中航城市广场工程
基坑内临时跑梯脚手架搭设施工方案
一、工程概述
本工程地处成都市高新区府城大道与天晖路交汇处,地下室三层,地上七层裙房,二十二层塔楼,总建筑面积203078.20㎡。其中地下室建筑面积59369.9㎡,基坑深度约16m。现场已开始开挖马道处土方,为了保证地下室施工进展及满足安全施工的需求,需在基坑内A区、B区分别搭设跑梯,特此编制此方案。
二、编制依据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 JGJ130-2001
2、《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001
3、《建筑施工安全检查标准》 JGJ59-99
4、《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002
5、《钢结构设计规范》 GB50017-2003
6、《直缝电焊钢管》 GB/T 13793
7、《低压流体输送用焊接钢管》 GB/T 3092
8、《碳素结构钢》 GB/T 700
9、《钢管脚手架扣件》 GB15831
三、脚手架搭设准备
1、项目部选派专人负责基坑内临时跑梯脚手架设计、搭拆与使用方案,报经公司审核、批准后方可进行实施。
2、由方案编制人对项目部各级管理人员及操作人员进行详细的技术、质量、安全及文明施工交底,主要讲述施工工艺、要点、难点及其注意事项。
3、项目部综合技术组根据方案编制出脚手架搭拆材料、劳动力等的需用计划,并及时提供给项目部领导。
4、项目部应加强对拟采用的脚手架材料进行检查、验收,合格后方可使用。
5、架工必须持有操作证,体检合格后的才能进场作业。
1、分别在A区7轴~9轴/V轴~X轴、B区15轴~17轴/W轴~X轴范围内搭设跑梯脚手架。
2、跑梯脚手架采用φ48×3.5钢管搭设,跑梯搭设成双跑直楼梯。
=1.05m、纵距l=1.5m。
3、搭设三排立杆,内外排立杆均为单杆,立杆横距b
1
=0.35m;扫地大横杆距地面(垫层面)0.2m。
4、内排立杆距地下室外墙结构b
2
考虑到正在进行地下室底板钢筋施工,为了减少跑梯对施工的影响因此在距地面(垫层面)0.9m高位置再设置一道大横杆。
5、大横杆步距1.8m(自0.9m高位置开始向上布置)。小横杆间距0.5m。
6、在跑梯侧搭设两道防护栏杆,防护栏杆间距600mm。防护栏杆表面刷红白相间油漆。
7、跑梯四面搭设剪刀撑,每道剪刀撑从底到顶连续布置,跑梯长方向剪刀撑搭设宽度3m,高度3.6m,短方向搭设宽度4.1m,高度3.6m。剪刀撑斜杆两端和夹角处采用旋转扣件与架体连接,并在其中间增加2~4个扣结点。
8、该跑梯脚手架与基坑支护钢环梁采用钢管进行焊接连接。水平方向连接3道,竖直方向连接2道,并在基坑顶部用A14钢丝绳进行一道拉结。在基坑底部用钢管+顶撑设置一道斜向支撑。
9、跑梯脚手架按外墙装饰装修架进行设计,其施工荷载应严格控制在
2KN/m2以内,不得在该脚手架上堆码任何建筑材料。
10、结构施工时,所有外模和边梁底模支撑不得依附于跑梯脚手架。
1、跑梯脚手架搭设顺序:地基处理—→摆放扫地大横杆—→搭立杆—→装扫地小横杆—→安第一步大横杆—→安第一步小横杆—→逐步搭设—→搭设安全顶棚及通道。
2、跑梯脚手架落于基础垫层上,在立杆下垫200×200×18胶合板作垫板。拉线、拉尺按规定间距尺寸摆放,铺设平稳。要求有可靠的排水措施,防止积水浸泡立杆地基、垫板及脚部。
3、内外立杆采用对接接长,内外大横杆采用6m长钢管;有变形的杆件和不合格的扣件不能使用,扣件拧紧程度要适当,随时校正杆件垂直、水平偏差,避免误差过大。
4、相邻立杆接头位置应错开布置在不同步距内,且与相近大横杆距离不宜大于步距三分之一;立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧,不得隔步设置或遗漏;立杆垂直偏差不应大于架高的1/200。
5、每一面架内大横杆纵向水平高低差不应超过50。
6、小横杆置于大横杆之上用直角扣件扣紧,在使用过程中不得拆除紧贴立杆的小横杆。
7、跑道脚手架采用18厚胶合板满铺全封闭,在上钉木条以防滑,并设置≥0.2m高的踢脚板(采用18厚胶合板),踢脚板外侧刷红白相间油漆。同时,落地架外立面采用符合安检标准的密目式安全网进行全封闭。
8、及时与基坑支护钢环梁进行拉结或者采取临时支撑,确保搭设过程安全。未搭设完成的脚手架,在每天收工时一定要确保架子的稳定,避免发生意外事故。
9、设置防雷接地装置,接地电阻≤30Ω。
10、搭设工人必须佩挂安全带和穿胶鞋,禁止穿皮鞋和拖鞋。
11、在落地架搭设过程中,专职质安员应跟班检查、验收,发现问题及时返工、整改,合格后方可使用;在使用过程中应加强维护,确保使用安全。
六、材质及规格要求
1、钢管
1)脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T 13793)或《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T 3092)中规定的3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T 700)中Q235-A级钢的规定。
2)采用Φ48×3.5钢管,其重量控制在25kg以内。小横杆长度1.5~2.2m 为宜,立杆、大横杆及剪刀撑的长度4~6m为宜。
3)严重锈蚀、弯曲、压扁或有裂缝的钢管严禁使用。
4)钢管上严禁打孔。
2、扣件
1)应采用缎铸铁制作,其材质应符合《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定。
2)新扣件应有要有出厂合格证和质量合格证。旧扣件有脆裂、变形、滑丝的禁止使用,扣件表面应进行防锈处理,扣件活动部位应能灵活转动。当扣件螺栓拧紧,扭力矩为40~50N·m时,扣件本身所具有的抗滑、抗旋转和抗拔能力均能满足实际使用要求;
3)当扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离不小于5mm。
3、脚手板
1)可采用钢、木、竹材料制作,每块质量不宜大于30kg。
2)冲压钢脚手板的材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235-A级钢的规定,并应有防滑措施,钢筋不得有裂纹、开焊或硬弯,必须涂防锈漆和与脚手架绑扎牢固;
3)木脚手板应采用木杉或松木制作,其材质应符合现行国家标准《木结构设计规范》(CBJ 5)中Ⅱ级材质的规定。脚手板厚度不应小于50mm,两端应各设置直径为4mm的度锌钢丝箍两道;竹脚手板宜采用由毛竹或楠竹制作的竹串片板、竹笆板。铺设脚手板要做到严密、牢固、铺平、铺稳、铺实,钢筋脚手板端部必须绑扎在一起,不留空隙。
4、安全网
使用的密目式安全网须是建设部认证产品。
5、连墙件
应符合《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235-A级钢的规定。
6、钢丝绳
1)钢丝绳的技术性能需满足《建筑施工手册》(第三版)表21-2的规定;
2)钢丝绳使用时,应按正确方法进行,以免钢丝绳产生扭结。钢丝绳切断前应在切口两侧用细铁丝捆扎,以防切断后绳头松散。
3)在使用中,应定期对钢丝绳加润滑油。如果钢丝绳股间有大量的油挤出,表明钢丝绳的荷载已相当大,这时必须勤加检查,以防事故发生。
4)钢丝绳卡应与钢丝绳配套使用,每个接头不少于三个,并有一个绳卡反向扣紧。
七、安全技术措施
1、脚手架搭设前,应做好各项准备工作。
2、每搭设完一步脚手架后,应按照规范要求校正步距、纵距、横杆及立杆的垂直度。
3、脚手架底座、垫板均应准确地放在定位线上。
4、脚手架搭设时,严禁将48mm和51mm的钢管混合使用。
5、在脚手架搭设到一定高度后,应及时按照方案和规范要求随工程进度设置连墙件和剪刀撑。
6、脚手架搭设应做到竖向垂直,横向交圈,间距均匀,满足垂直度和间距尺寸要求。
7、螺栓的拧紧扭力矩不应小于40N.m,且不应大于65 N.m。在主节点处固定水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件和旋转扣件的中心点相互不应大于15cm。各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于10cm。
8、栏杆和挡脚板均设置在外立杆的内侧,防护栏杆设置两道高度1.2米,挡脚板高度20cm。
9、脚手板应铺满、铺稳,脚手板探头应用直径3.2mm的镀锌钢丝固定在支承杆件上。
10、在拐角、斜道平台处的脚手板,应与横向水平杆可靠连接,防止滑动。
11、脚手架搭设到一定高度后,应及时满挂安全网,安全网采用12#铁丝固定在立杆和纵向横杆上。
八、跑道使用和维护要求
1、脚手架使用中,应及时清理架体上的垃圾,安全网应及时用水冲洗干净。
2、临时堆放材料不得超过脚手架设计荷载,钢管、模板及其他重量大的材料不得堆放在脚手板上。
3、使用中,不得随意拆除连墙件和剪刀撑等构件。
九、脚手架拆除安全技术措施
1、脚手架拆除前应进行各项准备工作,包括检查架体的安全性、补充完善方案中的拆除顺序和措施、项目技术负责人组织拆除安全技术交底。
2、脚手架拆除应从上向下进行,按照“先安后拆,后安先拆”的顺序拆除,严禁上下同时作业。
3、连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁将连墙件拆除后再拆脚手架。
4、当脚手架采取分段、分立面拆除时,对不拆除的脚手架两端应按照规范要求设置连墙件和加固横向斜撑。
5、脚手架拆除的构配件严禁直接向地面抛掷,应集中后采用塔吊运至地面,并分类堆码整齐。
十、安全管理
1、作业前,应检查架工是否经过专业培训,检查其上岗证和体检证明。
2、作业前,安全员应检查外架工是否酒后作业,检查安全帽、安全带、防滑胶鞋等防护用品是否正确佩戴。
3、当遇六级以上大风或大雾大雨天气时,安全员应立即下达外架停止作业的指令。
4、在使用过程中,应加强对脚手架基础、连接点、连墙件等的检查,严禁在基础及邻近处进行挖掘作业,严禁拆除连墙件和主节点处的纵横向水平杆和扫地杆。
5、临时电线应采取穿塑料套管等措施后固定于架体上,避免直接与外架钢管接触。
十一、文明施工措施
1、当跑梯脚手架搭设完毕后,应立即挂出相应的限载标牌并公示脚手架的使用要求,以免操作人员在脚手架上不正确使用等情况对脚手架造成损害。
2、在施工过程中,必须采取必要的措施保证脚手架的连墙件不被破坏。
3、在脚手架上或临近脚手架的建筑边缘进行电、气焊作业时,必须使用接火盆、防火挡板等物品防止焊花对脚手架杆件及安全网等造成损伤。
4、浇筑临近脚手架的梁、板、墙等混凝土时,应采取措施保证混凝土不会污染到脚手架架体及安全网。
5、脚手架在使用过程中应随时对其垂直度和杆件的紧固情况进行检查。
6、钢管等架料装卸、搬运、堆码要轻拿轻放,严禁抛掷。
7、安全通道处的防护棚应采用废旧层板进行封闭,达到重复利用材料。
8、脚手架施工应尽量安排在白天进行,一方面由于夜间施工太危险,另一方面减少夜间施工照明电能的消耗。
9、脚手架在拆除前,先将水平网内、脚手板上的垃圾清理干净,清理时避免扬尘。
10、对扣件螺栓进行润滑时,应在专门的地点进行操作,以免油渍对环境造成污染。
十二、施工应急救援预案
1、在脚手架施工中可能发生高空坠落、架体坍塌以及物体打击等重大事故。本预案针对脚手架施工可能发生的高空坠落、架体坍塌以及物体打击紧急情况的应急准备和响应。
2、机构设置
项目经理为安全第一责任人,项目副经理为安全直接责任人,现场专职安全员负责日常安全管理,成立相应脚手架施工安全管理领导小组。
组长:项目经理:何兴国项目执行经理:黄勇
副组长:项目副经理:谈宇,技术负责人:时海泉
组员:安全员:张富文、
施工员:何兆方、雷洪波
材料员:王庆裕
机械员:朱小明
后勤:官仲红
架子班及各施工班组长。
3、报警救援及其他联络电话
火警:119、医疗:120、公安:110、查号台:114;
项目部电话:028-********
4、人员分工与职责
1)项目应急准备抢救小组:负责特发事故和事件的应急处理,发生重大事故应立即向分公司、公司应急准备领导小组报告,在上级领导小组未到之前,作好应急的抢救工作,配合分公司、公司应急准备领导小组调查和处理重大事故、事件。
2)项目应急准备小组分工
组长:应急情况发生时,组长负责指挥协调,立即拨打应急电话,将事故的准确地点、时间、灾情、人员伤亡等情况报告消防队、急救中心、三防指挥部,同时报告分公司应急领导小组及分管部门,并监视事故变化,及时组织人员抢救和自救,并做好现场保护;采取应急措施,以降低和减少事故造成的损失。
副组长:协助组长指挥和协调事故、事件的应急处理,协助组长带领抢救小组人员进行抢救和自救。
组员:根据分工(救护、抢险、现场维持),负责抢救、自救和维持(救护伤员、抢救财产、疏散人员逃生等)工作。
5、应急救援工作程序
1)当事故发生时上报程序:现场第一发现人——现场值班人员——现场应急救援小组组长——分公司应急救援小组——公司生产安全事故应急救援小组——向上级部门报告。
2)组长、副组长接到通知后要马上到现场指挥救援工作,立即组织、调动救援的人力、物力赶赴现场进行救援,并向公司救援领导负责人汇报事故情况。
3)疏散人员:人员的疏散由具体分工的组员现场指挥,将人员疏散到安全地方,并做好安全警戒工作。
4)伤员救护:受伤出血的,用止血带止血或包扎止血;休克、昏迷的伤员,让休克者平卧,腿部抬高30度左右,注意保暖,尽量不要搬动。立即拨打120急救电话或送往医院救治。
5)现场保护:由组员带领警卫人员在事故现场设置警戒区域,用三色布围起来,做好现场保护工作。
十三、跑梯脚手架安全计算
(一)、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为 17 m,立杆采用单立管;
搭设尺寸为:立杆的横距为 1.05m,立杆的纵距为1.5m,大小横杆的步距为1.8 m;
内排架距离墙长度为2.00m;
大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 3 根;
脚手架沿墙纵向长度为 6.00 m;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数为 1.00;
连墙件采用两步三跨,采用焊缝连接;
2.活荷载参数
施工均布活荷载标准值:2.000 kN/m2;脚手架用途:基坑跑梯(计算按照装修脚手架);
同时施工层数:1 层;
3.风荷载参数
本工程地处四川成都市,基本风压0.3 kN/m2;
风荷载高度变化系数μ
z 为1.18,风荷载体型系数μ
s
为0.87;
脚手架计算中考虑风荷载作用;
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1248;
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(kN/m2):0.005;
脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板;
每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038;
脚手板铺设总层数:9;
5.地基参数
地基土类型:混凝土垫层(参考中密卵石层);地基承载力标准值(kPa):800.00;
立杆基础底面面积(m2):0.20;地基承载力调整系数:1.00。
二、大横杆的计算:
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定,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。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
=0.038 kN/m ;
大横杆的自重标准值:P
1
脚手板的自重标准值:P
=0.3×1.05/(3+1)=0.079 kN/m ;
2
活荷载标准值: Q=2×1.05/(3+1)=0.525 kN/m;
=1.2×0.038+1.2×0.079=0.141 kN/m;
静荷载的设计值: q
1
活荷载的设计值: q
=1.4×0.525=0.735 kN/m;
2
图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.强度验算
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M
1max
=0.08×0.141×1.52+0.10×0.735×1.52=0.191 kN.m;
支座最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距为 M
2max
= -0.10×0.141×1.52-0.117×0.735×1.52 =-0.225 kN.m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.191×106,0.225×106)/5080=44.291 N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为σ= 44.291 N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
3.挠度验算:
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。
计算公式如下:
其中:静荷载标准值: q
1= P
1
+P
2
=0.038+0.079=0.117 kN/m;
活荷载标准值: q
2
= Q =0.525 kN/m;
最大挠度计算值为:
ν=
0.677×0.117×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.525×15004/(100
×2.06×105×121900) = 1.208 mm;
大横杆的最大挠度 1.208 mm 小于大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm 与10 mm,满足要求!
三、小横杆的计算:
根据JGJ130-2001第5.2.4条规定,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作为小横杆集中荷载,
在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
大横杆的自重标准值:p
1
= 0.038×1.5 = 0.058 kN;
脚手板的自重标准值:P
2
=0.3×1.05×1.5/(3+1)=0.118 kN;
活荷载标准值:Q=2×1.05×1.5/(3+1) =0.788 kN;
集中荷载的设计值: P=1.2×(0.058+0.118)+1.4 ×0.788 = 1.313 kN;
小横杆计算简图
2.强度验算
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:
M
qmax
= 1.2×0.038×1.052/8 = 0.006 kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M
pmax
= 1.313×1.05/2 = 0.69 kN.m ;
最大弯矩 M= M
qmax + M
pmax
= 0.696 kN.m;
最大应力计算值σ = M / W = 0.696×106/5080=136.982 N/mm2;
小横杆的最大弯曲应力σ =136.982 N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
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:
νqmax=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900) = 0.024 mm ;
大横杆传递荷载 P = p
1 + p
2
+ Q = 0.058+0.118+0.788 = 0.963 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:
νpmax= 19 ×963.225×10503/(384 ×2.06×105×121900) = 2.197 mm ;
最大挠度和ν = ν
qmax + ν
pmax
= 0.024+2.197 = 2.221 mm;
小横杆的最大挠度为 2.221 mm 小于小横杆的最大容许挠度 1050/150=7与10 mm,满足要求!
四、扣件抗滑力的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。
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 ≤ R
c
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 kN;
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
大横杆的自重标准值: P
1
= 0.038×1.5×3/2=0.086 kN;
小横杆的自重标准值: P
2
= 0.038×1.05/2=0.02 kN;
脚手板的自重标准值: P
3
= 0.3×1.05×1.5/2=0.236 kN;
活荷载标准值: Q = 2×1.05×1.5 /2 = 1.575 kN;
荷载的设计值: R=1.2×(0.086+0.02+0.236)+1.4×1.575=2.616 kN;
R < 8.00 kN,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0.1248kN/m
N
G1
= [0.1248+(1.50×3/2)×0.038/1.80]×17.00 = 2.938kN;
(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
N
G2
= 0.3×9×1.5×(1.05+2)/2 = 6.176 kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/m
N
G3
= 0.15×9×1.5/2 = 1.012 kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网;0.005 kN/m2
N
G4
= 0.005×1.5×17 = 0.128 kN;
经计算得到,静荷载标准值
N
G =N
G1
+N
G2
+N
G3
+N
G4
= 10.254 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
N
Q
= 2×1.05×1.5×1/2 = 1.575 kN;
风荷载标准值按照以下公式计算
其中 W
o
-- 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
W
o
= 0.3 kN/m2;
U
z
-- 风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
U
z
= 1.184 ;
U
s
-- 风荷载体型系数:取值为0.868;
经计算得到,风荷载标准值
W
k
= 0.7 ×0.3×1.184×0.868 = 0.216 kN/m2;
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2N
G +1.4N
Q
= 1.2×10.254+ 1.4×1.575= 14.51 kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N = 1.2 N
G +0.85×1.4N
Q
= 1.2×10.254+ 0.85×1.4×1.575= 14.179 kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 M
W
为
M
w = 0.85 ×1.4W
k
L
a
h2/10 =0.850 ×1.4×0.216×1.5×
1.82/10 = 0.125 kN.m;
六、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 = 14.51 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 l
o = k×μ×h 确定:l
= 3.118 m;
长细比 L
o
/i = 197 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 l
o
/i 的计算结果查表得到:φ= 0.186 ;
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 = 14510/(0.186×489)=159.527 N/mm2;
立杆稳定性计算σ = 159.527 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 = 14.179 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 l
0 = kuh 确定:l
= 3.118 m;
长细比: L
/i = 197 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 l
o
/i 的结果查表得到:φ= 0.186 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 = 14178.87/(0.186×489)+124817.061/5080 = 180.461 N/mm2;
立杆稳定性计算σ = 180.461 N/mm2小于立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
七、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 N
G2K
(kN)计算公式为:
N G2K = N
G2
+N
G3
+N
G4
= 7.316 kN;
活荷载标准值:N
Q
= 1.575 kN;
每米立杆承受的结构自重标准值:G
k
= 0.125 kN/m;
H
s
=[0.186×4.89×10-4×205×103-(1.2×7.316
+1.4×1.575)]/(1.2×0.125)=51.156 m;
按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度 H
s
等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
[H] = 51.156 /(1+0.001×51.156)=48.666 m;
[H]= 48.666 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 [H] =48.666 m。
脚手架单立杆搭设高度为17m,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 N
G2K
(kN)计算公式为:
N G2K = N
G2
+N
G3
+N
G4
= 7.316 kN;
活荷载标准值:N
Q
= 1.575 kN;
每米立杆承受的结构自重标准值:G
k
= 0.125 kN/m;
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: M
wk =M
w
/ (1.4×0.85) = 0.125
/(1.4 × 0.85) = 0.105 kN.m;
H
s
=( 0.186×4.89×10-4×205×103-(1.2×7.316+0.85×1.4×
(1.575+0.186×4.89×100×0.105/5.08)))/(1.2×0.125)=38.442 m;
按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度 H
s
等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
[H] = 38.442 /(1+0.001×38.442)=37.019 m;
[H]= 37.019 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 [H] =37.019 m。
脚手架单立杆搭设高度为17m,小于[H],满足要求!
八、连墙件的稳定性计算:
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:
N
l = N
lw
+ N
风荷载标准值 W
k
= 0.216 kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 A
w
= 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), N
= 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:
N lw = 1.4×W
k
×A
w
= 4.895 kN;
连墙件的轴向力设计值 N
l = N
lw
+ N
= 9.895 kN;
连墙件承载力设计值按下式计算:
N f = φ·A·[f]
其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比 l/i = 2000/15.8的结果查表得到 φ=0.412,l 为内排架距离墙的长度;
又: A = 4.89 cm 2;[f]=205 N/mm 2;
连墙件轴向承载力设计值为 N f = 0.412×4.89×10-4×205×103 = 41.301
kN ;
N l = 9.895 < N f = 41.301,连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用焊接方式与基坑支护环梁连接,对接焊缝强度计算公式如下
其中 N 为连墙件的轴向拉力,N=9.895 kN ;
l w 为连墙件的周长,取L w =pi ×d=150.796 mm ;
t 为连墙件钢管的厚度,t=3.5 mm ;
f t 或f c 为对接焊缝的抗拉或抗压强度,取185.0 N/mm 2;
经过焊缝抗拉强度 σ=9894.787 /( 150.796×3.5)= 18.748 N/mm 2; 经过焊缝抗拉强度σ= 18.748 < f t =185;对接焊缝的抗拉或抗压强度计
算满足要求!
九、立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p ≤ f g
地基承载力设计值:
f g = f gk ×k c = 800 kPa ;
其中,地基承载力标准值:f gk = 800 kPa ;
脚手架地基承载力调整系数:k c = 1 ;
立杆基础底面的平均压力:p = N/A =72.548 kPa ;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 14.51 kN ;
基础底面面积 :A = 0.2 m 2 。
p=72.548 ≤ f g =800 kPa 。地基承载力满足要求!