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1、 脚手架施工专项方案脚手架施工专项方案 #+ 目 录 1 工程概况工程概况 2 编制依据编制依据 3 施工计划施工计划 4 施工工艺施工工艺 5 施工安全施工安全保证措施保证措施 6、计算书、计算书 #+ 一、工程概况一、工程概况 1、桥梁上部构造 本合同段所在区域沟谷众多,相对高差较大,桥梁较多,墩柱 较高。主线大部分桥梁平面处于曲线半径 4004000m 的曲线段, 墩高 30m 以内。在桥型方案选择时,除受地形或被交路交角限制处 采用大跨径结构外,一般大桥采用结构连续体系,中、小桥梁采用 简支体系,桥面连续的原则。本合同段桥梁无特殊要求时,桥梁上 部结构均推荐采用经济的预制标准化、装配化
2、程度高的中小跨径结 构,注重墩高与跨径的协调,以降低工程造价、缩短建设工期。经 技术经济比较并结合其它已建项目的工程经验,一般按如下原则选 择上部构造跨径: 墩高 20m 以下时,优先选择 20m 跨径预应力混凝土 T 形梁; 墩高 40m 以下时,优先选择 30m 跨径预应力混凝土 T 形梁; 根据实际情况,桥梁上部构造主要采用 L=16m 空心板及 L=20m、30m 预应力混凝土 T 梁;当桥梁跨越已建成原半幅高速跨径 受控时,采用 40m 预应力混凝土 T 梁。为改善行车条件,使行车平 稳舒适,混凝土 T 梁桥梁均采用先简支后结构连续体系。 2、桥梁下部构造 本合同段地形相对高差较大,
3、桥梁墩柱高度变化较大。桥墩视 上部构造型式及桥墩高度采用双柱式墩、 Y 型墩及空心薄壁墩型式。 对于 30m 跨径以下的桥梁,当桥墩高度在 30m 以下时,考虑到施工 方便,一般采用双圆柱式墩 , 桥墩高度超过 30m 时采用 Y 型墩及空 心薄壁墩;所选桥墩的型式和结构尺寸以满足强度及稳定性要求为 #+ 原则,墩身的水平力按集成刚度法计算。 因本合同段桥梁纵、横地面线大部分处于较陡地段,为保证桥 梁安全,陡坡段桥台基本深入挖方地段一定安全距离,以防止路基 边坡坍塌对桥梁安全造成影响。同时为避免桥台处的大量开挖,大 部分挖方地段桥台采用桩柱埋置式台,其余地段桥台根据地质、填 土高度等因素,分别
4、采用桩柱埋置式台、肋板台、重力式台。 本合同段桥梁基础根据地质情况,本路段桥梁下部采用钻(挖) 孔桩基础,桩径依据桩顶反力、地质情况和施工方案确定。 二、编制依据二、编制依据 (1) 建筑施工安全检查标准JGJ59-99; (2) 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001; (3) 钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规范DG/TJ08-016- 2004; (4)施工组织设计及施工图纸 三、施工计划三、施工计划 1、2013 年 8 月 1 日开工至 2014 年 9 月 10 日完工 2、设备配置 我部加大对人员、设备的投入,并且明确各级管理负责人,做 到分工明确,责任明确
5、。 2.1 脚手架构配件的质量标准 (1)钢管:钢管一般采用外役 48mm,壁厚 3.5mm 的 3 号钢焊接 钢管,其化学成份与机械性能符合国家标准碳素结构钢 (GBT700)的要求。立杆、纵向水平杆(大横杆)的钢管长度一般 #+ 为 46m,横向水平杆(小横杆)一般为 1.92.3m。钢管应涂防锈 漆。 (2)扣件:扣件应符合钢管脚手架扣件(GB158311995) 的规定。扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷。扣件与钢 管的贴合面要接触良好,扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离要小于 5mm。 (3)脚手板;钢脚手板一般用厚为 2mm 的钢板压制而成,其表 有均匀分布的防滑孔,板长 2
6、4m,宽 250mm,木脚手板一般用杉木 或松木制成,板长 36m,宽不小于 150mm。 (4)脚手架的用途及极限荷载值 脚手架用途分砌筑脚手架、装修脚手架和防护用脚手架,其外围 满挂密网封闭。 脚手架荷载:结构架为 3KNm2,装修为 2KNm2。 脚手架的设计计算(见附页设计计算书)。 四、施工工艺 (一)脚手架搭设方法: 1.搭设顺序: 基础为 200 厚素砼散水坡,放置底座(立杆下厚 50 实木板连贯 设置),自角部起依次向两边竖立底立杆,底端与纵向势地杆扣件固 定后,装设横向扫地杆,并也与立杆固定,每边竖起 34 根立杆后, 随即装设第一步纵向平杆(与立杆扣接固定)和横向平杆(小横
7、杆、 靠近立杆并与纵向平杆扣接固定)。校正立杆垂直和平杆水平使其符 合要求后,按 4555Nm 力拧紧扣件螺栓,形成构架的起始段,按上 #+ 述要求依次向前延伸搭设,直至第一部架交圈完成。交圈后,再全面 检查一遍构造质量,严格确保设计要求和构架质量,设置连墙件。按 第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步 随搭设过程及时装设连墙件和剪刀撑,装设作业层间横杆、铺设 脚手架板和装设作业层栏杆、挡脚板及密目网全封闭。 2.构造要求: (1)立杆: 立杆间距选用 1.50m,允许搭设偏差5mm,立杆垂直允许搭设偏 差10cm。 (2)扫地杆设置 垫板往上 20cm 处,设置扫地杆,扫地杆采用对接接长
8、。扫地杆 在端头与立杆交接处伸出扣件长度不小于 10cm。 (3)横杆间距、平整度 横杆步距采用 1.05m,用对接方法接长,一根横杆两端的高差, 不能超过 2cm,纵向水平杆全长平整度不超过10cm。 (4)立杆、横杆接头的详细做法: 立杆上对接扣件应交错布置,两个相邻立杆的接头不应设在同步 同跨内,两相邻立杆接头在高度方向错开的距离不应小于 500mm,各 接头中心距主节点的距离不应大于步距的 13。 纵向水平杆对接接头应交错布置,不应设在同步、同跨内,相邻 接头水平距离不应小于 500mm,并应避免设在纵向水平杆的跨中。 3.架体与建筑结构拉接要求: (1)构造形式: #+ 采用刚性连接
9、方式,连墙体杆用两根 50cm 短管用直角扣件中间 固定于墙体上。 (2)布置要求: 连墙杆在垂直间距不应大于 4m,水平间距不大于 6m 的位置上设 置,设置时尽量靠近主节点,偏离主节点的距离不应大于 30cm。必须 在底部第一根纵向水平杆处开始设置,布设形式可以采用花排,也可 以采用并排,宜先采用花排。门窗洞口采用短向拉接,钢管长度过门 窗洞口边缘 250mm 以上。 4.剪刀撑的搭设方法: 在建筑物四周转角处,必须要设置剪刀撑。 每道剪刀撑跨越立杆的根数宜在 57 根之间,每道剪刀撑的宽度 不应小于 4 跨,且不小于 6m,斜杆与地面的倾角宜在 4560之 间,由底至顶连续设置,剪刀撑沿
10、纵向连续设置。 剪刀撑斜杆应在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,旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于 15cm。剪刀撑接 长采用搭接接长,搭接长不小于 80cm,用 3 个扣件等距布置,扣件扣 在钢管端头处小于 10cm 处。剪刀撑下端一定要落地。 5.小横杆的设置: 每一主节点必须设置一根横向水平杆,并采用直角扣件扣紧在纵向水 平杆上部,端头个处伸出长度不小于 10cm,该杆轴线偏离主节点的距 离不应大于 15cm。双排架中靠墙一侧的外伸长度不应大于 50cm。 6.脚手板的防护栏杆: 脚手板一般应设置在 3 根小横杆上,要铺满、铺严密,在两侧设 #+ 置 180mm
11、以上高脚板,操作层上部护身栏杆 1.2m 高,下部护身栏杆 距踢脚板 0.6m 处。 7.脚手架体与建筑物之间封闭办法: 7.1 密封网垂直封闭: (1) 密目网贯穿试验: 密目网要四证齐全,要有阻燃性能,其续燃、阻燃时间均不得 大于 4s。要符合 GB16909 的规定。每 10cm10cm=100cm2 的面积上有 2000 个以上网目。 (2) 密目网贯穿试验: 做耐贯穿试验时,将网与地面成 30夹角拉平,在其中心上方 3m,用 5Kg 重的钢管(管径 4851mm)垂直自由落下,不穿透即为合 格产品。 (3) 密目网的绑扎方法: 用系绳将密目网绑扎至立杆或大横杆上,使网与架体牢固的连接
12、 在一起。系绳的材质应符合 GB16909 的规定。 7.2 兜网封闭: 用大眼安全网(平网)将脚手架与建筑物之间封闭起来,每隔 10m 封闭一道。 8.脚手架的上下通道: 脚手架体需要设置安全马道,马道宽度不小于 1m,马道坡度以 1:3(高:长)为宜;马道的立杆、横杆间距应与脚手架相适应,基 础按脚手架要求处理,立面设剪刀撑;人行斜道小横杆间距不超过 1.5m;马道上满铺脚手板,板上钉防滑条;设置护身栏杆,上部护身 #+ 栏杆 1.2m,下部护身栏杆距脚手板 0.6m。 (二)、脚手架的卸料平台:(二)、脚手架的卸料平台: 脚手架的卸料平台上面要挂牌表明控制荷载并严格按照搭设方案 施工。
13、(三)、脚手架搭设质量要求: (1) 立杆的垂直偏差: 搭设高度 H25m 时,同偏差不大于 H200,且不大于 100mm; 横向偏差不大于 H400,且不大于 50mm。 (2) 纵向水平杆水平偏差不大于总长度的 1300,且不大于 20mm;横向水平杆水平偏差不大于是 10mm。 (3) 脚手架步距、立杆横距偏差不大于 20mm,立杆纵距偏差不 大于 50mm。 (4) 扣件坚固力宜在 4555Nm 范围内,不得低于或高于 60Nm。 (5) 连墙点的数量、位置要正确,连接牢固,无松动现象。 (6) 同一层各挑梁上表面之间的水平误差不大于 20mm。且应视 需要在其间设置整体拉结构件,以
14、保护整体稳定。 (四)、脚手架的使用规定:(四)、脚手架的使用规定: (1)作业层每 1m 架面上施工荷载不得超过以下规定值,结构脚 手架 3KN/m2;装修脚手架 2KN/m2。 (2)在架板上堆放的标准砖不得多于单排立码 3 层,砂浆和容 器总重不得大于 1.5KN;施工设备单重不得大于 1KN,使用人力在架 上般运和安装的构件的自重不得大于 2.5KN。 #+ (3)在架面上设置的材料应码放整齐稳固,不影响施工操作和 人员通行。按通行手推车要求搭设的脚手架应确保车道畅通。严禁上 架上员在架面上奔跑、退行或倒退拉车。 (4)作业人员在加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
15、加垫器物或单场块脚手板以增加操作高度。 (5)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、连续坚固件和连墙体。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。 (6)工人在加上作业中,就注意自我安全保护和他人的安全, 避免发生碰撞,闪推和落物。严禁在架上戏闹和坐在栏杆上告等安全 处休息。 (7) 人员上下脚手架必须走设安全防护的出入通道,严禁攀援 脚手架上下。 (8) 在作业中,应先行检查有无影响安全作业的问题存在,在 排除和解决后者能恢复正常作用;发现有异常和危险情况时,应立即 通知所有架上人员撤离。 (9)在每步架的作业完成之
16、后,必须将架上剩余材料物品移至 上(下)步架或室内;每日收工前应清理架面,将架面上的材料物品 堆放整齐,垃圾清运出去,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。 (五)、脚手架的交底与验收:(五)、脚手架的交底与验收: #+ 脚手架必须严格按照施工方案搭设,要有严格的技术交底,对详 细部位要有节点构造详图,操作人员必须严格执行,所有偏差数值必 须控制在允许范围内。要由专门人员对已搭设好的脚手架按照设方案 进行验收,验收时要有量化内容,如横、立杆间距数值,立杆的垂直 度,横杆的平整度等都应详细记载在验收记录中,不能简单的用符 合要求来代替
17、。 (六)、脚手架的拆除方法(六)、脚手架的拆除方法 脚手架拆除前应制定施工方案,包括拆除架的步骤和方法、安全 措施等。拆除顺序应遵守由上到下,先搭后拆、后搭先拆的原则,即 先拆栏、脚手板、剪刀撑、斜撑,而后小横杆、大横杆、立杆等;并 按一步一清原则依次进行,禁止上下同时进行拆除工作。拆架子的高 空作业人员应戴安全帽,系安全带,穿软底鞋上架作业,周围设围护 栏杆或竖立警戒标志并有专人指挥,以免发生伤亡事故。拆除顺序自 上而下进行,不能上下同时作业。连墙点必须与脚手架同步拆除,不 允许分段、分立面拆除,拆下的扣件和配件应及时运至地面,严禁高 空抛掷。 (七)、脚手架搭设时注意事项: (1) 外径
18、 48mm 与 51mm 的钢管严禁混合使用。 (2) 主节点处,固定横向水平杆(或纵向水平杆)、剪刀撑、 横向支撑等扣件的中心线距主节点的距离不应大于 150mm。 (3) 各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于 100mm。 (4) 对接扣件的开口应朝向架子的内侧,螺栓朝上,直角扣件 的开口不得朝下,以确保安全。 #+ (5)不脚手架外侧遇有主低压电线时,而且外侧边缘距外是架 空线路外侧边丝的安全距离小于规范规定时,应做专门外电防护方案, 并严格执行。 (6)上架作业人员必须持证上岗,戴安全帽,系安全带。 (7)严格按搭设方案施工,连墙件和剪刀撑应及时设置,不得 滞后超过两步。 (8)在
19、搭设过程中,应注意调整整架的垂直度,一般通过调整 连墙撑的长度来实现,但最大允许偏差 100mm。 (9) 厂房独立柱结构施工时,柱与柱间也应采用脚手架联通, 以增强架体的稳定性及便于各工种的施工。 (八)、脚手架的维护与管理: (1)使用完毕的脚手架应及时回收入库、分类存放。露天堆放 时,场地应平整,排水良好,下设支垫,并用苫布遮盖。配件,零件 应存放在室内。 (2)凡弯曲、变形的杆件应先调直,损坏的构配件应修复,方 能入库存放,否则应更换。 (3)要定期对脚手架的构配件进行除锈、防锈处理,凡湿度较 大的地区(大于 75)。每年应涂刷防锈漆一资,一般应两年涂刷一 次。扣件要涂油。螺栓宜镀锌防
20、锈。 (4)工具式脚手架,在拆除后需要及时进行维修保护,并配套 存放。 (5) 脚手架使用的扣件、螺母、垫板、插销等小配件极易丢失, 在支搭时应将多余件及时回收存放,在拆除亦应及时检收,不得乱扔 #+ 乱放。 (6) 建立健脚手架工具材料的领发、回收、检查、维修制度, 按照谁使用,谁维修、谁管理的原则,实行限额领用或租赁方法,以 减少丢失和损失。 五、施工安全保证措施五、施工安全保证措施 1、搭拆脚手架必须由经安全技术教育的架子工承担,并经常进 行体格检查,凡患有高血压、心脏病等不适应高空作业者,不得上脚 手架操作。 2、搭拆脚手架时,工人必须戴好安全帽,佩好安全带,工具及 零配件要放在工具袋
21、内,穿防滑鞋工作,袖口、裤口要扎紧。 3、搭设脚手架起步时,应设临时剪刀撑及临时抛撑,搭设中要 随时按规定做好脚手架与主体结构的拉撑工作和铺好脚手笆,同时应 设一道随脚手架搭设高度提升的安全网。 4、吊运脚手笆及脚手架钢管等须用专用的保险吊钩,钢管严禁 单点起吊,要堆放平稳,并严格控制脚手架上的施工荷载。 5、遇有恶劣气候(如风力在六级以上)影响施工安全时,不得 进行高空脚手架搭拆工作。 6、严禁在脚手架上堆放钢模板、木料及施工多余的物料等以确 保脚手架畅通和防止超荷载。 #+ (一) 、安全生产目标 本合同段以施工安全为本标段的重点控制对象,项目部将严格遵守各 项安全操作规程,文明施工,严格
22、管理,具体安全生产目标为: (1) 、事故负伤频率控制在 0.61.0以内。 (2) 、重大伤亡事故为零。 (3) 、杜绝火灾、物体打击等重大事故。 (4) 、没有员工和社会相关方面重大投诉。 (二) 、安全生产管理体系 项目部建立以项目经理为第一安全责任人的安全生产管理体系,安全 生产管理网络分布到各个分部、分项工程和下属作业班组,严格安全 管理,做到“横向到边,纵向到底” ,达到一级抓一级,一级保一级, 全面安全控制目标,以确保本工程各个工序、各个环节的安全施工。 项目部设有安全部,项目部配备持证专职安全员 3 名,协作工队配备 现场安全员 2 名。 (三) 、应急预案 为快速、及时、妥善
23、地处理项目重大生产安全事故,做好预防和应急 救援工作,最大限度地减少事故造成的生命和财产损失,按照国家有 关法律法规和企业管理规定的要求,结合项目实际,制定应急预案。 坚持“安全第一,预防为主”的方针,做到以人为本,采取切实可行 的紧急措施,建立统一协调、职责明确、运转有序、反应迅速,处置 有力的应急救援体系,最大限度的减少事故损失。 在梁板预制与安装施工中项目部制定的安全应急预案如下: #+ 1、应急救援组织机构 组 长:张志荣 副组长:刘红元 组 员:刘兴元 罗红伟 金多旭 2、应急救援实施程序 A、报告 B、保护事故现场 C、现场紧急救护和紧急救险 D、善后处理 3、应急救援措施 、准备
24、了各种应急工具,每个墩柱施工处配备绝缘鞋、工具车、安 全带、安全帽、安全网,临时救护担架及常用的救护药品。 、与就近医院联系,在第一时间赶到现场。 、现场施救组工作人员应本着“救人高于一切”的原则,积极救治 死伤人员,最大限度地减少伤亡和损失。 、应当根据应急处理工作需要,调集项目部 3 辆办公车和施工现场 的工具车,保证应急处理急需,为应急处理人员提供时间保障。 、险情发生后要做到不慌不乱,稳定思想,维护正常生产秩序。 、项目部设立安全专项应急处理资金。 、不听从现场指挥或延误抢救时间的,造成责任事故及经济损失的, 将依法追究有关责任人的责任,情节严重的将移交司法机关。 4、应急救援注意事项
25、 #+ 事故发生时,重伤员运送使用担架,腹部创伤及背柱损伤者,应用卧 位运送;胸部伤者一般取半卧位,颅脑损伤者一般取仰卧偏头或则卧 位,以免呕吐误吸。 注意保护好事故现场,便于调查分析事故原因。 (四) 、安全检查技术交底 1、项目经理部安全技术交底 (1) 、交底组织:由安全负责人向工地安全员和班组工人交底。 (2) 、交底重点: 、施工操作方法,对不同工种要分别交底,施工顺序和工序间的穿 插、衔接要详细说明。 、新结构、新材料、新工艺的操作工艺。 、雨季施工措施及在特殊施工如高空施工中的操作方法与注意事项、 要点等。 (3) 、班组长应结合具体施工任务讨论落实,弄清关键部位,质量要 求,安
26、全施工和操作要点,然后分工明确作业工人任务和相互配合关 系,建立责任制,确定保证措施,保证顺利地完成任务。 2、交底方法 技术交底可以采用会议形式,文字图像形式,甚至示范操作形式, 视施工复杂程度和具体交底内容而定。各级技术交底应有文字记录, 关键项目,新技术项目应作文字交底。 六、脚手架工程计算书六、脚手架工程计算书 (一)、参数信息(一)、参数信息: : #+ 1.1.脚手架参数脚手架参数 双排脚手架搭设高度为 18 m,立杆采用单立管; 搭设尺寸为:立杆的横距为 1.05m,立杆的纵距为1.5m,大小横 杆的步距为1.8 m; 内排架距离墙长度为0.30m; 大横杆在上,搭接在小横杆上的
27、大横杆根数为 2 根; 采用的钢管类型为 483.2; 横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数为 1.00; 连墙件采用两步三跨,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; 2.2.活荷载参数活荷载参数 施工均布活荷载标准值:2.000 kN/m2;脚手架用途:装修脚手架; 同时施工层数:1 层; 3.3.风荷载参数风荷载参数 本工程地处天津市,基本风压0.50 kN/m2; 风荷载高度变化系数z 为1.21,风荷载体型系数s 为1.00; 脚手架计算中考虑风荷载作用; 4.4.静荷载参数静荷载参数 每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):
28、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(kN/m2):0.005; 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; 每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.035; 脚手板铺设总层数:4; 5.5.地基参数地基参数 地基土类型:素填土;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。 #+ (二)、大横杆的计算(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 条规定,大横
29、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。 1.1.均布荷载值计算均布荷载值计算 大横杆的自重标准值:P1=0.035 kN/m ; 脚手板的自重标准值:P2=0.31.05/(2+1)=0.105 kN/m ; 活荷载标准值: Q=21.05/(2+1)=0.7 kN/m; 静荷载的设计值: q1=1.20.035+1.20.105=0.168 kN/m; 活荷载的设计值: q2=1.40.7=0.98 kN/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
30、计荷载组合简图(支座最大弯矩) 2.2.强度验算强度验算 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=0.080.1681.52+0.100.981.52 =0.251 kN.m; 支座最大弯距计算公式如下: 支座最大弯距为 M2max= -0.100.1681.52-0.1170.981.52 =-0.296 kN.m; 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =Max(0.251106,0.296106)/4730=62.579 N/mm2; #+ 大横杆的最大弯曲应力为 = 62.579 N/mm2 小于 大横杆的抗 压强度设计值
31、 f=205 N/mm2,满足要求! 3.3.挠度验算挠度验算: : 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=0.035+0.105=0.14 kN/m; 活荷载标准值: q2= Q =0.7 kN/m; 最大挠度计算值为: = 0.6770.1415004/(1002.06105113600)+0.9900.715004 /(1002.06105113600) = 1.705 mm; 大横杆的最大挠度 1.705 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm,满足要求! (三)、小横杆的计算(三)、小横
32、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。 1.1.荷载值计算荷载值计算 大横杆的自重标准值:p1= 0.0351.5 = 0.053 kN; 脚手板的自重标准值:P2=0.31.051.5/(2+1)=0.158 kN; #+ 活荷载标准值:Q=21.051.5/(2+1) =1.050 kN; 集中荷载的设计值: P=1.2(0.053+0.158)+1.4 1.05 = 1.723 kN; 小横杆计算简图 2.2
33、.强度验算强度验算 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 = 1.20.0351.052/8 = 0.006 kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 1.7231.05/3 = 0.603 kN.m ; 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.609 kN.m; 最大应力计算值 = M / W = 0.609106/4730=128.712 N/mm2 ; #+ 小横杆的最大弯曲应力 =128.712 N/mm2 小于 小横杆的抗压 强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
34、3.3.挠度验算挠度验算 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: qmax=50.03510504/(3842.06105113600) = 0.024 mm ; 大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.053+0.158+1.05 = 1.261 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: pmax = 1260.61050(310502-410502/9 ) /(722.06105113600) = 2.213 mm; 最大挠度和 = qmax + pmax = 0.0
35、24+2.213 = 2.237 mm; 小横杆的最大挠度为 2.237 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7与10 mm,满足要求! (四)、扣件抗滑力的计算(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8.00 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 =
36、0.0351.52/2=0.053 kN; 小横杆的自重标准值: P2 = 0.0351.05/2=0.019 kN; 脚手板的自重标准值: P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN; 活荷载标准值: Q = 21.051.5 /2 = 1.575 kN; 荷载的设计值: R=1.2(0.053+0.019+0.236) +1.41.575=2.575 kN; R 8.00 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! (五)、脚手架立杆荷载计算(五)、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
37、准值,为0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.502/2)0.035/1.8018.00 = 2.777kN; (2)脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为 0.3kN/m2 NG2= 0.341.5(1.05+0.3)/2 = 1.215 kN; #+ (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/m NG3 = 0.1541.5/2 = 0.45 kN; (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网;0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.518 = 0.135 kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3
38、+NG4 = 4.577 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= 21.051.51/2 = 1.575 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 (GB50009-2001)的规定采用: Wo = 0.45 kN/m2; Uz - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范 (GB50009-2001)的规定采用: Uz= 1.206 ; Us - 风荷载体型系数:取值为1; 经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.7 0.451.2061 = 0.3
39、8 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= 1.24.577+ 1.41.575= 7.698 kN; 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.24.577+ 0.851.41.575= 7.367 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 1.40.381.5 1.82/10 = 0.22 kN.m; (六)、立杆的稳定性计算(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
40、:N = 7.698 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 : = 1.5 ; 计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 :l0 = 3.118 m; 长细比 Lo/i = 196 ; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的计算结果查表得 到 := 0.188 ; 立杆净截面面积 : A = 4.5 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.73 cm3; #+ 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2
41、; = 7698/(0.188450)=90.991 N/mm2; 立杆稳定性计算 = 90.991 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 = 7.367 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 : = 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,由长细比
42、 lo/i 的结果查表得到 := 0.188 立杆净截面面积 : A = 4.5 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.73 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2; = 7367.13/(0.188450)+219705.583/4730 = 133.531 N/mm2; 立杆稳定性计算 = 133.531 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设 计值 f = 205 N/mm2,满足要求! #+ (七)、最大搭设高度的计算(七)、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
43、配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为: NG2K = NG2+NG3+NG4 = 1.8 kN; 活荷载标准值 :NQ = 1.575 kN; 每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.125 kN/m; Hs =0.1884.510-4205103-(1.21.8 +1.41.575)/(1.20.125)=86.659 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 = 86.659 /(1+0.00186.659)=79.748 m; H= 79.748 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高 度限值 H
44、=50 m。 脚手架单立杆搭设高度为18m,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 = 1.8 kN; 活荷载标准值 :NQ = 1.575 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 / (1.40.85) = 0.22 /(1.4 0.85) = 0.185 kN.m; Hs =( 0.1884.510-4205103- (1
45、.21.8+0.851.4(1.575+0.1884.51000.185/4.73)/( 1.20.125)=62.628 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 = 62.628 /(1+0.00162.628)=58.937 m; H= 58.937 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高 度限值 H =50 m。 脚手架单立杆搭设高度为18m,小于H,满足要求! (八)、连墙件的稳定性计算(八)、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 = 0.38
46、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 = 1.4WkAw = 8.616 kN; 连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 13.616 kN; 连墙件承载力设计值按下式计算: Nf = Af 其中 - 轴心受压立杆的稳定系数; 由长细比 l/i = 300/15.9的结果查表得到 =0.949,l为内排架距离墙的长度; 又: A = 4.5 cm2;f=205 N/m
47、m2; 连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9494.510-4205103 = 87.545 kN; Nl = 13.616 Nf = 87.545,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 = 13.616小于双扣件的抗滑力 16 kN,满足 要求! #+ 连墙件扣件连接示意图 (九)、立杆的地基承载力计算(九)、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 = fgkkc = 90 kPa; 其中,地基承载力标准值:fgk= 90 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 =38.489 kPa ; 其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 7.698 kN; 基础底面面积 :A = 0.2 m2 。 p=38.489 fg=90 kPa 。地基承载力满足要求!