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31.3.纵向水平杆
3.1.3.1.纵向水平杆设于横向水平杆之下,在立柱内侧采用直角扣件与立杆扣紧。
3.1.3.2.纵向水平杆一般宜采用对接扣件连接,也可采用搭接,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小于500mm,并应避免设在纵向水平杆的跨中,搭接长度不应小于1m,并应等距设置了3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至杆端距离不小于100mm。
3.1.3.3.纵向水平杆长度不宜小于3跨,且不小于6m。
3.1.4.横向水平杆
3.1.4.1.每一主节点处必须设置一根横向水平杆,并采用直角扣件固定在纵向水平杆上,该杆轴线离主节点的距离不大于150mm,在双排架中靠墙一侧的外伸长度,不应大于500mm。
3.1.4.2.操作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,最大间距不应大于柱距的1/2。
3.1.4.3.单排架的横向水平杆一端应采用直角扣件固定在纵向水平杆上,另一端应插入墙内,插入长度不应小于180mm。
3.1.5.连墙件
3.1.5.1.连墙杆采用φ48×
3.5钢管,连墙杆与脚手架连接一般采用两个扣件(与外排立柱各扣一个)连墙杆采用螺栓或焊缝与由建筑物伸出的预埋件相连,根据本工程实际情况,连墙杆主要是采用与柱相连的方式,同时也充分利用结构中的预留孔洞、预埋件等(见图4)。
3.1.5.2.连墙件应均匀布置,优先采用花排,也可并排,连墙件宜靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300mm。
3.1.5.3.连墙件必须从底部第一根纵向水平杆处开始设置,当该处设置有困难时,应采用其它可靠措施固定。
3.1.5.4.一字型、开口型脚手架的两端必需设置连墙件,其垂直间距不应大于建筑物层高,并不超过4m。
3.1.5.5.当脚手架下部不能设连墙件时可采用抛撑,采用通长杆件与脚手架可靠连接,与地面的倾角应45°
~60°
之间,连接点中心距主节点的距离不大于300mm,抛撑在连墙件搭设后方可拆除。
3.1.5.6.连墙杆应呈水平并垂直于墙面设置,与脚手架连接的一端可稍为下斜,不许上翘。
3.1.6.支撑
3.1.6.1.双排脚手架应设剪刀撑与横向支承,单排脚手架应设剪刀撑.
3.1.6.2.剪刀撑的设置
3.1.6.2.1.每道剪刀撑跨越立柱的根数宜在5~7根之间,每道剪刀撑宽度不小于4跨,且不小于6m,斜杆与地面的倾角应45°
之间。
3.1.6.2.2.在脚手架外侧立面整个长度和高度内连续设置剪刀撑,斜杆的接头除顶层可以采用搭接处,其余各接头均须采用对接扣件连接。
3.1.6.2.3.斜杆用旋转扣件固定在与立杆相交的横向水平杆的伸出端或立柱上,旋转扣件中心线距主节点的距离不大于150mm。
3.1.6.3.横向支承的设置
3.1.6.3.1.横向支承的斜杆应1-2步内,由底至顶呈“之”字型连续布置,斜杆采用旋转扣件固定在与之相交的立柱或横向水平杆的伸出端上。
3.1.6.3.2.25m以下的封闭型双排脚手架不设横向支撑,以上部分两端设置横向支撑,中间每隔6跨设置一道。
3.1.6.3.3.一字型、开口型双排脚手架的两端均须设置横向支撑,中间每隔6跨设置一道。
3.1.7.斜道
3.1.7.1.本工程采用“之”字型形斜道,宽度不小于1m,坡度采用1:
3(高:
长),运料斜道宽度不小于1.5m,坡道采用1:
6,拐弯处设平台,宽度不小于斜道宽度,斜道两侧及平台外围均必须设置栏杆及挡脚板,拦杆高度为1.2m,挡脚板高度不小于150mm,运料斜道两侧,平台外围和端部设置连墙件,每两步加设水平斜杆,并设置剪刀撑和横向支撑。
3.1.7.2.斜道脚手板横铺时,应在横向水平杆上增设中间纵向支承斜杆,斜杆间距不大于500mm,顺铺时接头采用搭接,下面板头压住上面的板头,板头凸棱处应用三角木填顺,人行、运料斜道的脚手板上应每隔250-300mm设置一根防滑木条,木条厚度为20mm。
3.1.8脚手板、挡脚板、护拦、安全网
3.1.8.1.脚手架的操作面必须满铺木板,离墙面不大于20cm,不能有探头板、飞板,脚手板一般应平铺在三根横向水平杆上,当脚手板长度小于2m时,可采用二根横向水平杆,并将其两端可靠固定,以防倾翻。
3.1.8.2.脚手架下设水平安全网,板与板之间设双排小栏杆,间距不大于30cm,自顶层的操作层往下计,每隔12m满铺一层脚手板。
3.1.8.3.脚手架外侧采用全封闭安全网,安全网长6m,宽1.5m,作业面设两道护身拦和一道挡脚板,防护高度1.2m,下口封严扎网,各个立面设安全出入口,搭设安全通道,护头棚等防护措施。
3.2.卸荷措施
由于脚手架超高,虽经计算能满足立杆整体稳定性及单根局部稳定性要求,为安全起见,仍采用斜拉钢丝绳分层卸荷的措施,具体作法是设5层、10层两道卸荷,用Ф14钢丝绳与建筑物相连,负荷点要在建筑物上,可采用水平方向每隔3m至4m预留小洞,也可以利用各种预留洞、柱子等。
3.3.施工方法:
3.3.1.施工准备
3.3.1.1.单位工程各级负责人应按施工组织设计中有关脚手架的要求,逐级向架设和使用人员进行技术交底。
3.3.1.2.对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收,不合格的构配件不得使用。
经检查合格的构配件应按品种、规格分类,堆放整齐、平稳,场地不得有积水。
3.3.1.3.清除地面杂物,平整搭设场地,并使排水畅通。
3.3.2.搭设
3.3.2.1.搭设顺序:
放排距、柱距线铺设通长垫板(槽钢)放置纵向扫地杆职竖立杆
安装横向扫地杆第一步纵向水平杆第一步横向水平杆
安装连墙杆第二步纵向水平杆第二步横向水平杆设剪刀撑加钢丝绳卸荷铺脚手板拉水平网绑扎防护拦杆及挡脚板挂立网防护……
3.3.2.2搭设立柱的注意事项
3.3.2.2.1.相邻立柱的对接扣件不得在同一高度内,错开距离不小于500mm,
3.3.2.2.2.开始搭设立杆时,应每隔6跨设置一道根抛撑,直至连墙杆安装稳定后,方可根据情况拆除。
3.3.2.2.3.当搭至有连墙件的构造层时,搭设完该处的立柱,纵、横向水平杆后,应立即设置连墙件。
3.3.2.2.4.顶层立杆搭接长度及立柱顶端伸出建筑物高度符合3.1.2.的要求。
3.3.2.3.搭设纵、横向水平杆的注意事项
3.3.2.3.1.搭设纵、横向水平杆时,其构造应符合3.1.3和3.1.4的要求。
3.3.2.3.2.封闭型脚手架的同一步纵向水平杆必须四固交圈,用直角扣件与内、外角柱固定。
3.3.2.3.3.双排脚手架的横向水平杆靠墙一端至墙装饰面不大于100mm。
3.3.2.3.4.单排脚手架的横向水平板不应设在下列部位:
3.3.2.3.4.1.设计上不允许留脚手眼的部位。
3.3.2.3.4.2.与过梁成60°
角的三角形范围内。
3.3.2.3.4.3.宽度小于1m的窗间墙。
3.3.2.3.4.4.梁或梁垫下及其两侧各500mm范围内。
3.3.2.3.4.5.门窗洞口两侧300mm和转角处600mm范围内。
3.3.2.4.搭设连墙件、剪刀撑、横向支撑、抛撑等注意事项:
3.3.2.4.1.连墙件的构造应符合3.1.5的要求,当脚手架操作层高出连墙件二步时,应采取临时稳定措施,直到连墙件塔设完后方可拆除。
3.3.2.4.2.剪刀撑、横向支撑应随立柱,纵、横向水平杆等同步搭设。
剪刀撑,横向支承的构造应符合3.1.6的要求。
3.3.2.5.扣件安装注意事项:
3.3.2.5.1.扣件规格必须与钢管外径相同。
3.3.2.5.2.扣件螺栓拧紧力矩不应小于40N·
m,并不大于60N·
m。
3.3.2.5.3.主节点处,固定横向水平杆(纵向水平板),前刀撑、横向支撑等扣件的中心线距主节点的距离不大于150mm。
3.3.2.5.4.对接扣件的开口应朝上或朝内。
3.3.2.5.5.各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不小于100mm。
3.3.2.6.铺设脚手板的注意事项
3.3.2.6.1.应铺满、铺稳,靠墙一侧离墙面距离不大于150mm。
3.3.2.6.2.脚手板的探头应采用直径3.2mm(10#)镀锌钢丝固定在支承杆上。
3.3.2.6.3.在拐角,斜道平台处的脚手板,应与横向水平杆可靠连接,以防止滑动。
3.3.2.7.搭设拦杆,挡脚手板的注意事项:
3.3.2.7.1.栏杆、挡脚板应搭设在外排立柱的内侧。
3.3.2.7.2.上栏杆上皮高度1.2m,中栏杆居中设置。
3.3.2.7.3.挡脚板高度不小于150mm。
3.4.质量标准与检查验收
3.4.1.质量标准:
3.4.1.1.立杆垂直偏差:
3.4.1.1.1.搭设高度H≤25m时:
纵向偏差不大于H/200,且不大于100mm;
横向偏差不大于H/400,且不大于50mm。
3.4.1.1.2.搭设高度H>
25m时:
纵向偏差不大于H/400,且不大于100mm;
横向偏差不大于H/600,且不大于50mm。
3.4.1.2.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10mm。
3.4.1.3.脚手架的步距、立杆横距偏差不大于20mm;
立杆纵距偏差不大于50mm。
3.4.1.4.扣件紧固力宜在45~55n·
m范围内,不得低于45n·
m或高于60n·
3.4.1.5.连墙点的数量、位置要正确,连接牢固,无松动现象。
3.4.2.检查验收
本方案经项目部审批后要严格执行,要求逐段逐层由架子工长,质检员、安全员共同验收合格后,经安全负责人批准后方可正式投入使用。
3.5.脚手架拆除
3.5.1.准备工作
3.5.1.1.全面检查脚手架的扣件连接,连墙件,支撑体系是否符合安全要求。
3.5.1.2.根据检查结果,补充完善施工组织设计中的拆除顺序,经主管部门批准后方可实施。
3.5.1.3.拆除安全技术措施,应由单位工程负责人逐级进行技术交底。
3.5.1.4.清除脚手架上杂物及地面障碍物。
3.5.2.拆除要求:
3.5.2.1.拆除顺序应逐层由上而下进行,严禁上下同时作业。
3.5.2.2.所有连墙件应随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架,分段拆除高差不大于2步,如大于2步须增设连墙件加固。
3.5.2.3.当脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度时,应先在适当位置搭临时抛撑加固,后拆连墙件。
3.5.2.4.当脚手架采取分段分立面拆除时,对不拆除的脚手架两端设置连墙件和横向支撑加固。
3.5.3.卸料要求:
3.5.3.1.各构配件必须及时分段集中运至地面严禁抛扔。
3.5.3.2.运至地面的构配件及时检查整修与保养,并按品种,规格码放,置于干燥通风处,防止锈蚀。
3.6.安全措施和成品保护
3.6.1.所有操作人员必须持有效证件上岗,在拆除前必须进行书面安全技术交底。
3.6.2.拆除脚手架时操作人员必须戴上安全帽,系好合格的安全带穿好防滑鞋,严禁酒后操作。
3.6.3.拆除时在拆除部位下方设“危险禁区”的字样,设专人站岗,将所有能通入外脚手的孔、洞、窗口封严,以防人探视、行走发生意外。
3.6.4.拆除外脚手架时,若遇阴雨天、大风强对流天气等严禁操作。
3.6.5.在拆除外脚手架时,若拆大横杆,安全带系在立杆上,拆除立杆时,安全带系在水平大横杆上。
3.6.6.拆除脚手架的钢管,扣件时严禁抛、扔砸扣件,短钢管放至楼内要有专人接送,严禁从窗口扔钢管扣件,以防砸坏楼内地平。
3.6.7.拆除第一步脚架时,扣件钢管不允许抛仍到屋面已做防水层上,对已做完的防水层要加强保护。
3.6.8.拆除外脚手架时,对已做完的墙面面砖、铝合金窗框、干挂石材等,严禁磕、碰、撞、砸、刮;
外墙不允许有污染。
3.6.9.施工作业中禁止随意拆改各个部件,如必须要改动,须经主管部门领导审批,采取相应的弥补措施,并在作业完毕后及时予以恢复。
3.6.10.严格控制施工荷载,结构施工期间使用荷载不超过270Kg/m2,装饰不超过200Kg/m2,严禁在作业面堆放施工材料。
3.6.11.脚手架应做好接地措施,采用3根50×
5角铁(长1.5m)埋入地下。
再用1根40×
4扁钢引出与架体焊接,雷雨季节期间安全部门应及时督促电工作好高层脚手架的电阻遥测工作,保证接地电阻值不大于10Ω。
3.7.设计计算
脚手架总高45.5m,25m以下双立管,25m以上单立管,排距b=1.2m,立杆纵距l=1.2m,步距h=1.5m,脚手架内立杆距建筑物外墙皮距离b=0.35m,每四层满铺一层50mm厚木脚手板,
脚手架与建筑主体结构连接点的布置,其竖向间距H1=3.2m,水平距离L1=7.2m,钢管为Ф48×
3.5。
注:
本计算所用公式及有关数据资料均引自《高层建筑施工手册》
3.7.1.总体稳定性验算
按公式N/φA≤KAKHf进行验算:
3.7.1.1.求N值
由h=1.5m,l=1.2m查表得:
脚手架自重NGK1=0.38KN。
由b=1.2m,l=1.2m脚手板铺设层数三层查表得:
木脚手板重NGK2=1.43KN。
由于结构脚手架施工均布荷载标准值为3.0KN/m2,b=1.2m,l=1.2m,查表得:
施工荷载所产生的轴力NQK=5.48KN。
最底部压杆轴力最大,为最不利的截面:
先求下边双管部分,每一步一个纵距脚架自重为N′GK1
N′GK1=NGK1+2×
1.5×
0.0376+0.014×
4=0.55KN
(钢管自重)(杆件自重)
底层每根立杆所承担的轴心压力N:
双管n1=25/1.5=17n2=20.5/1.5=14
N=1.2(n1×
NGK1+n2×
N′GK1+NGK2)+1.4×
NQK
=1.2×
(17×
0.38+14×
0.55+14.3)+1.4×
5.48=26.38KN
3.7.1.2.求φ值:
φ——轴心压杆的稳定系数
由b=1.2H1=3.2m计算λx
λx=3.2/b/2=32./1.2/2=5.3
由b、H1查表得:
μ=31
∴λ0x=μ×
λx=5.3×
31=166.8
由λ0x=166.8查表得φ=0.285
3.7.1.3.验算整体稳定:
∵立杆采用双钢管
∴KA=0.7
计算高度调整系数KH,由于H=45.5>
25
∴KH=1/(1+H/100)=1/(1+45.5/100)=0.687
将N、φ、KH、KA代入公式得:
N/φA=26.38×
103/(0.285×
0.687×
102×
4)=47.06N/mm2
KA×
KH×
f=0.7×
205=98.58N/mm2>
47.06N/mm2
∴安全
3.7.1.4.验算单管立杆局部稳定性。
单管最不利位置为单管根部,即从顶部向下20.5m处的内立杆。
按公式:
N1/φ1A1+σM≤KAKHf验算
式中N1为最不利立杆的轴力
N1=1/2×
[1.2×
(n1NGK1+1.43×
2)+1.4×
5.48]
=1/2×
(14×
0.38+1.43×
=8.74N/mm2
λ1=h/i=1500/15.78=95.06查表得:
φ1=0.625
由于QK=2.8KN/m2
∴σM=35N/mm2
单根钢管截面面积:
A1=489mm2
由于计算部分为单管作立杆,所以KA=0.85
KH仍接前计算值,KH=0.687
将N1、φ1、A1、σM、KA、KH代入公式得:
N1/φ1A1+σM=8740/0.625×
489+35=28.6N/mm2
KAKHf=0.85×
205=119.7>
28.6N/mm2
3.7.2.验算连墙点的抗风强度
3.7.2.1.计算风压标准值:
由《建筑结构荷载规范》(GBJ9—87)并根据脚手架计算有关规定以0.75调整系数:
∴ω=0.75βzμzμSTWω0
根据脚手架计算有关规定:
取βz=1
μz——风压高度系数,根据架高45.5m城区C类
查(GBJ9—87)表6.2.1,Mz=1.55
μSTW——脚手架风压体型系数,查(GBJ9—87)表6.3.1.
μSTW=ФμS(1-η)n/(1-η)因为采用双排脚手架,n=2
∴μSTW=ФμS(1+η)
Ф——挡风系数,∵h=1.5l=1.2查表得:
Ф=0.121
根据(GBJ—87)表6.3.1.由
ω0d2=0.35×
0.0482=0.00081<
0.002得μs=1.2
ω0为工程地点基本风压,取ω0=0.35KN/M2
由Ф=0.121立杆纵距/立杆横距=1.5/1.2=1.25查GBJ9—87得:
η=1
∴μSTW=0.121×
1.2×
(1+1)=0.29
ω=0.75PEMEμSTWW0=0.75×
1×
1.55×
0.29×
0.35=0.118KN/m2
3.7.2.2.验算连墙点抗风强度
风荷作用对每个连墙点产生的推力或压力
N1=1.4H1L1W=1.4×
3.2×
7.2×
0.118=3.81KN
一个扣件的抗滑能力设计值为6.0KN,大于3.81KN
3.7.2.3.验算架子整体稳定
N/φA+M/BA1≤KAKHf先计算作用于格构式压杆的风荷载q
q=1.4lω=1.4×
0.118=0.198KN/m
M=q1H12/8=0.198×
3.22/8=0.245KN/m
M/bA1=0.245×
106/1200×
489×
2=0.22N/mm2
N/φA=47.06N/mm2
N/φA+M/bA1=47.06+0.22=47.28N/mm2
KAKHf=0.7×
205=98.58N/mm2>
47.49N/mm2
3.7.3.计算小横杆、大横杆的强度及变形
3.7.3.1.小横杆计算:
3.7.3.1.1.强度计算:
按简支梁计算:
计算简图如图
∴Mmax=1/8(q活+q恒)×
b2=1/8qb2
q1=1.2(GkC+gk)+1.4kQQKC
式中:
Gk——脚手板自重,查表得:
Gk=0.40kN/m2
C——小横杆间距,C=l=1.2m
gk——钢管单位长度重量,查表得:
gk=38N/m
kQ——施工活荷载不均匀分布系数,一般取kQ=1.2
QK——施工荷载标准值,QK=3000N/m2
∴q=1.2(400×
1.2+38)+1.4×
2000×
1.2
=621.6+4032
=4654N/m
Mmax=1/8×
4654×
1.22=838N·
m
δ=Mmax/Wn=838×
103/5078=165N/mm2<
205N/mm2
式中Wn为小横杆钢管净截面抵抗矩,由钢管规格
Ф48×
3.5查表得:
Wn=5078mm3
3.7.3.1.2.计算变形
按下式进行计算可偏于安全
W=5qL4/384EI
E、I为钢管材料弹性模量和钢管截面惯性距
查表得:
E=2.06×
105N/mm2
I=121900mm2
W=5×
12004/(384×
2.06×
105×
121900)
=4.2<
L/200=1200/200=6mm
∴满足要求
3.7.3.2.大横杆计算:
3.7.3.2.1.强度计算:
按三等跨连续梁计算,计算简图如图:
F1为小横杆与大横杆交点支座反力最大值
F1=1/2bq+b1q=1.2×
4654/2+0.35×
4654=4421N
∴当中间增加小横杆时
F=4421/2=2211N/m
Mmax=0.213FL=0.213×
2211×
1.2=565N·
λ=Mmax/Wn=565×
103/5087=111N/mm2<
3.7.3.2.2.变形计算
W/b=1.615×
FL2b/(100EI)
=1.615×
12003×
1200/(100×
=2.5mm<
L/200=1200/200=6.0mm
∴满足
3.7.4.卸荷计算:
3.7.4.1.钢丝绳卸荷计算:
由以上计算脚手架一个纵距全部荷载的设计值为N=26.38KN,每3根立杆中有一根立杆设二处斜拉点,即架子每隔3个纵距共有4个斜拉点,每个点所承受荷载:
P1=3/4×
NKx
kx——荷载不均匀系数kx=1.5
∴P1=3×
26.38/4×
1.5=29.7kN
计算简图如图示:
∴TA
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