手动吊篮脚手架设计与施工 (2).doc

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0.71.0m，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0.100.20m。 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16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： SR （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12.5钢丝绳重： 5.4N/m×4×50m=1080N SGK=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/W10 （4） 钢丝绳破断拉力： S=Pg=0.85×97300=82705N 受力钢丝绳数：a=2； 自重荷载：W=SGK+SQK=6820N； n=82705×2/6820=24.25n=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 X=M/XWX=5616520/（1.05×1.02×105=52.44N/mm2f=215N/mm2 IX：SX=12.0；d=5.5mm V=Sd=8023.6N； =V.Sx/lx.d=8023.6/（12.0×5.5） =121.4N/mm2fv=125N/mm2，满足要求。 （4） 挑梁挠度验算： =Fa2l（l+a/l）/3EI （5） 式中：E=2.06×105N/mm2；Ix=7.21×106mm4 F=Sd=8023.6N =8023.6×7002×3000×（1+700/3000）/（3×2.06×7.12×1011）=3.31mm21/250=2×700/250=5.6mm满足要求 （5） 锚环验算 在屋面板上预埋16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：=F/2As=8023.6/（2×201）=9.22N/mm2f=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48×3.5钢管：I=1.22×105mm4，A=489mm2；三根48×3.5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=6259680bN.mm；x=1.0； 1=M/xWx1=6259680/1.0×5.67×104 =110.40N/mm2f=180N/mm2 2=M/rxwx2=6259680/1.0×1.15×105 =54.44N/mm2f=180N/mm2 强度满足要求。 （7） 桁架式挑梁挠度验算 =Sd.a2（l+a）/3EIx =8942.4×7002（3000+700）/3×2.06×4.03×1011=6.5mm2l/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 8