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十七、专项施工方案第五章第五章 专项施工方案施工方案设计 主要内容主要内容第一第一节 高高层建筑安全建筑安全专项施工方案施工方案编制制第二第二节 塔式起重机基塔式起重机基础和附着装置的和附着装置的设计及施工及施工第三第三节 脚手架脚手架计算算第一第一节 高高层建筑安全建筑安全专项施工方案施工方案编制制一、安全一、安全专项施工方案施工方案编制制1.1.编制范制范围 高高层建筑施工中,建筑施工中,应当当编制安全制安全专项施工施工方案的分部分方案的分部分项工程工程见 表表5-15-1。 超超过一定一定规模的危模的危险性性较大的分部分大的分部分项工程工程深基坑工程深基坑工程(一)开挖深度超过(一)开挖深度超过5m5m(含(含5m5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护和降水工程)的基坑(槽)的土方开挖、支护和降水工程(二)开挖深度虽未超过(二)开挖深度虽未超过5m5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程。毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程。模板工程及支撑体模板工程及支撑体系系(一)工具式模板工程:包括滑模、爬模、飞模等工程。(一)工具式模板工程:包括滑模、爬模、飞模等工程。(二)混凝土模板支撑工程:搭设高度(二)混凝土模板支撑工程:搭设高度8m8m及以上;搭设跨度及以上;搭设跨度18m18m及以上;施工总及以上;施工总荷载荷载15kN/m15kN/m2 2及以上;集中线荷载及以上;集中线荷载20kN/m20kN/m及以上;及以上;(三)承重支撑体系:用于钢结构安装等满堂支撑体系,承受单点集中荷载(三)承重支撑体系:用于钢结构安装等满堂支撑体系,承受单点集中荷载700kg700kg以上。以上。起重吊装及安装拆起重吊装及安装拆卸工程卸工程(一)采用非常规起重设备、方法,且单件起吊重量在(一)采用非常规起重设备、方法,且单件起吊重量在100kN100kN及以上的起重吊装及以上的起重吊装工程;工程;(二)起重量(二)起重量300kN300kN及以上的起重设备安装工程;高度及以上的起重设备安装工程;高度200m200m及以上内爬起重设备及以上内爬起重设备的拆除工程。的拆除工程。脚手架工程脚手架工程(一)搭设高度(一)搭设高度50m50m及以上的落地式钢管脚手架工程;(二)提升高度及以上的落地式钢管脚手架工程;(二)提升高度150m150m及以及以上附着式整体和分片提升脚手架工程;(三)架体高度上附着式整体和分片提升脚手架工程;(三)架体高度20m20m及以上悬挑式脚手架及以上悬挑式脚手架工程;工程;拆除、爆破工程拆除、爆破工程其他其他(一)施工高度(一)施工高度50m50m及以上的建筑幕墙安装工程;(二)钢跨度大于及以上的建筑幕墙安装工程;(二)钢跨度大于36m36m及以上及以上的钢结构安装工程;跨度大于的钢结构安装工程;跨度大于60m60m级以上的网架和索膜结构安装工程;(三)开级以上的网架和索膜结构安装工程;(三)开挖深度超过挖深度超过16m16m的人工挖孔桩工程;(四)地下暗挖、顶管及水下作业工程;的人工挖孔桩工程;(四)地下暗挖、顶管及水下作业工程;(五)采用新技术、新工艺、新材料、新设备及尚无相关技术标准的危险性较(五)采用新技术、新工艺、新材料、新设备及尚无相关技术标准的危险性较大的分部分项工程。大的分部分项工程。专项方案方案应当包括的内容当包括的内容(一)(一)工程概括工程概括危险性较大的分部分项工程概括、施工平面布置、施工危险性较大的分部分项工程概括、施工平面布置、施工要求和技术保证条件。要求和技术保证条件。(二)(二)编制依据编制依据相关法律、法规、规范性文件、标准、规范和图纸(国相关法律、法规、规范性文件、标准、规范和图纸(国标图集)、施工组织设计等。标图集)、施工组织设计等。(三)(三)施工计划施工计划包括施工进度计划、材料与设备计划。包括施工进度计划、材料与设备计划。(四)(四)施工工艺技术施工工艺技术技术参数、工艺流程、施工方法、检查验收技术参数、工艺流程、施工方法、检查验收(五)(五)施工安全保证施工安全保证措施措施组织保障、技术措施、应急预案、监测监控组织保障、技术措施、应急预案、监测监控(六)(六)劳动力计划劳动力计划专职安全生产管理人员、特种作业人员等专职安全生产管理人员、特种作业人员等(七)(七)技术书及相关技术书及相关图纸图纸 安全安全专项施工方案施工方案编制制项目目 (表(表51)序号序号应编制分部分项工程应编制分部分项工程组织专家论证、审查组织专家论证、审查一一基坑支护、降水基坑支护、降水二二土方开挖土方开挖三三模板工程模板工程四四起重吊装起重吊装五五脚手架脚手架六六其他危险性较大的工程其他危险性较大的工程2.2.编制依据制依据 安全安全专项施工方案的施工方案的编制依据有制依据有: : (1) (1)国家和政府有关安全生国家和政府有关安全生产的法律、的法律、法法规和有关和有关规定。定。 (2) (2)安全技安全技术标准、准、规范,安全技范,安全技术规程。程。 (3) (3)企企业的安全管理的安全管理规章制度。章制度。3.3.编制原制原则 安全安全专项施工方案的施工方案的编制,必制,必须考考虑现场的的实际情况、施工特点及周情况、施工特点及周围作作业环境,措施要有境,措施要有针对性。凡施性。凡施工工过程中可能程中可能发生的危生的危险因素及建筑因素及建筑物周物周围外部外部环境不利因素等,都必境不利因素等,都必须从技从技术上采取具体且有效的措施予以上采取具体且有效的措施予以预防。防。 安全施工方案除安全施工方案除应包括相包括相应的安的安全技全技术措施外,措施外,还应当包括当包括监控措施、控措施、应急方案以及急方案以及紧急救急救护措施等内容。措施等内容。4.4.编制要求制要求(1 1)及)及时性性(2 2)针对性性(3 3)具体性)具体性5.5.编制内容制内容 安全安全专项施工方案施工方案编制制应根据根据实际情况,情况,有有针对性地性地编制,制,应包括的内容一般有包括的内容一般有: :分部分部分分项工程概况、施工工程概况、施工组织与部署、施工准与部署、施工准备、材料构件及机具材料构件及机具设备、施工工、施工工艺流程、施工技流程、施工技术及操作要点、安全防及操作要点、安全防护措施与安全措施与安全规定、定、风险防范与防范与应对措施、措施、检验检测及及验收制度等。收制度等。二、安全二、安全专项施工方案的施工方案的审批与批与实施施1.编制制审核核 专业技技术人人员编制方案,制方案,监理工程理工程师审核,技核,技术负责人人总监理工程理工程师签字。字。2.专家家论证审查 (1)组织不少于不少于5人的人的专家;家; (2)提出)提出书面面论证报告;告;3.实施施 (1)施工前;)施工前; (2)施工中;)施工中; (3)施工完成后。)施工完成后。第二第二节 塔式起重机基塔式起重机基础和附着装置的和附着装置的设计及施工及施工一、塔式起重机基一、塔式起重机基础 附着式塔式起重机的混凝土基附着式塔式起重机的混凝土基础采用固定式采用固定式钢筋混凝土,要筋混凝土,要求混凝土求混凝土强度等度等级不低于不低于C35C35,基,基础表面平整度允表面平整度允许偏差偏差为1/1000,1/1000,埋埋设件的位置、件的位置、标高和垂直度以及施工工高和垂直度以及施工工艺符合出厂符合出厂说明明书要求。要求。混凝土基础混凝土基础构造形式构造形式整体式整体式分块式分块式“赵氏塔基赵氏塔基”塔机塔机竖向荷向荷载 图 QTZ60 QTZ60塔机塔机竖向荷向荷载简图图3.2.7-3.2.7-(b b)平)平头式塔机和式塔机和动臂式塔机臂式塔机平头式塔吊核心筒动臂式塔吊图 十字形基十字形基础平面示意平面示意图及及A-AA-A剖面剖面图 板式和十字形基板式和十字形基础图4.2.1-(a)塔机的板式基础图4.2.1-(b)塔机的十字形基础(加配重)1.1.整体式基整体式基础 整体式混凝土基整体式混凝土基础的示意的示意图如如图5-15-1所示。所示。2.2.分分块式基式基础 分分块式混凝土基式混凝土基础的示意的示意图如如图5-25-2所示。所示。3.3.塔式起重机基塔式起重机基础的布置的布置 (1) (1)布置在基布置在基础边。 (2) (2)布置在基坑中央。布置在基坑中央。构造要求构造要求1. 1. 基基础高度高度应满足塔机足塔机预埋件的抗拔要求,且不宜小于埋件的抗拔要求,且不宜小于1000mm1000mm,不宜采用坡形或台,不宜采用坡形或台阶形截面的基形截面的基础。2. 2. 基基础的混凝土的混凝土强度等度等级不不应低于低于C25C25。3. 3. 基基础配筋配筋应符合符合现行国家行国家标准混凝土准混凝土结构构设计规范范GB50010GB50010的有关构造的有关构造规定(含最小配筋率定(含最小配筋率0.15%0.15%)。板式基)。板式基础应在基在基础表表层和底和底层配置直径不小于配置直径不小于12mm12mm、间距不大于距不大于200mm200mm的的钢筋,且上、下筋,且上、下层主筋主筋应用用间距不大于距不大于500mm500mm的的竖向构造向构造钢筋筋连接;十字形基接;十字形基础主筋主筋应按梁式配筋,主筋直径不小于按梁式配筋,主筋直径不小于12mm12mm,箍筋直径不小于箍筋直径不小于8mm8mm且且间距不大于距不大于200mm200mm,侧向构造向构造纵筋的直径筋的直径不小于不小于10mm10mm且且间距不大于距不大于200mm200mm。板式和十字形基。板式和十字形基础架立筋的架立筋的截面截面积不宜小于受力筋截面不宜小于受力筋截面积的一半。的一半。4. 4. 预埋于基埋于基础中的塔机基中的塔机基础节锚栓或栓或预埋埋节,应符合塔机符合塔机使用使用说明明书规定的构造要求,并定的构造要求,并应有支有支盘式式锚固措施。固措施。5. 5. 十字形基十字形基础的的节点点处应采用加腋构造,有利于基采用加腋构造,有利于基础的的稳定和避免定和避免应力集中。力集中。基础节斜撑锚栓图 塔机基础节形式 图 塔机预埋节形式预埋节基基础计算算1.1.基基础的配筋的配筋应按按现行国家行国家标准混凝土准混凝土结构构设计规范范GB50010GB50010的有关的有关规定定进行受弯、受剪行受弯、受剪计算。算。考考虑一般塔机基一般塔机基础所受的扭矩所受的扭矩 较小,例如小,例如QTZ63QTZ63塔机的塔机的 等于等于228kNm228kNm,QTZ80QTZ80塔机的塔机的 等于等于305kNm305kNm,ZJ6012ZJ6012塔机的塔机的 等于等于350kNm350kNm,ZJ7030ZJ7030塔机的等于塔机的等于660kNm660kNm,远小于混凝土基小于混凝土基础1/41/4的开裂扭矩的开裂扭矩TT;对方形基方形基础长5m5m、宽5m5m、高、高1.2m1.2m,且混凝土,且混凝土强度等度等级为C25C25时,TT为7880kNm7880kNm。故。故简化化设计中可不考中可不考虑扭矩扭矩的作用。的作用。当塔机基当塔机基础节设有斜撑有斜撑时,可,可简化化为无斜撑无斜撑计算,但基算,但基础钢筋宜筋宜按按对称式配置正称式配置正负弯矩筋。本弯矩筋。本节所列公式中的荷所列公式中的荷载不包括基不包括基础及及其上土的自重。其上土的自重。净反力是指扣除基反力是指扣除基础及其上土自重后及其上土自重后传至基至基础底底面的面的压应力。力。2.2.计算板式基算板式基础强度度时,将塔机作用于基,将塔机作用于基础的的4 4根立柱所包根立柱所包围的面的面积作作为塔身柱截面,塔身柱截面,计算受弯、受剪的最危算受弯、受剪的最危险截面取截面取柱柱边缘处(图 )。基底)。基底净反力采用按式(反力采用按式( 2 2)求得的基底平)求得的基底平均均压力力设计值P P:(2) 图 板式基础基底压力示意图塔机的塔身是立体桁架式塔机的塔身是立体桁架式钢结构,力的作用机理和构,力的作用机理和结构构造构构造类同于格构式同于格构式钢柱,故柱,故规定了塔机的定了塔机的4 4根立柱所包根立柱所包围的面的面积作作为塔身柱截面。塔身柱截面。倾覆力矩覆力矩设计值M M按基按基础主主轴x x、y y方向分方向分别作用,作用,计算基底算基底压力,再力,再计算基算基础的内力、配筋。按公式(的内力、配筋。按公式(2 2)计算出塔机算出塔机的塔身柱的塔身柱边基基础截面的内力弯矩与精确截面的内力弯矩与精确计算算值相比,相比,误差一差一般在般在5%5%内。内。 3.3.计算十字形基算十字形基础时,倾覆力矩覆力矩设计值M M和水平荷和水平荷载设计值FVFV按其中任一条形基按其中任一条形基础纵向作用向作用计算,算,竖向荷向荷载设计值F F仍仍由全部基由全部基础承受。承受。式中:式中:P Pmaxmax按本按本规程第程第4.1节规定且采用荷定且采用荷载效效应基本基本组合合计算的基底算的基底边缘的最大的最大压力力值; P P1 1按本按本规程第程第4.1节规定且采用荷定且采用荷载效效应基本基本组合合计算的塔机立柱算的塔机立柱边的基底的基底压力力值。 3 3 桩基基础构造要求构造要求1. 桩基构造基构造应符合符合现行行行行业标准建筑准建筑桩基技基技术规范范JGJ94的的规定。定。预埋件埋件应按塔机使用按塔机使用说明明书布置。布置。2. 基基桩应按按计算和构造要求配置算和构造要求配置钢筋。筋。纵向向钢筋的最小配筋筋的最小配筋率,分率,分别对灌注灌注桩、预制制桩、预应力混凝土管力混凝土管桩作了作了规定。定。纵向向钢筋最少根数和筋最少根数和长度及保度及保护层厚度作了厚度作了规定,箍筋的构定,箍筋的构造要求也作了造要求也作了规定。定。3. 承台宜采用截面高度不承台宜采用截面高度不变的矩形板式或十字形梁式,截面的矩形板式或十字形梁式,截面高度不宜小于高度不宜小于1000mm,且,且应满足塔机使用足塔机使用说明明书的要的要求。基求。基桩宜均匀宜均匀对称布置,且不宜少于称布置,且不宜少于4根,以根,以满足塔机任意足塔机任意方向方向倾覆力矩的作用。覆力矩的作用。边桩中心至承台中心至承台边缘的最小距离作了的最小距离作了规定。定。4. 板式承台基板式承台基础础上、下面均上、下面均应应根据根据计计算或构造要求配筋,算或构造要求配筋,钢钢筋筋直径不直径不应应小于小于12mm,间间距不距不应应大于大于200mm,上、下,上、下层钢层钢筋之筋之间应设间应设置置竖竖向架立筋,宜沿向架立筋,宜沿对对角角线线配置配置桩顶桩顶暗梁,塔机基暗梁,塔机基础节础节的的立柱立柱应应位于暗梁上。十字形承台位于暗梁上。十字形承台应应按两个方向的梁分按两个方向的梁分别别配筋,承配筋,承受正、受正、负负弯矩的主筋弯矩的主筋应应按按计计算配置,箍筋不宜小于算配置,箍筋不宜小于8,间间距不宜距不宜大于大于200mm。5. 基基桩桩主筋伸入承台基主筋伸入承台基础础的的锚锚固固长长度度应应不小于不小于35d35d(主筋直径),(主筋直径),对对于抗拔于抗拔桩桩,桩顶桩顶主筋的主筋的锚锚固固长长度度应应按按现现行国家行国家标标准混凝土准混凝土结结构构设计规设计规范范GB50010GB50010确定。确定。对预应对预应力混凝土管力混凝土管桩桩和和钢钢管管桩桩,宜,宜采用植于采用植于桩桩芯混凝土中不少于芯混凝土中不少于6 62020的主筋的主筋锚锚入承台基入承台基础础,桩桩芯芯混凝土混凝土长长度不度不应应小于小于2 2倍倍桩桩径,且不径,且不应应小于小于1000mm1000mm。桩桩基基计计算算1. 1. 桩顶桩顶作用效作用效应应,应应取沿矩形或方形承台取沿矩形或方形承台对对角角线线方向(即塔机方向(即塔机塔身截面的塔身截面的对对角角线线方向属荷方向属荷载载效效应应最危最危险险方向)的方向)的倾倾覆力矩和水覆力矩和水平荷平荷载载及及竖竖向荷向荷载进载进行行计计算,以角算,以角桩桩的受的受压压或受拔或受拔为为最不利。当最不利。当采用十字形承台采用十字形承台时时,倾倾覆力矩和水平荷覆力矩和水平荷载载的作用宜取其中任一条的作用宜取其中任一条形承台按其形承台按其纵纵向作用向作用进进行行计计算,算,竖竖向荷向荷载载按全部基按全部基桩桩承受承受进进行行计计算。算。2. 2. 基基桩的的桩顶作用效作用效应应按下列公式按下列公式计算:算: 1 1) 轴心心竖向力作用下:向力作用下:(4.3.2-1) 2 2) 偏心偏心竖向力作用下:向力作用下:(4.3.2-2) (4.3.2-3) 荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,基桩的平均竖向力;荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,角桩的最大竖向力;荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,角桩的最小竖向力;荷载效应标准组合时,作用于桩基承台顶面的竖向力;桩基承台及其上土的自重标准值,水下部分按浮重度计;桩基中的桩数;荷载效应标准组合时,沿矩形或方形承台的对角线方向、或沿 十字型承台中任一条形承台纵向作用于承台顶面的力矩;荷载效应标准组合时,塔机作用于承台顶面的水平力;承台的高度;矩形承台对角线或十字型承台中任一条形承台两端基桩的轴线 距离。桩基竖向承载力、单桩竖向承载力特征值、桩的抗拔承载力、桩身抗压或抗拔承载力等计算公式均同现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ94,此处不作详细解析。式中:承台承台计算算 受弯及受剪受弯及受剪计算算1. 桩基承台基承台应进行受弯、受剪承行受弯、受剪承载力力计算,将塔机作用于承算,将塔机作用于承台的台的4 4根塔身立柱所包根塔身立柱所包围的面的面积作作为柱截面,承台弯矩、剪柱截面,承台弯矩、剪力力应按本按本规程第程第6.4.26.4.2条至条至6.4.36.4.3条条规定定计算,受弯、受剪承算,受弯、受剪承载力和配筋力和配筋应按按现行混凝土行混凝土结构构设计规范范GB50010GB50010的的规定定进行行计算。算。2. 多多桩矩形承台弯矩的矩形承台弯矩的计算截面取在塔机基算截面取在塔机基础节塔身柱塔身柱边,弯矩可按下列公式弯矩可按下列公式计算:算: (4.3.31) (4.3.32) 式中:式中:M Mx x、M My y分分别为绕x x轴、y y轴方向方向计算截面算截面处的弯矩的弯矩设计值; x xi i、y yi i分分别为垂直垂直y y轴、x x轴方向自方向自桩轴线到相到相应计算截面的距离;算截面的距离; N Ni i不不计承台自重及其上土重,在荷承台自重及其上土重,在荷载效效应基本基本组合下的第合下的第i i桩 的的竖向反力向反力设计值。图4.3.3-1 承台弯矩计算示意 3. 3. 对于十字形梁式承台和板式承台中暗梁的弯矩与剪力于十字形梁式承台和板式承台中暗梁的弯矩与剪力计算,可算,可视基基桩为不不动铰支座,按支座,按简支梁或支梁或连续梁梁计算(算(图4.3.3-24.3.3-2、4.3.3-34.3.3-3),),倾覆力矩覆力矩设计值M M按其中任一梁按其中任一梁纵向作用,向作用,竖向荷向荷载设计值F F仍由全部基仍由全部基础承受。承受。连续梁宜梁宜对称配置承受正、称配置承受正、负弯矩的主筋;弯矩的主筋;简支梁架立筋的支梁架立筋的截面截面积不宜小于受力筋截面不宜小于受力筋截面积的一半。暗梁的一半。暗梁计算截面的算截面的宽度度应不小于不小于桩径。径。图4.3.3-2 板式承台暗梁平面图暗梁塔机塔身截面塔机塔身截面对角角线上两立柱上两立柱对基基础的集中荷的集中荷载设计值F Fmaxmax、minmin可按可按下式下式计算。算。 图4.3.3-3 暗梁(1-1截面)计算简图(4.3.3-3) 式中:F塔机荷载效应基本组合时作用于基础顶的竖向荷载; M塔机荷载效应基本组合时作用于基础顶的倾覆力矩; L1塔机塔身截面对角线上两立柱轴线间的距离。 受冲切受冲切计算算1. 1. 由于塔机基由于塔机基础节或或预埋埋节有支有支盘式或横腹杆的特殊构造,式或横腹杆的特殊构造,故在承台厚度故在承台厚度满足本足本规程的构造要求和塔机使用程的构造要求和塔机使用说明明书的要求下,塔机立柱的要求下,塔机立柱对承台的冲切可不承台的冲切可不验算。算。2. 2. 塔机的塔机的倾覆力矩沿矩形或方形承台的覆力矩沿矩形或方形承台的对角角线方向作用方向作用时,角角桩的的桩顶作用力最大,且冲切破坏作用力最大,且冲切破坏锥体的体的侧面面积最小,故最小,故本本规程程规定了承台受角定了承台受角桩冲切的承冲切的承载力力计算公式。算公式。为简化化计算,将塔机基算,将塔机基础节的的4 4根塔身立柱所包根塔身立柱所包围的面的面积作作为塔身柱截塔身柱截面。面。对位于塔机塔身柱冲切破坏位于塔机塔身柱冲切破坏锥体以外的基体以外的基桩,承台受角,承台受角桩冲冲切的承切的承载力可按下式力可按下式计算(算(图4.3.3-44.3.3-4):):图4.3.3-4 4.3.3-4 承台角承台角桩冲切冲切计算示意算示意荷载效应基本组合时,不计承台及其上土重的角桩桩顶的 竖向力设计值;角桩冲切系数;角桩内边缘至承台外边缘的水平距离;从承台底角桩顶内边缘引45冲切线与承台顶面相交点至 角桩内边缘的水平距离;当塔机塔身柱边位于该45线以 内时,则取由塔机塔身柱边与桩内边缘连线为冲切锥体的 锥线;式中:(4.3.34) (4.3.35) (4.3.36) 当角桩轴线位于塔机塔身柱冲切破坏锥体以内时,且承台高度符合构造要求,可不进行承台受角桩冲切的承载力计算。承台受冲切承载力截面高度影响系数,当h800mm时, 取1.0; h2000mm时, 取0.9;其间按线性内插法取值;承台混凝土抗拉强度设计值;承台外边缘的有效高度;角桩冲跨比,其值应满足0.251.0, , 。组合式基合式基础组合式基合式基础由混凝土承台或型由混凝土承台或型钢平台、格构式平台、格构式钢柱或柱或钢管柱及灌注管柱及灌注桩或或钢管管桩等等组成(成(图4.4.1-4.4.1-(a a)。)。图4.4.1-(a) 组合式基础立面示意图 图4.4.1-(b) 型钢平台组合式基础图4.4.1-(c) 无平台组合式基础图5.1-1 塔基预埋锚栓的定位架5.1-2 塔机基础节和锚栓的连接图5.5 基坑中塔机的组合式基础二、附着式塔式起重机的附着装置二、附着式塔式起重机的附着装置 附着式塔式起重机随施工附着式塔式起重机随施工进度向上接高度向上接高到限定的自由高度后,需利用附着装置与建到限定的自由高度后,需利用附着装置与建筑物拉筑物拉结,以减小塔身,以减小塔身长细比,改善塔身比,改善塔身结构受力,同构受力,同时将塔身上部将塔身上部传来的力矩、水平来的力矩、水平力等通力等通过附着装置附着装置传给已施工完成的建筑已施工完成的建筑结构构( (图5-75-7) )。 附着装置有整个塔身抱箍式和抱柱式两种。前附着装置有整个塔身抱箍式和抱柱式两种。前者整体性好,但用者整体性好,但用钢多,构造复多,构造复杂; ;后者后者结构构简单、安装方便。附着装置由附着框架、附着杆和附着支安装方便。附着装置由附着框架、附着杆和附着支座座组成。附着杆由型成。附着杆由型钢、无、无缝钢管制成,管制成,应有有调节螺母以螺母以调节长度,度,较长的附着杆一般用型的附着杆一般用型钢焊成空成空间析架。附着装置的布置方式如析架。附着装置的布置方式如图5-85-8所示。所示。附着装置附着装置形式形式抱箍式抱箍式抱柱式抱柱式1.1.附着杆附着杆计算算 附着杆按两端附着杆按两端铰支的支的轴心受心受压杆件杆件计算。算。 (1) (1)附着杆内力。附着杆内力按附着杆内力。附着杆内力按说明明书规定取用定取用; ;如如说明明书无无规定,或附着杆与建筑物定,或附着杆与建筑物连接的两支座接的两支座间距距改改变时,则需需进行行计算。其算。其计算要点如下算要点如下: : 1) 1)塔式起重机按塔式起重机按说明明书规定与建筑物附着定与建筑物附着时,最,最上一道附着装置的上一道附着装置的负荷最大,因此,荷最大,因此,应以此道附着杆以此道附着杆的的负荷作荷作为设计或校核附着杆截面的依据。或校核附着杆截面的依据。 2) 2)附着杆的内力附着杆的内力计算算应考考虑两种工况两种工况: :塔式起重塔式起重机机满载工作、塔式起重机非工作,工作、塔式起重机非工作, 3) 3)附着杆内力附着杆内力计算。附着杆内力按力矩平衡原理算。附着杆内力按力矩平衡原理计算。算。 (2) (2)附着杆附着杆长细比比计算。算。 (3) (3)稳定性定性计算。算。 2.2.附着支座附着支座连接接计算算 附着支座与建筑物的附着支座与建筑物的连接,目前多采用与接,目前多采用与预埋在埋在建筑物构件上的螺栓相建筑物构件上的螺栓相连接。接。预埋螺栓的埋螺栓的规格、材料、格、材料、数量和施工要求,塔式起重机使用数量和施工要求,塔式起重机使用说明明书一般都有一般都有规定。如无定。如无规定,可按下列要求确定定,可按下列要求确定: : (1) (1)预埋螺栓埋螺栓( (以下以下简称螺栓称螺栓) )用用Q235Q235镇静静钢制作。制作。 (2) (2)附着的建筑物构件的混凝土附着的建筑物构件的混凝土强度等度等级不不应低于低于C20C20。 (3) (3)螺栓的直径不宜小于螺栓的直径不宜小于24mm24mm。 (4) (4)螺栓埋人螺栓埋人长度和数量按公式度和数量按公式计算。算。 (5) (5)附着点附着点应设在建筑物楼面在建筑物楼面标高附近,距离不宜高附近,距离不宜大于大于200mm200mm。附着点。附着点处结构需构需验算,必要算,必要时应加加强。 3.3.附着框架附着框架计算算 附着框架按方形附着框架按方形钢架架计算,其算,其计算算简图如如图5-15-12 2所示所示; ;为便于便于计算,可将其分解,如算,可将其分解,如图5-15-13 3所示。所示。图中作中作为作用于附着框架的荷作用于附着框架的荷载; ;根据最大根据最大单根附着杆内力根附着杆内力计算,作用点算,作用点为顶紧螺栓螺栓( (附着框架与塔身附着框架与塔身连接用接用) )与附着框与附着框架的接触点。具体架的接触点。具体计算方法可参算方法可参阅建筑建筑结构构力学有关内容。力学有关内容。塔式起重机整体式混凝土基塔式起重机整体式混凝土基础的的计算算简图图 塔式起重机附着装置塔式起重机附着装置图 附着装置的布置方式附着装置的布置方式图 附着框架附着框架计算算简图图 附着框架附着框架计算分解算分解图 在安装和固定附着杆在安装和固定附着杆时,必,必须用用经纬仪检查塔身的塔身的垂直度,如塔身垂直度,如塔身倾斜,可斜,可调节附着杆的附着杆的长度度进行行调直。直。附着杆安装附着杆安装应牢固,牢固,倾角不得大于角不得大于10%10%。 一般情况下附着式塔式起重机一般情况下附着式塔式起重机设置置2-32-3道附着装置道附着装置即可即可满足施工需要。第一道附着装置足施工需要。第一道附着装置设在距塔机基在距塔机基础表表面面30-50m30-50m处,自第一道附着装置向上,每隔,自第一道附着装置向上,每隔14-20m14-20m设一一道附着装置。道附着装置。对超高超高层建筑不必建筑不必设置置过多的附着装置,多的附着装置,可将下部的附着装置拆可将下部的附着装置拆换装到上部使用。装到上部使用。 在降落塔身在降落塔身时,拆除附着装置要同步,拆除附着装置要同步进行,行,严禁先禁先拆除全部附着装置,然后再拆除塔身。拆除全部附着装置,然后再拆除塔身。附着装置的构造要求附着装置的构造要求第三第三节 脚手架脚手架计算算一、荷一、荷载 脚手架上的荷脚手架上的荷载分分为永久荷永久荷载和可和可变荷荷载两两类。1.1.永久荷永久荷载( (恒荷恒荷载) ) 永久荷永久荷载( (恒荷恒荷载) )可分可分为: :(1)(1)脚手架脚手架结构自重,包括立杆、构自重,包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重。每根杆承受的剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重。每根杆承受的结构自构自重重标准准值,宜按,宜按表表5-25-2采用。采用。(2)(2)冲冲压钢脚手板、木脚手板与竹串片脚手板自重脚手板、木脚手板与竹串片脚手板自重标准准值,应按按表表5-35-3采用。采用。(3)(3)栏杆与脚手板杆与脚手板挡板自重板自重标准准值,应按按表表5-45-4采用。采用。(4)(4)脚手架上吊挂的安全脚手架上吊挂的安全设施施( (安全网、安全网、苇席、竹笆及帆布等席、竹笆及帆布等) )的荷的荷载应按按实际情况采用。情况采用。2.2.可可变荷荷载( (活荷活荷载) ) 可可变荷荷载包括下列两种荷包括下列两种荷载: : (1) (1)施工荷施工荷载。包括作。包括作业层上的人上的人员、材、材料及施工工具等,按料及施工工具等,按表表5-55-5取取值。 (2)(2)风荷荷载。作用于脚手架上的水平。作用于脚手架上的水平风荷荷载标准准值,应按下列按下列计算算: :3.3.荷荷载效效应组合合 设计脚手架的承重构件脚手架的承重构件时,应根据使用根据使用过程中可能出程中可能出现的荷的荷载取其最不利取其最不利组合合进行行计算,荷算,荷载效效应组合宜按合宜按表表5-85-8采用。采用。二、脚手架基本二、脚手架基本设计规定定 脚手架承脚手架承载能力的能力的设计计算算项目目: : (1) (1)纵向、横向水平杆等受弯构件的向、横向水平杆等受弯构件的强度度和和连接扣件抗滑承接扣件抗滑承载力力计算。算。 (2) (2)立杆的立杆的稳定性定性计算。算。 (3) (3)连墙件的件的强度、度、稳定性和定性和连接接强度的度的计算。算。 (4) (4)立杆地基承立杆地基承载力力计算。算。计算构件的算构件的强度、度、稳定性与定性与连接接强度度时,应采用荷采用荷载效效应基本基本组合的合的设计值。 永久荷永久荷载分分项系数系数应取取1.21.2, 可可变荷荷载分分项系数系数应取取1.41.4。三、三、计算方法算方法1.1.荷荷载的的传递路径与路径与计算算简图 脚手架脚手架计算首先要确定算首先要确定计算算简图,即永久,即永久荷荷载和可和可变荷荷载具体如何分配到各杆件上,形具体如何分配到各杆件上,形成成计算模型。确定算模型。确定计算算简图的前提是搞清荷的前提是搞清荷载的的传递路径,而路径,而传递路径与脚手板的路径与脚手板的铺设方向方向相关。相关。(1 1)脚手板)脚手板纵向向铺设(2 2)脚手板横向)脚手板横向铺设 2.2.纵、横向水平杆及脚手板、横向水平杆及脚手板计算算 (1) (1)纵、横向水平杆及脚手板按受弯构件、横向水平杆及脚手板按受弯构件计算。算。 (2) (2)纵、横向水平杆与立柱、横向水平杆与立柱连接的扣件抗滑移承接的扣件抗滑移承载力,力,应满足下式足下式: :3.3.立杆立杆计算算 (1) (1)立杆的立杆的稳定性定性计算。算。 (2) (2)计算立杆段的算立杆段的轴向力向力设计值N N。 (3) (3)立杆立杆计算算长度。度。 (4) (4)由由风荷荷载设计值产生的立杆段弯矩。生的立杆段弯矩。 (5) (5)立杆立杆稳定性定性计算部位的确定算部位的确定应符合符合规定。定。4.4.连墙件件计算算 (1) (1)连墙件的件的轴向力向力设计值计算。算。 (2) (2)由由风荷荷载产生的生的连墙件的件的轴向力向力设计值计算。算。5.5.立杆地基承立杆地基承载力力计算算 (1) (1)立杆基立杆基础底面的平均底面的平均压力力应满足要求。足要求。 (2) (2)地基承地基承载力力设计值计算。算。单、双排与、双排与满堂脚手架作堂脚手架作业层上的施工荷上的施工荷载标准准值应根据根据实际情况确定,且不情况确定,且不应低于表低于表4.2.24.2.2的的规定定。表表4.2.2施工均布荷施工均布荷载标准准值类别类别标准值(标准值(kN/m2)装修脚手架装修脚手架混凝土、砌筑结构脚手架混凝土、砌筑结构脚手架轻型钢结构及空间网格结轻型钢结构及空间网格结 构构脚手架脚手架普通钢结构脚手架普通钢结构脚手架2.03.02.03.0 注:斜道上的施工均布荷注:斜道上的施工均布荷载标准准值不不应低于低于2.0 kN/m2。 当在双排脚手架上同当在双排脚手架上同时有有2个及以上操作个及以上操作层作作业时,在同一个跨距内各操,在同一个跨距内各操作作层的施工均布荷的施工均布荷载标准准值总和不得超和不得超过5.0kN/ /。 支模、粉刷、砌支模、粉刷、砌墙等各工种等各工种进行立体交叉作行立体交叉作业时,不得在同一垂直方向上操作不得在同一垂直方向上操作,下下层作作业的位置的位置,必必须处于上于上层高度确定的可能高度确定的可能坠落的范落的范围之外之外.不符合以上条件不符合以上条件时,应设置安全防置安全防护层.摘自建筑施工高摘自建筑施工高处作作业安全技安全技术规范范JGJ8091 双管立杆脚手架由于双管立杆脚手架由于经济性不好,很少使用,本次修性不好,很少使用,本次修订中予以取消。中予以取消。 单排脚手架搭排脚手架搭设高度不高度不应超超过24m;双排脚手架搭;双排脚手架搭设高高度不宜超度不宜超过50m,高度超,高度超过50m的双排脚手架,的双排脚手架,应采用分采用分段搭段搭设等措施。等措施。 规定脚手架高度不宜超定脚手架高度不宜超过50m的依据:的依据:1 根据国内几十年的根据国内几十年的实践践经验及及对国内脚手架的国内脚手架的调查,立杆采,立杆采 用用单管的落地脚手架一般在管的落地脚手架一般在50m以下。以下。当需要的搭当需要的搭设高度大于高度大于50m时,一般都比,一般都比较慎重地采慎重地采用了加用了加强措施,如采用双管立杆、分段卸荷、分段搭措施,如采用双管立杆、分段卸荷、分段搭设等方法。国内在脚手架的分段搭等方法。国内在脚手架的分段搭设、分段卸荷方面、分段卸荷方面已已经积累了累了许多可靠、行之有效的方法和多可靠、行之有效的方法和经验。2 从从经济方面考方面考虑。搭。搭设高度超高度超过50m时,钢管、管、扣件的周扣件的周转使用率降低,脚手架的地基基使用率降低,脚手架的地基基础处理理费用用也会增加。也会增加。3 参考国外的参考国外的经验。美国、日本、德国等也限制落。美国、日本、德国等也限制落地脚手架的搭地脚手架的搭设高度:如美国高度:如美国为50m,德国,德国为60m日本日本为45m等。等。 与建筑与建筑结构荷构荷载规范的内容范的内容统一。将作用于脚手一。将作用于脚手架上的水平架上的水平风荷荷载标准准值的的计算公式算公式 wk wk= =. .zszsw0w0(w0w0取取n=50n=50的的值)修改修改为: wk wk= =zszsw w0 0wk风荷载标准值(kN/m2);z风压高度变化系数,应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009规定采用;s脚手架风荷载体型系数,应按本规范表4.2.6的规定采用; wo基本风压值 (kN/m2),应按国家标准建筑结构荷载规范GB50009-2001附表D.4的规定采用,取重现期n=10对应的风压值。 风压高度高度变化系数化系数z,按照,按照现行国家行国家标准建准建筑筑结构荷构荷载规范范规定的定的值进行行选取。我取。我们在在设计脚脚手架手架时,要注意此,要注意此值的取法,的取法, 按按现行国家行国家标准建准建筑筑结构荷构荷载规范的要求,范的要求,对于平坦或稍有起伏的地于平坦或稍有起伏的地形,形,风压高度高度变化系数化系数应依据地面粗糙度依据地面粗糙度类别进行行选择确定确定将将连墙件件约束脚手架平面外束脚手架平面外变形所形所产生的生的轴向力由向力由单排架取排架取3kN3kN改改为2kN2kN,双排架取,双排架取5kN5kN改改为3kN 3kN ;(;(约束平面外束平面外变形)形)强调连墙件的重要性,件的重要性,对连墙件的件的计算写算写得更明确得更明确( (计算部分算部分) )根据根据现场施工脚手架施工脚手架应采用密目式安全立采用密目式安全立网全封网全封闭的安全管理的安全管理规定,此次修定,此次修订弱化弱化了开敞式脚手架,了开敞式脚手架,对常用脚手架的允常用脚手架的允许搭搭设高度做了高度做了调整。整。常用密目式安全立网全封常用密目式安全立网全封闭式双排脚手架的式双排脚手架的设计尺寸尺寸(m)连墙连墙件设件设置置立立杆杆横横距距l lb b步距步距h h下列荷载时的立杆纵距下列荷载时的立杆纵距l la a(m)(m)脚手架脚手架允许搭允许搭设高度设高度 H H 2+0.352+0.35(kN/m(kN/m2 2) )2+2+2+2+20.3520.35(kN/m(kN/m2 2) )3+0.353+0.35(kN/m(kN/m2 2) )3+2+3+2+20.3520.35(kN/m(kN/m2 2) )二步二步三跨三跨1.01.05 51.51.52.02.01.51.51.51.51.51.550501.801.801.81.81.51.51.51.51.51.532321.31.30 01.51.51.81.81.51.51.51.51.51.550501.801.801.81.81.21.21.51.51.21.230301.51.55 51.51.51.81.81.51.51.51.51.51.538381.801.801.81.81.21.21.51.51.21.22222三步三步三跨三跨1.01.05 51.51.52.02.01.51.51.51.51.51.543431.801.801.81.81.21.21.51.51.21.224241.31.30 01.51.51.81.81.51.51.51.51.21.230301.801.801.81.81.21.21.51.51.21.21717注:地面粗糙度为B类,基本风压o =0.4kN/m2 。 表表 荷荷载效效应组合合计算项目计算项目荷载效应组合荷载效应组合纵向、横向水平杆强度与变形纵向、横向水平杆强度与变形永久荷载永久荷载+ +施工荷载施工荷载脚手架立杆地基承载力脚手架立杆地基承载力型钢悬挑梁的强度、稳定与变形型钢悬挑梁的强度、稳定与变形永久荷载永久荷载+ +施工荷载施工荷载永久荷载永久荷载+0.9+0.9(施工荷载(施工荷载+ +风荷载)风荷载)立杆稳定立杆稳定永久荷载永久荷载+ +可变荷载(不含风荷载)可变荷载(不含风荷载)永久荷载永久荷载+0.9+0.9(可变荷载(可变荷载+ +风荷载)风荷载)连墙件强度与稳定连墙件强度与稳定单排架,风荷载单排架,风荷载+2.0kN+2.0kN双排架,风荷载双排架,风荷载+3.0kN+3.0kN将荷载效应组合表中的可变荷载组合系数修改为0.9。(原来是0.85) 满堂支撑架用于混凝土结构施工时,荷载组合与荷载设计值应符合现行行业标准建筑施工模板安全技术规范JGJ162的规定。2 2、双排脚手架的、双排脚手架的设计计算公式(以不算公式(以不组合合风荷荷载为例)例)脚手架立杆脚手架立杆稳定性的定性的计算公式:算公式: ;式中:式中:N N脚手架立杆的脚手架立杆的轴力力设计值;A A脚手架立杆的毛截面脚手架立杆的毛截面面面积,f f钢材的材的设计强度度值。轴心受心受压构件的整体构件的整体稳定系数,由考定系数,由考虑脚手架整体脚手架整体稳定因素的定因素的换算算长细比比0 0查表或由公式:表或由公式: 确定;确定; l l0 0= =k k h h,扣件的偏心距很小,脚手架有一定高度,底部立杆接近扣件的偏心距很小,脚手架有一定高度,底部立杆接近轴心受力,心受力,计算算时视为轴心受心受压构件。构件。 其中:其中:kk计算算长度附加系数,度附加系数,考考虑虑整体整体稳稳定定因素的因素的计计算算长长度系数,它度系数,它们们可以通可以通过规过规范范查查得;得;hh立杆步距。根据以上公式,可以立杆步距。根据以上公式,可以验验算算计计算部位算部位立杆的立杆的稳稳定性。定性。钢结构构设计规范中,范中,轴心心压杆的杆的稳定承定承载力力设计值可以由公式可以由公式: : 表达,表达, 式中:式中:轴心受心受压构件的整体构件的整体稳定系数,定系数,A A轴心心压杆的毛截面面杆的毛截面面积,f f钢材的材的设计强度度值。轴心心压杆的杆的稳定承定承载力力设计值= =稳定承定承载力极限力极限值( (R R s s ) ),式中:,式中:R R钢材的抗力分材的抗力分项系数,系数, R R =1.165 =1.165。脚手架立杆的极限承脚手架立杆的极限承载力力值通通过结构构实验和和结构构计算分析确定。根据建筑施工脚手架算分析确定。根据建筑施工脚手架结构安全度的要求,脚手架立杆的构安全度的要求,脚手架立杆的设计承承载力力= =脚手架立杆的极限承脚手架立杆的极限承载力力K K,式中:,式中:KK安全系数,根据工作条件取安全系数,根据工作条件取2.0-3.02.0-3.0。由于扣件的偏心距很小,脚手架有一定高度,由于扣件的偏心距很小,脚手架有一定高度,底部立杆接近底部立杆接近轴心受力。此外,由于脚手架心受力。此外,由于脚手架的工作条件的工作条件较差,施工差,施工误差大,其安全系数差大,其安全系数显然然应该高于高于钢结构。按照构。按照钢结构构设计规范范的表示方法,同的表示方法,同时考考虑脚手架在安全系数上脚手架在安全系数上和和钢结构的差构的差别,脚手架立杆的,脚手架立杆的设计承承载力力可以表达可以表达为: : 或或: :式中:式中:R R立杆的抗力立杆的抗力调整系数,整系数,应由由计算确定,算确定,f fy y钢材的材的屈服屈服强度。度。脚手架立杆的脚手架立杆的轴力力设计值根据脚手架自重和根据脚手架自重和外荷外荷载计算求得。由于脚手架属于算求得。由于脚手架属于临时性性结构,安全等构,安全等级为三三级,结构重要性系数构重要性系数取取0.90.9。其。其轴力力设计值可以表达可以表达为:0.90.9(1.21.2N NGkGk+1.4+1.4N NQkQk)。式中:)。式中:N NGkGk结构自构自重和构配件自重重和构配件自重标准准值产生的生的轴力,力,N NQkQk施工荷施工荷载等的等的标准准值产生的生的轴力之和。力之和。脚手架立杆的脚手架立杆的设计计算算应满足:足: 0.9 0.9(1.21.2N NGkGk+1.4+1.4N NQkQk)为符合符合现行行规范的表达范的表达习惯,使用上将上式改,使用上将上式改写写为:(1.21.2N NGkGk+1.4+1.4N NQkQk) = = R R的的值根据脚手架安全系数根据脚手架安全系数K K与与现行行规范的范的可靠度相一致的条件求得,即:可靠度相一致的条件求得,即:( N NGkGk+N NQkQk) 应等效于等效于 (1.21.2N NGkGk+1.4+1.4N NQkQk) 可以求出:可以求出:R R = = 可可见,R是反映脚手架安全性与脚手架是反映脚手架安全性与脚手架上作用的恒、活荷上作用的恒、活荷载比例关系的系数。扣比例关系的系数。扣件式脚手架的安全系数取件式脚手架的安全系数取为:K=2.0。对于于不同的不同的NGk和和NQk的比的比值,经统计0.9 R1.33。 脚手架立杆的整体脚手架立杆的整体稳定系数由考定系数由考虑脚手架脚手架整体整体稳定因素的定因素的换算算长细比比0查表或公式:表或公式: 确定。确定。 ,l0脚手架大脚手架大波失波失 稳时的半波的半波长度或度或连墙件的件的竖向向间距,由距,由脚手架的搭脚手架的搭设方式确定。方式确定。以步距h表示l0,可以写为单榀架体大波失稳的计算长度系数和步距的乘积:h。同时将 考虑为计算长度附加系数来调 整结构安全度,并写入l0。立杆计算长度就写成为如下形式,即:l0=kh 。故: 经比较可见: 。 经以上变换,脚手架立杆设计计算公式写为:1.2NGk+1.4NQk 允许搭设高度计算: 结构自重和构配件自重标准值产生的轴力NGk=NG1k+NG2k,其中NG1k脚手架结构自重标准值产生的轴力,其值等于脚手架立杆承受的每米结构自重标准值gk 和架体总高度H的乘积:NG1k=gkH;NG2k脚手架上构配件自重标准值产生的轴力。代入脚手架立杆设计计算公式: 1.2(gkH+ NG2k)+1.4NQk可以求出:H =取消了当26m HS 50m时,对允许搭设高度限制的调整,原来是参照的英国标准,当代入50m时影响不大:密目式安全立网自重标准值不应低于0.01kN /。双排脚手架的使用经验丰富、成熟,本次修订中改动很少。单排脚手架的使用已经很少,接近淘汰。悬挑脚手架挑梁挑脚手架挑梁结构及其构及其锚固固 规范中推荐以双范中推荐以双轴对称截面称截面钢梁做梁做悬挑梁挑梁结构。构。悬挑脚手架的搭挑脚手架的搭设高度不超高度不超过2020米。米。悬挑梁截面高度不挑梁截面高度不应小于小于160mm160mm。每。每个型个型钢悬挑梁外端宜挑梁外端宜设置置钢丝绳或或钢拉杆拉杆与上一与上一层建筑建筑结构斜拉构斜拉结,钢丝绳、钢拉拉杆作杆作为附加保附加保险措施,不参与措施,不参与悬挑挑钢梁受梁受力力计算。算。悬挑梁尾端挑梁尾端应在两在两处及以上固定及以上固定于于钢筋混凝土梁板筋混凝土梁板结构上。构上。锚固型固型钢悬挑挑梁的梁的U U型型钢筋拉筋拉环或或锚固螺栓直径不宜小于固螺栓直径不宜小于1616。挑梁挑梁结构及其构及其锚固的固的验算内容:算内容:悬挑梁的挑梁的强度;度;悬挑梁的挑梁的挠度;当无有效支撑体系度;当无有效支撑体系时悬挑梁的挑梁的稳定性;定性;悬挑梁挑梁锚固段固段压点点处U U型型钢筋拉筋拉环或螺栓的或螺栓的强度;度;压点点处楼板承楼板承受受锚固固负弯矩弯矩时的抗弯的抗弯强度;度;悬挑梁前端挑梁前端支点下混凝土梁(板)的承支点下混凝土梁(板)的承载力。力。1木楔楔紧 图6.10.5-3 悬挑挑钢梁楼面构造梁楼面构造图6.10.5 -2 悬挑挑钢梁穿梁穿墙构造构造型型钢悬挑梁的抗弯挑梁的抗弯强度度计算公式:算公式:型型钢悬挑梁的整体挑梁的整体稳定性定性验算公式:算公式:锚固型固型钢悬挑梁的挑梁的U型型钢筋拉筋拉环或螺栓的或螺栓的强度度计算公式:算公式: 式中:式中:Nm型型钢悬挑梁挑梁锚固段固段压点点U型型钢筋筋拉拉环或螺栓的拉力或螺栓的拉力设计值; Al U型型钢筋拉筋拉环的的净截面面截面面积或螺栓的有或螺栓的有效截面面效截面面积(mm2),一个),一个U型型钢筋拉筋拉环或或一一对螺栓按两个截面螺栓按两个截面计算;算; fl U型型钢筋拉筋拉环或螺栓抗拉或螺栓抗拉强度度设计值,应按混凝土按混凝土结构构设计规范范GB50010的的规定,取定,取fl =50N/mm2。当型当型钢悬挑梁挑梁锚固段固段压点点处采用采用2个(个(对)及以上及以上U型型钢筋拉筋拉环或螺栓或螺栓锚固固连接接时,其,其钢筋拉筋拉环或螺栓的承或螺栓的承载能力能力应乘以乘以0.85的折的折减系数。减系数。构造要求:构造要求:U型型钢筋拉筋拉环或螺栓或螺栓应采用冷弯成型。采用冷弯成型。U型型钢筋拉筋拉环、锚固螺栓与型固螺栓与型钢间隙隙应用用钢楔或楔或硬木楔楔硬木楔楔紧。型型钢悬挑梁固定端挑梁固定端应采用采用2个(个(对)及以上)及以上U型型钢筋拉筋拉环或或锚固螺栓与梁板固定,固螺栓与梁板固定,U型型钢筋拉筋拉环或或锚固螺栓固螺栓应预埋至混凝土梁、板底埋至混凝土梁、板底层钢筋位置,并筋位置,并应与混凝土梁、板底与混凝土梁、板底层钢筋筋焊接或接或绑扎牢固,其扎牢固,其锚固固长度度应符合符合现行国行国家家标准混凝土准混凝土结构构设计规范范GB50010中中钢筋筋锚固的固的规定。定。6.10.6 当型钢悬挑梁与建筑结构采用螺栓钢压板连接固定时,钢压板尺寸不应小于100mm10mm(宽厚);当采用螺栓角钢压板连接时,角钢的规格不应小于63mm63mm6mm。6.10.7 型钢悬挑梁悬挑端应设置能使脚手架立杆与钢梁可靠固定的定位点,定位点离悬挑梁端部不应小于100mm。6.10.8 锚固位置设置在楼板上时,楼板的厚度不宜小于120mm。如果楼板的厚度小于120mm应采取加固措施。悬挑挑钢梁前端梁前端应采用吊拉卸荷,吊拉卸荷的吊拉构件采用吊拉卸荷,吊拉卸荷的吊拉构件有有刚性的,也有柔性的,如果使用性的,也有柔性的,如果使用钢丝绳,其直径不,其直径不应小于小于1414,使用,使用预埋吊埋吊环其直径不宜小于其直径不宜小于2020(或(或计算确定),算确定),预埋吊埋吊环应使用使用HPB235HPB235级钢筋制作。筋制作。钢丝绳卡不得少于卡不得少于3 3个。个。悬挑挑钢梁梁悬挑挑长度一般情况下不超度一般情况下不超过2m2m能能满足施工需足施工需要,但在工程要,但在工程结构局部有可能构局部有可能满足不了使用要求,局足不了使用要求,局部部悬挑挑长度不宜超度不宜超过3 3米。大米。大悬挑另行挑另行专门设计及及论证。在建筑在建筑结构角部,构角部,钢梁宜扇形布置;如果梁宜扇形布置;如果结构角部构角部钢筋筋较多不能留洞,可采用多不能留洞,可采用设置置预埋件埋件焊接型接型钢三角架三角架等措施。等措施。悬挑挑钢梁支承点梁支承点应设置在置在结构梁上,不得构梁上,不得设置在外伸置在外伸阳台上或阳台上或悬挑板上,否挑板上,否则应采取加固措施。采取加固措施。定位点可采用定位点可采用竖直直焊接接长0.2m0.2m、直径、直径25mm-30mm25mm-30mm的的钢筋或短管等方式。筋或短管等方式。悬挑梁挑梁间距距应按按悬挑架架体立杆挑架架体立杆纵距距设置,置,每一每一纵距距设置一根。(不允置一根。(不允许有有连梁)梁)悬挑架的外立面剪刀撑挑架的外立面剪刀撑应自下而上自下而上连续设置。置。锚固固悬挑梁的主体挑梁的主体结构混凝土构混凝土实测强度等度等级不得低于不得低于C20。悬挑挑钢梁支承点梁支承点应设置在置在结构梁上,不得构梁上,不得设置在外伸阳台上或置在外伸阳台上或悬挑板上,否挑板上,否则应采取采取加固措施。加固措施。满堂脚手架和堂脚手架和满堂支撑架堂支撑架 满堂脚手架和普通型满堂支撑架 加强型满堂支撑架 1、满堂脚手架和满堂支撑架结构体系满堂脚手架定堂脚手架定义为在在纵、横方向,由不少于、横方向,由不少于三排立杆并与水平杆、水平剪刀撑、三排立杆并与水平杆、水平剪刀撑、竖向向剪刀撑、扣件等构成的脚手架。剪刀撑、扣件等构成的脚手架。该架体架体顶部作部作业层的施工荷的施工荷载通通过水平杆水平杆传递给立立杆,杆,顶部立杆呈偏心受部立杆呈偏心受压状状态。满堂支撑架定堂支撑架定义为在在纵、横方向,由不少于、横方向,由不少于三排立杆并与水平杆、水平剪刀撑、三排立杆并与水平杆、水平剪刀撑、竖向向剪刀撑、扣件等构成的承力支架。剪刀撑、扣件等构成的承力支架。该架体架体顶部的施工荷部的施工荷载通通过可可调托撑托撑传给立杆,立杆,顶部立杆呈部立杆呈轴心受心受压状状态。满堂支撑架可分堂支撑架可分为普通型和加普通型和加强型二种。型二种。当架体沿外当架体沿外侧周周边及内部及内部纵、横向每隔、横向每隔5m8m,设置由底至置由底至顶的的连续竖向剪刀撑,向剪刀撑,在在竖向剪刀撑向剪刀撑顶部交点平面部交点平面设置置连续水平水平剪刀撑,且水平剪刀撑距架体底平面或相剪刀撑,且水平剪刀撑距架体底平面或相邻水平剪刀撑的水平剪刀撑的间距不超距不超过8m时,定,定义为普通型普通型满堂支撑架;堂支撑架;当当连续竖向剪刀撑的向剪刀撑的间距不大于距不大于5m,连续水平剪刀撑距架体底平面或相水平剪刀撑距架体底平面或相邻水平剪刀水平剪刀撑的撑的间距不大于距不大于6m时,定,定义为加加强型型满堂堂支撑架。支撑架。当架体高度不超当架体高度不超过8m且施工荷且施工荷载不大不大时,扫地杆布置地杆布置层可不可不设水平剪刀撑。水平剪刀撑。满堂脚手架的支撑布置同普通型堂脚手架的支撑布置同普通型满堂支撑架。堂支撑架。满堂脚手架的搭堂脚手架的搭设高度不宜超高度不宜超过36m;施工;施工层不得超不得超过一一层。满堂脚手架的高堂脚手架的高宽比不宜大于比不宜大于3。当高。当高宽比大比大于于2时,应在架体的四周和内部,水平在架体的四周和内部,水平间隔隔6m9m,竖向向间隔隔4m6m设置置连墙件与建筑件与建筑结构拉构拉结,当无法,当无法设置置连墙件件时,应采取采取设置置钢丝绳张拉固定等措施。拉固定等措施。满堂支撑架搭堂支撑架搭设高度不宜超高度不宜超过30m。满堂支撑架的高堂支撑架的高宽比不比不应大于大于3。当高。当高宽比超比超过本本规范附范附录C所所给限限值(2或或2.5)时,应在支架的四周和内部与建筑在支架的四周和内部与建筑结构构刚性性连接,接,连墙件水平件水平间距距应为6m9m,竖向向间距距应为2m3m;自;自顶层水平杆中心水平杆中心线至至顶撑撑顶面的立杆段面的立杆段长度度a不不应超超过0.5m。2、满堂脚手架和堂脚手架和满堂支撑架的堂支撑架的结构性能构性能支撑体系支撑体系设置完善的置完善的满堂脚手架或堂脚手架或满堂支撑堂支撑架,在极限荷架,在极限荷载作用下的可能破坏形式作用下的可能破坏形式为:以水平剪刀撑以水平剪刀撑设置置层为反弯点的沿反弯点的沿较弱方向弱方向的架体大波整体失的架体大波整体失稳。架体架体较大步距大步距间立杆段的局部弯曲失立杆段的局部弯曲失稳通常情况下,架体的极限承通常情况下,架体的极限承载力由架体大波力由架体大波整体失整体失稳时的承的承载力力值确定。当架体的步距确定。当架体的步距过大大时,立杆段的,立杆段的稳定承定承载力可能低于整体力可能低于整体失失稳时的承的承载力。力。满堂脚手架和堂脚手架和满堂支堂支撑架的破坏形式和脚撑架的破坏形式和脚手架手架结构很相似,都构很相似,都是以某一水平是以某一水平刚度度较大的支撑大的支撑层做做为反弯反弯点,点,发生生结构的大波构的大波失失稳。因此,在。因此,在计算算方法上可以方法上可以归为同一同一类。满堂脚手架和堂脚手架和满堂支撑架堂支撑架结构的破坏特点构的破坏特点显示,剪刀撑体系及其布置决定了其示,剪刀撑体系及其布置决定了其对架体大架体大波失波失稳的的约束作用,从而将很大程度上影响束作用,从而将很大程度上影响到架体的极限承到架体的极限承载力。分析表明:影响架体力。分析表明:影响架体承承载力的主要因素有:力的主要因素有:立杆的立杆的纵、横向、横向间距(立杆的横截面面距(立杆的横截面面积所支撑架体的面所支撑架体的面积)竖向剪刀撑和水平剪刀撑的布置方式和数量向剪刀撑和水平剪刀撑的布置方式和数量纵、横向水平杆的步距、横向水平杆的步距架体上活荷架体上活荷载的加的加载方式。方式。3、满堂脚手架和堂脚手架和满堂支撑架立杆堂支撑架立杆稳定性定性的的计算部位:算部位:当当满堂脚手架采用相同的步距、立杆堂脚手架采用相同的步距、立杆纵距、距、立杆横距立杆横距时,应计算底算底层立杆段;立杆段;当架体的步距、立杆当架体的步距、立杆纵距、立杆横距有距、立杆横距有变化化时,除,除计算底算底层立杆段外,立杆段外,还必必须对出出现最最大步距、最大立杆大步距、最大立杆纵距、立杆横距等部位的距、立杆横距等部位的立杆段立杆段进行行验算;算;当架体上有集中荷当架体上有集中荷载作用作用时,尚,尚应计算集中算集中荷荷载作用范作用范围内受力最大的立杆段;内受力最大的立杆段;满堂支撑架尚堂支撑架尚应计算算顶层立杆段。立杆段。4、满堂脚手架和堂脚手架和满堂支撑架的堂支撑架的计算方法算方法和和计算公式算公式满堂脚手架和堂脚手架和满堂支撑架的堂支撑架的设计承承载力确定力确定方法和双排脚手架完全相同。方法和双排脚手架完全相同。满堂脚手架和堂脚手架和满堂支撑架的堂支撑架的计算方法和算方法和计算算公式上也和双排脚手架完全一致。立杆公式上也和双排脚手架完全一致。立杆 稳定性的定性的计算公式:算公式: ;式中:;式中: 由考由考虑架体整体架体整体稳定因素的定因素的换算算长细比比0查表或由公式:表或由公式: 确定;确定; , l0=k h 或或 l0= k (h+2a)(用于(用于满堂支撑架堂支撑架顶部立杆段)。其中:部立杆段)。其中:h立杆步距,立杆步距,k计算算长度度附加系数,附加系数,满满堂脚手架和堂脚手架和满满堂支撑架考堂支撑架考虑虑整体整体稳稳定因素的定因素的计计算算长长度系数,由度系数,由规规范范查查得,得,a 立杆立杆自自顶层水平杆中心水平杆中心线至至顶撑撑顶面的面的长度,其度,其值应不不大于大于0.5m,当,当0.2ma0.5m时,承,承载力按力按线性性插入确定,并取其插入确定,并取其较大大值。 根据以上公式,可以根据以上公式,可以验算算计算部位立杆的算部位立杆的稳定性。定性。 所不同的是所不同的是满堂脚手架和堂脚手架和满堂支撑架在堂支撑架在计算算立杆立杆轴力力时考考虑的施工荷的施工荷载相相对复复杂,应根据根据实际情况确定;情况确定;结构体系在布置上和脚手架构体系在布置上和脚手架结构不同,构不同,应根据不同根据不同结构布置构布置查得相得相应的立杆的立杆计算算长度系数度系数和和计算算长度附加系数度附加系数k。目前目前对高大高大满堂脚手架和堂脚手架和满堂支撑架的研究尚少,堂支撑架的研究尚少,对结构特性特构特性特别是剪刀撑的数量及布置方式是剪刀撑的数量及布置方式对结构承构承载力的影响力的影响认识不足,不足,规范尚不能很好地范尚不能很好地总结归纳出出不同架体立杆考不同架体立杆考虑整体整体稳定因素的定因素的计算算长度系数的度系数的变化化规律。律。规范中架体的可范中架体的可计算范算范围:满堂脚手架:立杆堂脚手架:立杆间距距0.91.3m,架体高,架体高宽比比2.0,结构跨数不少于构跨数不少于45跨。跨。满堂支撑架:立杆堂支撑架:立杆间距距0.41.2m,架体高,架体高宽比比2.02.5,结构跨数不少于构跨数不少于48跨。跨。此范此范围基本涵盖了基本涵盖了结构施工的常用范构施工的常用范围。如所使用架。如所使用架体不体不满足以上条件,足以上条件,应采取加大架体范采取加大架体范围或或设置与建置与建筑筑结构构刚性性连接的方法。接的方法。满堂脚手架尚堂脚手架尚应计算支撑工作平台的算支撑工作平台的纵、横向水平杆、横向水平杆的抗弯以及水平杆与立杆的抗弯以及水平杆与立杆间连接扣件的抗滑移能力。接扣件的抗滑移能力。5、满堂脚手架和堂脚手架和满堂支撑架的堂支撑架的设计荷荷载满堂脚手架和堂脚手架和满堂支撑架立杆所受堂支撑架立杆所受轴力力应根据根据实际情况确定。情况确定。规范中范中给出了常用出了常用满堂脚手架和堂脚手架和满堂支撑架立杆承堂支撑架立杆承受的每米受的每米结构自重构自重标准准值,供施工,供施工查询。支撑架上。支撑架上工作平台重量工作平台重量应按照按照实际构造构造计算,算,规范中范中给出了出了常用情况的参考常用情况的参考值。用于用于轻型型钢结构及空构及空间网格网格结构施工的构施工的满堂脚手架堂脚手架的均布荷的均布荷载最低最低值为2.0 kN/m2,用于普通,用于普通钢结构施构施工的工的满堂脚手架的均布荷堂脚手架的均布荷载最低最低值为3.0 kN/m2。规范范规定了定了满堂脚手架上的施工均布荷堂脚手架上的施工均布荷载的最低的最低值。当架体用于混凝土当架体用于混凝土结构施工构施工时,作,作业层上的荷上的荷载标准准值和建筑施工模板安全技和建筑施工模板安全技术规范范JGJ162的的规定一致。定一致。6、满堂脚手架和堂脚手架和满堂支撑架的构造堂支撑架的构造规范中范中给出了常用出了常用满堂脚手架和堂脚手架和满堂支撑架的最大堂支撑架的最大搭搭设高度。高度。限制条件:限制条件: 1)最少跨数)最少跨数应符合本符合本规范附范附录c的的规定定 2)脚手板自重)脚手板自重标准准值取取0.35 kN/m2 3)地面粗糙度)地面粗糙度为B类,基本,基本风压0=0.35kN/m2 4)立杆)立杆间距不小于距不小于1.2m1.2m,施工荷,施工荷载标准准值不不小于小于3kN/m2时,立杆上,立杆上应增增设防滑扣件,防滑扣件防滑扣件,防滑扣件应安装牢固,且安装牢固,且顶紧立杆与水平杆立杆与水平杆连接的扣件接的扣件序号序号步距步距(m m)立杆间距立杆间距(m)支架最大支架最大高宽比高宽比下列施工荷载时最大下列施工荷载时最大允许高度(允许高度(m)2 kN/m23 kN/m211.71.81.21.221.22 21792 21.01.001.02 230243 30.90.990.92 236364 41.51.31.331.32 21895 51.21.221.22 2231661.01.001.02 2363170.90.990.92 2363681.21.31.331.32 2201391.21.221.22 22419101.01.001.02 23632110.90.990.92 23636120.91.01.001.02 23633130.90.990.92 23636常用敞开式常用敞开式满堂脚手架堂脚手架结构的构的设计尺寸尺寸 满堂脚手架的搭堂脚手架的搭设高度不宜超高度不宜超过36m;满堂脚手架堂脚手架的高的高宽比不宜大于比不宜大于3;施工;施工层不得超不得超过1层。当高当高宽比大于比大于2时,应在架体的四周和内部水平在架体的四周和内部水平间隔隔6m9m,竖向向间隔隔4m6m设置置连墙件与建筑件与建筑结构拉构拉结,当无法,当无法设置置连墙件件时,应采取采取设置置钢丝绳张拉固定等措施。拉固定等措施。当当满堂脚手架立杆堂脚手架立杆间距不大于距不大于1.5m1.5m,架体四,架体四周及中周及中间与建筑物与建筑物结构构进行行刚性性连接,并且接,并且刚性性连接点的水平接点的水平间距不大于距不大于4.5m,竖向向间距不大于距不大于3.6m时,可按双排脚手架的,可按双排脚手架的规定定进行行计算。算。满堂支撑架搭堂支撑架搭设高度不宜超高度不宜超过30m;满堂支撑架的高堂支撑架的高宽比不比不应大于大于3;立杆自;立杆自顶层水平杆中心水平杆中心线至托撑至托撑顶面的面的长度度a不不应超超过0.5m。当高当高宽比超比超过本本规范附范附录所所给限限值(大于(大于2或或2.5)时,应在在支架的四周和内部与建筑支架的四周和内部与建筑结构构刚性性连接,接,连墙件水平件水平间距距应为6m9m,竖向向间距距应为2m3m。当当满堂支撑架小于堂支撑架小于4跨跨时,宜,宜设置置连墙件将架体与建筑件将架体与建筑结构构刚性性连接。当架体未接。当架体未设置置连墙件与建筑件与建筑结构构刚性性连接,立杆接,立杆计算算长度系数度系数按本按本规范附范附录C采用采用时,应符合下列符合下列规定:定: 1)支撑架高度不应超过一个建筑楼层高度,且不应超过5.2m; 2)架体上永久荷载与可变荷载(不含风荷载)总和标准值不应大于7.5kN/m2; 3)架体上永久荷载与可变荷载(不含风荷载)总和的均布线荷载标准值不应大于7kN/m。 满堂脚手架和堂脚手架和满堂支撑架的搭堂支撑架的搭设构造构造规定和定和单、双排脚手架相同。双排脚手架相同。立杆接立杆接长接接头必必须采用采用对接扣件接扣件连接。接。水平杆水平杆长度不宜小于度不宜小于3跨。杆件的接跨。杆件的接头布置布置规定和定和单、双排脚手架相同。、双排脚手架相同。剪刀撑剪刀撑应用旋用旋转扣件固定在与之相交的水平杆或立扣件固定在与之相交的水平杆或立杆上,旋杆上,旋转扣件中心扣件中心线至主至主节点的距离不宜大于点的距离不宜大于150mm。竖向剪刀撑斜杆与地面的向剪刀撑斜杆与地面的倾角角应为4560,水平剪刀撑与支架,水平剪刀撑与支架纵(或横)向水平杆的(或横)向水平杆的夹角角应为4560,剪刀撑的固定与接,剪刀撑的固定与接长的的规定和定和单、双排脚手架相同。双排脚手架相同。 满堂支撑架堂支撑架顶部可部可调托撑的螺杆外径不得小于托撑的螺杆外径不得小于36mm,直径与螺距,直径与螺距应符合梯型螺符合梯型螺纹的的规定;支托板厚不定;支托板厚不应小于小于5,螺杆与支托板,螺杆与支托板应焊牢,牢,焊缝高度不得小于高度不得小于6;螺杆与螺母旋;螺杆与螺母旋合合长度不得少于度不得少于5扣,螺母厚度不得小于扣,螺母厚度不得小于30mm。可。可调托撑的抗托撑的抗压承承载力力设计值不不应小小于于40 kN。满堂支撑架的可堂支撑架的可调底座、可底座、可调托撑托撑螺杆伸出螺杆伸出长度不宜超度不宜超过300mm,插入立杆内,插入立杆内的的长度不得小于度不得小于150mm。7、满堂脚手架和堂脚手架和满堂支撑架使用中堂支撑架使用中应注注意的意的问题当架体平台上的施工荷当架体平台上的施工荷载集中于一集中于一侧,分布,分布很不均匀很不均匀时,架体的承,架体的承载力下降力下降较大。大。当架体高度不大,施工荷当架体高度不大,施工荷载很大很大时,底部立,底部立杆可能受偏心力作用,影响承杆可能受偏心力作用,影响承载力。力。六、六、规范中的范中的强制性条文制性条文可可调托撑抗托撑抗压承承载力力设计值不不应小于小于40 kN,支托板厚不,支托板厚不应小于小于5。主主节点点处必必须设置一根横向水平杆,用直置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且角扣件扣接且严禁拆除。禁拆除。脚手架立杆基脚手架立杆基础不在同一高度上不在同一高度上时,必,必须将高将高处的的纵向向扫地杆向低地杆向低处延延长两跨与立两跨与立杆固定,高低差不杆固定,高低差不应大于大于1m。靠。靠边坡上方坡上方的立杆的立杆轴线到到边坡的距离不坡的距离不应小于小于500mm(图)。)。图6.3.3 纵、横向、横向扫地杆构造地杆构造1横向横向扫地杆;地杆;2纵向向扫地杆地杆n 单排、双排与排、双排与满堂脚手架立杆接堂脚手架立杆接长除除顶层顶步外,其余各步外,其余各层各步接各步接头必必须采用采用对接扣件接扣件连接。接。n开口型脚手架的两端必开口型脚手架的两端必须设置置连墙件,件,连墙件的垂直件的垂直间距不距不应大于建筑物的大于建筑物的层高,并高,并且不且不应大于大于4m。n高度在高度在24m及以上的双排脚手架及以上的双排脚手架应在外在外侧全全立面立面连续设置剪刀撑;高度在置剪刀撑;高度在24m以下的以下的单、双排脚手架,均必、双排脚手架,均必须在外在外侧两端、两端、转角及中角及中间间隔不超隔不超过15m的立面上,各的立面上,各设置一道剪刀撑,并置一道剪刀撑,并应由底至由底至顶连续设置置(图)。)。图 高度24m以下剪刀撑布置n开口型双排脚手架的两端均必开口型双排脚手架的两端均必须设置横向置横向斜撑。斜撑。n单、双排脚手架拆除作、双排脚手架拆除作业必必须由上而下逐由上而下逐层进行,行,严禁上下同禁上下同时作作业;连墙件必件必须随脚手架随脚手架逐逐层拆除,拆除,严禁先将禁先将连墙件整件整层或数或数层拆除后拆除后再拆脚手架;分段拆除高差大于两步再拆脚手架;分段拆除高差大于两步时,应增增设连墙件加固。件加固。n卸料卸料时各构配件各构配件严禁抛禁抛掷至地面;至地面;n扣件扣件进入施工入施工现场应检查产品合格品合格证,并,并应进行抽行抽样复复试,技,技术性能性能应符合符合现行国家行国家标准准钢管脚手架扣件管脚手架扣件GB 15831的的规定。扣件定。扣件在使用前在使用前应逐个挑逐个挑选,有裂,有裂缝、变形、螺栓出形、螺栓出现滑滑丝的的严禁使用。禁使用。 扣件式扣件式钢管脚手架安装与拆除人管脚手架安装与拆除人员必必须是是经考核合格的考核合格的专业架子工。架子工架子工。架子工应持持证上上岗。钢管上管上严禁打孔。禁打孔。作作业层上的施工荷上的施工荷载应符合符合设计要求,不得超要求,不得超载。不得将模。不得将模板支架、板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂送混凝土和砂浆的的输送管等固定在架体送管等固定在架体上;上;严禁禁悬挂起重挂起重设备,严禁拆除或移禁拆除或移动架体上安全防架体上安全防护设施。施。满堂支撑架堂支撑架顶部的部的实际荷荷载不得超不得超过设计规定。定。在脚手架使用期在脚手架使用期间,严禁拆除下列杆件:禁拆除下列杆件: 1 主主节点点处的的纵、横向水平杆,、横向水平杆,纵、横向、横向扫地杆;地杆; 2 连墙件。件。当在脚手架使用当在脚手架使用过程中开挖脚手架基程中开挖脚手架基础下的下的设备基基础或管沟或管沟时,必,必须对脚手架采取加固措施。脚手架采取加固措施。其它修改的内容其它修改的内容当当为回填土地基回填土地基时,应对地地质勘察勘察报告提供的回填土告提供的回填土地基承地基承载力特征力特征值乘以折减系数乘以折减系数0.4 ; 每根立杆底部宜每根立杆底部宜设置底座或置底座或垫板。(原来是板。(原来是应) (考考虑当脚手架搭当脚手架搭设在永久性建筑在永久性建筑结构混凝土基面构混凝土基面时,立杆下底座或立杆下底座或垫板可板可 根据情况不根据情况不设置。置。 ) 单、双排脚手架底、双排脚手架底层步距均不步距均不应大于大于2m。 立杆立杆垫板或底座底面板或底座底面标高宜高于自然地坪高宜高于自然地坪50mm100mm。 垫板板应采用采用长度不少于度不少于2跨、厚度不小于跨、厚度不小于50mm、宽度不小度不小200的木的木垫板板 脚手板脚手板应铺满、铺稳,离,离墙面的距离不面的距离不应大于大于150mm;(原来是;(原来是120-150mm) 每搭每搭设完完6m8m高度后高度后 应检查(原来是(原来是10-13m)钢管外表面管外表面锈蚀深度深度 由原来的由原来的0.5改改为0.18mm七、七、设计计算算脚手架的承脚手架的承载能力能力应按概率极限状按概率极限状态设计法的要求,法的要求,采用分采用分项系数系数设计表达式表达式进行行设计。可只。可只进行下列行下列设计计算:算:1、纵向、横向水平杆等受弯构件的向、横向水平杆等受弯构件的强度和度和连接扣件接扣件的抗滑承的抗滑承载力力计算;算;2、立杆的、立杆的稳定性定性计算;算;3、连墙件的件的强度、度、稳定性和定性和连接接强度的度的计算:算:4、立杆地基承、立杆地基承载力力计算。算。计算构件的算构件的强度、度、稳定性与定性与连接接强度度时,应采用荷采用荷载效效应基本基本组合的合的设计值。永久荷。永久荷载分分项系数系数应取取1.2,可可变荷荷载分分项系数系数应取取1.4。脚手架中的受弯构件,尚脚手架中的受弯构件,尚应根据正常使用极限状根据正常使用极限状态的的要求要求验算算变形。形。验算构件算构件变形形时,应采用荷采用荷载效效应的的标准准组合的合的设计值,各各类荷荷载分分项系数均系数均应取取1.0。1 作作业层上非主上非主节点点处的横向水平杆,宜根据支承脚的横向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等手板的需要等间距距设置,最大置,最大间距不距不应大于大于纵距的距的1/2;2 当使用冲当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时,双排脚手架的横向水平杆两端均双排脚手架的横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在采用直角扣件固定在纵向水平杆上;向水平杆上;单排脚手架的横向水平杆的一端排脚手架的横向水平杆的一端应用直用直角扣件固定在角扣件固定在纵向水平杆上,另一端向水平杆上,另一端应插入插入墙内,插入内,插入长度不度不应小于小于180mm; 3 当使用竹笆脚手板当使用竹笆脚手板时,双排脚手架的横向水平杆的,双排脚手架的横向水平杆的两端,两端,应用直角扣件固定在立杆上;用直角扣件固定在立杆上;单排脚手架的横向排脚手架的横向水平杆的一端,水平杆的一端,应用直角扣件固定在立杆上,另一端插用直角扣件固定在立杆上,另一端插入入墙内,插入内,插入长度不度不应小于小于180mm。 主主节点点处必必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且接且严禁拆除。(去掉了内排架离禁拆除。(去掉了内排架离墙距离的要求)距离的要求)横向水平杆的构造横向水平杆的构造应符合下列符合下列规定定:小横杆小横杆计算算以以48483.53.5为例,排距例,排距1.051.05,纵距距1.21.2,地面,地面到女儿到女儿墙高度高度49m49m,步距,步距1.5m1.5m作作业层间距不距不应大于大于纵距距1/21/2; 小横杆按照小横杆按照简支梁支梁进行行强度和度和挠度度计算,小横算,小横杆在大横杆的上面杆在大横杆的上面计算算简图如下所示如下所示: 小横杆荷小横杆荷载计算算恒荷恒荷载计算:算:小横杆的自重小横杆的自重标准准值:P1=0.038kN/m P1=0.038kN/m 脚手板的荷脚手板的荷载标准准值: P2=0.3501.200/3=0.140kN/mP2=0.3501.200/3=0.140kN/m活荷活荷载计算:算:活荷活荷载标准准值:Q=3.0001.200/3=1.200kN/m小横杆荷小横杆荷载设计值及力学模型及力学模型荷荷载的的设计值: q=1.20.038+1.20.140+1.41.200=1.894q=1.20.038+1.20.140+1.41.200=1.894kN/m kN/m 力学模型:力学模型:小横杆力学模型小横杆力学模型说明明为什么不什么不计算算钢管的抗剪管的抗剪强度度 纵向水平杆的构造向水平杆的构造应符合下列符合下列规定:定:1 纵向水平杆向水平杆应设置在立杆内置在立杆内侧,单根杆根杆长度不度不应小于小于3跨;跨; 2 纵向水平杆接向水平杆接长应采用采用对接扣件接扣件连接或搭接,并接或搭接,并应符合下列符合下列规定:定:1)两根相)两根相邻纵向水平杆的接向水平杆的接头不不应设置在同步或同跨内;不同步或不同置在同步或同跨内;不同步或不同跨两个相跨两个相邻接接头在水平方向在水平方向错开的距离不开的距离不应小于小于500mm;各接;各接头中心至最近中心至最近主主节点的距离不点的距离不应大于大于纵距的距的1/3 荷荷载值计算:算: 小横杆的自重小横杆的自重标准准值P1=0.0381.050=0.040kN P1=0.0381.050=0.040kN 脚手板的荷脚手板的荷载标准准值P2=0.3501.0501.200/3=0.147kNP2=0.3501.0501.200/3=0.147kN活荷活荷载标准准值Q=3.0001.0501.200/3=1.260kN Q=3.0001.0501.200/3=1.260kN 大横杆荷大横杆荷载的的设计值: P=(1.20.040+1.20.147+1.41.260)/2=0.994kNP=(1.20.040+1.20.147+1.41.260)/2=0.994kN 大横杆大横杆计算算简图大横杆抗弯大横杆抗弯强度度计算:算:均布荷均布荷载最大弯矩最大弯矩计算公式:算公式:集中荷集中荷载最大弯矩最大弯矩计算公式算公式: : M=0.08(1.20.038)1.2002+0.2670.9941.2M=0.08(1.20.038)1.2002+0.2670.9941.200=0.324kN.m00=0.324kN.m;=0.324106/5080.0=63.762N/mm2=0.324106/5080.0=63.762N/mm2;大横杆的大横杆的计算算强度小于度小于205.0N/mm2,205.0N/mm2,满足要求足要求! ! 大横杆大横杆挠度度计算:算:最大最大挠度考度考虑为大横杆自重均布荷大横杆自重均布荷载与集中荷与集中荷载的的计算算值最不利分配的最不利分配的挠度和;度和;均布荷均布荷载最大最大挠度度计算公式算公式: :大横杆均布荷大横杆均布荷载的最大的最大挠度:度: 集中荷集中荷载最大最大挠度度计算公式算公式: : 集中荷集中荷载标准准值P=0.040+0.147+1.260=1.447kNP=0.040+0.147+1.260=1.447kN;集中荷集中荷载标准准值最不利分配引起的最大最不利分配引起的最大挠度度 :最大最大挠度和:度和:V=V1+V2=1.897mmV=V1+V2=1.897mm;大横杆的最大大横杆的最大挠度小于度小于1200.0/1501200.0/150与与10mm,10mm,满足要求足要求! !大横杆的荷大横杆的荷载组合合扣件抗滑移的扣件抗滑移的计算算 扣件的抗滑承扣件的抗滑承载力按照下式力按照下式计算算 ( (规范范5.2.5): 5.2.5): R Rc R Rc 其中其中 Rc Rc扣件抗滑承扣件抗滑承载力力设计值, ,取取8.0kN8.0kN; R R纵向或横向水平杆向或横向水平杆传给立杆的立杆的竖向作向作 用力用力设计值;注:当直角扣件的注:当直角扣件的拧紧力矩达力矩达40-65N.m40-65N.m时, ,试验表明表明: :单扣件在扣件在12kN12kN的荷的荷载下会滑下会滑动, ,其抗滑承其抗滑承载力可取力可取8.0kN8.0kN;双扣件在;双扣件在20kN20kN的荷的荷载下会滑下会滑动, ,其其抗滑承抗滑承载力可取力可取12.0kN12.0kN。 荷荷载设计值计算:算:横杆的自重横杆的自重标准准值:P1=0.0381.200=0.046kN P1=0.0381.200=0.046kN 脚手板的荷脚手板的荷载标准准值: P2=0.3501.0501.200/2=0.220kN P2=0.3501.0501.200/2=0.220kN 活荷活荷载标准准值: Q=3.0001.0501.200/2=1.890kN Q=3.0001.0501.200/2=1.890kN 荷荷载的的设计值: R=1.20.046+1.20.220+1.41.890=2.966kN R=1.20.046+1.20.220+1.41.890=2.966kN 单扣件抗滑承扣件抗滑承载力的力的设计计算算满足要求足要求! ! 值的的说明明计算算长度系数度系数值是反映脚手架各杆件是反映脚手架各杆件对立杆的立杆的约束作用。本束作用。本规范范规定的定的值,采,采用了中国建筑科学研究院建筑机械化研究用了中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院分院19641964年年19651965年和年和19861986年年19881988年、哈年、哈尔滨工工业大学土木工程学院于大学土木工程学院于19881988年年19891989年分年分别进行原型脚手架整体行原型脚手架整体稳定性定性试验所所取得的科研成果,其取得的科研成果,其值在在1.52.01.52.0之之间。它它综合了影响脚手架整体失合了影响脚手架整体失稳的各种因素,的各种因素,当然也包含了立杆偏心受荷(初偏心当然也包含了立杆偏心受荷(初偏心e=53mme=53mm)的)的实际工况。工况。这表明按表明按轴心受心受压计算是可靠的、算是可靠的、简便的。便的。规范列出了下表以范列出了下表以供供设计者。者。在一般情况下,此偏心在一般情况下,此偏心产生的生的附加弯曲附加弯曲应力不大,力不大,为了了简化化计算,予以忽略。国外同算,予以忽略。国外同类标准准(如英、日、法等国如英、日、法等国)对此此项偏心的影响也做了相同偏心的影响也做了相同处理。理。 立杆立杆稳定性定性考虑到扣件式钢管脚手架是受人为操作因素影响很大的一种临时结构,设计计算一般由施工现场工程技术人员进行,故所给脚手架整体稳定性的计算方法力求简单、正确、可靠。应该指出,第5.2.6条规定的立杆稳定性计算公式,虽然在表达形式上是对单根立杆的稳定计算,但实质上是对脚手架结构的整体稳定计算。因为公式5.2.8中的值是根据脚手架的整体稳定试验结果确定的 连墙件件脚手架的脚手架的连墙件的件的计算是必不可少的,我算是必不可少的,我们经常采用的形式有:常采用的形式有:扣件式扣件式连接、接、焊接,螺栓接,螺栓连接等,但涉及到施工的方便及材料的接等,但涉及到施工的方便及材料的普遍性,我普遍性,我们最常用的扣件式最常用的扣件式连接方式,接方式,这里我里我们要注意两个要注意两个问题。1 限制限制连墙件偏离主件偏离主节点的最大距离点的最大距离300mm,是参考英国,是参考英国标准的准的规定。只有定。只有连墙件在主件在主节点附近方能有效地阻止脚手架点附近方能有效地阻止脚手架发生横向生横向弯曲失弯曲失稳或或倾覆,若覆,若远离主离主节点点设置置连墙件,因立杆的抗弯件,因立杆的抗弯刚度度较差,将会由于立杆差,将会由于立杆产生局部弯曲,减弱甚至起不到生局部弯曲,减弱甚至起不到约束脚手架束脚手架横向横向变形的作用。形的作用。调研中研中发现,许多多连墙件件设置在立杆步距的置在立杆步距的12附近,附近,这对脚手架脚手架稳定是极定是极为不利的。必不利的。必须予以予以纠正。正。2 由于第一步立柱所承受的由于第一步立柱所承受的轴向力最大,是保向力最大,是保证脚手架脚手架稳定性的定性的控制杆件。在控制杆件。在该处设连墙件,也就是增件,也就是增设了一个支座,了一个支座,这是从构是从构造上保造上保证脚手架立杆局部脚手架立杆局部稳定性的重要措施之一。定性的重要措施之一。问题的引申,我在主的引申,我在主节点点设置了置了连墙件后就要注意与主体件后就要注意与主体结构构连接的部位也要接的部位也要设置在受力点置在受力点较好的部位。好的部位。连墙件的件的计算算地基承地基承载力力计算算立杆基立杆基础底面的平均底面的平均压力力应满足下式的要求:足下式的要求:Pk = fg式中:式中:Pk 立杆基立杆基础底面底面处的平均的平均压力力标准准值(kPa);); Nk 上部上部结构构传至立杆基至立杆基础顶面的面的轴向力向力标准准值(kN);); A基基础底面面底面面积(m2);); fg地基承地基承载力特征力特征值(kPa),),应按本按本规范第范第5.5.2条条规定采用。定采用。 地基承地基承载力特征力特征值的取的取值应符合下列符合下列规定:定:1 当当为天然地基天然地基时,应按地按地质勘察勘察报告告选用;当用;当为回填土地基回填土地基时,应对地地质勘察勘察报告提供的回填土地基承告提供的回填土地基承载力特征力特征值乘以折减系数乘以折减系数0.4 ;(脚手架系(脚手架系临时结构,故本条只构,故本条只规定定对立杆立杆进行地基承行地基承载力力计算,算,不必不必进行地基行地基变形形验算。考算。考虑到地基不均匀沉降将危及脚手架安到地基不均匀沉降将危及脚手架安全,因此,在第全,因此,在第8.2.3条中条中规定了定了对脚手架沉降脚手架沉降进行行经常常检测。)。)2 由由载荷荷试验或工程或工程经验确定。确定。 脚手架系脚手架系临时结构,故本条只构,故本条只规定定对立杆立杆进行地基承行地基承载力力计算,不必算,不必进行地基行地基变形形验算。算。 考考虑到地基不均匀沉降将危及脚手架安全,因此,到地基不均匀沉降将危及脚手架安全,因此,规定了定了对脚手架沉降脚手架沉降进行行经常常检测。由于立杆基由于立杆基础(底座、底座、垫板板)通常置于地表面,地基承通常置于地表面,地基承载力容易受外界因素的影响而下降,故立杆的地基力容易受外界因素的影响而下降,故立杆的地基计算算应与与永久建筑的地基永久建筑的地基计算有所不同。算有所不同。为此,此,对立杆地基立杆地基计算作算作了一些特殊的了一些特殊的规定,即采用定,即采用调整系数整系数对地基承地基承载力予以折力予以折减,以保减,以保证脚手架安全。脚手架安全。 有条件可由有条件可由载荷荷试验确定地基承确定地基承载力,也可根据勘察力,也可根据勘察报告及工程告及工程实践践经验确定。确定。
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