下撑式槽钢悬挑脚手架设计方案55.doc
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下撑式槽钢悬挑脚手架设计方案55.doc
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悬挑式工字钢外脚手架(七步高)设计方案
一、脚手架的构造与搭设要求:
1、基本要求
用扣件式钢管搭设的脚手架是施工临时结构,它要承受施工过程中各种垂直和水平荷载。
要求钢管符合国际三号钢要求,外径不小于48mm,壁厚不小于3—3.5mm,扣件螺栓等金属配件符合有关标准,无锈蚀、变形、滑丝、伤裂现象。
脚手架必须有足够的承载能力、刚度和稳定性。
在施工过程中,在各种荷载作用下不发生失稳、倒塌,并且不超过结构容许的强度、以免出现变形、倾斜、摇晃或扭曲现象,以确保安全。
2、内部受力情况
采用Φ48×3.5钢管和扣件工字钢等构成的悬挑式脚手架,悬挑梁、斜杆、立杆、大横杆和小横杆以及斜拉钢丝绳是主要受力构件。
剪刀撑和连墙杆是保证脚手架整体刚度和稳定性的杆件,并具有加强脚手架抵抗垂直和水平力作用的能力,其中连墙杆还承受风荷载。
扣件是脚手架组成整体的连接件和传力件。
3、脚手架的构造与搭设要求:
1)脚手架立杆采用对接扣件连接,相邻两立杆接头应错
开不小于50cm,且不在同一步距内。
纵向水平杆接长用对接扣件连接。
上下相邻两根纵向水平杆接头不小于50cm,同一步内外两根纵向水平杆接头也应错开,并不在同一跨内。
2)小横杆伸出外立杆连接点外15—20cm,离外墙面10cm。
3)脚手架纵向两端和转角处起,在脚手架外侧每隔9m(水
平距离)左右用斜杆搭成剪刀撑,自上而下循序连续设置。
斜杆用长钢管与脚手架底部成45度至60度夹角。
斜杆用旋转扣件与立杆和横向水平杆扣牢。
4)外立杆里侧设1M高防护栏杆和25cm高的竹胶板挡脚板,每块踢脚板上打六个小孔,用16#铁丝绑扎牢固。
踢脚板色标采用黑黄,一黑一黄间距30cm为一道。
外侧全部设置密目安全网,并同第一步架底捆牢。
5)脚手架每隔4步,应在里立杆与墙面之间设统长安全
竹片笆,支承在两根钢管上,用18#铁丝同钢管捆牢,每块
竹片笆绑点不小于4点。
6)扣件同杆件连接时紧固力在45—55NM范围内,不得
低于45NM或高于60NM。
7)挑架底悬挑工字钢与楼板上预埋件2φ16钢筋用16的钢板加螺帽扣紧(详见附图)。
8)预埋钢筋锚固长度35d,并安放在楼板筋下面,同楼板筋用铁丝绑牢。
4、搭设参数
立杆纵距L=1.5m,横距b=1.05m,步距高H=1.8m,内立杆离墙b1=0.3m,铺设竹笆脚手板4层,施工荷载QK=2KN/m
,并三层同时施工,脚手与主体结构连接点竖向间距H1=3.9m,水平间距L1=4.5m,挑架高度H=7步=12.6m。
二、荷载计算
(a)立杆1.8×7×3.85×2=97.02Kg
(b)小横杆1.4×7×3.85=37.73Kg
(c)大横杆1.5×4×7×3.85=161.7Kg
(d)栏杆1.5×2×7×3.85=80.85Kg
(e)16#工字钢1.4×20.48×2=57.344Kg
(f)剪刀撑1.5×1.414×2×3.85=16.332Kg
(g)扣件120×1.35=162Kg
(h)操作层竹笆片一层1.5×1×3×7=31.5Kg
(i)栏杆竹胶板0.25×1×3×7=5.25Kg
(j)安全网1.5×1.8×7×2=37.8Kg
(k)施工荷载每层QK=200Kg/m
三层同时施工,则施工荷载QK=200×1.5×1.05×3=945Kg
ΣQ=1632.526Kg
P1=P2=ΣQ/2=1632.526/2=816.263Kg
三、小横杆的强度及挠度验算:
小横杆所受的荷载:
1)自重:
3.85kg/m
2)施工荷载:
200÷1.5=133.33kg/m
3)大横杆传来的重量:
1.5×3.85=5.775kg
则小横杆的受力图如下:
P=5.77kgP=5.77kgq=137.18kg/m
0.350.350.35
根据计算得Mmax=20.925kg.m
钢管的截面抵抗矩
W=π/32×[(d4-d14)/d]=π/32×[(484-424)/48]=4493mm3
则σ=M/W=209250N·mm/4493mm3=46.57N/mm2
所以:
强度符合要求。
钢管的惯性矩I=π/64×(d4-d14)=π/64×(484-424)=107831mm4
将荷载全部换算为均布荷载得q=148.17kg/m
[w]=l/150=1050/150=7mmE=2.1×104kg/mm2
w=ql4/384EI=5×0.14817×10504/(384×2.1×104×107831)=1.035mm<[w]=7mm
所以挠度符合要求。
四、大横杆的强度及挠度验算
大横杆所受的荷载:
1)自重:
3.85kg/m
2)脚手片:
1.5×1×3/1.05=4.5kg/1.05=4.29kg/m
3)施工荷载:
200/1.05=190.48kg/m
按三跨连续梁计算。
受力图如下:
q=198.62kg/m
。
。
。
。
。
1.5m1.5m1.5m
根据计算得Mmax=55.605Kg·m=556050N·mm
则σ=M/w=556050/4493=123.76N/mm2
所以:
强度符合要求。
将最大弯矩值换算成等效的均布荷载值得
q/=55.6050/(1.5×1.05)=35.305kg/m=0.35305N/mm
w=0.99×q/L4/100EI=0.99×0.35305×15004/(100×2.1×105×107831=0.78mm<[w]=l/150=10mm
所以挠度符合要求。
五、脚手架立杆稳定性计算
1、脚手架立杆整体稳定性
N=1.2(n1NGk1+NGk2)+1.4NQK=1.2×(1.8×0.442+3.540)+1.4×4.2=11.083Kn
ΨAf=48.491Kn,A=848.23mm2,f=205h/mm2
则Ψ=48.491×103/(848.23×205)=0.279
N/ΨA=11083/(0.279×848.23)=46.83
KAKHf=0.85×0.8×205=139.4
则N/ΨA 所以脚手架立杆整体稳定性符合要求。 2、脚手架单杆稳定性按下式计算 N1/(Ψ1A1)+σm=5.542/(0.558×424.115)+35=35.023 KAKHf=139.4 N1/(Ψ1A1)+σm 所以,脚手架单杆稳定性符合要求。 六、16#工字钢核算强度 Ix=1127cm [σ]=1939Kg/cm Y=5.52cmE=2.1C10 Kg/cm Ma=Mmax=30P1+135P2=30×816.263+135×816.263 =14683.40Kg·cm σ=Ma/Wx=134683.40÷140.9 =955.88kg/cm 〈[σ]=1939kg/cm 故16#工字钢强度符合要求。 七、16#工字钢核算挠度 允许挠度[f]=L/400=1350÷400=3.375mm E=2.1×106kg/cm2 I=1127cm4 P1产生挠度: f1=P1.L13/3EI =816.263×303/(3×2.1×106×1127)=0.003cm P2产生挠度: f1=P1.L13/3EI =816.263×1353/(3×2.1×106×1127)=0.283cm 总挠度f=f1+f2=0.03+2.2.83=2.86mm<[f]=3.375mm 故16#工字钢挠度符合要求。 八、悬挑工字钢外脚手架施工图 见本方案后附图-1、附图-2。 九、脚手架的拆除 1、拆脚手架,应设置警戒区,并有专人负责警戒。 2、拆除脚手架前,应将脚手架上的留存材料、杂物等清除干净。 3、脚手架拆除顺序一般为竹笆片→栏杆→剪刀撑→牵杆→横杆→立杆,按自上而下先装者后拆,逐步拆除,一步一清,不得采用踏步式拆法,不准上下同时作业,剪刀撑应先拆中间扣,再拆除两头扣,由中间操作人向下递杆子。 4、拆下的杆件与零配件,应按类分堆(零配件装入容器),用吊车吊下,严禁高空抛掷。 5、拆下的杆件和零配件运到地面时,应随时按品种,分规格堆放整齐,妥善保管,有损坏者给予维修和保养。 十、脚手架管理制度 1、为加强脚手架的安全管理,保障职工的人身安全,根据国家有关脚手架的技术规定,结合本工地实际情况,制定如下制度,各施工人员必须执行本制度。 2、脚手架在搭设前,必须编制施工组织设计,由公司技术负责人审批,批准后方可实施。 3、架子施工操作人员必须经培训合格后方可施工作业。 4、搭设前,对施工人员进行教育及技术交底。 5、脚手架由架子工严格按规范、设计要求搭设,不得违章作业。 并按规定要求使用。 6、各种杆结、拉结、安全防护不随意拆除。 7、现场安全员、维护人员要及时对脚手架进行检查维修,如有隐患及时整改。 8、外脚手架荷载每平方米不得超过270Kg。 9、在外脚手架上不得放置模板、钢管、钢筋及零星杂物。 十一、安全措施 1、搭设脚手架必须由经安全教育持岗位证的架子工承担,凡患有高血压、心脏病者不得上脚手架操作。 2、搭设脚手架时,工人必须戴好安全帽,佩好安全带,工具及零配件要放在工具袋内,穿防滑鞋工作,袖口、裤口要扎紧。 3、在靠近架空输电线路搭设脚手架时,应按供电局规定确保一定的安全距离,必要时切断电源或迁移电线。 4、施工现场带电线路如无可靠的安全措施,一律不准通过脚手架,非电工不准擅自拉接电线的电器装置。 5、严禁在脚手架上堆放钢模板、木材等施工多余的材料等,以确保脚手架畅通及防止超载。 6、吊运脚手架、脚手管等必须用专用保险吊钩,严禁起吊,要堆放平稳,并严格控制脚手架上的施工荷载。 7、脚手架四角应有接电保护及避雷装置。 十二、脚手架检查制度 1、脚手架检查每月两次,时间定为每月的5日与20日。 2、检查人员包括技术负责、安全员、架子班长及其有关人员。 3、检查要有针对性,要仔细、认真检查。 4、检查出问题要及时整改,定时、定措施,并落实到人。 整改后,要有专人进行复查,并填写复查意见。 5、安全员、维护人员要天天察看,发现问题要及时通知架子班。 秦骊大厦 悬挑式工字钢外脚手架 施 工 组 织 方 案 浙江中天建设工程集团有限公司西安公司 2000年6月
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