钢管外脚手架搭设方案钢管Word下载.docx
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1.2《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2013)
1.3《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
1.4《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
1.5《高空作业操作技术规程》(JGJ80-2016)
1.6国家行业标准《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)
2、工程概况及方案选择
本项目中1#车间建筑面积为8556.56㎡,建筑高度为17.6m,地上二层,研发车间建筑面积为11464.89㎡,建筑高度为27m,地下一层,地上二层、五层,结构形式均为框架结构,其中1#车间1层施工完开始搭设,并随结构向上而跟上搭设;
研发车间第一阶段同为1层施工完成开始搭设,并随结构向上而跟上搭设,第二阶段待二层屋面施工完成后开始搭设三层至五层;
脚手架的搭设进度,一般应高出施工面一步,使在操作面的施工人员有可靠的安全围护,又保证脚手架在搭设中的稳定。
主体工程和屋面工程施工阶段作为临边操作防护架,装饰装修阶段作为外墙工程操作架。
3、施工部署:
根据文明施工及安全要求,采用满挂密目式安全网(2000目),实行全封闭式施工。
脚手架立杆底座地面采用方木做垫撑。
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底座上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
内外立杆横向间距为1.05米,纵向间距1.8米,内立杆离墙0.25米,架体步高1.8米,内外立杆均设45度剪力撑。
4、施工准备:
4.1组织现场技术人员、脚手架班组长研究确定总体施工方案。
4.2组织预算人员估算材料需要量及用工量。
4.3施工现场将建筑物周边地面平整夯实。
4.4材料准备
4.4.1钢管
选用外径ф48,壁厚3.5mm的高频焊接钢管。
其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中的Q235-A级钢的规定。
有严重锈蚀、弯曲、压偏、损伤和裂纹者均不得使用。
钢管的长度应符合安全技术规范要求,横向水平杆长度大于2.20m,纵向水平杆长度大于5.6m,其它不大于6.5M。
每根钢管的最大重量不大于25kg,钢管在脚手架上所处的部位和所起的作用,可分为:
立杆、大横杆、栏杆、剪力撑、斜撑、抛撑。
4.4.2扣件
扣件式钢管脚手架所用可锻铸件制作的扣件,其材料应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定,注意脚手架所采用的扣件,不得发生破坏。
4.4.3连墙杆
建筑施工用脚手架的安全度,特别是外脚手架的安全度,很大程度取决于脚手架与建筑结构连接的牢固程度。
本工程连墙杆采用刚性连接,连接杆采用ф48钢管。
连墙杆的垂直间距不大于建筑物的层高,并不大于4m(两步)。
4.4.4其它:
a竹笆:
竹笆踢脚板与垫铺笆。
在每步1.2m高处做一道扶手,25-30mm高设一道踢脚板,在施工层及施工层上、下两层满铺竹笆片,并采用20号铁丝与大横杆绑扎牢固。
b安全密目网、平网:
使用当地建设行政部门推荐使用的2000目合格安全网。
脚手架的外表面满挂安全网,以防材料落伤人和高空操作人员坠落。
5、扣件式钢管脚手架设计计算
5.1脚手架工程材料的有关力学参数
钢管截面特征
规格
抗拉、抗压、
和抗弯强度设
计值fN/mm2
截面积A(mm2)
回转
半径ί˛(mm)
弹性模量E
(N/mm)
截面抵抗矩W(mm3)
惯性矩I(mm4)
48×
3.5mm
205
489
15.8
206000
5080
121900
5.2荷载标准值取定
作用于脚手架上的荷载可分为永久荷载(恒荷载)与可变荷载(活荷载)。
永久荷载(恒荷载)可分为:
脚手架结构自重,包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪力撑、横向斜撑和扣件等的自重;
构、配件自重,包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施的自重。
可变荷载(活荷载)可分为:
施工荷载,包括作业层上的人员、器具和材料的自重:
风荷载。
1)、永久荷载(恒截)
每米立杆承受的结构自重标准值:
g1k=0.1337KN/m
竹笆脚手架均布荷载标准值:
g2k=0.35KN/m
栏杆与竹笆挡脚自重标准值:
g3k=0.14KN/m
脚手架上吊挂的安全网等防护设施、重量很轻,可无略不计。
2)、可变荷载(活载)
施工均布活荷载标准值:
按装修脚手架取用q4k=2.0KN/M2。
作用于脚手架上的水平风荷载标准值,按下式计算:
ωk=0.7µ
z.µ
s.ωoo=0.7×
1.6×
1.3×
0.083×
0.4=0.048
µ
z——风压高度变化系数
s——脚手架风荷载体型系数,取1.3×
0.083
ωo——基本风压(KN/m2)运城地区取0.4KN/m2
5.3荷载效应组合:
计算项目
荷载效应组合
纵、横向水平杆强度与变形
永久荷载+施工均布活荷载
脚手架立杆稳定
永久荷载+0.85×
(施工均布活荷载+风荷载)
连墙件承载力
风荷载+5.0KN
5.4落地区钢管脚手架设计计算
5.4.1横向水平杆承载力计算(按简支梁计算)跨长L=1.05m
Mgk——脚手板自重标准值产生弯矩
Mqk——施工均布活荷载标准值产生弯矩
M=1.2Mgk+1.4Mqk=1.2×
1/8×
0.35×
1.05/2×
1.052+1.4×
2.0×
1.052=0.23KN-m
σ=M/W=0.23×
106/5.08×
103=45.3N/mm2<
[σ]=205N/mm2满足要求。
5.4.2纵向水平杆承载力计算(按三跨连续梁计算),跨长L=1.8mM=1.2Mgk+1.4Mqk=1.2×
0.08×
1.52+1.4×
1.52=0.3KN-m
σ=M/W=0.3×
103=59.1N/mm2<
由于荷载较小,纵横向水平变形均不作验算。
5.4.3纵横杆与立杆连接扣件的抗滑承载力验算。
R=(1.2g2k+1.4q4k)×
B×
L/2=3.64KN
R=(1.2×
0.05+1.4×
3.0)×
1.05×
1.5/2=3.64KN<
Rc=8KN满足要求。
5.4.4立杆稳定性计算
1、荷载计算
a、本工程脚手架按11#楼搭设高度23.30m进行验算。
(8#、9#楼参照11#楼进行搭设)
b、作用于脚手架上的水平负荷载标准值,按下式计算:
s.ωo
s——脚手架风荷载体型系数,µ
s=1.4φ=1.4×
0.089=0.1246
z——风压高度变化系数,查《建筑结构荷载规范》
高度(m)
5
10
15
20
30
40
50
60
70
z
0.54
0.71
0.84
0.94
1.11
1.24
1.36
1.46
1.55
并用插入法得23.30米为0.996
ωo——基本风压值为0.4KN/m2
s.ωo=0.7×
0.996×
0.1246×
0.4=0.0348KN/m2
Mwk=ωkιah2/10=0.0348*1.5*1.82/10=0.0169KN.m
Mw=0.85×
1.4×
0.0169=0.02KN.m
Mw/W=0.028×
103=5.512N/mm2
c、脚手架自重标准值产生的轴向Nglk
规范查得每米高脚手架自重产生及轴心压力标准值Gk=0.1248KN/m.
则26.85M脚手架自重产生轴心压力标准值为:
Ng1k=H×
Gk=26.85×
0.1248=3.354KN
d、构配件自重产生轴向力Ng2、3k
Ng2、3k=3×
g2、3k×
L/2=3×
0.16×
1.5/2=0.378KN
e、计算外立杆施工荷载标准值产生的轴向力总和Nqk
Nkqo=3×
1.5×
2/2=4.725KN
f、立杆稳定性计算:
组合风荷载时
N/φA+Mw/W≤ƒ
式中N−计算立杆段的轴向力设计值;
φ−轴心受压构件的稳定系数,根据长细比λ由规范附录C表C取值;
λ−长细比,λ=ιo/ί
ί−载面回转半径;
其值取1.58cm
A−立杆载面面积,其值取4.89cm2
MW−计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩;
W−载面模量;
其值取5.08cm3
f−钢材的抗压强度设计值;
其值取205N/mm2
立杆计算长度按下式计算:
ιo=kµ
h
式中k−计算长度附加系数,其值取1.155;
−考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,其值取1.50;
h−立杆步距,其值取1.8m;
ιo==1.155×
1.8=3.1185m=311.85cm
∴λ=ιo/ί=311.85/1.58=197.37查表得φ=0.185
N=1.2(Ng1k+Ng2k)+0.85×
Nqk
=1.2(3.35+0.378)+0.85×
4.725
=10.096KN
由风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw
N/φA+Mw/W=10096/0.185×
489+5.512=117.11N/mm2<
f=205N/mm2满足要求。
5.4.5连墙杆承载力计算
连墙件轴向力设计值(Aw为每个连墙杆的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,按二步三跨计算)
N1=N1w+No=1.4ωkAw+5=1.4×
0.0483×
3.60×
4.5+5=6.095KN
[N]=φA[f]=0.185×
4.89×
20.5=18.55KN>
N1=6.095KN满足要求。
5.4.6立杆地基承载力计算
立杆基础底面的平均压力满足下列的要求:
p≤ƒg
式中p−立杆基础底面的平均压力,p=N/A;
N−上部结构传至基础顶面的轴向力设计值;
A−基础底面面积,取垫板面积A=0.25m2
地基承载力设计值:
ƒg=kcfgk=0.4×
350=140KN/m2
kc——脚手架地基承载力调整系数回填土取0.4;
粘土取0.5。
fgk——地基承载力标准值,按《建筑地基基础设计规范》规定,砂土回填土取350KN/m2
P=N/A=10.096/0.25=40.38KN/m2
<
fg=140KN/m2
∴满足要求
综上所述,所设计脚手架钢管(ф48×
3.5)
满足要求
6、扣件式钢管脚手架的施工
6.1扣件式钢管脚手架的搭设顺序
基础夯实→放置纵向扫地杆→立柱→横向扫地杆→第一步纵向水平杆→第一步横向水平杆→连墙杆→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆
6.2脚手架的基础
着地搭设的建筑施工用脚手架,脚手架的自重及其上的施工荷载均由脚手架基础传至地基。
因此,要使脚手架保持
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