小区高层脚手架施工方案培训资料.doc

小区高层脚手架施工方案培训资料

50
2020年4月19日
文档仅供参考
第一章 编制依据
类别
名称
编号

国
家

建筑结构荷载规范
GB50009-
钢结构设计规范
GB/500017-
建设工程文件归档整理规范
GB/T50328-
建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范
JGJ130-
建筑施工计算手册(第三版)

建筑施工手册(第五版)

本工程设计图纸

本工程施工协议

第二章 工程概况
第一节 工程基本概况

项 目
内 容
工程名称
侍郎房二期项目5#、6#、8#、9#、S5、S6、E1、地下车库及设备用房A轴-M轴
工程地点
常青东侧,光明西道北侧。
建设单位
廊坊市元辰房地产开发有限公司
设计单位
北京维拓时代建筑设计股份有限公司
监理单位
廊坊市置恒工程项目管理有限公司
施工总承包单位
河北建设集团天辰建筑工程有限公司
资金来源
自筹
招标范围
参见施工图纸与施工合同
计划工期
10月1日- 12月29日
质量要求
合格
第二节 建筑设计概况
廊坊侍郎房公寓项目位于河北省廊坊市银河路常青路东侧,光明西道北侧。本项目为二期,总用地24669.59㎡,包含5#～9#住宅楼,配套商业S5、S6,幼儿园(E1)一座,地下车库(CK)一座,总建筑面积80318.07㎡, 其中地上建筑面积60138.54㎡,地下建筑面积 9.53㎡;容积率2.4,建筑高度均小于80m。其中5#、6#、8#、9#楼地下室二层层高均为3m,地下一层层高均为3.04m,5#楼一层层高5.98m,二层层高4.72m。6#、8#、9#楼一层至标准层层高均为2.9m,顶层均为3.03m。
本建筑设计使用年限为:50年。建筑耐火等级为一级。其主要结构类型、建筑高度、层数如下表:
序号
项目名称
总建筑面积(㎡)
结构类型
层数地上/地下
建筑高度m
1
5#
11499.9
剪力墙
25/2
79.80
2
6#
11749.41
剪力墙
27/2
79.40
3
8#
16929.58
剪力墙
26/2
76.60
4
9#
17859.13
剪力墙
22+18/2
65.0/53.4
5
S5
1354.12
框架
3
12.200
6
S6
761.15
框架
1
6.45
7
E1
359.73
框架
2
7.850
8
车库
15961.34
框架
地下1层

第三章 脚手架的搭设
第一节 施工准备
1、落地式脚手架、悬挑式脚手架搭设前由公司工程技术部组织项目部管理人员向脚手架搭设和使用人员进行技术交底。
2、钢管、扣件、脚手板等进场需进行检查验收,不合格产品不得使用,合格构配件按品种、规格分类堆放整齐,堆放场地不得有积水。
3、将外立杆、横杆刷上黄色防锈漆,剪刀撑及扶手用杆刷上红白相间防锈漆,按品种、规格分类堆放整齐备用。
第二节 材料要求和选择
1、钢管
(1)钢管选择φ48×壁厚 3.50mm的焊接钢管,钢材强度等级Q235-A,钢管截面积:A=4.89cm2;轴向抗压强度为18.55kN。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。
(2)钢管表面锈蚀深度 ≤0.5 mm。钢管弯曲变形控制在一定范围内,在长度1.5m范围内, 端部弯曲应≤5 mm , 3m≤L<4m , 弯曲变形≤12mm,4m<L<6.5m ,弯曲变形≤20mm 等合格钢管。
2、扣件
(1)扣件采用一字扣、十字扣、环形扣等三种,扣件材质应符合国标<钢管脚手架扣件>(GB15831-1995)的规定,一个十字扣、环形扣件抗滑承载力应达到8.0kN。
(2)扣件严禁有变形,裂缝,应做防锈处理,滑丝的螺栓应更换。扣件螺栓拧紧力矩应≥40N.m,≤65N.m。　
3、安全网、密目网
(1)安全网采用密目式安全网,网目应满足 目／100cm2,做耐贯穿试验不穿透,颜色应符合环境效果要求,选用绿色,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,以及由上海市建筑安全监督管理部门发放的准用证。
(2)维护的安全网密目网必须具备出厂合格证能接受一定的冲击荷载。
4、脚手片 X200X50松木板,脚手板不得有腐朽,贯通节疤。
5、踢脚板选择18厚胶合板,高为180mm,外用红色、白色调和漆罩面。
6、悬挑槽钢采用16#槽钢,转角处斜杆上采用16#槽钢为连系杆件。
7、预埋件采用φ16圆钢加工。连墙件选用φ48×壁厚 3.50mm的焊接钢管为刚性连接,其材质应符合现行国家标准<碳素钢结构>(GB/T 700- )中Q235A钢的要求。
第三节 脚手架搭设方案

脚手架搭设方案应考虑到施工工期、经济合理、安全、牢靠等方面要求,结合本工程实际情况具体方案如下。
5#～9#住宅楼四层以下选用落地式双排脚手架搭设高度均为14.92m,四层以上选用悬挑脚手架,悬挑架分别设置在四层、十层、十六层、二十二层,搭设高度均为17.4m。落地式脚手架待主楼基础筏板施工完毕后,在基础筏板飞边上按脚手架立杆纵向布置长 mm,宽200mm,厚50mm的松木板。悬挑脚手架采用16#槽钢在楼层结构平面上悬挑,槽钢悬挑长度(外伸部分)1250mm,搁置在楼层结构长度(后锚部分)≥1.5x1250=1850mm,搁置长度部分采用两只φ16圆钢地锚。悬挑脚手架在阳角转角处采用槽钢斜向悬挑,每个阳角部为三根,均匀布置,斜向悬挑杆上铺放16#槽钢作为立杆支承平面。为控制立杆位移,在悬挑杆上按照立杆布置位置要求,焊上规格φ22钢筋头,长度100mm。具体搭设构造见附图(1)、附图(2)、附图(3)附图(4)所示:

附图(1)

落地及悬挑脚手架剖面图
附图(2)

附图(3)

附图(4)

1、脚手架搭设技术参数
立杆纵距La: 1.50m;
立杆横距Lb: 0.85m;
水平杆步距Lb: 1.50m;(如步距模数有差异时,步距应＜1.8m)
小横杆两端伸出立杆外为 100～150 mm,内立杆距建筑物为300mm 。
脚手架搭设高度以檐口建筑物高度加1.8m为计算高度。
脚手板为松木板 ×200x50mm,隔层满铺。
连墙件布置,采用刚性按楼层隔层安装,水平方向着按≤ 4 跨设置,转角1000mm处均设连墙件。
2、外脚手架搭设顺序
(1)搭设原则:应是从下到上、分步分层搭设、分步分层固定、分步分层校正、支撑、拦杆、防护网同步搭设、分段验收的原则。
(2)搭设步骤
1)落地脚手架搭设步骤:熟悉方案和图纸→现场放线→铺设木板→立内排立杆、纵向水平杆和扫地杆→设置抛撑→立外排立杆、纵横向水平杆和扫地杆→向两侧延伸直至交圈→当搭至2步高或增高2步时用连墙件将架体与建筑物可靠固定→及时校正垂直度→同步安装栏杆和安全网→每增搭高10-13m时分段检验→达设计高度后封顶检验。
2)悬挑脚手架搭设步骤:熟悉方案和图纸→现场放线→确定固定悬挑槽钢的预埋铁件的位置→铁件预埋→悬挑槽钢的制作、焊接立杆套管→根据外伸尺寸安装和固定槽钢→在槽钢上安装立杆、纵横水平杆和扫地杆等→向两侧延伸直至交圈→当搭至2步高或增高2步时用连墙件将架体与建筑物可靠固定→及时校正垂直度→同步安装栏杆和安全网→每增搭高10-13m时分段检验→达设计高度后封顶检验。
3、外脚手架搭设技术要求
(1)纵向水平杆
1)纵向水平杆应设置在立杆的内侧,其长度不宜小于3跨。
2)纵向水平杆对接时, 对接扣件应交错布置. 两相邻纵向水平杆不宜设置在同步同跨内。
3)纵向水平杆在不同步或不同跨内两个相邻的接头,在水平方向错开距离不应小于500mm。
4)各接头中心至最近主节点距离不宜 > 500 mm。
5)搭接长度不应 < 1m, 应等距设置3个旋转扣件固定。
(2)横向水平杆
1)双排脚手架中靠墙端外伸长度A,应 < 0.4Lb,且应≤500 mm, 若超过此范围,应采取加固措施,架体每超过3步以上时,需在架内设安全平网。
2)作业层上非主节点处的横向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,间距不应 > Lb/2,即750 mm。使用松木板脚手板时, 横向
水平杆的两端应用直角扣件固定立杆上,且位于纵向水平杆的下方。
(3)脚手板铺设
1)松木板脚手板,应延纵向水平杆铺设,且采用对接平铺,在对接触,与其下两侧支承横杆的距离控制在100～200mm;必要时两端用直径1.2mm的 16#镀锌钢丝固定在横向水平杆上,每块脚手板绑扎不少于2点。
(4)立杆搭设
1)落地脚手架,底部应设置垫板。悬挑脚手架直接支承于槽钢上。
2)应设置纵横向扫地杆,扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不 > 200 mm处的立杆上。
3)横向扫地杆应用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方立杆上。
4)当立杆基础不在同一高度上时, 必须将高处扫地杆向低处延长两跨,与立杆固定高低差应≤1m,靠边坡上方的立杆轴线到边坡距离应≥500 mm,高低扫地杆可重叠一跨。
5)悬挑脚手架首层步距应≤1.5m。立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接。立杆接长必须采用对接扣件连接, 顶层顶步能够采用搭接。
6)对接和搭接, 应交错布置, 两相邻立杆接头不应设置在同步内。同步内隔一根立杆的两个接头,在高度方向错开距离不宜 < 500 mm。
7)接头至主节点距离不宜 > h/3,即不宜 > 600 mm。接头搭接长度不应 < 1m, 应采用不少于2个旋转扣件固定。
8)外侧立杆顶端高出女儿墙上皮1m, 檐口1.5m;内侧立杆高与墙齐平。双立杆中的副立杆, 高度不应低于3步, L≥6m。
(5)脚手架架体内封闭及防护
1)脚手架外侧使用建设主管部门认证合格的绿色密目式安网封闭,且将安全网固定在脚手架外立杆里侧,选用18#铅丝双股张挂安全网,要求严密、平整。
2)内立杆与墙体间应设置平网。架体外立杆内侧从低到顶连续设置密目式安全网,实现全封闭。
3)脚手架首层设置平网,以上每隔10m再设置一道平网。
4)脚手架外立杆内侧必须设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆,顶排防护栏杆不少于2道,高度分别为0.9m和1.3m。
5)脚手架内侧形成临边的(如遇大开间门窗洞等),在脚手架内侧设1.2m高的防护栏杆和0.3m高的踢脚杆。
(6)连墙件
1)设置数量应满足规范要求,落地脚手架竖向间距3步,水平间距3跨,悬挑脚手架竖向间距2步,水平间距3跨。宜靠近主节点设置,偏离主节点距离不应 > 300 mm。
2)外架应该从底层第一纵向水平杆处开始设置,当该处有困难时, 应采取其它可靠措施固定。连墙件优先采用菱形布置,也可采用方形,矩形布置,但只能选其一种。
3)脚手架开口处的两端必须连续设置连墙件,相互垂直距离不应大于建筑物层高,连墙杆采用刚性连墙件,连墙件中的连墙杆宜呈水平设置,当不能水平设置时与脚手架连接的一端应下斜连接, 不能上翘连接。
4)脚手架下部暂时无连墙件时可设抛撑,抛撑用通长杆与架体连接,与地倾角45º～ 60º之间, 连接点至主节点距离不 > 300mm ,待连墙件设置后方可拆除。
(7)剪刀撑和横向斜撑
1)剪刀撑的斜杆与水平面的交角在45º— 60º之间,每道剪刀撑跨越立杆根数为5—7根,且最小距离不应小于6m。
2)本工程根据规范要求在脚手架外侧两端、转角及中间间隔不超过15m的立面上各设置由底至顶连续剪刀撑。
3)剪刀撑在交接处应用旋转扣件相互连接,而且剪刀撑斜杆应用旋转扣件与立杆或伸出的横向水平杆进行连接,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm;。剪刀撑搭接长度应 > 1m ,采用不少于2个旋转扣件搭接,连接扣到杆端不小于100mm。
4)一字形、开口形、脚手架的端部必须设置横向支撑;中间应每隔6根立杆纵距设置一道,同时该位置设置连墙件;转角位置设置横向斜撑予以加固。横向斜撑由底至顶层呈之字形连续布置。
4、门洞上脚手架处理
(1)门洞口抽取一根立杆时,在脚手架内、外两侧如图3设置人字形斜杆。
(2)门洞口抽取两根立杆时,在脚手架内、外两侧如图3设置加设斜杆,必要时门洞口上的内外杆纵向水平杆可用两根钢管加强。

5、脚手架搭设注意事项
(1)必须配合施工进度进行搭设,确保至少超出施工作业面一步,且一次搭设不应超过相邻连墙件以上2步。
(2)每搭完一步脚手架后,应按规范规定及时校正步距、纵距、横距、及立杆垂直度,以避免积重难返。
(3)底座底板应准确放在定位线上,放线要按施工方案进行,变更要有记录。
(4)当架体搭至连墙件构造点时,在搭完该处立杆、纵横向水平杆后,应即时设置连墙件,使用中严禁拆除。
(5)主节点处必须设置纵、横向水平杆各一根,用直角扣件固定立杆上,在脚手架使用期间,主节点的纵、横向水平杆和纵、横向扫地杆严禁拆除。
(6)当架体施工作业层超过连墙体2步时,应采取临时稳定措施,直至上一层连墙体搭完后方可根据情况拆除临时稳定措施。
(7)剪刀撑、斜撑均应随立杆,纵、横向水平杆同步搭设。
(8)加强安全管理,确保人身安全。
(9)施工层以下外架每隔3步底部用密目网封闭。
第七章 落地脚手架计算
第一节参数信息
1、脚手架参数
双排脚手架搭设高度为 14.82 m,立杆采用单立管;立杆的横距为0.85m,立杆的纵距为1.5m,大横杆的步距为1.45 m;内排架距离墙长度为0.20m;采用的钢管类型为 Φ48×3.25;横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数为 0.80;连墙件采用三步三跨,竖向间距 3.6 m,水平间距4.5 m,采用扣件连接;连墙件连接方式为单扣件;
2、活荷载参数
施工均布活荷载标准值为3.000 kN/m2;脚手架用途为结构脚手架;同时施工层数为2 层;
3、风荷载参数
本工程地处河北省廊坊市,基本风压0.450 kN/m2;
风荷载高度变化系数μz 为1.000,风荷载体型系数μs 为1.128;
脚手架计算中考虑风荷载作用;
4、静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1444;
脚手板自重标准值(kN/m2):0.346;栏杆、挡脚板自重标准值(kN/m):0.170;
安全设施与安全网(kN/m2):0.005;
脚手板类别:木脚手板;
脚手板铺设总层数:3;
栏杆挡板类别:栏杆、木脚手板挡板;
每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.036;
5、地基参数
地基土类型:黏土;地基承载力标准值(kPa):90.00;
立杆基础底面面积(m2):0.20;地基承载力调整系数:1.00。
第二节 大横杆的计算
按照<扣件式钢管脚手架安全技术规范>(JGJ130- )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=0.036kN/m ;
脚手板的自重标准值:P2=0.346×0.85/(2+1)=0.098 kN/m ;
活荷载标准值: Q=3×0.85/(2+1)=0.85 kN/m;
静荷载的设计值: q1=1.2×0.036+1.2×0.098=0.161kN/m;
活荷载的设计值: q2=1.4×0.85=1.19 kN/m;

大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

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:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.161×1.52+0.10×1.19×1.52 =0.297 kN.m;
支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.161×1.52-0.117×1.19×1.52 =-0.349 kN.m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.297×106,0.349×106)/4790=88.727N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为 σ= 88.727 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/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:

其中:静荷载标准值: q1= P1+P2=0.036+0.098=0.134 kN/m;
活荷载标准值: q2= Q =0.85 kN/m;
最大挠度计算值为:
ν= 0.677×0.134×15004/(100×2.06×105×115000)+0.990×0.85×15004/(100×2.06×105×115000) = 2.425 mm;
大横杆的最大挠度 2.425 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm,满足要求!
第三节 小横杆的计算
根据JGJ130- 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= 0.036×1.5 = 0.054 kN;
脚手板的自重标准值:P2=0.346×0.85×1.5/(2+1)=0.158 kN;
活荷载标准值:Q=3×0.85×1.5/(2+1) =1.575 kN;
集中荷载的设计值: P=1.2×(0.054+0.158)+1.4 ×1.575 = 2.459 kN;

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 = 1.2×0.036×0.852/8 = 0.004 kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax = 2.459×0.85/3 = 0.697 kN.m ;
最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.0.701 kN.m;
最大应力计算值 σ = M / W = 0.701×106/4790=180.888 N/mm2 ;
小横杆的最大弯曲应力 σ =180.888 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/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=5×0.036×10504/(384×2.06×105×115000) = 0.024 mm ;
大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.054+0.158+1.575 = 1.786 kN;
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 = 1786.35×1050×(3×10502-4×10502/9 ) /(72×2.06×105×115000) = 3.098 mm;
最大挠度和 ν = νqmax + νpmax = 0.024+3.098 = 3.122 mm;
小横杆的最大挠度为 3.122 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7与10 mm,满足要求!
第四节 扣件抗滑力的计算
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
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(规范5.2.5):
R ≤ Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 kN;
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 = 0.036×1.5×2/2=0.054 kN;
小横杆的自重标准值: P2 = 0.036×0.85/2=0.019 kN;
脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×0.85×1.5/2=0.236 kN;
活荷载标准值: Q = 3×0.85×1.5 /2 = 2.362 kN;
荷载的设计值: R=1.2×(0.054+0.019+0.236)+1.4×2.362=3.678 kN;
R < 6.40 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
第五节 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)×0.036/1.80]×18.50 = 2.862kN;
(2)脚手板的自重标准值;木脚手板,标准值为0.3kN/m2
NG2= 0.3×10×1.5×(0.85+0.2)/2 = 2.812 kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用栏杆、木脚手板挡板,标准值为0.14kN/m
NG3 = 0.14×10×1.5/2 = 0.85 kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网;0.005 kN/m2
NG4 = 0.005×1.5×18.5 = 0.139 kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.864 kN;
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= 3×0.85×1.5×2/2 = 4.725 kN;
风荷载标准值按照以下公式计算

其中 Wo -- 基本风压(kN/m2),按照<建筑结构荷载规范>(GB50009- )的规定采用:
Wo = 0.35 kN/m2;
Uz -- 风荷载高度变化系数,按照<建筑结构荷载规范>(GB50009- )的规定采用:
Uz= 0.81 ;
Us -- 风荷载体型系数:取值为1.128;
经计算得到,风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.35×0.81×1.128 = 0.224 kN/m2;
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×6.864+ 1.4×4.725= 14.851 kN;
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 = 1.2×6.864+ 0.85×1.4×4.725= 13.859 kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为;
Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.224×1.5×
1.82/10 = 0.129 kN.m;
第六节 立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为;

立杆的轴向压力设计值 :N = 14.851 kN;
计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm;
计算长度附加系数参照<扣件式规范>表5.3.3得 :k = 1.155 ;当验算杆件长细比时,取块1.0;
计算长度系数参照<扣件式规范>表5.3.3得 :μ = 1.5 ;
计算长度 ,由公式 lo = k×μ×h 确定 :l0 = 3.118 m;
长细比 Lo/i = 196 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 :φ= 0.188 ;
立杆净截面面积 : A = 4.57 cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.79 cm3;
钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2;
σ = 14851/(0.188×457)=172.857 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 172.857 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式:

立杆的轴心压力设计值 :N = 13.859 kN;
计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm;
计算长度附加系数参照<扣件式规范>表5.3.3得 : k = 1.155 ;
计算长度系数参照<扣件式规范>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 = 196 ;
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= 0.188
立杆净截面面积 : A = 4.57 cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.79 cm3;
钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2;
σ = 13858.96/(0.188×457)+129462.334/4790 = 188.336 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 188.336 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
第七节 最大搭设高度的计算
按<规范>5.3.6条不考虑风荷载时,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:

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 = 4.001 kN;
活荷载标准值 :NQ = 4.725 kN;
每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.125 kN/m;
Hs =[0.188×4.57×10-4×205×103-(1.2×4.001
+1.4×4.725)]/(1.2×0.125)=41.375 m;
按<规范>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] = 41.375 /(1+0.001×41.375)=39.731 m;
[H]= 39.731 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 [H] =39.731 m。
脚手架单立杆搭设高度为18.5m,小于[H],满足要求!
按<规范>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:

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 = 4.001 kN;
活荷载标准值 :NQ = 4.725 kN;
每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.125 kN/m;
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.4×0.85) = 0.129 /(1.4 × 0.85) = 0.109 kN.m;
Hs =( 0.188×4.57×10-4×205×103-(1.2×4.001+0.85×1.4×(4.725+0.188×4.57×100×0.109/4.79)))/(1.2×0.125)=32.495 m;
按<规范>5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26,按照下式调整且不超过50米:

[H] = 32.495 /(1+0.001×32.495)=31.472 m;
[H]= 31.472 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 [H] =31.472 m。
脚手架单立杆搭设高度为18.5m,小于[H],满足要求!
第八节 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
风荷载标准值 Wk = 0.224 kN/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<规范>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= 5.000 kN;
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 = 5.077 kN;
连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 10.077 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 = 200/15.9的结果查表得到 φ=0.966,l为内排架
距离墙的长度;
又: A = 4.57 cm2;[f]=205 N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.966×4.57×10-4×205×103 = 90.5 kN;
Nl = 10.077 < Nf = 90.5,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 = 10.077小于双扣件的抗滑力 12.8 kN,满足要求!

连墙件扣件连接示意图
第九节 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 =74.256 kPa ;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 14.851 kN;
基础底面面积 :A = 0.2 m2 。
p=74.256 ≤ fg=120 kPa 。地基承载力满足要求!
第八章、悬挑脚手架计算
型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据<建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范>(JGJ130- )、<建筑结构荷载规范>(GB 50009- )、<钢结构设计规范>(GB 50017- )、<建筑施工安全检查评分标准>(JGJ59- )、<建筑施工高处作业安全技术规范>(JGJ80- ) 以及本工程的施工图纸。
第一节 参数信息
1、脚手架参数
双排脚手架搭设高度为 18.5 m,立杆采用单立杆;
搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5m,立杆的横距为0.85m,立杆的步距为1.5 m;
内排架距离墙长度为0.20 m;
采用的钢管类型为 Φ48×3.25(未考虑钢管的负差,计算中取该类型钢管)
横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数 0.80;
连墙件布置取两步三跨,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
施工均布荷载(kN/m2):3.000;脚手架用途:结构脚手架;
同时施工层数:2 层;
3、风荷载参数
本工程地处河北省廊坊市,查荷载规范基本风压为0.450kN/m2,风荷载高度变化系数μz为1.000,风荷载体型系数μs为1.128;
计算中考虑风荷载作用;
4、静荷载参数
每米立杆承受的结构自重荷载标准值(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;
安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:3 层;
脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板;
5、水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用16a号槽钢,其中建筑物外悬挑段长度1.25m,建筑物内锚固段长度 3 m。
与楼板连接的螺栓直径(mm):16.00;
楼板混凝土标号:C35;
第二节 大横杆的计算
按照<扣件式钢管脚手架安全技术规范>(JGJ130- )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=0.036 kN/m ;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.85/(2+1)=0.098 kN/m ;
活荷载标准值: Q=3×0.85/(2+1)=0.85 kN/m;
静荷载的设计值: q1=1.2×0.036+1.2×0.098=0.169 kN/m;
活荷载的设计值: q2=1.4×0.85=1.47 kN/m;

大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

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:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.169×1.52+0.10×1.47×1.52 =0.361 kN.m;
支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.169×1.52-0.117×1.47×1.52 =-0.425 kN.m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.361×106,0.425×106)/4790=88.727 N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为 σ= 88.727 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/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:

其中:静荷载标准值: q1= P1+P2=0.036+0.098=0.134 kN/m;
活荷载标准值: q2= Q =0.85 kN/m;
最大挠度计算值为:
ν= 0.677×0.134×15004/(100×2.06×105×115000)+0.990×0.85×15004/(100×
2.06×105×115000) = 2.425 mm;
大横杆的最大挠度 2.425 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm,满足要求!
第三节 小横杆的计算
根据JGJ130- 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= 0.036×1.5 = 0.054 kN;
脚手板的自重标