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目 录
1 编制依据 2
1.1 主要规程、规范 2
1.2 参考手册 2
1.3 施工图纸 2
2 工程概况 3
2.1 总体工程概况 3
2.2 脚手架工程概况 3
3 施工部署 4
3.1 安全防护领导小组 4
4 构造要求及技术措施 4
4.1 扣件式钢管脚手架的构造要求及技术措施 4
4.2 转料平台 7
5 安全防护措施 9
5.1 电梯井洞口防护措施 9
5.2 结构临边防护措施 9
5.3 楼梯间防护措施 9
5.4 防雷避电措施 9
6 脚手架的搭设及拆除施工工艺 11
6.1 悬挑式临时钢管脚手架的搭设施工工艺 11
6.2 转料平台的施工工艺 11
6.3 脚手架的拆除施工工艺 12
7 劳动力、材料及机具配备 13
7.1 劳动力配备(详见表7-1) 13
7.2 材料配备(详见表7-2) 13
7.3 机具配备(详见表7-3) 13
8 质量保证 14
8.1 构配件允许偏差(详见表8-1) 14
8.2 脚手架搭设的允许偏差和检验方法(详见表8-2) 15
8.3 扣件拧紧抽样检查数目及质量判定标准(详见表8-3) 17
8.4 质量保证注意事项 17
9 安全施工措施 19
9.1 材质及其使用的安全技术措施 19
9.2 脚手架搭设的安全技术措施 19
9.3 脚手架上施工作业的安全技术措施 20
9.4 脚手架拆除的安全技术措施 20
10 文明施工要求 23
11 稳定承载计算 25
1 编制依据
1.1 主要规程、规范
1.1.1 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2001,2002年版)
1.1.2 《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ 80-91)
1.1.3 《建筑施工安全检查标准》(JGJ 59-99)
1.2 参考手册
1.2.1 《建筑施工手册》(缩印本第4版,2003.9)
1.2.2 《简明施工计算手册》(1999.7)
1.2.3 《实用建筑施工安全手册》(1999.7)
1.2.4 《钢结构设计规范》(GB50017—2002)
1.3 施工图纸
1.3.1 **商住楼工程施工图纸
2 工程概况
2.1 总体工程概况
本工程总建筑面积18455m2,地上面积14822m2,地下面积3633m2,建筑高度54.8m。地下2层,地上17层。结构形式为:框架剪力墙。
2.2 脚手架工程概况
本工程上部外脚手架采用全封闭悬挑双排外脚手架,计划在六层平面开始设工字钢悬挑并钢丝绳斜拉结构,以下采用双排落地钢管架。
脚手架钢管选用ф48×3.5;外挑采用16号工字钢,长度约为2.9米(阳台为4.4m);固定工字钢在楼面上用2ф16的圆钢,距外墙边为1.3米。立杆纵向间距为1.5米,内立杆距外墙0.35m,外立杆距外墙面为1.4米,大横杆间距为1.8米,小横杆长度为1.5米。脚手架与建筑物的连墙拉结采用刚性连接,垂直间距为3.60m,水平间距为4.5m。连墙件用φ48×3.5的钢管,其与脚手架的连接采用直角扣件,连墙件通过预先埋设的φ50 穿墙套管穿过结构外墙,在结构墙体内外各用一根短钢管锁紧。
卸荷钢丝绳吊点水平间距以2个立杆间距为准,即1.5×2=3.0m;钢丝绳张拉高度为两步架高,即1.8×2=3.6m,吊点距墙面1.4m,斜拉钢丝绳与水平短横杆的交角α的正切值tanα=3.6/1.4=2.571。
本工程考虑悬挑架分段搭设,大致以七层为一段,高7×2.8米=19.6米,故按19.6米对悬挑架高度计算荷载及对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算。
3 施工部署
3.1 安全防护领导小组
安全生产、文明施工是企业生存与发展的前提条件,是达到 “杜绝死亡、重伤及消防、机械事故,年轻伤频率控制在5‰以内” 安全生产目标的必然保障,也是我项目部创建“宁波市安全文明工地”的根本要求。为此项目经理部成立以现场经理为组长的安全防护领导小组。
4 构造要求及技术措施
4.1 扣件式钢管脚手架的构造要求及技术措施
4.1.1 立杆
立杆接头除顶层顶步外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接,立杆与大横杆采用直角扣件连接。接头交错布置,两个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内,并且在高度方向至少错开50cm;各接头中心距主节点的距离不大于步距的1/3(本工程取60cm)。
立杆在顶部搭接时,搭接长度不小于1m,必须等间距3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于100mm。
4.1.2 大横杆
大横杆置于小横杆之下,立柱的内侧,用直角扣件与立杆扣紧,采用至少6m且同一步大横杆四周要交圈。
大横杆采用对接扣件连接,其接头交错布置,不在同步同跨内;相邻接头水平距离不小于50cm,各接头距立柱距离不大于纵距的1/3(本工程不大于50cm),大横杆在同一步架内纵向水平高差不超过全长的1/300(本工程不超过50cm),局部高差不超过5cm。
4.1.3 小横杆
每一立杆与大横杆相交处(主节点)都必须设置一根小横杆,并采用直角扣件扣紧在大横杆上,该杆轴线偏离主节点不大于15cm。小横杆间距与立杆纵距相同,且根据作业层脚手板搭设的需要,在两立柱之间等距离设置1根小横杆,最大间距不超过75cm。
小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于10cm,伸出里排大横杆距离结构外边缘15cm。上下层小横杆在立杆处错开布置,同层的相邻小横杆在立杆处相向布置。
4.1.4 纵、横向扫地杆
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离底座上皮20cm的立柱上,横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上。对于立杆存在较大高低差时,扫地杆错开,高处的纵向扫地杆向底处延长两跨与立柱固定。
4.1.5 剪刀撑
本工程双排落地脚手架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式,随立柱、纵横向水平杆同步搭设,用通长剪刀撑沿架高连续布置,全部采用单杆通长剪刀撑。
剪刀撑每6步4跨设置一道,斜杆与地面的夹角在45°~60°之间(本工程全部在50°左右)。斜杆相交点处于同一条直线上,并沿架高连续布置,剪刀撑的一根斜杆扣在立杆上,另一根扣在小横杆伸出的端头上,两端分别用旋转扣件固定,在其中间增加2~4个扣节点。所有固定点距主节点距离不大于15cm。
为保证剪刀撑的顺直,同时充分考虑剪刀撑的安全作用,剪刀撑采用对接扣件连接(保证钢管和对接扣件的质量和必要日常检查)。
本工程除在每一拐角处设置横向斜撑外,中间每隔6跨设置一道。横
向斜撑在同一节间,由底至顶层呈之字形连续布置,斜杆采用通长杆件,使用旋转扣件固定在与之相交的立杆或横向水平杆的伸出端上。
4.1.6 脚手板
作业层脚手板采用竹笆,两端设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道。在作业层下部加设一道水平兜网,随作业层上升,同时作业层不超过两层。首层满铺一层脚手板,以上每隔6层也需要满铺一层脚手板,并设置安全网及防护栏杆。
脚手板设置在三根横向水平杆上,并在两端8cm处用直径14 号镀锌钢丝箍绕2~3 圈固定。
脚手板应平铺、满铺、铺稳,接缝处设两根小横杆,各杆距离接缝的距离均不大于15cm。靠墙一侧的脚手板距离结构墙的距离不大于15cm。拐角处两个方向的脚手板重叠放置,避免出现探头及空挡现象。
4.1.7 连墙件
连墙件采用刚性连接,垂直间距为3.60m,水平间距为4.5m(连墙杆水平布置详见脚手架平面布置图)。连墙件用φ48×3.5的钢管,其与脚手架的连接采用直角扣件,连墙件通过预先埋设的φ50 穿墙套管穿过结构外墙,在结构墙体内外各用一根短钢管锁紧,第一道连墙件从约3m标高开始设置,连墙件尽量靠近主节点,偏离主节点不大于300mm。
连墙件中的连墙杆尽量呈水平设置,当不能水平设置时,与脚手架连接的一端应下斜连接,不得采用上斜连接;当脚手架暂时不能设置连墙件时可搭设抛撑,抛撑采用通长杆与脚手架可靠连接,与地面成45°~60°夹角。
4.1.8 防护设施
脚手架满挂全封闭密目安全网,密目网采用1.8m×6.0m规格,用网绳绑扎在大横杆外立杆内侧。作业层安全网应高于平台1.2m,并在作业层下部挂一道水平兜网,在架内高度3.0m 左右设首层平网,往上每隔6步设隔层平网,施工层随层设网。
作业层脚手架立杆于0.6m和1.2m处设两道防护栏杆,底部侧面设
18cm高的挡脚板。
4.2 转料平台
从经济和实用的角度考虑,卸料平台设计为悬挑式型钢平台,规格为5.0m×4.5m×1.5m(长×宽×高)悬挑长度为3m。平台上要设置限定荷载标牌,本工程卸料平台限重为1.5t。
主梁和次梁分别采用十字钢和工字钢,所有构件为螺栓连接,即为铰接。防护栏杆采用φ48×3.5钢管,分别在75cm和150cm处设置两道,并与四周工字钢焊接。四周工字钢外侧面及防护栏杆刷黄黑相间的油漆标识,并满布密目安全网。平台每侧设两根6×19、φ20的钢丝绳,每根绳设夹具不少于3个,钢丝绳与卸料平台钢管架接触处垫橡胶胶皮,以缓冲钢丝绳的拉力。钢丝绳通过梁上侧模对拉螺栓孔拉接,但两根钢丝绳不得拉接于同一个对拉螺栓孔,并且预留的梁上预留的孔洞要保证钢丝绳穿过。平台底面设脚手板,满铺、铺牢、两端用8号度锌铁丝捆紧,并在四周设置18cm高的挡脚板。
卸料平台数量根据现场实际情况设置。
施工电梯出口处设置4.5m×3.6m×6m(长×宽×高)出入口,顶部铺50mm厚的双层脚手板。
5 安全防护措施
5.1 电梯井洞口防护措施
电梯井口设置不低于1.2m高的自闭式防护门,用φ12的螺纹钢筋,按照水平间距15cm,竖向间距20cm焊制而成,并在防护门上刷红油漆、挂牌。
电梯井筒内每隔一层在入口处设置一个用φ25螺纹钢筋、钢管及木板搭设的平台,中间一层用钢筋支托安全网一道,网上及平台上均不得存有杂物。电梯井内不准做垂直运输通道或垃圾通道。
5.2 结构临边防护措施
在结构出入阳台的门窗洞口处设置封闭式防护栏杆,使用材料采用φ48×3.5钢管。其高度不低于1.2m,立杆间距不大于1.5m,竖向每隔0.6m 设一道通长大横杆,每隔一根立杆设一道三脚架。
沿钢管长度方向刷黄黑间隔的油漆、挂醒目标志牌;护身栏杆满挂密目安全网,白天设警示牌、夜间设红色标志灯。
5.3 楼梯间防护措施
楼梯的侧边利用脚手架做安全防护,架子立管从楼梯井内搭设,侧边沿楼梯坡度方向做一道1.2m高的护身栏,侧边底部设18cm高的挡脚板。
5.4 防雷避电措施
本工程脚手架接地、避雷措施执行《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ 46-88)标准。
工程采用避雷针与大横杆连通、接地线与整栋建筑物楼层内避雷系统连成一体的措施。
每栋楼各设置4根避雷针,避雷针采用φ12镀锌钢筋制作,高度1.5m,设置在脚手架四角立杆上,并将所有最上层的大横杆全部连通,形成避雷网络。
接地线采用40×4的镀锌扁钢,将立杆分别与建筑物楼层内的避雷系统连成一体。接地线的连接牢靠,与立杆连接采用2道螺栓卡箍连接,螺钉加弹簧垫圈以防止松动,并保证接触面积不小于10mm2,并将表面的油漆及氧化层清除干净,露出金属光泽并涂以中性凡士林。
接地线与建筑物楼层内避雷系统的设置按脚手架的长度不超过50m设置一个(本工程按照南北各3个的原则设置,设置由项目机电部完成),位置尽量避免人员经常走动的地方,以避免跨步电压的危害,防止接地线遭机械破坏。两者的连接采用焊接,焊接长度大于2倍的扁钢宽度。焊完后再用接地电阻测试仪测定电阻,要求冲击电阻不大于10Ω,同时注意检查与其他金属物或埋地电缆之间的安全距离不小于3m,以避免发生击穿事故。
6 脚手架的搭设及拆除施工工艺
6.1 悬挑式临时钢管脚手架的搭设施工工艺
6.1.1 搭设顺序
悬挑脚手架的搭设顺序为:水平挑杆→纵向大横杆→立杆→横向小横杆→大横杆(栅格)→剪刀撑→铺脚手板→搭防护栏杆→绑扎安全网→⋯⋯→三层设连墙杆→⋯⋯
6.1.2 施工工艺
在施工需设置型钢楼面结构时留设地锚,地锚为2φ16光圆钢筋,间距1500mm,转角处加密。地锚每端锚固于混凝土内长度不小于40d,地锚距墙边或支点1000mm。
施工时穿墙留洞采用PVC套管,套管管径以能通过脚手架钢管为宜,套管下口平结构板面转角处挑杆重叠部位需要提高5cm。
室内外设置三道大横杆与挑杆固定,其中两道在室内,一道紧靠地锚后连通,另一道在结构墙边连通,设在室外的一道紧靠结构墙面。
连墙杆设在三层中部,水平间距4500mm,采用刚性连接。
挑架外侧设剪刀撑,采用φ48 钢管按60°角度设置。
架子拆除后,穿墙孔采用与相临部位同强度等级同配比的混凝土填满捣实。
6.2 转料平台的施工工艺
卸料平台加工完毕后经验收合格后方可吊装,吊装时先挂好四角的吊钩,传发初次信号,但只能稍稍提升平台,放松斜拉钢丝绳,方可正式吊装,吊钩的四条引绳应等长,保证平台在起吊过程中平稳。吊装至预定位置后,先将平台工字钢与预埋件固定后,再将钢丝绳固定,紧固螺母及钢丝绳卡子,完毕后方可松塔吊吊钩,卸料平台安装完毕后经验收合格方可使用,卸料平台的限重牌应挂在该平台附近的明显位置。要求提升一次验收一次。
6.3 脚手架的拆除施工工艺
拆除作业应按确定的程序进行拆除:安全网→挡脚板及脚手板→防护栏杆→剪刀撑→斜撑杆→大横杆→小横杆→立杆。
不准分立面拆除或在上下两步同时拆除,做到一步一清,一杆一清。拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣件。拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣件,然后托住中间,再解端头扣件。所有连墙杆必须随脚手架拆除同步下降,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架,分段拆除高差不应大于两步,如高差大于两步,应增设连墙件加固。
拆除后架体的稳定性不被破坏,如附墙杆被拆除前,应加设临时支撑防止变形,拆除各标准节时,应防止失稳。
当脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度时,应先在适当位置搭临时抛撑加固,后拆除连墙件。
7 劳动力、材料及机具配备
7.1 劳动力配备(详见表7-1)
表7-1
工 种
人 数
任 务
架子工
40
负责架子搭设及拆除
测量放线工
2
负责脚手架垂直度控制
7.2 材料配备(详见表7-2)
表7-2
名 称
单位
数 量
规 格
普通钢管
t
500
ф48×3.5mm
脚手板
m3
10000
厚5cm,宽20~30cm
密目安全网
M2
30000
1.8m×6.0m
水平安全网
直角扣件
个
200000
旋转扣件
个
60000
对接扣件
个
10000
镀锌钢丝
kg
14#
7.3 机具配备(详见表7-3)
表7-3
名 称
单位
数 量
备 注
架子扳手
把
50
搭设和拆除架子用
力矩扳手
把
4
检查架子扣件拧紧力度是否达到要求
倒链葫芦
个
5
调整架子水平弯曲度
8 质量保证
8.1 构配件允许偏差(详见表8-1)
8.2 脚手架搭设的允许偏差和检验方法(详见表8-2)
8.3 扣件拧紧抽样检查数目及质量判定标准(详见表8-3)
8.4 质量保证注意事项
8.4.1 脚手架必须经过安全员验收合格后方可使用,作业人员必须认真戴好安全帽、系好安全带。
8.4.2 脚手架的验收和日常检查按照以下规定进行,检查合格后,方允许使用或继续使用:
搭设完毕后;
连续使用达6个月;
施工中中途停止使用超过15天,在重新使用之前;
在受到暴风或大雨、地震等强力因素作用之后;
在使用过程中发现显著变形、沉降、拆除杆件和拉结及安全隐患存在的情况时。
8.4.3 操作架上严禁集中堆放不必要的施工材料或重大荷载。
8.4.4 在架子的使用过程中,要做好日常的维护、保养工作,派专门人员定期检查钢管、扣件、脚手板及安全网的使用情况,遇有问题及时解决。
8.4.5 外观质量
安全网总体颜色应当一致,每一立面安全网的颜色不得出现过大色差,安全网挂设必须紧凑,表面绷紧。
脚手架钢管颜色一致。
9 安全施工措施
9.1 材质及其使用的安全技术措施
9.1.1 扣件的紧固程度宜在40~50N·m,并不大于65N·m,对接扣件的抗拉承载力为3kN。对接扣件安装时其开口应向内,以防进雨,直角扣件安装时开口不得向下,以保证安全。
9.1.2 各杆件端头伸出扣件盖板边缘不小于100mm。
9.1.3 钢管有严重锈蚀、压扁或裂纹的不得使用,禁止使用有脆裂、变形、滑丝等现象的扣件。
9.1.4 外脚手架严禁钢竹、钢木混搭,禁止扣件、绳索、钢丝、竹篾、塑料混用。
9.1.5 严禁将外径48mm与51mm 的钢管混合使用。
9.1.6 钢管和扣件均要现场取样送检,合格后方可使用。
9.2 脚手架搭设的安全技术措施
9.2.1 脚手架的基础必须经过硬化处理满足承载力要求,做到不积水、不沉陷,顶板基础的混凝土必须达到设计强度的75%以上才能施工。
9.2.2 搭设过程中划出工作标志区,禁止行人进入,统一指挥、上下呼应、动作协调,严禁在无人指挥下作业。当解开与另一人有关的扣件时必须先告诉对方,并得到允许,以防坠落伤人。
9.2.3 开始搭设立杆时应每隔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。
9.2.4 脚手架及时与结构拉结或采取临时支顶,以保证搭设过程安全,未完成脚手架在每日收工前,一定要确保架子稳定。
9.2.5 脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设的高度不得超过相邻连墙件以上两步。
9.2.6 在搭设过程中应由安全员、架子班长等进行检查、验收和签证。每两步验收一次,达到设计施工要求后挂合格牌。
9.3 脚手架上施工作业的安全技术措施
9.3.1 结构外脚手架每支搭一层,支搭完毕后,经项目经理部安全员验收合格后方可使用,任何班组长和个人,未经同意不得任意拆除脚手架部件。
9.3.2 严格控制施工荷载,脚手板上不得集中堆放荷载,施工荷载不得大于3kN/m2,确保较大安全储备。
9.3.3 结构施工时不允许三层同时作业,装修施工时同时作业层数不超过
两层,临时使用的悬挑脚手架同时作业层数不超过一层。
9.3.4 当作业层高出其下连墙件3.1m以上,且其上尚无连墙件时应采取适
当的临时抛拉措施。
9.3.5 各作业层之间设置可靠的防护栏杆,防止坠落物体伤人。
9.3.6 定期检查脚手架,发现问题和隐患,在施工作业前及时维修加固,以达到坚固稳定,确保施工安全。
9.4 脚手架拆除的安全技术措施
9.4.1 脚手架搭拆人员必须是经过考核的专业架子工,并持证上岗。连墙件应在位于其上的全部可拆杆件都拆除之后才能拆除。
9.4.2 拆架前,全面检查待拆脚手架,根据检查结果,拟订出作业计划,报请批准,进行技术交底后才准备工作。
9.4.3 架体拆除前,必须察看施工现场环境,包括架空线路、外脚手架、地面的设施等各类障碍物、地锚、揽风绳、连墙杆及被拆除架体各吊点、附件、电器装置情况,凡能提前拆除的尽量拆除掉。
9.4.4 拆除时应划出作业区,周围设绳绑围栏或树立警示标志,地面设专人围护,禁止非作业人员进入。
9.4.5 拆除时统一指挥、上下呼应、动作协调,当解开与另一人有关的扣件时必须先告诉对方并得到允许,以防坠落伤人。
9.4.6 拆架时不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。
9.4.7 每天拆架下班时,不应留下隐患部位。
9.4.8 拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电事故。
9.4.9 在拆除过程中,凡松开连接的杆、配件应及时拆除运走,避免误扶、误靠已松脱的杆件。拆除的杆、配件严禁向下抛掷,应吊至地面,同时做好配合协调工作,禁止单人进行拆除较重杆件等危险性作业。
9.4.10 所有杆件和扣件在拆除时分离,不准在杆件上附着扣件或两杆连着送至地面。
9.4.11 所有的脚手板,应自外向里竖立搬运,以防止脚手板和垃圾物从高处坠落伤人。
9.4.12 拆除的零配件要装入容器内,用吊篮吊下;拆下的钢管要绑扎牢靠,双点起吊,严禁从高空抛掷。
9.4.13 六级风以上(含六级)时停止拆除脚手架施工。
10 文明施工要求
根据脚手架施工的特殊性,结合公司职业健康安全管理手册、程序文件,要求施工时做到:
10.1 进入施工现场的人员必须戴好安全帽,高空作业系好安全带,穿好防滑鞋等,现场严禁吸烟。
10.2 进入施工现场的人员要爱护场内的各种绿化设施和标识牌,不得践踏草坪、损坏花草树木、随意拆除和移动标识牌。
10.3 严禁酗酒人员上架作业,施工操作时要求精力集中、禁止开玩笑和打闹。
10.4 脚手架搭设人员必须是经考试合格的专业架子工,上岗人员定期体检,体检合格者方可发上岗证。凡有高血压、贫血病的、心脏病及其他不适宜高空作业者,一律不得上脚手架操作。
10.5 上架子作业人员上下均应走人行梯道,不准攀爬架子。
10.6 护身栏、脚手板、挡脚板、密目安全网等影响作业班组支模时,如需要拆改时,应由架子工来完成,任何人不得任意拆改。
10.7 脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改,如需作局部拆改时,须经技术部同意后由架子工操作。
10.8 不准利用脚手架吊运重物;作业人员不准攀登架子上下作业面;不准推车在架子上跑动;塔吊起吊物体时不能碰撞和拖动脚手架。
10.9 不得将模板支撑、泵送混凝土及砂浆的输送管等固定在脚手架上,严禁任意悬挂起重设备。
10.10 在架子上的作业人员不得随意拆动脚手架的所有拉结点和脚手板,以及扣件绑扎扣等所有架子部件。
10.11 拆除架子而使用电焊气割时,派专职人员做好防火工作,配备料斗,防止火星和切割物溅落。
10.12 脚手板使用时间较长,因此在使用过程中需要进行检查,发现地基下沉、杆件变形严重、防护不全、拉结松动等问题要及时解决。
10.13 要保证脚手架体的整体性,不得与施工电梯等一并拉结,不得截断架体。
10.14 施工人员严禁凌空抛掷杆件、物料、扣件及其他,材料、工具用滑轮和绳索运输,不得乱扔。
10.15 使用的工具要放在工具袋内,防止掉落伤人;登高要穿防滑鞋,袖口及裤口要扎紧。
10.16 脚手架堆放场做到整洁、摆放合理、专人保管,并建立严格领料手续。
10.17 施工人员做到活完料净脚下清,确保脚手架施工材料不浪费。
10.18 运至地面的材料应按指定地点随拆随运,分类堆放,当天拆当天清,拆下的扣件和钢丝要集中回收处理,应及时整理、检查,按品种、分规格堆放整齐,妥善保管。
10.19 六级以上(含六级)大风、大雪、大雾、大雨天气停止脚手架作业。在冬期、雨期要经常检查脚手板、斜道板、跳板上有无积雪、积水等物,若有则应随时清扫,并要采取防滑措施。
11 稳定承载计算
11.1悬挑架荷载的取值与组合
11.1.1计算基数:
步 距 h=1.8m
立杆纵距 la=1.5m 立杆横距 lb=1.05m
查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001):
钢管自重G1=0.0384KN/m
安全网自重G3=0.06KN/m 外立杆至墙距ld=1.40m
施工活荷载qk=2KN/m2 内立杆至墙距lc=0.35m
11.1.2脚手架结构自重(包括立杆、纵、横水平杆、、横向斜撑和扣件);
查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)附表A-1得:
架体每米高度一个立杆纵距的自重 gk1=0.1248KN/m
GK1=1/2laH0gk1=1/2×1.5×1.8×5×0.1248=0.8424KN
11.1.3剪刀撑自重:每五个立杆间距一道连续设置
GK2=0.0384×(1.82+1.52)1/2×2=0.18KN
11.1.4密目网自重(脚手架外围全封闭):
GK3=1.5×1.8×5×0.06/1.8×6=0.08KN
11.1.5竹笆板自重(底层、作业层及下一层共满铺三层)
GK4外=1/2×1.5×1.05×3×0.14=0.331KN
GK4内=1/2×1.5×1.05×3×0.14+1.5×0.15×0.35×2=0.4885KN
11.1.6架面施工荷载(按装修施工、三步架同时作业)
QK外=1/2×3×1.05×2×1.5=4.725KN
QK内=1/2×3×1.05×2×1.5+1.5×0.15×3×2=6.075KN
11.1.7风荷载:查表《建筑结构荷载规范》(GBJ9)47.3m高处μz=1.25,μs=1.3,ω0=0.5
由风荷载产生的弯矩计算
水平风荷载标准值
ωk=0.7μz·μs·ω0
ωk=0.7×1.25×1.3×0.5
=0.569KN/m2
11.1.8脚手架立杆轴向力设计值N
外立杆N1=1.2(GK1+GK2+GK3+GK4外)+1.4QK外
=1.2×(0.8424+0.18+0.08+0.331)+1.4×4.725
=8.335KN
内立杆N2=1.2(GK1+GK4内)+1.4QK内
=1.2×(0.8424+0.4885)+1.4×6.075
=10.102KN
11.2水平悬挑梁设计
本工程悬挑架采用钢丝绳张拉型钢悬臂式结构,水平悬挑型钢梁采用16号工字钢,长2.9m(局部4.4m),在二层楼面上预埋2ф16的圆钢对工字钢进行背焊固定,距外墙边1.3m。
根据《钢结构设计规范》(GB50017—2002)规定进行下列计算与验算:
计算模型:计算时不考虑工字钢末端斜拉钢丝绳的作用,钢丝绳的承载力作为安全储备。
11.2.1 16号工字钢截面特性:
Wx=98.6×103mm3,I=788.5×104mm4,自重q=0.2010 kN/m,弹性模量E=206×103N/mm2,宽度b=88mm,腰宽δ=6.0mm,高度h=160mm。
11.2.2最大弯矩
Mmax =N1×1.4+N2×0.35+q×1.52/2
=8.335×1.4+10.102×0.35+0.2010×1.52/2 =15.431kN·m
11.2.3强度验算
σ= Mmax /(γx×Wx)
γx----截面发展系数,对工字钢截面,查表得:γx = 1.05;
Wx ----对x轴的净截面抵抗矩,查表得:Wx=98.6×103mm3。
f ----型钢的抗弯强度设计值,Q235钢,取f=215N/mm2。
σ=15.431×106/(1.05×98.6×103)=149.05N/mm2<f=215N/mm2
满足要求。
11.2.4整体稳定验算
根据钢结构设计的规范(GBJ50017-2003)的规定,轧制普通工字钢受弯要考虑整体稳定问题。按附录B之(B5),本悬臂梁跨长1.4米折算成简支梁,按下列公式计算整体稳定系数ψ:
ψ=1.07-(λy2/44000)·(fy/235)
λy=l0/iy,l0=1400, iy=220.6(回转半径)
ψ≈1.07
则悬挑梁弯曲应力为:
σ=Mmax /(Ψ×Wx)
=15.431×106/(1.07×98.6×103)=146.26N/mm2<f=215N/mm2
满足要求。
11.2.5刚度验算
ω=N1l3/3EI+ N2a2(3l-a)/6EI
N1、N2----作用于水平悬挑梁上的内、外立杆荷载(KN);
E----弹性模量,E=206×103N/mm2。
I----钢材的抗弯强度设计值,Q235钢,取f=215N/mm2。
ω=(8.335×103×14003)/(3×2.06×105×1369.9×104)+[10.102×103×3502×(3×1400-350)]/(6×2.06×105×1369.9×104)
=2.983mm<L/250=1400/250=5.6mm,满足要求。
11.2.6 16号工字钢后部锚固钢筋设计
①锚固钢筋的承载力验算
锚固选用2ф16圆钢预埋在二层平板上,吊环承受的拉力为:
N3 =Mmax /1.3=18.999/1.3=14.615KN
吊环承受的拉应力为:
σ=N/A=14.615×103/(2×0.785×162)=36.36N/mm2<[σ]=215 N/mm2
满足要求。
②锚固钢筋的焊缝验算
σ=F/(lW·δ)
F----作用于锚固钢筋上的轴心拉力设计值,F=F3=17297N;
lW----焊缝的计算长度,取lW=160-10=150mm。
δ----焊缝的计算厚度,取16mm。
σ=14.615×103/(150×16)=6.09N/mm2<[σ]=160N/mm2
满足要求。
由计算结果可知,当挑梁采用16号工字钢时,其强度、挠度、稳定性均符合要求,为安全计本工程另设置钢丝绳拉索,作为安全储备。
11.3立杆稳定性计算
11.3.1无风荷载时,立杆稳定性计算:
N/(∮A)≤f
N——计算立杆最大垂直力设计值,取N=N2=10.102kN;
∮——轴心受压构件的稳定系数,根据长细比λ查(JGJ130—2001)附录C表C取值;
根据第5.3.3条规定:
立杆计算长度 l0 =kμh=1.155×1.5×180=312cm
长细比 :λ=l0/i(钢管回转半径)=312/1.58=197.5,
查附录C,∮=0.185
A ——立杆的截面面积,查本规范附录B表B采用:A=489mm2
立杆稳定性计算:
N/(∮A)=10102/(0.185×489)=111.67N/mm2<f=215N/mm2,安全。
11.3.2在风荷载作用下,立杆稳定性计算:
N/(∮A)+MW/W≤f
MW——由风荷载设计值产生的弯矩,按本规范(5.3.4)式计算;
W ——钢管立杆的截面模量,查附录B表B:W=5.08cm3;
11.3.3由风荷载产生的弯矩计算
MW =0.85×1.4×ωklah2/10=0.85×1.4×0.569×1.5×1.82/10
= 0.329kN·m
11.3.4立杆稳定性计算
N/(∮A)+MW/W =10102/(0.185×489)+0.329×106/(5.08×103)
=176.43kN/mm2<f=215 kN/mm2,满足要求。
结论:经计算,架体稳定性满足要求。
11.4连墙件计算
连墙构造对外脚手架的安全至关重要,必须引起高度重视,确保架体稳固。连墙拉筋采用刚性连接,连墙杆用Ф48×3.5钢管,水平距离4.5m,竖向距离为3.6米。
作用于脚手架上的水平风荷载标准值:
ωk=0.569KN(同脚手架稳定计算数值)
由风荷载产生的连墙件轴向力设计值:
N1w=1.4ωk Aw=1.4×0.569×3.6×4.5=12.904KN
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0,对双排脚手架取5.0KN
连墙件轴向力设计值 Nl= N1w+N0=12.904+5=17.904KN
连墙杆计算长度:l0=1.05+0.35=1.4=1400mm
长细比λ=l0/i=1400/15.8=88.6
查表:轴心受压构件稳定系数∮=0.661
稳定验算N/(∮A)=17.904×1000/0.661×2×489=27.69 N/mm2<f=215 kN/mm2,满足要求。
扣件抗滑验算N1<Rc,按直角扣件计Rc=8.0KN/个
17.904KN<4×8.0=32KN,满足要求。
连墙设置的注意事项:
①确保杆件的连接可靠,扣件必须拧紧,垫木必须夹持稳固,避免脱出。
②装设连杆时应保持立杆的垂直度要求,避免拉杆时产生变形。
③连墙构造中的连墙杆或拉筋应垂直于墙面设置,并呈水平位置或稍可向脚手架一端倾斜,但不允许向上翘起。
11.5 卸料平台的稳定承载计算
此卸料平台限载1.5t,其稳定承载验算主要包括主梁、次梁、钢丝绳和预埋件的抗滑。计算中采用的设计值为恒载标准值的1.2倍与活载标准值的1.4倍之和。在此不考虑中间钢丝绳承载的有利影响。
11.5.1 有关计算参数
表11-9
名称
自重G
惯性矩Ix
截面系数Wx
脚手板
400N/mm2
工字钢
112.5N/mm2
245×104mm4
49×103mm3
工字钢
100N/mm
198.3×104mm4
39.7×103mm3
钢管
38.4N/mm
施工荷载
1000N/mm2
(1.5×103×10)/(5.0×3)
11.5.2 计算过程
次梁强度验算
根据受力分析,均布荷载q1为:
q1=1.2×〔0.4×1.0+0.1+0.0384×(1.5×20+5.0×2)/(3.0×4)〕+1.4×1.0×1.0=2.13kN/m
最大弯矩MB=q1L1/8=2.13×5.02/8=6.66kN·m
Mmax=/γxWx=6.66×106/1.05×39.7×103=159.68N/mm2<〔f〕=215N/mm2
安全
主梁强度验算
根据受力分析,均布荷载q2为:
Q2=1.2×112.5=0.14/m
集中荷载P=q1L1=2.13×2.5=5.33kN
绳张力T=(2.0P+0.5q2L2)/sinβ=10.87/0.61=17.82kN
最大弯矩MB=q2L22/8+PL2/3=0.14×32/8+5.33×3/3=5.49kN·m
Mmax/γxWx=5.49×106/1.05×49×103=106.71N/mm2<〔f〕=215N/mm2
安全
选择钢丝绳
钢丝绳之间荷载不均匀系数a=0.85
取钢丝绳使用安全系数K1=10(规范要求K1≥10)
由公式Tmax≤aPg/K1=17.82×10/0.85=209.65kN
则选用6×19、,其中Pg=234.0kN>209.65kN
要求卡环与钢丝绳配套,查表知与φ20的钢丝绳配套的卡环为GD22号,其安全荷重Qb=273.9kN>209.65kN,所以是安全的。
吊环节点验算
竖向力τ=Tsinβ=17.82×0.61=10.87kN
水平力N=Tcosβ=17.82×0.79=14.07kN
吊环取d=20mm,焊缝高度he=8mm、长度Lw=50mm
σf =N/(0.7heΣLw)=14.07×103/〔0.7×8.0×2×(50-10)〕=31.41N/mm2<1.22×160.0=195N/mm2
安全
τf=τ/(0.7heΣLw)=10.87×103/〔0.7×8.0×2×(50-10)〕=24.26N/mm2<1.22×160.0=195N/mm2
安全
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