1、外墻雙排腳手架施工方案一、編制依據1.由中南建筑設計院設計的建業置地廣場B區施工圖紙2.建業置地廣場B區工程施工組織設計3.建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001);建筑施工高處作業安全技術規范(JGJ80-91);建筑施工安全檢查標準(JGJ59-99)等相關的規范、規程4.河南省和鄭州市的相關地方標準和要求二、工程概況鄭州建業置地廣場B區工程位于鄭州市中州大道與鄭汴路交叉口西北角,建筑面積62390m2,框架剪力墻結構,地下二層,地上25層,26層為電梯機房,建筑物檐高103.7m。地下室平面軸線尺寸為70.6m63.0m。本工程為附建式人防地下工程。平時為連通車庫
2、,戰時為防化等級分別為丙丁級的掩蔽體,地上為酒店和寫字樓。地上首層層高5.5米,二至四層層高5米,五至十二層層高3.7m,十三層層高2.2m,十四至二十四層層高3.7m,二十五層層高4.05m,機房高度為4.2m。三、總體策劃結合本工程結構形式、實際施工特點,建筑物四周搭設分段懸挑全封閉的扣件式雙排鋼管腳手架,鋼管規格為483.5。分別在5.45、24.15、46.35、67.05、89.25標高設置懸挑鋼梁作為腳手架承重構件。在5.45m標高處為局部懸挑,外墻外側有地下室的,搭設落地式腳手架,落于地下室頂板上,在5.45m標高以上連接稱為四周封閉的腳手架體。5.45m標高以下搭設落地腳手架,
3、直接在承臺頂面上支撐。根據設計提供的室外消防車道頂板承載極限值為活荷載35 kN/m2,樓面荷載5 kN/m2;地下車庫頂板承載極限值為活荷載4 kN/m2,樓面荷載7.5 kN/m2。由于97.00m標高處BA軸、BD軸外設計外挑斜板,且BD軸外外挑6.3m,施工腳手架承重體系設計困難,與業主溝通可能變更設計,所以此腳手架方案暫未包含此部分內容,將在確定設計是否變更后,進行此部位腳手架專項方案的編制設計。外墻腳手架既用于結構施工和裝修施工,同時兼作安全防護。荷載按結構施工荷載及裝修荷載綜合考慮,結構施工時不允許多層同時作業,裝修施工時同時作業層數為兩層。落地腳手架的搭設最大高度為25米,懸挑
4、式腳手架的搭設最大高度為22.2米。內立桿距結構外沿0.30m,立桿橫距為1.05 m,立桿縱距為1.50m,縱向水平桿步距為1.80m。外側立桿和縱向水平桿刷黃漆,剪刀撐刷黃黑相間的油漆(每格長一米)。在施工過程中,為了確保各項安全指標及市級文明工地目標的實現,外腳手架用密目式阻燃安全網實行全封閉。四、施工準備鋼管、扣件應具有生產許可證、產品合格證、檢測報告等相關資料;在進場后第一次使用前,按照標準規定的指標和檢驗方法,對鋼管、扣件進行外觀質量檢驗。不合格的扣件不得使用。對于嚴重銹蝕、變形、出現裂紋及其他不符合標準情況的不得在承重腳手架工程上使用。五、主要施工工藝腳手架搭設的工藝流程為:定位
5、放線設置懸挑鋼梁縱向掃地桿立桿橫向掃地桿橫向水平桿縱向水平桿剪刀撐連墻桿鋪腳手板扎防護欄桿扎安全網檢查驗收。定距定位。根據構造要求在建筑物四角用尺量出內、外立桿離墻距離,并作好標記。用鋼卷尺拉直,分出立桿位置,并用小竹片點出立桿標記。墊板、底座應準確地放在定位線上,墊板必須鋪放平穩,不得懸空;雙管立柱應采用雙管底座,底座下墊腳手板,并垂直于軸線設置。在搭設首層腳手架的過程中,沿四周每框架格內設一道斜支撐,拐角處雙向增設,待該部位腳手架與主體結構的連墻件可靠拉結后方可拆除。當腳手架操作層高出連墻件兩步時,應采取臨時穩定措施,直到連墻件搭設完畢后方可拆除。雙排架宜先立里排立桿,后立外排立桿。每排立
6、桿宜先立兩頭的,再立中間的一根,互相看齊后,立中間部分各立桿。雙排架內、外排兩立桿的連線要與墻面垂直。立桿接長時,宜先立外排,后立內排。其余組件的搭設要求參見建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范的相關構造要求。六、構造要求及技術措施1.扣件式鋼管腳手架1.1立桿所有部位的腳手架全部采用雙排單立桿搭設,立桿頂端高出女兒墻1m,立桿腳部設墊板。立桿接頭采用對接扣件連接,接頭卡口開口向內側,立桿與大橫桿采用直角扣件連接。接頭交錯布置,兩個相鄰立柱接頭避免出現在同步同跨內,并在高度方向錯開的距離不小于50cm;各接頭中心距主節點的距離不大于40cm。1.2縱向水平桿縱向水平桿置于橫向水平桿之下,在立柱
7、的內側,用直角扣件與立柱扣緊;其長度大于3跨、不小于6m,同一步縱向水平桿要交圈。縱向水平桿采用對接扣件連接,橫桿接頭卡口開口向上,其接頭交錯布置,不在同步、同跨內。相鄰接頭水平距離不小于50cm,各接頭距立柱的距離不大于50cm,詳見縱向水平桿布置圖。1.3橫向水平桿每一立桿與縱向水平桿相交處(即主節點),都必須設置一根橫向水平桿,并采用直角扣件扣緊在縱向水平桿下立桿上,該桿軸線偏離主節點的距離不大于15cm。橫向水平桿間距應與立桿柱距相同。橫向水平桿伸出外排縱向水平桿邊緣距離不小于10cm;伸出里排縱向水平桿距結構外邊緣15cm。1.4縱、橫向掃地桿縱向掃地桿采用直角扣件固定在距底座下皮2
8、0cm處的立柱上,橫向掃地桿則用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立柱上。存在較大高差時,則將高處的縱向掃地桿向低處延長兩跨與立柱固定。靠邊坡的立柱軸線到邊坡的距離不小于50cm,并對此立桿采取雙向斜拉加固措施,詳見縱、橫向掃地桿構造圖。 1.5剪刀撐剪刀撐隨立柱、縱橫向水平桿同步搭設,在外側立面的端角處各設置一道,中間各道之間的凈距不大于15米,沿架高連續布置。剪刀撐每6步4跨設置一道,斜桿與地面的夾角為60。斜桿相交點處于同一條直線上,并沿架高連續布置。剪刀撐的一根斜桿扣在立柱上,另一根斜桿扣在小橫桿伸出的端頭上,兩端分別用旋轉扣件固定,在其中間增加2至4個扣結點。所有固定點距主節點距離不
9、大于15cm。最下部的斜桿與立桿的連接點距地面的高度控制在30cm內。剪刀撐的桿件連接采用搭接,其搭接長度1000mm,并用不少于3個旋轉扣件固定,端部扣件蓋板的邊緣至桿端的距離100mm。1.6腳手板、腳手片腳手架橫寬范圍內滿鋪腳手片,腳手片必須垂直墻面橫向鋪設,滿鋪到位,不留空位,不能滿鋪處必須采取有效地防護措施。腳手片需用18#鐵絲雙股并聯綁扎,不少于四點,要求綁扎處牢固,交接處平整,鋪設時要選用完好無損的腳手片,發現破損的要及時更換。在作業層下部架設一道水平兜網,隨作業層上升,結構施工時不允許多層同時作業,裝修施工時同時作業層數不超過兩層。1.7連墻件連墻件采用剛性連接,垂直間距為3.
10、6m、水平間距4.5m。連墻桿用483.5的鋼管,它與腳手架內外排立桿、建筑物的連接均采用直角扣件。拉節點在轉角范圍內和頂部處加密,即在轉角1米范圍內按垂直方向每3.6米設一拉結點,各段懸挑架體頂端立桿一步以內必須設連接件。拉結點應保證牢固,防止其移動變形,且盡量設置在外架大小橫桿結點處。墻裝飾階段拉結點,也需滿足上述要求,確因施工需要除去原拉結點時,必須重新補設可靠,有效的臨時拉結,以確保外架可靠安全。1.8防護設施防護欄桿、擋板腳手架必須在施工作業層設置防護欄桿,每步兩道,設在外排桿平面上。頂層設1.2m、0.6m高欄桿。腳手架外側必須設1.2m、0.6m高的防護擋板,底部設230cm高刷
11、黃黑油漆的擋腳板,示意如下;如腳手架內側形成臨邊的(如遇大開間門窗洞等),在內側設1.2m、0.6m的防護欄桿和20cm高踢腳板。架體內封閉腳手架外側要滿掛全封閉式的密目安全網,密目網規格為1.86.0m,用18#鍍鋅鐵絲綁扎在大橫桿外立桿里側。網目應滿足不低于2000目/100cm2,做耐貫穿試驗不穿透,單張網重量應符合要求,顏色為綠色。要求阻燃,必須有產品生產許可證和質量合格證,以及安全監督管理部門發放的準用證。作業層封閉網應高于平臺1.5 m,并在作業層下步架處設一道水平兜網。平網選用白網。作業層向下每隔一步滿鋪一層腳手片。1.9頂板后澆帶回頂由于鋼管腳手架的東側基礎搭設在地下一層頂板上
12、有后澆帶,需對頂板后澆帶進行回頂,回頂層數為一層。搭設方法:在落地腳手架基礎層下一層處進行回頂,回頂使用鋼管腳手架,架寬同腳手架橫距,頂托上沿橫距加50100方木,立桿與上部立桿位置一致,立桿下墊250mm300mm寬50mm厚腳手板,且在立桿上部兩側加斜支撐進行卸載,并在中間加一道橫桿連接斜支撐和腳手架,起穩固作用。2.懸挑鋼管腳手架懸挑腳手架采用483.5的鋼管扣件連結,由水平挑梁長4m的16#工字鋼,每根用兩個22鋼筋制作的卡環將其預埋在樓面現澆頂板內組成承力架,然后在承力架上向上搭設雙排單立桿腳手架,立桿直接支撐在懸挑梁上。腳手架立桿與懸挑梁應有可靠的定位連接措施,以確保上部架體的穩定
13、。通常采用在挑梁上焊接150mm200mm高直徑為25mm的鋼筋,立桿套座其外,并同時在立桿下部設置掃地桿。設置連墻桿,垂直間距為3.6m,水平間距為4.5m。挑梁間距1.5m,挑出長度為1.5m。 3.卸料平臺的構造從經濟、實用的角度考慮,卸料平臺設計為懸挑式型鋼平臺,使用時安裝在主樓南側,設置兩個,隨施工逐層上移。規格為5.0m2m1.5m(長寬高),懸挑長度為4.5m,錨固長度為1米1.5米。平臺上要設有限定荷載標牌,本工程卸料平臺限重為1.5t。主梁、次梁均采用 25c槽鋼,所有構件均為焊接。防護欄采用483.5鋼管,分別在高75cm、150cm處設立兩道,并與四周鋼梁焊接。四周鋼梁外
14、側面及防護欄均刷黃黑相間的油漆標識。平臺每側設兩根619、20.0鋼絲繩,每根繩設夾具不少于四個。鋼絲繩與卸料平臺鋼管架接觸處墊橡膠膠皮,以緩沖鋼絲繩的拉力。通過梁上預留拉環拉接,但兩根鋼絲繩不得拉結于同一個拉環。平臺底面設5cm厚的腳手板,滿鋪、鋪牢、兩端用8號鍍鋅鐵絲捆緊,并在四周用膠合板全高封閉。卸料平臺設置要注意與腳手架立桿錯開搭設。距建筑結構外皮75cm和50cm處分設兩個預埋件,其具體位置和加工尺寸下圖所示。4.安全通道的搭設該出入口設在建筑物東南側,出入口處再搭設6.0m4.5m6.0m (長寬高)的防護棚,上鋪5cm厚的雙層腳手板,具體見下圖。5施工電梯留置外用提升架設置在建筑
15、物東側,外腳手架需預留足夠寬度,大橫桿斷開,端開處設置橫向斜撐。七、安全防護措施1.電梯井洞口防護措施電梯井口設置不低于1.2m高的開啟式防護門,用12的螺紋鋼筋、按水平間距30cm、豎向間距40cm焊制而成,并在防護門上要刷漆、上鎖、掛牌。電梯井內地下室一層、首層和首層以上每隔一層設一道水平安全網,安全網應封閉嚴密,網上及平臺上均不得存有雜物,電梯井內不準做垂直運輸通道或垃圾通道。 2.結構臨邊防護措施沿結構四周邊柱的內側設置全封閉式護身欄桿,使用材料均采用483.5鋼管。其高度為1.2m、立桿間距為2m、豎向每隔0.6m設一道通長大橫桿、每隔一根立桿設一道三腳架(具體構造見下圖所示)。沿鋼
16、管長度方向刷黑黃間隔的油漆(每格長1米)、掛醒目標志牌;護身欄桿四周滿掛密目安全網、白天設警示牌、夜間設紅色標志燈;臨邊四周1m范圍內不準堆料、停放機具。3.樓梯間防護措施樓梯的側邊利用腳手架做安全防護,架子立管從梯井內搭設,側邊沿樓梯坡度方向在0.6m、1.2m高分別做護身欄桿,沿長度方向刷黑黃間隔的油漆(每格長1米),側邊底部設20cm高的擋腳板(刷黑黃相間三角形油漆)。4.防雷避電措施采用避雷針與大橫桿連通、接地線與整幢建筑物樓層內避雷系統連成一體的措施。避雷針共設置4根避雷針,避雷針采用12鍍鋅鋼筋制作, 高度不小于1m,設置在腳手架四角立桿上,并將所有最上層的大橫桿全部連通,形成避雷
17、網絡。接地線采用404的鍍鋅扁鋼,將立桿與整幢建筑物樓層內避雷系統連成一體。接地線的連接應保證接觸牢靠,與立桿連接時應用2道螺栓卡箍連接,螺絲加彈簧墊圈以防松動并保證接觸面不小于10cm2,并將表面油漆及氧化層清除,露出金屬光澤并涂以中性凡士林。接地線與建筑物樓層內避雷系統的設置按腳手架的長度不超過50m設置1個,位置不得選在人們經常走到的地方以避免跨步電壓的危害,防止接地線遭機械傷害。兩者的連接采用焊接,焊接長度應大于2倍的扁鋼寬度。焊完后再用接地電阻測試儀測定電阻,要求沖擊電阻不大于10。同時應注意檢查與其它金屬物或埋地電纜之間的安全距離(一般不小于3m)以免發生擊穿事故。八、質量標準1.
18、構配件允許偏差序號項 目允許偏差(mm)示 意 圖檢查工具1架子管尺寸外徑48mm壁厚3.5mm-0.5-0.5游標卡尺2鋼管兩端面切斜偏差1.70塞尺、拐角尺3鋼管外表面銹蝕深度0.50游標卡尺4立桿鋼管彎曲3mL4m3mL4m1220鋼板尺水平桿、斜桿的鋼管彎曲L6.5m302.腳手架搭設的允許偏差和檢驗方法項次項 目技術要求允許偏差(mm)示 意 圖檢查方法與工具11地基基礎地基基礎表 面堅實平整觀 察觀 察排 水不 積 水墊 板不 晃 動底 座不 滑 動不 沉 降-10最后驗收垂直度120用經緯儀2搭設中檢查偏差的高度(m)H=2H=10H=20H=30H=40H=5072040608
19、01003間 距步 距20鋼板尺縱 距50橫 距204縱向水平桿高差一根桿的兩端20水平儀或水平尺同跨內兩根縱向水平桿高差105小橫桿外伸長度外伸500mm-50鋼板尺3.扣件擰緊抽樣檢查數目及質量判定標準項次檢 查 項 目安裝扣件數量(個)抽檢數量(個)允許的不合 格 數1連接立桿與縱(橫)向水平桿或剪刀撐的扣件;接長立桿、縱向水平桿或剪刀撐的扣件120132005052連接橫向水平桿與縱向水平桿的扣件(非主節點處)120132005010九、安全施工技術措施1.材質及其使用的安全技術措施11扣件的緊固程度應在4065Nm,對接扣件的抗拉承載力為3KN。扣件上螺栓保持適當的擰緊程度。12對接
20、扣件安裝時其開口應向內,以防進雨,直角扣件安裝時開口不得向下,以保證安全。13各桿件端頭伸出扣件蓋板邊緣的長度不應小于100mm。14鋼管有嚴重銹蝕、壓扁或裂紋的不得使用。禁止使用有脆裂、變形、滑絲等現象的扣件。15外腳手架嚴禁鋼竹、鋼木混搭,禁止扣件、繩索、鐵絲、竹篾、塑料混用。2.腳手架搭設的安全技術措施21頂板基礎的混凝土必須達到設計強度的75%以上才能施工。22搭設過程中劃出工作標志區,禁止行人進入、統一指揮、上下呼應、動作協調,嚴禁在無人指揮下作業。當解開與另一人有關的扣件時必先告訴對方,并得到允許,以防墜落傷人。23開始搭設立桿時,應每隔6跨設置一根拋撐,直至連墻件安裝穩定后,方可
21、根據情況拆除。24腳手架及時與結構拉結或采用臨時支頂,以保證搭設過程安全,未完成腳手架在每日收工前,一定要確保架子穩定。25腳手架必須配合施工進度搭設,一次搭設高度不得超過相鄰連墻件以上兩步。26在搭設過程中應由安全員、架子班長等進行檢查,驗收和簽證。每兩步驗收一次,達到設計施工要求后掛合格牌一塊。3.腳手架上施工作業的安全技術措施31結構外腳手架每支搭一層,支搭完畢后,經項目部安全員驗收合格后方可使用。任何班組長和個人,未經同意不得任意拆除腳手架部件。32嚴格控制施工荷載,腳手板不得集中堆料施荷,施工荷載不得大于3kN/m2,確保較大安全儲備。33結構施工時不允許多層同時作業,裝修施工時同時
22、作業層數不超過兩層。34當作業層高出其下連墻件3m以上、且其上尚無連墻件時,應采取適當的臨時撐拉措施。35各作業層之間設置可靠的防護柵欄,防止墜落物體傷人。36定期檢查腳手架,發現問題和隱患,在施工作業前及時維修加固,以達到堅固穩定,確保施工安全。37卸料平臺安裝時,鋼絲繩應采用專用的掛鉤掛牢,采用其它方式時,卡頭的卡子不得少于三個,建筑物銳角利口圍系鋼絲繩處應加襯軟墊物,卸料平臺外口應略高于內口。38搭設時用起重機械吊裝到相應位置后,將平臺與建筑物連接牢固不得滑動,將鋼絲繩與平臺連接平穩后方可撤出其中機械。39平臺每天使用前必須對平臺的鋼絲繩,吊環輔設的腳手板等進行全面的檢查,發現問題必須及
23、時處理。40平臺上裝料不得超過負荷并限載1.5噸,不得超過平臺50cm,超高堆放材料不得超過防護欄桿。41平臺上的防護欄桿不得任意拆除。42起吊時必須設專人指揮,扶平穩,不能碰撞平臺,其它人員不得在平臺上逗留.43堆放物料時必須按規格品種堆放整齊,長短分開,不得混吊,并且不得在平臺上組裝和清理模板.44不得從上一層向下一層平臺上亂拋物料.45夜間施工平臺上必須保持足夠的照明.4.腳手架拆除的安全技術措施41拆架前,全面檢查擬拆腳手架,根據檢查結果,擬訂出作業計劃,報請批準,進行技術交底后才準工作。42架體拆除前,必須察看施工現場環境,包括空線路、外腳手架、地面的設施等各類障礙物、地錨、纜風繩、
24、連墻桿及被拆架體各吊點、附件、電氣裝置情況,凡能提前拆除的盡量拆除掉。43拆架時應劃分作業區,周圍設繩綁圍欄或豎立警戒標志,地面應設專人指揮,禁止非作業人員進入。44拆除時要統一指揮,上下呼應,動作協調,當解開與另一人有關的結扣時,應先通知對方,以防墜落。45在拆架時,不得中途換人,如必須換人時,應將拆除情況交代清楚后方可離開。46每天拆架下班時,不應留下隱患部位。47拆架時嚴禁碰撞腳手架附近電源線,以防觸電事故。48所有桿件和扣件在拆除時應分離,不準在桿件上附著扣件或兩桿連著送到地面。49所有的腳手板,應自外向里豎立搬運,以防腳手板和垃圾物從高處墜落傷人。410拆下的零配件要裝入容器內,用吊
25、藍吊下;拆下的鋼管要綁扎牢固,雙點起吊,嚴禁從高空拋擲。5.其它安全要求根據腳手架施工的特殊性,結合職業安全衛生的貫標精神、公司的要求以及我項目部創建“文明工地”的總體部署,要求施工時做到如下:51進入施工現場的人員戴好安全帽,高空作業系好安全帶,穿好防滑鞋等,現場嚴禁吸煙。52進入施工現場的人員要愛護場內的各種綠化設施和標示牌,不得踐踏草坪、損壞花草樹木、隨意拆除和移動標示牌。53嚴禁酗酒人員上架作業,施工操作時要求精力集中、禁止開玩笑和打鬧。54腳手架搭設人員必須是經考試合格的專業架子工,上崗人員定期體檢,體檢合格者方可發上崗證,凡患有高血壓、貧血病、心臟病及其他不適于高空作業者,一律不得
26、上腳手架操作。55上架子作業人員上下均應走人行梯道,不準攀爬架子。56護身欄、腳手板、擋腳板、密目安全網等影響作業班組支模時,如需拆改時,應由架子工來完成,任何人不得任意拆改。57腳手架驗收合格后任何人不得擅自拆改,如需做局部拆改時,須經技術部同意后由架子工操作。58不準利用腳手架吊運重物;作業人員不準攀登架子上下作業面;不準推車在架子上跑動;塔吊起吊物體時不能碰撞和拖動腳手架。59不得將模板支撐、纜風繩、泵送混凝土及砂漿的輸送管等固定在腳手架上,嚴禁任意懸掛起重設備。510在架子上的作業人員不得隨意拆動腳手架的所有拉接點和腳手板,以及扣件綁扎扣等所有架子部件。511拆除架子而使用電焊氣割時,
27、派專職人員做好防火工作,配備料斗,防止火星和切割物濺落。512腳手架使用時間較長,因此在使用過程中需要進行檢查,發現基礎下沉、桿件變形嚴重、防護不全、拉接松動等問題要及時解決。513要保證腳手架體的整體性,不得與井架、升降機一并拉結,不得截斷架體。514施工人員嚴禁凌空投擲桿件、物料、扣件及其它物品,材料、工具用滑輪和繩索運輸,不得亂扔。515使用的工具要放在工具袋內,防止掉落傷人;登高要穿防滑鞋,袖口及褲口要扎緊。516腳手架堆放場做到整潔、擺放合理、專人保管,并建立嚴格領退料手續。517施工人員做到活完料凈腳下清,確保腳手架施工材料不浪費。518運至地面的材料應按指定地點隨拆隨運,分類堆放
28、,當天拆當天清,拆下的扣件和鐵絲要集中回收處理。應隨時整理、檢查,按品種、分規格堆放整齊,妥善保管。519六級以上大風、大雪、大霧、大雨天氣停止腳手架作業。在冬季、雨季要經常檢查腳手板、斜道板、跳板上有無積雪、積水等物。若有則應隨時清掃,并要采取防滑措施。附錄 腳手架計算書一、腳手架計算書鋼管腳手架的計算參照(JGJ130-2001)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范。腳手架搭設統一尺寸為:立桿的縱距1.50米,立桿的橫距1.05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3跨,豎向間距3.6米,水平間距4.50米。落地式腳手架查建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范表
29、-1允許搭設為50米,現場搭設最大高度25米,各桿件受力則不用計算滿足要求;只須驗算基礎承載力。由設計知地下室頂板承載力為40 kN/m2或11.5kN/m2,(1)每米立桿承受的結構自重標準值(kN/m);本例為0.1248 NG1 =0.12525=3.125kN (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0.3 NG2 = 0.3051.50(1.05+0.30)/2=1.063kN (3)欄桿與擋腳手板自重標準值(kN/m);本例采用欄桿、木膠合板擋板,標準值為0.15 NG3 = 0.15051.500/2=0.563kN (4)吊掛的安全設施荷載,包括安
30、全網(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.50022.2=0.167kN 經計算得到,靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.918kN。則腳手架傳至地下室頂板等效均布荷載為4.918/(1.051.5/2)=6.25KN/m211.5kN/m2,滿足要求。計算的懸挑腳手架為雙排腳手架,以最大搭設高度22.2米(一次挑六層,每層高3.7米),采用單管立桿。施工均布荷載為3.0kN/m2,同時施工2層,腳手板共鋪設5層。每米立桿承受的結構自重荷載標準值(kN/m2):0.1248;竹笆片腳手板自重標準值(kN/m2):0.300;欄桿擋腳板自重標準值(kN
31、/m2):0.150;安全設施與安全網自重標準值(kN/m2):0.005;懸挑水平鋼梁采用16#工字鋼。1.縱向水平桿的計算: 按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)第條規定,縱向水平桿按照三跨連續梁進行強度和撓度計算,縱向水平桿在橫向水平桿的上面。將縱向水平桿上面的腳手板自重和施工活荷載作為均布荷載計算縱向水平桿的最大彎矩和變形。1.1荷載值計算 縱向水平桿的自重標準值 P1=0.038kN/m 腳手板的荷載標準值 P2=0.301.05/2=0.158kN/m 活荷載標準值 Q=31.05/2=1.575kN/m靜荷載的計算值q1=1.20.038+1.20.
32、158=0.235kN/m活荷載的計算值q2=1.41.575=2.205kN/m 圖1 縱向水平桿設計荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 圖2 縱向水平桿設計荷載組合簡圖(支座跨中最大彎矩)1.2 強度驗算 跨中和支座最大彎矩分別按圖1和圖2組和。跨中最大彎矩計算公式如下: =0.080.2351.52+0.102.2051.52=0.538 kN.m支座最大彎矩計算公式如下: =-0.100.2291.52-0.1172.2051.52=-0.632 kN.m =Max(0.538106, 0.632106)/4491.0=140.73N/mm2縱向水平桿的計算強度140.73N/
33、mm2小于縱向水平桿的抗壓強度設計值205 N/mm2,滿足要求!1.3撓度驗算 最大撓度考慮為三跨連續梁均布荷載下的撓度。 計算公式如下: 最大撓度計算值為: V=0.6770.2351500.004/(1002.060105107780.000)+0.9902.2051500.004/(1002.060105107780.000)=5.341mm 縱向水平桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm,滿足要求!2.橫向水平桿的計算:按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)第條規定,橫向水平桿按照簡支梁進行強度和撓度計算,橫向水平桿在縱向水平桿的下面。用縱向水平桿
34、支座的最大反力計算值作為橫向水平桿集中荷載,在最不利荷載布置下計算橫向水平桿的最大彎矩和變形。2.1荷載值計算縱向水平桿的自重標準值 P1=0.0381.5=0.057kN腳手板的自重標準值 P2=0.301.051.500/3=0.158kN 活荷載標準值 Q=3.01.051.500/3=1.575kN集中荷載的計算值 P=1.2(0.057+0.158)+1.41.575=2.463kN 小橫桿計算簡圖2.2抗彎強度計算 最大彎矩考慮為橫向水平桿自重均布荷載與縱向水平桿傳遞荷載的標準值最不利分配的彎矩和。 均布荷載最大彎矩計算公式如下: Mqmax=1.20.0381.052/8=0.0
35、06kN.m 集中荷載最大彎矩計算公式如下:Mpmax=2.4631.05/3=0.862kN.m最大彎矩 M=Mqmax+Mpmax=0.006+0.862=0.868 kN.m最大計算強度=M/W=0.868106/4890=177.51N/mm2 橫向水平桿的計算強度177.51N/mm2小于205.0N/mm2,滿足要求!2.3 撓度計算 最大撓度考慮為橫向水平桿自重均布荷載與縱向水平桿傳遞荷載的設計值最不利分配的撓度和。 橫向水平桿自重均布荷載引起的最大撓度計算公式如下: Vqmax=50.05710504/(3842.06105121900)=0.036mm 縱向水平桿傳遞荷載P=
36、2.463 KN集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度計算公式如下:Vpmax=24631050(310502-410502/9)/(722.06105121900) =4.03mm最大撓度和 V= Vqmax+ Vpmax=0.036+4.03= 4.066mm 縱向水平桿的最大撓度4.066小于最大容許撓度1050/150與10mm,滿足要求!3.扣件抗滑力的計算: 按規范表,直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00KN,按照扣件抗滑承載力系數0.80,該工程實際的旋轉單扣件承載力取值為6.40。 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): R Rc 其中 Rc 扣件
37、抗滑承載力設計值,取8kN; R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值; 縱向水平桿的自重標準值 P1=0.0381.5=0.057kN 橫向水平桿的自重標準值 P2=0.0381.05/2=0.020kN腳手板的荷載標準值 P3=0.301.051.500/2=0.236kN 活荷載標準值 Q=3.01.051.500/2=2.36kN 荷載的設計值 R=1.2(0.057+0.020+0.236)+1.42.36=3.680kN R=3.68kN8 kN,單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求!4.腳手架立桿荷載的計算: 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
38、下內容: (1)每米立桿承受的結構自重標準值(kN/m);本例為0.1248 NG1 =0.12522.2=2.775kN (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0.3 NG2 = 0.3051.50(1.05+0.30)/2=1.063kN (3)欄桿與擋腳手板自重標準值(kN/m);本例采用欄桿、木膠合板擋板,標準值為0.15 NG3 = 0.15051.500/2=0.563kN (4)吊掛的安全設施荷載,包括安全網(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.50022.2=0.167kN 經計算得到,靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG
39、3+NG4 = 4.568kN。 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 = 3.021.5001.05/2=4.725kN 風荷載標準值應按照以下公式計算 其中 W0 基本風壓(kN/m2),參考建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用:W0 = 0.45 Uz 風荷載高度變化系數,參考建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用:Uz = 1.42 Us 風荷載體型系數:Us =0.81.21.3=1.248經計算得到,風荷載標準值Wk = 0.70.451.421.248= 0.558
40、kN/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 =1.24.568+0.851.4(4.725+0.558)=11.768KN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 =1.24.568+1.44.725=12.097KN風荷載設計值產生的立桿段彎矩 MW計算公式為: MW = 0.851.4WkLah2/10=0.851.40.5581.51.82/10=0.323kN/m 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)。5.立桿的穩定性計算:5
41、.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=12.097 kN; i 計算立桿的截面回轉半徑,i=1.58cm; k 計算長度附加系數參照扣件式規范,取k=1.155; 計算長度系數參照扣件式規范表,由腳手架的高度確定,=1.50;L0 計算長度 (m),由公式 L0 = kh 得L0=1.81.1551.5=3.12m; 長細比 L0/i = 3120/15.8=197.5 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 L0/i 的結果查表得到0.185; A 立桿凈截面面積,A=4.89cm2; W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3; 鋼管立桿受壓強度計算值
42、 (N/mm2) =12097/(0.185489) ;經計算得到 = 133.72 N/mm2 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!5.2 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=11.768kN; 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2) =11768/(0.185489)+323000/5080;經計算得到 = 193.67 N/mm2; 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!6.連墻件的計算: 連墻件的軸向力計算值應按
43、照下式計算: Nl = Nlw + No 其中 Nlw 風荷載產生的連墻件軸向力設計值(kN),應按照下式計算: Nlw = 1.4 Wk Aw Wk 風荷載基本風壓標準值,Wk = 0.558kN/m2; Aw 每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側的迎風面積,Aw = 3.604.50 = 16.200m2; No 連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力(kN);No = 5.0KN 經計算得到 Nlw =9.04kN,連墻件軸向力計算值 Nl = 17.66kN 連墻件承載力設計值 Nf = Af 其中 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 L0/i=300/1.60的結果查表得到=0.94;L
44、0為內排架距離墻的長度 A = 4.89cm2;f = 205.00N/mm2。 經過計算得到 Nf = 94.23kN NlNf,連墻件的設計計算滿足要求! 連墻件必須與主體腳手架內外排立桿同時連接,與內排桿連接采用雙扣件連接。 經過計算得到 Nl = 17.66kN小于三扣件的抗滑力24kN,滿足要求!7.懸挑梁的受力計算懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續梁計算,不考慮風荷載。懸臂部分受腳手架荷載N的作用,里端與樓板的錨固點為B,墻支點為A。懸臂鋼梁受力簡圖C點最大撓度計算公式:Vmax=Nm22l/3EI(1+k2)+Nm12l/3EI(1+k1)+ml/3EIql2 /8(-1+4k
45、2+3k3)其中k=m/l=1500/2300=0.652,k1=m1/l=300/2300=0.130,k2=m2/l=1350/2300=0.587鋼梁長4m,外懸挑部分長m=1500mm,腳手架排距為1050mm,內排腳手架距離墻體m1=300mm,m2=1350mm,墻支點與錨固點距離為l=2300mm。水平懸挑梁選用16#工字鋼的彈性模量E=2.06105 N/mm2, 截面慣性矩I=1130cm4,截面抵抗矩W=141 cm3,截面積A=26.1cm2。腳手架集中荷載N=12.097 KN水平鋼梁自重荷載 q=1.226.10.000178.5=0.246 KN/mVmax=4.5
46、7+0.32+0.05=4.94mm按照鋼結構設計規范(GB50017-2003)附錄A結構變形規定,受彎構件的跨度對懸挑梁為懸挑長度的兩倍,即3000mm,則Vmax3000/400=7.5mm,滿足要求。對懸挑梁的受力計算得到:最大彎矩:Mmax=Nm1+Nm2+qm2/2=12.097(0.3+1.35)+0.2461.52/2=20.24KN.m最大應力 =M/1.05W =20.24106/(1.05141000) = 136.71N/mm2水平懸挑梁的最大應力計算值136.71 N/mm2小于水平支撐梁的抗壓強度設計值215 N/mm2,滿足要求!8.懸挑梁的整體穩定性計算:水平鋼
47、梁采用16a號工字鋼,計算公式如下:其中均勻彎曲的受彎構件整體穩定系數,按照下式計算:=5709.988235/(1350160235)=2.299由于大于0.6,查鋼結構設計規范(GB50017-2003)附表B,取值為1。經過計算得到最大應力=20.24106/(1141000)=143.55N/mm2水平鋼梁的穩定性計算=143.55N/mm2小于f=215 N/mm2,滿足要求!9.錨固段與樓板連接的計算:水平鋼梁與樓板壓點采用鋼筋拉環,拉環強度計算如下:Mmax=Nm1+Nm2+qm2/2=RBl+q(4-1.5)2/2則水平鋼梁與樓板壓點的拉環受力RB=Mmax- q(4-1.5)
48、2/2/ l=8.466 kN水平鋼梁與樓板壓點的拉環強度計算公式為:其中f為拉環鋼筋與混凝土接觸面抗拉強度,按照混凝土結構設計規范第10.9.8條f=50N/mm2;所需要的水平鋼梁與樓板壓點的拉環最小直徑D=84664/(3.14502)1/2=10.385mm;選用直徑為22mm吊環進行固定。水平鋼梁與樓板壓點的拉環一定要壓在樓板下層鋼筋下面,并要保證兩側30cm以上搭接長度。二、型鋼懸挑卸料平臺此平臺限載1.5t(總荷載),其穩定承載驗算主要包括主梁、次梁、鋼絲繩和預埋件的抗滑。計算中采用的設計值為恒載標準值的1.2倍與活載標準值的1.4倍之和。在此不考慮中間鋼絲繩承載的有利影響。21
49、有關計算參數荷載參數腳手板類別:木腳手板,腳手板自重(kN/mm2):0.35;欄桿、擋板類別:欄桿、木膠合板擋板,自重(kN/mm2):0.11施工人員等活荷載(kN/mm2):2.00,最大堆放材料荷載(kN):15.00懸挑參數內側鋼絲繩與墻的距離(m):2.00,外側鋼絲繩與內側鋼絲繩之間的距離(m):1.5;上部拉繩點與懸挑梁支點的距離(m):3.00;鋼絲繩安全系數K:6.00,懸挑梁與梁板的接觸點按固支計算:預埋鋼筋壓環的直徑(mm):20.00水平支撐梁主梁材料類型及型號:25c號槽鋼;次梁材料類型及型號:25c號槽鋼;次梁水平間距Ld(m):0.40,建筑物與次梁的最大允許距
50、離Le(m):0.20;卸料平臺參數水平鋼梁(主梁)的懸挑長度(m):4.50,水平鋼梁的錨固長度(m):1平臺計算寬度(m):2.00。2.2次梁的驗算:次梁選擇25c槽鋼,間距0.4m,其截面特性為:截面積A=44.91cm2;慣性矩 Ix=3690.45cm4;轉動慣量 Wx=295.236cm3;回轉半徑ix=9.065cm;截面尺寸:b=82mm,h=250mm,t=12mm.荷載計算腳手板的自重標準值:本例采用木腳手板,標準值為0.35 kN/m2;Q1=0.350.4=0.14 kN/m;最大的材料器具堆放荷載為15.00kN,轉化為線荷載:Q2=15.00/4.50/2.000
51、.40=0.67 KN/m;槽鋼自重荷載 Q3=0.35kN/m;經計算得到 靜荷載設計值 q=1.2(Q1+Q2+Q3)=1.2(0.14+0.67+0.35) =1.38 kN;經計算得到 活荷載設計值 p=1.42.00.42.0=2.24 kN。內力驗算內力按照集中荷載p與均布荷載q作用下的剪支梁計算,計算簡圖如下:最大彎矩M的計算公式為:經計算得到,最大彎矩 M=1.3822/8+2.242/4=1.81 kN.m。抗彎強度驗算 次梁應力:其中rx截面塑性發展系數,取1.05; f鋼材的抗壓強度設計值,f=205.00 N/mm2;次梁槽鋼的最大應力計算值=1.81103/(1.05
52、295.24)=5.84 N/mm2;次梁槽鋼的最大應力計算值=5.84 N/mm2小于其抗壓強度設計值f=205.00 N/mm2,滿足要求!整體穩定性驗算 其中,均勻彎曲的受彎構件整體穩定系數,按照下式計算:經過計算得到,=57012.082.0235/(2.0250.0235.0)=1.12;由于大于0.6,按照下面公式調整:1.0得到=0.819次梁槽鋼的穩定性驗算=1.81103/(0.819295.236)=7.50 N/mm2;次梁槽鋼的穩定性驗算= 7.50 N/mm2小于其抗壓強度設計值f=205 N/mm2,滿足要求!2.3主梁的驗算主梁選擇25c號槽鋼,其截面特性為:截面
53、面積 A=44.91cm2;慣性矩 Ix=3690.45cm4;轉動慣量 Wx=295.236cm3;回轉半徑ix=9.065cm;截面尺寸:b=82mm,h=250mm,t=12mm.荷載驗算欄桿與擋腳手板自重標準值:本例采用鋼管欄桿、木膠合板擋板,標準值為0.11 kN/m;槽鋼自重荷載 Q2=0.35 kN/m靜荷載設計值 q=1.2(Q1+Q2)=1.2(0.11+0.35)=0.55 kN/m;次梁傳遞的集中荷載取次梁支座力P=(1.382.0+2.24)/2=2.50 kN;內力驗算 懸挑卸料平臺示意圖懸挑卸料平臺水平鋼梁計算簡圖懸挑卸料平臺水平鋼梁剪力圖(kN)懸挑卸料平臺水平鋼
54、梁彎矩圖(kN.m)懸挑卸料平臺水平鋼梁變形圖(mm)卸料平臺的主梁按照集中荷載P和均布荷載q作用下的連續梁計算,由矩陣位移法得到:R1= 19.02 kN R2= 15.987 kN最大支座反力 Rmax= 19.020 kN;最大彎矩 Mmax=8.066 kN.m;最大撓度 V=0.465 mm。抗彎強度驗算其中 rx截面塑性發展系數,取1.05; f鋼材抗壓強度設計值,f=205.00 N/mm2;主梁槽鋼的最大應力計算值=8.07106/1.05/295236+2.22104/4491=30.959 N/mm2;主梁槽鋼的最大應力計算值小于其抗壓強度設計值,滿足要求!整體穩定性驗算其
55、中均勻彎曲的受彎構件整體穩定系數,按照下式計算:經過計算得到,=57012.082.0235/(4500250.0235.0)=0.499;主梁槽鋼的穩定性驗算8.07106/(0.499295236)=54.80 N/mm2;主梁槽鋼的穩定性驗算54.80 N/mm2小于f=205.00 N/mm2,滿足要求!2.4鋼絲拉繩的內力驗算:水平鋼梁的垂直支座反力Rci和鋼絲拉繩的軸力Rui按照下式計算:其中水平鋼梁的垂直支座反力(kN); 鋼絲拉繩的軸力(kN); 鋼絲拉繩的軸力與水平鋼梁的垂直支座反力的夾角; =0.651;根據以上公式計算得到鋼絲拉繩的拉力為:=/; =19.02/0.651
56、=29.23 kN.2.5鋼絲拉繩的強度驗算:鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力Ru取最大值進行計算,則Ru=29.23 kN如果上面采用鋼絲繩,鋼絲繩的容許拉力按照下式計算:Fg=Fg/K其中Fg鋼絲繩的容許拉力(kN) Fg鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kN),計算中可以近似計算Fg=0.5d2,d為鋼絲繩直徑(mm); 鋼絲繩之間的不均勻系數,對619、637、661鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8; K鋼絲繩使用安全系數。計算中Fg取29.23 kN,=0.82,k=6,得到:d=20.7mm。經計算,鋼絲繩最小直徑必須大于21mm才能滿足要求!2.6鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環強度驗算: 取鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力的最大值Ru進行計算,作為拉環的拉力N,即N=Ru=29225.687 N 鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環強度計算公式為: 其中f為拉環鋼筋抗拉強度,按照混凝土結構設計規范第所述在物件的自重標準值作用下,每個拉環按兩個截面計算。拉環的應力不應大于50 N/mm2,故拉環鋼筋的抗拉強度設計值取f=50 N/mm2;所需要的鋼絲繩(斜拉桿)的拉環最小直徑:D=29225.74/(3.142502)1/2=27.3mm。