体育中心外脚手架计算书范文.docx

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1、宁波市体育中心健身综合楼外脚手架计算书一、工程概况:本工程为宁波市体育中心健身综合楼,四层框架结构,自室外地坪算起,全高20.9m,采用扣件式钢管脚手架,按以往经验,立杆采用单立杆,内立杆与外墙间距0.30m,详见图(一)。脚手架主要尺寸:立杆纵距L=L5m,立杆横距lb=l.2m,步距h=L8m,(共12步,h=0.2+12l.8=21.8m)o地基土分层夯实后,上浇ClO混凝土厚100mm。施工区域为大城市市区,地面粗糙度类别为C类,基本风压W0=0.40KNm2(宁波市10年一遇基本风压0.30KNm2,50年一遇基本风压0.50KNm2,考虑到脚手架的临时性,取基本风压为0.40KNm

2、2)o本工程为框架结构,采用全封闭密目式安全立双排脚手架进行结构阶段和装修阶段施工,施工作业层为1层,脚手架采用48X3.5钢管搭设,满铺竹芭片脚手板,满设扶手及挡脚杆,连墙件采用同类钢管作钢性连结,按2步3跨布置(连墙件覆盖面积3.60X4.50=16.2m2)二、计算依据(主要):1. 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001(2002年版)2. 钢结构设计规范GB50017-202*3. 建筑结构荷载规范4. 冷弯薄壁型钢结构技术规范5. 建筑结构静力计算手册6. 建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算刘群主编(参考)7. 本工程施工图三、计算数据:48X3.5钢管:自重q

3、=38.4重M,直角扣件5=13.2N/个,对接扣件q2=18.4N/个,旋转扣件q3=14.6N/个。截面积A=4.89c112,惯性矩1=12.19cm1,截面模量W=5.08cm3,回转半径i=l.58cm。围参数:采用2300目/100cm2,自重0.005KNm2,每目孔隙面积AO=LBmnL钢管强度设计值:f=205N/mm2,弹性模量;E=2.06IO5N/mm2o竹笆片自重Q0.15KN112施工荷载:2KNi112(结构阶段),2KNm2(装修阶段)。四、21.8In高脚手架各项指标验算:计算说明:本计算书严格遵循国家规范与相关参考资料作较为全面计算,外脚手架按宁波市常规搭设

4、方式,大横杆在小横杆上,(即南方做法),小横杆作为脚手架层面内主要承载力构件,在结构施工阶段,按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001(2002年版)施工荷载应取3KNm2计算,经计算小横杆抗弯强度不能满足要求,但该问题带有普遍性,据宁波市大量脚手架实践证明,未见小横杆自身承载力有大的问题,但为规范计算起见,规定本脚手架在结构施工阶段仅作为围护及人员通道之用,不堆载、不作为施工操作平台,而在装饰装修阶段方可作为正式外脚手架进行各项施工操作,故以下计算过程中施工荷载,在结构施工阶段和装饰装修阶段均取2KNi112作为计算依据。1 .纵向水平杆抗弯强度及变形计算(按三跨连续梁计

5、算):设4根纵向水平杆,间距1200/3=400mm(钢管自重忽略不计)。1)抗弯强度验算:竹芭片自重标准值:qk=0.150.4=0.06KNm竹芭片自重设计值:q=l.2qk=l.2X0.06=0.072KN/m施工荷载标准值:q2k=20.4=0.8KN/m施工荷载设计值:q2=1.4q2k=1.40.8=1.12KN/mMmaX=0.IqL+O.117口2。(按最不利组合考虑)=0.l0.072l.52+0.1171.121.52=0.311KN.mO=MmaxW=(0.311106)/(5.08IO3)=61.2N/mm2205N/mm2=f满足要求。2)挠度验算:V=IaVlOOE

6、IX(0.677qlk+0.99q2k)=15007(100X2.061012.1910,)X(0.677X0.06+0.99X0.8)=1.68mm10mm=la150及IOmm满足要求。2 .横向水平杆抗弯强度及变形计算(钢管自重忽略不计):计算简图如右,其中:Ib=I.20m,s=0.4m,a=0.3m.由纵向水平杆传给横向水平杆集中力标准值:FK=LlqIkL+1.2q2kL=1.1X0.06X1.5+1.2X0.8X1.5=0.099+1.44=1.539KN由纵向水平杆传给横向水平杆集中力设计值:F=LlqL+L2q2la=1.1X0.072X1.5+1.2X1.12X1.5=0.

7、119+2.016=2.135KN1)抗弯强度验算:考虑最不利组合,求MmaX时不计悬挑荷载,有:Mmax=Flb3=2.135X1.20/3=0.854KN.mNfmaxW=(0.854IO6)/(5.08IO3)=168N/mm2205N/mm2=f满足要求。2)挠度验算:同样考虑最不利组合,求VmaX时不计悬挑荷载,有:查建筑结构静力计算手册(146页)Vmax=(5n,-4n2-l)384n3EIFlb3(n=3)=0.03549/EIXFKIb3=0.03549/06XIO*12.19X10)X1.5391031202*=3.76mm8mm=lb150及10mm。满足要求。3.扣件抗

8、滑承载力计算:图(二)中B支座反力RB即为主扣件受力值:B支座反力Rb=Rbi+Rb2+Rb3外伸端集中力设计值F:F=LIqJla1.2qIa=1.1X1.2X0.15X0.15X1.5+1.21.420.15X1.5=0.801KNRbi=F=2.135KNRKJ=F=2.135KNRb3=F(l+a1lb)=0.801(1+0.3/1.2)=LOOlKNRb=Rm+Rj9+Rn3=2.135+2.135+1.001=5.271KNRb=5.271KN8KN=Rc单扣件抗滑可以满足要求。注:考虑到扣件质量可能存在局部缺陷,扣件抗滑承载力设计值乘以折算系数0.8后采用,贝J:Rb=5.271

9、KN0,8Rc=0.88=6.4KN=Rc单扣件抗滑仍能满足要求。现将4根纵向水平杆中的里、外边缘二根直接用扣件固定在立杆之上,则RBl显然为0,从而:Rb=Rf11+Rb2+RJ3=0+2.1351.001=3.136KNRb=3.136KN6.4KN=Rc采用单扣件抗滑仍满足要求,且有很大富余,更为安全,本工程外脚手架搭设即采用此种方法。4 .立杆的稳定性计算(采用单立杆1)验算长细比:=Khi(MZK=I),按Ib=L30m查规范,=1.55=ll.55180/1.58=177210=入满足要求。2)求稳定折减系数:此时应取K=L155=Khi=l.1551.55180l.58=204,

10、=0.1743)计算风荷载设计值对底部立杆段产生的弯矩Mw:作用于立杆底部风荷载标准值:w=0.7zUSWO大城市市区,地面粗糙度为C类,查建筑结构荷载规范,z=0.74,查建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算刘群主编(计算依据7),得密目式安全立挡风系数0=0.841。查规范,得敞开式脚手架挡风系数2=0089从而密目式安全立全封闭综合挡风系数:=+2-2/1.2=0.841+0.089-0.841X0.089/1.2=0.868按全封闭脚手架、背靠建筑物状况为框架,有:风荷载体型系数US=L3=l.3X0.868=1.128Wk=O.7zIISWo=0.70.741.1280.4=0.234

11、KNm2风荷载设计值对立杆段产生的弯矩:M=0.851.4wlah210=0.851.40.2341.5X1.8710=0.135KN.m4)脚手架各项荷载计算:本脚手架高度21.8m25m,可不考虑架高安全系数,计算高度不必调整,取计算高度Hs=21.8m脚手架自重标准产生的轴向力:Ngik=Hsg=21.8X0.1248=2.721KN(查规范g=0.1248KNm)构配件自重标准值产生的轴向力:满铺脚手板(n=12步):Na=0.5(lb+al)laQpn(竹笆片自重Qp=O.XKN/d)=0.5(1.2+0.3)1.50.1512=2.025KN栏杆及挡脚杆(每步中48X3.5钢管2根

12、+扣件):Nb=(q21a+2q1)n+21an6.5q2=(38.41032l.5+2X13.2IO3)X12+21.5126.5X18.4X103=1.801KN(钢管自重qKNm,直角扣件重小,对接扣件重5)安全:Nc=0.005Xlahs=0.005X1.5X21.8=0.164KN(安全自重0.005KNm2)Ng2K=M+Nb+NC=2.025+1.801+0.164=3.990KN施工荷载标准值产生的轴向力总和(1层作业层):Nqk=0.5(lb+al)laQ=0.5(1.20+0.3)1.52=2.25KN5)立杆段轴向力设计值N:组合风荷载时:N=1.2(Ngik+Ngzk)

13、+0.851.4Nqk=1.2(2.721+3.990)+0.85X1.4X2.25=10.73KN不组合风荷载时:N=I.2(NGlK+Ng2k)+1.4ENQK=1.2(2.721+3.990)+1.42.25=11.20KN6)稳定性验算:组合风荷载时:NA+MW=10.73X107(0.174489)+0.1351065.08XlO3=153Nmm2205Nmm2=f满足要求。不组合风荷载时:NA=ll.20X107(0.174X489)=132Nmm2205Nmm2=f满足要求。结论:采用单立杆时.,组合风荷载或不组合风荷载脚手架稳定性均能满足使用要求。5 .连墙件验算:此时应验算脚

14、手架最高处(21.8m)连墙件。1)求WK查资料4得风压高度变化系数k=0.869经以上计算取风荷载体型系数IIS=LI28脚手架顶端风荷载标准值:w=0.7zsW0=0.70.8691.128X0.4=0.274KN/M22)求连墙件轴向力设计值Nc:单个连墙件抗风面积:Aw=2h31a=21.831.5=16.2M2连墙件约束平面外变形所产生的轴向力:No=5KN(双排脚手架时)连墙件轴向力设计值:Ni=Ncw+N0=I.4wAw+N0=1.4X0.274X16.2+5=11.21KN3)扣件连结抗滑移验算:采用双扣件RJ=2XRc=2X0.8X8=12.8KNN1=IL21KN12.8K

15、N=Rj采用双扣件可以满足使用要求(连墙件钢管加长后与脚手架内立杆扣接,另一端与主体予埋钢管扣接处正常扣接外,再内外各增加一个抗滑扣件)。4)连墙件稳定承载力验算:设连墙件长度lH=300+1200=1500mm(脚手架内立杆与墙面间距+lb),长细比=llli=150l.58=95=150(查计算依据4)由规范(计算依据1)得=0.626稳定计算:N,A=11.21107(0.626X489)=36.6Nmm2205Nmm2=f可见连墙件稳定承载能力足够。6、立杆地基承载力验算:以立杆底脚最大受力12.20KN(取自不组合风荷载时)作为计算依据。Pfkc.fgkkc现脚手架底脚处地坪已作硬化

16、处理,可取kc=1.0,地基土承载力标准值U取80KNid2o立杆底脚处设厚4050,宽300通长木垫板,每个立杆底脚处垫板有效面积按A=05X0.3=0.150m2oP=N/A=11.20/0.150=74.7KNm280KNm2=l.080KN/m2=kc.fgk满足要求。五、其它:1)脚手架构造要求应满足建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001(2002年版)中各项规定。2)关于扣件质量缺陷补充说明:本工程脚手架所用扣件及钢管送检较早,据宁波市新海建设工程材料测试总承包公司钢管脚手架扣件、钢管外观及力学性能试验报告(报告编号KJ202*00048),工程所用扣件存在局部

17、质量缺陷(钢管合格),情况为:1、对接扣件评为合格;2、直角扣件评为不合格,但抗滑及抗破坏单项合格,仅扭转刚度不合格,检测8个,其中3个不合格,不合格率37.5%。3、旋转扣件评为不合格,但抗滑单项合格,仅抗破坏不合格,检测8个,其中2个不合格,不合格率25%。我们认为:钢管及对接扣件全部合格,直角扣件及旋转扣件局部不合格,整体看来,尚不构成重大质量缺陷,我们在对本工程脚手架作计算时,已收到上述检测报告,在计算时已对扣件受力允许值作了折减,乘上0.8折减系数,如直角扣件抗滑力允许值采用0.8*8=6.4KN(8KN为规范允许值)且从计算过程可知,本脚手架关键节点扣件受力值均W6.4KN,可以满

18、足使用要求(详见本计算书)。六、结论:六本搭设方案各项力学指标经计算均符合有关技术要求,可以满足使用要求。搭设要求1本脚手架采用外径48mm,壁厚3.5mm,无锈蚀、弯曲、压扁和裂缝的钢管。2搭设顺序为:立杆一小横杆一大横杆一架体与建筑物拉接一剪刀撑f防护栏杆一脚手片一挡板一安全。3 搭设前先预埋拉结点,每二步三跨设一道,上下错位,转角、檐口和开口处1米内加密。4 脚手架立杆纵向间距控制在1.5m,横向间距为1.2m,大横杆步高控制在1.8m。脚手架的架体里立杆距墙体不大于50cm,阳台、转角距离超出处每隔一排用脚手片铺设到边。5 脚手片用18#铅丝每片四角绑扎o6 立杆必须采用对接,大横杆可

19、以对接和搭接,剪刀撑采用搭接,搭接长度:不少于1m,且不少于三道扣件紧固,立杆和大横杆接长点必须错开一个档距,同一平面上的接头不得超过50%。7 本工程采用满设外侧剪刀撑(十字交叉型),钢管搭接长度不小于1m,三只扣件固定,剪刀撑与地面夹角为4560,自下而上连续设置。8 脚手架封顶,里立杆应低于檐口50cm,外立杆应高出檐口1.5m。9 脚手架的外侧,自第二步起设1.2m高的防护栏杆和30cm高的档脚杆,顶排的护手栏杆不得少于二道,高度分别为1.3m和0.9m,再设一道30Cm挡脚杆。10 脚手片必须满铺满围,绑扎牢固,脚手片铺设交接处要平整、牢固、无探头跳板。脚手架拆除方案1、拆除前由安全

20、员对架子班进行安全技术交底,拆除人员须持有登高作业上岗证。2、脚手架的拆除应明确专人负责指挥,拆除前必须进行全面检查加固,拆除时应设围栏,指定专人警戒。3、拆除顺序:安全一挡板一脚手片一栏杆一剪刀撑一拉接f大横杆f小横杆f立杆,自上而下的顺序进行,做到一步一清,严禁上下同时拆除,拆除的材料不准高处抛掷。4、仔细检查吊运机械包括索具是否安全可靠。吊运机械不允许搭设在脚手架上,应另立设置。5、建筑物内所有窗户必须关闭锁好,不允许向外开启或向外伸挑物件。6、不允许分立面拆除或上、下二步同时拆除(踏步式)。认真做到一步一清,一杆一清。7、所有拉接、隔排措施、登高措施必须随脚手架步层拆除同步进行下降。不

21、准先行拆除。8、所有杆件与扣件,在拆除时应分离,不允许杆件上附着扣件输送地面,或两杆同时拆下输送地面。9、所有垫铺笆拆除,应自外向里竖立、搬运,防止自里向外翻起后,笆面垃圾物件直接从高处堕落伤人。10、脚手架内必须使用电焊气割工艺时,应严格按照国家特殊工种的要求和消防规定执行。增派专职人员,配备料斗(桶),防止零星和切割物溅落。严禁无证动用焊割工具。11当日完工后,应仔细检查岗位周转情况,如发现留有隐患的部位,应及时进行修复或继续完成一个程序、直至结束,方可撤离岗位。12、输送至地面的所有杆件、扣件等物件,按类堆放整理。脚手架的管理1、脚手架每平方米的施工荷载:结构施工阶段和装修施工阶段施工荷

22、载均为2KN,施工作业层为一层,并严格按脚手架计算书第四大条计算说明中相关规定执行,脚手架上杂物必须及时清理。2、严禁在脚手架上拉缆风,不准采用斜拉斜吊的方式从脚手架上进料。3、脚手架的杆件、尤其连墙件等严禁随意拆除,违者要从严处理。4、脚手架的拆除应明确专人负责指挥,拆除前必须进行全面检查加固,拆除时应设围栏,指定专人警戒;拆除一般栏杆一脚手片一剪刀撑一大横杆一小横杆一立杆,自上而下的顺序进行,做到一步一清,严禁上下同时拆除,拆除的材料不准高处抛掷。5、超过二年期限由公司进行技术鉴定,确定拆除重搭或维修加固。6、施工现场健全脚手架的检查维修管理制度,每幢脚手架均应有巡视值班制度,台风季节期间

23、要加强检查,发现隐患立即进行加固。安全生产十项注意事项:一、工作前穿戴好规定的劳动防护品,检查设备及作业场地,做到安全可靠。二、不违章作业,并监督制止他人违章作业。三、不准擅自开动别人操作的机械,电器开关设备。登高作业应戴好安全带、安全帽、并有专人监护、防止坠落,严禁向下乱抛工具和设备零件。四、不准随便拆除各种安全防护装置、信号标志、仪表及专指示器等。保持设备齐全有效灵敏可靠。五、不准随意启动设备。机器设备停机检查或修理时,应切断电源并悬挂警示牌,取牌人应是挂牌人。开机时发出信号,听到回音确定安全后才能开机。六、不准吊装物及下行人。多人操作起重搬运要统一指挥,密切配合。不准超负荷使用机器。七、不在易燃物品附近吸烟动火,不乱扔垃圾。八、不在厂内无证驾驶机动车辆,机动车进出车间转弯必须鸣号减速。车辆行驶中严禁爬上跳下。九、工作时精力集中,不准打闹、赤脚、赤膊、穿拖鞋和高跟鞋。十、上班时间不准怠工、滋事、脱岗或擅离职守。有事请假经领导批准后方可离开岗位。

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