外墙脚手架方案计算书(脚手架计算书最开始的荷载传递 求分析指导)
- 作者: 彭玉
- 发布时间:2023-09-04
悬挑脚手架施工方案
悬挑式脚手架搭设方案
1、编制依据(略)
2、工程概况:
本工程为邯鄣供电公司用电生产楼,位于中华大街与朝阳路交汇处,总建筑面积.8m2,地上十层、局部十一层,裙房四层,地下二层,建筑总高度44 m,结构形式为框架结构,本工程外架采用挑梁式双排挑外脚手架,分别于一层、五层九层设置挑梁。里脚手架采用满堂架了。
3.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》(GB/T700)的要求。立杆、纵向水平杆(大横杆)的钢管长度一般为4~6m,横向水平杆(小横杆)一般为1.9~2.3m。钢管应涂防锈漆。
(2)扣件:扣件应符合《钢管脚手架扣件》(GB-1995)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2~4m,宽250mm的杉木或松木制成,板长3~6m,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3KN/m2,装修为2KN/m2。
脚手架的设计计算(见附页设计计算书)。
5.脚手架平面布置
双排外脚架立杆横距b=1.20m,1=1.05m,内立杆距建筑物外墙皮距离b=0.20m,脚手架步距h=1.80m,铺设脚手板层数4层,进行结构施工施工层数1层,装修施工可同时进行2层,邯鄣地区基本风压W0=0.35KN/M2。
由于本工程±0.000以下土方不能及时进行回填,故采用挑脚手架,用型钢作为挑梁,共设三层,分别于一层、五层和九层设置。
脚手架与建筑主体结构连接点的布置,其竖向间距H1=3h,水平距离L1=31(三步三跨设置)。
外脚手架平面布置图(略)
里脚手架用满堂脚手架,满堂架子也需设置一定数量的剪刀撑或斜杆,构造参数见下表:
施工满堂架的构造参数
用途立杆纵横间距(m)横杆竖向步距(m)纵向水平拉杆设置靠墙立杆离墙距离(m)脚手板铺设(m)
架高4 m以内架高大于4 m
装饰≤2≤1.7两侧每步一道,中间每步一道 0.5~0.6间隙≤0.2满铺
承重<1.5≤1.4两侧每步一道,中间每两步一道根据需要定满铺满铺
6.脚手架搭设方法:
6.1搭设顺序:
放置悬挑钢梁,焊立杆底座,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3~4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45~55Nm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,设置端墙件,按第一部架交圈完成。交圈后,再全面检查一遍构造质量,严格确保设计要求和构件质量,设置端墙件,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。
6.2构造要求:
6.2.1立杆:
立杆间距选用1.5m,允许搭设偏差±5mm,立杆垂直允许搭设偏差±10 cm。
6.2.2扫地杆设置
人垫板往上20cm处,设置扫地杆,扫地杆采用对接接长。扫地杆在端头与立杆交接处伸出扣件长度不小于10cm。
6.2.3横杆间距、平整度
横杆步距采用1.8m,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。
6.2.4立杆、横杆接头的详细做法:
立杆上对接口件应交错布置,两个相邻立杆的接间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1/3。
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。
6.3架体与建筑结构拉接要求:
6.3.1构造形式:
采用刚性连接方式,连墙体杆用两根50cm短管用直角扣件中间固定于墙体上。
6.3.2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。必须人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。
6.4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5~7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45°~60°之间,由底至顶连续设置,剪刀撑沿纵向连续设置。
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。
7.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。
8.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。
9.脚手架体与建筑物之间封闭办法:
9.1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GB的
规定。每10cm×10cm=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
48-51mm)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在一起。系绳的材质应符合GB的规定。
9.2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。
10.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。
11.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(卸料平台另编制施工方案)。
12.脚手架搭设质量要求:
(1)立杆的垂直偏差:
搭设高度H≤25m时,同偏差不大于H/200,且不大于100mm;横向偏差不大于H/400,且不大于50mm。
(2)纵向水平杆水平偏差不大于总长度的1/300,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45~55Nm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,以保护整体稳定。
13.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。
14.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。
15.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。
16.脚手架搭设时注意事项:
(1)外径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。
17.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(在于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。
(附页)
悬挑式脚手架设计计算书
已知条件:
立杆横距b=1.21,立杆纵距1=.50,内立杆距建筑物外墙皮距离m=0.20m,步距h=1.80m。铺设脚手板按规定层考虑,进行结构施工时施工层数1层,装修施工要员时进行,装修施工层数2层,基本风压W=0.35kn/m2。
脚手架与建筑物连接点的布置,其竖向间距H=31=5.40m,水平距离L=30=4.50m。
其它计算参数为:立杆截面和A=489mm2,立杆截面抵抗矩W=5.08×103mm3,立杆回转半径I=15.85mm,挡风面积A=1.1×1.5+(1.8-1.1)×0.05=1.69m2,相应的迎风面积An=1.8×1.5=2.7m2。钢材抗压强调设计值fc=205N/mm2。
根据规定施工荷载:结构施工用荷载标准值:3.0KN/m2,装修施工用荷载标准值:2.0K/Nm2。
1、试验算单根立杆其允许搭设高度:
(1)由h=1.80n,h2=3h,b=1.20m,查4-4-10得:φaf=35.559KN
(2)由b=1.20m,l=1.50m,脚手板4层,查表4-?4-5得:NGK2=3.215KN
(3)由b=1.20m,l=1.50m,结构施工荷载
QK=3.0KN/m2,查表4-4-6得:NQK=6.978KN:装修施工荷载QK=2.0KN/m2,两层同
时操作,查表4-4-6得:
NQK=9.30KN
(4)由h=1.80ml=1.50m,查表4-4-4得:
QGK1=0.442KN
(4)将以上数据代入式4-4-11和谐-4-12中,
其中:KA=0.85,并采用根立管得:
(结构施工):
H=
=
最大允许高度为:
Hmax
(装修施工):
H=28.11m,最大允许搭设高度为:
Hmax=
本工程采用悬挑双排外架子,设三道挑梁,最大搭设高度为16.5m,均小于允许最大搭设
高度,故满足要求。
2、脚手架立杆整体稳定验算:
考虑风荷载,按公式4-4-5进行验收:
N/ΦA+M/BA1=KAKnf
①求N值:n1=9,则:(结构施工)
N=1.2(n1cx1+NGK2)+1.4NQK
=1.2×(9×0.442+3.215)+1.4×6.978
=18.4KN
(装修施工)
N=21.65KN
②计算ф值:
由b=1.20m,h1=3h=5.04m/,计算λx:
λx=2H1/b=9
由b=1.20m,h1=3h,查表4-4-9得:μ=22.4
∴λox=μλx=201.6,查表4-4-7得:
ф=0.178
③、计算风压标准值:
Wk=0.71aфμsμzWo其中:
ф=An/Aw=1.69/2.70=0.626
查表5-6得:μs=1.0则μs=0.626
由《建筑结构荷载规范》表6.2.1中查得μz=1.2则有:Wk=0.173KN/m2
④、作用于格构式压杆风载q:
q=1.4LWk=1.4×1.5×0.173=0.363KN/m2
⑤、风荷载产生弯矩值:
M=qH12/8=0.363×5.42/8=1.32KN/m2
⑥、将以上数据代入式:
N/ФA+M/ba1≤KAKHf
其中:A1=489mm2,b=1.20m
KA=0.85,KH=0.8
(结构施工)
18.4×103/0.178×489×2+1.32×106/1200×489×2=106.8N/mm2≤0.85×0.8×205=139.4N/mm2(安全)
(装修施工)
21.65×103/0.178×489×2+1.32×106/1200×489×2=125.5N/mm2<0.85×0.8×205=139.4N/mm2(安全)
3、脚手架与建筑物结构的连接计算:
①、连墙点抗风强度验算:
风荷载对每个连墙点产生拉力或压力:
Nt(Nc)=1.4HALAWk=1.4×5.4×4.5×0.173=5.89KN
一个扣件抗滑能力设计值为6.0KN,大于5.89KN,故安全。
②、连接件抗压,抗拉强度计算:
б=Nt/An≤0.8f
式中:Nt
5.89KNAn=489mm2f=205Nmm2
б=5890/489=12.04N/mm2,0.8f=174.25N/mm2(安全)
4、脚手板计算:
①、脚手板支撑在小横杆上,按两跨连续梁考虑,作用在脚手板上的荷载,包括脚手板自
重,活荷载,风荷载等,按均布荷载考虑。
②、脚手板支承力及挠度验算:
计算简图如右:
①荷载统计:
恒载:脚手板重查(建筑施工手册)
第三版第一册表5-14,由b=1.20m得
gk=0.3484KN/m
[结构施工用]:
施工荷载q1=3KN/m
[装修用]
施工荷载q2=2KN/m
②、脚手板截面最大弯矩值:
a.脚手板自重产生的弯矩值
MGK=0.125gl2=0.125×0.3484×1.02=0.0436KN.m
b.施工荷载产生的弯矩值
[结构]MQK=0.125ql2=0.125×3.0×1.02=0.375KN.m
[装修]MQK=0.125ql2=0.125×2.0×1.0=0.25KN.m
木脚手板毛抵抗矩:
W=1/6bh2=1/6×1.2×52=500cm2
r′m-材料强度附加分项系数。套《建筑施工手册》第三版第一册表5-5得:r′m=1.1705
f-木脚手板抗弯设计强度。查《建筑施工手册》第三版第一册表5-25得:f=1.8N/mm2
f/r′m=1.8N/mm2
[结构]
1.1/500×103×(0.0436×106+1.15×0.375×106)=1.045N/mm2<1.5378N/mm2
(满足)
[装修]
1.1/500×103×(0.0436+1.15×0.25×106)=0.728N/mm2<1.5378N/mm2(满足)
③、挠度验收
应满足下公式:W=0.521ql4/100EL
查《建筑施工手册》第三版第一册表2-12式中:
脚手板强度取0.75
E—脚手板弹性模量,查表5-25得:E=1000N/mm2
Ix—脚手板截面惯性矩。
Ix=1/12bh3=1/12×1.2×0.053=12.5×10-6m4
[W]-允许挠度为1/150
代入公式:
[结构]
W=-允许挠度为1/150
代入公式:
[结构]
W=0.521×3.0×7504/100×1000×121.5×106=0.004mm<750/1540=500mm(满足)
5、小横杆验算:
小横杆间距C=0.75
计算简图如右:
①、强度计算:
因为q恒所占比重较小,因此,可偏于安全简化,
按下式计算Mmax:
Mmax=(q活+q恒)b2/8=qb2/2
q=1.2(GkC+gk)+1.4KQQMC
式中:Gk-脚手板自重查表4-4-20得Gk=0.30KN/m2
C-小横杆间距C=0.75m
gs-钢管单位长度自重查表4-4-18得gk=38N/m
KQ-施工活荷载不均匀分布系数取KQ=1.26
QK-施工荷载标准值:QK=3.0KN/m2(结构);QK=2.0KN
б-Mmax/Wn
Wn-小横杆截面抵抗矩,由钢管规格φ=48×3.5查表4-4-17得:Wn=5078mm2则
(结构施工) q=4095.6N/m
Mmax=4095.6×1.22=737Nm
则б=Mmax/Wn=/5078=145N/mm2
(安全)
(装修施工) q=2835N/m
Mmax=510.3Nm
б=/5078=100.5N/mm2
(安全)
②、变形计算:
W/b=5qb3/384EL
其中:E-钢管材料弹性模量,查表3-4-17得:
E=2.06×105N/mm2
I-钢管截面惯性矩,查表3-4-17得:
I=mm2
(结构施工)
W/b=1/290<1/150(安全)
(装修施工)
W/b=1/400<1/150(安全)
6、大横杆计算:
①、在横杆强度验算:
大横杆强度计算近似地按下图进行计算,图中F为小横杆与大横杆交点处支座及力最大值。
(结构施工)
F=bq/2=1.2×4095.62+0.2×4095.6=3276.5N
(装修施工)
F=1.2×3835/2+0.2×2835=2268N
因为活荷载约占90%,因此要近似全按活活荷载考虑。
(结构施工) Mmax=0.213FL
=0.213×3276.5×1.5=1046.8Nm
则:б=Mmax/Wn=1046.8/5078=206N/mm2≤205N/mm2
(安全)
(装修施工) Mmax=0.213×2268×1.5=724.63Nm
则:б=724.63/5078=2143N/mm<205N/mm2(安全)
②、变形计算:
W/b=1.615FI2/100EL
(结构施工) W/b=1/213<1/150(安全)
(装修施工) W/b=1/303<1/150(安全)
7、悬挑梁强度、挠度验算:
①、计算简图及计算参数:
选用18号工字钢作悬挑负梁,工字负截面特性:
截面积30.62理论重量
24.1lkg/m,I=1660cm4,W=185cm3,I/S=15.4cm,t=6.5mm
悬挑梁有关数据:计算简图如上
悬挑梁有关数据:计算简图如上
图m=1.4m,m1=1.5m,1.5×1.4=2.1m,λ=m/1=0.667,λ1=0.095,由脚手架传来载为N:
(结构施工) N=18.4KN
(装修施工) N=21.65KN
②、钢梁抗弯强度验算:
查表得rx=1.05wnx=185×103mm3并由《施工手册》第三版第一册表5-31得:
M=N(m+m1)-qm2/2б=M/rxWnx
(结构施工) M=18.4×(1.4+0.2)-0.24×1.42/2
=29.56KNm
则:б=152.2N/mm2<f=315N/mm2(安全)
(装修施工) M=-21.56×(1.4+0.2)-0.24×1.42/2
=29.56KNm
则:б=152.2N/mm2<f=315N/mm2(安全)
(装修施工) M=-21.56×(1.4+0.2)-0.24×1.42/2
=-34.88KNm
则:б=179.5N/mm2<315N/mm2(安全)
③、钢梁抗弯强度计算:
由《施工手册》第三版第一册表5-31得:
V=-(2N+qm)τ=VS/It 式中:E-弹性模量,查表得E=
将以上数据代入,则:
(结构施工)
(装修施工)
④、钢梁挠度验算:
由《施工手册》第三版每一册表5-31得:
8、预埋铁件计算:
由《施工手册》第三版第一册5-31知:支座及力R:
则:
(结构施工)
(装修施工)
预埋件采用φ16钢筋制作,截面积为
①、强度验算:
(结构施工)
(装修施工)
(安全)
②、抗模力验算:
N-砼的握衰力
则:
(结构施工)
N=∏×162×25×2=40.19KN
KG/2=4×13.88×103/2=27.76KN<N(安全)
(装修施工)
KG/2=4×16.5×103/2=33.0KN<N(安全)
③、局部承压验算:
局部承压验算按下式计算:
б=GQ/bd≤fcd
式中:K-动力系数K=1.5
Q-每个吊环所承担的力
b-吊钩宽度100mm
d-吊环填径16mm
fcd-钢材局部承压强度设计值215N/mm2
(结构施工)б=13N/mm2<fcd(安全)
(装修施工)б=15.47N/mm2<fcd(安全)
脚手架搭设高度为25米属于编制专项施工方案。
1、施工单位应在脚手架施工前编制脚手架施工专项方案,专项方案应有针对性,能有效地指导施工,明确安全技术措施。其主要内容应包括:
(1)工程概况:工程项目的规模、相关单位的名称情况、计划开竣工日期等。
(2)编制依据:相关法律、法规、规范性文件、标准、规范及图纸(国标图集)、施工组织设计等。
(3)计算书及相关图纸:应有设计计算书及卸荷方法详图,绘制架体与建筑物拉结详图、现场杆件立面、平面布置图,及剖面图、节点详图,并说明脚手架基础做法。
(4)施工计划:包括施工进度计划、材料与设备计划。
(5)施工工艺技术:技术参数、工艺流程、施工方法、检查验收等。
(6)施工安全保证措施:组织保障、技术措施、应急预案、监测监控等。
(7)劳动力计划:专职安全生产管理人员、特种作业人员等。
2、悬挑式脚手架专项施工方案中应对挑梁、钢索、吊环、压环、预埋件、焊缝及建筑结构的承载能力进行计算。悬挑梁应作为悬臂结构计算,不得考虑钢丝绳对悬臂结构的受力。同时应考虑压环破坏时钢丝绳作为受力构件进行验算。
3、专项方案应当由施工单位技术部门组织本单位施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员进行审核。经审核合格的,由施工单位技术负责人审批签
字。实行施工总承包的,专项方案应当由总承包单位技术负责人及相关专业承包单位技术负责人审批签字。经施工单位审批合格后报监理单位,由项目总监理工程师
审批签字。合格后方可按此专项方案进行现场施工。
4、搭设高度50m及以上落地式钢管脚手架、架体高度20m及以上的悬挑式脚手架和提升高度150m及以上的附着式整体和分片提升脚手架工程的专项方案应当由施工单位组织召开专家论证会。实行施工总承包的,由施工总承包单位组织召开专家论证会。
5、施工单位应当严格按照专项方案组织施工,不得擅自修改、调整专项方案。如因设计、结构、外部环境等因素发生变化确需要调整的,修改后的专项方案应按3条重新审核审批。需要专家论证的,应当重新组织专家进行论证。
先算恒载;2脚手板、悬挑于结构边上这一部分脚手板等受力;2算得):立杆、大横杆、恒叠加乘以分项系数);2算(因为是分内外排的),活载就好算了按照规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》或《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》取活荷载值、脚手板按照力学中简支梁的支座反力求出分别作用于内排和外排的重量。最后将求出的标准值乘以活、恒的分项系数得出设计值(这是活、小横杆按147、防护竹笆等都是外排架体受力的,二内排主要是147,当然还有其他的就看你们在搭设时所用的东西了,因为剪刀撑计算书都是在分内外排分别计算的、防护网,然后求出分别在内外排的值(和脚手板一样的算法),最好按照规范的计算项进行计算、踢脚板,这样就可以按照规范进行验算了。
荷载计算:
(1)垂直荷载的传递路线:
施工荷载→钢脚手板→小横杆→大横杆→通过扣件抗剪→立杆简易桁架→悬挑工字钢。
(2)荷载取值:
①结构施工用脚手架施工活荷载标准值取为:qk=3.0KN/m2。
②作用于外架的风荷载标准值:(见高层建筑施工手册公式4-4-1)
ω= 0.75β2μzμstwω0
其中,ω0——基本风压值,取0.50KN/m2
β2——风振系数,取1.0。
μz——风压高度变化系数,取1.72。
μstw——风压体型系数,查表得0.2496。
∴ω= 0.75×1×1.72×0.2496×0.5= 0.161(KN/m2)
③恒载
钢脚手板自重245 N/ m2
钢管自重3.82 kg/m
扣件自重9.8 N/个
(3)荷载分项系数的选择:
永久荷载的分项系数,采用1.20。
可变荷载的分项系数,采用1.40。
脚手架验算。
①小横杆验算:
小横杆受力按简支梁计算,其上承受施工荷载,钢脚手板荷载,小横杆自重。同时,由悬挑架设计可知小横杆间距500。则荷载组合值为:
q= 1.2×(3.82×9.8×10-3+0.245×0.5)+1.4×3.0×0.5= 2.36 KN/m
跨中弯矩为:M=—— ql2=——×2.36×1.052= 0.33KNm
M 0.33×106
小横杆受弯应力为:б=—=————=64.96 N/mm2<[б]=205N/mm2
W 5.08×103
符合要求。
1 1
其支座反力为:N=—— ql=——×2.36×1.2= 1.42KN
2 2
②大横杆验算:
大横杆受力按三跨连续梁考虑,其上承受小横杆传来压力及自重。且大横杆间距为1.5m。
由小横杆传来压力产生的最大弯矩为:
M1= 0.311×N×1.5= 0.311×1.42×1.5= 0.662KNm
由大横杆自重产生的最大弯矩为:
M2= 0.117ql2= 0.117×3.82×10-3×1.502= 0.001KNm
M1+ M2(0.662+0001)×106
则:б=———=—————————= 130.52 N/mm2<[б]=205N/mm2
W 5.08×103
符合要求。
③立杆验算:
立杆设计由稳定计算控制,脚手架的稳定计算必须计算其结构的整体稳定及单杆的局部稳定。
计算脚手架的整体稳定及单杆局部稳定时,其强度设计值应乘以相应的调整系数KHKA,其中KH为与脚手架的高度有关的调整系数,取
1 1
KH=———=————= 0.781;
1+ H 1+ 28
————
100 100
KA为与立杆截面有关的调整系数,当脚手架内、外排立杆均采用单根钢管时,取KA= 0.85。
a.整体稳定验算:
脚手架的整体稳定按轴心受力格构成压杆计算,当考虑风荷载时,需满足如下公式的要求:
N M
——=———≤ KAKH[б]
ΨA bA
其中,N——格构式压杆的轴心压力。由立杆纵距1.5m;外架步距1.8m,查《高层建筑施工手册》表4—4—4得脚手架自重产生的轴力NGK1=0.442KN。由立杆横距1.02m;立杆纵距1.5m;脚手架铺设层数六层,查《高层建筑施工手册》表4—4—5得脚手架附件及物品重产生的轴力NGK2=4.185KN。由立杆横距1.02m;立杆纵距1.5m;均布施工荷载3.0KN/m2,查《高层建筑施工手册》表4—4—6得一个纵距内的脚手架施工、荷载标准值产生的轴力NQK=6.30×2=12.60KN。则:N=1.2(n1NGK1+ NGK2)+ 1.4NQK
28
=1.2×〔——× 0.442+ 4.185〕+ 1.4×12.60= 30.93KN
1.8
M——风荷载作用对格构成压杆产生的弯矩,为:
Qh12 0.161×1.82
M=———=—————= 0.065KNm
8 8
Ψ——格构压杆的整体稳定系数,由换算长细比
λcx=μλx=25×10.28=257,查《高层建筑施工手册》表4—4—7得
ψ=0.242。
N M 30.93×103 0.065×106
则:——+——=————————+————————
ΨA bA 0.242×4.89×2×102 1050×4.89×2×102
= 130.68+ 0.0633= 130.74N/mm2
< KAKH[б]= 0.781×0.85×205= 136.13N/mm2
符合要求。
b.单杆局部稳定验算:
双排脚手架单杆局部稳定需满足如下公式要求:
N1
——+бM≤ KAKH[б]
Ψ1A1
N
其中, N1——单根立杆的轴心压力,取N1=——= 15.46KN。
2
Ψ1——立杆稳定系数,由λ1= h/I= 180/15= 120,查《高层建筑施工手册》表4—4—7得Ψ1= 0.452。
бM——操作层处水平杆对立杆偏心传力产生的附加应力。当施荷载取3000N/m2时,取бM= 55 N/mm2
N1 15.46×103
——+бM=————————+ 55
Ψ1A1 0.452×4.89×102
=124.95 N/mm2< KAKH[б]= 135.92 N/mm2
符合要求。
④连墙点抗风强度验算:
风荷载对每个连墙点产生的拉力或压力
Nt= 1.4H1L1ω= 1.4× 2.8× 6.0× 0.161= 3.79 KN
单个扣件连结的抗压或抗拉设计承载力为6KN/个,符合要求。
⑤高度验算:
由悬挑工字钢上的每段脚手架最大搭设高度,按《高层建筑施工手册》公式4—4—11计算:
H
HMAX≤————
1+ H
—— 100
KAΨAf-1.30(1.2NGK2+1.4NQK)
其中,H=—————————————?h
1.2NGK1
0.85×48.491-1.3(1.2×4.185+1.4×12.60)
=———————————————————?1.8= 39.91
1.2× 0.442
ΨAf由《高层建筑施工手册》表4—4—10查得为ΨAf= 48.491。
H 39.91
则:最大允许搭设高度HMAX=———=—————= 28.50 m>28 m
1+ H 1+ 39.91
—————
100 100
符合要求。
⑥分段卸荷措施:
分段卸载措施采用斜拉钢丝绳的方法,起步架卸载一次,每隔五层卸载一次,卸载高度为2.8×5=14.0m,符合搭设高度要求。下面验算钢丝绳的强度要求。
a.所卸荷载,应考虑架子的全部荷载由卸载点承受,本工程的每个纵距,共有4个斜拉点,每个吊点所承受荷载P1为:
N 30.93
P1=——× KX=———× 1.5= 11.60 KN
4 4
式中KX为荷载不均匀系数,取为1.5。
b.计算简图确定,钢丝绳内力计算。
计算简图如下图所示
2.82+ 1.352
则:TAO= P1×——————= 1.11P1= 12.88 KN
2.8
1.35
TAB=- P1×————=- 0.48P1=- 5.57 KN
2.8
2.82+ 0.32
TBO= P1×——————= 1.006P1= 11.67 KN
2.8
0.30
TBC=-〔P1×———+ TAB〕=- 6.81 KN
2.8
c.验算钢丝绳抗拉强度:
由上计算可知,钢丝绳的计算拉力取为:PX= 12.88 KN
考虑钢丝绳受力不均匀的钢丝破断拉力换算系数,从《高层建筑施工手册》表4—4—13查得,为α= 0.85。
取钢丝绳使用的安全系数,查《高层建筑施工手册》表4—4—24得
K= 8。采用6×19,绳芯1钢丝绳。
KPx 8×12.88
Pg=——=—————= 121.22 KN
α 0.85
选用Φ15.5,Pg= 125.0 KN> 121.22 KN。
选择与钢丝绳配套使用的卡环,号码为2.7号,安全荷重为27 KN> 12.88 KN,符合要求。
d.计算工程结构上的预埋吊环:
根据《砼结构设计规范》规定,吊环采用一级钢制作,吊环埋入深度不应小于30d,并应焊接或绑扎钩住结构主筋,每个吊环可按两个截面计算。
则:吊环钢筋截面积
2PX 12.88×2
Ag=———=————× 1000= 61.33 mm2
2×210 420
选用3Φ8,Ag= 151 mm2> 61.33 mm2。
符合要求。
e.验算吊点处扣件抗滑承载能力:
吊点处水平方向分力最大值TBC= 6.81 KN,垂直方向分力最值为11.60KN,都只需两个扣件即可满足要求,搭设的外架在吊点处已有两个扣件,符合要求。
5、脚手架承重结构计算:
①由于本工程为剪力墙结构,结构上不允许将工字钢穿设在结构暗柱上,导致工字钢间距不均匀,为了便于调节立杆间距保持外架美观,则采用制作简易钢管桁架落在工字钢上的办法。(详见方案)
由此,需验算钢管桁架的承受能力。
考虑最不利情况,计算简图如下:F= 15.46KN。
由此计算而得的杆件内力及工字钢反力如下图所示:
由此,需计算压杆的稳定设计荷载。
考虑由于施工原因,对杆件会形成初偏心30mm,形成压弯受力杆,钢管受力按压弯失稳计算。其设计荷载应满足下列要求:
NβmMX
——+————————≤ [б]m
N
ΨA WX〔1-0.8——〕
NEX
1 1
两端铰支,l0=——l=——× 0.92+0.752= 0.59 m,
2 2
l0 590
则λ=——=——= 37.34,
i 15.8
查钢结构设计规范得:Ψ= 0.948。
等效弯矩系数取:βmx= 1.0。
截面塑性发展系数数:γx= 1.15。
π2×2.06×105×4.89×102
欧拉临界力:NEX=π2EA/λ2=———————————= 713.60KN。
37.342
则有:
N 1.0×30×N
———————+———————————————= 205。
N
0.929×4.89×102 1.15×5.08×103〔1-0.8×———〕
解得荷载设计值为:N= 28.11 KN
符合要求。
②承重工字钢验算:
计算模型
不考虑工字钢的自重荷载,仅考虑外架传递荷载,简化模型如上图:
仅考虑工字钢的自重荷载,简化模型如下图:
荷载计算
由以上计算可知:F1= F2= 15.46KN
1.2×24.14×9.8
工字钢自重荷载q=———————= 0.284 KN/m
1000
b.内力计算:
A点是弯矩、剪力最不利用点。
不考虑工字钢自重荷载,考虑外加传递荷载。
MA架= F1× L1+ F2× L2= 15.46×1.36+ 15.46×0.3=25.51 KNM
QA架= F1+ F2= 15.46+ 15.46= 30.92 KW
仅考虑工字钢自重荷载。
1 1
MA工=— ql2=—× 0.284×1.42= 0.278 KNm
2 2
QA工= ql= 0.284×1.4= 0.40 KN
综合考虑。
MA= MA架+ MA工= 25.51+0.278= 25.79 KNm
Q= QA架+ QA工= 30.92+0.4= 31.32 KN
强度验算。
MA 25.79×102
б=——=—————= 139.09 N/mm2< [б] m= 215 N/mm2
WX 185.4×103
QA?SX 31.32×103×106.5×103
τ=———=—————————= 30.75 N/mm2< [б] V= 125 N/mm2
IXtw 1669×104×6.5
满足要求。
d.锚固抗拔筋验算:
由以上计算可知,F1= F2= 15.46KN,q= 0.284 KN/m,则锚固点的抗拔力为:
1.42 1.52
F1×(1.05+0.3)+ F2× 0.3+ q×——- q×——
2 2
FB=—————————————————————————= 16.88 KN
1.5
同时,此抗拔筋按锚固拉环考虑,拉应力不应大于50N/mm2,则抗拔筋截面积为:
FB 16.98×103
Ag=———=—————= 169.80 mm2,符合要求。
2×50 2×50
采用Φ25钢筋,Ag= 490.9 mm2>169.80 mm2符合要求。
脚手架
脚手架(scaffold)指施工现场为工人操作并解决垂直和水平运输而搭设的各种支架。建筑界的通用术语,指建筑工地上用在外墙、内部装修或层高较高无法直接施工的地方。主要为了施工人员上下干活或外围安全网围护及高空安装构件等,说白了就是搭架子,脚手架制作材料通常有:竹、木、钢管或合成材料等。有些工程也用脚手架当模板使用,此外在广告业、市政、交通路桥、矿山等部门也广泛被使用。
中国现在使用的用钢管材料制作的脚手架有扣件式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架、承插式钢管脚手架、门式脚手架,还有各式各样的里脚手架、挂挑脚手架以及其它钢管材料脚手架。从其材料和构造情况来着手,并可将其大致划分如下:
按杆件的材料划分
1)单一规格钢管的脚手架。它只使用一种规格的钢管,如扣件式钢管脚手架,只使用Ф48.3×3.5的电焊钢管。
2)多种规格钢管组合的脚手架。它由两种以上的不同规格的钢管构成,如门式脚手架。
3)以钢管为主的脚手架。即以钢管为主,并辅以其它型钢杆件所构成的脚手架,如设有槽钢顶托或底座的里脚手架,有连接钢板的挑脚手架等。碗扣式钢管脚手架当采用钢管横杆时,为“单一钢管的脚手架”;当采用型钢搭边横杆时,为“以钢管为主的脚手架”
按横杆与立杆之间的传递垂直力的方式划分
1)靠接触面摩擦作用传力。即靠节点处的接触面压紧后的摩擦反力来支承横杆荷载并将其传给立杆,如扣件的作用,通过上紧螺栓的正压力产生摩擦力;
2)靠焊缝传力。大多数横杆与立杆的承插联结就是采用这种方式,门架也属于这种方式;
3)直接承压传力。这种方式多见于横杆搁置在立杆顶端的里脚手架;
4)靠销杆抗剪传力。即用销杆穿过横杆的立式联结板和立杆的孔洞实现联结、销杆双面受剪力作用。这种方法在横杆和立杆的联结中已不多见。
此外,在立杆与立杆的联结中,也有3种传力方式:
1)承插对接的支承传力。即上下立杆对接,采用连接棒或承插管来确保对接的良好状态;
2)销杆连接的销杆抗剪传力;
3)螺扣连接的啮合传力。即内管的外螺纹与外(套)管的内螺纹啮合传力。其中后两种传力方式多用于调节高度要求的立杆连接中。
按连结部件的固着方式和装设位置划分
1)定距连接:即联结焊件在杆件上的定距设置,杆件长度定型,联结点间距定型;
2)不定距连结:即联结件为单设件,通过上紧螺栓可夹持在杆件的任何部位上。
按工人固定结点的作业方式划分
1)插入打紧;
2)拧紧螺栓。
主要特点
不同类型的工程施工选用不同用途的脚手架和模板支架。目前,桥梁支撑架使用碗扣脚手架的居多,也有使用门式脚手架的。主体结构施工落地脚手架使用扣件脚手架的居多,脚手架立杆的纵距一般为1.2~1.8m;横距一般为0.9~1.5m。
一、脚手架面积的计算,均按其投影面积计算脚手架面积。?
二、建筑物如有高、低跨(层)且檐口高度不在同一标准步距时,分别按高低跨(层)计算计算脚手架面积,分别套用相应项目执行。?
三、突出屋面的水箱间、电梯机房、楼梯间、闭路电视间、女儿墙等按搭设的脚手架,套用相应屋面檐口高度项目执行。?
四、依附建筑物的外走廊、檐廊、阳台挑出墙外宽度在1.5m以内者,利用外墙架,按里脚手架的80%计算脚手架;挑出宽度在1.5m以上者,按里脚手架计算。??
五、独立柱按周长增3.6m乘以柱高套用相应项目高度项目,柱高15m以内按单排计算,柱高15m以上按双排计算。?
六、砌筑里脚手架、按内墙垂直投影面积计算,不扣除门窗洞口的面积。?围墙砌筑架,按砌筑里脚手架项目执行,围墙脚手架以自然地面至围墙顶面高度乘以围墙中心线长度计算,不扣除围墙门所占的面积,?但独立门柱的砌筑脚手架亦不增加。围墙如建在斜坡上或各段高度不同时,应按各段围墙的垂直投影面积计算。?围墙高度超过3.6m时,如双面抹灰者,除按规定计算该架工以外,还可以增加一道抹灰架。??
七、满堂脚手架,按实际搭设的水平投影面积计算,不扣除附墙柱、柱所占的面积,?其基本层高以3.6m以上至5.2m为准。凡超过3.6m、在5.2m以内的天棚抹灰及装饰,?应计算满堂脚手架基本层;层高超过5.2m,每增加1.2m计算一个增加层,增加层的层数=(层高-5.2m)/1.2m按四舍五入取整数。利用满堂脚手架做内墙装饰按每100m2四周墙面垂直投影面积增加改架工1.28工日。??
八、浇灌运输道,仅适用于不能利用其他脚手架而必须塔设的工程,?架顶面宽度不小于2m才能计算。当架高低于1.5m时,按架高3m以内相应项目乘以系数0.65。浇灌运输道的长度,有施工组织设计或施工方案者,按施工组织设计或施工方案的规定计算。无规定者则按实际搭设的长度计算。
九、依附斜道和独立斜道均按座计算,其高度与外脚手架的高度相同。依附斜道或独立斜道座数,有施工组织设计或施工方案者,按施工组织设计或施工方案的规定计算。无规定者则按实际搭设座数计算。??
十、安全过道,按实际搭设的水平投影面积(架宽*架长)计算。?
十一、安全笆,按实际封闭的垂直投影面积计算。实际采用封闭材料与标准不符时,不作调整。
十二、斜挑式安全笆按实际搭设的(长×宽)斜面面积计算。?
十三、立挂安全网,按实际满挂的垂直投影面积计算。??
十四、烟囱、水塔脚手架按不同高度及不同直径以座计算,其直径按相应±0.000处外径计算。?
十五、倒锥形水塔、水箱,在地面架空预制,其四周外脚手架(包括斜道、卷扬机架在内),按相应的单项计算,高度以水箱顶面至地面的垂直高度为准。?
十六、钢网架高空拼装支承操作平台按网架水平投影的面积计算;高度以15m为准,超过或低于15m者按每增减 1.5m增减其用量。?
十七、挑脚手架,按塔设长度和层数以延长米计算??
十八、悬空脚手架,按搭设水平投影面积以平方米计算
扩展资料:
满堂脚手架又称作满堂红脚手架,是一种在水平方向满铺搭设脚手架的施工工艺,多用于施工人员施工通道等,不能作为建筑结构的支撑体系。满堂脚手架为高密度脚手架,相邻杆件的距离固定,压力传导均匀,因此也更加稳固。
外墙脚手架多少米高度要做专项方案
脚手架计算书最开始的荷载传递 求分析指导
满堂脚手架计算规则