手动吊篮脚手架设计与施工.docx
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手动吊篮脚手架设计与施工.docx
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手动吊篮脚手架设计与施工
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手动吊篮脚手架设计与施工
手动吊篮脚手架设计与施工
吊篮脚手架作为施工外用脚手架,与外墙面满搭钢管脚手架相比,具有搭设速度快、节约大量脚手架材料、节省劳力、操作方便、灵活、技术经济效益较好等优点。
吊篮脚手架一般分手动和电动两种。
目前采用手动吊篮的较多,它具有安拆方便,不占场地,经济适用等特点。
手动吊篮无定型设计,当前由取得建筑机械生产许可的厂家生产,其产品质量必须符合行业标准《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)和《高处作业吊篮安全规则》(JG5027-92)的规定。
施工单位依据《施工现场安全防护用具及机械设备使用监督管理规定》使用由建筑安全监督机构推荐的经鉴定合格的吊篮脚手架,无论采用何种吊篮脚手架,都必须对吊篮及挑梁结构进行强度和刚度验算,钢丝绳安全系数验算,并经上级审批。
制作及组装搭设时,应加强技术安全监督,严格检查质量,经上级技术、质量、安全部门验收合格后投入使用,确保安全施工。
1.吊篮脚手架构造及装置
手动吊篮脚手架由支承设施(挑梁或桁架)、吊篮绳、安全绳、安全锁、手板葫芦和吊篮架等组成。
吊篮架由空腹型钢焊接(或锚栓连接)成格构式篮型架。
(注意:
由自制吊篮片和架杆扣件组装而成的吊篮架,已禁止使用)一组吊篮长不得超过3.0m,宽0.7~1.0m,外侧及两端防护栏杆高不低于1.50m,每道栏杆间距不大于0.50,挡脚板不低于0.18m,吊篮内侧必须于0.60m和1.20m,高处各设护身栏杆一道,挡脚板不低于0.18m,立杆纵距不得大于2.0m。
脚手板使用3mm的钢板或30mm厚的木板,龙骨间距小于0.50m,铺设严密。
外侧与两端用2000目安全网密封;高度超过30m的,还须在吊篮顶部设防护顶棚。
吊篮内侧两端应有可伸缩的护墙轮装置,使吊篮与建筑物在工作状态时能靠紧,以减少架体晃动。
多组吊篮同时使用时,两组吊篮之间的间隙不得大于0.20m,内侧距墙间隙为0.10~0.20m。
悬挑吊篮的挑梁宜选用不小于I14的工字钢,与建筑连接使用φ16的锚环,锚环距挑梁支撑点大于3.0,埋入砼中长度la=30d;一个锚环只能套一根挑梁,两根以上时,应计算核定。
挑梁外挑长度即支点至吊点的距离不宜超过0.70m,外留0.10m,挑出位置与吊篮吊点保持垂直,保证吊篮稳定。
挑梁之间应用纵向水平杆连接成整体,以保证挑梁结构的稳定,挑梁与吊篮吊绳连接端应有防剪防滑脱的防护装置。
内、外侧力矩之比应大于3。
升降吊篮的机具,必须使用推荐的建筑吊篮专用产品。
即天津市津久起重工具厂生产的HSS-16ZY建筑吊篮专用手板葫芦和HSS-16ZYA建筑吊篮专用安全锁,吊索和安全绳均使用12.5mm的钢丝绳,绳头用3个U型卡扣牢,受力绳在内,绳头在外,末端设有安全弯。
为防止吊篮倾覆,应设置使吊绳和保险绳始终处在吊篮上方的装置。
此外,应根据需要配备超载保护装置,制动器和行程限位装置。
2.吊篮、脚手架结构计算
吊篮脚手架结构设计按《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)概率极限状态设计法,计算依据《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)、《钢结构设计规范》(GBJ17-88)《高处作业吊篮安全规则》(JG5027-92)和参考《建筑施工安全技术手册》、《建筑施工脚手架实用手册》。
本例采用经鉴定合格的建筑安全监督机械推荐的吊篮脚手架。
吊篮外形尺寸为3.0×0.8×1.5m,施工高度50m,不做吊篮设计计算,只验算钢丝绳安全系数和挑梁结构强度和刚度。
根据GBJ68-84基本计算模式:
S≤R
(1)
式中荷载效应组合设计值:
S=
(2)
结构重要性系数采用:
=0.9;
荷载分顶系数:
对恒载=1.2;施工荷载:
=1.4;荷载效应组合系数,仅考虑施工荷载=1.0,不考虑风载时,实用设计表达式:
Sd=0.9(1.2SGk+1.4SQK)≤R(3)
(1)荷载计算:
吊篮自重:
750N/m2×3.0×0.8=1800N
手板葫芦及安全锁重:
(140+30)N/个×2=340N,4根φ12.5钢丝绳重:
5.4N/m×4×50m=1080NSGK=3220N
施工荷载:
SQK=1500N/m2×3.0×0.8=3600N
在不考虑风荷载作用时一组吊篮架的计算荷载:
Sd=0.9(1.2×3220+1.4×3600)=8023.6N
(2)钢丝绳安全系数验算:
由n=S.a/W≥10(4)
钢丝绳破断拉力:
S=αPg=0.85×97300=82705N
受力钢丝绳数:
a=2;
自重荷载:
W=SGK+SQK=6820N;
n=82705×2/6820=24.25>[n]=10满足要求。
(3)挑梁强度验算:
挑梁使用I14号工字钢,考虑同时悬挂两个相同吊篮的一端,不计工字钢本身重量时:
M=Sd.a=8023.6×700=5616520N.mm
WX=1.02×105mm2;=1.05
σX=M/XWX=5616520/(1.05×1.02×105=52.44N/mm2<f=215N/mm2
IX:
SX=12.0;d=5.5mm
V=Sd=8023.6N;
т=V.Sx/lx.d=8023.6/(12.0×5.5)
=121.4N/mm2<fv=125N/mm2,满足要求。
(4)挑梁挠度验算:
ω=Fa2l(l+a/l)/3EI(5)
式中:
E=2.06×105N/mm2;Ix=7.21×106mm4
F=Sd=8023.6N
ω=8023.6×7002×3000×(1+700/3000)/(3×2.06×7.12×1011)=3.31mm<21/250=2×700/250=5.6mm满足要求
(5)锚环验算
在屋面板上预埋φ16的锚环,埋入砼内长度不少于30d,距支撑点间距大于3.0m,在不考虑挑梁本身重量时
锚环拉力:
F=Sd.a/L=8023.6×0.7/3.0=1874.2N锚环强度:
σ=F/2As=8023.6/(2×201)=9.22N/mm2<[f]=50N/mm2满足要求
在施工实践中,对于高度在25m以下多层建筑中,一般施工单位多采用架杆扣件组合成桁架式挑梁。
对此我们通过计算采用了一种用三根纵杆中间插一根横杆,由直角扣件组合成桁架式挑梁,见图2,该挑梁强度和挠度验算如下:
(6)桁架式桃梁强度验算:
单根φ48×3.5钢管:
I=1.22×105mm4,A=489mm2;三根φ48×3.5钢管组合成三角形截面桁架,对应X-X轴(即形心)的惯性矩。
(图1)
图1截面计算简图
3×1.22×105+×489×712+2×489×352=4.03×106mm4
Wx1=Ix/y1=4.03×106/71=5.67×104mm3
Wx2=Ix/y2=4.03×106/35=1.15×105mm3
同理根据前述计算公式可得:
SGK=2688N;Sd=8942.4N;
M=Sd.a=6259680b\N.mm;x=1.0;
σ1=M/xWx1=6259680/1.0×5.67×104
=110.40N/mm2<f=180N/mm2
σ2=M/rxwx2=6259680/1.0×1.15×105
=54.44N/mm2<f=180N/mm2
强度满足要求。
(7)桁架式挑梁挠度验算
ω=Sd.a2(l+a)/3EIx
=8942.4×7002(3000+700)/3×2.06×4.03×1011=6.5mm<2l/250=5.6mm
挠度满足要求。
3.吊篮脚手架使用要点
(1)吊篮脚手架必须使用经建筑安全监督机构鉴定合格的产品,其施工安装操作要求应符合《高处作业吊篮安全规则》(JG5027-92)的规定。
(2)组装完成以后,应进行空载试运行,1.25倍施工荷载试验,安全绳、安全锁抗冲击试验,并经企业技术、质量、安全部门验收合格后,主准投入使用。
(3)使用中必须有2根直径为12.5mm的钢丝绳做安全绳且配备经鉴定合格的安全锁,严禁在安全锁不起作用的情况下使用。
(4)吊篮在工作时,必须将手扳葫芦上的松卸手柄卸下来,以防误操作发生事故。
4.安全注意事项
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- 手动 吊篮 脚手架 设计 施工