脚手架工程及计算书.docx
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脚手架工程及计算书
脚手架工程及计算书
7.18.1工程概况
依据根据工程总体部署,需搭设脚手架的部位有:
地下部分:
本工程地下室二层,搭设高度约9.6m,采用双排落地式脚手架搭设,作业面从基底开始。
地上部分:
本工程地上5层,屋面设计最高标高33.60m,地上1-5层相比地下室结构U-Q/1-13轴、U-L/13-23轴由北向南内收。
结合总工期部署,地下部分结构验收在首层顶板施工完毕之后进行,则地下肥槽土方回填施工时,主体结构工程正在施工地上二层结构。
因此地上结构施工期间,内收部分即现场北侧采用落地式双排脚手架,搭设高度约35m;其余部位采用悬挑架,从首层顶板开始悬挑,架高30m;其余外架布置具体见图《外脚手架布置平面示意图》。
外脚手架选用Ф48×3.5的钢管,采用直角扣件,旋转扣件,对接扣件进行连接。
脚手架所用材料经验收合格方可使用。
地下结构外脚手架布置平面示意图
地上结构外脚手架布置平面示意图
7.18.2地下部分脚手架的施工
地下部分:
基坑土方回填以前地下室用外脚手架采用双排落地架立杆间距纵向间距1.5,排矩1.05m(地下室外架可结合操作空间大小适当缩小),内立杆距建筑物为0.3m,横杆步距为1.8m,扫地杆离地面200mm,连墙件采用2步3跨,搭设高度约16m。
脚手架的固定采用内顶混凝土墙体,外顶支护系统的方式固定。
如下图:
地下室外脚手架搭设示意图
7.18.2.1搭设顺序
(1)起步脚手架
铺设垫板→摆放扫地杆→逐根树立杆、随即与扫地杆扣紧→装扫地横向水平杆并与立杆或扫地杆扣紧→安装第一步杆(与各立杆扣紧)→安装第一步杆→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆→第三纵向水平杆和横向水平杆→连墙杆→接长立杆→加设剪刀撑→铺设脚手板→在作业面搭设护身栏杆→挂安全网。
(2)楼层脚手架
接长立杆→安装第一步纵向水平杆(与各立杆扣紧)→安装第一步横向水平杆→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆→加设剪刀撑→铺设脚手板→在作业面搭设护身栏杆→挂安全网。
7.18.2.2构造要求及搭设方法
(1)脚手架下部地基处理
脚手架下部沿纵向设置通长垫板,垫板采用20mm厚木架板。
按照立杆纵距要求从角部开始布置垫板。
(2)立杆
①立杆采用单立杆。
立杆纵向间距1.5m,横向间距1.05m,内立杆距墙皮距离0.3m,步高1.5m。
钢管接长采用对接扣件。
②立杆主要采用6m长钢管搭设,除在顶层可采用搭接外,其余各接头必须采用对接扣件对接,对接、搭设应符合以下要求:
a)立杆上的对接扣件应交错布置,相邻立杆接头位置的错开不小于500mm。
各接头与中心节点相距不应大于步距的1/3即600mm。
立杆接头。
b)立杆的搭接长度不应小于1m,不少于两个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端不应小于100mm。
(3)纵向水平杆
①纵向水平杆设置于立杆的内侧、横向水平杆之下,并采用直角扣件与立杆扣紧。
②纵向水平杆一般采用对接扣件连接,至边角处也可采用搭接。
对接、搭接应符合以下要求:
a、对接接头应交错布置,不应设在同跨内,相邻接头水平距离不应小于500mm,与相近立杆的距离不大于立杆纵距的1/3,即500mm。
b、搭接接头长度不应小于1m,并应等距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至杆端的距离不应小于100mm。
③纵向水平杆的长度一般不宜小于3跨,并不大于6m。
(4)横向水平杆
①每一主节点处必须设置一根横向水平杆,横向水平杆长度1.8~1.9m,采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上,该杆的轴线偏离主节点的距离不应大于150mm(对于双立杆,应设置在双立杆之间)。
②操作层非主节点处的横向水平杆根据支撑脚手板的需要设置。
③横向水平杆伸出大横杆外的长度应控制在150~200mm。
(5)剪刀撑
①每纵向5步、横向6跨设置一道剪刀撑,沿脚手架外侧及全高方向连续设置,剪刀撑与地面成45°角,剪刀撑夹角为90°;剪刀撑主要采用6m长钢管,最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不应大于500mm,除斜杆两端扣紧外,中应间增加2~4个扣结点。
②剪刀撑斜杆的接头除顶层可以采用搭接外,搭接长度不小于800且不少于3个扣件扣紧。
③剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立柱上,旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。
④脚手架非封闭端如转截面处、施工电梯断开处脚手架端头应设置之字形斜撑及连墙件。
(6)与结构连接件
为防止外架受水平力产生变形,结构施工期间外脚手架必须按安全规范与结构墙和框架柱的拉接,脚手架与连墙件连接必须牢固。
(7)安全网与层间隔断
①脚手架外侧立面1.8m×6m绿色密目式安全网进行封闭。
用16#铁丝将安全网绑扎在纵向水平杆上。
②脚手架在二层立杆之间以及内立杆到结构边的范围内采用模板及木枋进行封闭,并设200mm高的挡脚板,防止坠物伤人。
在操作层设水平兜网,并满铺脚手板,水平安全网接口处必须连接严密。
在结构边预埋φ14@1500钢筋头,安全网必须与结构连接严密牢固。
严禁使用损坏和腐朽的安全网。
(8)脚手板
①脚手板一般应设置在三根横向水平杆上。
当脚手板长度小于2m时,可采用两根横向水平杆,并应将脚手板两端与其可靠固定,以防倾翻。
脚手板宜采用平铺,也可采用搭接铺设。
②脚手板应铺设严密、牢固、平稳,脚手板两端用10~14#铅丝固定牢靠。
(9)护栏和挡脚板
在铺脚手板的操作层上必须在外排立杆内侧距脚手板面1000mm处设一道护栏,涂红白油漆,并设200mm高挡脚板。
(10)扫地杆
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下皮200mm高的立杆上。
横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
其连接方式及接头位置同纵向水平杆。
7.18.2.3脚手架的拆除
(1)脚手架的拆除作业应按自上而下的顺序逐层拆除,不容许上、下两层同时拆除。
(2)每层拆除前应先将此层外架上的材料、垃圾等物品清除干净,并将封闭外架用的安全网拆除。
(3)拆除过程中要先拆小横杆、大横杆,然后拆除立杠及剪刀撑。
(4)拆除过程中应将已松开连接的杆配件及时拆除运走,避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。
(5)在拆除过程中,应作好配合、协调动作,禁止单人进行拆除较重杆件等危险性的作业。
7.18.3地上部分脚手架的施工
本工程在地上1-5层结构施工时,北侧采用落地式双排脚手架,其余部位采用悬挑式双排脚手架。
悬挑架:
外架搭设高度为30米,采用双排脚手架。
搭设尺寸为:
立杆的纵距1.50米,立杆的横距1.20米,内立杆距墙皮距离0.5m,立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为φ48×3.5。
连墙件采用2步3跨,竖向间距3.60米,水平间距4.50米。
北侧落地架:
外架搭设高度为35米,立杆采用单立杆。
搭设尺寸为:
立杆纵向间距1.5m,横向间距1.2m,内立杆距墙皮距离0.5m,步高1.8m。
钢管接长采用对接扣件。
采用的钢管类型为φ48×3.5。
连墙件采用2步3跨,竖向间距3.60米,水平间距4.50米。
外脚手架立面采用绿色密目安全网进行全封闭,水平在作业楼层标高位置设白色水平兜网及脚手板一道。
落地式双排脚手架的施工参见“8.18.2地下部分脚手架的施工”
7.18.3.1悬挑架
(1)搭设顺序
预埋锚固钢筋环→安装20a型工字钢悬挑梁→安装18b型槽钢→竖立杆→搭设扫地杆→纵向水平杆→横向水平杆→加设剪刀撑→铺设脚手板→在作业面搭设护身栏杆→挂安全网
(2)悬挑钢梁
悬挑钢梁采用20a型工字钢,通过预埋锚固的两个φ20的钢筋环与结构楼板固定,锚固长度不少于为20d,在楼板混凝土强度达到设计强度的50%时,方可开始安装工字钢,工字钢应与钢筋环卡紧。
工字钢上架设两根通长的18b槽钢,槽钢上间隔1500mm焊一根长150mmΦ32的短钢筋,以防止钢管产生滑移。
悬挑钢梁在一层顶板设置一道,悬挑钢梁安装时应和幕墙埋件进行对照,应与幕墙埋件错开,以免和幕墙竖向主龙骨交叉。
其上部脚手架构造同落地式脚手架。
脚手架的拆除:
⑴.脚手架的拆除作业应按自上而下的顺序逐层拆除,不容许上、下两层同时拆除。
每层先拆除与结构拉结的杆件,待外饰面施工人员打胶、清理完毕后,再拆除本层架体。
各层均自南侧开始进行拆除,拆完一层后再进行下一层的施工。
⑵.玻璃幕墙的安装应自上而下逐层进行,一层施工完毕后再拆除此层外架。
⑶.每层拆除前应先将此层外架上的材料、垃圾等物品清除干净,并将封闭外架用的安全网拆除。
⑷.拆除过程中要先拆小横杆、大横杆,然后拆除立杠及剪刀撑。
⑸.拆除过程中应将已松开连接的杆配件及时拆除运走,避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。
⑹.拆下的杆配件,短于3m的先转入楼层,用施工电梯运输至地面,长于3m的钢管人工传递至地面,严禁向下抛掷。
⑺.在拆除过程中,应作好配合、协调动作,禁止单人进行拆除较重杆件等危险性的作业。
7.18.4脚手架的计算
地下结构施工时落地式钢管脚手架计算书
计算参数
计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为16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1.05米,立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为φ48×3.5。
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3.00kN/m2,同时施工1层,脚手板共铺设2层。
计算简图
材料特性
钢管型号:
连墙件和钢管的质量符合<<碳素结构钢>>(GB/T700)中的Q235-A级钢的规定;扣件采用可锻铸铁制作,质量符合<<钢管脚手架扣件>>(GB15831)的规定;脚手板采用木脚手板;地基承载力标准值:
170.00kN/m2
序号
计算要点
详细计算过程
结论
计算过程及结论
大横杆计算
1.均布荷载值计算
静荷载的计算值
q1=1.2×0.038+1.2×0.122=0.193kN/m2
活荷载的计算值q2=1.4×1.050=1.470kN/m2
/
2.抗弯强度验算:
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=0.430×106/5080.0=84.728N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2
满足条件!
3.挠度验算
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.161+0.990×1.050)×1500.04
/(100×2.06×105×121900.0)=2.315mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm
满足条件!
小横杆计算
1.荷载值计算
荷载的计算值
P=1.2×0.058+1.2×0.184+1.4×1.575=2.495kN
/
2.抗弯强度验算:
σ=0.879×106/5080.0=173.124N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2
满足条件!
3.挠度验算
最大挠度V=V1+V2=2.996mm
大横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm
满足条件!
扣件计算
荷载的计算值:
R=1.2×0.040+1.2×0.276+1.4×2.362=3.687kN
扣件抗滑承载力可取8.0kN;
满足条件!
荷载计算
1.静荷载标准值计算
静荷载标准值NG+NG1+NG2+NG3+NG4=5.257kN
/
2.活荷载标准值计算
NQ=3.000×1×1.500×1.050/2=2.362kN
/
3.风荷载标准值计算
Wk=0.7×0.450×1.250×0.600=0.236kN/m2
/
立杆计算
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
钢管立杆抗压强度计算值σ=105.85N/mm2
钢管立杆抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2
满足条件!
2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
钢管立杆抗压强度计算值σ=127.29N/mm2
钢管立杆抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2
满足条件!
最大搭设高度计算
经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度H=92.14m脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照规范调整且不超过50米:
所以不考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值[H]=50.00m
/
经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度H=79.14m脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照规范调整且不超过50米:
所以考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值[H]=50.00m
/
连墙件的计算
连墙件轴向力计算值Nl=10.36kN
连墙件轴向力设计值Nw=91.70kN
满足条件!
连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到Nl=10.36kN
采用双扣件,其抗滑承载力可取12.0kN。
满足条件!
地基承载力计算
计算肥槽底部回填土是否满足承载力要求:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求p≤fg
其中p=N/A;p=41.4;N=10.36;A=0.25
地基承载力设计值fg=kc×fgk=68.00;kc=0.40;fgk=170.00
满足条件!
地上北侧落地式钢管脚手架计算书
计算参数
外架搭设高度为35米,立杆采用单立杆。
搭设尺寸为:
立杆的纵距1.50米,立杆的横距1.20米,内立杆距墙皮距离0.5m,立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为φ48×3.5。
连墙件采用2步3跨,竖向间距3.60米,水平间距4.50米。
计算简图
材料特性
钢管型号:
连墙件和钢管的质量符合<<碳素结构钢>>(GB/T700)中的Q235-A级钢的规定;扣件采用可锻铸铁制作,质量符合<<钢管脚手架扣件>>(GB15831)的规定;脚手板采用木脚手板;地基承载力标准值:
200.00kN/m2
序号
计算要点
详细计算过程
结论
计算过程及结论
大横杆计算
1.荷载值计算
小横杆的自重标准值P1=0.046kN
脚手板的荷载标准值P2==0.135kN
活荷载标准值Q=2.700kN
荷载的计算值P=1.999kN
/
2.抗弯强度验算:
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
M=0.533kN.m;σ=104.909N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2
满足条件!
3.挠度验算
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=0.05mm
集中荷载标准值引起的最大挠度V2=2.22mm
最大挠度和V=V1+V2=2.271mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm
满足条件!
小横杆计算
1.荷载值计算
荷载的计算值
P=3.331kN/m
/
2.抗弯强度验算:
σ=0.600×106/5080.0=118.030N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2
满足条件!
3.挠度验算
最大挠度V=2.581mm
小横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm
满足条件!
扣件计算
荷载的计算值:
R=1.2×0.058+1.2×0.135+1.4×2.700=4.011kN扣件抗滑承载力可取8.0kN
满足条件!
荷载计算
1.静荷载标准值计算
静荷载标准值NG+NG1+NG2+NG3+NG4=4.576kN
/
2.活荷载标准值计算
NQ=3.000×2×1.500×1.200/2=5.400kN
/
3.风荷载标准值计算
Wk=0.7×0.450×1.250×0.600=0.236kN/m2
/
立杆计算
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
钢管立杆抗压强度计算值N=152.229N/mm2
钢管立杆抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2
满足条件!
2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
钢管立杆抗压强度计算值N=165.899N/mm2
钢管立杆抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2
满足条件!
最大搭设高度计算
不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度Hs=60.212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:
/
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Hs=52.386米。
脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照规范调整且不超过50米
脚手架搭设高度限值[H]=49.778米
/
连墙件的计算
连墙件轴向力计算值Nl=10.358kN
连墙件轴向力设计值Nw=91.702kN
满足条件!
连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到Nl=10.36kN
采用双扣件,其抗滑承载力可取12.0kN。
满足条件!
地基承载力计算
计算一层地下室顶板是否满足承载力要求:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求p≤fg
其中p=N/A;p=52.21;N=13.05;A=0.25
地基承载力设计值fg=kc×fgk=200;kc=1;fgk=200
满足条件!
地上悬挑式钢管脚手架计算书
计算参数
外架搭设高度为30米,立杆采用单立杆。
搭设尺寸为:
立杆的纵距1.50米,立杆的横距1.20米,内立杆距墙皮距离0.5m,立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为φ48×3.5。
连墙件采用2步3跨,竖向间距3.60米,水平间距4.50米。
主梁选20a工字钢,次梁选用18b槽钢。
计算简图
材料特性
钢管型号:
连墙件和钢管的质量符合<<碳素结构钢>>(GB/T700)中的Q235-A级钢的规定;扣件采用可锻铸铁制作,质量符合<<钢管脚手架扣件>>(GB15831)的规定;脚手板采用木脚手板;
序号
计算要点
详细计算过程
结论
计算过程及结论
槽钢受力计算
1.强度计算
按照公式σ=M/γxW计算,其中γx为截面塑性发展系数,取1.2。
M=Nl0=9.9477×1.5=14.92KNm
σ=14.92×106/1.2×1.52×105=81.75N/mm2<f=205N/mm2
满足条件!
2.挠度验算
νmax=Nl0(3l2-4l02)/24EI=9.9477×103×1500×(3×45002-4×15002)/24×2.06×105×1.37×107=11.40mm<[ν]=l/250=18mm
满足条件!
3.稳定性验算
计算稳定系数:
φb=570bt/lh=570×70×10.5/4500×180=0.517
M/φbW=14.92×106/0.517×1.52×105=189.9<f=205N/mm2
满足条件!
4.抗剪强度验算
此钢梁剪切应力按照公式τ=VS/Id计算。
其中剪力V=N=9.9477KN,S为一半毛截面对中和轴的面积矩,为90733mm2,则τ=9947.7×90733/1.37×107×9=7.32N/mm2<fv=125N/mm2
满足条件!
工字钢受力计算
1.荷载值计算
每根工字钢承受荷载为上部传来荷载+槽钢自重
P=P1+P2=20.52×2=41.03KN
/
2.抗弯强度验算:
M=Pl2=41.03×1.1=45.14KNm
σ=45.14×106/1.05×2.37×105=181.8N/mm2<f=205N/mm2
满足条件!
3.挠度验算
ν=Pl22l3(3-l2/l3)/6EI
=41030×11002×1900×(3-1100/1900)/6×2.06×2.37×1012
=7.80mm<[ν]=2l3/400=9.5mm
满足条件!
4.挠度验算
M/φbW=45.14×106/1.0×2.37×105=189.96N/mm2<f=205N/mm2
满足条件!
5.抗剪强度验算
钢梁剪切应力按τ=34.08N/mm2<fv=125N/mm2
满足条件!
6.验算悬挑梁锚固钢筋
锚固点拉力Asfst=147.58KN≥KR=3×30.6=91.8KN
/
悬挑钢架计算
1.计算简图
满足条件!
2.内力计算
内力计算N=20.52KN,RAV=14.49KN,RAH=26.55KN,RB=37.54KN,Mmax=7.09KNm
/
3.预埋铁件验算
按照公式K1V≤1.5Asfst与K2M≤0.85h0Asfst验算预埋铁件。
Asfst/[sinα+(cosα/μ1μ2)]=215×3×3.14×142/4×1000/(0.707+0.707/0.8)=62.39KN≥K3RB=1.5×36.76=55.14KN
满足条件!
悬挑钢梁焊缝验算
工字钢腹板上角焊缝的有效面积Af=1971.2mm2
工字钢翼缘和腹板上角焊缝有效截面对中和轴的惯性矩I=7938.4×104mm4
翼缘焊缝外边缘对中和轴的抵抗矩W=751.7×103mm3
弯距引起的水平应力σf=58.8N/mm2
剪力引起的竖向应力τf=20.38N/mm2
弯距及剪力共同作用产生的应力为52.33N/mm2<ff=160N/mm2
满足要求!
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