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    【石材】石材幕墙落地式脚手架正确搭设方式 不在重复悲剧
    类别:行业新闻   发布时间:2016-12-27 08:18:17   浏览:2166 次 [返回]
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    一、编制依据1
    二、工程概况1
    三、搭设准备1
    四、搭设步骤2
    五、脚手架搭设的技术要求及允许偏差3
    六、施工注意事项4
    七、脚手架搭设安全管理5
    八、脚手架使用阶段注意事项6
    九、外脚手架拆除的安全技术措施7
    十、外脚手架拆除的安全管理7
    十一、扣件式钢管脚手架设计计算书8
    一)、参数信息8
    二)、横向水平杆的计算10
    三)、纵向水平杆的计算11
    四)、扣件抗滑力的计算12
    五)、脚手架立杆荷载计算13
    六)、立杆的稳定性计算13
    七)、最大搭设高度的计算15
    八)、连墙件的稳定性计算15
    九)、立杆的地基承载力计算16
     
    落地式脚手架施工方案

    一、编制依据
    《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011;
    《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
    《建筑施工高处作业安全技术规程(JGJ80-2011)
    《施工现场机械设备检查技术规程》(JGJ160-2008)
    《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008;
    《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)
    设计图纸
    施工总组织设计
    石材研习社stone5A

    二、工程概况
    马尚镇马尚东北村安置小区北区3#住宅楼工程建设单位为淄博市张店区马尚镇马尚东北村村民委员会,设计单位为淄博市规划设计研究院,勘察单位为泰安化工地质工程勘察院,监理单位为山东奥荣工程项目管理有限公司,施工总包单位为山东万鑫建设有限公司。
    马尚镇马尚东北村安置小区北区3#住宅楼位于位于淄博张店区北京路以东,新村路以南,该工程为剪力墙结构,地上29层,地下3层,高度87.0m,总建筑面积25202.65平方米。工程造价2913万元。
    一层至三层(标高-1.2m~9.0m)外墙采用大理石幕墙,采用落地式钢管脚手架,沿外墙连续设置。

    三、搭设准备
    1、材料准备
    (1)垫木采用6m×0.2m×0.05m木板
    (2)底座采用直径为150mm,厚为8mm的圆形垫铁。
    (3)钢管采用A3钢,直径为48mm,臂厚3.0mm。
    (4)扣件直角扣件,对接扣件,旋转扣件。
    (5)安全网:平网、立网均为省准用推荐产品,有合格证,推荐使用证、准用证,并经淄博天方检测有限公司检测合格。
    (6)脚手板采用:木板长3m/6m,宽0.25m/0.30m。

    2、各类材料名称及数量
    名称
    数量
    名称
    数量
    名称
    数量
    平网
    80片
    架管
    2300m
    直角扣件
    800个
    尼龙绳
    900m
    连墙体
    100根
    对角扣件
    180个
    立网
    300片
    底座
    120个
    转角扣件
    150个

    3、人员落实
    本工程架工全部持证上岗,架子工3人,由专职安全员负责脚手架的搭设与拆除的全过程,并及时检查脚手架在施工过程中的各个环节。根据本工程具体情况,架工人员均持证上岗,基本满足工程需要。

    四、搭设步骤
    1、搭设参数
      双排脚手架,搭设高度11.5m,纵距1.55m,横距为1.05m,步距1.54m; 横向水平杆在上,搭接在纵向水平杆上的横向水平杆根数为 3 根;内排架离墙150mm; 连墙件采用两步三跨(遇窗洞口处均设,必要时另加斜撑),双扣件连接; 安全平网铺设2层(一层、作业层)。
    2、工艺流程
    立杆基础夯实和硬化处理→排水沟→定位→垫板→立两边立杆,扣扫地杆、横向水平杆、纵向水平杆(或临时横向、横向水平杆)→立抛撑→树中间立杆→横向水平杆、纵向水平杆、防护栏杆→以此类推、形成一步闭合架体→搭第二步架→拉连墙件→拆抛撑→转角处设置“之”剪刀撑→挂密目安全网、铺脚手板→接立杆→架体外立面设置剪刀撑→搭第三步架(剪刀撑与安全网同步上)→…→完成。
    2、搭设步骤
    1)、脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步。
    2)、立杆底部设1.2m宽80厚C15混凝土垫层、钢底座和木垫板,底座底面标高高于自然地坪50mm,垫板长度为6m,宽度为200mm ,厚度50mm。底座垫板均应准确的放在定位线上。
    3)设纵横向扫地杆,纵向水平杆紧靠纵向扫地杆下方设置;且纵向扫地杆距底上皮200mm。立杆纵距为1.55米,横距1.05米,步距1.54米,内立杆距墙0.15米,实际操作时根据实际情况可略作调整。
    4)、横向水平杆:横向水平杆绑在纵向水平杆上面,伸出纵向水平杆长度不小于10cm;在每个立杆与纵向水平杆的交点处都应设置横向水平杆且与节点距离不大于10cm。
    5)、纵向水平杆设在立杆内侧,长度为6m,相邻接头均不在同跨内,且相邻接头均错开500mm 以上,接头中心距主节点600mm以内,靠墙一端外伸长度为200mm。
    6)、相邻立杆接头均不能在同步内,同步内隔一根立杆的两个接头地高度方向错开的距离均大于500mm,接头中心距主节点的距离为500mm以内。
    7)、在封闭型脚手架的同一步中,横向水平杆应四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。
    8)、北面立杆沿外墙通长搭设,北面外墙凹进部位沿墙增设一排立杆。南面脚手架内立杆沿外墙通长塔设,两阳台间凹入处设三排立杆。
    9)、设临时抛撑??即钌枇⒏耸?,应每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙件安装稳定后,方可根据情况拆除。
    10)、连墙件设置:连墙杆每三跨二步设一个(无法设置时,遇窗口处均设置),靠近主节点设置,距主节点300mm以内,从第一步横向水平杆处开始设置,伸入墙内外用500mm短管扣紧后,内外再各加一个防滑扣件。
    11)、剪刀撑设置:剪刀撑跨越四跨五步,内斜杆靠近立杆处用扣件连接,外斜杆用横向水平杆外伸部分连接,角度为45-60度,剪刀撑两脚要搭在地面垫板上,斜杆需搭接用两根6米钢管,搭接长度不小于1米,设3个旋转扣件,剪刀撑搭设在外立杆外侧,布置在脚手架尽端转角处。楼北面设剪刀撑4个,南面设剪刀撑4个,东面各设剪刀撑2个。
    12)、安全立网设置在脚手架外立杆内侧,用尼龙绳绑扎,接缝要严密,平网距地面4.5米设首层网,每10米设一道层间网,作业层上设随层网,并满铺脚手板。平网绑扎于横向水平杆上,拉紧绑紧。
    13)、安全通道口外出脚手架5米,宽度1.8米,高度3.1米,顶部设防砸层、防雨层,间距0.5米。
    14)、脚手板满铺封头,接头搭设在纵向横杆上,采用搭接和对接两种铺设形工,搭接铺设时长度为200mm,板端外出横向水平杆100mm以上,对接铺设时,接头处必须设两根纵向水平杆,脚手板外伸长度为130~150mm,两块板外伸长的和为300mm。
    15)、脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步。
    16)、每搭完一步脚手架后,应按规范规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。


    五、脚手架搭设的技术要求及允许偏差

    脚手架搭设的技术要求与允许偏差

    2 扣件拧紧抽样检查数目及质量判定标准

    六、施工注意事项
    1、当脚手架基础下有设备基础、管沟时,在脚手架使用过程中不应开挖,否则必须采取加固措施。
    2、立杆接长除顶层顶步外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。
    3、主节点处必须设置一根纵向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。
    4、脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步。
    5、严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用。
    6、剪刀撑、横向斜撑搭设应随立杆、纵向和纵向水平杆等同步搭设。
    7、一字型、开口型双排脚手架的两端均必须设置横向斜撑。
    8、高度在24m以下的双排脚手架,必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑,并由底至顶连续设置。
    9、扣件安装规定
    1)、扣件规格必须与钢管外径相同;
    2)、螺栓拧紧扭力矩不小于40N.m,且不大于65 N.m;
    3)、在主节点出固定纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm;
    4)、对接扣件开口应朝上或朝内;
    5)、各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。

    七、脚手架搭设安全管理
    1、脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》GB5036-1985考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检,合格者方可持证上岗。
    2、搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
    3、脚手架的构配件质量与搭设质量,应按规范规定进行检查验收,合格后方准使用。
    4、严格控制施工荷载,脚手架不得集中堆料施荷,施工荷载不得大于2KN/m2。不得将模板支架、缆风绳、泵送砼和砂浆的输送管等固定在脚手架上;严禁悬挂起重设备。
    5、当有六级和六级以上的大风和雾、雨、雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。雨、雪后有防滑措施,并应扫除积雪。
    6、脚手架使用期间,严禁拆除主节点处的纵、纵向水平杆,纵横向扫地杆,严禁拆除连墙件。
    7、不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业,否则应采取安全措施,并报主管部门批准。
    8、临街搭设脚手架时,外侧有防止坠物伤人的防护措施。
    9、在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。
    10、工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等,,应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)的有关规定。
    11、搭设脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。12、脚手架立杆基础外侧应设排水沟和必要的工具,以防雨水浸泡。
    13、外脚手架不得搭设在距离外架空线路的安全距离内,并做好可靠的安全接地处理。
    14、外脚手架必须及时维修加固,以达到坚固稳定,确保施工安全。
    15、外脚手架严禁钢柱、钢木混搭,禁止扣件、绳索、铁丝、塑料混用。
    16、控制扣件螺栓拧紧力矩,采用扭力扳手,扭力矩应控制在40~65N·M范围内。
    17、严禁脚手板存在探头板,铺设脚手板以及多层作业时,应尽量在施工荷载内、外传递平衡。
    18、保证脚手架的整体性,不得截断架体。

    八、脚手架使用阶段注意事项
    1、脚手架搭设时应按下列阶段进行质量检查,发现问题应及时校正。
    1)脚手架搭设前;
    2)操作层施加荷载前;
    3)大雨过后;
    4)达到设计高度后。
    2、使用注意事项:
    1)操作层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载;
    2)不得将模板支撑、缆风绳、泵送混凝土管等固定在脚手架上,严禁任意悬挂起重设备;
    3)六级及六级以上大风和雾、雨天应停止脚手架作业,雨后上架操作应有防滑措施。
    4)在脚手架使用期间,严禁任意拆除下列杆件:主节点处的纵、纵向水平杆,纵、横向扫地杆;
    5)连墙杆撑;要拆除上述任一杆件均应采取安全措施,并报主管部门批准。严禁在脚手架基础及其邻近进行挖掘作业,否则应采取安全措施,并报项目经理及专职安全员批准。
    6)在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守;
    7)工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等应按国家现行标准执行。

    九、外脚手架拆除的安全技术措施
    1、接收到项目部脚手架架体拆除任务书后方可进行拆除作业工作。拆架前,全面检查拟拆脚手架扣件连接、连墙件、支撑系统等是否符合要求。根据检查结果,拟定出作业计划,报请批准,进行技术交底后才准工作。作业计划一般包括:拆架的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。
    2、拆除前应清除脚手架上杂物及地面障碍物,然后划分作业区,周围设绳绑围栏或挂醒目的警戒标志,地面应设专人指挥。警戒区域内严禁非操作人员通行或在脚手架下方继续施工,监护人员履行职责,配备良好的通讯装置。
    3、拆除前应由单位工程负责人进行拆除安全技术交底。拆除的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿防滑鞋。
    4、仔细检查吊运机械包括夹具是否安全可靠,吊运机械不允许搭设在脚手架上,另立设置。
    5、拆除人员进入岗位以后,先进行检查,加固松动部位,清除步层内留的材料、物件及垃圾块,所有清理物安全输送至地面,严禁高处抛掷。
    6、脚手架拆除工作流程:安全网—竖脚手板—垫铺脚手板—防护栏杆—搁栅—剪刀撑杆—连墙杆—纵向水平杆—横向水平杆—立杆—底排的纵向水平杆、搁栅、平杆、斜撑杆。(即先搭后拆,后搭先拆的顺序进行拆除,并按一步一清原则一次进行。严禁上下同时进行拆架作业。)
    7、拆立杆时,要先抱住立杆再拆开两个扣。拆除纵向水平杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣件,然后托住中间,再解决端头扣。
    8、连接杆(拉结点)应随拆除进度逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后在拆脚手架;分段拆除高差不应大于两步,如高差大于两步应增设连墙件加固;当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度时,应先在适当的位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件。当脚手架采取分段、分立面拆除时,对不拆除的脚手架两端,应先按规范规定设置连墙件和横向斜撑加固。

    十、外脚手架拆除的安全管理
    1、拆除作业必须由上而下逐层进行,不允许分立面拆除或上、下二步同时拆除,认真做到一步一清、一杆一清。
    2、所有连墙杆、剪刀撑杆件、隔立板、登高措施必须随脚手架步层拆除同步进行下降。不准先行拆除。分段拆除高度不应大于两步,如高差大于两步,应增设连墙件加固。
    3、所有杆件与扣件,在拆除时分离,不允许杆件上附着扣件输送到地面或两杆同时拆下输送地面。
    4、所有铺脚手板拆除时,自外向里竖立搬运,防止自里向外翻起。严禁脚手板上的垃圾物件直接从高处坠落伤人。
    5、当日完工后,仔细检查岗位周围情况,如发现留有隐患的部位,及时进行修复或继续完成至一个程序,一个部位的结束,方可撤离岗位。
    6、拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关的结扣时,应先通知对方,以防坠落。
    7、拆除架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电事故。
    8、在拆除时,不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。
    9、拆下的材料要徐徐下运,严禁抛掷至地面。运至地面的构配件应按规范规定及时检查、整修与保养,并按品种、规格随时码堆存放。

    十一、扣件式钢管脚手架设计计算书
    扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。


    一)、参数信息
    1.脚手架参数
    双排脚手架搭设高度为 11.6 m;
    搭设尺寸为:横距Lb为 1.05m,纵距La为1.55m,大横向水平杆的步距为1.54 m;
    内排架距离墙长度为0.15m;
    横向水平杆在上,搭接在纵向水平杆上的横向水平杆根数为 3 根;
    脚手架沿墙纵向长度为 120.00 m;
    采用的钢管类型为 Φ48×3.0;
    横杆与立杆连接方式为双扣件;取扣件抗滑承载力系数为 1.00;
    连墙件采用两步三跨,竖向间距 3.08 m,水平间距4.65 m,采用扣件连接;
    连墙件连接方式为双扣件;
    2.活荷载参数
    施工均布活荷载标准值:3.000kN/m2;脚手架用途:结构脚手架;
    同时施工层数:2 层;
    3.风荷载参数
    本工程地处山东淄博市张店,基本风压0.4kN/m2;
    风荷载高度变化系数μz,计算连墙件强度时取0.92,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数μs 为0.214;
    4.静荷载参数
    每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1391;
    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:竹笆片脚手板挡板;
    每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.033;
    脚手板铺设总层数:13;
    5.地基参数
    地基土类型:素填土;地基承载力标准值(kPa):150.00;
    立杆基础底面面积(m2):0.20;地基承载力调整系数:1.00。


    二)、横向水平杆的计算
    横向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算,横向水平杆在纵向水平杆的上面。
    按照横向水平杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算横向水平杆的最大弯矩和变形。
    1.均布荷载值计算
    横向水平杆的自重标准值: P1= 0.033kN/m ;
    脚手板的荷载标准值: P2= 0.3×1.55/4=0.116kN/m ;
    活荷载标准值: Q=3×1.55/4=1.162kN/m;
    荷载的计算值: q=1.2×0.033+1.2×0.116+1.4×1.162=1.807kN/m;

    2.强度计算
    最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩,
    计算公式如下:
    Mqmax=ql2/8
    最大弯矩 Mqmax =1.807×1.052/8=0.249kN·m;
    最大应力计算值 σ=Mqmax/W =55.461N/mm2;
    横向水平杆的最大弯曲应力 σ =55.461N/mm2 小于 横向水平杆的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
    3.挠度计算
    最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度
    荷载标准值q=0.033+0.116+1.162=1.312kN/m ;
    νqmax=5ql4/384EI
    最大挠度 ν=5.0×1.312×10504/(384×2.06×105×107800)=0.935 mm;
    横向水平杆的最大挠度 0.935 mm 小于 横向水平杆的最大容许挠度 1050 / 150=7 与10 mm,满足要求!

    三)、纵向水平杆的计算
    纵向水平杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,横向水平杆在纵向水平杆的上面。
    1.荷载值计算
    横向水平杆的自重标准值: P1= 0.033×1.05=0.035kN;
    脚手板的荷载标准值: P2= 0.3×1.05×1.55/4=0.122kN;
    活荷载标准值: Q= 3×1.05×1.55/4=1.221kN;
    荷载的设计值: P=(1.2×0.035+1.2×0.122+1.4×1.221)/2=0.949kN;

    纵向水平杆计算简图

    2.强度验算
    最大弯矩考虑为纵向水平杆自重均布荷载与横向水平杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。
        Mmax=0.08ql2
    均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.033×1.55×1.55=0.006kN·m;
    集中荷载最大弯矩计算公式如下:
        Mpmax=0.417Pl
    集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.417×0.949×1.55= 0.613kN·m;
    M=M1max + M2max=0.006+0.613=0.62kN·m
    最大应力计算值 σ=0.62×106/4490=137.987N/mm2;
    纵向水平杆的最大弯曲应力计算值 σ=137.987N/mm2 小于 纵向水平杆的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
    3.挠度验算
    最大挠度考虑为纵向水平杆自重均布荷载与横向水平杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm;
    均布荷载最大挠度计算公式如下:
    νmax=0.677ql4/100EI
    纵向水平杆自重均布荷载引起的最大挠度:
    νmax= 0.677×0.033×15504 /(100×2.06×105×107800)=0.059 mm;
    集中荷载最大挠度计算公式如下:
    νpmax=3.029Pl3/100EI
    集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:
    P=(0.035+0.122+1.221)/2=0.689kN
    ν= 3.029×0.689×15503/ ( 100 ×2.06×105×107800 )= 3.499 mm;
    最大挠度和:ν= νmax + νpmax=0.059+3.499=3.557 mm;
    纵向水平杆的最大挠度 3.557 mm 小于 纵向水平杆的最大容许挠度 1550 / 150=10.3与10 mm,满足要求!

    四)、扣件抗滑力的计算
    按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。
    纵向或纵向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):
                             R ≤ Rc    
    其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取16.00kN;
    R -- 纵向或纵向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
    横向水平杆的自重标准值: P1=0.033×1.05×3/2=0.052kN;
    纵向水平杆的自重标准值: P2=0.033×1.55=0.052kN;
    脚手板的自重标准值: P3=0.3×1.05×1.55/2=0.244kN;
    活荷载标准值: Q=3×1.05×1.55 /2=2.441kN;
    荷载的设计值: R=1.2×(0.052+0.052+0.244)+1.4×2.441=3.836kN;
    R < 16.00kN,所以双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0.1391kN/m
      NG1=[0.1391+(1.05×3/2)×0.033/1.54]×24.00=4.156kN;
    (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
      NG2= 0.3×13×1.55×(1.05+0.1)/2=3.627kN;
    (3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/m
      NG3=0.15×13×1.55/2=1.511kN;
    (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005kN/m2
      NG4=0.005×1.55×24=0.186kN;
    经计算得到,静荷载标准值
      NG=NG1+NG2+NG3+NG4=9.48kN;
    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
      NQ=3×1.05×1.55×2/2=4.882kN;
    考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
      N=1.2 NG+0.85×1.4NQ=1.2×9.48+ 0.85×1.4×4.882= 17.186kN;
    不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
      N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×9.48+1.4×4.882=18.212kN;

    六)、立杆的稳定性计算
    外脚手架采用双立杆搭设部分,按照构造要求设置,不进行稳定性计算,只进行单立杆的稳定性计算。
    风荷载标准值按照以下公式计算
        Wk=0.7μz·μs·ω0
    其中 ω0 -- 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的规定采用:ω0=0.4kN/m2;
        μz -- 风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的规定采用:μz= 0.74;
        μs -- 风荷载体型系数:取值为0.214;
    经计算得到,风荷载标准值为:
       Wk=0.7 ×0.4×0.74×0.214=0.041kN/m2;
    风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为:
       Mw=0.85 ×1.4WkLah2/10=0.85 ×1.4×0.041×1.55×1.542/10=0.018kN·m;
    考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
    σ=N/(φA) + MW/W ≤ [f]
    立杆的轴心压力设计值 :N=Nd=17.186kN;
    不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
    σ=N/(φA)≤ [f]
    立杆的轴心压力设计值 :N=N'= 18.212kN;
    计算立杆的截面回转半径 :i=1.59 cm;
    计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)表5.3.3得 : k=1.155 ;
    计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)表5.3.3得 :μ=1.5 ;
    计算长度 ,由公式 l0=kuh 确定:l0=2.668 m;
    长细比: L0/i=168 ;
    轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 :φ= 0.251
    立杆净截面面积 : A=4.24 cm2;
    立杆净截面模量(抵抗矩) :W=4.49 cm3;
    钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205N/mm2;
    考虑风荷载时
    σ=17186.191/(0.251×424)+17941.773/4490=165.484N/mm2;
    立杆稳定性计算 σ=165.484N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
    不考虑风荷载时
    σ=18211.516/(0.251×424)=171.122N/mm2;
    立杆稳定性计算 σ=171.122N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!

    七)、最大搭设高度的计算
    按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)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:
    Hs=[φAf - (1.2NG2k + 0.85×1.4(ΣNQk + MwkφA/W))]/1.2Gk
    构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为:
    NG2K=NG2+NG3+NG4=5.324kN;
    活荷载标准值 :NQ=4.882kN;
    每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk=0.139kN/m;
    计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.4×0.85)=0.018 /(1.4 × 0.85)=0.015kN·m;
    Hs =( 0.251×4.24×10-4×205×103-(1.2×5.324+0.85×1.4×(4.882+0.251×4.24×100×0.015/4.49)))/(1.2×0.139)=55.071 m;
    按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
    [H]=Hs /(1+0.001Hs)
    [H]=55.071 /(1+0.001×55.071)=52.196 m;
    [H]= 52.196 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 [H] =50 m。
    脚手架单立杆搭设高度为0m,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:
    Nl=Nlw + N0
    连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz=0.92,μs=0.214,ω0=0.37,
    Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7 ×0.92×0.214×0.37=0.051kN/m2;
    每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw=14.322 m2;
    按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)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), N0= 5.000kN;
    风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:
    Nlw=1.4×Wk×Aw=1.022kN;
    连墙件的轴向力设计值 Nl=Nlw + N0= 6.022kN;
    连墙件承载力设计值按下式计算:
    Nf=φ·A·[f]
    其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数;
    由长细比 l/i=150/15.9的结果查表得到 φ=0.976,l为内排架距离墙的长度;
        A=4.24 cm2;[f]=205N/mm2;
    连墙件轴向承载力设计值为 Nf=0.976×4.24×10-4×205×103=84.834kN;
    Nl=6.022 < Nf=84.834,连墙件的设计计算满足要求!
    连墙件采用双扣件与墙体连接。
    由以上计算得到 Nl=6.022小于双扣件的抗滑力 16kN,满足要求!

    连墙件扣件连接示意图

    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 ≤ fg
    地基承载力设计值:
    fg=fgk×kc=150 kPa;
    其中,地基承载力标准值:fgk= 150 kPa ;
    脚手架地基承载力调整系数:kc=1 ;
    立杆基础底面的平均压力:p=N/A =89.927 kPa ;
    其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N=N+0.033×H1=17.186+0.033×24=17.985kN;
    基础底面面积 :A=0.2 m2 。
    p=89.927kPa ≤ fg=150 kPa 。地基承载力满足要求!


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