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1、学 海 无 涯 1 第五节：脚手架搭设方案第五节：脚手架搭设方案 一、脚手架搭设要求：一、脚手架搭设要求： 1、原材料要求：脚手架采用采用三排钢管脚手架，钢管类型为 483.0，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、硬弯等缺陷； 扣件应符合钢管脚手架扣件GB15831 的规定，表面不得有裂纹、气 孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件在螺栓拧紧扭力矩达到 65Nm 时， 不得发生破坏。其余材料如竹跳板、密目网等均应符合相关标准。 2、脚手架搭设是该项目施工关健工序，属于高空作业，承重施工 设备和作业人员，施工难度大。沿坡面搭设双排操作脚手支架，采取分 段流水搭设的方式。 3、搭设尺寸为：立杆横向
2、间距 Lb 为 1.0m，纵距 La 为 1.2m，大小 横杆的步距为 1.80m，内排架立杆距坡面距离取 1.0m。 4、脚手架的底部立杆采用 4m、 6m 的钢管错位设置， 使钢管立杆的 对接接头交错布置，错开距离不小于 500mm；各接头中心至最近主节点 的距离不应大于纵距的 1/3 且不应在同步同跨内，以保证脚手架的整体 性。立杆应设置垫木，并设置纵横方向扫地杆，高度离底座 20cm 左右。 立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的 1400。 5、大横杆在脚手架高度方向的间距 0.9m，以便立网挂设，大横杆 置于立杆内侧，小横杆设置在大横杆之上。 6、脚手板：竹跳板铺设时要选用完好无损的竹
3、跳板，发现有破损 的及时更换。脚手板的铺设应采用对接平铺或搭接铺设。脚手板对接平 学 海 无 涯 2 铺 时 ， 接 头 处 应 设 两 根 横 向 水 平 杆 ， 脚 手 板 外 伸 长 度 应 取 130mm150mm，两块脚手板外伸长度的和不应大于 300mm；脚手板搭 接铺设时，接头应支在横向水平杆上，搭接长度不应小于 200mm，其伸 出横向水平杆的长度不应小于 100mm。 作业层端部脚手板探头长度应取 150mm，其板的两端均应固定于支承杆件上。 7、防护栏杆：脚手架外侧设 0.9m 高的防护栏杆。 8、安全网：脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目式 安全网封闭， 且将安
4、全网固定在脚手架外立杆里侧。 选用 18 铅丝张挂安 全网，要求严密、平整。 9、连墙杆：脚手架的两端必须设置连墙件，垂直间距 3.6m，水平 间距 4.5m(即二步三跨)。拉结点应保证牢固，防止其移动变形，且尽量 设置在脚手架大小横杆接点处， 连墙件用16 钢筋植筋与桩板挡墙拉结。 10、剪刀撑：脚手架每个锚索钻机安装位置（每个桩）设置一道剪 刀撑， 并由底至顶连续设置。 每道剪刀撑宽度不小于 4 跨， 且不小于 6m， 斜杆与地面的倾角在 4560之间。按此要求，脚手架外侧实际为满 设剪刀撑。剪刀撑斜杆的接长采用搭接，搭接长度不小于 1m，采用不 少于 2 个旋转扣件固定。剪刀撑斜杆用旋转
5、扣件固定在与之相交的横向 水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线离主节点的距离小于 150mm。 11、脚手架搭设大样如下图所示，总高度约 18 米： 学 海 无 涯 3 二、脚手架计算：二、脚手架计算： （一）、参数信息 1.脚手架参数 双排脚手架搭设高度约18米；立杆的纵距为 1.20米，立杆的横距 为1.0米，大小横杆的步距为1.80 米；连墙件按两步三跨设置。 内排架距离边坡长度为1.0米；小横杆在上，小横杆间距0.5米； 脚手架纵向每施工流水段搭设长度约为54米； 采用的钢管类型为483；（由于重庆市场租赁公司进的新钢管 壁厚为3mm。多次周转及锈蚀，实际现场使用的钢管壁厚为2.8m
6、m， 计算时按实际壁厚2.8 mm进行计算） 。 横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为 0.80kN； 连墙件采用两步三跨，竖向间距 3.60 米，水平间距3.60 米，采 用单扣件连接； 锚孔钻机重量约25kN，为确保安全，考虑1.5的动荷载系数，计算 荷载为25*1.5=37.5kN，钻机作业层脚手架搭设平面如下图所示： 学 海 无 涯 4 2.活荷载参数 锚索钻机集中活荷载标准值:37.50kN； 人员及其他活荷载标准值：按照规范4.2.4条取:1.0kN/m2； 同时施工层数:1 层； 3.风荷载参数 本工程地处重庆，基本风压为0.40 kN/m2； 风荷载高度变化系数按
7、4.2.5条取z为0.74， 风荷载体型系数s按表 4.2.6及附录A.0.5取1.0*0.09=0.09； 脚手架计算中考虑风荷载作用； 4.静荷载参数 每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):0.1336； （近似按双排脚 手架查表A.0.1) 脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值 (kN/m2):0.170； 安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:3； 脚手板类别:竹串片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、木脚手板挡板； 学 海 无 涯 5 每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.033； 5.地基参数 地基土类型:中等风化砂岩；地基承载
8、力标准值16.1MPa； 立杆基础底面面积(m2):0.200.20=0.04；地面承截力调整系 数:1.00。 6.钢管计算参数 钢管类型根据（重庆市的实际情况）为482.8， 截面惯性矩：I=(D14- D24)/64=(484- 42.44)/64=10.19 cm4 截面抵抗矩：W=(D14- D24)/ 32D1=(484- 42.44)/（32*48） =4.25cm3 （二）、小横杆的计算: 小横杆在大横杆的上面。钻机作业层小横杆间距取0.3米。该搭设 方式下，小横杆为两等跨连续梁，计算简图如下： 小横杆计算简图 1.强度计算： 小横杆的自重标准值: P1= 0.033 kN/m
9、 ； 脚手板的荷载标准值: P2= 0.3501.0*0.3=0.087 kN/m ； 均布活荷载标准值: Q=1*0.25=0.25kN/m； 均布荷载计算值: q=1.20.033+1.20.087+1.40.25 = 学 海 无 涯 6 0.494kN/m； 均布荷载下小横杆弯矩：（查等截面等跨连续梁计算表）： M1=0.070*ql2=0.070*0.494*1.02=0.036kN.m 集中荷载下小横杆弯矩：钻机集中荷载至少作用于6根小横杆上， 每根小横杆上共两个作用点，每个作用点的荷载为37.5/12=3.125kN （查等截面等跨连续梁计算表）： M2=0.156*Fl=0.15
10、6*3.125*1.0=0.488kN.m 小横杆最大弯矩计算：M=M1+M2=0.036+0.488=0.524kN.m 最大应力： = Mqmax/W =0.524*106/4.25*1000=123.29N/mm2； 最大应力小于小横杆的抗压强度设计值 f=205.0 N/mm2，满足 要求！ 2.挠度计算: 均布荷载下小横杆扰度：（查等截面等跨连续梁计算表）： w1=0.521*ql4/100EI=0.521*0.494*10004/(100*206000*10.19 *10000)=0.123mm 集中荷载下小横杆扰度：（查等截面等跨连续梁计算表）： W2=0.911*Fl3/100
11、EI=0.911*3.125*1000*10003/(100*206000 *10.19*10000)=1.356mm； 最大挠度 w = w1+w2=0.123+1.356=1.479mm； 小横杆的最大挠度 1.479mm小于小横杆的最大容许挠度 1000.0 / 150=6.7mm 与10mm，满足要求！ 学 海 无 涯 7 （三）、大横杆的计算: 1、钻机荷载计算模型：大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计 算,钻机荷载通过小横杆近似均匀分布于3根大横杆上，锚索钻机最不利 荷载作用下， 大横杆计算简图如下图所示 （F为小横杆传递的集中荷载） ： 当边跨不作用集中荷载时，跨中弯矩将增大，计
12、算结果偏安全，计 算过程只计算跨中荷载，如下图所示： 为计算简便，将集中荷载简化为均布荷载，如下图所示： 其余荷载均按只作用于中间跨考虑，并简化为均布荷载。 2.荷载值计算： 小横杆的自重标准值: P1= 0.0331.0/0.3=0.11kN/m； 大横杆自重标准值：P2=0.033kN/m 脚手板的荷载标准值: P3= 0.3501.0=0.35kN/m； 学 海 无 涯 8 钻机活荷载标准值: Q1=3.1254/3/1.2=3.47kN/m； 人员及其他活荷载标准值：Q2=11kN/m 荷载设计值: P=1.2（0.11+0.35+0.033）+1.4（3.47+1)=6.85kN/m
13、； 大横杆计算简图 2.强度验算 最大弯矩：M=0.075*ql2=0.0756.851.22= 0.74kN.m; 最大应力计算值= = Mqmax/W =0.74*106/4.25/1000=174.12N/mm2 大横杆的最大应力计算值 =174.12N/mm2 小于大横杆的抗压 强度设计值 f=205.0 N/mm2，满足要求！ 3.挠度验算 挠度计算时，取荷载标准值: P=0.11+0.35+0.033+3.47+1=4.96kN/m； 三跨连续梁均布荷载最大挠度计算公式如下: V=0.677*ql4/100EI =0.667*4.96*12004/(100*206000*10.19
14、*10000)=3.27mm 大横杆的最大挠度3.27mm 小于大横杆的最大容许挠度 1200.0 / 150=8mm与10mm，满足要求！ 学 海 无 涯 9 （二）、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。 扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 kN； R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 钻机作用下，立杆受力分以下两种情况： 以上两种情况均可以近似的简化为6根立杆受力，其余荷载按
15、两跨 进行计算，其计算结果偏安全。 小横杆的自重标准值: P1= 0.033*2*7= 0.46kN； 脚手板的荷载标准值: P2= 0.350*2.0*2.4=1.68 kN ； 锚索钻机活荷载：37.5kN ； 人员及其他活荷载标准值: Q=1*2.0*2.4=4.8kN； 荷载设计值: q=1.2（0.46+1.68）+1.4(37.5+4.8） = 61.8kN/m； 传递给单根立杆的荷载设计值为: R=61.8/6=10.3kN； 采用双扣件连接，双扣件承载力为：6.40*2=12.8 kN 学 海 无 涯 10 扣件抗滑承载力满足要求! （五）、脚手架立杆荷载计算: 作用于脚手架的
16、荷载包括静荷载、活荷载和风荷载，因中间排立杆 所受荷载最大，因此仅对中间排立杆进行计算。 计算中不考虑风荷载。栏杆、挡脚手板、安全网等，因主要作用于 外排立杆上，因此也不考虑。 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0.1336kN NG1 = 0.1336+(1.02/2+1.502)0.033/1.5018 =3.99kN； (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹串片脚手板（三层，其中 顶层已考虑），标准值为0.35 kN/m2 NG2= 0.3502*1.21.0 = 0.84kN； 通过扣件传递于立杆上的荷载设计值为： NG3=10.3kN 立杆最大荷载
