝的称为探头板。按规范要求,严禁探头 板出现。

3)脚手架的外侧必须按规定设臵密目安全网,安全网设臵在外排立杆的 里面。密目网用系绳将网周边每隔45㎝(每个环扣间隔)系牢在脚手管上。

4)遇作业层时,在脚手架外侧大横杆和脚手板之间,按临边防护的要求 设臵防护栏杆和挡脚板,防止作业人员坠落和脚手板上物料滚落。

6、架体内封闭

1)在每道悬挑工字钢上用脚手板、木模板做硬质防护层,上下层立杆内 完全密封。

2)脚手架铺设脚手板至少两层,上层为作业层,下层为防护层。

3)当作业层脚手板与建筑物之间缝隙大于15㎝、已构成落物、落人危险时,必须采取防护措施,不使落物对作业层以下发生伤害。

4)水平防护兜网的设臵:本工程每三层(不超10m) 设臵一道大眼网水平兜网防护层。

7、通道

各类施工作业人员上下脚手架必须在专门设臵的人行通道(马道)行走,不准攀爬脚手架,通道可附着在脚手架设臵,也可靠近建筑物独立设臵。

通道(马道)构造要求:

1)人行通道宽度不小于0.8m ,坡度宜用1:3;运料斜道宽度不小于1.5m , 坡度1:6。

2)拐弯处设平台,通道及平台按临边防护要求设臵防护栏杆和挡脚板, 通道两侧用密目网封闭。

3)脚手板横铺时,横向水平杆中间增设纵向斜杆;脚手板顺铺时,接头 采用搭接,下面板压住上面板。

4)通道应设臵防滑条,间距不大于300mm 。

5)通道顶部应设臵两层顶板,顶板用钢管搭设,两层顶板之间须相隔1m , 每层上面满铺脚手板。

8、卸料平台

1)卸料平台的搭设尺寸为:4.8×2.0=9.6㎡

2)卸料平台采用Φ16号工字钢制作成定型化、工具化的结构,能简单合 理的与建筑结构连接,并且可重复拆卸利用。

3)平台工字钢骨架焊接一律采用满焊,焊缝高度h ≥4mm 。

4)栏杆制作成可卸式活动栏杆,平台周边采用Φ48×3.5mm 钢管作为套管焊接在工字钢上,套管侧攻Ф8mm 螺丝眼以便插入后坚固栏杆。

5)钢平台制作后要进行除锈防腐处理,除锈采用钢丝刷或打磨机械除锈, 露出金属光泽后采用红丹防锈漆涂刷二度,灰色面调和漆二度。

6)耳板圆孔应打磨光滑,以免割伤钢丝绳。

7)卸料平台设计最大堆载为2吨,钢平台实际使用荷载控制在1.5吨,在平台醒目位臵张挂限载牌,以防超载。

8)卸料平台工字钢锚固端的设臵应和悬挑脚手架工字钢一致,楼板锚固段工字钢长度应是外挑段长度的1.25倍。

9)每次浇筑砼之前先预埋Φ16圆钢锚固钢两道, 位臵相对应在卸料平台工字钢中部和尾部,并在卸料平台相对应的上部结构梁板(避开悬挑梁、板)上设臵Φ15钢绳将卸料平台两侧工字钢反拉,钢绳设臵3道卡扣。

10)卸料平台应自成受力系统,禁止与脚手架连接,防止给脚手架增加不利荷载,影响脚手架的稳定和平台的安全使用。

11)卸料平台脚手板应铺平绑牢,周围均设臵防护栏杆及挡脚板并用密目网封严。

9、悬挑架的维护及注意事项

1)每层铺满脚手板,在砌筑作业时只允许2步同时操作,粉刷时限于3步同时施工。施工荷载不大于2KN/M2。

2)脚手架按规定设臵一定数量的灭火器,在悬挑架上动用明火作业必须采取防火保护措施。

3)定期检查安全网有无损坏,脱落脚手板的完好程度;及时清除架体上的建筑材料和建筑垃圾。

4)定期检查扣件是否有松动,拉结是否牢固。

5)塔吊提升重物时,不得碰撞悬挑架,发现悬挑架有异常情况应立即停止使用,采取措施进行调整。

6)悬挑工字钢安放好后,必须用硬质杂木楔对其进行固定,不得用松木楔固定。

7)架体立杆必须垂直,其倾斜度不大于1.4‰。

8)架体各点连接采用扣件连接,使用扣件时必须认真挑选,不得使用次品、废品及有残缺的扣件。配套于扣件的螺栓要 精心检查,不得使用表面有裂纹及锈蚀的螺杆,不得使用滑丝的螺杆、螺母。

10、悬挑锚固钢筋的具体要求

1)所使用的Φ16圆钢必须有出厂合格证,合格证的编号与进场钢材标识牌相互吻合,即合格证能代表进场钢材的质量技术措施指标。

2)进场Φ16圆钢钢筋必须进行取样,经复试合格后才能使用

3)进场Φ16钢材应平直,无损伤,表面不得有裂纹、油污、颗粒状或老锈。

4)经复试不合格的应立即退场,来不及退场的应标识不合格品牌,进行封存,若作他用或退场,应征得技术负责人的同意并办理他用或退场手续。

5)钢筋加工应严格按照悬挑钢筋示意图制作,下料尺寸必须符合图示尺寸。

6)所加工的钢筋尺寸必须符合施工规范的要求。 11、首层悬挑安全防护

为保证展示房装饰施工同时满足主体结构施工正常进行(包括展览时参览人员安全),在悬挑层与展示层中间层沿楼面通常搭设脚手架密封防护,具体措施为:

在中间层楼面施工时,在楼层板面250mm 高处与顶板下200mm 处预留Φ60孔洞,水平间距1.5m ,混凝土强度达到设定强度后将钢管穿过预留孔用扣件连接,连接方式与连墙件连接相同,并用钢丝绳反提到悬挑架上,挑架用密目网密封包裹至悬挑层。(如下示意图)

12、外架的验收

1)悬挑脚手架楼层用16a 号工字钢平挑,分段搭设,搭设一段,均要验收一段,与施工方案应相符。

2)验收合格后的脚手架,应填写验收表,填写内容真实、签章手续齐全后,方可使用。

3)架体未经验收或验收不合格者,禁止使用,待整改符合规范要求后方可使用。

13、悬挑架的拆除

1)拆除前对参与拆除的操作人员、管理人员和检查监护人员进行施工方案、安全、质量成品保护的措施交底。

2)拆除前要对悬挑架子进行安全检查,确认悬挑架不存在任何隐患,如存在影响悬挑架拆除安全隐患,应对悬挑架进行修整和加固,以保证在拆除中不发生危险。

3)划出工作区拉好警戒线,禁止行人进入,并派专人监护。

4)统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关联接扣时,应事先告知对方,以防坠落。

5)材料和工具、要用滑轮和绳索滑送,任何材料和工具都不得乱扔和乱抛。

6)拆除悬挑架应必须遵守由上而下,后搭先拆,先搭后拆的拆除顺序,拆除顺序是:安全网→挡脚板→脚手板→立杆→大横杆→小横杆→立杆→悬挑架。

7)悬挑架的拆除应一步一步的进行,由上而下,一步一清的进行拆除,不可两步或两步以上同时拆除,悬挑架与建筑物的拉结应与悬挑架同步进行拆除,绝不允许在拆除悬挑架时先行拆除,剪刀撑的拆除应先拆中间的扣件,再拆两端的扣件,经中间人员往下递送或采用垂直运输设备运送。

8)拆除的脚手架钢管、扣件及其他材料运送地面后要及时清理。归类堆放。

9)在采用氧气割除悬挑梁锚固钢筋时应严格遵照现场消防的有关规定,防止火星,炉渣和切割下来的金属材料物件下落的措施,且要有可行的监护组织和消防器材。

10)当日拆除脚手架工作告一段落时,都要对尚未拆除的脚手架安全情况进行检查,还要对周围环境进行检查,如有异常情况应及时处理,确认一切均安全后方可离开,不能疏忽大意,留有隐患。 六、质量要求

脚手架搭设的技术要求与允许偏差

七、安全措施

1、搭设脚手架必须经安全教育持上岗证的架子工承担,凡患有高血压、心脏病者不得上脚手架操作。

2、搭拆脚手架时,所有操作人员必须戴好安全帽,佩好安全带,工具及零配件要放在工具袋,穿防滑鞋工作,袖口、裤口要扎紧。

3、靠近架空输电线路搭设脚手架时,应按供电局规定确保一定的安全距离,必要时切断电源或迁移电线。

4、施工现场带电线路如无可靠的安全措施,一律不准通过脚手架,非电工不准自拉电线的电器装臵。

5、拆除脚手架时要设臵区域红线,禁止非操作人员入内。

八、附件:

1、扣件式落地双排脚手架计算书

2、普通型钢悬挑扣件式双排脚手架计算书 九、其它说明

本施工方案经监理审批合格后,可作为技术交底下发各班组。

扣件式落地双排脚手架计算书

计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》

030

501

脚手架搭设体系平面图

一、参数信息 1. 脚手架搭设参数

脚手架从地面开始搭设,搭设高度H :23m ;

顶步栏杆高:1.5m ;内立杆距离墙长度a :0.3m ; 立杆步距h :1.5m ;总步数:14步;

立杆纵距la :1.5m ;立杆横距lb :1.05m ;

小横杆伸出内立杆长度a 1:0.3m ;扫地杆距地:0.5m ;

采用大横杆在上布臵,搭接在小横杆上的大横杆根数为2根; 采用的钢管类型为Φ48 × 3.5;

连墙件布臵方式为二步三跨,连接方式为扣件连接;

连墙件扣件连接方式为双扣件,扣件抗滑承载力折减系数为1; 脚手架沿墙纵向长度l :150m ; 2. 荷载参数 (1)活荷载参数

结构脚手架均布活荷载:3kN/m2;结构脚手架同时施工层数:1层; 装修脚手架均布活荷载:2kN/m2;装修脚手架同时施工层数:2层; (2)风荷载参数

本工程地处辽宁本溪市,基本风压Wo :0.35kN/m2; 地面粗糙度类别为:A 类(近海或湖岸区) ; (2)静荷载参数 1) 脚手板参数

选用竹笆片(5mm厚) ,按规范要求铺脚手板; 脚手板自重:0.045kN/m2;铺设层数:1层; 2) 挡脚板参数

选用木脚手板(220×48×3000) ,仅作业层设挡脚板 挡脚板自重:0.08kN/m;挡脚板铺设层数:1层; 3) 防护栏杆

第2步开始步步设防护栏杆,每步防护栏杆根数为2根,总根数为28根; 4) 围护材料

2300目/100cm2,A0=1.3mm2密目安全网全封闭。 密目网选用为:2300目/100cm2,A0=1.3mm2; 密目网自重:0.01kN/m2; 3. 地基参数

脚手架放臵在地面上,地基土类型为:碎石土;

地基承载力标准值:325kPa ;立杆基础底面面积:0.25m 2; 地基承载力调整系数:1。 二、大横杆的计算

大横杆在小横杆的上面,大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。

1. 均布荷载值计算

作用在大横杆上的荷载标准值:

恒荷载标准值 qk1=0.038+0.045×1.05/3 = 0.054 kN/m ; 活荷载标准值 qk2=3×1.05/3 = 1.050 kN/m ;

作用在大横杆上的荷载设计值:

恒荷载设计值 q1= 1.2qk1= 0.065 kN/m ; 活荷载设计值 q2= 1.4qk2= 1.470 kN/m ; 2. 强度验算

最大弯距M max = 0.10q1l a 2 + 0.117q2l a 2

= 0.10×0.065×1.52+0.117×1.470×1.52 =0.402 kN〃m ;

最大应力计算值σ = M/W =0.402×106/5.08×103=79.055 N/mm2; 大横杆实际弯曲应力计算值σ=79.055N/mm2 小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

3. 挠度验算

最大挠度ν = (0.677qk1 + 0.990qk2)l a 4/100EI

= (0.677×0.054 + 0.990×1.050) ×15004/(100×2.06×105×121900)=2.168 mm;

大横杆实际最大挠度计算值ν=2.168mm 小于最大允许挠度值min (1500/150,10)=10.000mm,满足要求!

三、小横杆的计算

大横杆在小横杆的上面,大横杆把荷载以集中力的形式传递给小横杆,小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,不计悬挑荷载。

1. 大横杆传递给小横杆的集中力计算 集中力标准值:

F= 1.1qk1l a + 1.2qk2l a =1.1×0.054×1.5+1.2×1.050×1.5=1.979 kN; 集中力设计值:

F= 1.1q1l a + 1.2q2l a =1.1×0.065×1.5+1.2×1.470×1.5=2.753 kN; 2. 小横杆受力计算

小横杆按照简支梁进行电算(不计悬挑荷载),得到计算简图及内力、变形图如下:

350

350

350

弯矩和剪力计算简图

弯矩图(kN〃m)

350

350

350

变形计算简图

变形图(mm)

计算得到:

最大弯矩:M= 0.970 kN.m 最大变形:ν= 3.262 mm 3. 强度验算

最大应力计算值σ = 0.970×106/5.08×103=190.940 N/mm2;

小横杆实际弯曲应力计算值σ=190.940N/mm2 小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

4. 挠度验算

最大挠度ν=3.262mm;

小横杆实际最大挠度计算值ν=3.262mm 小于最大允许挠度值min (1050/150,10)=7.000mm,满足要求!

四、作业层立杆扣件抗滑承载力的计算 1. 小横杆传递给立杆的支座反力计算

根据实际受力情况进行电算(计算悬挑荷载),得到计算简图及内力图如下:

1.

350

350

350

300

计算简图

剪力图(kN)

计算得到:

内立杆最大支座反力:F= 6.928 kN 外立杆最大支座反力:F= 3.841 kN 2. 作业层立杆扣件抗滑承载力的计算 扣件的抗滑承载力按照下式计算:

R ≤ Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值。规范规定直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN 。

扣件抗滑承载力折减系数1,则该工程采用的单扣件承载力取值为8.000kN ,双扣件承载力取值为16.000kN ;

R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值。本工程小横杆传给内

立杆的竖向作用力为6.928 kN, 小横杆传给外立杆的竖向作用力为3.841 kN ;

作业层内立杆扣件抗滑承载力验算:内立杆受到的竖向作用力R=6.928kN ≤8.000kN ,内立杆采用单扣件,其抗滑承载力的设计计算满足要求!

作业层外立杆扣件抗滑承载力验算:外立杆受到的竖向作用力R=3.841kN ≤8.000kN ,外立杆采用单扣件,其抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载计算

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1. 静荷载标准值计算 (1)结构自重标准值N G1k 采用Φ48 × 3.5钢管。

外立杆:N G1k = gk H=0.1519×23.000=3.493 kN; 内立杆:N G1k = gk H=0.1275×23.000=2.932 kN; (2)构配件自重标准值N G2k 1) 脚手板的自重标准值N G2k1

采用竹笆片(5mm厚) ,自重标准值gk1=0.045kN/m2 ,铺设层数n1=1层。

外立杆:N G2k1= n1×0.5×lb ×la ×gk1 = 1×0.5×1.05×1.5×0.045=0.035 kN; 内立杆:N G2k1= n1×(0.5×lb+a1)×la ×gk1

= 1×(0.5×1.05+0.3)×1.5×0.045=0.056 kN;

2) 挡脚板的自重标准值N G2k2

采用木脚手板(220×48×3000) ,自重标准值gk2=0.08kN/m ,铺设层数n2=1层。 外立杆:N G2k2= n2×la ×gk2 = 1×1.5×0.08=0.120 kN; 3) 防护栏杆及扣件的自重标准值N G2k3

采用Φ48 × 3.5钢管,自重标准值gk3=0.0384kN/m ,总根数n3=28根。

外立杆:N G2k3= n3×(la ×gk3+0.0132)= 28×(1.5×0.0384+0.0132)=1.982 kN; 4) 围护材料的自重标准值N G2k4

采用2300目/100cm2,A0=1.3mm2密目安全网全封闭,自重标准值gk4=0.01kN/m2。 外立杆:N G2k4= la×[H] ×gk4 =1.5×23×0.01=0.345 kN; 5) 附加横杆及扣件的自重标准值N G2k5

搭接在小横杆上的大横杆根数n4=2根,铺设层数n5=1层,采用Φ48 × 3.5钢管,自重标准值gk6=0.0384kN/m。

外立杆:N G2k5= n5×0.5×n4×(la ×gk6+0.0132)

= 1×0.5×2×(1.5×0.0384+0.0132)=0.071 kN;

内立杆:N G2k5= n5×(0.5×n4+1)×(la ×gk6+0.0132)

= 1×(0.5×2+1)×(1.5×0.0384+0.0132)=0.142 kN;

6)构配件自重标准值N G2k 合计

外立杆:N G2k =0.035+0.120+1.982+0.345+0.071=2.554 kN; 内立杆:N G2k =0.056+0.142=0.197 kN; 2. 活荷载标准值计算

活荷载按照1个结构作业层(荷载为3 kN/m2)和2个装修作业层(荷载为2 kN/m2)计算,活荷载合计值∑Qk=7 kN/m2。

外立杆:∑N Qk = 0.5×lb ×la ×∑Qk = 0.5×1.05×1.5×7=5.513 kN; 内立杆:∑N Qk =(0.5×lb+a1)×la ×∑Qk =(0.5×1.05+0.3)×1.5×7=8.663 kN ; 3. 风荷载标准值计算 W k =μz 〃μs 〃ω0

其中 ω0 -- 基本风压(kN/m2) ,按照荷载规范规定采用:ω0 = 0.35 kN/m2;

μs -- 风荷载体型系数:μs =1.3 =1.3×0.870=1.131; 为挡风系数,考虑

了脚手架和围护材料的共同作用,计算过程复杂因篇幅有限计算过程从略。 μz -- 风荷载高度变化系数,按照荷载规范的规定采用:脚手架底部μz = 1.170,

脚手架顶部μz = 1.681;

经计算得到,风荷载标准值为:

脚手架底部W k = 0.35×1.170×1.131 = 0.463 kN/m2; 脚手架顶部W k = 0.35×1.681×1.131 = 0.665 kN/m2; 六、立杆稳定性计算 (一) 基本数据计算 1. 立杆长细比验算

依据《扣件式规范》第5.1.9条:

长细比λ= l0/i = kμh/i=μh/i(k 取为1) 查《扣件式规范》表5.2.8得:μ = 1.500; 立杆的截面回转半径:i = 1.580 cm; λ= 1.500×1.5×100/1.580=142.405

立杆实际长细比计算值λ=142.405 小于容许长细比210,满足要求! 2. 确定轴心受压构件的稳定系数φ

长细比λ= l0/i = kμh/i=1.155×1.500×1.5×100/1.580=164.478; 稳定系数φ查《扣件式规范》附录A.0.6表得到:φ= 0.261; 3. 风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw

2

M w = 0.9×1.4W k L a h /10

经计算得到,各段弯矩M w 为: 脚手架底部 Mw = 0.197kN〃m ; (二) 外立杆稳定性计算

1. 组合风荷载时, 外立杆的稳定性计算 σ = N/(φA) + MW /W ≤ [f]

外立杆的轴心压力设计值 N =1.2×(N G1k +NG2k )+0.9×1.4∑N Qk

=1.2×(3.493+2.554)+ 0.9×1.4×5.513= 14.201 kN ;

2

σ = 14201.422/(0.261×489)+196897.976/5080 = 150.216 N/mm;

组合风荷载时,外立杆实际抗压应力计算值σ=150.216N/mm2 小于抗压强度设计值

[f]=205N/mm,满足要求!

2. 不组合风荷载时, 外立杆的稳定性计算 σ = N/(φA) ≤ [f]

外立杆的轴心压力设计值 N =1.2×(N G1k +NG2k )+1.4∑N Qk

=1.2×(3.493+2.554)+ 1.4×5.513= 14.973 kN; σ = 14973.172/(0.261×489)=117.513 N/mm2;

不组合合风荷载时,外立杆实际抗压应力计算值σ=117.513N/mm2 小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

(三) 内立杆稳定性计算

全封闭双排脚手架仅考虑外立杆承受风荷载的作用,内立杆不考虑风荷载作用。 σ = N/(φA) ≤ [f]

内立杆的轴心压力设计值 N =1.2(N G1k +NG2k )+1.4∑N Qk

=1.2×(2.932+0.197)+ 1.4×8.663= 15.883 kN; σ = 15882.807/(0.261×489)=124.652 N/mm2;

内立杆实际抗压应力计算值σ=124.652N/mm2 小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

七、连墙件的稳定性计算

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算: N lw = 1.4×W k ×A w = 12.573 kN;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 13.500 m2; 连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 15.573 kN; 连墙件承载力设计值按下式计算: Nf = φ〃A 〃[f]

其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数;

由长细比 l/i = 700/15.8的结果查表得到 φ=0.871; A = 4.89 cm2;[f]=205 N/mm2;

连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.871×4.89×102×205×10-3 = 87.292 kN; N l =15.573kN

由以上计算得到 Nl =15.573kN ≤双扣件的抗滑力16.000kN ,满足要求!

八、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 p ≤ fg

地基承载力设计值:

f g = fgk ×k c = 325.000 kPa;

其中,地基承载力标准值:f gk = 325 kPa; 脚手架地基承载力调整系数:k c = 1;

立杆基础底面的平均压力:p = N/A =63.531 kPa; 立杆的轴心压力设计值 :N =15.883 kN; 基础底面面积 :A = 0.25 m2 。

p=63.531kPa < fg =325.000kPa 。地基承载力满足要求! 九、脚手架配件数量匡算

扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量,以适应构架时变化需要, 因此按匡算方式来计算;根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算: 长杆总长度(m) L = 1.1〃H 〃(n+la /h〃n-2〃l a /h) 小横杆数(根) N1 = 1.1〃(H/2h + 1)〃n 直角扣件数(个) N2 = 2.2〃(H/h + 1)〃n 对接扣件数(个) N3 = L/l

旋转扣件数(个) N4 = 0.3〃L/l

脚手板面积(m2) S = 1.1〃(n-2)〃l a 〃l b

其中 n --立杆总数(根) n=202; H --搭设高度(m) H=23;

h --步距(m) h=1.5; la --立杆纵距(m) la =1.5; lb --立杆横距(m) lb =1.05; 代入得:

长杆总长度(m) L =1.1×23×(202 + 1.5×202/1.5 - 2 ×1.5/1.5)=10170.600;

小横杆数(根) N1 =1.1 ×(23 /(2×1.5) + 1) ×202 = 1926; 直角扣件数(个) N2 =2.2 ×(23 / 1.5 + 1) ×202 = 7259; 对接扣件数(个) N3 =10170.600 / 6.00 = 1696;

旋转扣件数(个) N4 =0.3 ×10170.600 / 6.00 = 509;

脚手板面积(m2) S =1.1 × (202-2) × 1.5 × 1.05=346.500。

根据以上公式计算得长杆总长10170.600m ;小横杆1926根;直角扣件7259个;对接扣件1696个;旋转扣件509个;脚手板346.500m 2。

普通型钢悬挑扣件式双排脚手架计算书

计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)、《建筑施工安全检查评分标准》(JGJ59-99)、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91) 以及本工程的施工图纸。

脚手架搭设体系正立面图

9000 脚手架搭设体系平面图

一、参数信息 1. 脚手架搭设参数

脚手架从距地面15m 处开始搭设,搭设高度H :23.6m ; 顶步栏杆高:0.9m ;内立杆距离墙长度a :0.2m ; 立杆步距h :1.5m ;总步数:15步;

立杆纵距la :1.5m ;立杆横距lb :0.9m ;

小横杆伸出内立杆长度a 1:0.1m ;扫地杆距地:0.2m ;

采用小横杆在上布臵,搭接在大横杆上的小横杆根数为3根; 采用的钢管类型为Φ48 × 3.5;

连墙件布臵方式为二步二跨,连接方式为扣件连接;

连墙件扣件连接方式为双扣件,扣件抗滑承载力折减系数为1; 脚手架沿墙纵向长度l :30m ; 2. 荷载参数 (1)活荷载参数

装修脚手架均布活荷载:2kN/m2;装修脚手架同时施工层数:2层; (2)风荷载参数

本工程地处辽宁本溪市,基本风压Wo :0.35kN/m2; 地面粗糙度类别为:A 类(近海或湖岸区) ; (2)静荷载参数 1) 脚手板参数

选用木脚手板,按规范要求铺脚手板; 脚手板自重:0.35kN/m2;铺设层数:2层; 2) 挡脚板参数

选用木脚手板(220×48×3000) ,仅作业层设挡脚板 挡脚板自重:0.08kN/m;挡脚板铺设层数:2层; 3) 防护栏杆

铺脚手板层设防护栏杆,每步防护栏杆根数为2根,总根数为4根; 4) 围护材料

2000目/100cm2,A0=1.3mm2密目安全网全封闭。 密目网选用为:2000目/100cm2,A0=1.3mm2; 密目网自重:0.01kN/m2; 3. 支撑参数

支撑系统搭设形式为纯悬挑式;

主梁截面特征:工字钢,工字钢型号:16号工字钢;

型钢悬挑主梁平铺在楼面上,锚点采用压环钢筋方式,钢筋直径16mm ; 楼板混凝土强度等级:; 二、小横杆的计算

小横杆在大横杆的上面,考虑活荷载在小横杆上的最不利布臵,验算强度和挠度时不计小横杆的悬挑荷载,小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算。

1. 均布荷载值计算

作用在小横杆上的荷载标准值:

q=0.038+0.350×1.5/4+2×1.5/4 = 0.920 kN/m; 作用在小横杆上的荷载设计值:

q=1.2×(0.038+0.350×1.5/4)+1.4×2×1.5/4 = 1.254 kN/m; 2. 强度验算

最大弯矩 M = ql2/8 =1.254×0.92/8 = 0.127 kN.m;

最大应力计算值 σ = M / W =0.127×106/5.08×103=24.985 N/mm2; 小横杆实际弯曲应力计算值σ=24.985N/mm2 小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

3. 挠度验算

最大挠度ν = 5ql4/384EI

= 5.0×0.920×9004/(384×2.06×105×12.19×104)=0.313 mm; 小横杆实际最大挠度计算值ν=0.313mm 小于最大允许挠度值min (900/150,10)=6.000mm,满足要求!

三、大横杆的计算

小横杆在大横杆的上面,小横杆把荷载以集中力的形式传递给大横杆,所以,大横杆按照集中力作用下的三跨连续梁进行强度和挠度计算。计算小横杆传递给大横杆的集中力时,计入小横杆的悬挑荷载。

1. 小横杆传递给大横杆的集中力计算 内排大横杆受到的集中力标准值:

F=0.5qlb (1+a1/lb ) 2=0.5×0.920×0.9×(1+0.1/0.9)2=0.511 kN; 内排大横杆受到的集中力设计值:

F=0.5qlb (1+a1/lb ) 2=0.5×1.254×0.9×(1+0.1/0.9)2=0.696 kN; 外排大横杆受到的集中力标准值:

F=0.5qlb [1+(a1/lb ) 2]=0.5×0.920×0.9×[1+(0.1/0.9)2]=0.419 kN; 外排大横杆受到的集中力设计值:

F=0.5qlb [1+(a1/lb ) 2]=0.5×1.254×0.9×[1+(0.1/0.9)2]=0.571 kN; 2. 大横杆受力计算

大横杆按三跨(每跨中部)均有集中活荷载分布计算,由脚手架大横杆试验可知,大横杆按照三跨连续梁计算是偏于安全的,按以上荷载分布进行计算可以满足要求并且与我国工程长期使用经验值相符。

根据实际受力情况进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下(内排大横杆、外排大横杆计算方式完全相同,下面是内排大横杆的计算过程,外排大横杆计算过程从略,仅给出最终计算结果):

[***********][**************]

375

弯矩和剪力计算简图

弯矩图(kN〃m)

剪力图(kN)

0. [***********][***********]

变形计算简图

变形图(mm)

计算得到内排大横杆:

最大弯矩:M= 0.402 kN.m 最大变形:ν= 1.868 mm 最大支座反力:F= 3.123 kN

计算得到外排大横杆(计算过程从略) : 最大弯矩:M= 0.332 kN.m

最大变形:ν= 1.541 mm 最大支座反力:F= 2.574 kN 3. 强度验算

最大应力计算值σ = 0.402×106/5.08×103=79.156 N/mm2; 大横杆实际弯曲应力计算值σ=79.156N/mm2 小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

4. 挠度验算

最大挠度ν=1.868mm;

大横杆实际最大挠度计算值ν=1.868mm 小于最大允许挠度值min (1500/150,10)=10.000mm,满足要求!

四、作业层立杆扣件抗滑承载力的计算 扣件的抗滑承载力按照下式计算:

R ≤ Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值。规范规定直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN 。

扣件抗滑承载力折减系数1,则该工程采用的单扣件承载力取值为8.000kN ,双扣件承载力取值为16.000kN ;

R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值。本工程内排大横杆传

给内立杆的竖向作用力为3.123 kN, 外排大横杆传给外立杆的竖向作用力为2.574 kN;

作业层内立杆扣件抗滑承载力验算:内立杆受到的竖向作用力R=3.123kN ≤8.000kN ,内立杆采用单扣件,其抗滑承载力的设计计算满足要求!

作业层外立杆扣件抗滑承载力验算:外立杆受到的竖向作用力R=2.574kN ≤8.000kN ,外立杆采用单扣件,其抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载计算

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1. 静荷载标准值计算 (1)结构自重标准值N G1k 采用Φ48 × 3.5钢管。

外立杆:N G1k = gk H=0.1519×23.600=3.584 kN; 内立杆:N G1k = gk H=0.1275×23.600=3.009 kN; (2)构配件自重标准值N G2k 1) 脚手板的自重标准值N G2k1

采用木脚手板,自重标准值gk1=0.35kN/m2 ,铺设层数n1=2层。

外立杆:N G2k1= n1×0.5×lb ×la ×gk1 = 2×0.5×0.9×1.5×0.35=0.473 kN; 内立杆:N G2k1= n1×(0.5×lb+a1)×la ×gk1

= 2×(0.5×0.9+0.1)×1.5×0.35=0.578 kN;

2) 挡脚板的自重标准值N G2k2

采用木脚手板(220×48×3000) ,自重标准值gk2=0.08kN/m ,铺设层数n2=2层。 外立杆:N G2k2= n2×la ×gk2 = 2×1.5×0.08=0.240 kN; 3) 防护栏杆及扣件的自重标准值N G2k3

采用Φ48 × 3.5钢管,自重标准值gk3=0.0384kN/m ,总根数n3=4根。

外立杆:N G2k3= n3×(la ×gk3+0.0132)= 4×(1.5×0.0384+0.0132)=0.283 kN; 4) 围护材料的自重标准值N G2k4

采用2000目/100cm2,A0=1.3mm2密目安全网全封闭,自重标准值gk4=0.01kN/m。 外立杆:N G2k4= la×[H] ×gk4 =1.5×23.6×0.01=0.354 kN; 5) 附加横杆及扣件的自重标准值N G2k5

搭接在大横杆上的小横杆根数n4=3根,铺设层数n5=2层,采用Φ48 × 3.5钢管,自重标准值gk6=0.0384kN/m。

外立杆:N G2k5= n5×n4×(0.5×lb ×gk6+0.0132)

= 2×3×(0.5×0.9×0.0384+0.0132)=0.183 kN;

内立杆:N G2k5= n5×n4×[(0.5×lb+a1)×gk6+0.0132]

= 2×3×[(0.5×0.9+0.1)×0.0384+0.0132]= 0.206 kN;

6)构配件自重标准值N G2k 合计

外立杆:N G2k =0.473+0.240+0.283+0.354+0.183=1.533 kN; 内立杆:N G2k =0.578+0.206=0.783 kN; 2. 活荷载标准值计算

活荷载按照2个装修作业层(荷载为2 kN/m2)计算,活荷载合计值∑Qk=4 kN/m2。 外立杆:∑N Qk = 0.5×lb ×la ×∑Qk = 0.5×0.9×1.5×4=2.700 kN;

内立杆:∑N Qk =(0.5×lb+a1)×la ×∑Qk =(0.5×0.9+0.1)×1.5×4=3.300 kN; 3. 风荷载标准值计算 W k =μz 〃μs 〃ω0

其中 ω0 -- 基本风压(kN/m2) ,按照荷载规范规定采用:ω0 = 0.35 kN/m2;

μs -- 风荷载体型系数:μs =1.3 =1.3×0.913=1.187; 为挡风系数,考虑

了脚手架和围护材料的共同作用,计算过程复杂因篇幅有限计算过程从略。 μz -- 风荷载高度变化系数,按照荷载规范的规定采用:脚手架底部μz = 1.520,

脚手架顶部μz = 1.903;

经计算得到,风荷载标准值为:

脚手架底部W k = 0.35×1.520×1.187 = 0.631 kN/m2; 脚手架顶部W k = 0.35×1.903×1.187 = 0.790 kN/m2; 六、立杆稳定性计算 (一) 基本数据计算 1. 立杆长细比验算

依据《扣件式规范》第5.1.9条:

长细比λ= l0/i = kμh/i=μh/i(k 取为1) 查《扣件式规范》表5.2.8得:μ = 1.500; 立杆的截面回转半径:i = 1.580 cm; λ= 1.500×1.5×100/1.580=142.405

立杆实际长细比计算值λ=142.405 小于容许长细比210,满足要求! 2. 确定轴心受压构件的稳定系数φ

长细比λ= l0/i = kμh/i=1.155×1.500×1.5×100/1.580=164.478; 稳定系数φ查《扣件式规范》附录A.0.6表得到:φ= 0.261; 3. 风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw M w = 0.9×1.4W k L a h 2/10

经计算得到,各段弯矩M w 为: 脚手架底部 Mw = 0.268kN〃m ;

(二) 外立杆稳定性计算

1. 组合风荷载时, 外立杆的稳定性计算 σ = N/(φA) + MW /W ≤ [f]

外立杆的轴心压力设计值 N =1.2×(N G1k +NG2k )+0.9×1.4∑N Qk

=1.2×(3.584+1.533)+ 0.9×1.4×2.700= 9.542 kN; σ = 9541.741/(0.261×489)+268467.480/5080 = 127.734 N/mm2;

组合风荷载时,外立杆实际抗压应力计算值σ=127.734N/mm2 小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

2. 不组合风荷载时, 外立杆的稳定性计算 σ = N/(φA) ≤ [f]

外立杆的轴心压力设计值 N =1.2×(N G1k +NG2k )+1.4∑N Qk

=1.2×(3.584+1.533)+ 1.4×2.700= 9.920 kN; σ = 9919.741/(0.261×489)=77.853 N/mm2;

不组合合风荷载时,外立杆实际抗压应力计算值σ=77.853N/mm2 小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

(三) 内立杆稳定性计算

全封闭双排脚手架仅考虑外立杆承受风荷载的作用,内立杆不考虑风荷载作用。 σ = N/(φA) ≤ [f]

内立杆的轴心压力设计值 N =1.2(N G1k +NG2k )+1.4∑N Qk

=1.2×(3.009+0.783)+ 1.4×3.300= 9.170 kN; σ = 9170.455/(0.261×489)=71.972 N/mm2; 内立杆实际抗压应力计算值σ=71.972N/mm2 小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

七、连墙件的稳定性计算

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算: N lw = 1.4×W k ×A w = 9.959 kN;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 9.000 m2; 连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 12.959 kN; 连墙件承载力设计值按下式计算: Nf = φ〃A 〃[f]

其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数;

由长细比 l/i = 2000/15.8的结果查表得到 φ=0.414; A = 4.89 cm2;[f]=205 N/mm2;

2-3

连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.414×4.89×10×205×10 = 41.510 kN; N l =12.959kN

由以上计算得到 Nl =12.959kN ≤双扣件的抗滑力16.000kN ,满足要求!

八、悬挑梁受力计算

悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算

悬出端C 受脚手架荷载N 的作用,里端B 为与楼板的锚固点,A 为墙支点。

悬臂单跨梁计算简图 支座反力计算公式

支座弯矩计算公式

C 点最大挠度计算公式

其中 k = m/l,kl = ml /l,k2 = m2/l。

本方案算例中,m =1.2 m,l = 1.75 m,m 1 = 1.1m,m 2 = 0.2 m; k=1.2/1.75 = 0.686 k 1=1.1/1.75 = 0.629 k 2=0.2/1.75 = 0.11

悬挑梁的截面惯性矩I = 1130 cm4,截面抵抗矩W = 141 cm3,截面积A = 26.1 cm2,线密度G = 20.5 kg/m。

外立杆轴向力设计值N 1= 9.920 kN; 内立杆轴向力设计值N 2= 9.170 kN;

悬挑梁自重荷载 q=1.2×20.5×9.8×10-3=0.246kN/m 把以上数据代入公式,经过计算得到: 支座反力 RA = 26.374 kN 支座反力 RB = -7.283 kN 最大弯矩 MA = 12.746 kN〃m

最大应力 σ = 12745806.281 /( 1.05 ×141000 )= 86.091 N/mm2

悬挑梁的最大应力计算值σ=86.091 N/mm2 小于抗压强度设计值205N/mm2,满足要求! 最大挠度 νmax = 5.053 mm

按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录A 结构变形规定,受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍,即 2200 mm。

悬挑梁的最大挠度5.053mm 小于最大容许挠度2200/400mm,满足要求! 九、悬挑梁稳定性计算

悬挑梁采用16号工字钢, 计算公式如下: σ = M/φb W x ≤ [f]

其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B 得到:φb =2.00

由于φb 大于0.6,依《钢结构设计规范》(GB50017-2003) 附表B ,按照下面公式调整: ' 得到 φb =0.929。

经过计算得到最大应力 σ = 12.746×106 /( 0.929×141000 )= 97.304 N/mm2; 悬挑梁的稳定性计算σ =97.304N/mm2 小于[f]=215N/mm2,满足要求! 十、锚固段与楼板连接的计算

水平悬挑梁与楼板压点采用压环钢筋,拉环强度计算如下: 水平悬挑梁与楼板压点的拉环受力 R=7.283/2=3.642kN; 压环钢筋的设计直径D=16mm;

水平悬挑梁与楼板压点的拉环强度计算公式为: σ = N/2A ≤ [f]

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 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2;依据《扣件架规范》第5.6.7条,当采用2个锚点时承载力应乘以0.85的折减系数,所以吊环应力不应大于50×0.85=42.5N/mm2;

222

A=πD /4=3.142×16/4=201.062mm

σ=N/2A=3.642×103/(201.062×2)=9.056N/mm2;

水平悬挑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。

拉环所受应力小于42.5N/mm2,满足要求! 十一、脚手架配件数量匡算

扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量,以适应构架时变化需要, 因此按匡算方式来计算;根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算: 长杆总长度(m) L = 1.1〃H 〃(n+la /h〃n-2〃l a /h) 小横杆数(根) N1 = 1.1〃(H/2h + 1)〃n

江苏省第一建筑安装有限公司

直角扣件数(个) N2 = 2.2〃(H/h + 1)〃n

对接扣件数(个) N3 = L/l

旋转扣件数(个) N4 = 0.3〃L/l

脚手板面积(m2) S = 1.1〃(n-2)〃l a 〃l b

其中 n --立杆总数(根) n=42;

H --搭设高度(m) H=23.6;

h --步距(m) h=1.5;

la --立杆纵距(m) la =1.5;

lb --立杆横距(m) lb =0.9;

代入得:

长杆总长度(m) L =1.1×23.6×(42 + 1.5×42/1.5 - 2 ×

1.5/1.5)=2128.720;

小横杆数(根) N1 =1.1 ×(23.6 /(2×1.5) + 1) ×42 = 410;

直角扣件数(个) N2 =2.2 ×(23.6 / 1.5 + 1) ×42 = 1547;

对接扣件数(个) N3 =2128.720 / 6.00 = 355;

旋转扣件数(个) N4 =0.3 ×2128.720 / 6.00 = 107;

脚手板面积(m2) S =1.1 × (42-2) × 1.5 × 0.9=59.400。

根据以上公式计算得长杆总长2128.720m ;小横杆410根;直角扣件1547个;对接扣件355个;旋转扣件107个;脚手板59.400m 2。

编制单位:江苏一建本溪恒大绿洲工程项目部 2011年7月25日

本溪恒大绿洲工程脚手架工程施工方案 31


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