钢管落地脚手架计算书.docx
- 文档编号:10137187
- 上传时间:2023-02-08
- 格式:DOCX
- 页数:37
- 大小:229.29KB
钢管落地脚手架计算书.docx
《钢管落地脚手架计算书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《钢管落地脚手架计算书.docx(37页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
钢管落地脚手架计算书
信达·首府16#楼工程
脚手架施工方案
第一章工程概况
信达.首府16楼工程;工程建设地点:
叶挺路特66;属于剪力墙结构;31层;建筑高度:
95.75m;标准层层高:
2.9m;总建筑面积:
28061.4平方米;总工期:
540天。
本工程由湖北信达(恩施市)房地产开发有限公司投资建设,广东中煦建设工程设计咨询有限公司设计,中南勘察设计院(湖北)有限责任公司地质勘察,广东天衡工程建设咨询监理有限公司监理,湖北鑫华建筑安装工程有限公司组织施工;由樊旭辉担任项目经理,干进军担任技术负责人。
第二章编制依据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)
2、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
3、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)4、
4、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。
5、《建筑施工安全检查评分标准》(JGJ59-99)
6、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)
7、本工程的施工图纸。
第三章搭设方案
一、搭设方案
本工程根据现场实际情况,脚手架将分段搭设:
第一段:
40m以下(十四层)采用落地式钢管脚手架搭设;
第二段:
40m~60m、60m~80m、80m~95.75m(十五至二十一层、二十一层至二十七层、二十七层至屋面)采用悬挑式钢管脚手架搭设。
二、材料要求
脚手架钢管采用Φ48mm壁厚3.5㎜;横向水平杆长度1.5—2M,其它杆长度为4—6M,且每根钢管最大质量不应大于25㎏,钢管应全涂防锈漆。
钢管尺寸和表面质量应符合下列规定:
新钢管应有质量合格证、质量检查报告;钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划痕。
钢管上禁止打眼。
扣件
扣件式钢管脚手架采用可锻铸铁制作的扣件,其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定;扣件不能有裂、气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷。
钢管与扣件接触良好,在螺栓拧紧扭矩达6.5NM时,不得发生破坏。
脚手板
脚手板采用由楠竹制作的3000×250㎜的竹串片板,厚度不小于50㎜,拼接螺丝直径不小于5㎜,且必须紧固。
凡虫蛀、枯脆、松散的竹脚手板不得使用。
连墙件
连墙件的材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235-A的规定。
经检验合格的构配件应按品种、规格分类,堆放整齐、平稳,堆放场地不得有积水。
应清除搭设场地杂物,平整搭设场地,并使排水畅通。
脚手架搭设前应将基础回填土夯实后浇筑C20砼,,应按要求放线定位,脚手架底座底面标高于自然地坪50㎜,要有排水措施。
三、搭设前的准备工作
1、本工程脚手架在搭设时,脚手架下端砼凝期达到后才能搭设。
2、提升架位置已确定好,外架子搭设后必须不遮挡提升架的操作视线。
3、外架搭设施工方案已批准,并由有关人员向作业人员作详细交底。
4、持证上岗人员防护准备充分。
定期体检,安全带、安全帽、防滑鞋等已配备。
四、搭设
脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步,每搭完一步脚手架后,应校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
1、底座
底座安放应符合下列规定:
垫板均应准确地放在定位线上;
垫板采用厚度不小于50㎜的木垫板。
2、立杆
根据现场实际,立杆搭设在经过C20砼进行硬化处理地基上,为防止脚手架经雨水浸泡地基沉降,在架外侧设一浅排水沟。
搭设立杆时,严格按施工平面布置图施工。
立杆纵向间距1.5m,横向间距1.0m,步距1.4m。
连墙杆横向每隔三跨,竖向每隔两步布置一根。
除以上应注意事项外,钢管脚手架按以下方式搭设:
立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其它各层各步接头必须采用对接扣件连接;相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内,且应符合下列规定:
两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500㎜;各接头中心至主接点的距离不宜大于步距的1/3。
搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至立杆端距离不应小于100㎜。
3、抛撑的设置
开始搭设立杆时,应每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙件安装稳固后,方可根据情况拆除。
4、连墙体的构造点
在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后,应立即设置连墙件。
连墙件将采用两种方式连接,一种采用在第一层梁上预埋件,在第二层柱用钢管抱柱形式进行连墙连接(如图)。
5、剪刀撑及横向斜撑
落地式脚手架剪刀撑及横向斜撑应符合下列规定:
扣件式钢管脚手架应沿全高设置剪刀撑。
架高在24m以下时,可沿脚手架长度间隔不大于15m设置;架高在24m以上时应沿脚手架全长连续设置剪刀撑,并应设置横向斜撑,横向斜撑由架底至架顶呈之字型连续布置,沿脚手架长度间隔6跨设置一道。
斜杆:
架高在24m以上时,按框格总数的1/3设置斜杆。
当脚手架高于4m时,还应沿脚手架每两步高度设置一道水平剪刀撑。
6、水平杆
扣件式钢管脚手架的主节点处必须设置横向水平杆,在脚手架使用期间严禁拆除。
单排脚手架横向水平杆插入墙内长度不应小于180㎜,纵向水平杆搭设应符合下列规定:
纵向水平杆宜设置在立杆内侧,其长度不宜小于3跨;
纵向水平杆接长采用对接扣件,也可采用搭接。
对接、搭接应符合下列规定:
A、纵向水平杆的对接扣件应交错布置各接头至最近主接点的距离不宜大于纵距的1/.3。
B、搭接长度不应小于1m,应等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100㎜。
C、纵向水平杆应作为横向水平杆的支座,用直角扣件固定在立杆上。
D、在封闭型脚手架的同一步中,纵向水平杆应四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。
7、横向水平杆搭设应符合下列规定:
主接点必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。
主接点处两个直角扣件的中心距不应大于150㎜。
作业层上非主节点处的横向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2。
双排脚手架横向水平杆的靠墙一端至装饰面的距离不应大于100㎜。
8、脚手架必须设置纵、横向扫地杆
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200㎜处的立杆上。
横向扫地杆也采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
当立杆基础不在同一高度时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m。
连墙件、剪刀撑、横向斜撑等的搭设应符合下列规定:
连墙件的强度、稳定性和连接强度应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJ18)、《钢结构设计规范》(GB17)、《混凝土结构设计规范》(GBJ10)等的规定。
剪刀撑与地面倾角宜为45º。
A、高度在24m以下的脚手架必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置;中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m。
高度在24m以上的脚手架应在外侧整个立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑;
B、剪刀撑、横向斜撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设,各底层斜杆下端均必须支承在垫块或垫板上。
扣件安装应符合下列规定:
10、扣件规格必须与钢管外径相同;
A、.螺栓拧紧力矩不应小于40NM,且不应大于65NM;
B、在主节点处固定纵向和横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件的中心点的相互距离不应大于150㎜;
对接扣件的开口应朝上或朝内。
11、安全网、密目网、栏杆、挡板的搭设
按规定在等一步脚手架处应铺设兜网,同时还应随施工的形象进度逐层铺设兜网。
安全网用于外脚手架的外侧,将脚手架封闭,形成一个安全空间。
也可用于外脚手架外侧伸出的斜张安全网,以阻挡人员或物体的坠落。
脚手架的外围应用密目网将脚手架外侧全部包满。
作业层、斜道的栏杆的搭设应符合下列规定:
A、栏杆和挡板均应搭设在外立杆的内侧;
B、上栏杆的上皮高度应为1.2m;
C、中栏杆应居中设置。
12、脚手板的铺设
脚手板的铺设应符合下列规定:
A、脚手板应满铺、离开墙面120-150㎜;
B、脚手板的探头应用直径3.2㎜的镀锌钢丝固定在支承杆件上;
C、在拐角、斜道平台口处的脚手板,应与横向水平杆可靠连接,防止滑动;
D、自顶层作业层的脚手板往下计,应每隔12m满铺一层脚手板。
12、防雷接地措施
设2根避雷针,避雷针采用φ10钢筋制作,长度为1m,设在外架四角脚手架立杆上,并将所有最小层的大横杆全部连接,形成避雷网络。
引下线采用φ6圆钢,将立杆与整幢建筑物框架柱主筋连成一体,接触处采用可靠焊接,焊完后再测试电阻,要求冲击接地电阻不大于30Ω。
五、拆除工作
1、拆除前的准备
拆除脚手架前的准备工作应符合下列规定:
应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求;
应根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施,经主管部门批准后方可实施;
应清除脚手架上的杂物及地面障碍物。
拆除脚手架时,应符合下列规定:
拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业;
连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架;分段拆除高差不应大于2步,如高差大于2步,应增设连墙件加固;
当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度(约6.5m)时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件;
当脚手架采取分段、分方面拆除时,对不拆除的脚手架两端,应先加设连墙件及横向斜杆加固。
3、卸料
各构配件严禁抛至地面;
运至地面的构配件应及时检查、整修与保养,并按品种、规格随时码堆存放。
六、安全管理
1、脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》(GB5036)等考核合格的专业架子工。
上岗人员应定期体检,合格方可上岗。
2、搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
3、脚手架的构配件质量与搭设质量,应按规定验收合格后方准使用。
4、作业层的施工荷载应符合设计要求,不得超载。
不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土等到固定在脚手架上;严禁悬挂超重设备。
5、当有六级及六级以上大风和雾、雨雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。
6、脚手架使用中,应定期检查杆件的设置的连接,连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求;地基是否有积水,底座是否松动,立杆是否悬空;扣件是否松动;脚手架的垂直度偏差;安全防护措施是否符合要求;是否超载。
其他主要技术与安全措施
减少偏心荷载:
将相邻步架的大横杆交替设于立杆的内、外侧,同样铺设脚后板以及多层作业时,应尽量使施工荷载内,外传递平衡,使偏心荷载转化为轴心荷载。
严格控制施工荷载,施工荷载不得大于2.0KN/㎡,且不得集中。
加强对构配件质量检验,不合格者不准使用。
人员要求:
持证上岗,必须戴安全帽,系安全带,穿防滑鞋。
分期进行质量检查。
基础施工完后,每搭完10米后,达设计高度后、操作层上加载后,严格按规定要求进行验收。
加强使用阶段的检查及保修,特别是在大雨大雪之后,主要检查地基、底座、立杆垂直度等。
使用阶段沉降观测:
在底部立杆处设水平村记,涂以红漆,由专人定期进行沉降跟踪观测。
在脚手架的使用期间严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆、扫地杆及连墙件。
不得在脚手架基础及相邻处进行挖掘作业,否则应采取安全措施。
在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。
搭拆脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。
第四章落地式脚手架计算书
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为40m,立杆采用单立杆;
搭设尺寸为:
横距Lb为1.05m,纵距La为1.5m,大小横杆的步距为1.4m;
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根;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
横杆与立杆连接方式为单扣件;
连墙件采用两步三跨,竖向间距2.8m,水平间距4.5m,采用扣件连接;
连墙件连接方式为单扣件;
2.活荷载参数
施工均布活荷载标准值:
2.000kN/m2;脚手架用途:
结构脚手架;
同时施工层数:
2层;
3.风荷载参数
本工程地处湖北恩施市,基本风压0.3kN/m2;
风荷载高度变化系数μz,计算连墙件强度时取0.92,风荷载体型系数μs为0.214;
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):
0.1459;
脚手板自重标准值(kN/m2):
0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):
0.140;
安全设施与安全网(kN/m2):
0.005;
脚手板类别:
竹串片脚手板;栏杆挡板类别:
竹串片脚手板挡板;
每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):
0.038;
脚手板铺设总层数:
28;
5.地基参数
地基土类型:
砂土;地基承载力标准值(kPa):
500.00;
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:
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.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值:
P1=0.038kN/m;
脚手板的自重标准值:
P2=0.35×1.05/(2+1)=0.122kN/m;
活荷载标准值:
Q=2×1.05/(2+1)=0.7kN/m;
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.038+1.2×0.122=0.193kN/m;
活荷载的设计值:
q2=1.4×0.7=0.98kN/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大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.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:
M1max=0.08q1l2+0.10q2l2
跨中最大弯距为M1max=0.08×0.193×1.52+0.10×0.98×1.52=0.255kN·m;
支座最大弯距计算公式如下:
M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.193×1.52-0.117×0.98×1.52=-0.301kN·m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.255×106,0.301×106)/5080=59.252N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为σ=59.252N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
3.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:
νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI
其中:
静荷载标准值:
q1=P1+P2=0.038+0.122=0.161kN/m;
活荷载标准值:
q2=Q=0.7kN/m;
最大挠度计算值为:
ν=0.677×0.161×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.7×15004/(100×2.06×105×121900)=1.617mm;
大横杆的最大挠度1.617mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm,满足要求!
三、小横杆的计算:
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.荷载值计算
大横杆的自重标准值:
p1=0.038×1.5=0.058kN;
脚手板的自重标准值:
P2=0.35×1.05×1.5/(2+1)=0.184kN;
活荷载标准值:
Q=2×1.05×1.5/(2+1)=1.050kN;
集中荷载的设计值:
P=1.2×(0.058+0.184)+1.4×1.05=1.76kN;
小横杆计算简图
2.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=ql2/8
Mqmax=1.2×0.038×1.052/8=0.006kN·m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=Pl/3
Mpmax=1.76×1.05/3=0.616kN·m;
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.622kN·m;
最大应力计算值σ=M/W=0.622×106/5080=122.484N/mm2;
小横杆的最大弯曲应力σ=122.484N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!
3.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:
νqmax=5ql4/384EI
νqmax=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900)=0.024mm;
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.184+1.05=1.291kN;
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:
νpmax=Pl(3l2-4l2/9)/72EI
νpmax=1291.35×1050×(3×10502-4×10502/9)/(72×2.06×105×121900)=2.113mm;
最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.024+2.113=2.137mm;
小横杆的最大挠度为2.137mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求!
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,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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN;
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=0.038×1.5×2/2=0.058kN;
小横杆的自重标准值:
P2=0.038×1.05/2=0.02kN;
脚手板的自重标准值:
P3=0.35×1.05×1.5/2=0.276kN;
活荷载标准值:
Q=2×1.05×1.5/2=1.575kN;
荷载的设计值:
R=1.2×(0.058+0.02+0.276)+1.4×1.575=2.629kN;
R<8.00kN,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:
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准值,为0.1459kN/m
NG1=[0.1459+(1.50×2/2)×0.038/1.40]×40.00=7.482kN;
(2)脚手板的自重标准值;采用竹串片脚手板,标准值为0.35kN/m2
NG2=0.35×28×1.5×(1.05+0.3)/2=9.922kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用竹串片脚手板挡板,标准值为0.14kN/m
NG3=0.14×28×1.5/2=2.94kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:
0.005kN/m2
NG4=0.005×1.5×40=0.3kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=20.644kN;
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=2×1.05×1.5×2/2=3.15kN;
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=1.2×20.644+1.4×3.15=29.183kN;
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:
σ=N/(φA)≤[f]
立杆的轴向压力设计值:
N=Nd=29.183kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得:
k=1.155;当验算杆件长细比时,取1.0;
计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得:
μ=1.5;
计算长度,由公式lo=k×μ×h确定:
l0=2.425m;
长细比Lo/i=154;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到:
φ=0.294;
立杆净截面面积:
A=4.89cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=5.08cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
σ=29183/(0.294×489)=202.99N/mm2;
立杆稳定性计算σ=202.99N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
七、最大搭设高度的计算:
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)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:
Hs=[φAf-(1.2NG2k+1.4ΣNQk)]/1.2Gk
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=13.163kN;
活荷载标准值:
NQ=3.15kN;
每米立杆承受的结构自重标准值:
Gk=0.146kN/m;
Hs=[0.294×4.89×10-4×205×103-(1.2×13.163+1.4×3.15)]/(1.2×0.146)=52.93m;
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)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]=Hs/(1+0.001Hs)
[H]=52.93/(1+0.001×52.93)=50.269m;
[H]=50.269和50比较取较小值。
经计算得到,脚手架搭设高度限值[H]=50m。
脚手架单立杆搭设高度为40m,小于[H],满足要求!
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
连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz=0.92,μs=0.214,ω0=0.3,
Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.3=0.041kN/m2;
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 钢管 落地 脚手架 计算