脚手架搭设方案1
一、脚手架计算:
本工程建筑物高度为64米,脚手架搭设高出建筑物1.8米,则脚手架应搭设: 64+1.8=65.8米
搭设为双排钢管外脚手架,钢管为ø48×3.5
立杆纵距为 l=1.5m 立杆横距为 b=1.2m 脚手架步距为 h=1.8m
脚手架与建筑物主体结构连接点的位置为2步3跨,即: 竖向间距H=2h=3.6m,水平间距 L=3l=5.4m。 钢管ø48×3.5 截面积为 A1=489mm
截面抵抗矩 W=5.08×10 mm 惯性矩 I=12.19×10 mm 回转半径 i=15.8 mm 每米重量为 3.84Kg/m 钢材抗压强度 fc=0.205KN/mm
脚手架外侧满挂密目网,挡风面积(An)按迎风面积(Aw)计,挡风系数Ф=1。 查«建筑结构设计荷载规范»GB50009-2001,附录D.4全国各城市的风压值: 取重现期n=10,风压为0.35KN/m。
根据以上条件,计算本工程脚手架搭设荷载(按组合风荷载计算)
1、恒载标准值 查表5-14 GK=Hi(gk1+ gk3)+n1·la·gk2
(n1为同时存在的作业层数,结构作业n1=1,装修作业n1=2) 根据建筑施工手册查表5-7 当h=1.5 b=1.2 l=1.8
gk1=0.1089 KN/m (中) 查表5-14 (有护栏)
gk2=0.2612 KN/m(每米立杆纵距计的作业材料自重计算基数) 查表5-15
gk3=0.0768 KN/m (每米架高计算立面整体拉结杆件和防护材料的自重计算基数)
2
2
2
4
4
3
3
2
Hǐ=20 m
结构作业:GK=20×(0.1089+0.0768)+1×1.5×0.2612 = 3.714+0.3918=4.1058 KN≈4.12 KN 装修作业:GK=20×(0.1089+0.0768)+2×1.5×0.2612 =3.714+0.7836=4.4976 KN≈4.5 KN
2、活载 QK 查表5-16
qk=1.8 KN/m qk=1.2 KN/m
结构作业: QK=n1la qk=1.5×1.8=2.7 KN 装修作业 : QK= n1la qk=2×1.5×1.2=3.6 KN 3、风载
地面粗糙类别取C,则风压高度变化系数 μz 39米,取1.013 μz 57米,取1.32
风载:Wk=La··wk
风压标准值:ωK =0.7 ·μS·μZ·ωO(钢管脚手架风振系数βΖ=1) μS取1.0
WO取0.35KN/m μZ取1.013(计算39米处)
∴ωK =0.7 ×1.0×1.013×0.35=0223 KN/m Wk=1.5 ×1×0.223 =0.334 KN/m
4、轴心力设计值 N′=1.2(NGK + NQK)
结构作业时: N′=1.2(4.12+2.7)=8.184 KN 装修作业时: N′=1.2(4.5+3.6)=9.72 KN
5、风荷载弯矩 MW MW=0.12·qw·h
2
2
2
2
=0.12×0.334×1.8 =0.13KN.M
2
=1.1705(受弯) 6、组合风荷载的分项系数 m
=1.5607(轴心受压) m
确定轴心受压杆件的稳定系数φ L0=μ·h 查表5-20 μ=1.85
L0=1.85×1.5=2.775×1000=2775 λ= L0 /i =2775/15.8=175.6 用插入法计算φ
当λ=175, φ=0.232; λ=176, φ=0.230; ∴λ=175.6, φ=0.2308。
7、立杆计算:
组合风荷时,立杆验算截面处的轴心力设计值 N′=1.2(NGK + NQK)
用于结构作业时:N′=1.2(4.4+2.7)=8.52KN 用于装修作业时:N′=1.2(5.075+3.6)=10.41 KN φ =0.2308 A =489 mm
Mw =0.09 KN.m =0.09×10 N.mm W =5.08×10 mm
3
3
6
2
NM
+≤f AW
NM
+≤f AW
结构作业时
[8.52×10/(0.2308×489)] + [0.09×10/(5.08×10)] =75.49 + 17.7=93.2
[10.41×10/(0.2308×489)] + [0.09×10/(5.08×10)] =92.24 + 17.71=109.95
8、连墙点抗风强度稳定性计算 Nl= Nw + Ns
Nw风荷载引起的连墙件轴压力设计值 Sw连墙件作用面积=4.5×3=13.5m Nw =1.4·Sw·ωk
=1.4×13.5×0.223 =4.21KN Ns=3 KN ∴ Nl=7.21 KN
∴ Nl= Nw+ Ns=4.21+3=7.21 KN 强度验算:
2
2
3
6
3
2
363
N322
=7.21×10/489=14.74 N/mm
N
≤f 符合要求。 An
稳定性验算:
3
N
≤ K· f φ =0.2308 K=0.725 A
7.21×10/(0.2308×489)= 63.88 ≤0.725×205 =148.62 符合要求。
9、脚手架整体稳定性计算 组合风荷载时:
0.9(N′/φA + Mw/ W)≤ fc/m
N′=1.2(NGK+NQK)
用于结构作业时 N′=8.52KN 用于装修作业时 N′=10.41 KN
Mw=0.12·qw · h=0.09 KN.m=0.09×10 N.mm W=5.08×10mm fc=205N/mm
23
3
26
=1.1705 (受弯) γ分项系数 m
=1.5607 (轴心受压) m
将以上数据分别代入公式进行验算,其结果列表如下:
10、脚手架搭设高度
根据建筑施工手册表5-2规定 11、水平杆件和脚手板
纵向平杆,按三跨连续梁计算,跨距为立杆纵距1.5m, 横向平杆按简支梁计算, 跨距为单排横距1.2m, 脚手板,纵向横向水平杆,容许挠度l/150及10mm, 直角扣件、旋转扣件承载力设计值为8KN。
1、 脚手板重量为0.35KN/m,在两横向平杆间满铺脚手板总重量为
0.35 KN/m×1.2×1.5=0.63 KN。
分别支在两横向平杆上,化为线荷载0.63÷2÷1.2=0.2625KN/m=0.2625N/ mm 扣件固定,按两端固定端计算受力: 支座反力 R = ql/2 弯矩 M = ql/24 ∴R =0.2625×1200/2 =157.6N M =0.2625×1200/24=15750 N/ mm
2
2
2
2
2、施工荷载
按装修阶段 Q=3.6KN计 支座反力 R= P/2 弯矩 M= Pl/8 ∴ R =3600 ×1/2 =1800N
M =3600×1200×1/8 =540000N.mm 3、弯矩叠加
M =15750+540000 =555750 N.mm 抗弯强度验算
f =M/W =555750/5080 =109.4 N/ mm
tgα=AB/AC =1.2/3=0.4 α=21.8° 用于装修时轴心受压力为F=10.41KN
∴RA = tgαF=10.41×0.4=4.164 KN RB = F/cosα =11.21KN
AC杆受拉,BC杆受压
RA = N·ctgθ=(l/h)N RB = [(l+h)/h]N
AC受拉弯作用,CB杆受压 RAV = ql/2
RAH =(l/2h)ql=(1/2ql) ctgθ RB =[(l+h)/2h]ql AC杆最大弯矩
M =1/8 ×ql=1/8×0.2625×1.2=47250N.mm
RA=l·N/h =1200/3000×10.14×10= 4164N RAV=(1/2)×ql =(1/2)×3.57×1200 = 2142N 叠加RA = 6306N
3
2
2
2
21/22
21/2
2
2
RB1 =[(l+h)/h] ·N =(1200+3000)/3000×10.41×10= 11.21×10N
3
221/2221/23
RB2 =[(l+h)/h] ·ql =(1200+3000)/(2×3000)×3.57×1200 =[3231.1/(2×3000)] ×3.57×1200 =2307N 叠加RB = 13.52×10N 若用Φ48×3.5钢管支撑 压杆细长比λx =2H/b =6/1.2 =5 用内插法求μ : μ =29.2
λcx = μ·λx = 5×29.2 = 146 查表 φ =0.324
3
221/2221/2
N
≤f A
(13.52×10)/(489×0.324)= 85.33N/m
本脚手架主要构造尺寸为立杆间距1.5米,横杆长度1.2米,横杆步距1.5米。架杆件采用φ48×3.5钢管,并用铸铁扣件组成杆件组合式脚手架。脚手板用厚度50mm木板,板宽200~300mm,脚手架外侧围护“绿网”(密目网)。
1、斜杆数量
斜杆可增强脚手架稳定强度,合理设置斜杆能提高脚手架承载力,保证施工安全。本工程采用交叉斜杆形成剪刀撑,从脚手架两端和转角处起,斜杆与地面夹角为60°,横跨7根立杆,剪刀撑沿架高连续布置,剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧外,中间应增加4个扣结点。在拐角边缘及端部必须设置斜杆。
2、连墙杆
连墙杆是脚手架与建筑物之间的连接件,对于提高脚手架的横向稳定性,承受偏心荷载和水平荷载等有重要作用。
连墙杆的设置应按其承受全部水平荷载(包括风荷载及其它水平荷载)同时满足整架稳定竖向间距的要求。
本工程采用在楼板层预埋φ48×3.5钢管,竖向按楼层3000㎜高,水平@6000mm(四个主杆间距),
3
2
2
杆后部焊锚固钢筋,在浇筑楼板砼时埋入,待脚手架升高时,与小横杆连接,形成连墙杆。(刚性连墙件)
3、脚手板的设置:在作业层及下面一层要满铺脚手板,施工时,作业层升高一层,即把下一层的脚手板转至上面作为作业脚手板,两层交替上升。除此之外,还应有侧面防(围)护设施(挡脚板、栏杆、维护网等)。
4、安全网的设置:安全网的设置应符合国家标准《安全网》(GB5725-87)及国家标准《建筑施工安全网搭设安全技术规范》。本工程沿外脚手架外侧满挂封闭式密目网,以防止人或物件掉落至脚手架外侧。密目网应与脚手架立杆、横杆绑扎牢固,绑扎间距@300。 三、脚手架搭设、使用、拆除的规定
1、搭设作业程序
自角部起依次自两边竖立底立杆,底端与纵向水平杆扣接固定(固定立杆底端前,并应吊线确保立杆垂直),每边竖起3-4根立杆后,随即装设第一步纵向平杆(与立杆扣接固定)和横向平杆(小横杆,靠近立杆并与纵向平杆扣接固定),校正立杆垂直和平杆水平使其符合要求。按40-60N.M力距拧紧扣件螺栓,形成构架的起始段→按上述要求依次向前,延伸搭设,直至第一步架交圈完成→交圈后全面检查一遍构架质量和槽钢支撑情况→设置连墙件(或加抛撑、斜撑)→按第一步架的作业顺序和要求搭设以上脚手架→随搭设进程及时装设连墙杆和剪刀撑→设置作业层间的横杆、护栏,铺设脚手板和密目网围护→经安全员检查后方能正式使用。
2、脚手架搭设
(1)、在搭设前,必须对进场的脚手架杆与配件进行严格检查,禁止使用规格和质量不合格的杆配件。
(2)、脚手架搭设作业,必须在统一指挥下进行,架子工一律持证上岗,严格按以下规定程序进行:
1按要求放线,安置槽钢,加固支撑,标定立杆位置。 ○
2脚手架从一个角部开始向两边延伸交圈搭设,按定位依次竖起立杆,将立杆与纵、横水平杆(第○
一层横杆以槽钢代替)连接固定,然后装设第一步的纵向和横向平杆,随校正立杆垂直之后予以固定,并按此要求继续向上搭设。
3剪刀撑,斜杆、连墙杆等整体拉结杆件应随搭升的架子一起及时设置。 ○
(3)、底立杆应按立杆接长要求,选择不同长度的钢管交错设置,至少应有两种合适的不同长度
的钢管作立杆。
(4)、剪力撑的斜杆与基本构架杆件之间至少有3道连接,其中斜杆的对接或搭接头部位至少有一道连接。
(5)、脚手架处于顶层连墙点之上的自由高度不得大于6m,否则应采取其它适当的撑拉措施。 (6)、脚手板应铺平铺稳,不准有空头板,必要时予以绑扎固定。
(7)、在脚手板上300mm沿外侧立杆,架设水平保护杆。密目网围设也随架体升高而架设。 (8)、在搭设中,架子工必须戴好安全帽和佩挂安全带,不得单人进行装设较重杆配件和其它易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全作业。搭设中不得随意改变构架设计尺寸,减少杆配件设置。
3、脚手架使用
(1)、脚手架搭设完成后,必须经过验收,合格后方能批准使用。
(2)、脚手架作业层上的实际施工荷载不准超出规定(3KN/m),在架面上堆放的材料,工具应整齐稳固,不影响施工操作和人员通行。
(3)、工人在架上作业,应注意自我安全保护和他人的安全,避免发生碰撞闪失和落物,严禁在架上戏闹。在任何情况下,严禁自架上向下抛掷物件,工具和倾倒垃圾。
(4)、严禁攀登脚手架上下,严禁随意拆除脚手架上的构架杆件。 4、脚手架拆除
脚手架的拆除作业应按规定的拆除程序进行。连墙杆应在其上的全部可拆杆件都拆除后方能拆除。在拆除过程中凡已松开连接的杆配件应及时拆除运走。拆下的杆配件应以安全的方式运出或吊下,严禁向下抛掷。在拆除过程中应作好配合、协调。禁止单人进行拆除较重的杆件或危险性作业。拆除过程中,必须由作业班长统一指挥,安全员监控。作业工人一律戴好安全帽,佩挂安全带作业。严格按照操作程序进行,以防在拆架过程中发生整体塌架和断架等意外事故。
四、安全要求
1、 进入施工现场必须戴好安全帽,高处作业要系好安全带。
2、 高处作业所用材料须放平稳,工具应放入工具袋内,上下传递物件时禁止抛掷 3、 搭设脚手架时必须遵守操作规程。并保证几何尺寸,跳板满铺锁牢。 4、操作时应精神集中,密切配合,服从指挥,严禁酒后作业。
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