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木脚手板应采用杉木或松木制作,其材质应符合现行国家标准《木结构设计规范》(GBJ5)中Ⅱ级材质的规定。
两端应各设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道。
3.安全通道结构及搭设
3.1安全通道结构
本安全通道采用横向承重结构体系钢管格构柱横向间距4米,纵向间距3米。
结构平面布置图如下图所示:
立杆布置示意图
第一道水平横杆(扫地杆)距立柱下端300mm,以上间距1500mm,顶部棚间距800mm。
主要采用400*400的格构柱做承重杆件,通道中部沿通道走向每3米设置两根单立杆,水平杆与格构柱拉通。
3.2安全通道构造要求
3.2.1立杆
在竖立杆时,用单支6m钢管,不得采用对接钢管,禁止使用弯曲钢管。
3.2.2水平杆
横向水平杆长度宜用整根钢管,纵向水平杆长度宜采用6米长钢管搭设,大横杆置于双排立柱内侧,与立杆必须用直角扣件扣紧。
水平杆连接采用搭接,搭接长度不小于1000mm,并用不少于三个旋转扣件等间距扣牢,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
水平杆杆接头与相邻立杆距离不大于立杆纵距的1/3。
同一水平和竖向相邻的两根水平杆的接头均应相互错开,不得出现在同一跨间内,相邻的水平间距部小于500mm。
3.2.3剪刀撑
剪刀撑与地面的倾角在45~60度之间,杆件搭接长度不小于1000mm,并用不少于三个旋转扣件等间距扣牢,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于200mm。
3.2.4排架斜杆
排架内斜杆与立杆连接,搭设时将斜杆的一头扣在立杆上,另一头扣在上层顶棚钢杆中部,中间与下层顶棚钢杆相交处也用扣件扣紧,间距1.5米。
3.2.5脚手板
脚手板纵向铺设,连接处应尽量选在承重排架处。
采用对接平铺,对接处下侧设两根纵向杆,脚手板外伸长度为130~150mm,脚手板下的纵向钢管间距不大于400mm。
3.3安全通道搭设及验收
3.3.1搭设顺序
搭设前的准备工作(材料准备、场地清理、安全技术交底等)→根据图示位置确定通道位置线→铺设木垫板放置横向扫地杆→根据立杆间距逐根竖立杆→安装第一道大纵向杆→安装第一道小纵向杆→安装第二道横杆→安装第二道大纵向杆→安装第二道小纵向杆→加设临时抛撑(上端与第二道横杆扣牢)→安装第一、二道之间斜杆→……→安装第四、五道横纵、杆(不设小纵向杆)→安装四、五道大纵向杆间竖向稳定杆并加设斜杆→搭设第二道木板并铺设密目网→搭设第一道木板并铺设密目网→加设两端剪刀撑→结构验收→张贴标语。
3.3.2搭设注意事项
因本通道是现场重要的施工和消防通道,故搭设要由工程部统一指挥,确定合适的搭设时间。
准备充足的人力物力在规定的时间内完成搭设。
搭设过程中两侧拉警戒线,并设专人看守,尽量避免有人通过。
若必须有人通过应由看管人员通知上方施工人员,待无隐患后才可通过。
通过时必须佩带安全帽,并注意头顶上方情况。
搭设之前对进场的钢管以及配件进行严格的检查,禁止使用不和规格和质量不合格的杆配件。
搭设前清扫现场,处理立柱下方垫木部分路面的突出及凹陷。
平整度应达到5mm/m。
通道的搭设必须统一交底后作业,必须统一指挥,严格按上述搭设程序进行。
通道应按“一”字形从一端开始并向另一端延伸搭设,搭设过程中随立随校正后予以固定。
剪力撑、斜杆等整体接结杆件应随搭设的架子及时设置。
木跳板应铺平、铺稳,并用14#铁丝绑扎固定,防止木跳板移动。
工人在架上进行搭设作业时,作业面上需铺设临时脚手板并固定,工人必须戴好安全帽和佩挂安全带,不得单人进行较重杆件和易失衡、脱手、碰接、滑跌等不安全作业。
在搭设过程不得随意改变通道结构,减少配件设置和对立杆、纵距作100mm以上的构架尺寸放大。
3.3.3安全通道的验收
钢管立柱下垫木放置完毕后,应由有关人员检查验收,合格后方可进行搭设。
.在搭设过程中,由安全员随时进行检查。
指出搭设过程中不符合要求部分并及时整改。
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》考核合格的专业架子工。
严禁无证上岗操作。
在脚手架搭设完成前,严禁拆除第一、二、三道纵向通长大横杆及临时抛撑。
待搭设完成并经过验收合格后方可拆除。
4.通道的安全措施
通道两侧采用旧模板全封闭,上、下两层棚顶脚手板上均设安全网。
并在棚顶外侧、四周用安全标语布包裹。
通道门口挂置“安全通道”示牌,并悬挂相应的安全警示牌。
5.成品保护
在使用中注意成品保护。
任何人严禁随意拆除结构杆件,破坏通道结构。
本通道仅为人行通道,通道上禁止用手推车拉货,一切车辆禁止驶通道。
塔吊调货时,通道四角派人看守,防止刮碰到通道立柱。
风雨后,及时组织人员对通道进行检查,若有损坏及时修缮。
6.安全生产与文明施工
通道搭设过程中四周拉警戒线,搭设通道的架子工必须持证上岗,按规定佩带安全帽、安全带。
搭设时派专人看守,防止人员通过,若必须通过时应有看护人员通知施工人员,待无安全隐患时方可允许人员通过,并必须佩带安全帽。
施工完毕后打扫现场垃圾,收回剩余剩余材料入库。
在通道出入口设标语牌。
禁止人员在通道内逗留,通道内严禁堆放任何物品,严禁在人行栈道上堆放钢管、扣件等较重物体。
7.架体受力验算
由于此安全通道仅作为人行通道,行人荷载按照0.5KN/m2考虑,为便于计算,将此荷载计入防护防护材料自重,即验算中将防护防护材料自重取值为1.0KN/m2。
计算书中规定防护棚开间方向为横向,进深方向为纵向,验算如下:
防护棚计算书
一、搭设参数
立杆纵距la(mm)
2600
立杆横距lb(mm)
3600
立杆步距h(mm)
1500
防护棚高度H(mm)
9000
防护层层数n
2
上下防护层间距h1(mm)
800
斜撑与立杆连接点到地面的距离h2(mm)
6000
顶层水平钢管搭设方式
钢管沿纵向搭设
水平钢管间距a(mm)
400
横向斜撑与顶层防护层连接点到立杆的距离l1(mm)
2000
纵向外侧防护布置方式
剪刀撑
钢管类型
Ф48×
3
扣件连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.8
立杆布置
格构柱
格构柱截面边长a1(mm)
立杆计算长度系数μ1
1.3
斜撑计算长度系数μ2
计算简图:
扣件钢管防护棚_正面图
扣件钢管防护棚_侧面图
二、荷载设计
防护层防护材料类型
脚手板
防护层防护材料自重标准值gk1(kN/m2)
1
栏杆与挡脚板类型
栏杆、木脚手板挡板
栏杆与挡脚板自重标准值gk2(kN/m)
0.14
纵向外侧防护荷载标准值gk3(kN/m)
0.2
高空坠落物最大荷载标准值Pk(kN)
三、纵向水平杆验算
钢管抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
钢管截面惯性矩I(mm4)
107800
钢管弹性模量E(N/mm2)
206000
钢管截面抵抗矩W(mm3)
4490
承载力使用极限状态
格构柱
q=1.2(gk1×
a+0.033)=1.2×
(1×
0.4+0.033)=0.52kN/m
p=1.4Pk=1.4×
1=1.4kN
正常使用极限状态
q1=gk1×
a+0.033=1×
0.4+0.033=0.433kN/m
p1=Pk=1kN
1、抗弯验算
Mmax=0.679kN·
m
σ=Mmax/W=0.679×
106/4490=151.297N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=8.403mm
[ν]=min[max{a1,la,l2-a1}/150,10]=min[max{400,2600,800-400}/150,10]=10mm
νmax≤[ν]
3、支座反力计算
Rmax=3.178kN
四、横向水平杆验算
格构柱:
F=1.2(gk1a+0.033)(la+a1)/2=1.2×
0.4+0.033)×
(2.6+0.4)/2=0.78kN
1=1.4kN
F1=(gk1a+0.033)(la+a1)/2=(1×
(2.6+0.4)/2=0.65kN
p1=Pk=1kN
计算简图如下:
σ=Mmax/W=0.619×
106/4490=137.939N/mm2≤[f]=205N/mm2
νmax=3.41mm≤[ν]=min[max(l1-a1,lb,a1)/150,10]=min[max(2000-400,3600,400)/150,10]=10mm
Rmax=4.146kN
五、扣件抗滑承载力验算
Rmax=4.146kN≤Rc=0.8×
8=6.4kN
六、斜撑稳定性验算
α1=arctan(l1/(H-h2))=arctan(2000/(9000-6000))=33.69°
第1层防护层传递给斜撑荷载计算
(1)横向斜撑验算
横向斜撑计算简图如下:
横向斜撑最大支座反力:
R2max=3.303kN
横向斜撑轴向力:
N21=R2max/cosα1=3.303/cos33.69°
=3.97kN
N=N21=3.97kN
斜撑自由长度:
h=h1/cosα1=0.8/cos33.69°
=0.961m
斜撑计算长度l0=kμ2h=1×
1.3×
0.961=1.25m
长细比λ=l0/i=1249.92/15.9=78.612≤250
轴心受压构件的稳定系数计算:
斜撑计算长度l0=kμ2h=1.155*1.300*0.961=1.444m
长细比λ=l0/i=1444/15.9=90.80
查《规范》JGJ130-2011表A.0.6得,φ=0.661
σ=N/(φA)=3969.66/(0.661×
424)=14.164N/mm2
σ≤[f]=205N/mm2
第2层防护层传递给斜撑荷载计算
R2max=2.662kN
N22=R2max/cosα1=2.662/cos33.69°
=3.199kN
N=N21+N22=7.169kN
h=(H-(n-1)h1-h2)/cosα1=(9-(2-1)×
0.8-6)/cos33.69°
=2.644m
2.644=3.437m
长细比λ=l0/i=3437.29/15.9=216.182≤250
斜撑计算长度l0=kμ2h=1.155*1.300*2.644=3.970m
长细比λ=l0/i=3970/15.9=249.69
查《规范》JGJ130-2011表A.0.6得,φ=0.118
σ=N/(φA)=7168.762/(0.118×
424)=143.284N/mm2
七、立杆稳定性验算
立杆截面回转半径i(mm)
15.9
立杆截面面积A(mm2)
424
立杆荷载计算
1、防护棚结构自重NG1k
钢管长度:
L=n[(la+a1)((lb+2a1)/a+1)/2+lb]+2(l12+(H-h2)2)0.5+4H=2×
[(2.6+0.4)×
((3.6+2×
0.4)/0.4+1)/2+3.6]+2×
(22+(9-6)2)0.5+4×
9=86.411m
扣件数量:
m=2n[((lb+2a1)/a-3)/2+1×
4]=2×
2×
[((3.6+2×
0.4)/0.4-3)/2+1×
4]=32个
NG1k=0.033L+0.015m=0.033×
86.41+0.015×
32=3.357kN
2、防护棚构配件自重NG2k
防护层防护材料自重标准值NG2k1=n×
gk1×
(la+a1)×
(lb+2a1)/2=2×
1×
(2.6+0.4)×
(3.6+2×
0.4)/2=13.2kN
栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2=gk2×
(la+a1)=0.14×
(2.6+0.4)=0.42kN
纵向外侧防护自重标准值NG2k3=gk3×
(la+a1)=0.2×
(2.6+0.4)=0.6kN
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=13.2+0.42+0.6=14.22kN
经计算得到,静荷载标准值:
NGk=NG1k+NG2k=3.357+14.22=17.577kN
3、冲击荷载标准值NQk
NQk=Pk=1kN
立杆荷载设计值:
N=1.2NGk+1.4NQk=1.2×
17.577+1.4×
1=22.493kN
立杆的稳定性验算
1、立杆长细比验算
立杆自由长度h取立杆步距1.5m
立杆计算长度l0=kμ1h=1×
1.5=1.95m
长细比λ=l0/i=1950/15.9=122.642≤210
立杆计算长度l0=kμ2h=1.155*1.300*1.500=2.252m
长细比λ=l0/i=2252/15.9=141.65
查《规范》JGJ130-2011表A.0.6得,φ=0.344
2、立杆稳定性验算
σ=N/4/(φA)=22492.988/4/(0.344×
424)=38.553N/mm2
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