本工程在一层结构施工结束后即进行回填土施工,考虑到回填土工程量较大决定在相关部位使用钢梁挑脚手架设计。
钢梁采用18号工字钢做外挑梁,外挑长度,伸入楼面,并在楼面上埋入φ16吊环以锚固钢梁。在外挑钢梁上搭设脚手架,高度14.6m,步距,间距,内外立管间距。内排脚手架立杆距结构墙柱边,上铺竹笆,外侧立杆内侧挂笆,外挂细眼安全网。搭设的施工图详见附图。
脚手架搭设时材料采用外径48mm,壁厚3.5mm的高频焊接钢管,有严重锈蚀、弯曲、压偏、损伤和裂缝的钢管应剔除,机械性能应符合JGJ22-85《钢管脚手架扣件》中有关合格品的规定,必须具备检验合格证书。
预埋件、外挑钢梁穿钢筋施工完成后,应由安全员、施工员等对埋件的位置、数量、规格进行验收,复核无误后方可进行砼浇捣。
钢梁安装时必须由塔吊配合,施工员现场亲自指挥,安全员现场监督;
钢梁焊接时,严格按动火证要求操作,配备灭火器材,设置看护人。
脚手架搭设时应按图纸要求,搭设时要求三人配合,操作人员必须系好安全带,后端应固定在楼面钢管上,楼面上有专人递料,先铺下部横杆,铺设好后立外侧立杆,架设时切勿单独一人操作,立杆立好后,即架设栏杆,外挂细眼安全网。
脚手架搭设完成后,先进行自检,再让专职安全人员、搭设者、使用者共同验收,经验收合格后,办妥脚手架验收手续,在脚手架醒目处挂上脚手架验收合格标牌,方可投入使用。
1、脚手架的保养:
脚手架交付使用后,设置专职的保养工负责日常检查、保养和定期的检查与整修,每日一次,如遇强风,应增加检查次数,每次强风过后,都要认真检查、整修,方可使用。
保养内容:
1.1检查脚手架的整体和局部的垂直偏差,特别要注意脚手架的转角处和断口处的垂直度,如发现问题,应及时加固和消除隐患。
1.2检查竹笆和脚手板四角是否用铁丝扎牢,如发现问题及时纠正。
1.3对外包安全网、外挑安全网、安全隔离设施、外侧挡板、栏杆、登高设施和接地防雷等,安全设施进行检查,保证这些安全设施的完整、牢固,能正常发挥其作用。
1.4检查脚手架的荷载情况,使其不超过设计荷载。
1.5逐日清除竹笆、板上的垃圾。
1.6每七天一次的保养和定期检查都要有记录。
1.7使用完成后立即拆除。
2、脚手架的拆除:
拆除前做好以下几点:
2.1对脚手架进行安全检查,确认脚手架不存在严重隐患。
2.2对参与拆除的人员、管理人员和检查、监护人员进行施工方案、安全质量、外装饰保护等措施交底,交底内容包括:拆除范围、数量、时间和拆除顺序、方法、物件运输、人员组织,拆除的安全措施和警戒区域等内容,交底由专职安全技术人员进行,交底要有记录,双方均应在交底书上签字。
在拆除脚手架时,应先清除笆板上的垃圾杂物,清除时,严禁高空向下抛郑,能集中清除的,要集中运输至楼面,通过人货梯至地面。严禁从脚手架上向下倾倒。
脚手架拆下的钢管、扣件及其他材料,应集中用机械运输,绝对禁止从高处向下抛掷,以免伤害地面工作人员、设备和物件。
脚手架拆除与搭高的顺序正好相反,即先搭者后拆后搭者先拆。
拆除钢梁前,先在钢梁的下一层,搭设钢管外挑脚手架,作钢梁拆除脚手用。
拆除钢梁时,采用塔吊配合。由施工员现场指挥,安全员监督操作,切不可麻木、野蛮施工。
外挑钢梁脚手架的计算
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ-)。
计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为14.6米,立杆采用单立管。
搭设尺寸为:立杆的纵距1.80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48×3.5,连墙件采用2步3跨,竖向间距3.60米,水平间距5.40米。
施工均布荷载为3.0kN/m2,同时施工1层,脚手板共铺设4层。
一、小横杆的计算:
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。
1.均布荷载值计算
小横杆的自重标准值P1=0.kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.×1./3=0.kN/m
活荷载标准值Q=3.×1./3=1.kN/m
荷载的计算值q=1.2×0.+1.2×0.+1.4×1.=2.kN/m
大横杆计算简图
2.强度计算
最大弯矩考虑为大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=0.08×(1.2×0.)×1.2+0.×2.×1.=0.kN.m
=0.×/.0=.N/mm2
大横杆的计算强度小于.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为大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:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=0.×0.×./(×2.××.)=0.11mm
集中荷载标准值q=0.+0.+1.=2.kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.×2.×./(×2.××.)=5.64mm
最大挠度和:V=V1+V2=5.mm
大横杆的最大挠度小于.0/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):
R≤Rc
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;
1.荷载值计算
横杆的自重标准值P1=0.×1.=0.kN
脚手板的荷载标准值P2=0.×1.×1./2=0.kN
活荷载标准值Q=3.×1.×1./2=2.kN
荷载的计算值R=1.2×0.+1.2×0.+1.4×2.=4.kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;
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.
NG1=0.×14.=1.kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹串片脚手板,标准值为0.30
NG2=0.×4×1.×1./2=1.kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、木脚手板标挡板,准值为0.11
NG3=0.×1.×4/2=0.kN
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.
NG4=0.×1.×1./2=0.kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.kN。
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.×1×1.×1./2=2.kN
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ
五、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
其中N——立杆的轴心压力设计值(kN);N=8.01
——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(cm);i=1.58
l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定;l0=3.12
k——计算长度附加系数,取1.;
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(cm2);A=4.89
W——立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3);W=5.08
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到
=44.44
[f]——钢管立杆抗压强度设计值(N/mm2);[f]=.00
立杆的稳定性计算[f],满足要求!
六、连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:
Nl=Nlw+No
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——风荷载基本风压值,wk=0.kN/m2;
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,
Aw=3.60×5.40=19.m2;
No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No=5.
经计算得到Nlw=0.kN,连墙件轴向力计算值Nl=5.kN
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=.00/1.58的结果查表得到=0.79;
A=4.89cm2;[f]=.00N/mm2。
经过计算得到Nf=79.kN
NfNl,连墙件的设计计算满足要求!
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0mm,内侧脚手架距离墙体mm,支拉斜杆的支点距离墙体=mm,
水平支撑梁的截面惯性矩I=.70cm4,截面抵抗矩W=.40cm3,截面积A=25.69cm2。
受脚手架集中荷载P=1.2×3.36+1.4×2.84=8.01kN
水平钢梁自重荷载q=1.2×25.69×0.1×7.85×10=0.24kN/m
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为
R1=7.kN,R2=9.kN,R3=0.kN
最大弯矩Mmax=1.kN.m
截面应力=M/W+N/A=1.×/14.0+2.×/.0=9.N/mm2
水平支撑梁的计算强度小于.0N/mm2,满足要求!
八、拉绳与支杆的受力计算:
水平钢梁的轴力RAH和支杆的轴力RDi按照下面计算
其中RDicosi为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。
各支点的支撑力RCi=RDisini
按照以上公式计算得到由左至右各支杆力分别为
RD1=8.kN
九、拉绳与支杆的强度计算:
斜压支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算,为
RD=8.kN
下面压杆以12#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=8.29kN;
——轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到
=0.;
i——计算受压斜杆的截面回转半径,i=4.98cm;
l——受最大压力斜杆计算长度,l=4.71m;
A——受压斜杆净截面面积,A=15.69cm2;
——受压斜杆受压强度计算值,经计算得到结果是
56.3N/mm2;
[f]——受压斜杆抗压强度设计值,f=N/mm2;
受压斜杆的稳定性计算<[f],满足要求!
十、吊环的强度计算:
验算2Φ16钢筋的剪应力As=.2×2=.4mm2
τ=Ny/As=00/.4=16.71N/mm2〈[τ]=N/mm2
满足要求
(5)、混凝土局部承压验算:
β=(Ab/AL)1/1.5βcAin=1.5×1×15××88
=495
满足要求
(3)焊缝验算:焊缝厚度为5mm,长度为×2=mm
τ=00/(5×)=7.5w
满足要求