双排扣式钢管落地脚手架施工方案

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双排扣式钢管落地脚手架施工方案

防护架堆放场应做到整洁、摆放合理、专人保管,并建立严格领退料手续。

施工人员应做到活完料净脚下清,确保防护架施工材料不浪费。

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,拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。应随时整理、检查,按品种、分规格堆放整齐标准库下载,妥善保管。

六级以上大风、大雪、大雾、大雨天气停止防护架作业。在冬季、雨季要经常检查木脚手板上有无积水等物。若有则应随时清扫,并要采取防滑措施。

7.7应执行的强制性条文

本外架施工和使用期间应执行的强制性条文如下,应重点检查:

当脚手架搭设尺寸中的步距、立杆纵距、立杆横距和连墙件间距有变化时,除计算底层立杆段外,还必须对出现最大步距或最大立杆纵距、立杆横距、连墙件间距等部位的立杆段进行验算;

主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除;

脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。

立杆接长除顶层顶步外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。

高度在24m以下的单、双排脚手架,宜采用刚性连墙件与建筑物可靠连接,亦可采用拉筋和顶撑配合的附墙连接方式。严禁采用仅有拉筋的柔性连墙件。

当脚手架基础下有设备基础、管沟时,在脚手架使用过程中不应开挖,否则必须采取加固措施。

脚手架必须配合施工进度搭设,一次高度不应超过相邻连墙件以上两步。

剪刀撑、横向斜撑搭设应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。

拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业;

连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架;分段拆除高差不应大于两步,如高差大于两步,应增设连墙件加固;

各构配件严禁抛掷至地面;

旧扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换;

脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》GB5036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。

作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载。不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上,严禁悬挂起重设备。

在脚手架使用期间,严禁拆除下列杆件:

1)主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆;

8 、防护脚手架设计计算

双排脚手架搭设高度为 23 米,立杆采用单立管;

搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.8米,立杆的横距为0.9米,大小横杆的步距为1.5 米;

内排架距离墙长度为0.50米;

大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根;

采用的钢管类型为 Φ48×3.5;

横杆与立杆连接方式为双扣件;取扣件抗滑承载力系数为 1.00;

连墙件采用两步三跨,竖向间距 3 米,水平间距5.4 米,采用扣件连接;

连墙件连接方式为双扣件;

施工均布活荷载标准值:3.000 kN/m2;

脚手架用途:结构脚手架;

同时施工层数:2 层;

本工程地处江苏省南京市,基本风压为0.4 kN/m2;

风荷载高度变化系数μz 为1.00,风荷载体型系数μs 为1.13;

脚手架计算中考虑风荷载作用;

每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):0.1495;

脚手板自重标准值(kN/m2):0.350;

栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140;

安全设施与安全网(kN/m2):0.005;

脚手板类别:木脚手板;

栏杆挡板类别:栏杆、木脚手板挡板;

每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.038;

脚手板铺设总层数:7;

地基土类型:碎石土;地基承载力标准值(kpa):800.00;

立杆基础底面面积(m2):0.25;地基承载力调整系数:1.00。

大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ;

脚手板的自重标准值:P2=0.35×0.9/(2+1)=0.105 kN/m ;

活荷载标准值: Q=3×0.9/(2+1)=0.9 kN/m;

静荷载的设计值: q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172 kN/m;

活荷载的设计值: q2=1.4×0.9=1.26 kN/m;

大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)

跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。

跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.172×1.82+0.10×1.26×1.82 =0.453 kN.m;

支座最大弯距计算公式如下:

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:

σ=Max(0.453×106,0.533×106)/5080=104.921 N/mm2;

大横杆的最大弯曲应力为 σ= 104.921 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。

静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.105=0.143 kN/m;

活荷载标准值: q2= Q =0.9 kN/m;

V= 0.677×0.143×18004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.9×18004/(100×2.06×105×121900) = 4.131 mm;

大横杆的最大挠度 4.131 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1800/150 mm与10 mm,满足要求!

大横杆的自重标准值:p1= 0.038×1.8 = 0.069 kN;

脚手板的自重标准值:P2=0.35×0.9×1.8/(2+1)=0.189 kN;

活荷载标准值:Q=3×0.9×1.8/(2+1) =1.620 kN;

集中荷载的设计值: P=1.2×(0.069+0.189)+1.4 ×1.62 = 2.578 kN;

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和;

均布荷载最大弯矩计算公式如下:

Mqmax = 1.2×0.038×0.92/8 = 0.005 kN.m;

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax = 2.578×0.9/3 = 0.773 kN.m ;

最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.778 kN.m;

最大应力计算值 σ = M / W = 0.778×106/5080=153.147 N/mm2 ;

小横杆的最大弯曲应力 σ =153.147 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和;

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

Vqmax=5×0.038×9004/(384×2.06×105×121900) = 0.013 mm ;

大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.069+0.189+1.62 = 1.878 kN;

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:

×121900) = 1.935 mm;

最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.013+1.935 = 1.948 mm;

小横杆的最大挠度为 1.948 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 900/150=6与10 mm,满足要求!

8.4扣件抗滑力的计算

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。

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

大横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.8×2/2=0.069 kN;

小横杆的自重标准值: P2 = 0.038×0.9/2=0.017 kN;

脚手板的自重标准值: P3 = 0.35×0.9×1.8/2=0.284 kN;

活荷载标准值: Q = 3×0.9×1.8 /2 = 2.43 kN;

荷载的设计值: R=1.2×(0.069+0.017+0.284)+1.4×2.43=3.846 kN;

R < 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

8.5脚手架立杆荷载计算

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)每米立杆承受的结构自重标准值(kN),为0.1495

NG1 = [0.1495+(1.80×2/2)×0.038/1.50]×23.00 = 4.498;

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用木脚手板,标准值为0.35

NG2= 0.35×7×1.8×(0.9+0.3)/2 = 2.646 kN;

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、木脚手板挡板,标准值为0.14

NG3 = 0.14×7×1.8/2 = 0.882 kN;

(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005

NG4 = 0.005×1.8×23 = 0.207 kN;

经计算得到,静荷载标准值

NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.233 kN;

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,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= 3×0.9×1.8×2/2 = 4.86 kN;

风荷载标准值按照以下公式计算

Wo = 0.4 kN/m2;

Uz= 1 ;

经计算得到,风荷载标准值

Wk = 0.7 ×0.4×1×1.13 = 0.316 kN/m2;

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= 1.2×8.233+ 1.4×4.86= 16.684 kN;

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×8.233+ 0.85×1.4×4.86= 15.663 kN;

风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为

Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.316×1.8×

1.52/10 = 0.152 kN.m;

8.6立杆的稳定性计算

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:

立杆的轴向压力设计值 :N = 16.684 kN;

计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :k = 1.155 ;当验算杆件长细比时,取块1.0;

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.5 ;

计算长度 ,由公式 lo = k×μ×h 确定 :l0 = 2.599 m;

长细比 Lo/i = 164 ;

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 :φ= 0.262 ;

立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;

立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;

钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2;

σ = 16684/(0.262×489)=130.224 N/mm2;

立杆稳定性计算 σ = 130.224 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值 :N = 15.663 kN;

计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 : k = 1.155 ;

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.5 ;

计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 2.599 m;

长细比: L0/i = 164 ;

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 :φ= 0.262

立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;

立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;

钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2;

σ = 15663.408/(0.262×489)+152488.98/5080 = 152.275 N/mm2;

立杆稳定性计算 σ = 152.275 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

8.7最大搭设高度的计算

按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,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:

构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为:

NG2K = NG2+NG3+NG4 = 3.735 kN;

活荷载标准值 :NQ = 4.86 kN;

每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.15 kN/m;

+1.4×4.86)]/(1.2×0.15)=83.49 m;

按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:

[H] = 83.49 /(1+0.001×83.49)=77.057 m;

[H]= 77.057 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 [H] =50 m。

脚手架单立杆搭设高度为23m,小于[H],满足要求!

按《规范》5.3.6条考虑风荷载时,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:

构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为:

NG2K = NG2+NG3+NG4 = 3.735 kN;

活荷载标准值 :NQ = 4.86 kN;

每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.15 kN/m;

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.4×0.85) = 0.152 /(1.4 × 0.85) = 0.128 kN.m;

按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:

[H] = 67.743 /(1+0.001×67.743)=63.445 m;

[H]= 63.445 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 [H] =50 m。

脚手架单立杆搭设高度为23m,小于[H],满足要求!

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:

Nl = Nlw + N0

风荷载标准值 Wk = 0.316 kN/m2;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 m2;

按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN;

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:

Nlw = 1.4×Wk×Aw = 7.176 kN;

连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 12.176 kN;

连墙件承载力设计值按下式计算:

Nf = φ·A·[f]

由长细比 l0/i = 300/15.8的结果查表得到 φ=0.949,l为内排架距离墙的长度;

又: A = 4.89 cm2;[f]=205 N/mm2;

Nl = 12.176 < Nf = 95.133,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 = 12.176小于双扣件的抗滑力 16 kN,满足要求!

连墙件扣件连接示意图

8.9立杆的地基承载力计算

地基采用碎石土回填,分层夯实硬化(地基承载力标准值:fgk= 800 kpa );脚手架立杆底座底采用100mm厚C20混凝土。

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p ≤ fg

fg = fgk×kc = 800 kpa;

其中,地基承载力标准值:fgk= 800 kpa ;

脚手架地基承载力调整系数:kc = 1 ;

立杆基础底面的平均压力:p = N/A =66.736 kpa ;

其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 16.684 kN;

基础底面面积 :A = 0.25 m2 。

p=66.736 ≤ fg=800 kpa 。地基承载力满足要求!

8.10脚手架配件数量匡算

扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量,以适应构架时变化需要,

因此按匡算方式来计算;根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算:

T/CECS640-2019 超长大体积混凝土结构跳仓法技术规程及条文说明.pdf

小横杆数(根) N1 =1.1 ×(23.00 /1.50 ×1/2 + 1) ×336 = 3204;

直角扣件数(个) N2 =2.2 ×(23.00 / 1.50 + 1) ×336 = 12074;

GB/T 39131-2020标准下载对接扣件数(个) N3 =18641.04 / 6.00 = 3107;

旋转扣件数(个) N4 =0.3 ×18641.04 / 6.00 = 933;

根据以上公式计算得长杆总长18641.04m;小横杆3204根;直角扣件12074个;对接扣件3107个;旋转扣件933个;脚手板734.8m2。

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