級《建筑安全技術(shù)》課件第9次.ppt

建筑安全技術(shù),5.2.4 型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架設(shè)計計算實例 (一)工程概況 某大廈項目建筑面積28654m2，地下1層，地上13層，裙房4層，結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，1層的層高4.50m，2-12層層高3.40m，13層層高4.80m，女兒墻高度1.50m，建筑總高度（4.50+3.4011+4.80+1.50）=48.20m。 (二)工程設(shè)計 本工程5層以下采用全封閉雙排外落地腳手架，6層以上采用全封閉懸挑雙排外腳手架，在6層樓面設(shè)工字鋼懸挑并加設(shè)鋼絲繩斜拉結(jié)構(gòu)。,建筑安全技術(shù),(三)腳手架工程搭設(shè)參數(shù) 腳手架鋼管選用483.5鋼管； 外挑工字鋼采用工18，長度為3.00m； 固定工字鋼 立桿縱向間距為1.80m，內(nèi)立桿距外墻0.35m，外立桿距外墻為1.40m，大橫桿間距為1.50m，小橫桿長度為1.50m。 腳手架與建筑物連墻的拉結(jié) 6-12層的懸挑架高3.40m7=23.80m，加上13層高度及高出屋面的女兒墻高度，總高度為30.1m。,建筑安全技術(shù),(四)懸挑架的荷載取值及水平懸挑梁設(shè)計,建筑安全技術(shù), 立桿 縱向水平桿（大橫桿） 橫向水平桿（小橫桿） 剪力撐 掃地桿 橫向斜撐 連墻件,建筑安全技術(shù),五、設(shè)計計算 （一） 基本規(guī)定 1.對腳手架應(yīng)進行設(shè)計計算的項目 1）縱向、橫向水平桿等受彎桿件的強度及連接扣件的抗滑承載力計算； 2）立桿的穩(wěn)定性計算； 3）連墻件的強度、穩(wěn)定性及連接的計算； 4）立桿地基承載力計算。,建筑安全技術(shù),2.計算桿件的強度、穩(wěn)定性和連接強度時，應(yīng)采取荷載設(shè)計值。永久荷載分項系數(shù)rG=1.2；可變荷載分項系數(shù)rQ=1.4。 3.計算立桿穩(wěn)定性時，不考慮偏心距的影響。 4.當腳手架的施工荷載標準值不超過規(guī)范規(guī)定和構(gòu)造尺寸屬一般常規(guī)范圍內(nèi)時，可不計算大橫桿和小橫桿等受彎桿件項目。,建筑安全技術(shù),（二） 縱向、橫向水平桿計算 1.縱向水平桿按三跨連續(xù)梁計算，橫向水平桿按簡支梁計算。,建筑安全技術(shù),建筑安全技術(shù),建筑安全技術(shù),2.抗彎強度計算式：= M/W f M彎矩設(shè)計值 W截面模量 f鋼材抗彎強度設(shè)計值 3.彎矩設(shè)計值計算式：M=1.2MGK+1.4MQK 式中: MGK腳手板自重標準值產(chǎn)生的彎矩 MQK施工荷載標準值產(chǎn)生的彎矩 4.撓度驗算： 式中 水平桿撓度 容許撓度（L/150每10mm）,建筑安全技術(shù),（三）立桿計算（不組合風荷載） 1.立桿的穩(wěn)定計算公式（不組合風荷載時） 腳手架立桿穩(wěn)定性計算式為：N/Af 式中：N計算立桿段的軸向力設(shè)計值； A鋼管的橫截面（查表）； 軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數(shù)（查表） 2.計算N值 N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4NQK 式中：NG1K腳手架結(jié)構(gòu)自重標準值產(chǎn)生的軸力； NG2K腳手架構(gòu)配件自重標準值產(chǎn)生的軸力； NQK各層施工荷載標準值產(chǎn)生的軸力總和。,建筑安全技術(shù),4、計算值 =l0/i=kl/i 式中：長細比 l桿件長度 l0桿件計算長度 單桿計算長度系數(shù)（查表） i單桿截面回轉(zhuǎn)半徑（查表） 以上是l0=l對單根立桿軸向受壓的計算公式，其中值是依據(jù)單根立桿兩端約束情況進行選定。,建筑安全技術(shù),立桿計算長度系數(shù)值,建筑安全技術(shù),(四)立桿計算例題（不考慮風荷載） 某工程采用扣件式鋼管腳手架進行裝修施工，雙排架，搭設(shè)高度H=40m，立桿橫距b=1.30m,立桿縱距l(xiāng)=1.50M，步距h=1.50M，鋪木腳手板4層，同時施工2層，連墻件布置為兩步三跨（2h3l），腳手架外側(cè)立面采用密目網(wǎng)封閉，計算腳手架整體穩(wěn)定。,建筑安全技術(shù),1.求N值 N=1.2（NG1K+NG2K）+1.4NQK （1） 其中， （1）NG1K（一步一縱距結(jié)構(gòu)自重全高） 每m立桿結(jié)構(gòu)自重標準值gk查表，得出gk=0.1394KN/m，故 NG1K=400.1394=5.576KN （2）NG2K（一縱距全高配件自重）,建筑安全技術(shù),4層腳手板：4(b+0.35) l0.35 =4(1.30+0.35) 1.500.35 =3.465KN 小橫桿及扣件：(41.750.0384)+(420.015) =0.389KN 欄桿及檔腳板：2l0.14=21.500.14=0.42KN 密目網(wǎng)：401.500.005=0.3KN 故： NG2K=3.465+0.389+0.42+0.3=4.574KN 以上腳手架為里外立桿承重，按平均值： 單立桿為2.287KN,建筑安全技術(shù),（3）NQK（2KN/） 兩層同時施工：NQK=22=4KN/ 2NQK=1.50 (1.30+0.35) 4 =9.9KN(里、外立桿) 按單根立桿：NQK=9.9/2=4.95KN 將各值代入公式（1）： N=1.2(5.576+2.287)+1.44.95 =9.436+6.93=16.37KN,建筑安全技術(shù),2.求A值（查表） A=單根鋼管截面=4.892(4892) 3.求值 =l0/i=kuh/i k=1.155 u=1.55 h=1.50m=150 cm l0=1.1551.55150=269 i =1.58 （查表） 將以上各值代入公式： =269/1.58=170 查表: =0.245,建筑安全技術(shù),4.判斷其穩(wěn)定性 將N、A值代入公式： N/A=16370/(0.245489) =137 N/mm2 f=205 N/mm2(安全) 通過以上穩(wěn)定性計算，可以初步確定搭設(shè)40 M高的裝修架基本滿足使用安全要求。 若計算結(jié)果出現(xiàn)f，還要改變設(shè)計重新計算，可以通過以下措施進行： （1）減少N值。可以通過減小立桿縱距或減小立桿橫距； （2）加大值?？梢酝ㄟ^減小步距或減小連墻件垂直間距； （3）加大A值。改單管立桿為雙管立桿。,建筑安全技術(shù),（五） 立桿計算（組合風荷載） 1.風荷載的計算 風荷載作用于腳手架外側(cè)立面，主要表現(xiàn)為水平均布荷載。如果把腳手架放平，則腳手架就形成一根多跨連續(xù)梁，風荷載就是作用在連續(xù)梁上的均布荷載，腳手架的連墻件就形成連續(xù)梁的支座。所以計算風荷載對腳手架的影響，實際上即按計算一根梁的抗彎能力公式：=Mw/W，式中Mw即為立桿段由風荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩；W 即為鋼管截面的抗彎系數(shù)（截面模量）。,建筑安全技術(shù),2.立桿的穩(wěn)定計算公式（組合風荷載時） 組合風荷載時立桿的穩(wěn)定計算公式為： N/A +Mw/Wf 公式前半部分即軸向力的作用，后半部分即風荷載對腳手架的影響。把兩部分荷載效應(yīng)疊加，即腳手架計算穩(wěn)定性組合風荷載進的計算公式。,建筑安全技術(shù),3.計算N值 N=1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4NQK 式中0.85為組合系數(shù)（風荷載與施工荷載組合時，同時出現(xiàn)最大值的可能性很?。?。 4.計算Mw值 由風荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩計算公式為： Mw=0.851.4MWK=0.851.4WKlh2/10 式中：MWK風荷載標準值產(chǎn)生的彎矩； WK風荷載標準值（見前面風荷載標準值） l立桿縱距 h步距,建筑安全技術(shù),（六） 組合風荷載時立桿計算例題 條件：同前例題，驗算組合風荷載時，腳手架整體穩(wěn)定,建筑安全技術(shù),（七） 連墻件計算 1.連墻件的軸向力設(shè)計值計算公式為： N = NW + N0 式中：NW連墻桿由風荷載產(chǎn)生的軸向力設(shè)計值； N0連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力（單排架取3KN ,雙排架取5KN） 2.計算NW NW=1.4WKAW 式中：AW每個連墻件覆蓋腳手架的迎風面積。 3. 驗算連墻件連接強度（抗滑移承載力）。,建筑安全技術(shù),（八）立桿地基承載力的計算 腳手架荷載通過立桿傳給底座最后傳遞到地基。作用于地基表面單位面積上的壓力稱基底壓力，基底壓力應(yīng)小于地基的容許承載力。 1.立桿底座平均壓力應(yīng)滿足：pfg 式中：p立桿底座平均壓力p = N/A N立桿底座軸向力設(shè)計值 A底座面積 fg地基承載力設(shè)計值,建筑安全技術(shù),2.地基承載力設(shè)計值fg= kcfgk 式中：kc-地基承載力調(diào)整系數(shù)（因腳手架基礎(chǔ)較淺，受外界因素影響大）,kc取值： 碎石、砂土、回填土 取0.4 土 取0.5 巖石、混凝土 取1.0 fgk-地基承載力標準值（按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范采用）,建筑安全技術(shù),5.3 模板安全要求,模板是混凝土結(jié)構(gòu)成型的基礎(chǔ)條件，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的位置、規(guī)格以及質(zhì)量等是否符合設(shè)計要求，與其模板的制作、安裝有直接關(guān)系。 模板工程主要指現(xiàn)澆混凝土作業(yè)中的模板支設(shè)、安裝、拆除作業(yè)。模板工程安全與否的關(guān)鍵在于模板支撐，如果支撐系統(tǒng)強度、穩(wěn)定性達不到要求，會導(dǎo)致混凝土澆筑作業(yè)時模板變形或坍塌。 作業(yè)中常見的事故包括： 配制模板時的觸電和機械傷害；模板安裝和拆除過程中的高處墜落和物體打擊；混凝土澆筑施工中的模板坍塌。,建筑安全技術(shù),5.3.1 一般規(guī)定 (1)施工前，進行模板設(shè)計，并編制安全技術(shù)措施 (2)模板及支架應(yīng)具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性 (3)各種材料模板的制作，應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)標準的規(guī)定 (4)模板支架材料宜采用鋼管、門式架、型鋼、木桿等，材質(zhì)應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)標準的規(guī)定,建筑安全技術(shù),5.3.2 構(gòu)造要求 (1)各種模板的支架應(yīng)自成體系 (2)模板支架立桿底部應(yīng)設(shè)置墊板，不得使用磚及脆性材料鋪墊，并應(yīng)在支架的兩端和中間部分與建筑結(jié)構(gòu)進行連接 (3)模板支架立桿在安裝的同時，應(yīng)加設(shè)水平支撐 (4)當采用多層支模時，上下各層立桿應(yīng)保持在同一垂直線上 (5)安裝二次支持時，模板上不得有施工荷載 (6)模板支架的安裝應(yīng)按照設(shè)計圖進行，驗收 (7)嚴格控制模板上堆料及設(shè)備荷載,建筑安全技術(shù),5.3.3 模板拆除 (1)模板支架拆除必須有工程技術(shù)負責人的批準手續(xù)及混凝土的強度報告 (2)模板拆除順序方法應(yīng)按設(shè)計方案的規(guī)定進行 (3)拆除較大跨度梁下支柱時，應(yīng)先從跨中開始，分別向兩端拆除 (4)當水平支撐超過2道以上時，應(yīng)先拆除2道以上水平支撐，最下面一道大橫桿與立桿應(yīng)同時拆除 (5)模板拆除應(yīng)按規(guī)定逐次進行，不得采用大面積撬落方法。不得留有懸空模板。,建筑安全技術(shù),建筑安全技術(shù),1.模板的種類 （1）按型式：整體式模板、定型模板、工具式模板、翻轉(zhuǎn)模板、滑動模板、胎模等； （2）按材料：木模板、鋼模板、鋼木模板、鋁合金模板、塑料模板、玻璃模板等。 2.模板事故的原因 主要原因多發(fā)生在模板的支撐系統(tǒng)： （1）施工前，沒有按照混凝土的施工工藝制定相應(yīng)的模板工程施工方案；,建筑安全技術(shù),（2）模板支撐未經(jīng)計算，導(dǎo)致其支撐系統(tǒng)強度不夠引起的變形或坍塌； （3）支撐基礎(chǔ)沉陷、支柱不穩(wěn)定及水平桿及剪刀撐不符合穩(wěn)定要求，致使整體變形； （4）支撐操作順序不對，上道工序尚未固定好模板就進行下道工序施工，導(dǎo)致變形坍塌； （5）模板面上超載堆料，混凝土未達到強度要求便提早拆除模板造成的模板坍塌事故。,建筑安全技術(shù),二、編制施工方案 其內(nèi)容主要包括： 1.繪制模板設(shè)計施工圖及支撐系統(tǒng)布置圖以及細部構(gòu)造大樣； 2.對模板和支撐系統(tǒng)進行驗算； 3.指定模板安裝及拆除程序及方法； 4.澆筑混凝土的方法及作業(yè)人員的安全措施； 5.按現(xiàn)場作業(yè)條件對高處作業(yè)防護及用電安全的要求。,建筑安全技術(shù),三、模板支架計算 1.荷載標準值 計算模板支架時的荷載項目包括： 不變載荷：混凝土、鋼筋、模板； 可變載荷：施工載荷、振搗載荷、傾倒混凝土產(chǎn)生的水平載荷。 以上各項載荷及其荷載標準值，按國家標準混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范確定。,建筑安全技術(shù),2.鋼管支架立桿穩(wěn)定性計算，按扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范中“模板支架計算”的規(guī)定進行。 四、支撐系統(tǒng)的構(gòu)造要求 1.立柱底部墊實木板，并在縱橫方向設(shè)置掃地桿。 2.立柱底部支撐結(jié)構(gòu)必須能夠承受上層荷載。當樓板強度不能滿足時，下層的模板立柱不得提前拆除，同時應(yīng)保持上層立柱與下層立柱在同一垂直線上。,建筑安全技術(shù),3.立柱應(yīng)保持相應(yīng)的穩(wěn)定性，隨立柱高度不同加設(shè)水平桿。立柱高度在2m以下時，設(shè)一道大橫桿；當立柱高度大于2m時，應(yīng)設(shè)置多道大橫桿，步距不大于1.8m。 4.滿堂紅模板支柱的大橫桿應(yīng)縱橫兩個方向設(shè)置，同時每隔4根立桿設(shè)置一道剪刀撐，由底部至立柱頂部連續(xù)設(shè)置。 5.模板立柱間距由計算確定。當使用鋼管扣件搭設(shè)時，立柱間距一般不大于1m，相鄰立柱接頭應(yīng)錯開，不在同一步距之內(nèi)。 6.為保持模板支撐系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性，應(yīng)在支架兩端和中間部分與工程結(jié)構(gòu)進行連接。,建筑安全技術(shù),五、模板安裝 1.安裝模板的人員必須站在腳手架上或操作平臺上作業(yè)，禁止站在橫板、支撐、腳手桿上、鋼筋骨架上作業(yè)以及在梁底模上行走。 2.安裝模板必須按施工方案要求進行，模板的設(shè)計應(yīng)考慮安裝、拆除、安放鋼筋及澆筑混凝土的作業(yè)方便與安全。 3.整體式鋼筋混凝土梁，當跨度等于或大于4 m時，安裝模板時應(yīng)考慮起拱，當無設(shè)計要求時，可按跨度的1/10003/1000起拱。 4.單片柱模板吊裝時，應(yīng)用卡環(huán)與柱模連接牢靠，嚴禁用鋼筋鉤代替，防止脫鉤。待模板就位并用支撐穩(wěn)固后，方可拆卸卡環(huán)。,建筑安全技術(shù),5.安裝墻體模板時，應(yīng)從內(nèi)、外角開始，向相互垂直的二個方向拼裝。同一道墻的兩側(cè)模板采用分層支模時，必須待下層模板采取固定措施后，方可進行上一層的模板安裝。 6.大模板組裝或拆除時，指揮及操作人員必須站在可靠處作業(yè)，任何人不得隨大模板起吊。安裝外模板時，作業(yè)人員應(yīng)掛牢安全帶。 7.混凝土施工時，應(yīng)按施工荷載規(guī)定嚴格控制模板上的堆料及設(shè)備，當采用人工小推車運輸時，不準直接在模板或鋼筋上行駛，應(yīng)采用鋼管、扣件、腳手板等材料搭設(shè)小車運輸通道，將荷載傳給工程結(jié)構(gòu)。,建筑安全技術(shù),8.當采用鋼管、扣件等材料搭設(shè)模板支架時，必須符合鋼管扣件腳手架規(guī)范中的相關(guān)要求，作業(yè)人員應(yīng)由經(jīng)培訓(xùn)的架子工指導(dǎo)搭設(shè)。 9.模板安裝后應(yīng)按施工方案進行驗收確認符合要求時，方可投入使用。 10.在澆筑混凝土作業(yè)過程中，應(yīng)隨時對模板支設(shè)情況及穩(wěn)定性進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時加固整修。,建筑安全技術(shù),六、模板拆除 1.模板拆除必須經(jīng)工程負責人批準并對混凝土的強度報告確認。 2.非承重側(cè)模板的拆除，應(yīng)在混凝土的強度達到2.5N/mm2，并保