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1、青浦污水處理廠三期工程 一、工程概況工程名稱：青浦污水處理廠三期工程工程地點：青昆路215號二、腳手架設計本工程為市政工程，13個單體，其中8個構筑物5個建筑物，室內外高差0.3m，腳手架搭設最高度約10.0m，計劃搭設立桿落地式鋼管腳手架，腳手片采用毛竹腳手片，20CM高檔腳板，采用密目式安全網封閉。立桿縱距La=1.0M，立桿橫距Lb=1.0M，步距h=1.8m，用于結構作業。三、落地鋼管腳手架驗算 鋼管腳手架的計算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范（JGJ130-2001）。 計算的腳手架搭設最高度約為10.0米，立桿采用單立管。 搭設尺寸為：立桿的縱距1.00米，立桿的橫距1.02、0米，立桿的步距1.80米。 采用的鋼管類型為483.5，連墻件采用2步2跨，豎向間距3.60米，水平間距2.00米。腳手架的施工荷載嚴格控制在270kg/m以內，嚴禁支鋼管連接在腳手架上。 一）、大橫桿的計算: 按照大橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最大彎矩和變形。 1.均布荷載值計算 大橫桿的自重標準值 P1=0.038kN/m 腳手板的荷載標準值 P2=0.1501.000/3=0.050kN/m 活荷載標準值 Q=3.0001.000/3=1.000kN/m 靜荷載的計算值 q1=1.20.038+1.20.050=0.106kN/m 活荷載的計算值 q2=1.41.03、00=1.400kN/m 大橫桿計算荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 大橫桿計算荷載組合簡圖(支座最大彎矩) 2.抗彎強度計算 最大彎矩考慮為三跨連續梁均布荷載作用下的彎矩 跨中最大彎矩計算公式如下: 跨中最大彎矩為 M1=(0.080.106+0.101.400)1.0002=0.148kN.m 支座最大彎矩計算公式如下: 支座最大彎矩為 M2=-(0.100.106+0.1171.400)1.0002=-0.174kN.m 我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算： =0.174106/5080.0=34.332N/mm2 大橫桿的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求4、! 3.撓度計算 最大撓度考慮為三跨連續梁均布荷載作用下的撓度 計算公式如下: 靜荷載標準值q1=0.038+0.050=0.088kN/m 活荷載標準值q2=1.000kN/m 三跨連續梁均布荷載作用下的最大撓度 V=(0.6770.088+0.9901.000)1000.04/(1002.06105121900.0)=0.418mm 大橫桿的最大撓度小于1000.0/150與10mm,滿足要求! 二）、小橫桿的計算: 小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。 用大橫桿支座的最大反力計算值，在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。 1.荷載值計算 大橫桿的自重標準值 5、P1=0.0381.000=0.038kN 腳手板的荷載標準值 P2=0.1501.0001.000/3=0.050kN 活荷載標準值 Q=3.0001.0001.000/3=1.000kN 荷載的計算值 P=1.20.038+1.20.050+1.41.000=1.506kN 小橫桿計算簡圖 2.抗彎強度計算 最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的彎矩和 均布荷載最大彎矩計算公式如下: 集中荷載最大彎矩計算公式如下: M=(1.20.038)1.0002/8+1.5061.000/3=0.508kN.m =0.508106/5080.0=99.958N/mm2 小橫桿的計6、算強度小于205.0N/mm2,滿足要求! 3.撓度計算 最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的撓度和 均布荷載最大撓度計算公式如下: 集荷載大撓度計算公式如下: 小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度 V1=5.00.0381000.004/(3842.060105121900.000)=0.02mm 集中荷載標準值P=0.038+0.050+1.000=1.088kN 集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度 V2=1088.4001000.0(31000.02-41000.02/9)/(722.06105121900.0)=1.538mm 最大撓度和 V=V1+V2=1.557、8mm 小橫桿的最大撓度小于1000.0/150與10mm,滿足要求! 三）、扣件抗滑力的計算: 縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規范5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承載力設計值,取8.0kN； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值； 1.荷載值計算 橫桿的自重標準值 P1=0.0381.000=0.038kN 腳手板的荷載標準值 P2=0.1501.0001.000/2=0.075kN 活荷載標準值 Q=3.0001.0001.000/2=1.500kN 荷載的計算值 R=1.20.038+1.20.075+1.41.500=2.236kN8、 單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 當直角扣件的擰緊力矩達40-65N.m時,試驗表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN； 雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN。 四）、腳手架荷載標準值: 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。 靜荷載標準值包括以下內容： (1)每米立桿承受的結構自重標準值(kN/m)；本例為0.1161 NG1 = 0.11614.500=1.683kN (2)腳手板的自重標準值(kN/m2)；本例采用竹笆片腳手板，標準值為0.15 NG2 = 0.15031.000(1.000+0.300)/2=0.293kN9、 (3)欄桿與擋腳手板自重標準值(kN/m)；本例采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標準值為0.15 NG3 = 0.1501.0003/2=0.225kN (4)吊掛的安全設施荷載，包括安全網(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.00014.500=0.072kN 經計算得到，靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 2.273kN。 活荷載為施工荷載標準值產生的軸向力總和，內、外立桿按一縱距內施工荷載總和的1/2取值。 經計算得到，活荷載標準值 NQ = 3.00031.0001.000/2=4.500kN 風荷載標準值應按照以下公式計算 其中 W0 基本風壓(10、kN/m2)，按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用：W0 = 0.450 Uz 風荷載高度變化系數，按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用：Uz = 1.250 Us 風荷載體型系數：Us = 1.200 經計算得到，風荷載標準值Wk = 0.70.4501.2501.200 = 0.472kN/m2。 考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ 風荷載設計值產生的立桿段彎矩 MW計算公式 MW = 0.851.4Wklah2/11、10 其中 Wk 風荷載基本風壓標準值(kN/m2)； la 立桿的縱距 (m)； h 立桿的步距 (m)。 五）、立桿的穩定性計算: 1.不考慮風荷載時,立桿的穩定性計算 其中 N 立桿的軸心壓力設計值，N=9.03kN； 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 l0/i 的結果查表得到0.19； i 計算立桿的截面回轉半徑，i=1.58cm； l0 計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=3.12m； k 計算長度附加系數，取1.155； u 計算長度系數，由腳手架的高度確定，u=1.50； A 立桿凈截面面積，A=4.89cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.08cm12、3； 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)；經計算得到 = 99.38 f 鋼管立桿抗壓強度設計值，f = 205.00N/mm2； 不考慮風荷載時，立桿的穩定性計算 f,滿足要求! 2.考慮風荷載時,立桿的穩定性計算 其中 N 立桿的軸心壓力設計值，N=8.08kN； 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 l0/i 的結果查表得到0.19； i 計算立桿的截面回轉半徑，i=1.58cm； l0 計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=3.12m； k 計算長度附加系數，取1.155； u 計算長度系數，由腳手架的高度確定；u = 1.50 A 立桿凈截面面積，A=4.89cm213、； W 立桿凈截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3； MW 計算立桿段由風荷載設計值產生的彎矩，MW = 0.182kN.m； 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)；經計算得到 = 124.84 f 鋼管立桿抗壓強度設計值，f = 205.00N/mm2； 考慮風荷載時，立桿的穩定性計算 f,滿足要求! 八）、立桿的地基承載力計算: 立桿基礎底面的平均壓力應滿足下式的要求 p fg 其中 p 立桿基礎底面的平均壓力 (N/mm2)，p = N/A；p = 36.11 N 上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值 (kN)；N = 9.03 A 基礎底面面積 (m2)；A = 0.25 fg 地基14、承載力設計值 (N/mm2)；fg = 68.00 地基承載力設計值應按下式計算 fg = kc fgk 其中 kc 腳手架地基承載力調整系數；kc = 0.40 fgk 地基承載力標準值；fgk = 170.00 地基承載力的計算滿足要求!四、落地鋼管腳手架要求1、鋼管符合國標3號鋼的技術要求，壁厚不小于3.5MM，扣件，螺栓等金屬配件質量符合有關標準要求，無銹蝕、變形、傷裂現象。2、腳手架高度約為10.0M，折合步數為10.0/1.8=6步，腳手片采用毛竹腳手片進行鋪設，采用密目式安全網全封閉。3、腳手架立桿縱向砌筑腳手架不得大于1.6M，粉刷、裝修、腳手架不得大于1.8M。4、小橫桿里端15、距構筑物不大于10CM，外端挑出大于25CM。5、軟拉接采用10號12號鉛絲與構筑物拉接牢固，以保證整個腳手架的穩定性。6、腳手板要鋪滿、鋪平、鋪穩，不得有探頭板，腳手架的搭設作業必須在統一指揮下進行。7、嚴格控制使用荷載，確保有較大的安全儲備，搭設完畢后應進行驗收，檢查合格后才能使用。8、必須有良好的防電、防雷裝置，可靠的接地裝置，同時設置避雷裝置。五、基礎要求1、腳手架地基應平整夯實。2、立桿不能直接立在基地上，而應為設底座或墊板，墊板厚度不小于50MM。3、腳手架地基應有可靠的排水措施，防止積水浸泡地基。4、腳手架旁有開挖的溝槽時，則應控制外立桿距溝槽邊的距離。六、搭設要點1、鋪放墊木和16、安放底座鋪放墊木應平穩、不得懸空，下設必須5CM厚木板作為腳手架的底座處理。2、桿件搭設搭設順序為：基地100厚細石砼澆搗鋪平鋪木板擺放掃地桿逐根樹立立桿，并與掃地桿扣緊安第一步大橫桿并與各立桿扣緊安第一步小橫桿安第二步大橫桿安第二步小橫桿加設臨時支撐桿第三、四步大橫桿和小橫桿連墻桿接立桿加設剪刀撐鋪腳手片。3、搭設桿件注意事項：（1） 按照桿件的搭設順序和規定的構造方案的尺寸進行擺設。（2） 扣件擰緊程度要適當。 （3）及時與結構拉結或采用臨時支撐，以確保護搭設過程安全。 （4）不合格的桿件和扣件不能用。 （5）隨時校正桿件的水平和垂直偏差，隨時調整。（6）搭設工人必須佩掛安全帶。（7）未完17、成的腳手架，在每一收班時要保證架子穩定。 七、腳手架驗收與使用要求1、腳手架必須嚴格按規范搭設，腳手架搭設完畢使用之前須經有關部門驗收合格后，方可投入使用。2、應每天清理腳手架上的垃圾、雜物。3、對腳手架每周組織一次大檢查，檢查合格后腳手架方可投入使用。4、六級及六級以上大風和霧、雨天，應停止腳手架作業，腳手架上應有可靠防滑措施。5、在六級大風和大雨前后，必須對腳手架進行檢查，包括各主節點處各桿件的連接、附墻桿、斜撐、安全防護措施等是否符合方案要求。6、腳手架在使用期間，嚴禁任意拆除下列桿件：主節點處的縱、橫向水平桿、斜撐、附墻件、欄桿、擋腳板等。7、腳手架的搭設須符合“搭設和構造要求”，特別18、應控制好腳手架的垂直度，嚴禁腳手架內外傾斜，扣件檢查按“腳手架材料及檢驗要求”進行。8、腳手架應有可靠的避雷措施。9、嚴禁在腳手架上進行電、氣焊作業。 八、內腳手架： 搭設室內滿堂腳手架時，必須有足夠的牢度和穩定性，每平方米的立桿數量不得少于4根，并設有掃地桿和剪刀撐，每根立桿下口必須墊5公分的木板，并應經過專門驗收后方可進行下道工序。 九、扣件安裝 1、連接大橫桿的對接扣件，開口應朝架子內側，螺栓向上，以防雨水進入。2、裝螺栓時應將根部放正和保持適當的擰緊程度，這時腳手架的承載能力，穩定和安全影響很大，因此，要求扭力矩控制在3940N.M，最大不得超過59N.M。十、安全要求 1、材料的規格19、和質量必須符合有關技術規定的要求。 2、嚴格控制使用荷載，確保有較大的安全儲備。 3、裝飾腳手架均布荷載不超過2000N/M2。 4、在腳手架上堆磚，只準單行側擺三層。 5、應有牢固的和足夠的連墻點，以保證整個腳手架的穩定性。 6、搭設過程中要及時設置聯墻桿，斜撐、剪力撐和必要的纜繩、吊索，避免在搭設中發生偏斜和傾倒。 7、腳手板要鋪滿、鋪平、鋪穩，不得有探頭板。 8、搭設完畢后應進行驗收，檢查合格后才能使用。 9、作業層的外側面應掛設密目式安全網圍護。 10、設置斜道以供人員上下，斜道上設置防滑條。 11、架子工必須熟悉和嚴格遵守安全技術操作規程，佩戴和使用勞動保護用品。 12、必須有良好的防電、防雷裝置，可靠的按地裝置，同時設置避雷裝置。 13、六級以上大風、大雪等天氣條件時，應暫停在腳手架上作業。十一、拆除注意事項1、劃出工作區域標志，禁止閑人進入。 2、嚴格遵守拆除順序，由上而下，一般是先拆欄桿，腳手板和剪刀撐，或拆小橫桿、大橫桿和立桿等。 3、統一指揮，動作協調，當解開與另一人有關的結扣時，應先告知對方，以防墜落。 4、工具及材料應用滑輪和繩索運送，不準亂扔，以防傷人。