1、1一、外脚手架计算(一)工程概述本工程为柳州市雅儒路期住宅楼工程 5#、6 # 楼。本计算以 5#楼为例,其余住宅楼参照执行。5 #、6 # 楼为砖混七层,建筑层高 2.8米,建筑总高25.00米,外墙为外墙漆涂料,外架采用双排扣件式钢管脚手架,脚手架高 26.7米。用于结构作业时为一层作业(即 n1=1),用于装修作业时为二层同时作业(即 n1=2)。本地区的基本风压 0=0.35KN/m2。(二)脚手架的设计参数为:立杆纵距 la=1.8,立杆横距 lb=0.8米,步距 h=1.8米,连墙件为二步三跨式布置,脚手板为竹制脚手架板。搭设示意如下图:外脚手架搭设示意所选用钢管规格为 483.5
2、,其截面面积 A=489 2,立杆截面抵抗矩2W=5.08103 3,立杆截面回转半径 i=15.8。挡风面积 An=1.81.8=3.27,相应的迎风面积 Aw=1.81.8=3.27;钢管的抗压强度设计值 fc=205KN/=205N/ 2,连墙件的横距 lw=5.4m,连墙件的竖距 hw=3.6m。(三) 手架的设计计算1、脚手架整体稳定性计算:1) 荷载计算 恒荷载的标准值 GkGk=Hi(g k1g k3)n 1lagk2由表 5-7查得,g k1=0.1158KN/m;由表 5-14查得 gk2=0.4112KN/m;由表5-15查得,g k3=0.0922KN/m。 则有:用于结
3、构作业时,Gk=26.0(0.1158+0.0922)11.80.4112=6.148KN用于装修作业时,Gk=26.0(0.1158+0.0922)+21.80.4112=6.888KN 活载(作业层施工荷载)的标准值 QkQk=n1laqk由表 5-16查得,q k=1.35KN/m(结构作业时)qk=0.9KN/m(装修作业时)则有:结构作业时,Q k=11.81.35=2.43KN装修作业时,Q k=21.80.9=3.24KN 风载的标准值 WkWk=la k其中, k=0.7 s z 0=A n/Aw=3.27/3.27=1.0查表 5-6得, s=1.3=1.31.0=1.3;由
4、建筑结构荷载规范表 7.2.1查得, z=1.25(离地面高 20.0米),则有:3 k=0.71.30.80.35=0.255KN/Wk=1.81.00.255=0.459KN/m2)脚手架的稳定验算 确定材料强度附加分项系数 rm因组合风荷载,取 rm=1.5607 计算轴心力的设计值 NN=1.2(N Gk+NQk)式中 NGk 即为 Gk,NQk即为 Qk,将两值代入上式,得用于结构作业时,N=1.2(6.148+2.43)=9.064KN用于装修作业时,N=1.2(6.888+3.24)=12.154KN 计算风荷载弯矩Mw=0.12qwh2式中 qw为 Wk,h 为步距,则有Mw=
5、0.120.4591.82=0.178KNM=178KNmm 确定稳定系数 由表 5-20,查得,=1.45,=h/I=1.451.8/0.0158=165由表 5-22,查得,=0.259 验算稳定N/AM/W=f c/0.9rm=0.205/(0.91.5607)=0.146KN/ 2将以上两种情况的数据代入上式进行验算,其结果如下表:使用类别N(KN)Mw(KN)N/A+M w/W 验算结果结构作业 11.226 178 0.124 合格装修作业 13.45 178 0.141 合格42、纵向水平杆、横向水平杆计算由于钢管长度有限,立杆间距为 1.8m,故按三跨连续梁计算。1) 纵向水平
6、杆的抗弯强度计算:=M/Wf其中水平弯距设计值为:M=1.2M GK+1.4M QKM=1.20.1qkl02+1.40.1qkl02=1.20.10.41221.82+1.40.11.51.82=0.16+0.68=0.84KN.MW=5.08103mm3=M/W=0.8410 3106N/ mm/(5.0810 3mm)=165.35N/mmf=205N/mm满足抗弯要求。2) 纵向水平杆挠度验算:vvv=0.677(ql 4)/(100EI)=0.677(1.9111.84)/(1002.0610212.1910-8)=5.4mmv=l/150=1800/150=12mm,取 10mmv
7、=5.4mmv=10mm满足挠度要求。同理计算横向水平杆抗弯强度及挠度满足要求。3、扣件抗滑移承载力计算RR C5R=1.2(0.1158+0.4112+0.0922)+1.41.51.8=1.28KN扣件抗滑移承载力设计值,每个直角扣件和旋转扣件取值 8.5KNR=1.28KNR=8.5KN4、立杆地基承载力计算:立杆基础地面的平均压力应满足下式要求:pf gp=N/A=1.2(0.4112+0.1158+0.0922)26+1.41.81.8/4/(0.30.3)=109.2KN/Mfg=kcfgk=1120Kpa=120Kpa满足 p=109.2KN/M120Kpa注:本设计计算参考建筑
8、施工手册缩印本(第二版)中国建筑工业出版社,1999 年元月出版。二、 作业指导书(一) 脚手架的搭设方案:采用双排钢管脚手架,二步三跨式连墙,外挂全封闭式安全网,具体构造见设计计算。(二) 脚手架的搭设顺序及要求1. 地基处理和底座安装:脚手架范围内的地基要夯实找平,根据实际情况浇筑 100mm砼,立杆底部应加设宽度200mm 的垫木、垫板或其他刚性垫块,每根立杆的支垫面积应符合设计要求。四周做好排水沟。62. 按照施工设计放线、铺垫板、设置底座;周边脚手架应从一角向两边延伸;依次竖起立杆,将立杆与纵横向扫地杆连接后装设第一步的纵横向平杆,随后教正立杆垂直后予以固定,并按此要求继续向上搭设;
9、剪力撑、斜杆等整体拉接杆件和连墙件应随搭升的架子一起及时设置;3. 周边设置的钢管脚手脚应于外侧面的两端和其间按15m 的中心距并自下而上连续设置剪刀撑,剪刀撑的斜杆与水平面交角宜在 45。 60。之间,水平投影宽度不小于 2跨或 4m和不大于 4跨或 8m。斜杆应与脚手架基本构架件加以可靠连接,且斜杆相邻连接点之间杆段的长细比不得大于 60。4. 在脚手架立杆底端之上 100300mm处一律遍设纵向和横向扫地杆,并与立杆连接牢固。5. 脚手板应铺平铺稳,必要时要应予以绑扎固定;采用对接平铺时,在对接处其下两侧支承横杆的距离控制在 100mm200mm之间,采用搭设铺设时,其搭设长度应不小于
10、200 mm,且其搭设段的中部应设有支承横杆,铺板严禁出现端头超出支承横杆 250mm以上未做固定的探头板;竹串片脚手板下的支承横杆间距不得大于 0.75m。6. 钢脚手架立杆垂直度应1/300,应同时控制最大垂直偏差值:架高大于 20米时不大于 75mm。(三) 脚手架的使用规定1. 作业层每 1m2架面上的实用施工荷载标准值:3kn/m 2结构施工和2kn/m2装修施工2. 在架板上堆放的标准砖不得多于单排 3层;砂浆和容器总重不得大于1.5kn,施工设备单重不得大于 1kn,使用人力在架上搬运和安装的构件的自重不得大于 2.5kn。3. 在架面上设置的材料应码放整齐稳固,不得影响施工操作
11、和人员通行。74. 在作业中,禁止随意拆除脚手架的基本杆件、整体性杆件、连接紧固和连墙拉接。确因操作需要临时拆除时,需经主管人员同意,采取相应弥补措施,并在作业完毕后,及时予以恢复。5. 工人在架上作业要注意安全,避免发生碰撞,严禁在架上嬉戏和坐在栏杆上休息6. 在作业期间,应及时清理落入安全网内的材料和物品。每日收工前应清理架面,将架面上的物品堆放整齐,垃圾清运出去。在任何情况下,严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。(四) 脚手架的拆除脚手架的拆除作业应按照确定的程序进行。连墙件应在位于其上的可拆除的杆件都拆除后才能拆除。在拆除过程中凡已松开的连接的杆配件应及时采取安全方式运走,严禁向下抛
12、掷。(五)脚手架施工注意事项 严禁 48 和 51 钢管及其相应扣件混用; 底立杆应按立杆接长要求选择不同长度的钢管交错设置,至少应有两种适合的不同长度的钢管作立杆; 在设置第一排连墙件前,应约每隔 6跨设一道抛撑,以确保架子稳定; 一定要采取先搭设起始段后向前延伸的方式,当两组作业时,可分别从相对角开始搭设; 连墙件和剪力撑应及时搭设,不得滞后 2步;脚手架处于顶层之上的自由度高度不得大于 6米,当作业层高出其下连墙拉接 2步或 4米以上且其上无连接拉接时,应采取适当的临时撑拉措施。 杆件端部伸出扣件之外的长度不得少于 100mm; 作业层的栏杆和挡脚板应设在立杆的内侧。 装设连墙拉接或其他撑拉赶件时,应注意掌握撑拉的松紧程度,避免引起赶件或整架的的显著变形。