安全防护外架和防护棚搭设方案.docx
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安全防护外架和防护棚搭设方案
安全防护外架和防护棚搭设方案
一、工程概况:
本工程位于都匀市,为全现浇框架剪力墙结构,使用年限为50年;建筑层数11层,地下1层,地上11+1层,建筑总高度39M建筑总面积9137.9川。
地下一层为设备层。
地上1层为商场,2至11+1层为住宅。
抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为6度。
本工程地下一层为人防地下室,地上一层为商场,二层以上为住宅楼,转换层设在二层即4.500m标高处,上部还有11层住宅每层为3m外装饰为贴面砖,本防护外架在主体结构施工期间作安全防护架,封顶后可作装饰脚手架。
二、水平安全防护棚的设计和计算
1、规格和范围
水平安全防护棚突出建筑物外围6米,长度绕建筑物一周,原则上每
十层设一道,本工程根据建筑物的实际高度设二道。
2、主要材料和力学参数
采用©48X3.5的钢管搭设,钢管容重38.4N/M,截面抵抗矩W=5080mm3,
回转半径l=15.8mm,截面积A=489mm2,抗弯强度设计值:
f=205N/mm2
3、主要技术参数:
(见防护棚构造)
纵杆间距:
1.0米,横杆间距见图六,钢丝绳间距3.0米,吊点为图中
所示黑点的纵横交接处
4、荷载计算:
(1)、荷载传递路线:
荷载一脚手架一纵杆一横杆一钢丝绳
(2)、荷载取值:
活荷载标准值:
q=300N/m2(坠落物体冲击力)
恒荷载标准值:
脚手板自重:
350N/m2
钢管自重:
38.4N/m2
护拦挡脚板:
140N/m
5、受力杆件强度验算:
(1)、纵杆
荷载组合值q=(1.4X0.3+1.2X0.35)x1.0+1.2X0.038=0.885KN/m
计算简图:
.|=C'585KNA
T,
11
0AB(
13C3
1300
A
500
t_/\_|TL/
1300
』d
c孑
tA
1*
内力:
弯矩:
Mmax=0.107qL2=0.1070885氷.32=0.16KN.m
应力:
(r=Mmax/W=0.16x106/5.08x103
=31.5N/mm2vf=205N/mm2安全
支座反力:
Rd=0.393X0.885X1.3=0.45KN(边支座)
Ra=Rc=1.143X0.885X1.3=1.30KN(中间支座)
(2)、横杆:
(
选中横杆,按三跨连续梁进行计算)
集中荷载:
F=Ra=Rc=1.30KN
计算简图:
F二1dOKN
inihihi
__△△
DEFG
3000l3000l3000
4#p
内力:
弯矩:
Mmax=0.267FL=0.267x1.30X3.0=1.04KN.m(支座负弯矩)
应力:
(T=
Mmax/W=1.04x106/5.08x103
=204N/mm2vf=205N/mm2安全
支座反力:
中横杆:
Fi=(2.267+1)x1.30=4.25KN
边横杆:
F2=(2.267+1)x0.45+1.143X0.14X1.2X3.0=2.05KN
(3)、钢丝绳:
(由内向外逐一验算)
1)钢丝绳I:
钢丝绳的计算拉力取为:
Px=4.25X(1.32+3.02)1/2/3.0=4.63KN
考虑钢丝绳受力不均匀的钢丝破断拉力系数a=0.85
取钢丝绳使用的安全系数,K=6,采用6X19,绳芯1钢丝绳。
Pg=KPx/a=6X.63/0.85=32.7KN
选用©9.3,Pg=45.1KN>32.7KN
选择与钢丝绳配套使用的绳卡,号码为生0.5号,安全荷载为5.0KN>
4.63,符合要求。
2)钢丝绳
Px=4.25X(2.72+3.02)1/2/3.0=5.72KN,同前计算选用直径为©11.0的钢丝绳,1.4号绳索卡。
3)钢丝绳皿:
Px=4.25X(4.12+3.02)1/2/3.0=7.20KN,同前计算选用直径为©12.5的钢丝绳,1.4号绳索卡。
4)钢丝绳W:
Px=2.05X(5.52+3.02)1/2/3.0=4.28KN,同前计算选用直径为©9.3的钢丝绳,0.9号绳索卡。
为便于施工,均统一采用©11的钢丝绳。
5)预埋吊环验算:
吊环采用一级钢制作,埋入深度不小于35d,并应焊接或绑扎在结构主筋上,吊环选择©12,其所受力为钢丝绳合力P=21.1KN。
故a=P/A=21.1x103/113=187N/mm2vf=210N/mm2。
三、垂直安全防护脚手架的设计和计算
(1)落地脚手架
1、搭设规范和要求:
落地脚手架,按双排脚手架搭设,搭设范围:
在
建筑物外围一周,标高-0.600m以上,总高按50米设计,本工程总高39.0
米,脚手架搭设高度为40.3米,转换层设在4.500m米,转换层以上有34.5米,由于住宅部分前后都向外挑1.5米,故转换层以下采用落地脚手架,以上局部采用落地脚手架,外挑部分采用型钢悬挑脚手架。
2、材料:
©48x3.5钢管,容重38.4N/m,截面积A=489mm2,截面抵抗矩W=5080mm3,回转半径l=15.8mm,抗弯允许应力:
[f]=205N/mm2,脚手板容重:
350N/m2。
3、规格:
纵距1.5米,横距1.2米,步距1.8米,内大横杆间距1.8米,外大横杆间距0.9米,小横杆间距竖向1.8米、纵向1.5米。
(见附图一)
4、荷载标准值:
(以一个纵距作一个计算单元)
(1)、每根立杆自重:
38.4x50=1920N
(2)、外大横杆自重:
38.4X50-0.9X1.5=3200N
(3))内大横杆自重:
38.4X50-1.8X1.5=1600N
(4)、小横杆自重:
38.4X50-1.8X1.3-2=693N
(5)、脚手板自重:
350X1.5X1.3X3-2=1023N
(6)、安全网自重:
10x50x1.5=750N
(7)、直角扣件重:
13.5X2X50-1.8=750N
(8)、活荷载:
2000X1.5X1.3-2X2=3900N
(9)、外立杆恒载标准值合计:
(1)+
(2)+(4)+(5)+(6)+(7)=8336N
(10)、内立杆恒载标准值合计:
(1)+(3)+(4)+(5)+(6)+(7)=6737N
5、选外立杆进行稳定验算:
NQK=3900N
组合风荷载:
套用安全技术规范JGJ130-2001公式N/©A+Mw/W 试中: N=1.2Ngk+0.85X1.4Nqk(5.3.2-2) =1.2X8336+0.85X1.4X3900=14644N 妒轴心受压构件稳定系数,根据长细比入,由附表中查得。 计算长度,Lg=KuH=1.5X1.155X1800=3119MM 长细比入二L°/l=3119/15.8=197 查本规范附录C表得忙0.186 A-立杆截面面积=489MM2 Mw-风荷载设计值产生的弯矩,由公式 MW=0.85X1.4MWK=0.85X1.4WKL0h2(5.3.4) =0.85X1.4X0.2X1.5X1.82/10=0.116KN.M 把以上各式值代入公式 N/©A+Mw/W=14644-0.186-489+0.116X106宁5.08-103 =161+23=184N/mmv[f]=205N/mm2安全 6、对连墙杆的水平抗风力进行验算连墙杆采取混凝土内预埋短钢管,用钢管将脚手架与建筑物相连接。 预埋钢管高出地面0.2米,间距;二步、三步为便于预埋,实际3.0X4.5(米) (见附图三)。 由风荷载产生的水平推力: 根据规范表4.31查得: NO=5KN wK=0.7XUZXUSXwO=0.7X1.14X0.71X0.2=0.133KN/M NLw=1.4AwwK=1.4X3X4.5X0.133=2.14KN 代入公式: Nl二Nlw+No=2.14+5=7.14V8.0KN安全 (二)型钢悬挑脚手架的设计和计算 建筑物的某些部位,由于不能直接落在地上需搭设悬挑脚手架进行卸 载和替代。 本工程住宅层高为3米,拟用8层为一个悬挑单元,总计算高 度为3X8=24米。 1、搭设脚架的材料 悬挑梁采用14#工字钢或槽钢,每米重16.9kg,脚手架料采用©48X3.5 钢管,重3.8kg/m,固定型钢的U型钢筋环用©16的钢筋。 2、支承在悬挑型钢上的外防护架,其搭设高度的规格和尺寸,与落地 脚手架相同,高度小于50米不用再作计算。 3、悬挑脚手架的构造 型钢外挑长度1.4米,内压长度1.4米,总长2.8米,在型钢的中部和 尾端用预埋的钢筋环固定在建筑物梁板上,支承脚手架内外立杆处焊两根 125的钢筋,作固定立杆之用,(详附图二、四、五) 4、计算简图 NIN2 5、每根悬挑梁上抗弯强度和挠度验算 (1)荷载计算 1每根立杆自重: 38X24X1.2=1095N 2外大横杆自重: 38X24-1.8X2X1.5X1.2=1824N 3内大横杆自重: 38X24-1.8X1.5X1.2=912N 4小横杆自重: 38X24-1.8X1.3-2X1.2=395N 5脚手板自重: 考虑每个单元悬挑架铺两层脚手板,脚手板材料为竹串片脚手板,其自重标准值0.35KN/m2,则每根立杆所承受的荷载为: (350X1.5X1.3-2X2)X1.2=819N 6施工荷载考虑两步脚手架上同时作业,外饰架施工荷载2000N/M2, 则每根立杆上施工荷载: 2000X1.5X1.3-2X2X1.4=5460N 7安全网自重: 10X24X1.5X1.2=432N 8直角扣件自重: 13.5X2X24-1.8X1.2=434N ⑦9工字钢自重: 169X1.2=203N/m ⑦外立杆承受的集中荷载: ⑦+②+⑦+⑦+⑦+⑦+⑦=10459N ⑦11内立杆承受的集中荷载: ⑦1+⑦3+⑦4+⑦5+⑦6+⑦8=9115N ⑦12均布荷载q=203N/M (2)14#工字钢的特征值: 惯性矩lx=712X104MM4,截面抵抗矩 Wx=102X103MM3容许拉应力f=200N/MM2,容许剪应力fv=120N/MM2,容许挠度为2L/400。 弹性模量E=2.06X105。 (3)抗弯强度验算 Mmax=N2X0.25+N1X1.3+1/2qX1.32 =9115X0.25+10459X1.3+1/2X203X1.32=16046N.m 代入公式: 卢Mmax/W=16018x103/102x103 =157N/MM2vf=200N/MM2安全 (4)挠度验算将有关数值代入公式,则挠度=N1L3/3ELX+N2a2(3L-a)/6EIX+qL4/8EIX =10459x13003/(3x2.06x105x712x104)+ 9115x2502x(3x1300-250)/(6x2.06x105x712x104)+ 0.203x13004/(8x36.5x105x712x104)=5.5mm 2L/400=2600/400=6.5mm>5.5mm,满足刚度要求,在端部增加一根①11的钢丝拉绳,作为安全贮备。 (5)对固定工字钢端部的U型钢筋环的强度验算: 固定端抗倾覆力矩应大于悬挑端的最大弯矩,①16圆钢截面积 A=201mm2 支座反力: F=16046-1.3=12.3KN ©16的抗拉能力: 210x20仁42.2KN>12.3KN安全。 (3)搭设和拆除中应注意的事项: 1、搭设脚手架时应使用扭力扳手,坚固力矩40N.M;斜撑和外立杆必须一一对应,距离不大于10cm;连墙件预埋钢管应在大横杆和小横杆的节点处。 2、钢管应选择顺直,无弯曲、锈蚀的材料;斜撑和悬挑钢管必须专用,以保证结构安全,提高搭设效率。 3、架体拆除前,必须观察施工现场环境,包括架空线路。 外脚手架、 地面设施等各类障碍物、地锚、缆风绳、连墙杆以及被拆架体各接点、附 件、电气装置情况,凡能提前拆除的尽量提前拆除掉。 制定拆除方案,确定指挥人员,工作开始前划分危险作业区域。 4、架子拆除时划分作业区,周围设围栏或警戒标志,地面设专人指挥,严禁非作业人员入内。 5、拆除的高处作业人员,必须戴安全帽、系安全带、扎裹脚。 6、拆除顺序应遵循自上而下、先搭后拆、后搭先拆的原则。 7、拆立杆时,应先抱住立杆再拆开最后两个扣件,拆除大横杆、斜撑、剪刀撑,应先拆中间扣件,然后托住中间,再解端头扣。 8、连墙点应随拆除进度逐层拆除,拆斜撑时,应设临时支撑。 9、拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,拆除时不应碰坏门窗玻璃、水落管等设施。 10、拆下的材料应用绳索栓住,斜斜下运,严禁抛掷,运至地面的材料应按指定地点,随拆随运,分类堆放,当天拆,当天清,拆下的扣件或铁丝要集中收回处理、入库。 I 13X1000=3000, I3X1000=3000/ I3X1000=30001 T1 呂 呂 O —A 5 O O g O 工.Ir-i蛙 」・050匸250 -二 1JI- 一赤一玄丿 •00 一一一一二 300三938 50 1— L 00 1— 鲁: 慕显菁專聲S
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