某建筑工程脚手架方案 本文关键词:脚手架,建筑工程,方案
某建筑工程脚手架方案 本文简介:目录1.编制依据32.工程概况33.脚手架设计34.技术构造要求35.搭设施工工艺66.脚手架的检查和验收87.脚手架安全注意事项101.编制依据1.1施工图纸1.2施工组织设计1.3主要规程、规范、标准:《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46—
某建筑工程脚手架方案 本文内容:
目
录
1.编制依据3
2.工程概况3
3.脚手架设计3
4.技术构造要求3
5.搭设施工工艺6
6.脚手架的检查和验收8
7.脚手架安全注意事项10
1.编制依据
1.1施工图纸
1.2施工组织设计
1.3主要规程、
规范、标准:
《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)
《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46—88)
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)
《建筑地基基础设计规范》(GB
50007-2002)
2.工程概况
本工程位于xxx实验小学校内,教学楼建筑面积为xx平方米,结构类型为一栋三层砖混结构,属抗震加固校安工程。
3.脚手架设计
3.1功能要求
根据本工程结构、装修特点及施工生产需要,须搭设外脚手架兼顾结构及装饰施工之用。
脚手架用φ48×3.5钢管及铸钢扣件搭设,建筑物外挂绿色密目尼龙安全网。
3.2基本格构
3.2.1外脚手架
3.2.1.1本脚手架为双排单立杆式。脚手架立杆横距0.75m,纵距1.5m,作业面处小横杆间距0.6m,大横杆步距1.8m间隔布置,里排立杆距墙0.3m,小横杆里端距墙0.15m。沿脚手架纵向连续布置剪刀撑。连墙件按三跨二步设置。在房屋四角和每间隔6跨立杆的横距上设置斜支撑。
3.2.1.2在各工作面满铺脚手板。
3.2.1.3水平安全网随作业面设在每层作业面下方,脚手架外立网采用密目尼龙安全网全封闭。
4.技术构造要求
4.1立杆技术构造要求
4.1.1脚手架搭设前基础要平整夯实,架基及周围不得积水,回填土夯实后,上面铺设脚手板(宽度不小于0.2m),在脚手板上放置立杆,然后按设计的立杆间距进行放线定位,铺设木脚手板要平稳,不得悬空。
4.1.2立杆接头除顶层可采用搭接外,必须采用对接扣件对接。
4.1.3立杆上的对接扣件必须交错布置,两个相邻立柱接头不得设在同步内,同步内每隔一根立杆的两个相邻接头在高度方向错开的距离不得小于500mm;立杆与水平杆必须用直角扣件扣紧,不得隔步设置或遗漏。
4.1.4立柱顶端高出女儿墙1m,且作二道水平护栏。
4.1.5立杆间距选用1.5米,允许搭设偏差±50mm,,立杆垂直度允许搭设偏差±100mm。
4.2纵向水平杆构造要求
4.2.1纵向水平杆置在立杆内侧,其长度不小于3跨。步距为1.8米间隔设置。
4.2.2脚手架必须设置扫地杆,扫地杆设在从垫板往上200mm处,扫地杆必须采用直角扣件固定。扫地杆在端头与立杆交接处伸出扣件长度不小于100mm。
4.2.3纵向水平杆(大横杆)设于横向水平杆(小横杆)之下,在立杆的内侧,采用直角扣件与立柱扣紧。
4.2.4用于连接纵向水平杆的对接扣件,开口朝架子内侧,螺栓向上,避免开口朝上,防雨水进入。
4.2.5对接接头交错布置,不得设在同步、同跨内,不同步或不同跨内两相邻接头水平距离不得小于500mm,各接头中心至最近主节点的距离不得大于纵距的1/3。
4.2.6搭接接头长度为1m,并等距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至杆端的距离为100mm。
4.3横向水平杆构造要求
4.3.1每一主节点处必须设置一根横向水平杆,并采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大于150
mm。靠墙一端的外伸长度为250mm。
4.3.2作业面层上非主节点处的横向水平杆,根据支撑脚手板的需要等间距设置,一般间距不超过0.6m。
4.3.3在脚手板接头处须搭设双小横杆,间距300mm,分别固定两块脚手板的端头。
4.4脚手板构造要求
4.4.1脚手板类别:竹脚手板,脚手板要满铺两层架、。在铺脚手板的操作层上设高度1.2m的护身栏杆。
4.4.2脚手板设置在四根横向水平杆上。当脚手板长度小于1.8m时,可采用三根横向水平杆支撑,并将脚手板两端用3.2mm直径镀锌铁丝双环绑紧在小横杆上,探头长度不得超过150mm。
4.4.3脚手板采用对接平铺,接头处必须设置两根横向水平杆,脚手板外伸长度150mm,两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm。脚手板两端要用3.2mm直径镀锌铁丝与横向水平杆绑牢。局部脚手板采用上下叠接时,还应另将叠搭接范围内的上下两块脚手板用3.2mm直径镀锌铁丝绑扎不少与两处。
4.5支撑构造要求
4.5.1剪刀撑的设置必须符合下列要求:
(1)脚手架在外侧立面整个长度上连续设置剪刀撑。剪刀撑的布置为五根立杆,且斜杆倾角必须控制在450左右。
(2)剪刀撑斜杆接头必须采用搭接,搭接长度1m,采用三个旋转扣件,距两端头100mm中间等分连接。
(3)剪刀撑要用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
4.5.2横向支撑的设置必须符合下列要求:
横向斜撑在同一节间,高度上每两步一斜杆,中间每6跨设一道。由底至顶层呈之字形连续布置。斜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,旋转扣件中心线支柱节点的距离不宜大于150mm,当斜撑在一跨内跨越2个步距时,宜在相交的纵向水平杆处,增设一根横向水平杆,将斜撑固定。
4.6连墙件构造要求
4.6.1连墙件为刚性连墙件。具体做法为:相对架子立杆没有墙体部位,在各层外框架梁或砼柱上预埋短钢管拉结,并且用拉结杆连接外脚手架,与立杆或大横杆用扣件扣牢;拉结点的设置为垂直高度不大于3.6米,且层层拉接;水平间距在外围每根砼柱均设置一拉接点。在有墙体部位,在对应立杆的位置直接在墙上预埋直径为60mm的塑料导管留孔,在该部位构造达到设计强度后,在墙上内外侧用扣件锁紧。
4.6.2连墙杆件按二步三跨设置,垂直距离为3.6m;水平距离4.5m,在不满足4.5m时,按间隔3跨同时保证拉接点在纵横杆立杆节点处设置。
4.6.3连墙件中的连墙杆呈水平设置。
4.6.4当脚手架下部暂不能设连墙件时可搭设抛撑(如首层脚手架未封闭时)。抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接,与地面的倾角应在45-60度之间,连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。抛撑在连墙件搭设后,方可拆除。
4.7安全网、门洞出入口及防雷接地
4.7.1脚手架四周必须采取密目的安全网进行封闭。作业面脚手板下必须设一道水平兜网,首层顶板下必须设一道水平兜网。安全网应用不小于直径3.2mm的尼龙绳穿孔搭接绑牢。安全网同楼板的连接见架子剖面图。
4.7.2首层门口处设护头棚,顶上设600高双层防护板,防护板采用标准脚手板。立杆在门口处一根不落地,用边立杆、斜撑加固。斜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,旋转扣件中心线支柱节点的距离不宜大于150mm,当斜撑在一跨内跨越2个步距时,宜在相交的纵向水平杆处,增设一根横向水平杆,将斜撑固定。
4.7.3脚手架用φ12㎜镀锌圆钢在四大角及间隔24m设置防雷接地引下线,接地体借用楼座正式避雷装置,与防雷系统连接,接地电阻不大于4欧。架子最上层外围大横杆接头处采用φ12㎜镀锌圆钢跨接,电焊12d连通;在四大角及间隔24m设置高出架子1
m的φ12mm镀锌圆钢避雷针,龙门架顶相同设置避雷针。
5.搭设施工工艺
5.1施工准备
5.1.1按施工组织设计及施工方案中有关脚手架的要求,逐级向架设和使用人员进行技术交底。
5.1.2按要求对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收,各种材料必须有产品质量检验合格证。不合格的购配件不得使用,经检查合格的购配件应按品种、规格分类、堆放整齐、平整,堆放场地不得有积水。
5.1.3清除地面杂物,平整搭设场地,并使排水畅通。
5.2搭设
5.2.1脚手架搭设工艺:
放置纵向扫地杆è逐根树立立杆,随即与扫地杆扣紧è放置横向扫地杆并与立杆或扫地杆扣紧è第一步纵向水平杆è第一步横向水平杆è连墙件(或加抛撑)è第二步纵向水平杆è第二步横向水平杆è加设临时斜撑杆è第三、四步纵向水平杆和横向水平杆è连墙杆è接立杆è架设剪刀撑è铺脚手板è安装卸载装置。
5.2.2搭设立杆的注意事项
a)本工程使用外径48mm壁厚3.5mm的钢管。
b)相邻立柱的对接扣件不得在同一高度内,错开距离必须符合构造要求。
c)开始搭设立柱时,每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙件安装稳定后,方可根据情况拆除。
d)当搭至有连墙件的构造层时,搭设完该处的立柱、纵向水平杆、横向水平杆后,立即设置连墙件。
5.2.3搭设纵、横向水平杆的注意事项
a)封闭性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、外角柱固定。
b)双排脚手架的横向水平杆靠墙一端至墙装饰面的距离为100mm。
5.2.4搭设连墙杆、剪刀撑、横向支撑、抛撑等注意事项
a)连墙件的构造必须符合要求。当脚手架操作层高出连墙件二步时,必须采取临时稳定措施,直到连墙件搭设完后方可拆除。
b)剪刀撑、横向支撑必须随立柱、纵向水平杆等同步搭设,剪刀撑、横向支撑的构造必须符合要求。
5.2.5扣件安装的注意事项
a)扣件规格必须与钢管外径相同;扣件螺栓拧紧扭力矩不得小于40N*m,并不大于65
N*m;主节点处,固定横向水平杆(或纵向水平杆)、剪刀撑、横向支撑等扣件的中心线距主节点的距离不得大于150mm;
b)对接扣件的开口必须边侧或朝内;
c)各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度为100mm。
5.2.6铺设脚手板的注意事项
a)必须铺满、铺稳,靠墙一侧离墙面距离不得大于150mm;
b)采用对接或搭接必须符合构造要求,脚手板的探头采用直径3.2mm的镀锌钢丝固定在支撑杆上;
5.2.7搭设栏杆、挡脚板的注意事项
a)栏杆和挡脚板必须搭设在外排立柱的内侧;
b)上栏杆上皮高度0.9m,中栏杆居中设置;
c)挡脚板高度不得小于180mm。
5.2.8连墙件搭设
用钢管将脚手架内外立杆相连后与已埋设的短钢管采用双扣件与墙体连接。
5.2.9提升架搭设注意事项
a)提升架导轴垂直度及间距尺寸的偏差不得大于±10mm。
b)提升架杆件垂直度偏差不得超过总高度的1/400。
c)龙门架的搭设专业施工队搭设,经验收合格后方可使用。
d)进料口和出料口的高度为2米。
5.2.10卸料必须符合以下要求
a)各构配件必须及时分段集中运至地面,严禁抛扔;
b)运至地面的构配件必须按要求及时检查整修与保养,并按品种、规格随时码堆存放,置于干燥通风处,防治锈蚀。
5.3脚手架的拆除
5.3.1拆除前必须完成以下准备工作
a)全面检查脚手架、提升架的扣件连接、连墙件、支撑体系是否符合安全要求;
b)清除脚手架上杂物及地面障碍;
c)拆除安全技术措施,必须由HSE负责人逐级进行安全交底。
5.3.2拆除必须符合以下要求
a)拆除顺序逐层由上而下进行,严禁上下同时作业(除拔立杆时外);
b)所有连墙件及卸载装置必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架;分层拆除高差不得大于2步,每层设连墙件加固;
c)当脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度(约6.5m)时,先在适当位置搭临时抛撑加固,后拆连墙件;
d)当脚手架采取分段、分立面拆除时,对不拆除的脚手架两端,必须先按有关要求设置连墙件和横向支撑加固。
5.3.3架子拆除时必须在地面划出警戒线,并安排专业人员负责安全监护。
6.脚手架的检查和验收
6.1脚手架的构配件质量必须按规定要求精心检验,合格后方准使用;
6.
1.1钢管的验收:钢管应有材质证书,表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;钢管外径、壁厚、端面偏差要符合规定;钢管必需涂刷防锈漆,锈蚀严重的架管不得使用;钢管弯曲、变形偏差超标的不得使用。
6.1.2扣件的验收:扣件质量必需符合《钢管脚手架扣件》(GB15831)的相关规定;旧扣件在入场和使用前要进行质量检查,有裂缝、变形的严禁入场、使用。出现滑丝的螺栓必需全部更换。
6.1.3脚手板的验收:脚手板宽度不得小于200mm,厚度不小于50mm并符合规范要求,腐朽、破损的脚手板不得使用。
6.2脚手架搭设必须按下列阶段进行质量检查,发现问题必须及时整改。
a)放线后及脚手架搭设前;
b)操作层上施加荷载前;
c)每搭设完10m高度后;
e)达到设计高度后;
f)脚手架搭设质量必须达到脚手架技术规范的要求,并由项目安全、技术、生产部门验收合格后报监理和业主单位验收,经监理和业主验收合格后,在架子上挂设合格标牌后,方可投入使用。未经验收合格的架子不得投入使用。
6.3使用阶段要进行的检查
6.3.1本脚手架未按照堆载材料设计,因此操作层不得堆放建筑材料;不得将模板支撑、砼泵输送管等固定在脚手架上,严禁任意悬挂起重设备。
6.3.2当有六级及六级以上大风和大雨天气时必须停止脚手架搭设与拆除作业。
6.3.3必须设专人负责对脚手架进行定期检查和维修,防止杆件发生变形和连接松动情况。
6.3.3.1在以下情况下,
必须对脚手架进行检查:在六级大风与大雨后;停用超过一个月,复工前。
6.3.3.2检查维修项目:
a)各主节点处主杆件的安装,连墙件、支撑、门洞等的构造是否符合施工方案要求;
b)地基是否积水,底座是否松动、立柱是否悬空;
c)脚手架立柱的沉降与垂直度允许偏差是否符合规定要求;
d)安全防护措施是否符合要求。
6.3.3.3在脚手架使用期间,严禁任意拆卸下列杆件:
a)主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆;
b)连墙件、支撑、栏杆、挡脚板、卸载用支撑杆件。
c)要拆除上述任一杆件均须采取安全措施。
7.脚手架安全注意事项
7.1脚手架搭拆人员必须是经过国家现行标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》考核合格的专业架子工。上岗人员必须定期体检,体检合格者方上岗。
7.2搭设脚手架人员必须带安全帽、安全带,穿劳保鞋;
7.3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;
7.4工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等必须按国家现行标准《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46—88)的有关规定执行。
7.5未经同意不得对搭好的架子作任何更改。
7.6拆除脚手架时,要严格拆装顺序,统一指挥,上下呼应,动作协调。地面必须设围栏和警戒标志,划出工作区,并派专人看守,禁止行人出入,严禁一切非操作人员入内。材料、工具不得乱扔。
7.7进行拆除作业时架管、扣件必需相互传递,不得直接拋掷。
脚手架计算书
扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《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》(GB
50017-2003)等编制。
一、参数信息
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为
22
m,立杆采用单立杆;
搭设尺寸为:横距Lb为
0.75m,纵距La为1.5m,大小横杆的步距为1.8
m;
内排架距离墙长度为0.25m;
大横杆在上,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;
横杆与立杆连接方式为双扣件;取扣件抗滑承载力系数为
1.00;
连墙件采用两步三跨,竖向间距
3.6
m,水平间距4.5
m,采用扣件连接;
连墙件连接方式为双扣件;
2.活荷载参数
施工均布活荷载标准值:2.000kN/m2;脚手架用途:装修脚手架;
同时施工层数:2
层;
3.风荷载参数
本工程地处广东惠阳,基本风压0.55kN/m2;
风荷载高度变化系数μz,计算连墙件强度时取0.92,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数μs
为1.236;
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1248;
脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150;
安全设施与安全网(kN/m2):0.005;
脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:竹笆片脚手板挡板;
每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038;
脚手板铺设总层数:13;
5.地基参数
地基土类型:素填土;地基承载力标准值(kPa):120.00;
立杆基础底面面积(m2):0.20;地基承载力调整系数:1.00。
二、大横杆的计算
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定,大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。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
大横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m
;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.75/(2+1)=0.075kN/m
;
活荷载标准值:
Q=2×0.75/(2+1)=0.5kN/m;
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.038+1.2×0.075=0.136kN/m;
活荷载的设计值:
q2=1.4×0.5=0.7kN/m;
图1
大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
图2
大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.强度验算
跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。
跨中最大弯距计算公式如下:
M1max=0.08q1l2
+
0.10q2l2
跨中最大弯距为
M1max=0.08×0.136×1.52+0.10×0.7×1.52
=0.182kN·m;
支座最大弯距计算公式如下:
M2max=-0.10q1l2
-
0.117q2l2
支座最大弯距为
M2max=
-0.10×0.136×1.52-0.117×0.7×1.52
=-0.215kN·m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ
=Max(0.182×106,0.215×106)/5080=42.323N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为
σ=42.323N/mm2
小于
大横杆的抗弯强度设计值
[f]=205N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。
计算公式如下:
νmax=(0.677q1l4
+
0.990q2l4)/100EI
其中:静荷载标准值:
q1=
P1+P2=0.038+0.075=0.113kN/m;
活荷载标准值:
q2=
Q
=0.5kN/m;
最大挠度计算值为:ν=0.677×0.113×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.5×15004/(100×2.06×105×121900)=1.153
mm;
大横杆的最大挠度
1.153
mm
小于
大横杆的最大容许挠度
1500/150
mm与10
mm,满足要求!
三、小横杆的计算
根据JGJ130-2001第5.2.4条规定,小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
大横杆的自重标准值:p1=
0.038×1.5=0.058kN;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.75×1.5/(2+1)=0.112kN;
活荷载标准值:Q=2×0.75×1.5/(2+1)
=0.750kN;
集中荷载的设计值:
P=1.2×(0.058+0.112)+1.4
×0.75=1.254kN;
小横杆计算简图
2.强度验算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和;
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
Mqmax=ql2/8
Mqmax=1.2×0.038×0.752/8=0.003kN·m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=Pl/3
Mpmax=1.254×0.75/3=0.314kN·m
;
最大弯矩
M=Mqmax
+
Mpmax=0.317kN·m;
最大应力计算值
σ=M
/
W=0.317×106/5080=62.356N/mm2
;
小横杆的最大弯曲应力
σ
=62.356N/mm2
小于
小横杆的抗弯强度设计值
205N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和;
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:
νqmax=5ql4/384EI
νqmax=5×0.038×7504/(384×2.06×105×121900)=0.006
mm
;
大横杆传递荷载
P=p1
+
p2
+
Q=0.058+0.112+0.75=0.92kN;
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:
νpmax=Pl(3l2
-
4l2/9)/72EI
νpmax=920.1×750×(3×7502-4×7502/9
)
/(72×2.06×105×121900)=0.549
mm;
最大挠度和
ν=νqmax
+
νpmax=0.006+0.549=0.555
mm;
小横杆的最大挠度为
0.555
mm
小于
小横杆的最大容许挠度
750/150=5与10
mm,满足要求!
四、扣件抗滑力的计算
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN
。
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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):
R
≤
Rc
其中
Rc
--
扣件抗滑承载力设计值,取16.00kN;
R
--
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
大横杆的自重标准值:
P1=0.038×1.5×2/2=0.058kN;
小横杆的自重标准值:
P2=0.038×0.75/2=0.014kN;
脚手板的自重标准值:
P3=0.3×0.75×1.5/2=0.169kN;
活荷载标准值:
Q=2×0.75×1.5
/2=1.125kN;
荷载的设计值:
R=1.2×(0.058+0.014+0.169)+1.4×1.125=1.864kN;
R
<
16.00kN,所以双扣件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。静荷载标准值包括以下内容:
(1)每米立杆承受的结构自重标准值,为0.1248kN/m
NG1=[0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×22.00=3.450kN;
(2)脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为0.3kN/m2
NG2=
0.3×13×1.5×(0.75+0.2)/2=2.925kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/m
NG3=0.15×13×1.5/2=1.462kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005kN/m2
NG4=0.005×1.5×22=0.165kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=8.002kN;
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到,活荷载标准值
NQ=2×0.75×1.5×2/2=2.25kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2
NG+0.85×1.4NQ=1.2×8.002+
0.85×1.4×2.25=
12.28kN;
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N
=1.2NG+1.4NQ=1.2×8.002+1.4×2.25=12.753kN;
六、立杆的稳定性计算
风荷载标准值按照以下公式计算
Wk=0.7μz·μs·ω0
其中
ω0
--
基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:ω0=0.55kN/m2;
μz
--
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:μz=
0.74;
μs
--
风荷载体型系数:取值为1.236;
经计算得到,风荷载标准值为:
Wk=0.7
×0.55×0.74×1.236=0.352kN/m2;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩
MW
为:
Mw=0.85
×1.4WkLah2/10=0.85
×1.4×0.352×1.5×1.82/10=0.204kN·m;
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/(φA)
+
MW/W
≤
[f]
立杆的轴心压力设计值
:N=12.280kN;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/(φA)≤
[f]
立杆的轴心压力设计值
:N=N
=
12.753kN;
计算立杆的截面回转半径
:i=1.58
cm;
计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得
:
k=1.155
;
计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得
:μ=1.5
;
计算长度,由公式
l0=kuh
确定:l0=3.118
m;
长细比:
L0/i=197
;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比
lo/i
的结果查表得到
:φ=
0.186
立杆净截面面积
:
A=4.89
cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩)
:W=5.08
cm3;
钢管立杆抗压强度设计值
:[f]
=205N/mm2;
考虑风荷载时
σ=12280.02/(0.186×489)+203654.566/5080=175.103N/mm2;
立杆稳定性计算
σ=175.103N/mm2
小于
立杆的抗压强度设计值
[f]=205N/mm2,满足要求!
不考虑风荷载时
σ=12752.52/(0.186×489)=140.208N/mm2;
立杆稳定性计算
σ=140.208N/mm2
小于
立杆的抗压强度设计值
[f]=205N/mm2,满足要求!
七、最大搭设高度的计算
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.3.6条考虑风荷载时,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:
Hs=[φAf
-
(1.2NG2k
+
0.85×1.4(ΣNQk
+
MwkφA/W))]/1.2Gk
构配件自重标准值产生的轴向力
NG2K(kN)计算公式为:
NG2K=NG2+NG3+NG4=4.552kN;
活荷载标准值
:NQ=2.25kN;
每米立杆承受的结构自重标准值
:Gk=0.125kN/m;
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩:
Mwk=Mw
/
(1.4×0.85)=0.204
/(1.4
×
0.85)=0.171kN·m;
Hs
=(
0.186×4.89×10-4×205×103-(1.2×4.552+0.85×1.4×(2.25+0.186×4.89×100×0.171/5.08)))/(1.2×0.125)=45.798
m;
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.3.6条脚手架搭设高度
Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
[H]=Hs
/(1+0.001Hs)
[H]=45.798
/(1+0.001×45.798)=43.793
m;
[H]=
43.793
和
50
比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值
[H]
=43.793
m。
脚手架单立杆搭设高度为22m,小于[H],满足要求!
八、连墙件的稳定性计算
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:
Nl=Nlw
+
N0
连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz=0.92,μs=1.236,ω0=0.55,
Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7
×0.92×1.236×0.55=0.438kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积
Aw=16.2
m2;
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=
5.000kN;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:
Nlw=1.4×Wk×Aw=9.929kN;
连墙件的轴向力设计值
Nl=Nlw
+
N0=
14.929kN;
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=250/15.8的结果查表得到
φ=0.958,l为内排架距离墙的长度;
A=4.89
cm2;[f]=205N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为
Nf=0.958×4.89×10-4×205×103=96.035kN;
Nl=14.929
<
Nf=96.035,连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到
Nl=14.929小于双扣件的抗滑力
16kN,满足要求!
连墙件扣件连接示意图
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
p
≤
fg
地基承载力设计值:
fg=fgk×kc=120
kPa;
其中,地基承载力标准值:fgk=
120
kPa
;
脚手架地基承载力调整系数:kc=1
;
立杆基础底面的平均压力:p=N/A
=61.4
kPa
;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值
:N=12.28kN;
基础底面面积
:A=0.2
m2
。
p=61.4kPa
≤
fg=120
kPa
。地基承载力满足要求!
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