惠南实验中学——宿舍、学生食堂工程 外 脚 手 架 、 防 护 棚 搭 设 施 工 专 项 方 案
福建泉州市二建工程有限公司 二 0一二年八月 外脚手架、防护棚搭设施工专项方案 1. 编制依据:
1.1 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 (JGJ130-2001 1.2 《建筑施工安全检查标准》 (JGJ59-99 1.3 建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80— 91 1.4 密目式安全网(GB16909— 1997 1.5 工程设计图纸 1.6 施工组织设计 2. 工程概况
惠南实验中学——宿舍、学生食堂工程;属于框架结构 ; 原已建成二层;现加建四层,建 筑高度:21.6m ;标准层层高:3.60m ;总建筑面积:3300平方米;总工期:135天;由
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外脚手架、防护棚搭设施工专项方案
惠南 实验中学筹款建设,福州联盛建筑设计院设计,福建联盛建筑设计院地质勘察,福建华源阳 光工程管理有限公司监理,福建泉州市二建工程有限公司组织施工。
本工程宿舍楼计有六层, 根据施工需要, 配设一台人货升降机解决结构施工阶段的垂直运输。 为了保证施工期间,下面两层宿舍的正常使用,在人员进出的主要通道、主要的机械设备、 临设人货电梯等主口通道等搭设防护棚,以确保安全生产。
3. 方案选取:
本工程拟定 6F 以下采用落地式双排钢管脚手架,所有双排外脚手架立杆均采用:横距 1m ,纵距 1.5m ,内立杆距建筑物外墙皮距离 b=0.15m,脚手架步距 h=1.80m(最下面一步为 1.6m ,铺设脚手板层数 3层。
落地外脚手架搭设前基础要平整夯实, 架基及周围不得积水, 在距脚手架外立杆外侧 0.5米处,设置一排水沟,在最低点,设置积水坑,水流入坑内,用潜水泵将水排出,排水沟坡 度为 3-5‰。
4. 脚手架、防护棚搭设方法 4.1 外脚手架:
4.1.1 脚手架构配件的质量标准:
1、钢管:钢管一般采用外径 48mm ,壁厚 3.5mm 的 3号钢焊接钢管,其化学成份与机械 性能符合国家标准《碳素结构钢》 (GB /T700的要求,钢管应涂防锈漆。
2、扣件:扣件应符合《钢管脚手架扣件》 (GB15831-1995的规定。扣件不能有裂纹、 气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷。扣件与钢管的贴合面要接触良好,扣件夹紧钢管时,开口处 的最小距离要小于 5mm 。
3、脚手板;脚手板采用竹脚手板或木脚手板,板长 3-6m, 宽不小于 150mm 。 4、脚手架的用途及极限荷载值
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外脚手架、防护棚搭设施工专项方案
脚手架用途为防护脚手架兼外装修脚手架,外围满挂密目式安全网封闭。 脚手架荷载:结构架为 3KN /m 2。 4.1.2 搭设顺序:
于三层结构外边梁上预埋钢筋拉环,竖立底立杆,底端与纵向扫地杆扣件固定后,装设
横向扫地杆,并也与立杆固定,每边竖起 3-4根杆后,随即装设第一步纵向平杆(与立杆扣 接固定和横向平杆(小横杆靠近立杆并与纵向平杆扣接固定 。校正立杆垂直和平杆水平使 其符合要求后,按 45-55N.m 力拧紧扣件螺栓,形成构架的起始段,按上述要求依次向前延伸 搭设,直至第一部架交圈完成。交圈后 , 再全面检查一遍构造质量,严格确保设计要求和构件 质量,设置连墙件,按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步. . . . . . ,随搭设过程 及时装设连墙件和剪刀撑,装设作业层间横杆、铺设脚手架板和装设作业层栏杆、挡脚板及 密目网全封闭。
4.1.3 构造要求: 1、立杆:
1 、由于现场地四周围已经硬化处理,搭设前立杆底垫 18厚 200*200胶合板两块,并保 证方向一致。立杆接头必须采用对接扣件对接连接,上下对齐,立杆与大横杆必须用直角扣 件扣紧,不得隔步设置或遗漏;内立杆离墙距离为 0.15m ,局部不能满足的位置通过延伸小 横杆并于延伸部分铺设竹脚手板加以弥补。相邻立杆的接头位置应允许搭设偏差±5cm, 立杆 垂直度允许搭设偏差±10cm 。
2、扫地杆:
1 离地高度 20CM 设置纵横方向扫地杆,扫地杆采用对接接长,扫地杆在端头与立杆交 接处伸出扣件长度不小于 10 cm,连续设置在立杆内侧。
3、大横杆:
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1 大横杆用对接方法接长,接点距主接点的距离不应大于 50CM ,每侧外伸长度不应小 于 10CM ,但不应大于 20CM 。
2 一根横杆两端的高差,不能超过 2 cm,纵向水平杆全长平整度不小于±10cm 。 4、立杆、横杆接头的详细做法:
1 立柱上的对接扣件应交错布置,两个相邻立柱的接头不应设在同步跨内,两相邻立 柱接头在高度方向错开的距离不应小于 500mm , 各接头中心距主节点的距离不应大于步距的 1 /3。
2 纵向水平杆对接接头应交错布置,不应设在同步、同跨内,相邻接头水平距离不应 小于 500cm ,并应避免设在纵向水平杆的跨中(见下图 。
5、小横杆:
1 每一主节点必须设置一根横向水平杆,并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上部,端 头处伸出长度不小于 10cm 。该杆轴线偏离主节点的距离不应大于 150cm ,在双排架中,靠墙 一侧的外伸长度不应大于 50cm 。在任何情况下均不得拆除作为基本构架结构杆件的小横杆, 遇作业层时, 应在相邻立杆之间加设一根, 贴近立杆布置并搭于大横杆之上用直角扣件扣紧, 以缩小脚手板的跨度,当作业层转入其它层时,中间处小横杆可以随脚手板一同拆除,但交 点处小横杆不得拆除。
6、剪刀撑:
在脚手架外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑,每道剪刀撑跨越立柱的根数宜在 5-7根之间,每道剪刀撑的宽度不应小于 4跨,且不小于 6米。斜杆与地面的倾角宜在 45度-60度之间,剪刀撑接长采用搭接接长,搭接长度不小于 1m ,采用叠交方式连接点不得少
于 3个;其斜杆除两端用旋转扣件与立杆或大横杆扣紧外,在其中应增加 2-4个扣接点,并 应与立杆和伸出的小横杆进行连接,所有接头应交错排列,不得设置在一个平面内。
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为增强脚手架横向平面的刚度, 横向剪刀撑应设在同一节间, 由底至顶层之字或X字形 连续布置。除转角外中间应每隔 6跨设置一道,遇操作层可临时拆除,转入其它层时应及时 补上。 (详见附图 1
7、脚手板:
操作层采用满铺竹脚手板,板与板之间紧靠并用铁丝与水平钢管绑扎牢固与架体固定 好;铺板采用对接连接,应满铺、严密、牢固铺稳铺实,不得有超过 50mm 的间隙,对接时, 接头下设两根小横杆或在中间加设一道纵向通长水平杆,严禁出现脚手板伸出小横杆以外大 于 300mm 的“探头板” ,满铺距墙小于 10cm 。在两侧设置 180mm 以上高挡脚板,操作层上部 护身栏杆 1.2m 高,下部护栏杆距踢脚板 0.6m 处。
8、连墙件:
采用刚性连接方式 (做法见下图, 连墙件立杆与现浇楼板钢筋焊牢 , 连墙件按两步三跨设置。 必须从底部第一根纵向水平杆开始设置,设置尽量靠近主节点,偏离主节点的距离不应大于 30cm 。门窗洞口采用短向拉接,钢管长度过门窗洞口边缘 250mm 以上。连墙件和剪刀撑应及 时设置,不得滞后超过两步,杆件端部伸出扣件之外的长度不得小于 100mm 。如连墙件位于 门窗洞口位置,安装门窗需要拆除连墙件应设专人看守,安装完立刻恢复连墙件。
9、密封网垂直封闭: (1密目网质量要求:
密目网要四证齐全,要有阻燃性能,其续燃、阻燃时间均不得大于 4s 。要符合 GB16909的规定。每 10cm ×10cm=100cm2的面积上有 2000个以上网目。
(2密目网贯穿试验:
做耐贯穿试验时,将网与地面成 30°夹角拉平,在其中心上方 3m ,用 5Kg 重的钢管(管 径 48-51mm 垂直自由落下,不穿透即为合格产品。
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(3密目网的绑扎方法:
用系绳将密目网绑扎至立杆或大横杆上,使网与架体牢固的连接在一起。系绳的材质应 符合 GB16909的规定。
10、兜网封闭:
用大眼安全网(平网将脚手架与建筑物之间封闭起来,每隔 10m 封闭一道。 4.2 出入口安全防护棚: 4.2.1 材料选择
搭设防护棚,主构架采用 Φ48×3.5钢管,扣件;遮盖材料:竹芭;辅助材料:铅丝、钢板、 Φ10膨胀螺栓等。
4.2.2 搭设方案
在建筑物周边搭设钢管双排脚手架,在距地面 2.7m 的地方外挑 4000mm ,上面满铺双层竹脚 手板, 上覆盖安全防护网, 作为封闭式的人行通道。 在距建筑物的 6000mm 线上, 搭设防护棚, 上满挂安全防护网进行围护防护。
4.2.3 防护棚式样选择
施工主通道防护棚搭设采用立柱椼架式, 双层防护棚搭设, 立柱用四根∮ =6000Φ48×3.5钢管作立杆,∮ =500Φ48×3.5钢管作横杆,用扣件四周扣结成 400×400正方体而成立柱。 在搭设范围内,沿道路两侧 @3000设一根立柱,离道路面在净高距离 4200处搁设桁架,桁架 亦用 Φ48×3.5钢管,用扣件扣结而成,桁架上弦与下弦的间距不小于 400mm ,桁架上安放 Φ48×3.5钢管作搁栅,上满铺双层竹芭而成通道防护棚。
人货电梯外侧防护棚搭设,采用一般常规做法,即立柱,牵杆,搁栅均用 Φ48×3.5钢 管作主材,用扣件扣结而成主架上铺双层竹芭。
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4.2.4 搭设要求
主通道防护棚立柱采用 Φ48×3.5长钢管与短钢管用扣件扣结成 400×400的正方形立 柱,每根立柱底部的固定,若在软底脚位置,则另须埋置二根 1M 长的 Φ48×3.5钢管。埋置 的位置和方法:位置、立柱定位后,其中两根 45°对角钢管的两侧用大锤敲入 1M 长钢管的 1/2,上端留 1/2长用二只扣件与立柱管扣牢,以致固定立柱。
若在硬底脚位置,则在立柱定位处,其中两根 45°对角钢管的底部预埋两块 100×100×8钢板,钢板用 Φ膨胀螺栓与水泥地坪固定钢板上部 Φ48×3.5∮ =600钢管焊接,焊接时, 600mm 短钢管扣件牢固与必须保持两个方向的垂直,底脚固定后立柱的两根钢管用扣件与 600mm 短钢管扣结牢固。
主通道防护棚上部桁架制作材料采用 Φ48×3.5∮ =6M的长钢管作上、下弦用 600~1000的短 钢筋作拉杆和腹杆,用扣件扣结成桁架,桁架的上、下弦均与立柱的立杆用扣件扣结,形成 通道防护棚的骨架。
通道两侧立柱设上、中、下三道水平拉杆连接,两端各设一道剪力撑以加强防护棚的整体稳 定。
防护棚搁栅采用∮ 48×3.5∮ =6M钢管 @300一道 , 且每块竹芭搁置不少于 3根搁栅。 4.2.5 防护棚拆除
1、人货电梯外侧的防护棚应与人货电梯同时拆除。 2 、拆除作业必须由上而下逐次进行,严禁上下同时作业。 3、 操作者应保持高度的安全意识 , 站立位置以及用力均须得当
4 、拆除现场,必须设警戒区域,张挂醒目的警示标志,境界区域内禁止非工作人员通 行和地石人员施工,并设专人负责警戒。
5、 如遇强风(六级雨雪等特殊气候,不能进行拆除工作,禁止夜间实施拆除作业。
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6、 所有高空作业人员严格按高空作业规定执行和遵守安全生产纪律及拆除工艺要求。
7 、使用电焊、气割工艺时,严格按照国家关于特殊工种的要求和消防规定执行并配备 灭火器具,严禁无证动用焊割工具。
8、拆除前对每个操作人员进行安全技术交底。 4.2.6安全要求
1 、搭设人员必须遵守安全生产六大纪律,必须戴好安全帽,系好安全带,穿防滑鞋。
2 、搭设人员必须遵守经过现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规格》考核 合格的专业架子工,上岗人员应定期体检合格者方可持证上岗。
3 、防护棚上的杆件,扣件,铅丝严禁随意拆除,违者要从严论处。 4 、不得在防护棚上攀索拉绳,晾晒衣物等。
5、 不得在防护棚上拉设电线电缆,工地,临时用电线路的架设,及脚手架接地,避雷 措施等,应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行。
出入口安全防护棚(共计 2个位置见外架及安全设施平面布置图。 4.3 通道(马道:共计 2个 :
4.3.1外脚手架应设置上下走人斜道,附着搭设在脚手架的外侧,不得悬挑。斜道的设置应 为来回上折形,坡度为 1∶ 3,宽度为 1.2M ,转角处平台面积为 3.15m 2。
4.3.2 斜道连墙件按 2步 2跨设置,立杆自车库顶板往上 15m 范围采用双立杆, 15m 以上采 用单立杆,横距、纵距均同外架。
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外脚手架、防护棚搭设施工专项方案
4.3.3 斜道两侧及转角平台外围均应设 1.2M 高防护栏杆和 30cm 高踢脚杆,并用合格的密目 式安全网封闭。
4.3.4 斜道侧面及平台外侧应设置剪刀撑。
4.3.5 斜道脚手片应采用横铺,每隔 30cm 设一防滑条,防滑条宜采用 40×60mm 方木,并多 道铅丝绑扎牢固。
4.3.6 外架与各楼层之间应设置进出通道,坡度不大于 1∶ 3 ,宽度不小于 1M ,通道宜采 用木板铺设,两边设 1.2M 高防护栏杆和 30cm 高踢脚杆,并固定牢固。
4.3.7 斜道和进出通道的栏杆、踢脚杆统一漆红白相间色。
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4.4 脚手架验收: 4.4.1 脚手架必须由持证人员搭设, 随楼层的增高逐层对其进行检查及分段验收, 高度 9m 验 收一次,不符合要求的应迅速整改。
4.4.2 脚手架分段验收应按 JGJ59-99中 “外脚手架检查评分表” 所列项目和施工方案要求的 内容进行检查,填写验收记录单,并有搭设人员、安全员、施工员、项目经理签证,方能交
付使用。
4.4.3 必须有量化的验收内容。 5. 质量要求: 5.1 立杆的垂直偏差:
搭设高度 H ≤ 25m 时,同偏差不大于 H /200,且不大于 100mm ;横向偏差不大于 H /400, 且不大于 50mm 。
5.2 纵向水平杆水平偏差不大于总长度的 1/300,且不大于 20mm ;横向水平杆水平偏差不 大于 10mm 。
5.3 脚手架步距、立杆横距偏差不大于 20mm ,立杆纵距偏差不大于 50mm 。 5.4 扣件坚固力宜在 45-55Nm 范围内。
5.5 连墙点的数量、位置要正确,连接牢固,无松动现象。
5.6 同一层各挑梁上表面之间的水平误差不大于 20mm 。且应视需要在其间设置整体拉结构 件,以保护整体稳定。
6. 安全技术措施:
6.1 脚手架搭设安全技术措施:
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6.1.1外脚手架不得搭设在距离架空线路的安全距离内,其安全距离要求见下表;脚手架的 高度超过周围建筑物或在雷暴较多的地区施工时,应做好可靠的防雷接地处理,接地电阻应 不大于 4Ω。
表 1 脚手架等外侧边缘距外电架空线路的最小水平安全距离
6.1.2 在设置落地脚手架第一排连墙件前,应约每隔 6跨设置一道抛撑,以确保外架稳定。 6.1.3 外脚手架严禁 Φ48与 Φ51钢管混用,钢竹、钢木混搭,禁止扣件、绳索、铁丝、竹蔑 混用。
6.1.4 外脚手架搭设人员必须持证上岗,并正确使用安全帽、安全网、穿防滑鞋。
6.1.5 严格控制施工荷载,脚手板上不得集中堆料,施工荷载不得大于 2KN/M2,严禁脚手板 存在探头板,铺设脚手板以及多层作业时,应尽量使施工荷载内、外传递平衡。
6.1.6周边脚手架的纵向平杆必须在角部交圈并与立杆连接固定,因而东西两面和南北两面 的作业层可能会有交汇搭接所形成的小错台,铺板时应处理好交接处的构造,若需周边铺板 高度一致时,角部应增设立杆和纵向水平杆(至少与 3根立杆连接 。
6.2 脚手架拆除安全技术措施:
6.2.1拆架前,全面检查拟拆脚手架,根据检查结果,拟定出作业计划,报请批准,进行安 全技术交底后才准工作。作业计划一般包括:拆架的步骤和方法、安全措施、堆料堆放地点、 劳动组织安排等。
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外脚手架、防护棚搭设施工专项方案
6.2.2拆架时应划分作业区,周围设防护围栏,竖立警戒标志,地面应设专人指挥,禁止非 工作人员进入。
6.2.3拆架的高处作业人员应戴好安全帽,系好安全带,扎裹腿,穿软底防滑鞋。 6.2.4拆架程序遵守由上而下,先搭后拆、后搭先拆的原则。即先拆栏杆、脚手板、剪刀撑、
斜撑,而后拆小横杆、大横杆、立杆等,并按一步一清的原则依次进行,严禁上下同时进行 拆架作业。
6.2.5拆立杆时,要先抱住立杆在拆最后两个扣,拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中 间扣件,然后托住中间,再解端头扣。
6.2.6连墙杆(拉结点应随拆除进度逐层拆除,拆抛撑时,应用临时撑支住,然后才能拆 除。
6.2.7拆除时,要同一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关的结扣时,应先通 知对方,以防坠落。
6.2.8 拆架时严禁触及脚手架附近电源线,以防触电事故。
6.2.9 在拆架时,不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。 6.2.10 拆下的材料要及时下运,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,拆下的扣件要集中回收处理。
6.3 脚手架的使用规定:
6.3.1作业层每 1m 架面上施工荷载不得超过以下规定值,结构脚手架 3KN/m2;装修脚手架 2KN/m2。
6.3.2作业人员在架上的最大作业高度应以可进行正常操作为度,禁止在架板上加垫器物以 增加操作高度。
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外脚手架、防护棚搭设施工专项方案
6.3.3 在作业中,禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连续坚固件和连墙体。 确因操作要求需要临时拆除时,必须经主管人员同意,采取相应弥补措施,并在作业完毕后, 及时予以恢复。
6.3.4工人在架上作业中,注意自我安全保护和他人的安全,避免发生碰撞,闪推和落物。 严禁在架上戏闹和坐在栏杆上等不安全处休息。
6.3.5在作业中,应先行检查有无影响安全作业的问题存在,在排除和解决后才能恢复正常 作业;发现有异常和危险情况时,应立即通知所有架上人员撤离。
7. 落地式外架计算书:
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001。 计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为 22.0米,立杆采用单立管。
搭设尺寸为:立杆的纵距 1.50米,立杆的横距 1.00米,立杆的步距 1.80米。 采用的钢管类型为 48×3.5,连墙件采用 2步 3跨,竖向间距 3.60米,水平间距 4.50米。施工 均布荷载为 3.0kN/m2,同时施工 3层,脚手板共铺设 3层。
7.1 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。
7.1.1 均布荷载值计算
小横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.500/3=0.075kN/m 活荷载标准值 Q=3.000×1.500/3=1.500kN/m
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外脚手架、防护棚搭设施工专项方案
荷载的计算值 q=1.2×0.038+1.2×0.075+1.4×1.500=2.236kN/m
小横杆计算简图 7.1.2 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 计算公式如下 :
M=2.236×1.0002/8=0.280kN.m
=0.280×106/5080.0=55.022N/mm m2
小横杆的计算强度小于 205.0N/m m2, 满足要求 ! 7.1.3 挠度计算
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下 :
荷载标准值 q=0.038+0.075+1.500=1.613kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度
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外脚手架、防护棚搭设施工专项方案
V=5.0×1.613×1000.04/(384×2.06×105×121900.0=0.837mm 小横杆的最大挠度小于 1000.0/150与 10mm, 满足要求 ! 7.2 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,在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。 7.2.1 荷载值计算
小横杆的自重标准值 P1=0.038×1.000=0.038kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.000×1.500/3=0.075kN 活荷载标准值 Q=3.000×1.000×1.500/3=1.500kN
荷载的计算值 P=(1.2×0.038+1.2×0.075+1.4×1.500/2=1.118kN
大横杆计算简图 7.2.2 抗弯强度计算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下 :
集中荷载最大弯矩计算公式如下 :
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外脚手架、防护棚搭设施工专项方案
M=0.08×(1.2×0.038 ×1.5002+0.267×1.118×1.500=0.456kN.m
=0.456×106/5080.0=89.777N/mm2
大横杆的计算强度小于 205.0N/mm2, 满足要求 ! 7.2.3 挠度计算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下 :
集中荷载最大挠度计算公式如下 :
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=0.677×0.038×1500.004/(100×2.060×105×121900.000=0.05mm 集中荷载标准值 P=0.038+0.075+1.500=1.613kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.883×1613.400×1500.003/(100×2.060×105×121900.000=4.08mm 最大挠度和 V=V1+V2=4.136mm
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外脚手架、防护棚搭设施工专项方案
大横杆的最大挠度小于 1500.0/150与 10mm, 满足要求 ! 7.3 扣件抗滑力的计算 :
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 8.0kN ;
R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 7.3.1 荷载值计算
横杆的自重标准值 P1=0.038×1.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.000×1.500/2=0.113kN 活荷载标准值 Q=3.000×1.000×1.500/2=2.250kN 荷载的计算值 R=1.2×0.058+1.2×0.113+1.4×2.250=3.354kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求 !
当直角扣件的拧紧力矩达 40--65N.m 时 , 试验表明 :单扣件在 12kN 的荷载下会滑动 , 其抗滑承载 力可取 8.0kN ;
双扣件在 20kN 的荷载下会滑动 , 其抗滑承载力可取 12.0kN 。 7.4 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。 7.4.1 静荷载标准值包括以下内容:
(1每米立杆承受的结构自重标准值 (kN/m;本例为 0.1248 NG1 = 0.125×22.000=2.746kN
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(2脚手板的自重标准值 (kN/m2 ;本例采用竹笆片脚手板,标准值为 0.15 NG2 = 0.150×3×1.500×(1.000+0.150/2=0.388kN
(3栏杆与挡脚手板自重标准值 (kN/m;本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值 为 0.15
NG3 = 0.150×1.500×3/2=0.338kN
(4吊挂的安全设施荷载,包括安全网 (kN/ m2 ; 0.005 NG4 = 0.005×1.500×22.000=0.165kN
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.636kN。
7.4.2 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和, 内、 外立杆按一纵距内施工荷载总和的 1/2取值。
经计算得到,活荷载标准值 NQ = 3.000×3×1.500×1.000/2=6.750kN 7.4.3 风荷载标准值应按照以下公式计算 Wk =0.7 Uz × Us ×W0
其中 W0 —— 基本风压 (kN/m2 ,按照《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2001的规定采用: W0 = 0.300
Uz —— 风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2001的规定采用:Uz = 1.420
Us —— 风荷载体型系数:Us = 1.200
经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.7×0.300×1.420×1.200 = 0.358kN/ m2。 考虑风荷载时 , 立杆的轴向压力设计值计算公式
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N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ
不考虑风荷载时 , 立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.85×1.4Wkla h2/10
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。 7.5 立杆的稳定性计算 :
7.5.1 不考虑风荷载时 , 立杆的稳定性计算
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值, N=13.81kN;
—— 轴心受压立杆的稳定系数 , 由长细比 l0/i 的结果查表得到 0.19; i —— 计算立杆的截面回转半径, i=1.58cm;
l0 —— 计算长度 (m,由公式 l0 = kuh 确定, l0=3.12m; k —— 计算长度附加系数,取 1.155;
u —— 计算长度系数,由脚手架的高度确定, u=1.50; A —— 立杆净截面面积, A=4.89c m2;
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W —— 立杆净截面模量 (抵抗矩 ,W=5.08c m3;
—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2 ;经计算得到
= 152.06
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值, [f] = 205.00N/m m2; 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
< [f],满足要求 !
7.5.2 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, N=12.40kN;
—— 轴心受压立杆的稳定系数 , 由长细比 l0/i 的结果查表得到 0.19; i —— 计算立杆的截面回转半径, i=1.58cm;
l0 —— 计算长度 (m,由公式 l0 = kuh 确定, l0=3.12m; k —— 计算长度附加系数,取 1.155;
u —— 计算长度系数,由脚手架的高度确定; u = 1.50 A —— 立杆净截面面积, A=4.89c m2;
W —— 立杆净截面模量 (抵抗矩 , W=5.08c m3;
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MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩, MW = 0.207kN.m;
—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/m m2 ;经计算得到 = 177.19
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值, [f] = 205.00N/m m2; 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
< [f],满足要求 !
7.6 最大搭设高度的计算 :
不考虑风荷载时 , 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:
其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力, NG2K = 0.891kN; NQ —— 活荷载标准值, NQ = 6.750kN;
gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值, gk = 0.125kN/m;
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 = 54.117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:
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经计算得到,不考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。
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:
其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力, NG2K = 0.891kN; NQ —— 活荷载标准值, NQ = 6.750kN;
gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值, gk = 0.125kN/m;
Mwk —— 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩, Mwk = 0.174kN.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 = 38.870米。 7.7 连墙件的计算 :
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算: Nl = Nlw + No
其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值 (kN,应按照下式计算: Nlw = 1.4 × wk × Aw
wk —— 风荷载基本风压标准值, wk = 0.358kN/ m2;
Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积, Aw = 3.60×4.50 = 16.200 m 2;
No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力 (kN; No = 5.000 经计算得到 Nlw = 8.116kN,连墙件轴向力计算值 Nl = 13.116kN
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连墙件轴向力设计值 Nf = A[f] 其中
—— 轴心受压立杆的稳定系数 , 由长细比 l/i=15.00/1.58的结果查表得到 =0.98; A = 4.89c m2; [f] = 205.00N/mm m2。 经过计算得到 Nf = 97.839kN Nf>Nl,连墙件的设计计算满足要求 ! 连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到 Nl = 13.116kN小于双扣件的抗滑力 16.0 kN,满足要求!
连墙件扣件连接示意图 7.8 立杆的地基承载力计算 :
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p ≤ fg
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其中 p —— 立杆基础底面的平均压力 (N/mm m2 , p = N/A; p = 345.34 N —— 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN; N = 13.81 A —— 基础底面面积 (m2 ; A = 0.04
fg —— 地基承载力设计值 (N/m m2 ; fg = 400.00 地基承载力设计值应按下式计算 fg = kc × fgk
其中 kc —— 脚手架地基承载力调整系数; kc = 1.00 fgk —— 地基承载力标准值; fgk = 400.00 地基承载力的计算满足要求 !
惠南实验中学——宿舍、学生食堂工程 外脚手架、防护棚搭设施工专项方案审批表
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