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'合兴嘉园(3#地块)脚手架施工方案GQJ-SF-2015-41甘肃第七建设集团股份有限公司四公司兰州新顺房地产开发有限公司合兴嘉园(3#地块)项目部2014年11月
施工组织设计(方案)审批表工程名称兰州新顺房地产开发有限公司合兴嘉园(3#地块)方案名称脚手架工程施工方案项目经理董强编制人瞿新标公司审核技术质量部年月日安全生产部年月日总工程师年月日集团公司审批技术质量部年月日安全生产部年月日总工程师年月日
监理单位审批意见:签章:年月日建设单位审批意见:签章:年月日
目录一、编制依据2二、工程概况2三、脚手架施工部署2四、外防护脚手架施工方案3(一)、裙房落地式双排脚手架3(二)、三层以上主体结构型钢悬挑脚手架4(三)、脚手架搭设要点7(四)、脚手架搭设注意事项11(五)、脚手架拆除13(六)、脚手架施工质量控制措施14五、安全管理16附、脚手架安全计算书18计算依据18悬挑式双排脚手架计算书19
一、编制依据1、兰州新顺房地产开发有限公司合兴嘉园(3#地块)工程施工图纸。2、合兴嘉园(3#地块)工程施工组织设计。3、国家现行建筑施工规范、规程(1)、JGJ130-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》;(2)、JGJ80-91《建筑施工高处作业安全技术规范》;(3)、JGJ59-2011《建筑施工安全检查标准》;(4)、GB50202-2002《地基与基础验收规范》4、企业“一体五标”管理体系文件。二、工程概况合兴嘉园(3#地块)由兰州新顺房地产开发有限公司投资开发的榆钢生活基地,总建筑面积为274341.10㎡。该工程设计采用筏板基础及独立承台加构造板,主体砼结构为现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构。现阶段施工的11#楼、13#楼为地下一层,11#楼为地上十八层及13#楼为地上三十三为住宅,标准层层高为2.9m,11#楼建筑高度为35.35m,13#楼建筑高度为97.80m。商铺裙楼为两层,总高度为8m。二层及二层以下搭设双排落地架,三层及上层以上采用悬挑式脚手架。三、脚手架施工部署本工程主体结构施工外防护脚手架采用φ48×3.2mm钢管双-33-
排脚手架,立杆纵距1.5m,立杆横距1.2m,步距1.8m,脚手架距结构外皮距离0.30,连墙件二步三跨,外立面挂密目网全封闭,操作层满铺竹笆子脚手板。脚手架搭设分两个阶段搭设,第一阶段为地下一层及两层主体结构施工阶段,搭设高度9.8m,脚手架为落地式双排脚手架,座落于地下一层顶板及外围回填角砾石上,第二阶段三层以上主体结构施工阶段,建筑物外围“自下而上、分段搭设悬挑钢梁载荷”双排脚手架(每段四层高),密目网全封闭,每段搭设高度2.9m×4+1.8m=13.4m。随本工程主体结构施工进度,建筑物四周竖向“分段搭设安全防护隔离带”(每十层高);由于建筑物距离现场外人行道及马路较远,不考虑在围墙外人行道上方搭设安全防护棚,而在现场内靠近建筑物的施工通道上空(离开地面不小于3m高)搭设“安全防护隔离棚”,确保安全施工。装饰装修阶段主楼部分采用工具式吊篮,会所部分重新搭设落地式双排钢管脚手架。四、外防护脚手架施工方案(一)、落地式双排脚手架本工程地下二层主体结构施工时脚手架采用落地式双排脚手架,脚手架采用Φ48×3.2钢管搭设,脚手架座落在地下一层混凝土顶板角砾回填土层上,为防止出现脚手架因不均匀沉降而导致失稳的现象发生,在立杆下角砾回填土层地面上铺设方木。回填土分层压实,压实系数为0.97,符合设计承载力的要求。在架子外侧四周设置沟宽350混凝土-33-
排水沟。避免架子下积水造成下沉。落地式脚手架采用Φ48×3.2钢管搭设,立杆采用单立管,立杆的纵距为1.5米,立杆横距为1.2米,大小横杆的步距为1.8米,内排架距离墙宽度为0.30米。连墙件采用两步三跨,竖向间距3.6米,水平间距4.5米,在双排脚手架外侧沿设置排水沟。落地式脚手架搭设总高度为15米。(二)、三层及三层以上主体结构型钢悬挑脚手架本工程三层以上-33-
主体施工采用悬挑16号工字钢梁搭设双排钢管扣件式外防护脚手架,阳台等悬挑结构部位架体搭设为双排脚手架。脚手架搭设按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)的要求进行。1、自主体三层结构楼面开始,至主体结构封顶,竖向按照每五层为一段,搭设@≤1500搭设悬挑16号工字钢型钢挑梁双排钢管扣件式脚手架,外架内侧挂密目网,14#铅丝与钢管扎牢,进行全封闭,为保证楼层边跨框架梁结构安全,架体悬挑钢梁范围内相应框架梁下支撑在脚手架使用期间不得拆除。2、悬挑双排架步距1800,立杆横距1050,立杆纵距1500,双排脚手架与主体结构之间设置连墙件,连墙件原则按照每二步三跨设置,采用钢管硬拉结。脚手板铺设竹笆子。并按要求搭设剪刀撑。主体施工时在操作层下部平面进行全封闭,用料为竹胶合板。所有操作层均用竹笆子封闭。3、脚手架从三层楼面开始布置,悬挑16号工字钢梁间距≤1500,每道工字钢梁挑出部分长度1500mm,在工字钢上焊接两根Φ25、L=150mm限位钢筋,限位钢筋根部同16号的工字钢梁焊接牢固,用以固定双排脚手架立杆。4、每道钢梁对应楼层现浇板内埋设φ16钢筋环三个,用以固定拉结工字钢梁,钢筋环在楼板内与板底主筋锚固拉结。在上层周边框架梁内预埋HPB300Φ25的钢筋锚环与梁内主筋钩住,用Φ12.5钢丝绳间距≤1500斜拉工字钢梁卸荷,架外按规定搭设剪刀撑且挂密目网。-33-
5、外挑架搭设顺序:埋环→安放工字钢→搭设两步架高(必须利用下层架子为作业面)→钢丝绳卸荷→继续搭设上部架子→连墙点→剪刀撑。6、在楼面预理钢筋环位置必须准确。钢丝绳下部穿过工字钢腹部,上部穿过拉环,两端各不少于3道卡环卡紧,并采用花篮螺丝将钢丝绳拉紧。在工字钢上搭设上部架子时,工字钢上满铺竹笆子。每搭设一步架子,外侧用1.8m宽绿网封闭。在主体阶段,外围脚手架始终比楼层高出一步。-33-
7、悬挑脚手架连墙件按二步三跨布置,连墙件布置竖向最大间距≤2h(布距),横向最大间距≤3La(纵距)。连墙件设置在梁板部位时,脚手架与预埋在边梁上的Φ48×3.2短钢管进行拉结。当遇到框架柱及剪力墙时,连墙件设置如下图所示:当遇到门窗洞口连墙件与预埋钢管连接如下图所示:-33-
(三)、脚手架搭设要点1、扣件(1)、扣件规格必须与使用钢管外径统一。(2)、在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不大于150mm。(3)、对接扣件开口应朝上或朝内。(4)、各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。2、立杆(1)、立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接,对接搭接应符合下列规定:①、立杆上的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不能设置在同步内。同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm,各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3。②、搭接长度不小于1m,搭接采用不少于2个旋转扣件固定。端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm。-33-
③、立杆顶端高出操作面一步架,到顶端遇女儿墙时架子高出女儿墙1m。(2)、严禁将外径不同的钢管混合使用。(3)、开始搭设立杆时每隔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。(4)、立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接连墙件布置间距宜按规范表采用。当搭至有连墙件的构造点时,在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后应立即设置连墙件。3、纵向水平杆(1)、纵向水平杆设置在立杆内侧,其长度不小于3跨。(2)、纵向水平杆接长采用对接扣件连接,对接扣件交错布置,两根相邻纵向水平杆的接头不设置在同步或同跨内,不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm,各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。(3)、在封闭型脚手架的同一步中纵向水平杆应四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。(4)、脚手架必须设置纵向扫地杆,纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时必须将高处的纵向扫地杆向低处延长。4、横向水平杆(1)主节点必须设置一根横向水平杆用直角扣件扣接且严禁拆除。-33-
(2)、搭接长度不应小于1m,应等间距设置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应小于100mm。(3)、作业层上非主节点处的横向水平杆根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵部1/2。5、脚手板(1)、悬挑脚手架底层满铺一层竹胶合板脚手板,其上各层脚手板采用竹笆脚手板,脚手板与水平杆绑扎牢固。(2)、当使用竹笆脚手板时横向水平杆的两端应用直角扣件立杆上,纵向水平杆应采用直角扣件固定在横向水平杆上并应等间距设置,间距不应大于400mm(3)、作业层脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120~150mm。(4)、脚手板的铺设采用对接平铺,竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设且采用对接平铺,四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上,纵向水平杆@≤300mm。脚手板对接脚手板搭接(5)、在拐角处的脚手板应与横向水平杆可靠连接,防止滑动。6、连墙件(1)、连墙件布置竖向最大间距≤2h(布距),横向最大间距≤-33-
3La(纵距)。(2)、连墙件的布置应符合下列规定:①、应靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300mm。②、应从底层第一步纵向水平杆处开始设置,当该处设置有困难时,应采用其它可靠措施固定。③、应优先采用菱形布置,也可采用方形矩形布置。(3)、连墙件的构造应符合下列规定:①、连墙杆应呈水平设置,当不能水平设置时,与脚手架连接的一端应下斜连接,不采用上斜连接。②、当脚手架下部暂不能设连墙件时必须搭设抛撑,抛撑采用通长杆件与脚手架可靠连接,与地面的倾角在45°~60°之间。连接点中心至主节点的距离不大于300mm,抛撑必须在连墙件搭设后方可拆除。7、剪刀撑双排脚手架设剪刀撑,剪刀撑的设置要符合下列规定:(1)、每道剪刀撑跨越立杆的根数见下表:剪刀撑斜杆与地面的倾角45°50°60°剪刀撑跨越立杆的最多根数765(2)、每道剪刀撑宽度不小于4跨,且不小于6m,斜杆与地面的倾角在45°~60°之间。(3)、双排脚手架必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑,并由底至顶连续设置。中间各道剪刀撑之间的净距不大于15m。-33-
(4)、剪刀撑斜杆的接长采用搭接,搭接长度不小于1m,搭接采用不少于3个旋转扣件固定。端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm。(5)、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150mm。8、栏杆和挡脚板(1)、栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧。(2)、上栏杆上皮高度应为1.2m。(3)、挡脚板高度不应小于180mm。(4)、中栏杆应居中设置(四)、脚手架搭设注意事项1、脚手架材料Ф48×3.2钢管扣件和底座应符合《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定。发现有裂缝、变形、滑丝等现象,严禁使用。2、钢制脚手板两端应有插口扣式连接装置,板面应钻防滑孔。凡有裂纹,扭曲或锈蚀严重者,均不得使用。3、相邻立杆的对接扣件接头应错开,并布置在不同步距内;立杆的垂直度允许偏差为±100mm(建筑物高度20m~80m);脚手架外侧立面的四个大角均应设剪刀撑,并由底至顶连续设置,高度24m以下中间各剪刀撑间距≤15m;高度24m以上架体水平纵向应连续设置剪刀撑。5、脚手架使用过程中定期检查内容(1)-33-
、杆件的设置和连接,连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求;(2)、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。(6)、脚手架搭设的技术要求、允许偏差与检查方法,应符合《规范》中表8.2.4的规定。(7)、安装后的扣件螺栓拧紧扭力矩应采用扭力板手检查,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。不合格的必须重新拧紧,直至合格为止。6、脚手架的验收1)、按规范第8.2.3~第8.2.5条的规定;2)、专项施工方案及变更文件;3)、技术交底文件;4)、构配件质量验收表;(五)、脚手架拆除1、脚手架拆除作业的危险性大于搭设作业。在进行拆卸作业前,建立统一指挥并对作业人员进行技术安全交底,以确保拆除作业安全顺利地进行。-33-
2、拆除脚手架前全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求,根据检查结果补充完善拆除顺序和措施后方可实施拆除。3、拆除前清除脚手架上杂物及地面障碍物。4、拆除脚手架时必须符合下列规定:(1)、在统一指挥下,按照确定的程序进行拆除作业,拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业。(2)、连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架。(3)、分段拆除高差不大于2步,如高差大于2步需增设连墙件加固。(4)、当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度(约6.5m)时,先在适当位置搭设临时抛撑加固后再拆除连墙件。(5)、当脚手架采取分段、分立面拆除时,对不拆除的脚手架两端设置连墙件和横向斜撑加固。因拆除上部或一侧的附墙拉结而使架子不稳时,应加设临时撑拉措施,以免因架子晃动,影响作业安全。(6)、拆除时各构配件严禁抛掷至地面,运至地面的构配件应按规范第7.4.2条的规定及时检查整修与保养并按品种规格随时码堆存放。5、拆除脚手架必须正确使用安全带。拆除脚手架时,必须有专人看管,周围应设围栏或警戒标志,非工作人员不得人内。拆除连墙点前应先进行检查,采取加固措施后,按顺序由上而下,一步一清,不准上下同时交叉作业。-33-
6、拆除脚手架大横杆、剪刀撑,应先拆中间扣,再拆两头扣,由中间操作人往下顺杆子。7、拆下的脚手杆、脚手板、钢管、扣件、钢丝绳等材料,严禁往下抛掷,已吊至地面的架设材料应随时运出拆卸区域,保持现场文明。8、尽量避免单人进行拆卸作业。单人作业时,极易因把持杆件不稳、失衡而出现事故。9、多人或多组进行拆卸作业时,应加强指挥、并相互询问和协调作业步骤,严格禁止不按程序进行的任意拆卸。10、高处作业的安全防护设施在每次作业之前,应进行逐项检查、验收,(钢丝绳、焊接、螺母的拧紧度)等重点部位的部件,验收合格后方可进行高处作业,此项工作应由单位工程负责人组织有关人员验收。(六)、脚手架施工质量控制措施1、脚手架材料质量控制措施(1)、所有进场材料,采取出入登记制度,进场材料均应有材料合格证明;经验收合格后,应整齐堆放在指定地点,且挂牌标示,杜绝不合格材料混入场内使用,不合格材料应封存示标识,禁止使用。(2)、材料质量要求:①、严重锈蚀、弯曲、有裂缝的钢管严禁使用,使用的钢管应先作好防锈处理,使用的钢管应符合国标Q235级钢的技术要求。②、-33-
有脆裂、变形、滑丝的扣件,禁止使用,扣件使用前应作防锈处理后,才能使用,扣件活动部位应灵活转动,当扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5mm。③、安全网:采购使用合格的密目式阻燃安全网,安全网进场时,应核对合格证及防伪标志,严禁假冒产品混入现场。④、脚手板:脚手板进场时,仔细检查好坏,不符合质量要求的脚手板,坚决不能使用。2、保证施工质量措施(1)、建立健全质量保证体系,认真执行各项岗位责任制度,项目部成立全面质量管理小组,在施工阶段,应明确各质量控制目标,在操作工序中作三检制度。(2)、坚决执行安全技术交底及分段验收制度①、脚手架搭设前,严格执行三级安全技术交底制度,每天上班前应举行班会议交底,交底内容应具体、明确,且应有签字记录资料,脚手架搭设过程中,严格执行交接班签字手续。②、外架搭设过程中,应严格执行三检制度,每段搭设好后,应先自检,自检合格后,由项目安全员专检,验收合格后,才能使用。③、脚手架搭设的技术要求、允许偏差与检验方法,应符合规范允许范围之中,具体详见下表:脚手架搭设的技术要求、允许偏差与检验方法序号项目技术要求允许偏差检查方法与工具1地基基础底座-10观察-33-
2立杆垂直度最后验收垂直度20~80±100用经纬仪或吊线和卷尺脚手架允许水平偏差(mm)搭设中检查偏差的高度(m)总高度50m40m20m2±7±7±710±20±25±5020±40±50±1003间距步距±20mm钢板尺柱距±50mm排距±20mm4大横杆高差一根杆的两端±20mm水平仪或水平尺同跨同一横截面内高差±10mm5扣件安装主节点处各扣件中心点相互距离a≤150mm钢板尺同步立杆上两个相隔对接扣件的高差a≥500mm钢卷尺立杆上的对接扣件至主节点的距离a≤h/3纵向水平杆上的对接扣件至主节点的距离a≤la/3扣件螺栓拧紧扭力距40-65N.M扭力扳手6剪力撑斜杆与地面的偏差45°~60°角尺7双排脚手架横向水平杆外伸长度偏差外伸500mm-50钢板尺8脚手板外伸偏差、搭接对接a=130~150l≤300卷尺搭接a≥100l≥2003、坚持定期检查及维修加固制度:-33-
外架使用过程中,应派专人巡回检查,发现隐患及时限期整改,外架上的施工垃圾应及时派人清理干净。4、作好成品保护工作:施工过程严禁任何人擅自拆除或变动外架的任何构件,若外架阻碍施工操作,及时通知项目工程师或现场安全负责人并经批准后,方才能拆架。附、脚手架安全计算书计算依据1、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》(JGJ130-2011)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。2、计算软件:品茗施工安全设施计算软件。-33-
悬挑式双排脚手架计算书一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为13.4m,立杆采用单立杆;搭设尺寸为:立杆的纵距为1.2m,立杆的横距为1.5m,大横杆步距为1.8m;内排架距离墙长度为0.20m;大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为3根;采用的钢管类型为Φ48×3.2;横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数1.00;连墙件布置取两步三跨,竖向间距3.6m,水平间距4.5m,采用扣件连接。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:1层。3.风荷载参数本工程地处甘肃兰州市,查荷载规范基本风压为0.270kN/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:8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16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.5m,建筑物内锚固段长度为外挑长度1.25倍取2.3米。与楼板连接的螺栓-33-
Φ16;楼板混凝土标号:C30。6.拉绳与支杆参数悬挑水平钢梁采用悬臂式结构,没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。二、大横杆的计算:按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4-33-
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=0.038kN/m;脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05/3=0.105kN/m;活荷载标准值:Q=3×1.05/3=1.05kN/m;静荷载的设计值:q1=1.2×0.038+1.05×0.09=0.154kN/m;活荷载的设计值:q2=1.4×1.05=1.47kN/m;图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)图2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=0.08×0.154×1.52+0.10×1.47×1.52=0.35kN.m;支座最大弯距计算公式如下:支座最大弯距为M2max=-0.10×0.154×1.52-0.117×1.47×-33-
1.52=-0.422kN.m;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:σ=Max(0.35×106,0.145×106)/5080=151.96N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为σ=151.96N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=0.038+0.105=0.143kN/m;活荷载标准值:q2=Q=1.05kN/m;最大挠度计算值为:ν=0.677×0.143×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×1.05×15004/(100×2.06×105×121900)=4.06mm;大横杆的最大挠度4.06mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm,满足要求!三、小横杆的计算:根据JGJ130-2001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=0.038×1.35=0.0513kN;脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05×1.5/3=0.158kN;-33-
活荷载标准值:Q=3×1.05/3=1.05kN;集中荷载的设计值:P=1.05×(0.058+0.158)+1.4×1.05=1.7kN;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=1.2×0.038×1.052/8=0.0063kN.m;集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=1.7×1.05/2=0.89kN.m;最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.896kN.m;最大应力计算值σ=M/W=0.896×106/5080=176.25N/mm2;小横杆的最大弯曲应力σ=176.25N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/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;-33-
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:νqmax=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900)=0.036mm;大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.128+1.05=1.266kN;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=19×1266×10503/(384×2.06×105×121900)=2.88mm;最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.036+2.88=2.916mm;小横杆的最大挠度为2.229mm小于小横杆的最大容许挠度1200/150=8与10mm,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1.00,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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8.00kN;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=0.038×1.5×3/2=0.086kN;小横杆的自重标准值:P2=0.038×1.05/2=0.023kN;脚手板的自重标准值:P3=0.3×1.05×1.5/2=0.27kN;活荷载标准值:Q=3×1.2×1.5/2=2.16kN;荷载的设计值:R=1.2×(0.086+0.023+0.27)+1.4×0.9=3.66kN;-33-
R<8.00kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!五、脚手架立杆荷载的计算: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/mNG1=[0.1248+(1.50×3/2)×0.038/1.80]×16.00=2.765kN;(2)脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为0.3kN/m2NG2=0.3×8×1.5×(1.05+0.2)/2=2.43kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/mNG3=0.15×8×1.5/2=0.9kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网;0.005kN/m2NG4=0.005×1.5×16=0.12kN;经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.215kN;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=3×1.2×1.5×1/2=2.16kN;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》(GB50009-2001)的规定采用:Wo=0.27kN/m2;Uz--风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》-33-
(GB50009-2001)的规定采用:Uz=1;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=0.7×0.27×1×1.128=0.213kN/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=1.05×6.215+1.4×2.16=9.83kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.05×6.215+0.85×1.4×2.36=9.33kN;风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.213×1.5×1.82/10=0.123kN.m;六、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=9.33kN;计算立杆的截面回转半径:i=1.58cm;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=1.53;计算长度,由公式lo=k×μ×h确定:l0=3.181m;长细比Lo/i=201;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=0.179;-33-
立杆净截面面积:A=4.89cm2;立杆净截面模量(抵抗矩):W=5.08cm3;钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;σ=8826/(0.179×489)=100.83N/mm2;立杆稳定性计算σ=100.83N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=8.637kN;计算立杆的截面回转半径:i=1.58cm;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=1.53;计算长度,由公式l0=kuh确定:l0=3.181m;长细比:L0/i=201;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=0.179立杆净截面面积:A=4.89cm2;立杆净截面模量(抵抗矩):W=5.08cm3;钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;σ=8636.76/(0.179×489)+123297.461/5080=122.942N/mm2;立杆稳定性计算σ=122.942N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!七、连墙件的计算:连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:-33-
Nl=Nlw+N0风荷载标准值Wk=0.213kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.2m2;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=5.000kN;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=4.835kN;连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=9.835kN;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=200/15.8的结果查表得到φ=0.966,l为内排架距离墙的长度;又:A=4.89cm2;[f]=205N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.966×4.89×10-4×205×103=96.837kN;Nl=9.835