本工程位於黃山區甘芙大道、翡翠路交匯處,建築面積31000m2,三至八層,結構為框剪結構。本工程腳手架有部分扣件式鋼管挑架,斜撐間距為1.5m(單肢),立桿橫距0.
9m,內立杆距牆邊0.2m,步距高1.8m,共挑樑為6步。
1、扣件式鋼管挑架中的小橫桿和立桿是傳遞垂直荷載的主要構件,剪力撐、斜撐和連牆桿主要在於保證腳手架整體剛度和穩定性,並且有加強抵抗垂直和水平力作用的能力,連牆杆則承受全部的風荷載,扣件是架子組成整體的聯結件和傳力件,故挑架只需進行小橫桿,斜撐及扣件的驗算即可。(示意圖見後)
2、荷載計算
選用φ48×3.5mm鋼管,取挑架立桿縱距1.5m,一步架高1.8m,立桿橫距0.9m,內立杆距牆邊0.2m。
鋼管:38.4n/m2
扣件:11.0n/個
竹腳手片:120n/m2
腳手架每一步的施工荷載2700n/m2,則每一步架1.8m高的荷載如下:
(1)鋼管
a、雙排立桿:1.8×2×38.4=138n
b、小橫桿:1.3×38.4=50.0n
c、大橫桿及欄杆:1.5×5×38.4=288n
(2)鋼管扣件:2×11=22n
(3)腳手片(包括0.9m高檔腳板):1.5×(0.9+0.9)×120=324n
(4)高度為3.6m則所挑高度內的全部自重為:
(138+50+288+22+324)×2=1644n
(5)所挑高度內的施工荷載
考慮在懸挑高度內允許只有一層砌築工程施工(主要用於粉刷),施工荷載分配於內外,立桿係數λ內=0.45,λ外=0.55,則每根內排立杆承受的施工荷載:
(0.5+0.45)×1.5×2700×0.9=3463n
每根外排立桿承受施工荷載:
(0.5+0.55)×1.5×2700×0.9=3827n
(6)每根立杆的全部荷載
內排立桿:p內=1644/2+3463=4285n
外排立桿:p外=1644/2+3827=4649n
3、計算簡圖及內力分析
由σma=0得
3.6rbx=0.2×4285+1.1×4649
rbx=2300n(→)
由σ x=0得rax=2300n(←)
由σ y=0得
ray+rby=4285+4649=2300n(↑)
取ac桿為隔離體如圖(二)
由σma=0得
1.1ray-4285×0.9=0 ray=3506n(↑)
則rbx=8934-3506=5428n(↑)
由σ y=0
nbc·sinα+ray=p內+p外=8934n
nbc=7862n(↑)
則ncb=7862n(壓)
取節點c如圖(三)
由σ x=0得
nac=nbc·cosα=7862×1.1/3.76=2300n
則nca=2300n(拉)
4、斜撐桿cb的穩定性驗算(單肢)
此杆是偏心受壓構件,必須進行彎矩作用平面內及平面外穩定性驗算。
(1)先驗算彎矩作用平面外的穩定性。
φ48×3.5mm鋼管的幾何特性為
a=4.89cm2 w=5.08cm2 i=12.19cm4 r=1.58cm
因為bc杆兩端為絞結,故取l0=lbc=376cm,λ=l0/r=376/1.58=294由時
其中a1、a2、a3查《鋼結構設計規範》得a1=0.65,a2=0.965,a3=0.3得φ=0.099
q=ncb/φ·a=162.4n/mm2<215n/mm2(滿足要求)
(2)彎矩作用平面內的穩定性驗算。
λ=294>[λ]=150
可見,彎矩作用平面內的穩定性不夠,應該加一斜桿ad以減少cb杆的計算長度,才能滿足。(見圖四)
5、小橫桿強度及變形驗算
(1)按簡支梁進行受力分析,按荷載實際堆放位置求取簡支梁最大彎矩值。
最不利荷載組合條件下的計算簡圖(圖五)如下所示:
由於q恆所佔比重較小,因此可簡化不計
則mmax=(q活+q恆)·b2/8=qb2/8
q=1.2(gk·c+qk)+1.4kq·qk·c
gk——腳手板重:120n/m2;
qk——鋼管單位長度重量:38.4n/m;
kq——施工活荷載不均勻分布係數取1.2;
qk——施工荷載:2700n/m2;
c——小橫桿間距取1.5m。
則q=1.2×(120×1.5+38.4)+1.4×1.2×2700×1.5=7066n/m=7.1n/mm
mmax=7.1×9002/8=718875n·mm
q=mmax/w=141.5n/mm2<215n/mm2(安全)
(2)變形
偏於安全可近似地按下式計算:
w/b=5·q·b3/384·e·i
e——鋼材的彈性模量,取2.06×105n/mm2
所以w/b=1/373<1/150(滿足要求)
6、扣件抗滑驗算
根據jg22-85扣件抗滑標準,合格的直角扣件允許抗滑荷載為8kn,由此可知,只要是合格產品的扣件均滿足要求。
腳手架的拆除
1、拆除前的準備工作
(1)全面檢查腳手架扣件連線、連牆件、支撐體系是否符合安全要求。
(2)編寫拆除腳手架安全技術措施、方案並對作業人員進行技術交底。
(3)清除腳手架上的雜物。
2、懸挑腳手架的拆除
(1)必須採用氣割的手段拆除懸挑梁,氣割作業人員進行拆除懸挑梁時不得破壞懸挑梁自身結構。
(2)除最後一道懸挑梁時,應設定可靠安全保護措施防止人員墜落與物體掉落。
(3)懸挑腳手架的拆除必須編寫專項施工方案並對作業人員進行技術交底。
3、架料退場
(1)各構配件必須及時分段集中運送至地面,嚴禁拋扔。
(2)架料應及時保養,防止鋼管、扣件鏽蝕。
安全技術措施
1、技術保障措施
(1)架子搭設完畢,用合格密目安全網鋪於架子的外圍及底部。
(2)本腳手架屬於裝飾用腳手架,其活荷載不得大於2kn/m2,外牆裝修時同時工作的作業層不得超過三步。
(3)鋼管與扣件進場前應經過檢查挑選(選擇標準見本設計表3),所用扣件在使用前應清理加油一次,扣件一定要上緊,不得鬆動。每個螺栓的預緊力在40n·m~65n·m之間。
(4)架子搭設到10m高度時由架子搭設單位進行自檢;架子搭設完畢後由搭設單位會同使用單位對整個腳手架進行驗收檢查,驗收合格後方可投入使用。
(5)該腳手架作為建築物裝飾作業時安全防護屏障及裝飾時作業平台,嚴禁將模板支架、攬風繩、幫浦送混凝土和砂漿的輸送管道等固定在腳手架上;腳手架嚴禁懸掛起重裝置。
(6)腳手架的安全性是由架子的整體性和架子結構完整性來保證的,未經允許嚴禁他人破壞架子結構或在架子上擅自拆除與搭設腳手架各構件。其中在腳手架使用期間,下列桿件嚴禁拆除:主節點處橫、縱向水平杆,連牆件。
2、質量保障措施
(1)操作人員作業前必須進行崗位技術培訓與安全教育。
(2)技術人員在腳手架搭設、拆除前必須給作業人員下達安全技術交底,並傳達至所有操作人員。
(3)腳手架必須嚴格依據本施工組織設計進行搭設,搭設時,技術人員必須在現場監督搭設情況,保證搭設質量達到設計要求。
(4)腳手架搭設完畢,依據施工組織設計與單項作業驗收表對腳手架進行驗收,發現不符合要求處,必須限時或立即整改。
3、安全保障措施
(1)操作人員必須持有登高作業操作證方可上崗。
(2)架子在搭設(拆卸)過程要做到文明作業,不得從架子上掉落工具、物品;同時必須保證自身安全,高空作業需穿防滑鞋,佩戴安全帽、安全帶,未佩戴安全防護用品不得上架子。
(3)在架子上施工的各工種作業人員中應注意自身安全(尤其是在卸料平台上的工作人員),不得隨意向下、向外拋、掉物品,不得隨意拆除安全防護裝置。
(4)雨、雪及六級以上大風等天氣嚴禁進行腳手架搭設、拆除工作。
(5)應設專人負責對腳手架進行經常檢查和保修。
a、在下列情況下,必須對腳手架進行檢查:
a、在六級大風和大雨後;
b、停用超過二個月,復工前。
b、檢查保修專案
a、各主節點處各桿件的安全、連牆件等構造是否符合施工組織設計的要求;
b、扣件螺絲是否鬆動;
c、安全防護措施是否符合要求。
(6)腳手架臨街面必須有防止墜物傷人的防護措施。
(7)搭拆腳手架期間,地面應設定圍欄和警戒標誌,嚴禁非操作人員入內。
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