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脚手架施工专项方案

来源:爱问旅游网
一、 编制依据

1、《能源站施工图纸》

2、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99) 3、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2005 4、四川石化相关管理规定

5、建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-91)

6、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001) 7、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) 8、《建筑施工手册》第四版 二、工程概况

1.1中国石油四川石化炼化一体化工程炼油区第五循环水场工程位于四川省彭州市隆丰镇四川石化院内。

1.2第五循环水场能源站尺寸为38*26m,占地面积:988平方米, 1.3本工程室外相对标高EL100.000 相当于绝对标高683.50

1.4基础形式:第五循环水场呢能源站采用钢筋混凝土基础和条形基础。材料:混凝土C30,垫层采用C15;钢筋HPB235级,HRB335级;保护层厚度:柱30mm,基础40mm梁25mm板15mm。基础必须坐落在②1层漂石土层,其承载力特征值不小于600kpa,如果基槽开挖到设计标高仍未见到②1层漂石层,则混凝土基础用C10毛石混凝土垫至基底设计标高,条形基础用砂夹石垫至基底标高,压实系数为0.94

1.5第五循环水场能源站采用钢筋混凝土框架结构,抗震等级为二级、设防烈度为八度。 三、施工准备 1、技术准备

⑴项目施工管理人员及施工人员必须认真熟悉施工图纸和施工专项方案,严格按照设计要求及国家现行安全规范进行脚手架搭设。

⑵项目管理人员组织操作人员进行本分项工程的详细技术交底、安全交底,明确施工过程中重点和难点以及注意事项,操作方法,缺陷处理、安全注意事项等内容,并让接受交底的每位操作人员签字确认。 2、机具与材料准备:

根据目前对彭州地区的实际考察只能采购到2.8mm厚,直径48mm的钢管,钢管进场时须严格检查材料质量。

扣件采用1kg/个的标准扣件,十字扣件、旋转扣件和对接扣件应合理搭配。 垫木:可采用50mm厚木跳板通长设置,或面积不小于0.15㎡厚度不小于50mm的木板进行铺垫,垫木、硬块应坐落在已经硬化的地坪上方。

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密目网:应使用新购进的绿色安全立网,对于破损、杂物残留或颜色不一致的密目网严禁用于外架立面防护。

安全兜网:用于操作面下层的安全兜网规格为必须能够承受100kg重物10m高冲击荷载,出场合格证和质保证书齐全,并在进场后进行冲击试验,报总包、监理审查合格后方可投入使用。

钢跳板、木板等。

其它机具材料准备如切割机、镀锌铁丝、扎丝、扭矩扳手、生命线、工具包及操作工人的安全“三宝”等合理配置。

进入现场脚手管和扣件要按相关的规定进行报验。 3、人力准备:

配备专业架子工班组,用于脚手架搭设,要求操作熟练、持证上岗。架子工入场前必须经过业主的安全教育、总包的安全教育以及施工单位的三级教育和安全技术交底。

四、搭设方法:

(一)、落地式双排脚手架搭设: 1、落地式双排脚手架搭设范围:

落地式双排脚手架为整个建筑物四周从室外地坪搭设。

2、立杆定位:立杆必须坐落在已经硬化的地面上,立杆下面设置4000mm×200mm×50mm垫木;如立杆未坐落在已经硬化的地面上,地面应经过夯实,立杆下面必须设置通长垫木。第一排立杆距离建筑物外立面300mm,第二排立杆距离第一排立杆0.9m,立杆纵距为1m,水平杆步距1.2m。立杆竖向接头采用对接接头,接头位置错开50%。

3、扫地杆、水平杆设置:距地面200mm纵横设置扫地杆,再向上每隔900mm设置一排水平杆,操作面上外侧应增设一道水平杆。

4、小横杆设置:横杆设置于水平杆上方,固定在立杆和水平杆相交处,两侧伸出水平杆在100mm以上,要求外侧伸出长短必须一致。

5、剪刀撑设置:双排外架剪刀撑从角部第一根立杆开始搭设,每排外架通长设置剪刀撑,剪刀撑钢管斜角采用60°,接头搭接长度为1m,接头位置采用3个旋转扣件连接,除在两头与立杆和大横杆连接外,中间还增加2~4个节点。剪刀撑效果如下图:

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脚手架剪刀撑布置

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三个以上扣件100剪刀撑搭接示意图

6、连墙杆件设置:为了增强脚手架的侧向刚度及稳定性,在外脚手架于建筑物之间设置连接杆件。双排外架高度大于6m时必须设置连墙杆件,水平及竖向每隔6m设置一道,不超过两步三跨为原则,连墙杆件可根据施工现场实际情况按下面几种方式进行选取:

⑴利用钢管箍抱于结构柱上,并于双排外架水平杆连接;

短钢管>1000连向脚手架直角扣件与单柱拉接

(2)在单侧有剪力墙时与剪力墙连接;

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连向脚手架

(3)在双侧有剪力墙时(门窗洞口)与双侧剪力墙连接;

连向脚手架连向脚手架

连接杆件尽可能设置在立杆与横杆、水平杆的连接处,与脚手架架体垂直,如在规定的位置上设置有困难,应在邻近点补足。

7、密度网:

脚手架的外侧要满挂安全立网,立网的上边与水平杆或建筑物要牢固的扎结,固定点的间距应不大于50cm,下边沿设挡脚板,上下两网之间的拼接要严密。立网平网与施工作业面边沿的最大间缝不得大于10cm。

8、挡脚板:

采用15厚木胶合板制作,宽180外侧面刷黄黑相间(150)油漆,应设在安全网外侧。

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黑色黄色挡脚板的做法

9、脚手板:

脚手板宜采用钢跳板,宽为0.3m,要求作业层封闭及以下两步封闭,钢跳板铺放后要求用16#铁丝与大横杆绑扎固定。脚手架底层除满铺一层钢跳板外,还需再满铺一层木枋封闭,用φ14的钢筋固定。

16#铁丝绑扎50mm宽竹片压条16#铁丝绑扎~130150L≤300脚手板对接≥100L≥200脚手板搭接脚手板接头设置

10、水平兜网:水平安全兜网要求在楼层位置层层封闭,与建筑物之间的距离300mm范围内也必须满挂,兜网颜色为白色,与两侧大横杆绑牢。

11、水平硬防护:外架上每10m设置一道水平硬防护,用木板满铺、绑牢。 12、建筑物转角处脚手架搭设示意图:

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(四)主体结构施工时采用满堂脚手架。

1)柱支撑用Φ48钢管搭设整体排架,间距为800mm,步距1200 mm,大梁柱位置加设剪刀支撑,并沿高度方向每1.2m,设一道纵连杆,用铸铁十字扣件连接,大梁底的水平管下加设托管。

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2)梁、板支模采取满堂脚手架,全钢管结构, 立柱纵横间距均为1m。

梁下支柱间距为0.5m,板下立柱间距为0.5m,支柱上面垫10×10cm方木; 板模板安装如下图:

横担钢管@400 水平钢管 垂直支撑@800 通长钢管 竹模板 通长木方@500 通长脚手板

(五)、卸料平台搭设:

从经济、实用的角度考虑,卸料平台设计为落地式脚手架平台,具体位置及数量按照施工现场实际需要确定,规格为6m×4.5m。平台上要设有荷载标牌,本工程卸料平台限重为1.5t,人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载。

防护栏钢管,分别在高60cm、120cm处设立两道,并满布密目安全网。。平台底面设5cm 厚的脚手板,满铺、铺牢、两端用8 号镀锌钢丝双股捆紧,并在四周设20cm 高的踢脚板。

(六)、脚手架出入口防护通道搭设:

出入口处搭设防护棚,上面垂直铺设双层脚手板。

在出入口两侧的内、外排单立杆处分别增设一根辅立杆,并高于门洞口1~2 步,立柱用短管斜撑相互联系。上方悬空立柱处增加两根斜杆,斜杆与各主节点相交处用扣件固定。洞口上方增设两道横向支撑,应伸出斜腹杆的端部,以保证立柱悬空处的整体性。门

硬化地面 8

洞两侧分别增加两根斜腹杆,并用旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端上,旋转扣件中心线至主节点的距离在15cm 内。当斜腹杆在1 跨内跨越2 个步距时,应在相交的大横杆处增设一根小横杆,将斜腹杆固定在其伸出端上;斜腹杆宜采用通长杆件,必须接长时用对接扣件。

脚手架出入口防护通道搭设示意图:

满铺50mm脚手板双层双向铺设安全通道斜撑警示牌密目安全网防护栏杆≤4000正立面 (单位:mm)

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宣传标牌立杆密目安全网45°~60°45°~60°1500根据坠落半径定(一般≥3000)50厚垫板侧立面 (单位:mm)

五、 架体的防雷避电

采用避雷针与大横杆连通、接地线与整幢建筑物楼层内避雷系统连成一体的措施。避雷针共设置4根避雷针,避雷针采用φ12镀锌钢筋制作, 高度不小于1m,设置在脚手架四角立杆上,并将所有最上层的大横杆全部连通,形成避雷网络。接地线采用40×4的镀锌扁钢,将立杆与整幢建筑物楼层内避雷系统连成一体。接地线的连接应保证接触牢靠,与立杆连接时应用2道螺栓卡箍连接,螺钉加弹簧垫圈以防松动并保证接触面不小于10cm2,并将表面油漆及氧化层清除,露出金属光泽并涂以中性凡士林。接地线与建筑物楼层内避雷系统的设置按脚手架的长度不超过50m设置1个,位置不得选在人们经常走到的地方以避免跨步电压的危害,防止接地线遭机械伤害。两者的连接采用焊接,焊接长度应大于2倍的扁钢宽度。焊完后再用接地电阻测试仪测定电阻,要求冲击电阻不大于10

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15001400¢48钢管剪刀撑600Ω。同时应注意检查与其他金属物或埋地电缆之间的安全距离(一般不小于3m)以免发生击穿事故。

六、 脚手架搭设注意事项

1、脚手架搭设必须严格按照施工方案及国家现行脚手架搭设施工规范进行搭设。 2、脚手架搭设应由专业架子工进行,架子工应持证上岗,人证对应。

3、各种脚手架应严格按照搭设顺序进行搭设,及时与结构拉结或临时支顶,以确保搭设过程的安全。

4、各种扣件必须拧紧(拧紧程度要适当),有变形的杆件和不合格的扣件(有长度、扣接不紧等)不能使用。

5、搭设工人必须佩戴安全帽、系挂安全带,安全带应高挂低用。

6、搭设过程中应时刻注意随时校正杆件的垂直度和偏差度,避免偏差过大。 7、没有完成的脚手架,在每日收工时,一定要确保架子稳定,避免发生意外。 8、脚手板、钢跳板绑扎、搭接应符合规范要求。

9、脚手架的外侧要满挂安全立网,立网的下口与立杆或建筑物要牢固的扎结,固定点的间距应不大于50cm,下边沿设挡脚板,上下两网之间的拼接要严密。立网平网与施工作业面边沿的最大间缝不得大于10cm。

10、脚手架搭设完成后,架子工进行自检。自检合格后,EPC/PC承包商脚手架工程师进行全面检查。EPC/PC承包商报监理单位验收。监理单位验收合格后,EPC/PC承包商脚手架工程师摘下 “禁止使用”的红色标识牌,挂上“合格使用”的绿色标牌,同时,签发《脚手架使用许可证》,许可证的样式见附件。 七、脚手架使用注意事项

1、脚手架搭设完成班组自检合格后,报施工单位、总包单位、监理单位、建设单位检查,合格后方可投入使用。

2、主体结构施工时,严禁将内部满堂架、边部结构斜撑架与外脚手架相连。

3、装饰装修施工过程中,脚手架连墙杆件需要移位时,必须由专业架子工经项目部批准后进行操作,拆除前必须在要拆除杆件旁边增加连墙件,并确保连接紧密后方可进行拆除,拆除后应及时恢复。

4、施工过程中拆除的密目安全网应及时恢复。严禁在外脚手架上堆载重物。 5、施工过程中拆除、移动的高处、临边防护应及时恢复。

6、在脚手架上操作的工人必须佩带安全帽、系挂安全带,安全带要求高挂低用。

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7、翻转、移动外架上的钢跳板、脚手板前,应将钢跳板、脚手板上的垃圾、杂物及时清除干净。

8、在外架上操作的工人应注意防止将随身工具、材料、剔凿的混凝土碎块等抛落到脚手架下面、外面。

9、脚手架、悬挑架、卸料平台等应由专业架子工、安全员定期进行检查,发现安全隐患应禁止人、物上架,并及时整改到位。

10、卸料平台的上部拉结点,必须设于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上。 11、卸料平台使用时,应有专人负责检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复。

12、操作平台上应显著标明容许荷载,人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载,配专人监督。

八、脚手架的拆除

1、脚手架拆除期间,在醒目处挂上“禁止使用”的红色标识牌。架子拆除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, 禁止非作业人员入内。

2、拆架子的高处作业人员应戴安全帽,系安全带,扎裹腿,穿软底鞋方允许上架作业。 3、拆除顺序应遵守由上而下,先搭后拆,后搭先拆的原则,即先拆栏杆,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,严格上下同时进行拆除作业。

4、拆立杆要先抱住立杆再拆开最后两个扣,拆除大横杆,斜撑,剪刀撑时应先拆中间扣,然后托住中间,再解端头扣。

5、连墙杆应随拆除进度逐层拆除,拆抛撑前,应用临时撑支柱,然后才有拆抛撑。 6、拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另—人有关的结扣时,应先通知对方,以防坠落。

7、大片架子拆除后所预留的斜道,上斜平台、通道、小飞人跳等应在大片架子拆除前先进行加固以便拆除后能确保其完整,安全和稳定。 8、拆除时严禁撞碰脚手架附近电源线,以防止事故发生。

9、拆除时不应碰坏门窗,玻璃、水落管、房檐瓦片,地下明沟等物品。

10、拆下的材料,应用绳索拴住利用滑轮徐徐下运,严禁抛掷,运至地面的材料应按指定随拆随运,分类堆放,当天拆当天清,拆下的扣件要集中收回处理。

11、在拆架过程中,不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交待清楚后方可离开。 九、 脚手架拆除注意事项

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1、脚手架使用完毕后应立即拆除,拆除前对脚手架进行安全检查,确认不存在安全隐患。如存在影响拆除脚手架安全的隐患,应先对脚手架进行修整和加固,以保证脚手架在拆除过程中不发生危险。

2、在拆除脚手架时,应先清除脚手板上的垃圾杂物,清除时严禁高空向下抛掷,大块的装入容器内由垂直运输设备向下运送,能用扫帚集中的要集中装入容器内运下。 3、脚手架在拆除前,应先明确拆除范围、数量、时间和拆除顺序、方法、物件垂直运输设备的数量,脚手架上的水平运输、人员组织,指挥联络的方法和用语,拆除的安全措施和警戒区域。

4、严格遵循拆除顺序,由上而下、后搭者先拆、先搭者后拆,同一部位拆除顺序是:栏杆→脚手板→剪刀撑→大横杆→小横杆→立杆。

5、外脚手架的拆除一般严禁在垂直方向上同时作业,因此要事先做好其他垂直方向工作的安排。

6、拆除脚手架时,下部的出入口必须停止使用,对此除监护人员要特别注意外,还应在出入口处设置明显的停用标志和围栏,且此装置必须内外双面都加以设置。

7、在拆除的脚手架周围,于坠落范围设置 “禁止入内”字样的标志,并有专人监护,以保证拆脚手架时无其他人员入内。

8、对于拆除脚手架用的垂直运输设备要用滑轮和绳索运送或塔吊配合,严禁乱扔乱抛,并对操作人员和使用人员进行交底,规定联络用语和方法,明确职责,以保证脚手架拆除时其垂直运输设备能够安全运转。

9、拆下的脚手架钢管、扣件及其他材料运至地面后,应及时清理,将合格的,需要整修后重复使用的和应报废的加以区分,按规格分类堆放整齐。对合格件应及时进行保养,保养后送仓库保管以备今后使用。

10、本工程脚手架拆除时遇大风、大雨、大雾天应停止作业。

11、拆除时操作人员要佩戴安全帽、系好安全带,穿软底防滑鞋、扎裹腿等。 12、脚手架拆除应由专业架子工进行,拆除作业前应进行详细的安全技术交底。 十、 计算书

(一)、落地式脚手计算书:

钢管脚手架的计算书编制依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范。

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1脚手架数据

搭设尺寸为:立杆的纵距为 1m,立杆的横距为0.90m,立杆的步距为1.20 m; 计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为 22.2 m,立杆采用单立管; 内排架距离墙长度为0.30m;

大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 2; 采用的钢管类型为 Φ48×2.8;

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,对接扣件抗滑承载力设计值3.2KN,直角扣件、旋转扣件抗滑承载力设计值8.0KN;Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值205N/mm²,弹性模量B 2.06X105

连墙件采用两步三跨,竖向间距 3.60 m,水平间距5.40 m,采用扣件连接; 连墙件连接方式为双扣件; ⑵活荷载

施工荷载均布参数(kN/m2):3.000;脚手架用途:结构脚手架; 同时施工层数:2; ⑶风荷载

四川省彭州市地区,基本风压为0.300,风荷载高度变化系数μz为0.740,风荷载体型系数μs为0.9; 考虑风荷载; ⑷静荷载

每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):0.1337;

脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;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:2;

2、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,大横杆在小横杆的上面。 按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。 ⑴均布荷载值计算

大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ;

脚手板的荷载标准值:P2=0.300×0.900/(2+1)=0.090 kN/m ; 活荷载标准值: Q=3.000×0.900/(2+1)=0.900 kN/m;

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静荷载的计算值: q1=1.2×0.038+1.2×0.090=0.1 kN/m; 活荷载的计算值: q2=1.4×0.900=1.260 kN/m;

大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩) ⑵强度计算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.1×12+0.10×1.260×12 =0.138 kN.m; 支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.1×12-0.117×1.260×12 =-0.163 kN.m; 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: σ=Max(0.138×106,0.163×106)/5080.0=32 N/mm2;

大横杆的抗弯强度:σ= 32 N/mm2 小于 [f]=205.0 N/mm2。满足要求! ⑶挠度计算:

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:

静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.090=0.128 kN/m;

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活荷载标准值: q2= Q =0.900 kN/m; 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V= 0.677×0.128×1000.04/(100×2.06×105×121900.0)+0.990×0.900 ×1000.04/(100×2.06×105×121900.0) = 0.38mm;

脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为 l/150与10 mm 请参考规范表5.1.8。 大横杆的最大挠度小于 1000.0/150 mm 或者 10 mm,满足要求! 3、小横杆的计算:

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。

横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。 ⑴荷载值计算

大横杆的自重标准值:p1= 0.038×1.800 = 0.069 kN;

脚手板的荷载标准值:P2=0.300×0.900×1.800/(2+1)=0.162 kN; 活荷载标准值:Q=3.000×0.900×1.800/(2+1) =1.620 kN; 荷载的计算值: P=1.2×(0.069+0.162)+1.4 ×1.620 = 2.5 kN;

小横杆计算简图 ⑵强度计算

最大弯矩考虑为小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公式如下:

Mqmax = 1.2×0.038×0.9002/8 = 0.005 kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax = 2.5×0.900/3 = 0.7 kN.m ; 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.768 kN.m;

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σ = M / W = 0.768×106/5080.000=151.234 N/mm2 ; 小横杆的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求! ⑶挠度计算

最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算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:

Vqmax=5×0.038×900.04/(384×2.060×105×121900.000) = 0.013 mm ; P2 = p1 + p2 + Q = 0.069+0.162+1.620 = 1.851 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:

Vpmax = 1851.120×900.0×(3×900.02-4×900.02/9 ) /(72×2.060×105 ×121900.0) = 1.907 mm;

最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.013+1.907 = 1.920 mm;

小横杆的最大挠度小于 (900.000/150)=6.000 与 10 mm,满足要求!; 4、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 = 0.038×0.900=0.035 kN;

脚手板的荷载标准值: P2 = 0.300×0.900×1.800/2=0.243 kN; 活荷载标准值: Q = 3.000×0.900×1.800 /2 = 2.430 kN; 荷载的计算值: R=1.2×(0.035+0.243)+1.4×2.430=3.735 kN; R < 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 5、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:

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(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1337 NG1 = 0.134×24.000 = 3.209 kN;

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板,标准值为0.30 NG2= 0.300×4×1.800×(0.900+0.3)/2 = 1.296 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0.11 NG3 = 0.140×4×1.800/2 = 0.504 kN;

(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.005×1.800×24.000 = 0.216 kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.225 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= 3.000×0.900×1.800×2/2 = 4.860 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》(GB50009-2001)的规定采用:

Wo = 0.300 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= 0.740 ;

Us -- 风荷载体型系数:Us =0.9 ; 经计算得到,风荷载标准值

Wk = 0.7 ×0.300×0.740×0.9 = 0.101 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= 1.2×5.225+ 1.4×4.860= 13.074 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+0.85×1.4NQ = 1.2×5.225+ 0.85×1.4×4.860= 12.053 kN;

18

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 ×1.4×0.101×1.800× 1.8002/10 = 0.070 kN.m; 6、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 =13.074 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 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 = 3.119 m; Lo/i = 197.000 ;

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= 0.186 ; 立杆净截面面积 : A = 4. cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2; σ = 13074.000/(0.186×4.000)=143.740 N/mm2;

立杆稳定性计算 σ = 143.740 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

3

立杆的轴心压力设计值 :N =12.053 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 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 = 3.119 m; Lo/i = 197.000 ;

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= 0.186 立杆净截面面积 : A = 4. cm2;

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立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2;

σ = 12053.160/(0.186×4.000)+69993.9/5080.000 = 146.298 N/mm2; 立杆稳定性计算 σ = 146.298 小于 [f] = 205.000 N/mm2 满足要求! 7、连墙件的计算:

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算: Nl = Nlw + No

风荷载基本风压值 Wk = 0.101 kN/m2;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 19.440 m2; 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), No= 5.000 kN; 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算: NLw = 1.4×Wk×Aw = 2.745 kN;

连墙件的轴向力计算值 NL= NLw + No= 7.745 kN;

其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数,l为内排架距离墙的长度, 由长细比 l/i=300.000/15.800的结果查表得到0.949; A = 4. cm2;[f]=205.00 N/mm2;

连墙件轴向力设计值 Nf=φ×A×[f]=0.949×4.0×10-4×205.000×103 = 95.133 kN; Nl=7.745经过计算得到 Nl=7.745小于双扣件的抗滑力 16.0 kN,满足要求! (二)楼板扣件钢管结构支撑架计算 模板支架搭设高度为4.9米,

搭设尺寸为:立杆的纵距 b=0.50米,立杆的横距 l=0.50米,立杆的步距 h=1.20米。

20

图 楼板支撑架立面简图

图 楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元

1.荷载的计算:

(1)钢筋混凝土板自重(kN/m): q1 = 25.000×0.150×0.250=0.938kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m):q2 = 0.350×0.250=0.088kN/m (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):

经计算得到,活荷载标准值 P1 = (1.000+2.000)×0.800×0.250=0.600kN 2.强度计算

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算如下:

均布荷载 q = 1.2×0.938+1.2×0.088=1.230kN/m 集中荷载 P = 1.4×0.600=0.840kN

最大弯矩 M = 0.840×0.80/4+1.23×0.80×0.80/8=0.266kN.m

21

最大支座力 N = 0.840/2+1.23×0.80/2=0.912kN 截面应力 =0.266×106/20833.3=12.79N/mm2 方木的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! 3.抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

Q = ql/2 + P/2 截面抗剪强度必须满足:

T = 3Q/2bh < [T] 其中最大剪力 Q=0.800×1.230/2+0.840/2=0.912kN

截面抗剪强度计算值 T=3×912/(2×50×50)=0.7N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2 方木的抗剪强度计算满足要求! 4.挠度计算

最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:

均布荷载 q = 0.938+0.088=1.025kN/m 集中荷载 P = 0.600kN

最大变形 v =5×1.025×800.04/(384×9500.00×520833.3)+600.0 ×800.03/(48×9500.00×520833.3)=2.398mm 方木的最大挠度小于800.0/250,满足要求! 2)方木支撑钢管计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的简支梁计算 集中荷载P取纵向钢管传递力,P=1.82kN 支撑钢管计算简图如下

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支撑钢管按照简支梁的计算公式

其中 n=0.80/0.25=3 经过简支梁的计算得到

支座反力 RA = RB=(3-1)/2×1.82+1.82=3.65kN 通过传递到立杆的最大轴向力为 2×1.82+1.82=5.47kN 最大弯矩 Mmax=(3×3-1)/(8×3)×1.82×0.80=0.49kN.m 截面应力 =0.49×106/4491.0=108.31N/mm2 支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3)扣件抗滑移的计算:

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8.0kN;

R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,R=5.47kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;

4)立杆的稳定性计算荷载标准值

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容: (1)脚手架钢管的自重(kN): NG1 = 0.129×4.900=0.633kN

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 双排架自重标准值,设计人员可根据情况修改。

23

(2)模板的自重(kN):

NG2 = 0.350×0.800×0.800=0.224kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN):

NG3 = 25.000×0.150×0.800×0.800=2.400kN 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.257kN。 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。

经计算得到,活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000)×0.800×0.800=1.920kN 3.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 5)立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N = 6.60kN;

—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到; i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.60 A —— 立杆净截面面积 (cm2); A = 4.24 W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3);W = 4.49 —— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2);

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2; l0 —— 计算长度 (m);

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2)

k1 —— 计算长度附加系数,按照表1取值为1.163;

u —— 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.70 a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.30m; 公式(1)的计算结果: = 74.29N/mm2,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! 公式(2)的计算结果: = 39.77N/mm2,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!

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如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算 l0 = k1k2(h+2a) (3)

k2 —— 计算长度附加系数,按照表2取值为1.007;

公式(3)的计算结果: = 52.N/mm2,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! (三)梁模板扣件钢管支撑架计算书

1、梁截面400*1000

模板支架搭设高度为4.5米,基本尺寸为:梁截面 B×D=400mm×1000mm,梁支撑立杆的横距(跨度方向) l=0.50米,立杆的步距 h=1.20米,梁底增加二道承重立杆。

图1 梁模板支撑架立面简图

一、梁底支撑钢管的计算

作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。 1.荷载的计算:

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):q1 = 25.000×1.000×0.400=10.00kN/m

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(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2 = 0.350×0.700×(2×1.000+0.400)/0.400=1.470kN/m

(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):

经计算得到,活荷载标准值 P1 = (1.000+2.000)×0.400×0.700=0.840kN 2.方木楞的支撑力计算:

均布荷载 q = 1.2×10.00+1.2×1.470=22.7kN/m 集中荷载 P = 1.4×0.840=1.176kN

方木楞计算简图 经过计算得到从左到右各方木传递集中力分别为 N1=1.710kN N2=6.863kN N3=1.710kN

方木按照三跨连续梁计算,方木的截面力学参数为 本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 20.00×5.00×5.00/6 = 83.33cm3;

I = 20.00×5.00×5.00×5.00/12 = 208.33cm4; 方木强度计算

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下: 均布荷载 q = 6.863/0.700=9.804kN/m

最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×9.80×0.70×0.70=0.480kN.m 截面应力 =0.480×106/83333.3=5.77N/mm2 方木的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! 方木抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

Q = 0.6ql

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截面抗剪强度必须满足:

T = 3Q/2bh < [T] 其中最大剪力 Q=0.6×0.700×9.804=4.118kN

截面抗剪强度计算值 T=3×4118/(2×200×50)=0.618N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2 方木的抗剪强度计算满足要求! 方木挠度计算

最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下: 最大变形 v =0.677×8.170×700.04/(100×9500.00×2083333.4)=0.671mm 方木的最大挠度小于700.0/250,满足要求! 3.支撑钢管的强度计算: 支撑钢管按照连续梁的计算如下

1.71kN 6.86kN 1.71kNA 600 600B

计算简图

0.2850.0410.0000.0380.175

0.000

支撑钢管弯矩图(kN.m)

0.035

0.215

支撑钢管变形图(mm) 经过连续梁的计算得到

支座反力 RA = RB=0.09kN 中间支座最大反力Rmax=9.75kN 最大弯矩 Mmax=0.285kN.m

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最大变形 vmax=0.215mm

截面应力 =0.285×106/4491.0=63.525N/mm2 支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 二、梁底纵向钢管计算

纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。 三、扣件抗滑移的计算:

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8.0kN;

R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,R=9.75kN

单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;

四、立杆的稳定性计算: 立杆的稳定性计算公式

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,它包括:

横杆的最大支座反力 N1=9.75kN (已经包括组合系数1.4) 脚手架钢管的自重 N2 = 1.4×0.149×4.500=0.938kN N = 9.750+0.938+0.000=10.688kN

—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到; i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.60 A —— 立杆净截面面积 (cm2); A = 4.24 W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3);W = 4.49 —— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2);

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2; l0 —— 计算长度 (m);

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如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2)

k1 —— 计算长度附加系数,按照表1取值为1.167;

u —— 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.70 a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.30m; 公式(1)的计算结果: = 80.81N/mm2,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! 公式(2)的计算结果: = 50.11N/mm2,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! 如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算 l0 = k1k2(h+2a) (3)

k2 —— 计算长度附加系数,按照表2取值为1.007;

公式(3)的计算结果: = 65.24N/mm2,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!

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