双排落地外脚手架方案.docx
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1、第一节外脚手架一、施工目标(一)平安生产目标:杜绝死亡事故,轻伤频率2%。以下。(二)隐患整改率100%(三)平安保障措施1、发挥平安生产管理体系的作用,严格按建筑施工平安检查标准 JGJ59-2011 运作。2、分级管理分层管理预控预防把住施工阶段的重要环节,在施工过程中进 行重点监控,架子工必须持证上岗,系好平安带,穿防滑鞋。3、为确保平安生产目标的实现,在分包单位进厂前,对施工队伍进行操作 前的平安教育,对施工队伍的资质能力及操作证进行检查认定。4、钢管有严重锈蚀、压扁或裂纹的不得使用,禁止使用有脆裂、变形、滑 丝等现象的扣件。对接扣件安装时其开口向内,以防进雨水;直角扣件安装时不 得向
2、下,以保证平安。5、严格控制施工荷载,脚手板不得集中堆料,施工荷载不得大于3kN/m2。6、外脚手架每支搭一层完毕后,经工程部平安员验收合格后方可使用,任 何班组和个人,未经同意不得撤除脚手架部件。定期检查脚手架,如发现问题和 隐患,在施工作业前及时维修加固,以到达坚固稳定,确保施工平安。(四)脚手架工程平安网络体系作业期间,应及时清理落入平安网内的材料和物品。在任何情况下,严禁自架上 向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。十、架体计算钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范 (JGJ130-2011) 钢结构设计规范(GB50017-2003) 冷弯薄壁型钢结 构技术规范(GB5001
3、8-2002) 建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011)、 建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)等编制。(-)参数信息:1 .脚手架参数计算的脚手架为双排脚手架,横杆与立杆采用单扣件方式连接,搭设高度为26. 4米,3.0米以下采用 双管立杆,3.0米以上采用单管立杆。搭设尺寸为:立杆的纵距1.60米,立杆的横距1.05米,立杆的步距1.80 米。内排架距离墙长度为0. 30米。横向杆计算外伸长度为0.10米。小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为1根。采用的钢管类型为中48X3. 5。连墙件采用2步3跨,竖向间距3. 60米,水平间距4. 80米,采用扣件连接。2 .荷
4、载参数脚手板自重标准值0. 30kN/m2,栏杆、挡脚板自重为0.11kN/ni2,平安设施及平安网、挡风板自重为0.010kN/m2,同时施工2层,第一层施工均布荷载为3.0kN/m2,其它层施工均布荷载 为2.0kN/m2,脚手板共铺设2层。脚手架用途:混凝土、砌筑结构脚手架。11600 I落地式脚手架正立面图单位(mm)落地架侧立面图(二)小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置(验算弯曲正应力和挠度不计 入悬挑荷载)。L作用小横杆线荷载(1)作用小横
5、杆线荷载标准值qk= 00+0. 30) XI. 60/2=2. 64kN/m(2)作用小横杆线荷载设计值q=(1.4X3. 00+1. 2X0. 30) X 1. 60/2=3. 648kN/mq| 口口 口口 1口 lbal11q:荷载 1b:立杆横距虱:悬挑长度小横杆计算简图2 .抗弯强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩Mmax=qlb2/8=3. 648X1. 052/8=0. 503kN. mo =Mmax/W=0. 503X 106/5080. 0=98. 96N/mm2小横杆的计算强度小于205. ON/mm2,满足要求!3 .挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用
6、下的挠度V=5qklb4/384EI=5. 0X2. 64X 1050. 04/(384X2. 06 X 105X12. 19X10)=1. 66mm小横杆的最大挠度小于1050. 0/150与10mm,满足要求!(三)大横杆的计算:大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。用小横杆支座的最大反力计算值,考虑活荷载在大横杆的不利布置,计 算大横杆的最大弯矩和变形。(需要考虑悬挑荷载)1 .由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力(1)由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值Fk=O. 5qklb(l+al/lb)2=0. 5X2. 64X1. 05X (1+0. 10/1. 05
7、)2=1. 66kN由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值F=0. 5qlb (1+al/lb) 2=0. 5 X 3. 648 X 1. 05 X (1+0. 10/1. 05)2=2. 30kNPPP1 1 EE含大横杆计算荷载简图2 .抗弯强度最大弯矩考虑为小横杆荷载的计算值最不利分配的弯矩M=0. 175Fla=0. 175X2. 30X1. 60=0. 6440kN. mo =M/W=0. 6440X106/5080. 0=126. 77N/mm2大横杆的计算强度小于205. ON/mm2,满足要求!3 .挠度计算最大挠度考虑为小横杆荷载的标准值最不利分配的挠度V=l. 146XF
8、kla3/100EI=l. 146X1. 66X103X1600. 003/(100X2. 060X 105X12. 19 X 104) =3. 1mm大横杆的最大挠度小于1600. 0/150与10mm,满足要求!(四)扣件抗滑力的计算:按规范表5. 1. 7,直角、旋转单扣件承载力取值为8. OOkN,按照扣件抗滑承载力系数1. 00该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8. OOkN o纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规 范5. 2. 5):R Rc其中Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8. OOkN 。R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;纵向水平杆通过扣
9、件传给立杆的竖向设计值:R=2. 150F=2. 150X2. 30=4. 9kN单扣件抗滑承载力的设计计算R = 8. 00满足要求!(五)脚手架荷载标准值:作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容:(1)脚手架自重标准值产生的轴向力每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m) gk:查规范本例为0. 1290NG1 二(0. 1290+0. 038+(1. 05 X 1/2) X 0. 038/1. 80) X3. 000=0. 536kNNG1L = (0. 1290+(1.05X1/2) X0. 038/1.80) X(26. 370-3. 000)=3. 2
10、77kN(2)脚手板自重标准值产生的轴向力脚手板的自重标准值(kN/m2):本例采用冲压钢脚手板,标准值为0. 30NG2 = 0. 300 X 2 X 1. 600 X (1. 050+0. 100) /2=0. 552kN上部单立杆局部脚手板按1层计NG2L = 0. 300X 1 X 1.600X (1. 050+0. 100)/2=0. 276kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值产生的轴向力栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m):本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板, 标准值为0. 11NG3 = 0. 110X 1.600X2/2=0. 176kN(4)吊挂的平安设施及平安网、挡风板自重标准值
11、产生的轴向力吊挂的平安设施荷载,包括平安网和挡风板自重标准值(kN/m2) :0, 010NG4 = 0. 010 X 1. 600 X 26. 370=0. 422kN上部单立杆局部平安网计算NG4L = 0. 010X 1. 600X (26. 370-3. 000)=0. 374kN经计算得到,静荷载标准值构配件自重:NG2K=NG2+NG3+NG4 = 1. 150kNo钢管结构自重与构配件自重:NG = NG1+ NG1L+ NG2k = 4. 963kNoNGL = NGlL+NG2k = 4.427kN0(5)施工荷载标准值产生的轴向力施工均布荷载标准值(kN/m2):NQ =(
12、3. 000+2. 000X (2- 1) X 1.600X(1.050+0. 100)/2=4. 60kN(6)风荷载标准值产生的轴向力风荷载标准值:畋=4口解其中W0 基本风压(kN/nft ,按照建筑结构荷载规范的规定 采用:W0 = 0. 300Uz 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范 (GB50009-2012)的规定采用:脚手架底部Uz = 1.420,单双立杆交接位置Uzx = 1.000,Us 风荷载体型系数(双立杆局部):Us = 0. 8000风荷载体型系数(单立杆局部):Usx = 0. 8000经计算得到,脚手架底部风荷载标准值Wk = 1.420X0. 8000
13、 X0.300 = 0.341kN/m2o单双立杆交接位置风荷载标准值Wkx = 1.000X0. 8000X0. 300 = 0. 240kN/m2o考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值底部立杆的最大轴向压力N = 1. 2NG + 0.9X1. 4NQ = 11. 752kN单双立杆交接位置的最大轴向压力NL = 1.2NGL +0. 9X1.4NQ = 11. 108kN不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值底部立杆的最大轴向压力N=1.2NG + 1.4NQ二 12.396kN单双立杆交接位置的最大轴向压力NL = 1.2NGL +1.4NQ = 11.752kN风荷载设计值产生的立杆段弯
14、矩MWMW = 0. 9X1.4Wklah2/10其中 Wk风荷载基本风压标准值(kN/m2);la 立杆的纵距(m);h 立杆的步距(m)o经计算得,底部立杆段弯矩 Mw=0.9X1.4X0. 341 X1.60X1.802/10 = 0. 223kN.ni单双立杆交接位置弯矩Mwx=0. 9X 1. 4X0. 240X 1. 60X1.802/10 = o. 157kN.m(六)立杆的稳定性计算:卸荷吊点按照构造考虑,不进行计算。单双立杆交接位置和双立杆底部均需要立杆稳定性计算。双立杆底部的钢管截面面积和模量按照两倍的单钢管截面考虑。1 .不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中N立杆的轴心压
15、力设计值,底部N=12. 396kN;单双立杆交接 位置NL=11. 752kN;1 计算立杆的截面回转半径,i=l. 58cm;u计算长度系数,由脚手架的基本参数确定,u=1.50;h立杆步距,h=l. 80;入计算长细比,由k=l时,X =k u h/i=171;=入:210,满足要求!k 计算长度附加系数,取1. 155;10 计算长度(m),由公式10 = k uh确定,10=3. 12m;中轴心受压立杆的稳定系数,由k=l. 155时,X =k 11h/i=197的结果查表得到0. 186;A立杆净截面面积,A=9. 78cm2;W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=10. 16cm3;
16、f钢管立杆抗压强度设计值,f = 205.00N/mm2;。一一钢管立杆受压强度计算值(N/mni2);经计算得到。=12396. 000/(0. 186X978. 000)=68. 14N/mm2不考虑风荷载时,底部双立杆的稳定性计算。打,满足要求!单双立杆交接位置的钢管立杆受压强度计算值(N/mm2); 经计算得到。=11752. 400/(0. 186X489. 000)=129. 21N/mm2不考虑风荷载时,单双立杆交接位置的立杆的稳定性计算。 f满足要求!2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中N立杆的轴心压力设计值,底部N=11.752kN;单双立杆交接 位置NL=H. 108kN
17、;1 计算立杆的截面回转半径,i=l. 58cm;P计算长度系数,由脚手架的基本参数确定,u=1.50;h立杆步距,h=l. 80;入计算长细比,由k=l时,X =k Li h/i=171;入=X = 210,满足要求!k 计算长度附加系数,取1. 155;10 计算长度(01),由公式10 = k uh确定,10=3.12叱中轴心受压立杆的稳定系数,由k=l. 155时,入=ku h/i=197的结果查表得到0. 186;A立杆净截面面积,A=9. 78cm2;W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=10. 16cm3;f钢管立杆抗压强度设计值,f = 205. OON/mm2;MW 计算立杆段由
18、风荷载设计值产生的弯矩,MW = 0.223kN.m;。一一钢管立杆受压强度计算值(N/mm?);经计算得到 11752.000/(0. 186 X978. 000) + (223000. 000/10160. 000)=86. 55N/mm2考虑风荷载时,底部双立杆的稳定性计算。f,满足要求!单双立杆交接位置的钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到。=11108.400/(0. 186 X489. 000) + (157000. 000/5080. 000)=153. 04N/mm2考虑风荷载时,单双立杆交接位置的立杆的稳定性计算。f,满足 要求!(七)最大搭设高度的计算:不考虑风
19、荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭 设高度按照下式计算:闭二”士竺也皿l.2gR其中NG2K 构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K=NG2+NG3+NG4 二 1. 150kN;NQ 活荷载标准值,NQ = 4. 600kN;gk每米立杆承受的结构自重标准值,gk = 0. 129kN/叱经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度Hs = 0. 186X4. 890 X IO-4 X 205 X 103- (1. 2X 1. 150+1. 4X4. 600)1/(1.2X0. 129)= 69. 917 米。脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超
20、过50米:1 + 0.001 死经计算得到,不考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值H69. 917/(1+0. 001X69.917) = 65. 348米。H=65.348和 50 比拟取较小值。得到,脚手架搭设高度限值H =50. OOOmo脚手架单立杆搭设高度为23. 37m,小于H,满足要求!考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设 高度按照下式计算:卸-11.2%就+0-9xl.4(2改跳+ 冬幽/八一匚1.2g,其中NG2K 构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K=NG2+NG3+NG4=1. 150kN;NQ 活荷载标准值,NQ = 4. 600kN;gk每米立
21、杆承受的结构自重标准值,gk = 0. 129kN/叱Mwk 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,Mwk =0. 177kN.m;经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度Hs=(0. 186 X4. 890X 10-4X205X103-(1.2Xl. 150+0. 9*1. 4* (4. 600+0. 186X4. 890X 100 X0. 177/5080. 000)/(1. 2X0. 129) = 74. 050米。脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:L1+0.001 也经计算得到,考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值H =68.945和50 比拟取较小值
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