腳手架計(jì)算腳手架荷載課件

目錄

第一部分施工方案編制的一般原則

第二部分懸挑腳手架施工方案的編制

2010.122－1鋼管腳手架主要術(shù)語1―外立桿；2―內(nèi)立桿；3―橫向水平桿；4―縱向水平桿；5―欄桿；6―擋腳板；7―直角扣件；8―旋轉(zhuǎn)扣件；9―連墻件；10―橫向斜撐；11―主立桿；12―副立桿；13―拋撐；14―剪刀撐；15―墊板；16―縱向掃地桿；17―橫向掃地桿2010.122-2、確定腳手架形式確定腳手架形式需考慮的因素：①工程實(shí)際情況：結(jié)構(gòu)形式、場(chǎng)地條件、周邊環(huán)境等。②市場(chǎng)環(huán)境；③政府法規(guī)；2010.122-2、初步確定搭設(shè)參數(shù)腳手架搭設(shè)的高度確定：1）“檐口標(biāo)高”-“基底標(biāo)高”+“安全高度”；2“檐口標(biāo)高”－“懸挑屋樓板標(biāo)高”+“安全高度”?！鞍踩叨取保寒?dāng)上部為女兒墻時(shí)，腳手架的搭設(shè)高度要超過女兒墻1米；為檐口時(shí)，要超過檐口高度1.5米。依據(jù)：《規(guī)范》6．3．62010.12JGJ130-2001對(duì)懸挑腳手架沒有限高的規(guī)定，而各地的做法不盡相同：福建《建筑施工懸挑式腳手架安全技術(shù)規(guī)定》每段搭設(shè)高度不得＞24m；上?！稇姨羰侥_手架安全技術(shù)規(guī)程》每道型鋼支承架上部的腳手架高度不宜大于24m。方案編制時(shí)一般先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初步擬定每段懸挑腳手架的搭設(shè)高度，尤其是整個(gè)架體搭設(shè)高度大于100m的，每段搭設(shè)高度一定要控制24m左右為宜。再核算外腳手架本身的力學(xué)性能，如不能通過驗(yàn)算，再逐個(gè)調(diào)整參數(shù)，繼續(xù)驗(yàn)算直至強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度等各項(xiàng)要求均滿足要求為止。編制方案時(shí)應(yīng)考慮風(fēng)荷載的影響。對(duì)于外腳手架特別是高層建筑的外架，風(fēng)荷載是重要的水平荷載。隨著高度的增加，風(fēng)荷載的作用會(huì)逐漸增大。在立桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算中，對(duì)于基本風(fēng)壓較大的地區(qū)，有風(fēng)組合為控制組合，因此在分段懸挑時(shí)，應(yīng)使上一段懸挑高度小于下一段懸挑高度，確保立桿的穩(wěn)定性。2010.12立桿縱距確定：《規(guī)范》表6.1.1-1和《規(guī)范》7.3.12中第4條規(guī)定立桿橫距確定：《規(guī)范》表6.1.1-1規(guī)定2010.12剪刀撐設(shè)置：每道剪刀撐跨越立桿的根數(shù)：45-7;50-6;60-5每道剪刀撐寬度不應(yīng)小于4跨且不應(yīng)小于6m斜桿與地面的傾角宜在45-60之間高度在24m以下的單雙排腳手架均必須在外側(cè)立面的兩端各設(shè)置一道剪刀撐，并應(yīng)由底至頂連續(xù)設(shè)置。中間各道剪刀撐之間的凈距不應(yīng)大于15m高度在24m以上的雙排腳手架應(yīng)在外側(cè)立面整個(gè)長(zhǎng)度和高度上連續(xù)設(shè)置剪刀撐。剪刀撐斜桿應(yīng)用旋轉(zhuǎn)扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立桿上，旋轉(zhuǎn)扣件中心線至主節(jié)點(diǎn)的距離不宜大于150mm2010.12連墻件的設(shè)置連墻件數(shù)量的設(shè)置在滿足計(jì)算要求前，應(yīng)先滿足構(gòu)造要求。連墻件靠近主節(jié)點(diǎn)設(shè)置，偏離主節(jié)點(diǎn)的距離不應(yīng)大于300mm；從底層第一步縱向水平桿處開始設(shè)置；宜優(yōu)先采用菱形布置，也可采用方形、矩形布置；

一字型、開口型腳手架的兩端必須設(shè)置連墻件，連墻件的垂直間距不應(yīng)大于建筑物的層高，并不應(yīng)大于4m（2步）。

對(duì)高度在24m以下的單、雙排腳手架，宜采用剛性連墻件與建筑物可靠連接，亦可采用拉筋和頂撐配合使用的附墻連接方式。嚴(yán)禁使用僅有拉筋的柔性連墻件。

對(duì)高度24m以上的雙排腳手架，必須采用剛性連墻件與建筑物可靠連接。2010.12連墻件的設(shè)置連墻件數(shù)量的設(shè)置在滿足計(jì)算要求前，應(yīng)先滿足構(gòu)造要求。連墻件靠近主節(jié)點(diǎn)設(shè)置，偏離主節(jié)點(diǎn)的距離不應(yīng)大于300mm；從底層第一步縱向水平桿處開始設(shè)置；宜優(yōu)先采用菱形布置，也可采用方形、矩形布置；

一字型、開口型腳手架的兩端必須設(shè)置連墻件，連墻件的垂直間距不應(yīng)大于建筑物的層高，并不應(yīng)大于4m（2步）。

對(duì)高度在24m以下的單、雙排腳手架，宜采用剛性連墻件與建筑物可靠連接，亦可采用拉筋和頂撐配合使用的附墻連接方式。嚴(yán)禁使用僅有拉筋的柔性連墻件。

對(duì)高度24m以上的雙排腳手架，必須采用剛性連墻件與建筑物可靠連接。2010.121、需進(jìn)行下列設(shè)計(jì)計(jì)算：縱向和橫向水平桿(大小橫桿)等受彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算；扣件的抗滑承載力計(jì)算；立桿的穩(wěn)定性計(jì)算；連墻件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和連接強(qiáng)度的計(jì)算；立桿地基承載力計(jì)算。2、計(jì)算構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性與連接強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采用荷載效應(yīng)基本組合的設(shè)計(jì)值。永久荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.2，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.4。3、架中的受彎構(gòu)件，尚應(yīng)根據(jù)正常使用極限狀態(tài)的要求驗(yàn)算變形。驗(yàn)算構(gòu)件變形時(shí)，應(yīng)采用荷載短期效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值。2-3、腳手架計(jì)算2010.12腳手架荷載：

永久荷載（恒荷載），包括腳手架結(jié)構(gòu)自重（立桿、水平桿、剪刀撐、橫向斜撐和扣件）和構(gòu)、配件自重（腳手板、欄桿、擋腳板、安全網(wǎng)等防護(hù)設(shè)施）可變荷載（活荷載）可分為：施工荷載（作業(yè)層上的人員、器具和材料）和風(fēng)荷載。荷載效應(yīng)組合：按《規(guī)范》表4.3.1如下荷載.doc2010.12①小橫桿小橫桿計(jì)算.doc2010.12②大橫桿計(jì)算大橫桿計(jì)算.doc2010.12③立桿立桿穩(wěn)定性計(jì)算.doc2010.12懸挑腳手架搭設(shè)的幾個(gè)問題

1關(guān)于鋼管壁厚在JGJ130-2001規(guī)范中，腳手架鋼管列出了兩種規(guī)格：外徑48mm、壁厚3.5mm和外徑51mm、壁厚3.0mm，推薦采用48mm×3.5mm的鋼管。目前建筑市場(chǎng)鋼管采購(gòu)到的鋼管壁厚多為3.2mm～3.0mm，達(dá)不到規(guī)范要求的3.5mm。并且材料經(jīng)多次周轉(zhuǎn)使用后，鋼管銹蝕使壁厚減薄，鋼管慣性矩還要減少。因此筆者建議在編制方案時(shí)對(duì)材料壁厚進(jìn)行折減，盡管方案要求使用48mm×3.5mm的鋼管，但計(jì)算須按3.0mm厚度計(jì)算，以確保安全。2010.122關(guān)于懸挑梁的截面選型

懸挑腳手架應(yīng)采用型鋼制作的懸挑梁、懸挑桁架或附著式鋼三角架，不得采用鋼管。目前懸挑梁多采用普通工字鋼或槽鋼，由于普通工字鋼具有雙軸對(duì)稱截面，受力明確，傳力直接，得到廣泛使用。對(duì)于型鋼梁型號(hào)規(guī)格的選擇，一般僅選擇危險(xiǎn)性較大的有代表性的幾根梁進(jìn)行驗(yàn)算，通常計(jì)算選擇在凸陽臺(tái)、飄窗等懸挑長(zhǎng)度較長(zhǎng)的部位。實(shí)際上，在建筑物的陽角處，雖然型鋼梁懸挑長(zhǎng)度并不是最長(zhǎng)的，但此處是兩側(cè)立桿的交匯點(diǎn)，其承受的荷載是最大的，且不易固定。但很多方案編制人員忽略了此處的計(jì)算，仍按普通位置設(shè)置，造成一定的安全隱患。上海規(guī)程DG/TJ08-2002-2006第4.6.6條規(guī)定：轉(zhuǎn)角等特殊部位應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采取加強(qiáng)措施，并且在專項(xiàng)方案中應(yīng)有驗(yàn)算和構(gòu)造詳圖。2010.123關(guān)于斜拉鋼絲繩懸挑腳手架按其受力型式分為斜撐式、懸臂式、斜拉式，目前使用最多的是斜拉式懸挑架，即普通型鋼懸挑、鋼絲繩斜拉。計(jì)算書中鋼絲繩考慮是否受力，直接影響到受力模型，也直接影響到型鋼梁的選擇。如果鋼絲繩按受力考慮，則型鋼梁的力學(xué)模型為簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)（前端錨固點(diǎn)不考慮受力）；如果不考慮鋼絲繩受力，僅作為一種安全儲(chǔ)備，則型鋼梁的力學(xué)模型為懸挑結(jié)構(gòu)。兩種力學(xué)模型的計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖。2010.12多數(shù)專家的意見認(rèn)為鋼絲繩作為柔性材料的拉桿，承擔(dān)荷載值的多少不易確定，計(jì)算時(shí)可按照以下兩種情況分別進(jìn)行計(jì)算，確定型鋼與鋼絲繩的規(guī)格：一是型鋼梁完全受力，鋼絲繩不考慮受力，僅作為一種安全儲(chǔ)備，按懸挑結(jié)構(gòu)核算型鋼的承載能力，從而選擇型鋼；二是鋼絲繩完全受力，以鋼絲繩的破斷拉力作為極限荷載，按簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)核算鋼絲繩的承載能力，從而選擇鋼絲繩。但很多專業(yè)人員則認(rèn)為鋼絲繩是可以受力的，并且腳手架的大部分荷載是由鋼絲繩來承擔(dān)的，計(jì)算模型按懸挑結(jié)構(gòu)考慮與實(shí)際并不相符2010.124懸挑腳手架風(fēng)荷載高度變化系數(shù)、風(fēng)荷載體型系數(shù)的取值①.關(guān)于風(fēng)荷載高度變化系數(shù)的取值，很多人在計(jì)算時(shí)是按架體懸挑段的搭設(shè)高度取值的，忽略了懸挑段下部的高度，這樣計(jì)算立桿的穩(wěn)定性是沒有問題的，但計(jì)算連墻件問題就大了，腳手架距離自然地坪越高，風(fēng)壓高度變化系數(shù)就越大，連墻件所受到的拉力或壓力就越大，其次風(fēng)壓高度變化系數(shù)還和地面粗糙度有關(guān)，計(jì)算時(shí)一定要認(rèn)真熟悉掌握荷載的高度。②關(guān)于風(fēng)荷載體型系數(shù)的取值，腳手架風(fēng)荷載體型系數(shù)與腳手架的狀況有直接關(guān)系。腳手架全封閉、半封閉、敞開等狀況不同，擋風(fēng)系數(shù)￠值就不同，計(jì)算出來的體型系數(shù)就不同，為了確保安全，應(yīng)按敞開、框架和開洞墻取值，應(yīng)乘以1.3的系數(shù)。2010.125、關(guān)于型鋼梁的固定型鋼梁與主體混凝土結(jié)構(gòu)的固定可采用預(yù)埋螺栓固定、鋼筋壓環(huán)錨固，不得采用扣件連接。連接強(qiáng)度、剛度應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定，同時(shí)還要滿足構(gòu)造要求，常規(guī)做法均采用Ｑ235￠18～22mm圓鋼制作。見圖2。當(dāng)采用鋼筋壓環(huán)錨固時(shí)，壓環(huán)應(yīng)錨入混凝土30d，并壓在樓板下層鋼筋下面。如不能保證鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度，也可以將壓環(huán)壓在樓板下層鋼筋上面，同時(shí)在壓環(huán)上部?jī)蓚?cè)各附加兩根直徑14～16的鋼筋，并與樓板鋼筋綁扎牢固，以確保壓環(huán)不會(huì)從混凝土樓板中拔出。2010.126、關(guān)于連墻件的設(shè)置JGJ130-2011規(guī)范規(guī)定，連墻件宜靠近主節(jié)點(diǎn)設(shè)置，偏離主節(jié)點(diǎn)的距離不應(yīng)大于300mm，在實(shí)際施工中并不易實(shí)現(xiàn)。施工方案一般按兩步三跨或兩步兩跨、兩步一跨設(shè)置，腳手架的步距一般為1.8m，為了方便施工人員行走，通常采用1.8m，由于層高很難與步距的整倍數(shù)匹配，因此連墻件的位置可能會(huì)因樓層高度以及在洞口處等無法設(shè)置。另外，還應(yīng)注意連墻件軸向力大于12.8KN時(shí)，雙扣件的抗滑移是不滿足要求的，應(yīng)采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施，方案編制人員在計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮此問題，避免出現(xiàn)無法固定的情況，給架體的穩(wěn)定帶來安全隱患。2010.127、關(guān)于主體結(jié)構(gòu)相關(guān)位置的承載力驗(yàn)算型鋼梁固定在主體結(jié)構(gòu)上，腳手架上的荷載通過型鋼梁傳到支承的結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，如果外腳手架懸挑段過高或型鋼梁懸挑長(zhǎng)度過長(zhǎng)，該荷載超過了型鋼梁支承構(gòu)件的承載能力，將會(huì)引起構(gòu)件的損傷或破壞，將導(dǎo)致外架的失穩(wěn)和垮塌。我們?cè)u(píng)審的施工方案中卻經(jīng)常看到忽略對(duì)支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件的驗(yàn)算。型鋼梁支承在梁、樓板或剪力墻上，對(duì)于剪力墻，一般認(rèn)為可以不再驗(yàn)算，對(duì)于梁、板，則需要驗(yàn)算其強(qiáng)度和剛度，驗(yàn)算內(nèi)容包括：支承點(diǎn)混凝土的抗彎、抗剪、抗扭、局部承壓承載力，如采用鋼筋壓環(huán)，當(dāng)壓環(huán)錨固長(zhǎng)度小于30d時(shí)，還應(yīng)驗(yàn)算壓環(huán)的抗拔承載力。如不滿足承載力的要求，或者降低懸挑腳手架的高度，或者對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。2010.128、保證水平方向穩(wěn)定的構(gòu)造措施限制腳手架的側(cè)向變形、保證腳手架的側(cè)向穩(wěn)定也是施工中應(yīng)注意的問題。一般情況下，按規(guī)范要求設(shè)置剪刀撐、縱向和橫向