脚手架计算式.docx
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脚手架计算式.docx
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脚手架计算式
1.工程概况及基本要求
1.1本工程脚手架采用双排架,一次搭设高度到建筑物顶部高出1.5米。
脚手架采用Φ48×3.5钢管,立杆的纵距为1.50m,立杆的横距1.00m,立杆的步距1.80m,中间加设一道防护栏杆.连墙件采用Φ48×3.5钢管2步3跨布置,竖向间距3.60m,水平间距4.50m。
杆件要求无变形,在搭设前钢管均油漆成红色及醒目颜色.
1.2基本要求:
①有足够的面积,能满足工人操作,材料堆放及运输的需要。
脚手架的宽度为1m-1.5m依据现场实际情况决定;②有足够的强度、刚度及稳定性。
能保证施工期间的各种荷载和气候条件下,不倾斜、不摇晃。
脚手架的使用荷载,取脚手板上实际作用的荷载,其控制值为均布荷载不超过2700N/㎡;③因地制宜,就地取材,尽量节约材料。
2、编制依据
序号
资料名称
编号
备注
1
生产、行政综合楼图纸
2
《建筑施工手册》
第三册
中国建筑出版社
3
《火电施工质量检验及评定标准》
第一篇
土建工程篇
3、作业前必须具备的条件和应做的准备
序号
应具备的条件和准备
备注
1
脚手架地基应平整、夯实并设排水措施.
2
对进厂的脚手架杆配件进行严格的检查,禁止使用规格和质量不合格的杆配件.
3
施工场地应具备良好的安全设施。
4、参加作业人员的资格和要求
序号
作业人员工种
资格要求
人数
备注
1
现场经理
要求熟悉土建结构的施工,有组织才能
1个
2
技术员
要求熟悉建筑施工和有土建混凝土结构施工经验,熟悉施工技术及验收规范
1个
3
测量人员
要求专业测量人员,有测量员上岗证
1个
4
安全员
要求有五年以上现场工作经验,熟悉《电力建设安全工作规程》,责任心强,有安全员上岗证,持证上岗
1个
5
质检员
要求有质检工作经验,熟悉《火电施工质量检验及评定标准》第一篇土建工程篇。
熟悉施工图,经过培训,有质检员上岗证,持证上岗
1个
6
施工队队长
经验丰富、责任心强
1个
7
电工
熟悉本工种操作,持证上岗
2个
8
架子工
熟悉本工种操作,持证上岗
25个
5、所需工器具和仪器仪表的规格和准确度
5.1、仪器规格及数量
序号
仪器规格
规格型号
精度要求
数量
备注
1
钢盘尺
30米
检测合格
1把
2
钢卷尺
5米
检测合格
12盒
3
检测尺
检测合格
4
5.2、施工工具
序号
名称
数量
备注
1
扳手
20把
2
撬棍
4条
3
铁锹
10把
4
20m棕绳
4条
6、脚手架搭设的技术措施
先进、科学、合理的施工方案,是保证工程安全、质量、进度的重要指导措施.根据设计图纸,作业指导书确定如下方案:
本工程搭设脚手架作为结构施工的支撑系统、砌筑施工及装修阶段的脚手架工程。
1)外脚手架均采用扣件式钢管脚手架,外围挂安全网,按建筑分层,每三层设外围挡板一度,并铺设桥面板一度形成一个密封的安全体系,阻隔碎料全高自由坠落。
外墙脚手架搭设先于主体一层配合施工。
立杆的地基,基础表面应坚实平整并垫木板,斜撑每隔25m左右设置一道。
脚手架拆除时自上而下逐层拆除。
2)内脚手架工程:
采用钢管扣件式普通脚手架,脚手架搭设成满堂红式。
立杆间距为小于1.5m,步距为1.8m。
整个脚手架在底端之上100-300mm处一律遍设纵向和横向扫地杆,并与立杆连接牢固,每个拐角处均加斜拉撑,在直线段外侧每间隔6.0m加一道斜拉撑,在脚手架中部设置剪力撑,斜撑和剪力撑用万能扣件和普通脚手管连接。
在建筑物四周各层搭设环行步道,步道宽度为1.5m,外侧用250mm宽脚手板作为踢脚板,0.9m(距步道高度)处设置两道防护栏杆,并挂立网。
6.1设计依据及构造要求
1、本计算根据中国建筑出版社《建筑施工脚手架实用手册》;
2、施工中不允许超过设计荷载。
3、小横杆、大横杆和立杆是传递垂直荷载的主要构件。
而剪力撑、斜撑和连墙件主要保证脚手架整体刚度和稳定性的。
并且加强抵抗垂直和水平作用的能力。
而连墙件则承受全部的风荷载。
扣件则是架子组成整体的联结件和传力件。
4、搭设要求:
(1)外墙线搭设42m双排钢管脚手架;
(2)其余各搭设21.5m双排钢管脚手架。
5、采用本方案取最大搭设高度30m进行验算;
6、采用Φ48×3.5mm双排钢管脚手架搭设,立杆横距b=1.0m,主杆纵距l=1.5m,内立杆距墙0.2m。
脚手架步距h=1.8m,脚手板从地面2.0m开始每1.8m设一道(满铺),脚手架与建筑物主体结构连接点的位置,其竖向间距H1=2h=2×1.8=3.6m,水平间距L1=3L=3×1.5=4.5m。
根据规定,均布荷载Qk=2.0KN/㎡。
6.2、脚手架的材料选用
6.2.1钢管管件
钢管采用外径48㎜,壁厚3.5㎜的焊接钢管,管材材质宜使用力学性能适中的Q235钢,其材性应符合《碳素结构钢》(GB700-88)的相应规定。
立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的钢管长度为4-6.5m(这样的长度一般重25㎏以内,适合工人操作),用于小横杆的钢管长度为1.8-2.2m
作为脚手架杆件使用的钢管必须进行防腐处理,即对购进的钢管先行除锈,然后内壁擦涂两道防腐漆,外壁涂防腐漆一道和面漆两道.在脚手架使用一段时间以后,由于防腐层会受到一定的损伤,因需重新进行防腐处理.
6.2.2扣件和底座
扣件为杆件的连接件。
此扣件材料选用可锻铸铁,并严格控制质量关符合以下技术要求:
①扣件应用GB978-6《可锻铸铁分类及技术条件》的规定,机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁制造。
扣件的附件采用的材料应符合GB700-88《碳素结构钢》中Q235钢的规定;螺纹均应符合GB196-81《普通螺纹》的规定;垫圈应符合GB96-76《垫圈》的规定。
②铸铁不得有裂纹、气孔;不宜有疏松、砂眼或其他有影响使用性能的铸造缺陷;并应将影响外观质量的粘砂、浇冒口残余、披缝、毛刺、氧化皮等清除干净;③扣件与钢管的贴合面必须严格整齐,应保证与钢管扣紧时接触良好;④扣件活动部位应能灵活转动,旋转扣件的两旋转面间隙应小于1;⑤当扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5;⑥扣件表面应进行防腐处理;防止所选用的扣件出现扣接不紧以及其他质量缺陷。
6.2.3脚手扳的技术要求
①脚手扳的厚度不宜小于50,宽度不宜小于200,重量不宜大于30㎏;
②确保材质符合规定;
③不得有超过允许的变形和缺陷,板面挠曲l≤4m时,允许偏差⊿≤12mm;板面挠曲l>4m,允许偏差⊿≤16mm;板面扭曲(任一角翘起)时允许偏差⊿≤5mm。
6.3脚手架的计算
(一)、基本条件
地面粗造为C类,基本风压W0=0.45KN/㎡,绳径3.2mm,自重0.01KN/㎡
(二)、搭设高度计算
验算部位应根据风荷载产生弯曲压应力大小分析确定,故先计算风荷载产生压应为σw
1、σw计算
立网封闭的挡风系数及风荷载体型系数《建筑结构荷载规范》近似按以下方法计算
ξ=(3.5+3.5)×0.32/(3.5×3.5)×1.05=0.192
1.05为考虑筋绳的影响
μS=1.2×0.192=0.23
立网传给立柱的风荷载标准值(4-4)计算,计算风压高度系数μZ按表4-19中C类取值,当H=30m时,μz=1.25,当H=5m时,μz=0.54本设计最大搭设高度为30m,故取u2=1.25。
WK=0.7μzμSW0
其中μ2—风压高度系数
μS—脚手架风荷载体型系数
W0—基本风压
WK=0.7×1.25×0.23×0.45=0.09KN/m2
作用于立柱的风线荷载标准值:
qWK=WK·L=0.09×1.8=0.162KN/m
风荷载产生的弯矩按式4-33计算
MW=1.4qWK·h2/10
式中qWK——风线荷载标准值
WK——垂直于脚手架表面的风荷载标准值
L——脚手架的柱距
W——立柱截面的抵抗矩按表4-31采用
σW——风荷载对所计算立柱段产生的弯曲压应力,σW=MW/W
MW=1.4×0.162×1.82/10=0.073KN·m
在40m高度处立柱段风荷载产生弯曲压力为:
σW=MW/W=(0.073×106)/(5.08×103)=14.37N/mm2
在5m高度处立柱段风荷载产生弯曲压力为:
σW=14.37×(0.54/1.25)=6.21N/mm2
2、底层立柱段的轴心压力
脚手架结构自重、脚手板及施工荷载的轴心压力
(1)、脚手架结构自重产生的轴心压力NGK由表4-38查得一个柱距范围内每米高脚手架结构产生的轴心标准值gk=0.134KN/m,则21m高的脚手架结构自重产生轴心压力标准值
NGK=H·gk=30×0.134=4.02KN
(2)、脚手架活载和施工荷载产生的轴心压力
一层脚手架自重Qp=0.3KN/m2(除首层外),每1.8m设一道脚手架板,共5层。
则NQ1K=0.5(lb+0.3)·l·∑Qp=0.5(1+0.3)×1.5×0.3×5=1.43KN
敞开式脚手的防护材料产生轴心压查表4-40得(L=1.5m)0.228KN
立网重量为0.01×1.5×18=0.45KN
∴NQ2K=0.228+0.45=0.678KN
二层同时操作,施工均布荷载QK2.03KN/m2查表4-41得施工荷载产生轴心压力:
NQ3K=4.86KN
根据公式(4-32),施工活荷产生轴心压力标准值为
NQiK=NQ1K+NQ2K+NQ3K
=1.43+0.678+4.86
=6.968KN
(3)计算立杆段的轴心压力值:
根据公式(4-31)计算
N=NGK×1.2/K1+NQiK
K1—高度调整系数,应按表(4-35采用)
K1=0.85
N=3.21×1.2/0.85+1.4×8.65=16.6KN
3、立柱稳定性验算
立网封闭时,立柱稳定应满足下式:
N/ψA+MW/W≤fc或N≤ψA(fc-σW)
φ——轴心压杆的稳定系数,根据所计算立柱段的比λ=μh/I
由表4-37查取
I——立柱截面的回转半径,应按表4-31查取i=1.58cm
μ——计算长度系数,应按表4-36采用M=1.5
h——所计算的立柱段的脚手架步距h=1.8m
∴λ=μh/i=1.5×1.8/1.58×10-2=170.8
按表4-37得:
φ=0.225
A—立柱截面积,应按表4-31采用,A=4.89cm2,fc=205N/mm2
ψA(fc-σW)
=0.225×4.89×102(205-14.37)×10-3
=20.97KN>N=16.63KN(满足)
4、最大允许搭设高度
φAfcw=0.225×4.89×102(205-14.37)=20.97KN
Hd=K·[(φAfcw-1.4NQiK)/1.2gK]
=0.85×[(20.97-1.4×8.65)/(1.2×0.134)]
=47m
5、结论
满足搭设要求。
(四)、连墙件计算
脚手架占建筑物的连接杆应按轴心受压杆计算
NH≦φAfc
式中:
NH—连墙件所受的水平力设计值
NH=HW+3.0KN
HW=风荷载产生的水平力设计值
HW=1.4WK·AW
AW——迎风面积等于连墙件的直与竖直与水平间距的乘积;
φ——轴心受压稳定系数,根据λH=LH/i按表4-37采用;
LH——连墙件的计算长度,应取连件两端固定连接点的距离LH=0.2
λH=0.2×
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