脚手架专项施工方案工程施工技术文件编制毕业设计

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脚手架专项施工方案工程施工技术文件编制毕业设计

2.脚手架失稳倒塌应急处置措施:

(1)迅速确定事故发生的准确位置、可能波及的范围、脚手架损坏的程度、人员伤亡情况等,以根据不同情况进行处置。

(2)划出事故特定区域空调安装施工组织设计,非救援人员未经允许不得进入特定区域。

(3)迅速核实脚手架上作业人数,如有人员被坍塌的脚手架压在下面,要立即采取可靠措施加固周围,然后拆除或切割压住伤者的杆件,将伤员移出。如脚手架太重可用吊车将架体缓缓抬起,以便救人。

(4)如无人员伤亡,立即实施脚手架加固或拆除等处理措施。

(5)以上行动须由有经验的安全员和架子工长统一安排。

1.脚手架的安全检查与维护,应按本规范规定进行。

2.脚手架的构配件质量与搭设质量,规范规定进行检查验收,并应确认合格后使用。

(一)为确保工程进度的需要,同时根据本工程的结构特征和外脚手架的工程量,确定本工程外脚手架搭设人员需要15~20人,均有上岗作业证书。

(二)建立由项目经理、施工员、安全员、搭设技术员组成的管理机构,搭设负责人负有指挥、调配、检查的直接责任。

(三)外脚手架的搭设和拆除,均应有项目技术负责人的认可,方可进行施工作业,并必须配备有足够的辅助人员和必要的工具。

(四)本脚手架工程的搭设、拆除以必须满足总体施工的进度要求为原则,并以此原则来配置足够数量脚手架施工人员。

双排脚手架搭设高度为14.4m,立杆采用单立杆;

搭设尺寸为:立杆的纵距为1.5m,立杆的横距为0.8m,立杆的步距为1.8m;

内排架距离墙长度为0.30m;

小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为2根;

采用的钢管类型为Φ48×3.0;

横杆与立杆连接方式为单扣件;

连墙件布置取两步三跨,竖向间距3.6m,水平间距4.5m,采用扣件连接;

连墙件连接方式为双扣件;

施工均布荷载(kN/m2):1.000;脚手架用途:其它用途;

本工程地处江苏扬州市,地面粗糙等级B类,基本风压0.4kN/m2;

每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1345;

脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150;

安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:4层;

脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:竹笆片脚手板挡板;

悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.2m,建筑物内锚固段长度1.8m。

锚固压点压环钢筋直径(mm):20.00;

楼板混凝土标号:C30;

钢丝绳与墙距离为(m):3.900;

悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物1.1m。

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。

小横杆的自重标准值:P1=0.033kN/m;

脚手板的荷载标准值:P2=0.3×1.5/3=0.15kN/m;

活荷载标准值:Q=1×1.5/3=0.5kN/m;

荷载的计算值:q=1.2×0.033+1.2×0.15+1.4×0.5=0.92kN/m;

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩,

Mqmax=ql2/8

最大弯矩Mqmax=0.92×0.82/8=0.074kN·m;

最大应力计算值σ=Mqmax/W=0.074×106/4515=16.391N/mm2;

小横杆的最大弯曲应力σ=16.391N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求。

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度

荷载标准值q=0.033+0.15+0.5=0.683kN/m;

νqmax=5ql4/384EI

最大挠度ν=5.0×0.683×8004/(384×2.06×105×107800)=0.164mm;

小横杆的最大挠度0.164mm小于小横杆的最大容许挠度800/150=5.333与10mm,满足要求。

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。

小横杆的自重标准值:P1=0.033×0.8=0.027kN;

脚手板的荷载标准值:P2=0.3×0.8×1.5/3=0.12kN;

活荷载标准值:Q=1×0.8×1.5/3=0.4kN;

荷载的设计值:P=(1.2×0.027+1.2×0.12+1.4×0.4)/2=0.368kN;

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。

Mmax=0.08ql2

均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.033×1.5×1.5=0.006kN·m;

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=0.267Pl

集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×0.368×1.5=0.147kN·m;

M=M1max+M2max=0.006+0.147=0.153kN·m

最大应力计算值σ=0.153×106/4490=34.158N/mm2;

大横杆的最大弯曲应力计算值σ=34.158N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求。

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

均布荷载最大挠度计算公式如下:

νmax=0.677ql4/100EI

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:

νmax=0.677×0.033×15004/(100×2.06×105×107800)=0.051mm;

集中荷载最大挠度计算公式如下:

νpmax=1.883Pl3/100EI

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:

小横杆传递荷载P=(0.027+0.12+0.4)/2=0.273kN

ν=1.883×0.273×15003/(100×2.06×105×107800)=0.782mm;

最大挠度和:ν=νmax+νpmax=0.051+0.782=0.834mm;

大横杆的最大挠度0.834mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150=10与10mm,满足要求。

(四)扣件抗滑力的计算

小横杆的自重标准值:P1=0.033×0.8×2/2=0.027kN;

大横杆的自重标准值:P2=0.033×1.5=0.05kN;

脚手板的自重标准值:P3=0.3×0.8×1.5/2=0.18kN;

活荷载标准值:Q=1×0.8×1.5/2=0.6kN;

荷载的设计值:R=1.2×(0.027+0.05+0.18)+1.4×0.6=1.148kN;

R<8.00kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。

(五)脚手架立杆荷载的计算

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,为0.1345kN/m

NG1=[0.1345+(0.80×2/2)×0.033/1.80]×14.4=2.148kN;

(2)脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为0.3kN/m2

NG2=0.3×4×1.5×(0.8+0.3)/2=0.99kN;

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/m

NG3=0.15×4×1.5/2=0.45kN;

(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005kN/m2

NG4=0.005×1.5×14.4=0.108kN;

经计算得到,静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.696kN;

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=1×0.8×1.5×2/2=1.2kN;

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.9×1.4NQ=1.2×3.696+0.9×1.4×1.2=5.947kN;

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×3.696+1.4×1.2=6.115kN;

(六)立杆的稳定性计算

风荷载标准值按照以下公式计算

Wk=0.7μz·μs·ω0

经计算得到,风荷载标准值为:

Wk=0.4×3.256×0.2=0.26kN/m2;

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:

Mw=0.9×1.4WkLah2/10=0.9×1.4×0.26×1.5×1.82/10=0.159kN·m;

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/(φA)+MW/W≤[f]

立杆的轴心压力设计值:N=5.947kN;

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/(φA)≤[f]

立杆的轴心压力设计值:N=N'=6.115kN;

计算立杆的截面回转半径:i=1.59cm;

计算长度,由公式l0=kuh确定:l0=3.742m;

长细比:L0/i=235;

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=0.132

立杆净截面面积:A=4.24cm2;

立杆净截面模量(抵抗矩):W=4.49cm3;

钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;

σ=5947/(0.132×424)+159000/4490=141.669N/mm2;

立杆稳定性计算σ=141.669N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求。

σ=6115/(0.132×424)=109.259N/mm2;

立杆稳定性计算σ=109.259N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求。

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz=3.256,μs=0.2,ω0=0.4,

Wk=μz·μs·ω0=3.256×0.2×0.4=0.26kN/m2;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=21.6m2;

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=7.862kN;

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=10.862kN;

连墙件承载力设计值按下式计算:

由长细比l/i=300/15.9的结果查表得到φ=0.949,l为内排架距离墙的长度;

A=4.24cm2;[f]=205N/mm2;

Nl=10.862

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=10.862小于双扣件的抗滑力12kN,满足要求!

(八)悬挑梁的受力计算

悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。

悬臂部分受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。

本方案中,脚手架排距为800mm,内排脚手架距离墙体300mm,支拉斜杆的支点距离墙体为1100mm,

水平支撑梁的截面惯性矩I=1130cm4,截面抵抗矩W=141cm3,截面积A=26.1cm2。

受脚手架集中荷载N=1.2×3.696+1.4×1.2=6.115kN;

水平钢梁自重荷载q=1.2×26.1×0.0001×78.5=0.246kN/m;

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为:

R1=17.601kN;

最大弯矩Mmax=8.74kN·m;

最大应力σ=M/1.05W+N/A=8.74×106/(1.05×141000)+6.115×103/2610=61.4

水平支撑梁的最大应力计算值61.38N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求。

(九)悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下

σ=M/φbWx≤[f]

经过计算得到最大应力σ=8.74×106/(0.93×141000)=66.74N/mm2;

水平钢梁的稳定性计算σ=66.74小于[f]=215N/mm2,满足要求!

(十)拉绳受力与强度计算

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

RAH=ΣRUicosθi

其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力RCi=RUisinθi

按照以上公式计算得到钢绳拉力为:

RU1=7.09kN;

钢丝拉绳(支杆)的内力计算

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU为

选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa,直径14mm。

得到:[Fg]=17.425kN>Ru=7.09kN。

经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为

N=RU=7.09kN

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为

所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(7090×4/(3.142×50×2))1/2=9.5mm;

实际拉环选用直径D=14mm的HPB235的钢筋符合要求。

(十一)锚固段与楼板连接的计算

水平钢梁与楼板压点如果采用压环,拉环强度计算如下

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=7.09kN;

GB/T 35220-2017标准下载压环钢筋的设计直径D=20mm;

水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:

A=πD2/4=3.142×202/4=314.159mm2

σ=N/2A=7090/314.159×2=22.6N/mm2;

拉环所受应力小于50N/mm2,满足要求。

图8—5悬挑钢梁U型螺栓固定构造

1—木楔侧向楔紧;2—两根1.5m长直径18mmHRB335钢筋

图8—6脚手架立面布置图

DB34/T 1860-2013 建设工程勘察技术资料归档整理规程图8—7脚手架平面布置图

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