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神华幕墙工程外脚手架安全专项施工方案

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幕墙工程外脚手架 安全施工方案

工程名称: 神华乌海能源有限公司研发中心综合楼

施工单位: 内蒙古蒙西建设集团有限公司

编 制 人:

审 批 表
建设单位
神华乌海能源有限责任公司
工程名称
神华乌海能源公司研发中心综合楼工程
监理单位
建研凯勃建设工程咨询有限公司
施工组织设计( 方案) 名称
主楼幕墙工程外脚手架安全专项施工方案
施工单位
内蒙古蒙西建设集团
申报日期
8月16日
施 审
工 核
单 意
位 见

企业技术部门
签章:
专业技术人员

企业安全部门
签章:
专 业 人 员 年 月 日
监 审
理 核
单 意
位 见
专业监理工程师签字: 年 月 日
审 批
意 见
企业技术负责
人签字( 盖章)
年 月 日
总监理工程师
签字( 盖章)
年 月 日
建设
单位
意见
项目负责人签字( 盖章)
年 月 日
建设单
位工程
部意见

负责人签字( 盖章)
年 月 日
目 录
第一章 编制说明 - 1 -
第二章 编制依据 - 1 -
第三章 工程概况 - 1 -
第四章 脚手架安全措施 - 2 -
第一节 主楼 44米以下幕墙安装脚手架措施 - 2 -
第二节 脚手架的验收、 使用和管理 - 7 -
第三节 脚手架搭拆安全技术措施 - 8 -
一、 脚手架搭设安全技术措施 - 8 -
二、 脚手架拆除安全技术措施 - 9 -
第六章 安全生产管理措施 - 10 -
附件一: 主楼44米以下落地双排脚手架的设计计算书 - 14 -
附件二: 型钢悬挑脚手架的设计计算书 - 25 -

附图1: 主楼落地脚手架平面布置图 - 35 -
附图2: 悬挑脚手架挑梁平面布置图 - 35 -
附图3: 悬挑脚手架平面布置图 - 35 -

第一章 编制说明
神华乌海能源公司研发中心综合楼工程主楼结构高度为94.6米, 外装修采用石材幕墙和玻璃幕墙, 装修高度达到111.25米。
本工程幕墙施工外脚手架拟采用钢管脚手架, 由于本工程幕墙造型的特殊性, 原主体施工时的外防护脚手架无法满足装修要求, 因此, 幕墙施工脚手架需按照建筑外形重新搭设。现主楼83.15米以上装修外脚手架已按已经论证过的方案搭设完毕, 83.15米以下原主体施工防护外脚手架已拆除, 原方案拟采用双立杆全高落地双排双立杆脚手架, 但后经设计院核算地下室顶板承载力不足, 因此, 需对主楼－0.45米~83.15米外脚手架重新编制。
第二章 编制依据
1．施工图纸
神华乌海能源公司研发中心综合楼 工程建筑、 结构施工图
2. 主要规范、 规程
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》( JGJ130- )
《建筑施工高处作业安全技术规范》( JGJ80－91)
《建筑施工安全检查标准》( JGJ59－99)
3．应用计算软件
茗品脚手架智能计算软件
第三章 工程概况
1、 工程简介
工程名称: 神华乌海能源公司研发中心综合楼
建设单位: 神华乌海能源公司
设计单位: 大连市建筑设计研究院
监理单位: 建研凯勃建设工程咨询有限公司
施工单位: 内蒙古蒙西建设集团有限公司
质量目标: 自治区”草原杯”
安全文明目标: 自治区安全标准化示范工地
2、 建筑和结构概况
2.1建筑面积:
总建筑面积45000平方米, 其中主楼建筑面积为23500平方米; 裙房建筑面积为15500平方米。
2.2、 结构形式
本工程使用年限为50年, 主楼采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构, 抗震等级为一级。
2.3、 层数和高度
主楼总层数20层, 屋面高度为83.15米, 1~4层层高5.2米, 4~20层层高3.9米。
3、 主楼外装修工程介绍
主楼外墙装修为玻璃幕墙和石材幕墙, 玻璃幕墙凸出墙面300mm, 石材凸出外墙650。
4、 幕墙工程特点:
⑴ 外装饰面积大, 属于大型装饰工程项目;
⑵ 建筑结构复杂, 结构交接位置多, 不同形式的交接、 收口多;
⑶ 外墙装饰面石材与玻璃凹凸错落, 给外脚手架提出了更高的要求;
⑷ 建筑物高度大, 作业危险性大。

第四章 脚手架安全措施

第一节 主楼 44米以下幕墙安装脚手架措施
设计的总体思路和架体结构概述:
主楼外脚手架搭设方案:
地下室顶板~10层顶板( －0.45m~44.15m) 采用双排单立杆双排落地脚手架, 10层以上采用型钢悬挑脚手架, 共分两段悬挑, 每段为19.5m, 悬挑层为11层和15层顶板。
外脚手架用途为安全防护和装修用。脚手板采用木脚手板, 脚手架外围采用密目式安全网进行防护。剪刀撑连续设置, 连墙方式采用抱柱子硬连接和夹墙连接。
1、 材料选择
钢管采用φ48×3.5mm( 计算时按3.0mm) 焊管, 脚手板采用50厚木脚手板。
2、 落地脚手架地基处理
脚手架地基三面坐落在人防地下室顶板上, 只有南侧侧坐落在回填土上, 要求回填土压实系数不小于0.94, 上面铺设100厚的C20混凝土, 脚手架立杆底部铺设12#槽钢, 混凝土垫层向外设2%的坡度。
3、 杆件布置
3.1 落地脚手架
搭设尺寸为: 立杆的纵距为 1.50米, 立杆的横距为1.05米, 步距为1.50 米; 计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为45米, 立杆采用单立管; 内排架距离框架柱长度为0.85米( 南侧为0.95米) 。
3.2型钢悬挑脚手架立杆的纵距为 1.40米, 立杆的横距为0.8米, 步距为1.50 米; 计算的脚手架悬挑高度为19米, 立杆采用单立管; 内排架距离框架柱长度为0.8米。
4、 连墙件布置及形式
连墙件采用两步三跨, 竖向间距 3.00 米, 水平间距4.20 米, 采用双扣件连接; 连墙件连接方式为抱柱子和夹墙, 两种方式相结合, 根据所处的位置具体对待。

框架柱间连墙件做法

5、 剪刀撑布置
纵向剪刀撑采用连续设置, 剪刀撑从脚手架大角开始布置, 每组剪刀撑跨越的立杆不大于6跨。当纵向立杆小于4跨时, 可采用”之”字斜撑代替剪刀撑。
落地脚手架需设置横向斜撑, 横向斜撑在转角处布置 而且每隔6跨设一组。
6、 防护设施
6.1落地脚手架
外脚手架在一层顶部设一道硬防护和一道兜网, 以后每往上10米设一道硬防护, 共4层防护。操作层脚手板要满铺, 而且在下面设一道软防护。
沿外脚手架周边设满挂密目式安全网。
6.2悬挑脚手架
外脚手架在悬挑型钢部位设一道硬防护, 以后每往上10米设一道硬防护, 共2层防护。操作层脚手板要满铺, 而且在下面设一道软防护。
沿外脚手架周边设满挂密目式安全网。
7、 安全防护措施
7.1 结构临边防护措施
临边处设围挡, 如下图:

8．型钢悬挑梁的设置
型钢悬挑梁设置在11层和16层, 因主体施工阶段的外防护脚手架也是在11层和16层做分段悬挑, 因此, 本次外装脚手架从11层和16层悬挑, 就是要充分利用原有楼层上的预埋件将挑梁固定。
8.1根据现场实际情况勘查核实, 原有预埋件大部分都能利用, 个别地方因构造柱不能经过, 需要旋转移位, 如下图:

因构造柱阻挡, 型钢无法经过

型钢采用旋转经过

8.2局部挑梁缺位处的处理
由于外架四角无法布置挑梁, 因此, 采取如下措施:
角部四个节点在挑梁的下一结构层留置预埋件, 焊槽钢顶托, 采用钢管斜撑, 并在上部用φ14钢丝绳卸荷。如下图:

8.3 对个别钢梁需要重新固定
将楼板用水钻开孔, 采用φ20”U”型螺栓穿过楼板将型钢固定。
8.4 型钢悬挑梁平面布置图见附图。
9．脚手架设计计算:
详见 附件一: 主楼落地双排脚手架计算书。
详见 附件二: 型钢悬挑脚手架计算书。

第二节 脚手架的验收、 使用和管理
( 一) 、 脚手架验收
1、 脚手架搭设完毕或分段搭设完毕, 应按规定对脚手架工程的质量进行检查, 经检查合格后方可交付使用。
2、 验收时应具备下列文件:
(1)根据编制依据相关文件法规要求所形成的施工组织设计文件;
(2)脚手架构配件的出厂合格证或质量分类合格标志;
(3)脚手架工程的施工记录及质量检查记录;
(4)脚手架搭设过程中出现的重要问题及处理记录,
(5)脚手架工程的施工验收报告。
3、 脚手架工程的验收, 除查验有关文件外, 还应进行现场检查, 检查应着重以下各项, 井记人施工验收报告。
(1)构配件和加固件是否齐全, 质量是否合格, 连接和挂扣是否紧固可靠;
(2)安全网的张挂及扶手的设置是否齐全;
(3)基础是否平整坚实、 支垫是否符合规定;
(4)连墙件的数量、 位置和设置是否符合要求;
(5)垂直度及水平度是否合格。
( 二) 、 脚手架使用和管理
1．把好验收关: 搭设过程中的架子, 每打折一个施工层高度必须有项目技术负责人组织技术、 安全与搭设班组、 工长进行检查, 符合要求后方可上人使用。架子未经验收, 除架子工外, 严禁其它人员攀登。验收合格的架子任何人不得擅自拆改, 需局部拆改时, 要经设计负责人同意, 由架子工操作。
2．工程的施工负责人, 必须按架子方案的要求, 拟定书面操作要求, 向班组进行安全技术交底, 班组必须严格按要求和安全技术交底施工。
3．使用按2kN/m2考虑, 因此架子上不准许对方成批材料, 零星材料可适当堆放。
4．架子上不允许有任何活动材料, 如: 扣件、 活动钢管、 钢筋, 一旦发现应及时清除。
5．在六级以上大风, 大雾和大雨天气下不得进行操作, 雨后上架前要有防滑措施
6．外架实行外挂立网全封闭。外挂安全网要与架子拉平, 网边系牢, 两网接头严密, 不准随风飘摆。
7．施工层上的施工荷载应符合设计要求, 不得超载, 不得将模板固定在脚手架上, 严禁任意悬挂起重设备。

第三节 脚手架搭拆安全技术措施
一、 脚手架搭设安全技术措施
1、 钢管架应设置避雷针, 分置于主楼外架四角立杆之上, 并联通大横杆, 形成避雷网络, 并检测接地电阻不大于30Ω。
2、 外脚手架不得搭设在距离外架空线路的安全距离内, 并做好可靠的安全接地处理。
3、 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。
4、 外脚手架严禁钢竹、 钢木混搭, 禁止扣件、 绳索、 铁丝、 竹篾、 塑料篾混用。
5、 外脚手架搭设人员必须持证上岗, 并正确使用安全帽、 安全带、 穿防滑鞋。
6、 严禁脚手板存在探头板, 铺设脚手板以及多层作业时, 应尽量使施工荷载内、 外传递平衡。
7、 保证脚手架体的整体性, 不得与井架、 升降机一并拉结, 不得截断架体。
8、 结构外脚手架每支搭一层, 支搭完毕后, 经项目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、 严格控制施工荷载, 脚手板不得集中堆料施荷, 施工荷载不得大于3kN/m2, 确保较大安全储备。
10、 结构施工时不允许多层同时作业, 装修施工时同时作业层数不超过两层, 临时性用的悬挑架的同时作业层数不超过两层。
11、 当作业层高出其下连墙件3.6m以上、 且其上尚无连墙件时, 应采取适当的临时撑拉措施。
12、 各作业层之间设置可靠的防护栅栏, 防止坠落物体伤人。
13、 所有悬挑脚手架应沿高度及长度设置剪刀撑。

二、 脚手架拆除安全技术措施
1、 拆架前, 全面检查拟拆脚手架, 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工作。作业计划一般包括: 拆架的步骤和方法、 安全措施、 材料堆放地点、 劳动组织安排等。
2、 拆架时应划分作业区, 周围设绳绑围栏或竖立警戒标志, 地面应设专人指挥, 禁止非作业人员进入。
3、 拆架的高处作业人员应戴安全帽、 系安全带、 扎裹腿、 穿软底防滑鞋。
4、 拆架程序应遵守”由上而下, 先搭后拆”的原则, 即先拆拉杆、 脚手板、 剪刀撑、 斜撑, 而后拆小横杆、 大横杆、 立杆等, 并按”一步一清”原则依次进行。严禁上下同时进行拆架作业。
5、 拆立杆时, 要先抱住立杆再拆开最后两个扣, 拆除大横杆、 斜撑、 剪刀撑时, 应先拆除中间扣件, 然后托住中间, 再解端头扣。
6、 连墙杆(拉结点)应随拆除进度逐层拆除, 拆抛撑时, 应用临时撑支住, 然后才能拆除。
7、 拆除时要统一指挥, 上下呼应, 动作协调, 当解开与另一人有关的结扣时, 应先通知对方, 以防坠落。
8、 拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线, 以防触电事故。
9、 在拆架时, 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。
10、 拆下的材料要徐徐下运, 严禁抛掷。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”, 拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。
11、 高层建筑脚手架拆除, 应配备良好的通讯装置。
12、 输送至地面的杆件, 应及时按类堆放, 整理保养。
13、 当天离岗时, 应及时加固尚未拆除部分, 防止存留隐患造成复岗后的人为事故。
14、 如遇强风、 大雨、 雪等特殊气候, 不应进行脚手架的拆除, 严禁夜间拆除。

第六章 安全生产管理措施
为保证工程施工顺利进行, 杜绝重大事故, 减少一般事故的发生, 确保施工人员生命安全, 制定以下措施:
一、 建立安全生产责任制
建立项目经理、 管理人员、 岗位操作人员在施工生产过程中层层负责的安全生产责任制度, 明确各自安全生产岗位职责。
1、 项目经理对工程生产经营过程中的安全生产应负全面责任, 是安全生产的第一负责人;
2、 贯彻落实安全生产方针、 政策、 法规和各种规章制度, 结合项目工程特点及施工全过程的情况, 制定本项目工程各项安全生产计划及管理办法, 或提出要求, 组织实施。
3、 在组织项目工程业务施工、 聘用业务人员时, 必须本着安全工作只能加强的原则, 根据工程特点确定安全工作的管理体制和人员, 并明确各业务施工人员的安全责任和考核指标、 支持、 指导安全管理人员的工作。
4、 健全和完善用工管理手续, 录用施工队必须及时向有关部门申报, 严格用工制度与管理, 适时组织上岗安全教育, 要对施工队人员的健康与安全负责, 加强劳动保护工作。
5、 组织落实施工组织设计中安全技术措施, 组织并监督项目施工中安全技术交底制度和设备、 设施验收制度的实施。
6、 领导、 组织施工现场定期的安全检查, 发现施工生产中不安全问题, 组织制定措施, 及时解决, 对上级提出的安全生产与管理方面的问题, 要定时、 定人、 定措施予以解决。

7、 发生事故, 要做好现场保护与抢救工作, 及时上报, 配合事故的调查, 认真落实制定的防范措施。
8、 负责每周向业主递交安全问题记录报告。
二、 建立安全生产教育制度
施工队伍进场前必须对全体人员进行三级生产安全教育, 规章制度教育, 安全知识教育, 签定安全协议, 对工人进行安全交底。特殊工种必须经过培训, 持证上岗。每月召开一次全体员工会议, 建立安全生产检查制度, 贯彻安全规章制度, 实行鲜明的奖罚制度。
三、 设立专职安全员, 负责施工现场的安全检查工作
安全员应每天深入现场进行巡视, 并记录安全日记, 对安全设施( 脚手架、 防护网) 安全防护措施, 安全保护用品( 安全帽、 安全带) , 设备安装运行情况, 现场文明生产, 安全防火, 现场人员遵守安全规范的情况进行检查和实施有效的监督, 发现不合格状态, 应发出整改通知书, 责令限期整改, 对不听劝阻者, 经项目经理批准采取停工、 整改、 罚款教育等手段进行纠正。
四、 安全检查重点
1、 施工安全
(1)、 安装金属型材用的施工机具在使用前进行严格检验, 包括各种安全保护装置的运转试验; 手电钻、 电动改锥、 焊钉枪等电动工具的绝缘电压试验; 电焊机二次侧把, 地线需接长使用时, 应保证搭接面积, 接点处用绝缘胶带包裹好, 地线良好不能有破皮裂口存在; 手持玻璃吸盘和玻璃吸盘机, 须检查吸附重量和作吸附持续时间试验;
(2)、 在高层建筑钢结构安装与下部结构施工交叉作业时, 结构施工层上方须架设挑出3m以上防护装置。
(3)、 施工中脚手架应安全、 稳定, 能满足施工应承受的荷载与气候条件, 在荷载作用下不变形、 倾斜、 摇晃。脚手板的铺设要严密、 牢固, 脚手板两端要固定, 严禁存有探头板。
(4)、 木制、 钢制及竹制跳板施工前都必须检查, 跳板本身有无不安全因素存在, 如裂纹、 残边等。
(5)、 横杆卡扣要牢固, 无松动、 脱落、 打滑等现象, 与楼体拉接点要牢固。
(6)、 为了防止密封材料在施工中的溶剂中毒, 对溶剂进行严格的保管制度;
(7)、 施工人员进场施工必须安全帽、 安全带、 工具袋等劳保用品齐全, 持证上岗; 焊接操作人员在工作时应穿戴好所有防护用具; 施工工地材料必须分类堆放整齐, 并有相应的标识, 产品不允许直接接触地面, 底部应垫高100mm, 施工人员施工完后必须清理施工现场, 避免材料的损坏丢失;
(8)、 为减低施工对周围环境的影响, 物料在夜间进场, 进场施工尽量安排在白天进行;
(9)、 定期进行安全检查, 制定每天安全检查范围及如何防止使用工具落下方法:
工具
防止落下方法
扳手
小工具有绳栓在安全带上
重工具用绳子栓在结构件上或脚手架上
水平尺
水平尺用绳子栓在结构件上或脚手架上
铁笔
用绳子栓在结构件上或脚手架上
槌子
量度尺
螺丝刀
小工具有绳栓在安全带上
重工具用绳子栓在结构件上或脚手架上
延长电线
用绳子栓在结构件上或脚手架上
焊条
将新焊条放在皮袋内, 用完焊条放入铁罐内, 以保持工地清洁
经纬仪
用绳子栓在结构件上或脚手架上
2、 防火安全
( 1) .清理焊接部位附近的易燃、 可燃物品; 对不能清除的易燃、 可燃物品要用水浇湿或盖上石棉布等非燃材料, 以隔绝火星;
( 2) .要坚守岗位, 不能兼顾其它工作, 要与电焊工密切配合, 随时注视焊接周围的情况, 一旦起火及时扑救;
( 3) .在高空焊接时, 要用非燃材料做成接火盘和风档( 即接火斗) , 以接住和控制火花的溅落;
( 4) .在焊接过程中, 要随时进行检查, 操作结束后, 要对焊接地点进行仔细检查确认无危险后方可离开。在隐蔽场所或部位焊接操作完毕后, 0.5至4小时内要重复检查,以防阴燃起火;
( 5) .要根据情况,备好适用的灭火器材和防火设备(石棉布、 接火盘、 风档等)、 做好灭火准备;
( 6) .发现电焊操作人员违反电焊防火管理规定、 操作规程或动火部位有火灾、 爆炸危险时, 有权责令停止操作, 收回动火许可证及操作证, 并及时向领导或保卫部门汇报;
( 7) .无名、 牌的电气设备不得随意接通电源, 各种电气设备的出厂证、 合格证应齐全;
( 8) .手电钻、 冲击钻、 电动改锥等电动工具须作绝缘电压检验, 检验合格后方可使用;
( 9) .施工现场严禁吸烟;
( 10) .五级风以上禁止动电气焊。
( 11) .电焊工的操作作业指导书:
( 12) .焊工在操作前, 要严格检查所用工具( 包括电焊机设备、 线路敷设、 电缆线的接点等) , 使用的工具均应符合标准, 保持完好状态;
( 13) .电焊机应有单独开关, 装在防火、 防雨的闸箱内, 电焊机应设防雨棚( 罩) 。开关的保险丝容量应为该机的1.5倍, 保险丝不准用铜丝或铁丝代替;
( 14) .电焊机必须设有专用接地线, 直接放在焊件上, 接地线不准接在建筑物、 机械设备、 各种管道、 避雷引下线和金属架上借路使用, 防止接触火花, 造成起火事故;
( 15) .电焊机一、 二次线应用线鼻子压接牢固, 同时应加装防护罩, 防止松动、 短路放弧, 引燃可燃物;
3、 人身安全
( 1) ．安装人员在进入施工现场必须带安全帽。要选择合格产品, 有检验部门批量验证和工厂检验合格证; 施工人员进入现场前必须检查安全帽是否损坏, 是否符合安全要求; 施工人员带安全帽时必须系好下额带, 以防发生高处坠落, 帽飞人落的现象。
( 2) ．高空施工操作时必须系好安全带。安全带要选用合格产品, 有厂家永久字样的商标及合格证。进入现场必须检查安全带是否完好, 安全带必须挂在牢固结实的地方。
( 3) ． 施工人员应配置工具袋、 工具箱, 以防工具的掉落。工具用后放入工具袋、 工具箱内。施工中待用物料放置时距洞口及楼板沿水平距离1米以上。收工后, 做到工完场清。

附件一: 主楼44米以下落地双排脚手架的设计计算书

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 1.40米, 立杆的横距为1.05米, 立杆的步距为1.50 米;
计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为 44.0 米, 立杆采用单立管;
内排架距离墙长度为0.80米;
小横杆在上, 搭接在大横杆上的小横杆根数为 2;
采用的钢管类型为 Φ48×3.0;
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 3.00 米, 水平间距4.20 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):2.000; 脚手架用途:装修脚手架;
同时施工层数:2;

3.风荷载参数
内蒙古省乌海地区, 基本风压为0.55, 风荷载高度变化系数μz为1.25, 风荷载体型系数μs为1.20;
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):0.1360;
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:6;
脚手板类别:木脚手板; 栏杆挡板类别:栏杆木;

5.地基参数
地基土类型:碎石土; 地基承载力标准值(kN/m2):250.00;
基础底面扩展面积(m2):0.17; 基础降低系数:0.40。

二、 小横杆的计算:

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算, 小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值: P1= 0.033 kN/m ;
脚手板的荷载标准值: P2= 0.350×1.400/3=0.163 kN/m ;
活荷载标准值: Q=2.000×1.400/3=0.933 kN/m;
荷载的计算值: q=1.2×0.033+1.2×0.163+1.4×0.933 = 1.543 kN/m

小横杆计算简图
2.强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩,
计算公式如下:

最大弯矩 Mqmax =1.543×1.0502/8 = 0.213 kN.m;

σ = Mqmax/W =47.348 N/mm2;

小横杆的计算强度小于 205.0 N/mm2,满足要求!

3.挠度计算:

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度
荷载标准值q=0.033+0.163+0.933 = 1.130 kN/m ;

最大挠度 V = 5.0×1.130×1050.04/(384×2.060×105×107800.0)=0.805 mm;

小横杆的最大挠度小于 1050.0 / 150=7.000 与10 mm,满足要求!

三、 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, 小横杆在大横杆的上面。

1荷载值计算

小横杆的自重标准值: P1= 0.033×1.050=0.035 kN;
脚手板的荷载标准值: P2= 0.350×1.050×1.400/3=0.172 kN;
活荷载标准值: Q= 2.000×1.050×1.400/3=0.980 kN;

荷载的计算值: P=(1.2×0.035+1.2×0.172+1.4×0.980)/2=0.810 kN;

大横杆计算简图
2.强度计算
最大弯矩考虑为大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:M1max=0.08×0.033×1.400×1.4002=0.007 kN.m;

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×0.810×1.400= 0.303 kN.m;

M = M1max + M2max = 0.007+0.303=0.310 kN.m

抗弯强度:σ= 0.310×106/4490.0=69.052 N/mm2;

大横杆的抗弯强度σ= 69.052 小于[f]=205.0N/mm2;

3.挠度计算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和,单位:mm

均布荷载最大挠度计算公式如下:

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:
Vmax= 0.677×0.033×1400.04 /(100×2.060×105×107800.0) = 0.039 mm;

集中荷载最大挠度计算公式如下:

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:
P=( 0.035+0.172+0.980) /2=0.593kN
V= 1.883×0.593×1400.03/ ( 100 ×2.060×105×107800.0) = 1.380 mm;

最大挠度和: V= Vmax + Vpmax = 0.039+1.380=1.419 mm;

大横杆的最大挠度小于 1400.0 / 150=9.3 或者 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 = 0.033×1.400=0.047 kN;

脚手板的荷载标准值: P2 = 0.350×1.050×1.400/2=0.257 kN;

活荷载标准值: Q = 2.000×1.050×1.400 /2 = 1.470 kN;

荷载的计算值: R=1.2×(0.047+0.257)+1.4×1.470=2.423 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0.1360
NG1 = 0.136×44.000 = 5.984 kN;

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2); 本例采用木脚手板, 标准值为0.35
NG2= 0.350×6×1.400×(1.050+0.3)/2 = 1.984 kN;

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m); 本例采用栏杆木, 标准值为0.14
NG3 = 0.140×6×1.400/2 = 0.588 kN;

(4)吊挂的安全设施荷载, 包括安全网(kN/m2); 0.005
NG4 = 0.005×1.400×44.000 = 0.308 kN;

经计算得到, 静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.865 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= 2.000×1.050×1.400×2/2 = 2.940 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 = 0.550 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= 1.250 ;
Us -- 风荷载体型系数: Us =1.200 ;

经计算得到, 风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.550×1.250×1.200 = 0.578 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= 1.2×8.865+ 1.4×2.940= 14.753 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+0.85×14NQ = 1.2×8.865+ 0.85×1.4×2.940= 14.136 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 ×1.4×0.578×1.400×
1.5002/10 = 0.216 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 =14.753 kN;
计算立杆的截面回转半径 : i = 1.59 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 = 2.599 m;
Lo/i = 163.000 ;
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= 0.265 ;
立杆净截面面积 : A = 4.24 cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩) : W = 4.49 cm3;
钢管立杆抗压强度设计值 : [f] =205.000 N/mm2;

σ = 14753.000/(0.265×424.000)=131.305 N/mm2;

立杆稳定性计算 σ = 131.305 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

立杆的轴心压力设计值 : N =14.136 kN;
计算立杆的截面回转半径 : i = 1.59 cm;