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钢管落地脚手架专项方案钢管落地脚手架专项方案是建筑工程中用于确保施工安全和作业便利的重要技术文件。该方案主要针对建筑物外墙施工、装修或维护过程中使用的钢管脚手架进行设计与规划,内容涵盖脚手架的设计依据、材料选择、搭设方法、使用要求及拆除程序等方面。
一、设计依据方案以国家现行规范为依据,如《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130)等,结合工程实际情况,明确脚手架的荷载计算、稳定性分析及构造要求。通过科学计算,确定立杆间距、步距、连墙件布置等关键参数,确保脚手架的安全性与可靠性。
二、材料选择采用符合国家标准的φ48×3.5mm钢管及配套扣件,确保材料质量合格。钢管表面平整无损,扣件紧固力矩符合规定范围,避免因材料问题导致安全隐患。
三、搭设方法脚手架搭设遵循“自下而上、逐层推进”的原则,先设置扫地杆,再安装立杆、大横杆、小横杆,并及时增设剪刀撑和连墙件,保证整体结构稳定。同时,铺设脚手板并设置防护栏杆和密目网,形成封闭式防护体系。
四、使用与管理脚手架投入使用前需经专业人员验收合格后方可使用。施工期间严禁超载堆放材料休闲广场综合性工程施工组织设计,定期检查脚手架的连接件、支撑系统及防护设施是否完好。遇恶劣天气或特殊情况时,应及时采取加固措施。
五、拆除程序脚手架拆除按照“后装先拆、先装后拆”的顺序进行,由上至下逐步拆除,严禁上下同时作业。拆除过程中安排专人监护,确保施工人员和现场安全。
通过科学合理的方案编制与严格实施,钢管落地脚手架能够有效保障施工安全,提高工程质量和效率。
脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105 kN/m ;
活荷载标准值: Q=2×1.05/(2+1)=0.7 kN/m;
静荷载的设计值: q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172 kN/m;
活荷载的设计值: q2=1.4×0.7=0.98 kN/m;
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)
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M1max=0.08×0.172×1.52+0.10×0.98×1.52 =0.251 kN.m;
支座最大弯距计算公式如下:
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.251×106,0.297×106)/5080=58.465 N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为 σ= 58.465 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。
静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.105=0.143 kN/m;
活荷载标准值: q2= Q =0.7 kN/m;
V= 0.677×0.143×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.7×15004/(100×2.06×105×121900) = 1.593 mm;
大横杆的最大挠度 1.593 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm,满足要求!
大横杆的自重标准值:p1= 0.038×1.5 = 0.058 kN;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05×1.5/(2+1)=0.158 kN;
活荷载标准值:Q=2×1.05×1.5/(2+1) =1.050 kN;
集中荷载的设计值: P=1.2×(0.058+0.158)+1.4 ×1.05 = 1.728 kN;
小横杆计算简图
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:
Mqmax = 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:
Mpmax = 1.728×1.05/3 = 0.605 kN.m ;
最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.611 kN.m;
最大应力计算值 σ = M / W = 0.611×106/5080=120.313 N/mm2 ;
小横杆的最大弯曲应力 σ =120.313 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
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:
Vqmax=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900) = 0.024 mm ;
大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.158+1.05 = 1.265 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:
×121900) = 2.07 mm;
最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+2.07 = 2.094 mm;
小横杆的最大挠度为 2.094 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0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
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
大横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.5×2/2=0.058 kN;
小横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.05/2=0.02 kN;
脚手板的自重标准值: P3 = 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×(0.058+0.02+0.236)+1.4×1.575=2.582 kN;
R < 6.40 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(kN),为0.1248
NG1 = [0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×14.00 = 2.195;
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.3
NG2= 0.3×3×1.5×(1.05+0.3)/2 = 0.911 kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15
NG3 = 0.15×3×1.5/2 = 0.337 kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4 = 0.005×1.5×14 = 0.105 kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.549 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= 2×1.05×1.5×2/2 = 3.15 kN;
风荷载标准值按照以下公式计算
Wo = 0.65 kN/m2;
Uz= 1 ;
经计算得到,风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.65×1×0.645 = 0.293 kN/m2;
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×3.549+ 1.4×3.15= 8.669 kN;
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 = 1.2×3.549+ 0.85×1.4×3.15= 8.007 kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为
Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.293×1.5×
1.82/10 = 0.17 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:
sl 601-2013标准下载立杆的轴向压力设计值 :N = 8.669 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 lo = k×μ×h 确定 :l0 = 3.118 m;
长细比 Lo/i = 197 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 :φ= 0.186 ;
平鲁区晨苑、锦苑、学苑小区外墙改造保温工程施工组织设计立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;