教学区教师、学生公寓脚手架安全专项施工方案

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教学区教师、学生公寓脚手架安全专项施工方案

七、脚手架的拆除方法及安全要求

工程施工完毕经全面检查,确认不再需要脚手架时,由工程负责人签证后,方可进行拆除。安全员和技术员要向拆除脚手架的作业人员进行书面技术交底工作,并要有交底接受人签字。

拆除脚手架,应设置警戒区,并设有醒目标志,同时要有专人负责监护。

拆除脚物架前应将存留在脚物架上的材料、杂物等清除干净,以防落物伤人。

拆除顺序应自上而下,按后装构件先拆,先装后拆,一步一清原则石家庄某工程施工组织设计,依次进行,不得上下同时拆除作业。严禁采用踏步式、分段、分立面拆除法。拆下的杆件、竹笆板、安全网等应用竖直运输设备运送地面,严禁从高处向下抛掷。运到地面的杆件、物品等应及时按品种、分规格堆放整齐,妥善保管。

参加搭设的所有作业人员,一律不准酒后作业,必须思想集中,保持严肃,不准擅自离开工作岗位。同时严禁建章作业,野蛮施工。

悬挑式扣件钢管脚手架计算书

计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为30.0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0.80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2层,脚手板共铺设4层。

悬挑水平钢梁采用[22a号槽钢U口水平,其中建筑物外悬挑段长度2.50米,建筑物内锚固段长度1.50米。

悬挑水平钢梁上面采用支杆、下面采用钢丝绳与建筑物拉结。

最外面支点距离建筑物1.20m,支杆采用[22a号槽钢拉杆采用[22a号槽钢。

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。

按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。

大横杆的自重标准值P1=0.038kN/m

脚手板的荷载标准值P2=0.300×0.800/3=0.080kN/m

活荷载标准值Q=3.000×0.800/3=0.800kN/m

静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.080=0.142kN/m

活荷载的计算值q2=1.4×0.800=1.120kN/m

大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩

跨中最大弯矩计算公式如下:

M1=(0.08×0.142+0.10×1.120)×1.5002=0.278kN.m

支座最大弯矩计算公式如下:

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:

=0.327×106/5080.0=64.332N/mm2

大横杆的计算强度小于205.0N/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=0.038+0.080=0.118kN/m

活荷载标准值q2=0.800kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=(0.677×0.118+0.990×0.800)×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=1.758mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。

用大横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。

大横杆的自重标准值P1=0.038×1.500=0.058kN

脚手板的荷载标准值P2=0.300×0.800×1.500/3=0.120kN

活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.500/3=1.200kN

荷载的计算值P=1.2×0.058+1.2×0.120+1.4×1.200=1.893kN

最大弯矩考虑为小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:

M=(1.2×0.038)×0.8002/8+1.893×0.800/3=0.509kN.m

=0.509×106/5080.0=100.102N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

最大挠度考虑为小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:

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度

V1=5.0×0.038×800.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.01mm

集中荷载标准值P=0.058+0.120+1.200=1.378kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V=V1+V2=1.005mm

小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!

三、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):

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;

横杆的自重标准值P1=0.038×0.800=0.031kN

脚手板的荷载标准值P2=0.300×0.800×1.500/2=0.180kN

活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.500/2=1.800kN

荷载的计算值R=1.2×0.031+1.2×0.180+1.4×1.800=2.773kN

单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN;

四、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)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1248

NG1=0.125×30.000=3.744kN

(2)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0.30

NG2=0.300×4×1.500×(0.800+0.200)/2=0.900kN

(3)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0.11

NG3=0.110×1.500×4/2=0.330kN

(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005

NG4=0.005×1.500×30.000=0.225kN

经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.199kN。

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=3.000×2×1.500×0.800/2=3.600kN

风荷载标准值应按照以下公式计算

Us——风荷载体型系数:Us=1.000

经计算得到,风荷载标准值Wk=0.7×0.350×0.840×1.000=0.206kN/m2。

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+0.85×1.4NQ

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式

MW=0.85×1.4Wklah2/10

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)。

五、立杆的稳定性计算:

卸荷吊点按照构造考虑,不进行计算。

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=11.28kN;

——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=4.89cm2;

  W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;

  ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到=124.15

  [f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;

不考虑风荷载时,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,N=10.52kN;

  ——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=4.89cm2;

  W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;

  MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.119kN.m;

  ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到=139.26

  [f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算<[f],满足要求!

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:

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=0.206kN/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=16.200m2;

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=4.668kN,连墙件轴向力计算值Nl=9.668kN

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=20.00/1.58的结果查表得到=0.97;

A=4.89cm2;[f]=205.00N/mm2。

经过计算得到Nf=97.082kN

Nf>Nl,连墙件的设计计算满足要求!

连墙件采用扣件与墙体连接。

经过计算得到Nl=9.668kN大于扣件的抗滑力8.0kN,不满足要求!

七、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。

本工程中,脚手架排距为800mm,内侧脚手架距离墙体200mm,支拉斜杆的支点距离墙体=1200mm,

水平支撑梁的截面惯性矩I=2393.90cm4,截面抵抗矩W=217.60cm3,截面积A=31.84cm2。

受脚手架集中荷载P=1.2×5.20+1.4×3.60=11.28kN

水平钢梁自重荷载q=1.2×31.84×0.0001×7.85×10=0.30kN/m

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)

悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为

最大弯矩Mmax=1.863kN.m

抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=1.863×106/(1.05×217600.0)+0.000×1000/3184.0=8.155N/mm2

水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

八、悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用[22a号槽钢U口水平,计算公式如下

其中b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:

经过计算得到b=570×11.5×77.0×235/(1200.0×220.0×235.0)=1.91

经过计算得到强度=1.86×106/(0.910×217600.01)=9.41N/mm2;

水平钢梁的稳定性计算<[f],满足要求!

九、拉杆与支杆的受力计算:

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi、支杆的轴力RDi按照下面计算

其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力;

RDicosi为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。

当RAH>0时,水平钢梁受压;当RAH<0时,水平钢梁受拉;当RAH=0时,水平钢梁不受力。

各支点的支撑力RCi=RUisini+RDisini

且有RUicosi=RDicosi

按照以上公式计算得到由左至右各杆件力分别为

RU1=5.658kN

RD1=5.658kN

十、拉杆与支杆的强度计算:

拉绳或拉杆的轴力RU与支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算,分别为RU=5.658kN,RD=5.658kN

上面拉杆以[22a号槽钢计算,斜拉杆的容许压力按照下式计算:

其中N——斜拉杆的轴心压力设计值,N=5.66kN;

A——斜拉杆净截面面积,A=31.84cm2;

——斜拉杆受拉强度计算值,经计算得到结果是1.78N/mm2;

[f]——斜拉杆抗拉强度设计值,f=215N/mm2;

受拉斜杆的稳定性计算<[f],满足要求!

斜撑杆采用焊接方式与墙体预埋件连接,对接焊缝强度计算公式如下

其中N为斜撑杆的轴向力,N=5.658kN;

lw为斜撑杆件的周长,取734.00mm;

t为斜撑杆的厚度,t=7.00mm;

ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度,取185.0N/mm2;

经过计算得到焊缝抗拉强度=5657.94/(734.00×7.00)=1.10N/mm2。

对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!

下面压杆以[22a号槽钢计算,斜压杆的容许压力按照下式计算:

其中N——受压斜杆的轴心压力设计值,N=5.66kN;

——轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到=0.14;

i——计算受压斜杆的截面回转半径,i=2.23cm;

l——受最大压力斜杆计算长度,l=5.14m;

A——受压斜杆净截面面积,A=31.84cm2;

——受压斜杆受压强度计算值,经计算得到结果是12.88N/mm2;

[f]——受压斜杆抗压强度设计值,f=215N/mm2;

受压斜杆的稳定性计算<[f],满足要求!

斜撑杆采用焊接方式与墙体预埋件连接,对接焊缝强度计算公式如下

其中N为斜撑杆的轴向力,N=5.658kN;

lw为斜撑杆件的周长,取734.00mm;

t为斜撑杆的厚度,t=7.00mm;

ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度,取185.0N/mm2;

经过计算得到焊缝抗拉强度=5657.94/(734.00×7.00)=1.10N/mm2。

对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!

十一、锚固段与楼板连接的计算:

1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下:

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=13.374kN

水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度,每个拉环按照两个截面计算,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2;

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[13374×4/(3.1416×50×2)]1/2=14mm

水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度。

2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度计算如下:

其中N——锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N=13.37kN;

d——楼板螺栓的直径,d=20mm;

[fb]——楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度某办公楼-施工组织设计,计算中取1.5N/mm2;

h——楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度,经过计算得到h要大于13374.11/(3.1416×20×1.5)=141.9mm。

3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算如下:

混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式

其中N——锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N=13.37kN;

d——楼板螺栓的直径,d=20mm;

b——楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=100mm;

fcc——混凝土的局部挤压强度设计值(江苏地方标准)生态河湖状况评价规范 DB32_T 3674-2019.pdf,计算中取0.95fc=13.59N/mm2;经过计算得到公式右边等于131.6kN

楼板混凝土局部承压计算满足要求!

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