外脚手架设计计算及施工方案
一、 工程概况
本工程总建筑面积
高层为框剪结构,多层为框架结构,高层抗震等级为二级,多层抗震等级为三级,抗震设防烈度为7度。
基础:高层为人工挖孔灌注桩基础,多层为独立柱基。
桩基砼强度等级:灌注桩为C30,灌注桩护壁为C30;
基础砼强度等级:垫层C15,地下室为C40、S8,柱基为C25;
上部结构砼强度等级:
多层: 基础顶面至屋面梁、板、柱均为C30,构造柱、过梁为C20;
高层:
砖砌体:外墙及楼梯间、电梯间、设备用房等采用
楼地面:办公室为地砖地面,门厅为花岗岩地面。
墙 面:外墙为外墙涂料、玻璃幕墙、花岗岩幕墙、铝板幕墙、内墙卫生间为瓷砖饰面,门厅、大厅、走道为花岗岩饰面,其余乳白色内墙涂料。
屋 面:为SBS防水卷材保温隔热上人屋面。
顶 棚:轻钢龙骨板吊顶、内墙乳胶漆。
二、外架计算
外架采用双排扣件式钢管脚手架,根据施工要求搭设高度为
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2001规定进行计算。
1、荷载计算
①恒载计算
查表知:每米立杆承受的结构自重标准值为0.1248kN/m
脚手板自重标准值为0.35kN/m2
栏杆、木脚手板挡板为0.14kN/m
则 NK=Nδ1k + Nδ2K
=75×(0.1248 + 0.14/2)+ 1.2×0.35×1.05/2
=14.85KN
② 活载计算
施工均布活荷载标准值为3KN/M2
施工活载:则QK=1.2×1.05×3=3.78KN
风载:WK=0.7μZ μs Wo
其中:μZ=0.8 μs=1.0ψ
Wo=0.35KN/m2
Ψ=1.2AN/Aw=1.2×1.5×1.8/1.5×1.8=1.2
则 :WK=0.7×0.8×0.96×0.35
=0.188KN/m2
2、立杆计算
立杆的稳定性按组合风荷载验算
N/ψA + M/W ≤f
其中 N=1.2(Nδ1k+Nδ2k)+0.85×1.4NQ
=1.2×14.85 + 0.85×1.4×3.78/2
=20.07KN
lo=kμh=1.155×1.2×1.8=2.49
长细比λ=lo/2=2.49/0.0158=158
查表得φ= 0.281其中A立杆截面面积为
W截面模量为
MW =0.85×1.4MWK
=0.85×1.4WKloh2/10
=0.85×1.4×0.188×1.2×1.82/10
=0.09kNm
则:N/A+MW/W=20.07×103/0.281×489+0.09×103/5.08
=164N/mm2
<f=205N/mm2 所以满足要求
搭设高度HS计算
HS=ψAf-{1.2Nσ2K+0.85×1.4(∑NQK+MWKψA/W)}/1.2gk
=0.281×489×0.205-{1.2×0.22+2.25+0.09×1.186×489/5.08}/1.2×0.1248
=25.51/1.2×0.1288=
则脚手架搭设高度限值[H]=HS/(1+0.001HS)=170/(1=0.001×170) =
所以脚手架满足稳定性要求
3、纵向水平杆,横向水平杆计算
① 强度验算
M纵=
=1.2×0.08×0.35×1.05÷2×1.22+1.4×3×1.05÷2×1.22×0.08=0.422KN/m
M横=ql2/8=(0.35×1.2×1.2+3×1.2×1.4)1.052/8=0.764Knm
MMAX/W=0.764×103/5.08=150N/mm2<f=205N/mm2满足抗弯强度要求
② 挠度验算:
V纵=0.677ql4/100EI
=0.677(1.2×0.35×1.05÷2+1.4×3×1.05/2)×1.24×103/100×2.06×105 ×12.19=
V横=qal3(-1+
=6.93×0.03×1.053 ×(-1+4×0.32÷1.052+3×0.33÷1.053)/24×2.06×105×12.19=
则Vmax=
a).纵、横向水平杆与立杆连接时,其扣件的抗滑承载力验算
R横=ql(1+a/l)2/2
=(1.2×0.35×1.2+1.4×3×1.2)×1.05×(1+0.3/1.05)2/2
=3.4KN
R纵=0.6ql
=0.6(1.2×0.35×1.05/2+1.4×3×1.05/2)×1.2
=1.8KN
R=3.4KN<8.00KN
满足扣件抗滑承载力要求
故可按设计要求搭设外架。
三、外架搭设方案
中级人民法院审判大楼工程,框剪结构十九层,主楼长为
(一)搭设方案:
1、 严格遵守《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2001规定及有关要求。
2、 立杆必须垫木板,考虑里排立杆着力在边坡上,故按立杆纵距架设斜撑,搭接部位在一步架外排立杆接点上。且扫地杆相互拉通。
3、 立杆纵向间距
4、 大横杆间距(步高)一般为
5、 小横杆里端离墙面距离不大于
6、 剪刀撑必须沿脚手架纵向两端和转角处起。每道剪刀撑最鑫跨越7根立柱,每隔
7、 立杆按搭设高度计算,垂直度偏差不得大于
8、 剪刀撑搭设时,须将一根扣在小横杆伸出部分。斜杆两端扣件与立杆节点距离不得大于
9、 脚手架各杆件相交出的端头均应大于
10、 由于搭设高度较大,每五层在四周梁上每隔
11、 操作层上必须满铺、铺稳脚手板,离开墙面120
12、 相邻两根立杆的接长接头上下错开
13、 做好外架排水措施,即外架四周砌一条排水沟,把积水、雨水及时排走。
(二)安全措施:
1、 遵守国家有关脚手架施工的若干规定和现行规范要求;
2、 搭设材料选用必须符合技术规范的要求,严禁使用有裂缝、不合格钢管和扣件搭投。
3、 立杆接杆,扶手接长应用对接扣件,不宜采用旋转扣件,剪刀撑的纵向接长应用旋转扣件,不宜采用对接扣件。
4、 安装扣件时,所有扣件开口必须向外,这样可以防止闭口缝的螺栓钩挂操作者的衣裤,影响操作和造成伤亡事故。
5、 立杆须垫木板,不得在起伏不平和软硬不一的地面上搭设脚手架,避免架子整体或局部沉降。
6、 严格按照规定的规定尺寸进行搭设,控制好立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差,并确保接点连接达到要求(绑好、拧紧或插挂好)。
7、 脚手板必须满铺,铺平和铺稳,不得有探头板。
8、 搭设过程中要及时设置斜撑杆,剪刀撑,避免脚手架在搭设过程中发生偏斜和倾倒。
9、 作业层的外侧应设挡板、竹笆围栅或密目安全网,每隔3层设置水平兜网。
10、 向空作业人员系好安全带、戴好安全帽、穿软底鞋,工具及中零件放在工具袋内。
11、 架子的搭设,应按建筑物施工进度进行搭设,不宜一次搭设过高。一般搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步。每搭完一步脚手架后,应按要求校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
12、 设置供人员上下使用(包括携带工具和少量材料)的安全扶梯,爬梯或斜道。梯道上应有可靠的防潮措施。
13、 严格避免以下违章作业:
1) 用脚手架吊运重物。
2) 作业人员攀登架子上下。
3) 起吊构件和材料时碰撞或扯动脚手架。
4) 任意拆除脚手架部件。
5) 在脚手架上拉结装缆绳。
14、 施工操作人员必须持有操作上岗证,方可进行施工操作,严禁在架上嬉笑打闹。所搭架子必须经质安部门检验,合格后方可使用。