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脚手架安装与拆除
2022-05-24 | 阅:  转:  |  分享 
  
脚手架安全专项方案

第一章总则

一、编制依据

(1)招标文件及施工合同;

(2)脚手架朽的安全网和丙纶网。密目安全网只准做立网使用。

(9)所有杆件与扣件,在拆除时应分离,不允许杆件附着扣件输送地面。



第三章脚手架计算书

普通悬挑架

一、参数信息:

1)脚手架参数

双排脚手架搭设高度为15.0米,立杆采用单立杆;搭设尺寸为:立杆的纵距为1.50米,立杆的横距为1.00米,立杆的步距为1.80米;

内排架距离墙长度为0.30米;大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为2根;脚手架沿墙纵向长度为120米;采用的钢管类型为Φ48×3.2;横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数0.80;连墙件布置取两步三跨,竖向间距3.60米,水平间距4.50米,采用扣件连接;连墙件连接方式为双扣件连接

(2)活荷载参数

施工均布荷载标准值(kN/m):2.000;脚手架用途:装修脚手架;同时施工层数:2层

(3)风荷载参数

本工程地处市,查荷载规范基本风压为0.600,风荷载高度变化系数μz为0.740,风荷载体型系数μs为0.649;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荷载标准值(kN/m):0.1248;脚手板自重标准值(kN/m):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150;安全设施与安全网自重标准值(kN/m):0.005;脚手板铺设层数:5层;脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板

(5)水平悬挑支撑梁

悬挑水平钢梁采用16a号槽钢,其中建筑物外悬挑段长度1.50米,建筑物内锚固段长度2.00米。与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00;

楼板混凝土标号:C25

(6)拉绳与支杆参数

支撑数量为:1;钢丝绳安全系数为:6.000;钢丝绳与墙距离为(m):1.200;悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物1.20m。

二、大横杆的计算

按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定,大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。

1均布荷载值计算

大横杆的自重标准值:P1=0.035kN/m;

脚手板的自重标准值:P2=0.300×1.000/(2+1)=0.100kN/m;

活荷载标准值:Q=2.000×1.000/(2+1)=0.667kN/m;

静荷载的设计值:q1=1.2×0.035+1.2×0.100=0.162kN/m;

活荷载的设计值:q2=1.4×0.667=0.933kN/m;

2强度验算

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=0.08×0.162×1.500+0.10×0.933×1.500=0.239kN.m;

支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为M2max=-0.10×0.162×1.500-0.117×0.933×1.500=-0.282kN.m;

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:

σ=Max(0.239×10,0.282×10)/4730.0=59.619N/mm;

大横杆的最大弯曲应力为σ=59.619N/mm小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm,满足要求!

3挠度验算:

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。计算公式如下:

静荷载标准值:q1=P1+P2=0.035+0.100=0.135kN/m;

活荷载标准值:q2=Q=0.667kN/m;

最大挠度计算值为:

V=0.677×0.135×1500.0/(100×2.06×10×113600.0)+0.990×0.667×1500.0/(100×2.06×10×113600.0)=1.626mm;

大横杆的最大挠度1.626mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0/150mm与10mm,满足要求!

三、小横杆的计算

根据JGJ130-2001第5.2.4条规定,小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。

1荷载值计算

大横杆的自重标准值:p1=0.035×1.500=0.053kN;

脚手板的自重标准值:P2=0.300×1.000×1.500/(2+1)=0.150kN;

活荷载标准值:Q=2.000×1.000×1.500/(2+1)=1.000kN;

集中荷载的设计值:P=1.2×(0.053+0.150)+1.4×1.000=1.644kN;

2强度验算

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=1.2×0.035×1.000/8=0.005kN.m;

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=1.644×1.000/3=0.548kN.m;

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.553kN.m;

最大应力计算值σ=M/W=0.553×10/4730.000=116.959N/mm;

小横杆的最大应力计算值σ=116.959N/mm小于小横杆的抗压强度设计值205.000N/mm,满足要求!

3挠度验算

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=5×0.035×1000.0/(384×2.060×10×113600.000)=0.020mm;

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.053+0.150+1.000=1.203kN;

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:

Vpmax=1203.100×1000.0×(3×1000.0-4×1000.0/9)/(72×2.060×10

×113600.0)=1.825mm;

最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.020+1.825=1.844mm;

小横杆的最大挠度和1.844mm小于小横杆的最大容许挠度1000.000/150=6.667与10mm,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

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN;

R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;

大横杆的自重标准值:P1=0.035×1.500×2/2=0.053kN;

小横杆的自重标准值:P2=0.035×1.000=0.035kN;

脚手板的自重标准值:P3=0.300×1.000×1.500/2=0.225kN;

活荷载标准值:Q=2.000×1.000×1.500/2=1.500kN;

荷载的设计值:R=1.2×(0.035+0.225)+1.4×1.500=2.412kN;

R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载的计算

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:

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+1.50×2)×0.035/1.80]×15.00=3.200;

脚手板的自重标准值(kN/m);采用竹笆片脚手板,标准值为0.30

NG2=0.300×5×1.500×(1.000+0.3)/2=1.463kN;

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=0.150×5×1.500/2=0.563kN;

吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m);0.005

NG4=0.005×1.500×15.000=0.112kN;

经计算得到,静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.337kN;

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=2.000×1.000×1.500×2/2=3.000kN;

风荷载标准值按照以下公式计算

其中Wo--基本风压(kN/m),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:

Wo=0.600kN/m;

Uz--风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:

Uz=0.740;

Us--风荷载体型系数:取值为0.649;

经计算得到,风荷载标准值

Wk=0.7×0.600×0.740×0.649=0.202kN/m;

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=1.2×5.337+1.4×3.000=10.604kN;

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.337+0.85×1.4×3.000=9.974kN

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah/10=0.850×1.4×0.202×1.500×

1.800/10=0.117kN.m;六、立杆的稳定性计算

不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:

立杆的轴向压力设计值:N=10.604kN;

计算立杆的截面回转半径:i=1.59cm;

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:k=1.155;

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:μ=1.500;

计算长度,由公式lo=kμh确定:l0=3.119m;

长细比Lo/i=196.000;

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=0.188;

立杆净截面面积:A=4.50cm;

立杆净截面模量(抵抗矩):W=4.73cm;

钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205.000N/mm;

σ=10604.000/(0.188×450.000)=125.348N/mm;

立杆稳定性计算σ=125.348N/mm小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm,满足要求!

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值:N=9.974kN;

计算立杆的截面回转半径:i=1.59cm;

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:k=1.155;

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:μ=1.500;

计算长度,由公式l0=kuh确定:l0=3.119m;

长细比:L0/i=196.000;

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到:φ=0.188

立杆净截面面积:A=4.50cm;

立杆净截面模量(抵抗矩):W=4.73cm;

钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205.000N/mm;

σ=9974.400/(0.188×450.000)+116656.499/4730.000=142.564N/mm;

立杆稳定性计算σ=142.564N/mm小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm,满足要求!

七、连墙件的计算

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:

Nl=Nlw+N0

风荷载标准值Wk=0.202kN/m;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.200m;

按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN;

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:

Nlw=1.4×Wk×Aw=4.575kN;

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=9.575kN;

连墙件承载力设计值按下式计算:

Nf=φ·A·[f]

其中φ--轴心受压立杆的稳定系数;

由长细比l0/i=300.000/15.900的结果查表得到φ=0.949,l为内排架距离墙的长度;

又:A=4.50cm;[f]=205.00N/mm;

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.500×10×205.000×10=87.545kN;

Nl=9.575
连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=9.575小于双扣件的抗滑力16.0kN,满足要求!

八、悬挑梁的受力计算

悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。

悬臂部分受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。

本方案中,脚手架排距为1000mm,内排脚手架距离墙体300mm,支拉斜杆的支点距离墙体为1200mm,水平支撑梁的截面惯性矩I=866.20cm,截面抵抗矩W=108.30cm,截面积A=21.95cm。

受脚手架集中荷载N=1.2×5.337+1.4×3.000=10.604kN;

水平钢梁自重荷载q=1.2×21.950×0.0001×78.500=0.207kN/m;

悬挑脚手架示意图

悬挑脚手架计算简图

经过连续梁的计算得到

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

悬挑脚手架支撑梁变形图(kN)

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为

R[1]=13.782kN;

R[2]=8.274kN;

R[3]=-0.124kN。

最大弯矩Mmax=1.651kN.m;

最大应力σ=M/1.05W+N/A=1.651×10/(1.05×108300.0)+

0.000×10/2195.0=14.517N/mm;

水平支撑梁的最大应力计算值14.517N/mm小于水平支撑梁的抗压强度设计值215.000N/mm,满足要求!

九、悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用16a号槽钢,计算公式如下

其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:

φb=570×10.0×63.0×235/(1200.0×160.0×235.0)=1.87

由于φb大于0.6,查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb值为0.919。

经过计算得到最大应力σ=1.651×10/(0.919×108300.00)=16.582N/mm;

水平钢梁的稳定性计算σ=16.582小于[f]=215.000N/mm,满足要求!

十、拉绳的受力计算

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力RCi=RUisinθi

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为:

RU1=19.491kN;

十一、拉绳的强度计算

钢丝拉绳(支杆)的内力计算:

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算,为

RU=19.491kN

如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算:

其中[Fg]--钢丝绳的容许拉力(kN);

Fg--钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN),

计算中可以近似计算Fg=0.5d,d为钢丝绳直径(mm);

α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;

K--钢丝绳使用安全系数。

计算中[Fg]取19.491kN,α=0.820,K=6.000,得到:

经计算,钢丝绳最小直径必须大于17.000mm才能满足要求!

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为

N=RU=19.491kN

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为

其中[f]为拉环受力的单肢抗剪强度,取[f]=125N/mm;

所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(1949.111×4/3.142×125.000)=15.000mm;

脚手架

一、脚手架搭设安全要求

(1)脚手架负载不得超过270kg/m2,经验收合格挂牌后方可使用,使用中应经常检查与维护。负载超过270kg/m2,或形式特殊脚手架应进行设计。

(2)钢管立柱应设置金属底座,对地质松软基础应垫木板或设扫地杆。

(3)脚手架立杆应垂直,垂直偏斜不得超过高度的1/200,立杆间距不超过2米。

(4)脚手架两端、转角处及每隔6-7根立柱应设尖刀撑与支杆,高度在7米以上无法设支杆时,竖向每隔4米,横向每隔7米必须与建筑物连接牢固。

(5)脚手架外侧、斜道、平台设置1.05米防护栏。铺设竹排或木板时,两头必须绑扎牢固,严禁不绑扎就投入使用。

(6)在通道与扶梯处脚手架横杆应加高加固,不能阻碍通道。

(7)挑式脚手架一般横杆步距1.2米,并要加设斜撑,斜撑与垂直面夹角不大于30°。

(8)为了防止架子管受压弯曲扣件从管头滑落,各杆件相交伸出端头均大于10厘米。

(9)脚手架搭设地点如有电源线或电气设备时,必须符合安全距离规定,搭设与拆除时采取停送电措施。

(10)脚手架验收时,应对所有部件进行外观检查,并实行验收及挂牌使用制度。

(11)脚手架搭设前,必须对架子管、扣件、竹排、铁丝进行检查,架子管严重弯曲,扣件严重腐蚀、裂纹,竹排腐烂的必须报废,不得使用。

(12)禁止将脚手架直接搭靠在楼板的木楞上及未经计算过补加荷重的结构部分上,或将脚手架和脚手板固定在建筑不十分牢固的结构上(如栏杆、管子等)。

(13)脚手板和脚手架相互间应连接牢固。脚手板的两头均应放在横杆上,固定牢固。脚手板不准在跨度间有接头。

(14)脚手板和斜道板要满铺于架子的横杆上。在斜道两边、斜道拐弯处和脚手架工作面的外侧,应设1m高的栏杆,并在其下部加设18cm高的护板。

(15)脚手架应装有牢固的梯子,以便工作人员上下和运送材料。用起重装置起吊重物时,不准把起重装置和脚手架的结构相连接。

(16)搭设脚手架的工作领导人应对所搭的脚手架进行检验合格并出具书面证明后方准使用。检修工作负责人每日应检查所使用的脚手架和脚手板的状况,如有缺陷,须立即整修。

(17)严禁随手用木桶、木箱、砖及其他建筑材料搭临时铺板来代替正规脚手架。

(18)脚手架上禁止乱拉电线。必须安装临时照明线路时,木竹脚手架应加绝缘子,金属管脚手架应另设木横担。

(19)安装金属管脚手架,禁止使用弯曲、压扁或者有裂缝的管子,各个管子的接连部分要完整无损,以防倾倒或移动。

(20)金属管脚手架的立杆,必须垂直地稳放在垫板上,在安置垫板前要将地面夯实、整平。立杆应套上柱座,柱座系由支柱底板及焊接在底板上的管子制成。

(21)金属管脚手架的接头,应用特制的铰链相互搭接,这种铰链适用于直角,也适用于锐角和钝角(用于斜撑等)。连接各个构件间的铰链螺栓必须拧紧。

(22)脚手板必须固定在金属管脚手架的横梁上。

(23)当移动脚手架时,脚手架上所有工作人员必须下来,上面有人工作的脚手架禁止移动。

二、脚手架拆除安全要求

(1)拆除大面积脚手架应在拆除区设置警戒线,严禁无关人员进入。

(2)拆除脚手架应先定下拆除方法、顺序。当拆除某一部分应不使另一部分或其他结构产生倾倒。

(3)拆除脚手架严禁上下同时作业。拆除步骤是先搭后拆,后搭先拆的原则,从上到下进行拆除。

(4)拆除脚手架时,不得采用将脚手架整体推倒的方法。

(5)凡脚手架拆下材料都要用绳索绑住往下传递,绝不允许从高处往下扔。

(6)脚手架的栏杆与楼梯不应先行拆掉,而应与脚手架的拆除工作同时配合进行。

(7)在脚手架拆除区域内,禁止与该项工作无关的人员逗留。

(8)在电力线路附近拆除时,应停电进行,不能停电时,应采取防止触电措施。

第五章应急预案

一、危险源风险分析

根据本标段的施工实际特点,按照危险源辨识和重大危险源评价的方法,对脚手架施工进行安全生产风险分析得出,脚手架安装属于高空作业,必须坚持安全第一,确保安全生产无责任事故发生。

二、应急准备

(1)应急组织体系

项目部成立以项目经理王燎原为组长,胡海波为副组长的应急救援领导小组,成员由项目部其他领导以及办公室、安全部、工程部、设备物资部、财务部等部门和施工队应急组织机构的负责人组成。

(2)机构与职责

项目部安全事故应急救援指挥部由抢险、救护、疏导、保障、善后、调查组和现场应急组织机构组成,由分区经理王燎原担任应急救援指挥部的总指挥,项目副经理戴红星、刘长森、潘兆光担任副总指挥。项目部应急领导小组如下:

组长:

副组长:

组员:



脚手架安全专项方案







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