住宅工程项目外架工程专项施工方案.doc

住宅工程项目外架工程专项施工方案

65
2020年5月29日
文档仅供参考
海博星都住宅工程项目
外架工程

专

项

施

工

方

案

编 制:
审 核:
批 准:

湖南湘江工程建设有限公司
海博星都工程项目经理部
8月
外脚手架施工方案

一、工程概况:
序号
项目
内容
1
工程名称
海博星都(衡勘花苑)住宅小区
2
工程地址
衡阳市蒸湘区光辉路与衡州大道交汇处
3
工程性质
自筹
4
建设单位
衡阳衡勘房地产开发有限公司
5
勘察单位
湖南核工业建设有限公司
6
设计单位
深圳市物业国际建筑设计有限公司
7
监理单位
友谊国际工程咨询有限公司
8
施工总承包单位
湖南湘江工程建设有限公司
9
合同承包范围
建筑、装饰、电气、给排水及采暖
11
合同工期
2190日历天(暂定6年)
12
合同质量目标
合格
13

海博星都(衡勘花苑)住宅小区规划总用地面积为:45255.7m2(合67.88亩)(其中:代征道路绿化用地面积:1000.2平方米,净建设用地面积:44255.5平方米),总建筑面积:230042.4平方米,容积率为3.96,建筑密度为:22.71%,居住总户数:1151户,绿地率为:36.52%,机动车位:1709个。
本项目由两栋30层纯住宅(1#、2#)、三栋31层纯住宅(4#、5#、6#)、一栋30层商住楼(3#)、两栋18层商住楼(7#、8#)、一栋28层综合楼(9#)和一座两层地下室(其中1#楼建筑面积为21144.9m2, 2#楼建筑面积为31728.9m2,3#楼建筑面积为24849.8m2,4#楼建筑面积为13103.2m2,5#楼建筑面积为13103.2m2,6#楼建筑面积为13103.2m2,7#楼建筑面积为11555.3m2,8#楼建筑面积为11555.3m2,9#楼建筑面积为35095.1m2,地下室建筑面积为54772.5m2)构成,建筑檐口最高高度为99.7m。
二、 选择脚手架搭设方案
本工程为框剪结构,地上最高30层,建筑檐口最高栋号高度99.7m,地下2层,根据工程特点,地下室沿地下室外墙搭设双排落地脚手架,搭设高度12.9m,一层至四层采用双排落地脚手架;四层以上采用双排悬挑脚手架,四层一挑,四层悬挑高度18m,用16号工字钢作挑梁,挑梁间距1.5m,长4.5m。
三、搭设前的准备工作
钢管选用φ48×3.5mm的焊接钢管,其力学性能应符合GB700－89Q235A钢的规定,钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层,有防锈处理。
扣件机械性能不低于KT33－8的可锻铸铁制造,而扣件(T形螺栓、螺丝、垫圈)所采用的材料符合<普通碳素结构钢技术条件>中A3的规定螺纹均要符合<普通螺纹>的规定,垫圈则要符合<垫圈>的规定,扣件不应有裂纹、气孔也不应有疏松砂眼或其它影响,使用性能的铸造缺陷。
四、落地脚手架的搭设
4.1落地脚手架搭设要求
(1)对进入施工现场的扣件、钢管、脚手架进行检查验收,不合格产品不得使用。检验合格的构配件应按品种、规格分类堆放整齐、平稳,堆放在没有积水的场地进行搭设前,清除搭设场地杂物,平整搭设场地,并使排水畅通。
(2)建筑物周围应有散水坡高度排除积水到下水道。
(3)回填砂应分层夯实。脚手架立在基坑混凝土垫层上,回填砂必须夯压密实,里高外低排水良好,立杆底部垫50㎜厚木板和150×150×8㎜的钢板,扫地杆要平.
(4)架子落地平面应平整、标高一致,立杆下放置宽250mm,厚50mm的通长木板,平行墙面放置。周边脚手架应从一角开始,并向两边延伸交圈。
图1落地脚手架基础要求
图2落地脚手架剖面、立面图
立杆与地面垂直,是脚手架的主要受力杆件,立杆间距为1.5m,其接头相邻杆要错开,并布置在不同步距内,其接头距纵向水平杆的距离不应大于步距的1/3,立杆的垂直偏差不大于架高的1/200,全高不大于100mm。楼梯间及上人坡道处留通道,需减少一根立杆,在两侧设置双立杆,搭设大样如下图。

图3脚手架通道大样
(6)纵向水平杆
纵向水平杆步距为1.5m,两根纵向水平杆的对接接头必须采用对接,接头必须设用对接扣件连接,该扣件距立柱轴心线的距离不宜大于跨度的1/3,上下两根相邻水平杆的对接接头也应尽量错开一步,错开的水平距离不应小于500mm,对接扣件开口应朝向架子内侧,螺栓要向上,以防雨水进入。
(7)剪刀撑:落地式脚手架搭设高度为12.9m,要在两端设置,中间连续设置,剪刀撑应连续2根立杆成”之”字形,剪刀撑沿架面连续设置,并在相邻两剪刀撑之间,沿竖向每高6－8m加设一组长剪刀撑,并要将各道剪刀连接成整体剪刀撑的两端除用旋转扣件与脚手架立杆或纵向水平杆扣紧外,中间还要增加2－4个扣接点,剪刀撑搭设时要将一根斜杆扣在立杆上,另一端扣在纵向水平杆上,斜杆两端与扣件中间距离不小于100mm,最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不大于20㎝,剪刀撑架杆连接时,搭接长度不小于1米,搭结处用三个扣件进行连接。
(8)连墙件:根据工程的实际情况,沿外围现浇板或柱上设拉结杆,一层至四层高5.4m,五层以上层高3.0m,每三步三跨架设一排连墙件,而且拉结杆伸出架体10－20cm,杆头涂上红漆,挂上标识牌,如图所示。

图4脚手架连墙件
(9)技术要求:
A、脚手架每层应及时设连墙杆,将立杆与结构预埋钢管扣件连接固定。
B、严格控制脚手架的使用荷载,除安全网、架板和正常的施工操作外,不得堆放重物。
C、所有悬挑支撑的工字钢、钢管、扣件的质量和外观必须经过仔细检查验收,不符合要求的工字钢、钢管、扣件不准使用。
(10)安全网:脚手架四周用 目绿色密目网封严。
(11)脚手板的铺设:在铺设脚手板的操作层上要设置挡脚板,其高度不低于180mm,栏杆外侧挂安全网。

图5 脚手架接地示意图
4.2落地式脚手架地基承载能力验算
见附页计算书
五、悬挑脚手架的搭设
5.1悬挑脚手架
①脚手架搭设的工艺流程为:排放挑梁→立杆、水平杆→剪刀撑→连墙杆→铺脚手板→扎防护栏→绑扎安全网。
②定位定距:脚手架立杆距建筑物外皮0.2米,搭设时定出四周角点,中间立杆均匀分布,立杆间距不大于1.5米。在砼施工之前在周围现浇板内固定挑梁锚环Φ20钢筋锚固件
。
③排放挑梁:在砼浇筑之前,绑扎好外挑架的横梁固环,待砼浇筑后安装挑梁工字钢,〔16工字钢外挑1.3m,上焊钢筋头排放立杆,使立杆不滑移。
④竖立杆:脚手架立杆间距为1.5米。首先竖起后,有两人扶住,一人在这两人的帮助下搭设第一步纵向水平杆,然后设连墙件,予以固定,然后继续排放立杆,立杆排放要求长短错开,满足相邻立杆接头错开50cm的要求。

钢丝绳
架杆
墙内预埋Ф16拉环
Ф16钢筋锚固件

双螺帽拧紧
塞木靴

160
3Ф16 L=500
2Ø16

100 500 2100 500 1300

600 600
挑脚手架

图6挑脚手架示意图
⑤设扫地杆:扫地杆紧贴立杆底部,连续设置,连接立杆,防止立杆在纵向发生位移,在设扫地杆时校正立杆的垂直度,若发现有不正的立杆应在拧紧扫地杆扣件前予以调正。
设连墙件:连墙件设置高度5.4米,水平4.5米符合三步三跨要求,呈菱形布置,连墙件应尽量靠近主接点设置,与主接点的距离不大于300。
继续搭设纵向水平杆,接长立杆,增设连墙件:纵向水平杆间距1.5m,连墙件与每棵框架柱均连结,纵向间距3m。
设剪刀撑:每道剪刀撑跨越立杆的根数为5根,每道剪刀撑宽度为4跨,且不小于6m,斜杆与地面的倾角在60度之间。双排脚手架,均在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置;中间剪刀撑连续布置。剪刀撑斜杆的接长宜采用塔接,搭接长度不小于1000,用3只旋转扣件连接。剪刀撑斜杆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150。
安全网防护:在脚手架外主杆内侧挂2 0 0 0目密目式安全网。用8mm尼龙绳全眼绑扎封闭,不准用扎丝代替,在悬挑梁位置张挂安全网,在挑架中间楼层张挂一道安全平网,在施工层脚手板底挂板底平网。

图7悬挑脚手架剖面、立面图

设横向水平杆:横向水平杆设在靠近纵向水平杆的立杆上,间距600,沿纵向两横排立杆之间相向布置, 主接点处横向水平杆距立杆距离小于150。
铺脚手板:脚手板底增设横向水平杆,横向水平杆间距0.75米,脚手板满铺,并用18号铁丝与横向水平杆扎实,应平整牢固无探头板,脚手板对接小于30cm,搭接大于20cm,设25cm高的挡脚板,在两立杆之间绑扎防护栏杆。
避雷设施:脚手架的四角设避雷接地,与基础钢筋相接,接地电阻小于30欧。
5.2卸料平台
卸料平台采用16号工字钢搭设,搭设时应避开悬挑部位。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。卸料平台便于操作,脚手板铺平绑牢,周围设置防护栏杆及挡脚板并用密目网封严,平台应在明显处设置标志牌,规定使用要求和限定荷载。每层设置一个卸料平台,其尺寸为 2500 × 3000mm,悬挑梁采用［16工字钢三根,随在建工程各施工层操作要求设置,平台周边防护栏杆与构筑物牢固连接。形状如图:(限荷1吨)。(锚固体做法同悬挑式脚手架)

墙内预埋Ø25拉环

钢丝绳

1500 1500

500 2400 500 2400

卸料平台

图8卸料平台

5.3悬挑脚手架计算(见附页计算书)

六、脚手架搭设要求:
1、脚手架是为高空作业创造条件,脚手架搭设的不牢固、不稳定造成施工中的伤亡事故,同时还必须符合节约的原则,因此一般应满足安全要求。
2、要有足够的牢固性和稳定性,保证在施工期间对所规定的荷载或气候条件的影响下不变形、不摇晃、不倾斜、能保证作业人身安全。
3、要有足够的满足堆料、运输、操作和行走的要求。
4、要因地制宜,就地取材,量材使用,尽量节约用料。
5、扣件的安装应注意开口朝向,用于连接纵向水平杆的对接扣件,开口应朝架子内侧,螺栓向上,避免开口朝上,以防雨水进入。
6、装螺栓时应注意将根部放正和保持适当的拧紧程度,这对脚手架的承载能力,稳定性能安全影响很大,螺栓拧得不紧固不好,但拧得过紧会使扣件和螺栓断裂,因此螺栓的松紧必须适度,要求扭力矩控制在45KN·m~60 KN·m为宜。
七、脚手板的铺设
本工程采用3000mm×250mm钢脚手板,铺设要求:
a.脚手板应铺平铺稳满铺,必要时用铁丝绑扎牢固;
b.脚手板铺设时,其搭接长度不得小于15cm,对接不得小于10cm,板离墙面不得大于20cm,铺板严禁出现端头超出支承横杆25cm以上未作固定的空头板。
c.在架子拐弯处,脚手板应交叉搭接,垫平脚手板应用木垫而且要钉牢,不得用砖头垫。
d.脚手板的搭接方向要与脚手架的运输车方向一致。
根据JGJ80－91高处作业规定和现场实际情况,对悬挑脚手架搭设规定:
(1)搭设前由项目部工程技术人员会同安全员向作业人员作详细交底。
(2)所需用搭设材料,如钢管、扣件、脚手架以及防护材料必须符合规范要求,严禁使用劣质产品。
(3)搭设人员必须持证上岗,并做好防护措施。
(4)五级以上的大风和雾、雨、雪天应停止脚手架的作业。
(5)立杆首根有长、有短错开搭设,并按规定进行。
(6)立杆垂直偏差1/200,全高且不大于10cm横杆水平偏差1/250,全长不大于5cm。
(7)钢管直径φ48,材质必须符合GB2828－81产品检验规定,发现有脆裂、变形的材料严禁使用。
(8)立杆对接接头,用对接扣件对接,接头应交错使用,相邻接头水平距离≥500mm。
(9)剪刀撑的位置可分为连续设置和分段设置,与地面的夹角为450～600剪刀撑,距地面不大于15cm并与立杆扣牢。
(10)搭设顺序:扫地杆→立杆。第一步,纵向水平杆,第二步,横向水平杆,连墙杆(或加抛杆)。
(11)架体与建筑物的连接,高度二步,水平三跨,至少装设一道连墙杆,横向水平杆间距为0.75m～1m,并设置在横向水平杆与立杆交点处,横杆在墙上的搁置长度不宜小于24cm。
(12)严禁在18cm的砖垛处放置横向水平杆。
(13)施工层脚手架板铺设,采用3 mm厚的I级钢材,长度3m,宽25cm,并满铺在脚手架上,两端绑扎牢固。
(14)搭设完毕后,进行验收检查,合格后,办理签字手续,方可使用。
八、洞口、临边防护及上人马道:
(1)本工程脚手架防护采用 目密目网封闭,并在施工层外侧设置1.2米高防护栏杆,施工层下设置平网,临边防护采用φ48的钢管进行防护,施工现场通道采用定型防护,上铺双层木板,施工人行通道宽3.0m,高4.0m,施工通道宽4.0m,高6.0m。钢筋棚、木工棚处搭设防护棚,防护棚采用双层竹夹板,防冲击。
(2)施工中,各种机具搭设防护棚上铺木板,所有预留洞口全部用φ10的钢筋篦子防护。
(3)对于工程中的四口应加强防护,用3cm厚硬质木板进行防护,
(4)对于临边应用钢管进行防护,立杆间距1.5米,两道横杆间距0.6m,挂密目网,设挡脚板。
主体施工中上人马道搭设在建筑物东侧外架,其宽度为1.2m,坡度1:3(高:长),斜道两侧及拐弯平台外围,用1.5m安全网封闭及18cm高的挡脚板,人行斜道的脚手板应钉成绑扎防滑条,厚度3cm,间距30cm,斜道用钢管杆件连接,立杆纵距采用1.5m,横杆间距1.2～1.4m,横向水平杆置于斜横杆上间距不大于1m,拐弯处还应适当加密,为保证斜道的稳固,斜道两侧、平台外围和端部设剪刀撑并沿斜道纵向每隔6根立杆设一道抛撑,超过7m,并设置脚手架连墙杆,斜道脚手板应铺平铺牢,顺铺脚手板,直接铺在横向水平杆上,自上而下将脚手板逐块顺长铺设,在接头处要使下面的板子上面的板子搭接长度不小于40cm,并在接头下面设双根横向水平杆,板端搭接处凸棱用三角木填顺。如图4-20所示。

图20上人马道示意图
九、脚手架的检查验收与拆除
9.1构配件检查与验收
1.1新钢管的检查应符合下列规定:
(1)应有产品质量合格证。
(2)应有质量检查报告,钢管材质检验方法符合现行国家标准<金属拉伸试验方法>(GB/T228)的有关规定,质量应符合现行国家标准<碳素结构钢>(GB/T700)中Q235级钢的规定。
(3)钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。
(4)钢管外径、壁厚、端面等的允许偏差应符合规范标准规定。
(5)钢管必须涂有防锈漆。
1.2旧钢管的检查应符合下列规定:
(1)表面锈蚀深度允许偏差 ≤0.50mm,锈蚀检查每年检查一次,检查时,应在锈蚀严重的钢管中抽取三根,在每根锈蚀严重的部位横向截断取样检查,当锈蚀深度超过规定值时不得使用。
(2)钢管弯曲变形应符合规范规定:立杆钢管弯曲3m＜L≤4m,允许偏差≤12mm, 4m≤L≤6m允许偏差≤20mm水平杆斜杆的钢管弯曲L≤6m允许偏差≤30mm。
1.3扣件的验收应符合下列规定;
(1)新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证,当对扣件质量有怀疑时,应按现行国家标准<钢管脚手架扣件>(GBIS831)的规定抽样检测。
(2)旧扣件使用前进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。
(3)新、旧扣件均进行防锈处理。
1.4脚手板的检查应符合下列规定:
(1)新脚手板应有产品质量合格证。
(2)钢脚手板面挠曲L≤4m,允许偏差≤12mm,L＞4m允许偏差≤16mm,板面扭曲(任一角翘起)允许偏差≤5mm。且不得有裂纹、开焊与硬弯。
(3)新、旧脚手板均应涂防锈漆。
1.5构配件的偏差应符合规范规定。
9.2脚手架的检查与验收
2.1脚手架及其它地基基础应在于下列阶段进行检查与验收:
(1)基础完工后及脚手架搭设前。
(2)作业层上施加荷载前。
(3)每搭设完10-13m高度后。
(4)达到设计高度后。
(5)遇有六级以上大风与大雨后寒冷季节开冻后。
(6)停用超过一个月。
2.2进行脚手架检查验收时应根据下列技术文件:
(1)施工组织设计及变更文件。
(2)技术交底文件。
2.3脚手架使用中应定期检查下列项目:
(1)杆件的设置和连接,连墙件、支撑、门洞行架等的构造是否符合要求。
(2)地基是否积水,底座是否松动,立杆是否悬空。
(3)扣件螺栓是否松动。
(4)安全防护措施是否符合要求。
(5)是否超载。
3、脚手架搭设的技术要求,允许偏差与检查方法,应符合规范规定。
4、安装后的扣件螺栓拧紧扭力矩应采用扳手检查,抽样方法应按随机分布原则进行,抽样检查数目与质量判定标准应按规范标准规定执行,不合格的必须重新拧紧,直至合格为止。
9.3脚手架的拆除
a.架子拆除时应划分作业区,周围设围栏和警戒标志,地面设有专人指挥,严禁非作业人员入内。
b.拆除的高处作业人员,必须戴安全帽,系安全带,扎裹腿,穿软底鞋。
c.拆除顺序应遵循由上而下,先搭后拆的原则。即先拆栏杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,后拆横向水平杆、横向水平杆、立杆等,并按一步一清的原则依次进行,要严禁上下同时进行拆除作业。
d.拆立杆时,应先抱住立杆再拆开最后两个扣,拆除横向水平杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣,然后拖住中间,再解端头扣。
e.连墙点应随拆除进度逐层拆除。

十、脚手架的使用规定
脚手架的使用应遵守以下规定:
1、作业人员在架上的最大作业高度应以可进行正常操作为度,禁止在架板上加垫器物或单块脚手板以增加操作高度。
2、在作业中,禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连接紧固件和连墙件。确因操作要求需要临时拆除时,必须经主管人员同意,采取相应弥补措施,并在作业完毕后,及时予以恢复。
3、工人在架上作业时,应注意自我安全保护和她人的安全,避免发生碰撞、闪失和落物。严禁在架上戏闹和坐在栏杆上等不安全处休息。
4、人员上下脚手架必须走设有安全防护的出入通(梯)道,严禁攀援脚手架上下。
5、每处工人上下作业时,应先行检查有无影响安全作业的问题存在,在排除和解决后方许作业。在作业中发现有不安全的情况和迹象时,应立即停止作业进行检查,解决以后才能恢复正常作业;发现有异常和危险情况时,应立即通知架上所有人员撤离。
6、在作业期间,应及时清理落入安全网内的材料和物品。在任何情况下严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。
十一、脚手架安全稳定计算,参见后页计算书;由于脚手架是暂设工程,安装拆卸较为频繁,不合格钢管及配件能够淘汰和更新,故对杆件不必进行疲劳验算。
十二、脚手架搭设的质量要求
1、严格按照规定的构造尺寸进行搭设,控制好立管的垂直偏差和横杆的水平偏差,并确保节点连接达到要求,包括扣件拧紧、安全网竹芭挂牢;
2、搭设过程中,及时设置连墙杆、剪刀撑和吊索,避免脚手架在搭设和使用过程中发生沉降、偏斜和倾倒现象。
3、脚手板必须每二层满铺一次,铺设时必须注意铺平、铺稳,并在规定的地方用铁丝绑扎牢固;
十三、脚手架搭设使用的安全要求
1、架管扣件的规格和质量必须符合有关技术规定的要求,对材料及时进行维修保养,剔除不合格产品;
2、对本工程的脚手架必须进行受力验算,确保脚手架具有稳定的结构和足够的承载力;
3、设置足够多的连墙杆件,利用建筑物的刚度确保整片脚手架的稳定性,避免发生倾斜现象;
4、严格控制使用荷载在270kg/m2以内,加强使用过程中的检查,发现问题及时解决
5、外架必须设置封闭的安全网;
6、必须设置良好的防雷装置,使用时严禁攀登架子上下,严禁任意拆除脚手架的部件和连墙杆;
7、从事外架作业的人员必须有劳动局发放的操作上岗证。
8、外架堆物必须控制数量和时间,木工、钢筋工种使用的零星材料严禁堆放于外架上,外架上任何部位的材料堆放原则上不许过夜。

落地架计算书

计算依据: 钢管脚手架的计算参照<建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范>(JGJ130- )、
<建筑地基基础设计规范>(GB 50007- )、<建筑结构荷载规范>(GB 50009- )、
<钢结构设计规范>(GB 50017- )等规范。
一、参数信息:

1.脚手架参数
搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.50米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.80 米;
计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为 17.0 米,立杆采用单立管;
内排架距离墙长度为0.30米;
大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 2;
采用的钢管类型为 Φ48×3.5;
横杆与立杆连接方式为单扣件;扣件抗滑承载力系数为 0.80;
连墙件采用两步三跨,竖向间距 3.60 米,水平间距4.50 米,采用扣件连接;
连墙件连接方式为双扣件;

2.活荷载参数
施工荷载均布参数(kN/m2):3.000;脚手架用途:结构脚手架;
同时施工层数:2;

3.风荷载参数
湖南省衡阳市地区,基本风压为0.35,风荷载高度变化系数μz为0.84,风荷载体型系数μs为0.65;
考虑风荷载

4.静荷载参数
每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):0.1248;
脚手板自重标准值(kN/m2 ):0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.140;
安全设施与安全网(kN/m2 ):0.005;脚手板铺设层数:4;
脚手板类别:竹串片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆竹串片;

5.地基参数
地基土类型:粘性土;地基承载力标准值(kN/m2):500.00;
基础底面扩展面积(m2):0.09;基础降低系数:1.00。

二、大横杆的计算:

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。
按照大横杆上面的脚手板和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=0.038 kN/m ;
脚手板的荷载标准值:P2=0.350×1.050/(2+1)=0.123 kN/m ;
活荷载标准值: Q=3.000×1.050/(2+1)=1.050 kN/m;
静荷载的计算值: q1=1.2×0.038+1.2×0.123=0.193 kN/m;
活荷载的计算值: q2=1.4×1.050=1.470 kN/m;

大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)

2.强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.193×1.5002+0.10×1.470×1.5002 =0.366 kN.m;

支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.193×1.5002-0.117×1.470×1.5002 =-0.430 kN.m;

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.366×106,0.430×106)/5080.0=84.646 N/mm2;

大横杆的抗弯强度:σ= 84.646 N/mm2 小于 [f]=205.0 N/mm2。满足要求!

3.挠度计算:
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:

静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.123=0.161 kN/m;
活荷载标准值: q2= Q =1.050 kN/m;

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V= 0.677×0.161×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)+0.990×1.050
×1500.04/(100×2.06×105×121900.0) = 2.315 mm;

脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为 l/150与10 mm 请参考规范表5.1.8。

大横杆的最大挠度小于 1500.0/150 mm 或者 10 mm,满足要求!

三、小横杆的计算:

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,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= 0.038×1.500 = 0.058 kN;
脚手板的荷载标准值:P2=0.350×1.050×1.500/(2+1)=0.184 kN;
活荷载标准值:Q=3.000×1.050×1.500/(2+1) =1.575 kN;
荷载的计算值: P=1.2×(0.058+0.184)+1.4 ×1.575 = 2.495 kN;

小横杆计算简图
2.强度计算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算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 = 1.2×0.038×1.0502/8 = 0.006 kN.m;

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax = 2.495×1.050/3 = 0.873 kN.m ;

最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.879 kN.m;

σ = M / W = 0.879×106/5080.000=173.124 N/mm2 ;

小横杆的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求!

3.挠度计算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算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:

Vqmax=5×0.038×1050.04/(384×2.060×105×121900.000) = 0.024 mm ;

P2 = p1 + p2 + Q = 0.058+0.184+1.575 = 1.816 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:

Vpmax = 1816.350×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9 ) /(72×2.060×105
×121900.0) = 2.972 mm;

最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+2.972 = 2.996 mm;

小横杆的最大挠度小于 (1050.000/150)=7.000 与 10 mm,满足要求!;

四、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;

横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.050=0.040 kN;

脚手板的荷载标准值: P2 = 0.350×1.050×1.500/2=0.276 kN;

活荷载标准值: Q = 3.000×1.050×1.500 /2 = 2.363 kN;

荷载的计算值: R=1.2×(0.040+0.276)+1.4×2.363=3.687 kN;

R < 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架荷载标准值:

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(kN/m);本例为0.1248
NG1 = 0.125×17.000 = 2.122 kN;

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹串片脚手板,标准值为0.35
NG2= 0.350×4×1.500×(1.050+0.3)/2 = 1.418 kN;

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆竹串片,标准值为0.14
NG3 = 0.140×4×1.500/2 = 0.420 kN;

(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4 = 0.005×1.500×17.000 = 0.128 kN;

经计算得到,静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.087 kN;

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外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= 3.000×1.050×1.500×2/2 = 4.725 kN;

风荷载标准值应按照以下公式计算

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 = 0.350 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= 0.840 ;
Us -- 风荷载体型系数:Us =0.649 ;

经计算得到,风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.350×0.840×0.649 = 0.134 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= 1.2×4.087+ 1.4×4.725= 11.519 kN;

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×4.087+ 0.85×1.4×4.725= 10.527 kN;

风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式
Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.134×1.500×
1.8002/10 = 0.077 kN.m;

六、立杆的稳定性计算:

不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:

立杆的轴心压力设计值 :N =11.519 kN;
计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;
计算长度附加系数 :K = 1.155 ;
计算长度系数参照<扣件式规范>表5.3.3得 :U = 1.500
计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定 :lo = 3.119 m;
Lo/i = 197.000 ;
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] =205.000 N/mm2;

σ = 11519.000/(0.186×489.000)=126.646 N/mm2;

立杆稳定性计算 σ = 126.646 小于 [f] = 205.000 N/mm2 满足要求!

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式