扣件式钢管脚手架工程.docx
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扣件式钢管脚手架工程
脚手工程施工方案
江苏骅东名仕豪庭3#楼、地下一层,地上17层,建筑面积7812.8M2,4#楼地下一层、地上24层,建筑面积27443.5M2,结构形式为剪力墙结构,建筑总高度82.40m。
本工程主楼6层以下采用全封闭双排落地脚手架,6层以上采用全封闭悬挑双排脚手架。
脚手架钢管采用φ48*3.5;外挑槽钢采用16#,固定槽钢在7层、13层、19层楼面上,在主梁位置上预埋10mm厚铁板,与槽钢焊接,在距外墙1.4m的次梁或板位上设置φ12的钢筋套环固定槽钢末端,立杆位置槽钢外口10mm厚铁板进行加固,在8层、14层、20层预埋φ16钢筋,与斜拉钢筋进行焊接固定(详见附图),槽钢悬挑脚手架立杆纵向间距1.5m,内立杆距外墙长度为0.3m,外立杆距外墙1.3m,步距1.8m,脚手架与建筑物的连墙拉筋在两步三跨内采用拉撑结合的方式,拉筋用1φ12的钢筋。
悬挑架高3*6=18m,分别用16#槽钢在7层、13层、19层分三次悬挑。
本脚手工程设计和搭设的依据为:
《钢结构设计规范》GB50017-2002
《建筑结构荷载规范》GBJ9
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ30-2001
一、主楼型钢悬挑脚手架的设计计算
计算高度:
H=18m,步距h=1.8m,立杆纵距La=1.5m,立杆横距Lb=1.00m,外立杆至墙距Ld=1.35m,内立杆至墙距=0.30m。
1、计算基数:
计算高度H=18m,步距h=1.8m,立杆纵距La=1.5m,立杆横距Lb=1.00m,外立杆至墙距Ld=1.3m。
内立杆至墙距为=0.3m
钢管自重G1=0.0377KN/m,栏杆、挡脚板自重G2=0.14KN/m安全立网。
网自重G3=0.0034KN/m2,安全平网自重G4=0.00487KN/m2,施工活荷载qk=3KN/m2,竹笆板自重G5=0.05KN/m2。
2、架体结构自重(包括立杆、纵、横水平杆、剪力撑、横向斜撑和扣件):
查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ30-2001)附表A-1得:
gk1=0.1248KN/m2
NG1K=H*gk1=18*0.1248=2.2464KN
NG1K=H.gk1
3、配件自重
(1)外立杆
①竹笆
NG2K-1=11/2*La*Lb*0.05*103=11/2*1.05*1.5*0.05*103=433N
②防护栏杆、挡脚板
NG2K-2=11*La*G3*103=11*1.5*0.14*103=2310N
③安全网
NG2K-3=H*La*G3*103=18*1.5*0.0034*103=94.554N
④纵横杆(搁竹笆用)
NG2K-3=11/2*2G1*103=414.7N
⑤合计
NG2K外=3252.25N
(2)内立杆
①竹笆
NG2K-1=11*La*Lb*0.05*103=433N
②纵横杆(搁置脚手板用)
NG2K-2=NG2K*4=414.7N
③合计
NG2K内=847.7N
(3)施工均布活荷载
外立杆NQK外=2*La*Lb*qk/2=2*1.5*1.00*3/2=4.5KN
内立杆NQK内=2*La*Lb*qk/2=2*1.5*1.00*3/2=4.5KN
(4)垂直荷载组合(不考虑风荷载)
①外立杆
N1=1.2*(NG1K+NG2K)+1.4*NQK外=1.2*(2.246+3.25)+1.4*4.5=12.8952
②内立杆
N2=1.2*(NG1K+NG2K)+1.4*NQK外=1.2*(2.246+6.3)+1.4*4.5=9.396
4、水平悬挑梁及斜拉筋设计
N1+N2=F1+F2
0.35N2+1.4NI=1.35F1
得:
F1=16.56KN;F2=7.26KN
N3=F1/Sina=16.56/0.918=18.04KN;
N4(水平)=N3*Cosa=18.04*0.394=7.11KN
水平悬挑梁设计
本工程水平悬挑型钢梁采用槽钢,长2.0m,在楼面上预埋φ16的圆钢对槽钢进行背焊固定。
根据规范规定进行下列计算与验算,计算模型:
按照悬挑进行计算。
(1)[16截面特性
WX=140.9*103mm3,I=1127*104,自重q=0.205KN/m,弹性模量E=206*103N/mm2,强度允许值=170N/mm2,翼缘宽度=88mm,翼缘平均厚度δ=6.0mm,高度h=160mm
(2)最大弯矩
Mmax=N1*1.05+q*1.15/2-F1*1.0
=13.35*1.05+0.205*1.152//2-16.56=-2.41KN·m
(3)强度验算
δ=Mmax/(YX*WX)
YX---截面发展系数,对[形蕉截面,查表得:
YX=1.05
WX---对X细的净截面抵抗矩,查表得:
WX=141*103mm3
f---型钢的抗弯强度设计值,Q235钢,取f=170N/mm2
δ=2.41*106/(1.05*141*103)=16.28/mm2<f=170N/mm2,安全。
(4)整体稳定验算
根据钢结构设计的规范(GBJ17-88)的规定,轧制普通槽钢受弯要考虑整体稳定问题。
按附录一之
(二),本悬臂梁跨长1.4米折算成简支梁,其跨度为2*1.4=2.8米,按下列公式计算整体稳定系数ψ:
ψ=(570bδ/Lh)·235/σs=[570*88*9/(2800*160)]*235/215=0.734
则悬挑梁弯曲应力为:
σMmaxa/(ψ*WX)=2.41*106/(0.734*141*103)=23.29N/mm2<f=215N/mm2,安全。
(5)[16后部锚固钢筋设计
①锚固选用1φ16圆钢预埋在平板上,吊环承受的拉力为:
N5=F2=7.26KN
吊环承受的拉应力为
σ=N/A=7.26*103/3.14*82=36.13N/mm2<[σ]=215N/mm2,满足要求。
②锚固钢筋的焊缝验算
σ=F/(IW.δ)
F——作用于锚固钢筋上的轴心拉力设计值,F=7.26KN
Iw——焊缝的计算长度,取Iw=40-10=30mm。
δ——焊缝的计算厚度,取8mm。
σ=7260/30*8=30.25N/mm2<[σ]=160N/mm2,满足要求。
(8)斜拉杆设计
①斜拉杆选用1φ16圆钢,拉杆承受的拉力为:
N3=18.03KN
吊环承受的拉力应为
σ=N3/A=18.03*103/3.14*82=89.72N/mm2<[σ]=215N/mm2,满足要求。
②钢筋的焊缝验算
σ=1803/30*8=75.13N/mm2<[σ]=160N/mm2,满足要求。
(二)立杆稳定性计算
1、无风载荷时,立杆稳定性计算:
N/(∮A)≤f
N——计算立杆最大垂直力设计值,取N=N1=13.35KN;
∮——轴心受压构件的稳定系数,根据长细比λ查(JGJ130-2001)附录C表C取值,根据5.3.3每条规定:
立杆计算长度L0=Kμh=1.155*1.5*180=311.8cm,长细比λ=L0/i(钢管回转半径)=311.8/1.58=197.3,查附录C,∮=0.186,A----立杆的截面面积,查本规范附录B表B采用:
A=489mm2。
立杆稳定性计算:
N/(∮A)=13350/(0.186*489)=146.78N/mm2 5.2在风荷载作用下,立杆稳定性计算: N/(∮A)+Mw/W≤f Mw——由风荷载设计值产生的弯矩,按本规范(5.3.4)式计算; W——钢管立杆的截面模量,查附录B表B: W=5.08cm3; (1)由风荷载产生的弯矩计算 1水平风荷载标准值 ωκ=0.7*0.5*2.09*0.12=0.09KN/m2 2由风荷载产生的弯矩计算 Mw=0.85*1.4*ωκLah2/10 =0.85*1.4*0.09*1.5*1.82/10=0.052KN.m (2)立杆稳定性计算 N/(∮A)+Mw/W =146.78+0.052*102/(5.08*103)=157N/m2 (三)连墙件计算 连墙构造对脚手架的安全至关重要,必须引起高度重视,确保架体稳固。 连墙拉筋用1φ12钢筋拉到剪力墙上,顶撑用φ48*3.5钢管,水平距离3m,竖向距离为3.00m。 由风荷载产生的连墙件轴向为设计值: N1w=1.4ωκAW=1.4*0.57*3*3.00=7.182KN 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0,对双排脚手轲取5.0KN,连墙件轴向力设计值N1=N1W+N0=7.182+5+12.182KN 1φ10拉筋的承载力: N=[fy]s=215*3.14*52=16.88>N1=12.182KN,所以连墙件拉筋用1φ 补挑杆洞口操作面1.5m以上,以上工作需经验收后脚手方能使用。 (四)安全措施 1)脚手架施工前,并进行安全技术交底; 2)脚手架的防雷接地必须与楼层的避雷网相焊接(焊接必须满足规范要求)。 3)脚手架扎设过程中,要进行跟踪检查,扎设完毕后,要进行综合验收; 4)加强对脚手架的维护工作,在脚手架上挂设标语时要经设计人员验算确定。 5)脚手架搭设人员必须有操作证。 6)脚手架搭设人员施工时必须戴好安全帽,登高作业必须佩带安全带,穿胶底鞋。 7)严禁带病作业,严禁酒后作业。 8)下雨、下雾、下雪、风力达5级以上时严禁高空作业。 9)安全带、工具等使用前要认真检查,确认完好,方可使用。 10)严禁主体支模脚手架与外脚手连接。 11)脚手架四角设置防雷接地,钢管脚手架与建筑物的接地装置可靠连接,连接线采用截面不小于25*4mm2的镀锌扁钢。 12)经验收后的脚手架严禁拆除任何构件,必须拆时,应经工程负责人批准,并采取相应的补强措施,做到先支先补后拆。 13)使用时严格控制施工荷载(均布荷载堆放不应超过两层),按二层3KN/m2操作,严禁超载。 14)使用中应经常检查各中心节点处的诸杆是否符合设计要求,扣件螺栓是否松动,安全防护是否符合要求。 清理脚手架上垃圾、杂物,地基是否积水,底层是否松支,立杆是否悬空。 15)遇恶劣天气及停工等情况重新使用脚手架时需经验收方可能使用。
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