一、参数信息:1.脚手架参数底层采用落地式脚手架;从第2层4.50m~22.5m,22.5~顶采用两次悬挑型钢脚手架;女儿墙顶标高为38.70m,双排脚手架搭设高度分别为18m、17.2 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0.800米,横杆的步距为1.80 米;内排架距离墙距离为0.2米;大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 1 根;采用的钢管类型为Φ48×3.5;连墙件布置:竖向间距按层高 3.0米,水平间距按3跨4.50 米,采用扣件连接;连墙件连接方式为单扣件连接;吉工注:1、《扣规》规定,立杆顶端宜高出女儿墙1米,高出檐口上皮1.5米;2、《浙江省建筑施工现场安全质量标化管理实用手册》(以下简称《标化》)要求:悬挑架每段容许搭设高度小于18m;现在已形成了悬挑脚手架的标准做法,即:立杆横距0.8m立杆纵距1.5m内立杆与墙面的间距0.2m连墙,竖向每层、水平小于6m3、《扣规》6.2.1条,第2款第3项,当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时,纵向水平杆应作为横向水平杆的支座,用直角扣件固定在立杆上;当使用竹笆脚手板时,纵向水平杆应采用直角扣件固定在横向水平杆上,并应等间距设置,间距不应大于400mm;所以本案搭接在小横杆上的大横杆根数可以采用1 根,我以前用2根;现在工地也只用一根;4、有的考虑楼层周边梁支模而增大内立杆与墙的间距,常见的为0.45m左右,这种情况折模后要封闭内立杆与墙的间隙;5、“椒建规[2009]45号”,脚手架(一)严格执行钢管、扣件分色管理制度;(二)严禁不同受力性质的脚手架混搭;(三)脚手架搭投应及时跟上楼层施工进度。
(四)有地下室的建筑,考虑到地下室防水施工和土方回填,一层难以搭设脚手架的须规范设置临边防护。
从二层面开始必须搭设悬挑脚手架。
本案就是尊从上述第(四)条的做法;6、“台建规转[2003]17号” 按照省厅规定,严格界定钢管、扣件的使用范围。
对三类钢管、扣件全市实行统一颜色标识,具体颜色标识统一规定如下:铁锈红(防锈漆)或红、白相间色----用于最小壁厚在2.76~3.0mm的钢管。
该类钢管仅可作为非承重杆件和围护杆件;黄色或黄、白相间色----用于最小壁厚在3.0mm以上和重量在0.9kg(十字扣件)、1.2kg (转角扣件)、1.3kg(对接扣件)以上,但经检测力学性能达不到国家标准合格要求的钢管、扣件,该类钢管、扣件必须降级使用。
不得用于高层、大跨度、较大荷载的架体。
兰(绿)色或兰(绿)、白相间色----用于符合国家标准合格的钢管、扣件。
承重支撑架、高度在25m以上的落地脚手架和总高度在50m以上的高层外脚手架,必须使用该类钢管扣件。
7、落地第一步脚手架不挂安全网,但钢管一般用红、白相间色作警示;临边防护栏杆也用红、白相间色作警示;2.活荷载参数施工均布荷载标准值(kN/m2):2.000;脚手架用途:装饰用脚手架;同时施工层数:2 层;3.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):0.1248;脚手板自重标准值(kN/m2):0.150;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.110;安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:10 层;脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、冲压钢脚手板挡板;4.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度分别为:一般墙面1.15m、凸窗600处1.75、凸窗720处1.87、阳台处2.87,建筑物内锚固段长度1.800 米以上。
5.拉绳与支杆参数拉绳数量为:1;吉工注:1、在悬挑梁上表面距外端头100mm和900mm处焊上两根100mm长直径25的短钢筋以固定立杆;1、在悬挑梁下表面距外端头150mm处焊上200mm长直径25短钢筋以固定斜拉钢丝绳;3、悬挂钢丝绳的拉环预埋在梁板上表面,预埋钢筋拉环不得用钢丝索或螺纹钢预埋代替;4、悬挑梁型钢有的采用[16槽钢,其Y中和轴距腹板内边的距离9mm,翼缘厚度10mm;上翼缘承受集中力而变形……上翼缘应焊加劲肋;采用槽钢的计算和构造很多是不到位的。
二、大横杆的计算三、小横杆的计算四、扣件抗滑力的计算五、脚手架立杆荷载的计算六、立杆的稳定性计算吉工注:1、上列“二、三、四、五、六”参照落地式脚手架的计算;但风荷载高度变化系数的查表高度,应为悬挑支点向上第三步的顶点至地面的高度;本案取22.5+1.8×3=27.9m;(还要加±0.00与自然地面的高差);七、连墙件的计算:连墙件的轴向力设计值应按照《扣规》5.4.1、5.4.2、4.2.3式计算Nl = Nlw + N0Nlw = 1.4×Wk×A wWk=0.7μz•μs•ω0其中ω0 -- 基本风压(kN/m2),按照《GB50009-2001》(2006年版)n=50年,浙江椒江:ω0 = 0.55 kN/m2;μz --风荷载高度变化系数按39.7m,C类,查《荷规》表7.2.1,μz=1.13,μs -- 风荷载体型系数按1.3φ,φ--为敞开式脚手架挡风系数,查《扣规》表A-3为0.089,μs= 1.3×0.089=0.116Wk = 0.7μz•μs•ω0=0.7 ×1.13×0.116×0.55 = 0.05 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积A w = 3层高×(1.5×3)=13.5 m2;按《扣规》5.4.1条, N0 = 5.000 kN;Nlw = 1.4×Wk×A w = 1.4×0.05×13.5 =0.945 kN;连墙件的轴向力设计值Nl = Nlw + N0 = 0.945 + 5.000 = 5.945 kN;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l/i = 200/15.8的结果查《扣规》表C得到φ=0.967,l为内排架距离墙的长度;连墙件轴向承载力设计值为Nf = 0.967×4.89×10-4×205×103 = 96.937 kN;Nl = 5.945 < Nf = 96.937,连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用单扣件与墙体连接。
由以上计算得到Nl = 5.945小于单扣件的抗滑力8 kN,满足要求!吉工注:本站"关于脚手架的风荷载体型系数"一文对风载体型系数做了详细的说明;这里做最后的出阐述,并且完全是我个人对规范的解读:1、《扣规》4.2.4条,对脚手架风荷载体型系数的规定如下:表4.2.4 脚手架的风荷载体型系数背靠建筑物的状况全封闭墙敞开、框架和开洞墙脚手架状况全封闭、半封闭 1.0φ 1.3φ敞开μstw注:1. μstw值可将脚手架视为桁架,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GBJ9)表6.3.1 第32 项和第36 项的规定计算μstw2. φ为挡风系数,φ=1.2An / A w,其中An为挡风面积;A w为迎风面积。
敞开式单、双排脚手架的f值宜按本规范附录A表A-3 采用。
2、上面有两个“敞开”;一个是建筑物敞开,指建筑外围护没有砌墙和安窗,我把它叫“内敞开”;另一个敞开是脚手架状况,是指脚手架外没有挂安全网或采取其它封闭措施,我把它叫“外敞开”;3、注解第2条“敞开式单、双排脚手架的f值宜按本规范附录A表A-3 采用”。
这个“敞开”是指什么呢?它不是指脚手架状况,因为脚手架状况为“敞开”时,脚手架视为桁架按《荷规》规定计算μstw;所以,这个“敞开”应是指“背靠建筑物的状况”的“内敞开”;4、根据上面分析,我换句话表达:“当脚手架外不挂安全网或别的东西为“外敞开”时,不论建筑物是砌墙全封闭还是敞开,脚手架风荷载体型系数按μstw计算;当脚手架外侧挂满安全网为“全封闭或半封闭”时,分两种情况,一、若建筑物为敞开或开洞即为“内敞开”时,风载体型系数取1.3φ;二、若建筑物砌墙安窗全封闭时,体型系数取1.0φ;φ值按《扣规》附录A表A-3 采用”。
5、本案根据上述观点计算风荷载体型系数;6、我认为有的论文对规范做了过度的解读;本站“关于脚手架的风荷载体型系数”一文中提到的几种方法也是推导再推导,不是建立在科学地风洞试验的基础之上的;没有数据映证;这些方法虽然有些网站和软件在用……但没有看到一家权威书籍这么计算;挡风系数应该是挡风面积除以迎风面积,《扣规》还乘了1.2;这个1.2是考虑了钢管是圆的这个因素,较早的书是没1.2的;脚手架外侧全封闭但建筑物敞开时,风载体型系数取1.3φ,这个1.3就是对全封闭(即有安全网)时的一个增大系数;所以没有必要再增大又增大体型系数;脚手架外全封闭且建筑物又全封闭时,由于风不能从建筑物穿过,从风洞的角度讲:风载体形系数应较小,所以,风载体型系数规范取1.0φ;7、欢迎对上述观点提出反对意见;我的邮址: jjfam@八、联梁的计算:悬挑水平钢梁上面的联梁采用16号工字钢槽口水平。
分析对比转角处与中间楼梯处情况,选取内力较大的中间楼梯处连梁LL1,按照集中荷载作用下的简支梁计算。
如下图:计算简图如下(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN),查《扣规》表A-1为0.1337NG1 = [0.1337+(1.62×1/2)×0.038/1.80]×18.00 = 2.714kN;(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.15;底层为40厚木板标准值为0.35NG2= 0.150×9×1.620×(0.800+0.200)/2 + 0.35×1.620×(0.800+0.200)/2 = 1.377 kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11NG3 = 0.110×10×1.620/2 = 0.891 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005NG4 = 0.005×1.620×18 = 0.146 kN;经计算得到,静荷载标准值NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 2.714+1.377+0.891+0.146 = 5.128 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。
NQ= 2.000×0.800×1.620×2/2 = 2.592 kN;集中荷载P传递力,P = 1.2 NG + 1.4 NQ = 9.782 kN;I16型钢,20.496kg/m,q = 1.2×0.205 = 0.246 kN/m联梁按照简支梁计算RA = RB = (n+1)P/2 + ql /2Mmax= (n2-1)Pl/(8n) + ql2 /8 (n为奇数)Mmax= nPl/8 + ql2 /8 (n为偶数)其中n= 2;经过简支梁的计算得到:支座反力(考虑到支撑的自重) RA = RB = (2+1)×9.782/2 + 3.240×0.246 /2 = 15.072 kN;最大弯矩(考虑到支撑的自重) Mmax= 2×9.782×3.240/8+0.246×3.2402 /8= 8.246 kN.m;最大应力= 8.246×106 / 141000.0 = 58.482 N/mm2; (16号工字钢)最大应力= 8.246×106 / 77529.0 = 106.360 N/mm2;(12.6号工字钢)水平支撑梁的最大应力计算值58.482、106.360 均小于215.0N/mm2,满足要求!连梁可改用12.6号工字钢吉工注:1、每米立杆承受的结构自重标准值是按1.8m步距、1.8m纵距查表的;也可按1.62m纵距用插入法计算;2、虽说前面选取的是1.5m的纵距,实际布置时不可能完全符合1.5m的模数;应根据实际调整;但这个纵距以小于1.5m为好;这里出现了1.62m的纵距,而前面选的是1.5m的纵距,应将前面的1.5m改为1.6m较为妥当;3、计算每米立杆承受的自重标准值时,按查表增加了中间大横杆的自重;北方地区小横杆在上时,不需要增加;4、《标化》要求悬挑架最底层应满铺40mm木板进行防护;实际中很多仍用的是竹笆片;5、上述计算中(0.8+0.200);这个0.200是里立杆离墙间距;是个可加可不加的数;若实际中0.200铺脚手板时则必加;6、连梁为连续梁时,也可简化为简支梁计算;九、悬挑梁的受力计算:悬挑脚手架的水平钢梁是一个带悬臂的连续梁。