《扣件式钢管脚手架安全技术规范》.ppt
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1、扣件式钢管脚手架扣件式钢管脚手架安全技术规范安全技术规范 随着高层建筑日益增多,建筑结构日趋复杂,脚手架、随着高层建筑日益增多,建筑结构日趋复杂,脚手架、模板工程、基坑、塔吊等工程在搭设、施工、使用中作业危模板工程、基坑、塔吊等工程在搭设、施工、使用中作业危险因素多,极易发生伤亡事故。险因素多,极易发生伤亡事故。 建设工程的施工安全问题,直接关系到人民群众的生命建设工程的施工安全问题,直接关系到人民群众的生命财产安全,受到社会的广泛关注。从建设部到各级地方主管财产安全,受到社会的广泛关注。从建设部到各级地方主管部门、从施工单位到项目部、从行业内到行业外,关爱生命部门、从施工单位到项目部、从行业
2、内到行业外,关爱生命、关注安全一直是工作的主旋律。但是,不可否认的事实是、关注安全一直是工作的主旋律。但是,不可否认的事实是建设行业已经成为除能源矿业之外的第二大安全事故高发行建设行业已经成为除能源矿业之外的第二大安全事故高发行业,与今天中国快速发展的经济和越来越强调和谐社会、以业,与今天中国快速发展的经济和越来越强调和谐社会、以人为本的大环境不相适应人为本的大环境不相适应。建质200987号危险性较大的分部分项工程安全管理办法 适用范围: 本办法适用于房屋建筑和市政基础设施工程(以下简称“建筑工程”)的新建、改建、扩建、装修和拆除等建筑安全生产活动及安全管理。 本办法自颁布之日起实施。原关于
3、印发和的通知(建质2004213号)中的危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法废止。 超过一定规模的危险性较大的分部分项工程深基坑工程(一)开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护和降水工程(二)开挖深度虽未超过5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程。模板工程及支撑体模板工程及支撑体系系(一)工具式模板工程:包括滑模、爬模、飞模等工程。(二)混凝土模板支撑工程:搭设高度8m及以上;搭设跨度18m及以上;施工总荷载15kN/m2及以上;集中线荷载20kN/m及以上;(三)承重支撑体系:用于钢结构安装
4、等满堂支撑体系,承受单点集中荷载700kg以上。起重吊装及安装拆卸工程(一)采用非常规起重设备、方法,且单件起吊重量在100kN及以上的起重吊装工程;(二)起重量300kN及以上的起重设备安装工程;高度200m及以上内爬起重设备的拆除工程。脚手架工程脚手架工程(一)搭设高度50m及以上的落地式钢管脚手架工程;(二)提升高度150m及以上附着式整体和分片提升脚手架工程;(三)架体高度20m及以上悬挑式脚手架工程;拆除、爆破工程其他(一)施工高度50m及以上的建筑幕墙安装工程;(二)钢跨度大于36m及以上的钢结构安装工程;跨度大于60m级以上的网架和索膜结构安装工程;(三)开挖深度超过16m的人工
5、挖孔桩工程;(四)地下暗挖、顶管及水下作业工程;(五)采用新技术、新工艺、新材料、新设备及尚无相关技术标准的危险性较大的分部分项工程。专项方案应当包括的内容(一)工程概括危险性较大的分部分项工程概括、施工平面布置、施工要求和技术保证条件。(二)编制依据相关法律、法规、规范性文件、标准、规范和图纸(国标图集)、施工组织设计等。(三)施工计划包括施工进度计划、材料与设备计划。(四)施工工艺技术技术参数、工艺流程、施工方法、检查验收(五)施工安全保证措施组织保障、技术措施、应急预案、监测监控(六)劳动力计划专职安全生产管理人员、特种作业人员等(七)技术书及相关图纸方案编制人 实施施工总承包的,专项方
6、案应当由施工总承包单位组织编制。其中,其中机械安装拆卸工程、深基坑工程、附着式脚手架等专业工程实施分包的,其专项方案可有专业承包单位组织编制。方案的编制方法及要求 施工单位应当在危险性较大的分部分项工程施工前编制专项方案,对超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,施工单位施工单位应当组织专家对专项方案进行论证。 先有方案,后有现场。安全多发事故部位分析(2004)洞口和临边20.39%脚手架13.14%模板5.44%土石方工程5.66%其它27.19%施工机具6.72%塔吊8.08%井字架与龙门架9.67%现场临时用电线路2.19%外电线路1.51%资料来源:中国建设部全国建筑施工安全生产形势
7、分析报告(2004年度)安全多发事故部位分析(2005)资料来源:中国建设部全国建筑施工安全生产形势分析报告(2005年度)安全多发事故部位分析(2007)资料来源:中国建设部全国建筑施工安全生产形势分析报告(2007年度)墙板结构3.75%土石方工程3.16%现场临时用电线路 2.47%施工机具3.85%外用电梯1.98%临时设施1.19%外电线路0.99%井字架与龙门架 6.72%基坑6.72%模板6.82%塔吊11.86%脚手架11.86%洞口和临边15.51%其他23.12%1995-2005安全事故统计表1995-2005安全事故趋势分析19951996199719981999200
8、0200120022003200420052006年、年、2007年建筑施工事故起数比较年建筑施工事故起数比较 020406080100120140123456789101112月份2006年事故起数2007年事故起数事故起数摘自摘自 全国建筑施工安全生产形势分析报告全国建筑施工安全生产形势分析报告(2007年度) 2006年、年、2007年建筑施工事故死亡人数比较年建筑施工事故死亡人数比较020406080100120140123456789101112月份2006年死亡人数2007年死亡人数死亡人数摘自摘自 全国建筑施工安全生产形势分析报告全国建筑施工安全生产形势分析报告(2007年度)
9、2006年、年、2007年全国建筑施工事故起数比较年全国建筑施工事故起数比较 简要结论 从数据统计来看,2000年之前的5年和之后的5年三级事故发生起数的绝对值并没有太大变化,但是,单次事故伤亡人数变化很大,群死群伤的重大恶性事故频发是2000年以后的特点。 从数据统计来看,发生重大安全事故的责任主体中小建筑公司比例较小,相反具有一级、特级资质的施工单位发生重大安全事故的几率更高。 从数据统计来看,有明确规范要求的部位发生事故的比例比尚未制定规范要求的部位更高,说明我们对规范的理解、掌握和控制存在很大问题。需要了解相关的规范和标准脚手架、模板、基坑单、双排与满堂脚手架作业层上的施工荷载标准值应
10、根据实际情况确定,且不应低于表4.2.2的规定。表表4.2.2施工均布荷载标准值施工均布荷载标准值类别标准值(kN/m2)装修脚手架混凝土、砌筑结构脚手架轻型钢结构及空间网格结 构脚手架普通钢结构脚手架2.03.02.03.0 注:斜道上的施工均布荷载标准值不应低于2.0 kN/m2。 当在双排脚手架上同时有2个及以上操作层作业时,在同一个跨距内各操作层的施工均布荷载标准值总和不得超过5.0kN/。 支模、粉刷、砌墙等各工种进行立体交叉作业时支模、粉刷、砌墙等各工种进行立体交叉作业时,不得在同一垂直方向上操不得在同一垂直方向上操作作,下层作业的位置下层作业的位置,必须处于上层高度确定的可能坠落
11、的范围之外必须处于上层高度确定的可能坠落的范围之外.不符合以上不符合以上条件时条件时,应设置安全防护层应设置安全防护层.摘自摘自建筑施工高处作业安全技术规范建筑施工高处作业安全技术规范JGJ8091 2009年年3月月24日,位于江苏镇江日,位于江苏镇江闹市区一幢闹市区一幢6层楼层楼脚手架突然坍塌,脚手架突然坍塌,造成正在拆楼改造造成正在拆楼改造的工人的工人1死死3伤。事伤。事故原因主要是因为故原因主要是因为工人将拆下的废弃工人将拆下的废弃物堆积在脚手架上,物堆积在脚手架上,堆积物过于沉重,堆积物过于沉重,加上砸墙时造成脚加上砸墙时造成脚手架晃动,导致脚手架晃动,导致脚手架被压趴。手架被压趴。
12、 双管立杆脚手架由于经济性不好,很少使双管立杆脚手架由于经济性不好,很少使用,本次修订中予以取消。用,本次修订中予以取消。 单排脚手架搭设高度不应超过单排脚手架搭设高度不应超过24m;双排脚;双排脚手架搭设高度不宜超过手架搭设高度不宜超过50m,高度超过,高度超过50m的的双排脚手架,应采用分段搭设等措施。双排脚手架,应采用分段搭设等措施。 (单排脚手架搭设高度不应超过24m;双排脚手架搭设高度不宜超过50m,高度超过50m的双排脚手架,应采用双钢管、分段卸荷、分段搭设等措施。) 柔性连墙件的做法粗糙,可靠性差,本次修订中予以取消。单立杆和双立杆的连接方式下双立杆单杆相接回转扣件双杆联结上单立
13、杆直角扣件大横杆接长口 规定脚手架高度不宜超过规定脚手架高度不宜超过50m的依据:的依据:1 根据国内几十年的实践经验及对国内脚手架的调查,立杆采 用单管的落地脚手架一般在50m以下。当需要的搭设高度大于50m时,一般都比较慎重地采用了加强措施,如采用双管立杆、分段卸荷、分段搭设等方法。国内在脚手架的分段搭设、分段卸荷方面已经积累了许多可靠、行之有效的方法和经验。2 从经济方面考虑。搭设高度超过50m时,钢管、扣件的周转使用率降低,脚手架的地基基础处理费用也会增加。3 参考国外的经验。美国、日本、德国等也限制落地脚手架的搭设高度:如美国为50m,德国为60m日本为45m等。与建筑结构荷载规范的
14、内容统一。将作用于脚与建筑结构荷载规范的内容统一。将作用于脚手架上的水平风荷载标准值的计算公式手架上的水平风荷载标准值的计算公式wk=.zsw0(w0取n=50的值)修改为:修改为:wk=zsw0wk风荷载标准值(kN/m2);z风压高度变化系数,应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009规定采用;s脚手架风荷载体型系数,应按本规范表4.2.6的规定采用; wo基本风压值 (kN/m2),应按国家标准建筑结构荷载规范GB50009-2001附表D.4的规定采用,取重现期n=10对应的风压值。 风压高度变化系数风压高度变化系数z,按照现行国家标准,按照现行国家标准建筑结构荷建筑结构荷载规范载
15、规范规定的值进行选取。我们在设计脚手架时,要注意规定的值进行选取。我们在设计脚手架时,要注意此值的取法,此值的取法, 按现行国家标准按现行国家标准建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范的要的要求,对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应依据求,对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应依据地面粗糙度类别进行选择确定地面粗糙度类别进行选择确定c.双排脚手架连墙件布置(立面图)连墙件风荷载计算单元面积a.双排脚手架连墙件布置(平面图)b.双排脚手架连墙件布置(剖面图)安全网挡脚板附柱杆柱子将连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力由单排架取3kN改为2kN,双排架取5kN改为3kN ; (约束平面
16、外变形)强调连墙件的重要性,对连墙件的计算写得更明确(计算部分)根据现场施工脚手架应采用密目式安全立网全封闭的安全管理规定,此次修订弱化了开敞式脚手架,对常用脚手架的允许搭设高度做了调整。 常用密目式安全立网全封闭式双排脚手架的设计尺寸常用密目式安全立网全封闭式双排脚手架的设计尺寸(m)连墙件设置立杆横距lb步距h下列荷载时的立杆纵距la(m)脚手架允许搭设高度H2+0.35(kN/m2)2+2+20.35(kN/m2)3+0.35(kN/m2)3+2+20.35(kN/m2)二步三跨1.051.52.01.51.51.5501.801.81.51.51.5321.301.51.81.51.5
17、1.5501.801.81.21.51.2301.551.51.81.51.51.5381.801.81.21.51.222三步三跨1.051.52.01.51.51.5431.801.81.21.51.2241.301.51.81.51.51.2301.801.81.21.51.217注:地面粗糙度为B类,基本风压o =0.4kN/m2 。 表表4.3.1 荷载效应组合荷载效应组合计算项目计算项目荷载效应组合荷载效应组合纵向、横向水平杆强度与变形纵向、横向水平杆强度与变形永久荷载永久荷载+ +施工荷载施工荷载脚手架立杆地基承载力脚手架立杆地基承载力型钢悬挑梁的强度、稳定与变形型钢悬挑梁的强度
18、、稳定与变形永久荷载永久荷载+ +施工荷载施工荷载永久荷载永久荷载+ +0.90.9(施工荷载(施工荷载+ +风荷风荷载)载)立杆稳定立杆稳定永久荷载永久荷载+ +可变荷载可变荷载(不含风荷(不含风荷载)载)永久荷载永久荷载+ +0.90.9(可变荷载(可变荷载+ +风荷风荷载)载)连墙件强度与稳定连墙件强度与稳定单排架,风荷载单排架,风荷载+ +2.0kN2.0kN双排架,风荷载双排架,风荷载+ +3.0kN3.0kN将荷载效应组合表中的可变荷载组合系数修改为0.9。(原来是0.85) 满堂支撑架用于混凝土结构施工时,荷载组合与荷载设计值应符合现行行业标准建筑施工模板安全技术规范JGJ162
19、的规定。 补充了与满堂脚手架和满堂支撑架相关的内容。包括结构体系、构造要求、荷载取值、设计计算等。规范中将此类支架体系划分为满堂脚手架(顶部荷载通过纵、横向水平杆传至立杆)和满堂支撑架(顶部荷载通过立杆顶端的可调顶撑传至立杆)二种体系。满堂支撑架根据剪刀撑的间距(5m)细分为普通型满堂支撑架和加强型满堂支撑架。三、双排脚手架的结构性能及其规范修订内容三、双排脚手架的结构性能及其规范修订内容 1、双排脚手架的结构性能在作用极限荷载时,双排脚手架结构的可能破坏形式是以连墙件为反弯点的脚手架平面外大波整体失稳或脚手架较大步距间立杆段的局部弯曲失稳二种形式。通常情况下,脚手架的破坏表现为前种形式,其承
20、载力由平面外大波整体失稳时的承载力值确定。但是,如果脚手架的步距过大(超过二米),立杆段的稳定承载力可能低于整体失稳时的承载力。影响脚手架结构承载力的主要因素:跨距和排距连墙件的布置方式和间距立杆截面面积和步距。2、双排脚手架的设计计算公式(以不组合风荷载为例)脚手架立杆稳定性的计算公式: ;式中:N脚手架立杆的轴力设计值;A脚手架立杆的毛截面面积,f钢材的设计强度值。轴心受压构件的整体稳定系数,由考虑脚手架整体稳定因素的换算长细比0查表或由公 式: 确定; ,l0=kh,fAN207320il00扣件的偏心距很小,脚手架有一定高度,底部立杆扣件的偏心距很小,脚手架有一定高度,底部立杆接近轴心
21、受力,计算时视为轴心受压构件。接近轴心受力,计算时视为轴心受压构件。 其中:k计算长度附加系数,考虑整体稳定因素的计算长度系数,它们可以通过规范查得;h立杆步距。根据以上公式,可以验算计算部位立杆的稳定性。 钢结构设计规范中,轴心压杆的稳定承载力设计值可以由公式: 表达,式中:轴心受压构件的整体稳定系数,A轴心压杆的毛截面面积,f钢材的设计强度值。轴心压杆的稳定承载力设计值=稳定承载力极限值(R s ),式中:R钢材的抗力分项系数, R =1.165。fAN 脚手架立杆的极限承载力值通过结构实验和结构计算分析确定。根据建筑施工脚手架结构安全度的要求,脚手架立杆的设计承载力=脚手架立杆的极限承载
22、力K,式中:K安全系数,根据工作条件取2.03.0。 由于扣件的偏心距很小,脚手架有一定高度,底部立杆接近轴心受力。此外,由于脚手架的工作条件较差,施工误差大,其安全系数显然应该高于钢结构。按照钢结构设计规范的表示方法,同时考虑脚手架在安全系数上和钢结构的差别,脚手架立杆的设计承载力可以表达为: 或: ,式中:R立杆的抗力调整系数,应由计算确定,fy钢材的屈服强度。RfARRyfA 脚手架立杆的轴力设计值根据脚手架自重和外荷载计算求得。由于脚手架属于临时性结构,安全等级为三级,结构重要性系数取0.9。其轴力设计值可以表达为:0.9(1.2NGk+1.4NQk)。式中:NGk结构自重和构配件自重
23、标准值产生的轴力,NQk施工荷载等的标准值产生的轴力之和。 脚手架立杆的设计计算应满足: 0.9(1.2NGk+1.4NQk)RfA 为符合现行规范的表达习惯,使用上将上式改写为:(1.2NGk+1.4NQk) = R的值根据脚手架安全系数K与现行规范的可靠度相一致的条件求得,即: ( NGk+NQk) 应等效于 (1.2NGk+1.4NQk) 可以求出:R = RRyfA9 . 09 . 0RfAKfAyRRyfA9 . 0165. 19 . 0KQkGkQkGkNNNN4 . 12 . 1 可见,R是反映脚手架安全性与脚手架上作用的恒、活荷载比例关系的系数。扣件式脚手架的安全系数取为:K=
24、2.0。对于不同的NGk和NQk的比值,经统计0.9R1.33。 脚手架立杆的整体稳定系数由考虑脚手架整体稳定因素的换算长细比0查表或公式: 确定。 ,l0脚手架大波失 稳时的半波长度或连墙件的竖向间距,由脚手架的搭设方式确定。 207320il00 以步距h表示l0,可以写为单榀架体大波失稳的计算长度系数和步距的乘积:h。同时将 考虑为计算长度附加系数来调 整结构安全度,并写入l0。立杆计算长度就写成为如下形式,即:l0=kh 。故: 经比较可见: 。9 . 01R22220220)()9 . 0(7320)()9 . 0(7320)(9 . 073209 . 0hiRRRR155. 133
25、3. 19 . 0Rk 经以上变换,脚手架立杆设计计算公式写为:1.2NGk+1.4NQk 允许搭设高度计算: 结构自重和构配件自重标准值产生的轴力NGk=NG1k+NG2k,其中NG1k脚手架结构自重标准值产生的轴力,其值等于脚手架立杆承受的每米结构自重标准值gk 和架体总高度H的乘积:NG1k=gkH;NG2k脚手架上构配件自重标准值产生的轴力。代入脚手架立杆设计计算公式: 1.2(gkH+ NG2k)+1.4NQkfAfA 可以求出:H = 取消了当26m HS 50m时,对允许搭设高度限制的调整,原来是参照的英国标准,当代入50m时影响不大: 密目式安全立网自重标准值不应低于0.01k
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