腳手架專項方案編制技術專題講座格式 文檔資料

1、腳手架專項方案編制技術專題講座,一、扣件式鋼管腳手架計算要,點及需要注意的問題分析,立桿基礎施工操作與,安全檢查,其他安全點施,工操作與檢查,系統(tǒng)檢查驗收,與使用,安全交底,編制外架施工,安全專項方案,外腳手架施工流程,外架事故非技術原因匯總,?,鋼管、扣件質量缺陷，導致強度、延伸性不足。,?,外墻裝飾、安裝門窗時，為方便施工，連墻件配置不足且被隨意拆除，,又不設臨時固定措施。,?,支撐鋼管密度不夠，雨水、漏水浸入和其它工種的施工影響,使得腳,手架的基礎下沉局部懸空。,?,腳手架上堆積物過多，荷載過于集中。,?,扣件松脫、滑移、斷裂。,?,腳手板滑脫。,?,立桿承載力不足（明顯彎曲）。,?,大

2、跨、超高、荷載重情況下，腳手架支撐力不夠導致坍塌。,?,橫向連接桿過稀，整體穩(wěn)定性不足。,?,腳手架上作業(yè)時未系安全帶，也是造成人員傷亡的重要原因。,1.,水平桿受彎破壞,2.,立桿局部或整體性失穩(wěn),3.,扣件滑移破壞,4.,地基承載力不足，沉陷破壞,5.,連墻件強度或穩(wěn)定性不足，導致架體,面內外,失穩(wěn)破壞,6.,架體的剪刀撐、水平加強層、斜桿等設置不足，,導致結構近似幾何可變,外架事故技術原因分析,計算總則：腳手架傳力途徑分析,從結構力學的角度來看，腳手架應構造合理，,受力和傳力路徑明確，與主體結構拉結可靠，以及,桿件的局部穩(wěn)定和整體穩(wěn)定均能得到充分保證?？?件式鋼管腳手架的傳力路徑為：,在

3、腳手架的設計計算中，應按照上述傳力路徑，進行完,整的驗算，只驗算其中一兩項是非常不安全的。,腳手板,縱、橫向水平桿,立桿,地基,安全網,外架主要計算要點,1.,縱向、橫向水平桿等受彎構件的強度；,2.,連接扣件的抗滑承載力計算；,3.,立桿的穩(wěn)定性計算；,4.,連墻件的強度、穩(wěn)定性和連接強度計算；,5.,立桿地基承載力計算。,導致外架重大事故的技術原因,?,一般意義而言，外腳手架倒塌我們在分析,事故原因的時侯都講是立桿穩(wěn)定性問題。,認為是立桿的穩(wěn)定性導致外腳手架局部失,穩(wěn)或整體失穩(wěn)。,?,從眾多的安全事故案例我們深入分析，發(fā),現(xiàn)導致外架事故的真正安全隱患并不全是,立桿的穩(wěn)定性方面問題。,一、荷

4、載效應組合,?,設計腳手架的承重構件時，應根據使用過,程中可能出現(xiàn)的荷載取其最不利組合進行,計算，荷載效應組合宜按表,4.3.1,采用。,最不利荷載效應組合分析,?,對于常規(guī)腳手架，在工作狀態(tài)時選擇由施工荷載,為主控制的可變荷載效應組合控制的組合，或選,擇以腳手架自重荷載為主控制的永久荷載效應組,合；在非工作狀態(tài)時選擇由風荷載為主控制的可,變荷載效應控制的組合。,?,對于厚大結構或超高支模架，在工作狀態(tài)下一般,應選擇以自重荷載控制的荷載效應組合；在非工,作狀態(tài)下，應選擇由風荷載為主控制的可變荷載,效應控制的組合，此時在進行抗傾覆演算時，自,重荷載為有利荷載。,風荷載設計計算,?,風荷載計算公式

5、：,k,=0.7,z,s,0,【,計算誤區(qū),】,?,1,、忽略,z,、,s,不算，直接取,k,=0.7,0,是不安全的。,?,2,、計算,s,時對于擋風系數,忽略不算，或直接取,1,，都,是不安全的。,【,專家建議,】,規(guī)范中,0,是按照,50,年一遇的基本風壓“,0.7,”,作為計算腳,手架風荷載標準值的依據，由于腳手架一般使用期只有,2-,5,年，可以考慮按照,5,年的基本風壓計算風荷載標準值，從,技術經濟的角度考慮更為合理。,擋風系數,取值,?,擋風系數計算公式,=1.2An/A,W,?,敞開式腳手架，直接查表可得,?,全封閉墻：,=,擋風面積,/,迎風面積,=,（密目網擋風面積,+,腳

6、手架桿件擋風面積）,/,迎風面積,=,密目網擋風系數,+,腳,手架擋風系數,?,半封閉：（更復雜）,【,專家建議,】,?,杜榮軍先生在“腳手架結構的設計規(guī)定和計算方法”一文,中認為，采用密目式安全網時，安全網擋風面積可取圍立,面積的,0.5,倍，再計入鋼管截面面積，可換算出,值約在,0.5,0.7,之間。,二、立桿穩(wěn)定性計算,立桿穩(wěn)定性計算部位要求,1,）,當腳手架搭設尺寸采用相同的步距、立桿縱距、立桿橫距和連墻件間距,時，應計算底層立桿段；,2,）,當腳手架搭設尺寸中的步距、立桿縱距、立桿橫距和連墻件間距有變化,時，除計算底層產桿段外，還必須對出現(xiàn)最大步距或最大立桿縱距、立,桿橫距、連墻件間

7、距等部位的立桿段進行驗算；,3,）,雙管立桿變截面處主立桿上部單根立桿的穩(wěn)定性，應按規(guī)范進行計算。,腳手架立桿的穩(wěn)定性計算公式,：,?,不組合風荷載時：,f,?,組合風荷載時：,+ M,W,Wf,立桿軸向力計算,計算立桿段的軸向力設計值,N,，應按下列公式計算,?,不組合風荷載時：,N=1.2,（,N,G1K,+N,G2K,）,+1.4N,QK,?,組合風荷載時,:,N=1.2,（,NGLK+NG2K,）,+0.85,1.4NQK,?,式中,N,G1K,-,腳手架結構自重標準產生的軸向力；,N,G2K,-,構配件自重標準值產生的軸向力；,N,QK,-,施工荷載標準值產生的軸向力總,和，內、外立

8、桿可按一縱距（跨）內,施工荷載總和的,1/2,取值。,立桿長度計算,立桿計算長度,lo,應按下式計算：,lo= kh,（,5.3.3,）,?,式中,k-,計算長度附加系數,其值取,1.155,；,-,考慮腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計算長度,系數，應按表,5.3.3,采用；,h -,立桿步距。,?,注意：腳手架立桿的計算長度系數,立桿的計算長度系數,【,注意,】連墻件布置不僅僅起構造作用，由上表不難看出其直,接控制立桿的長度變化，因此對穩(wěn)定性起著非常關鍵的作用。,關于雙立桿計算問題,?,雙立桿腳手架中主副立桿的壓力分擔比例比較難,確定，根據規(guī)范，當腳手架搭設高度超過規(guī)定,（表,6.1.1-1,）時

9、，下部應采用雙管立桿等方式進,行加強。,?,試驗表明，主立桿承受的上部荷載，在變截面處,以下經一步雙立桿后，即減為原來的,64,，經,2,步后大致減為,57,，,7,步后減為,50,。,?,規(guī)范規(guī)定，副立桿高度應不少于,3,步，此時，上部,荷載基本可按主、副立桿平均分攤計算。,三、連墻件的計算,連墻件軸向設計值應按下式計算：,N,l,=N,lw,+N,0,?,N,l,連墻件軸向力設計值（,kN,）,?,N,lw,風荷載產生的連墻件軸向力設計值,?,N,0,連墻件約束腳手架平面外變形所產生的,軸向力，單排腳手架取,3 kN,，雙排腳手架取,5,kN,連墻件的重要作用,?,承受腳手架側向變形所產生

10、的軸向力，規(guī),范取值為腳手架立桿受壓極限穩(wěn)定承載力,的,2%,；,?,考慮承受施工荷載偏心作用產生的水平力,特殊條件下連墻件軸向力計算,?,當天氣預報將出現(xiàn)大于腳手架設計計算基,期的風荷載時，應按下式計算確定連墻件,所受的水平力，并對腳手架進行臨時加固。,?,計算公式：,?,N,lw,=1.4,k,A,w,k,實際風速計算得出風荷載標準值,A,w,每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側面的迎風面積,四、地基承載力計算,?,立桿基礎地面的平均壓力滿足：,?,Pf,g,?,P=N/A,?,F,g=,K,C,F,gk,?,K,C,地基調整力系數,?,碎石土、砂土、回填土取,0.4,?,粘土取,0.5,?,

11、巖土、混凝土取,1.0,設在樓板（屋面板）上的強度驗算,?,簡化計算：將模板支架立桿的集中荷載等,效為均布荷載，與結構設計時樓面（屋面）,活荷載的取值進行對比。,?,精確計算：進行集中荷載作用下，樓板,（屋面板）的配筋驗算。,腳手架卸荷方法,?,對于超過,50m,的腳手架，必須采用卸荷方式,搭設，卸荷方法主要有：,?,雙管立桿卸荷,?,分段懸挑卸荷,?,鋼絲繩分段卸荷,二、關于懸挑架的計算要點及,需要注意的問題分析,懸挑腳手架設計計算,規(guī)范要求設計計算書應該包括的內容：,1.,縱向和橫向水平桿,(,大小橫桿,),等受彎構件的強度計算；,2.,扣件的抗滑承載力計算；,3.,立桿的穩(wěn)定性計算；,4

12、.,連墻件的強度、穩(wěn)定性和連接強度的計算；,5.,懸挑水平主梁和聯(lián)梁的強度計算和按照鋼結構設計規(guī),范整體穩(wěn)定性計算；形式：立桿,+,主梁、立桿,+,聯(lián)梁,+,主,梁、立桿,+,鋼管,6.,錨固段與樓板連接處壓環(huán)、螺栓和樓板局部受壓計算；,7.,拉桿或斜支桿的強度計算：,拉桿,:,鋼絲繩,+,吊環(huán)、角鋼焊接、槽鋼焊接,支桿,:,角鋼焊接、槽鋼焊接、鋼管焊接,關于懸挑梁的計算,支桿的兩種搭設方式分析,關于懸挑梁鋼絲繩系數取值,?,懸挑梁鋼絲拉繩的安全系數,K,，目前國家及各地,方均未對此參數做出明確規(guī)定。,?,一般設計時多參照結構吊裝計算，經實驗，發(fā)現(xiàn),取值明顯過大，也不符合施工現(xiàn)場實際要求。,?

13、,我們認為，根據施工現(xiàn)場長期的實踐經驗，,K,值,取在,3,6,之間，相應鋼絲繩直徑,12,18mm,2,，基,本能夠滿足要求，也并未因此導致事故發(fā)生，建,議可暫時作為該參數的合理取值。,關于鋼絲繩分段卸荷問題,?,鋼絲繩分段斜荷由于受力分析非常復雜，,往往出現(xiàn)傳力途徑不明確，構造達不到卸,荷設計要求，故本人不建議大規(guī)模使用。,腳手架構造要求,三、支模架計算要點及需,要關注的問題分析,板模板支模架設計計算,規(guī)范要求設計計算書應該包括的內容：,1.,模板強度計算；,2.,主次龍骨,(,托梁,),強度及撓度計算；,3.,扣件的抗滑承載力計算；,4.,立桿的穩(wěn)定性；,5.,立桿的地基承載力,(,拆撐

14、,),計算。,計算強度和穩(wěn)定性時，要考慮荷載效應組合，,永久荷載分項系數,1.2,，可變荷載分項系數,1.4,。,受彎構件要根據正常使用極限狀態(tài)驗算變形，采,用荷載短期效應組合。,梁模板支模架設計計算,1.,梁底面板強度、撓度和剪力計算；,2.,梁底木方強度、撓度和剪力計算；,3.,木方下面鋼管強度、撓度計算；,4.,扣件的抗滑承載力計算；,5.,立桿的穩(wěn)定性計算。,力傳遞過程：,面板,-,木方,-,鋼管,-,扣件,-,立桿,-,地基,?,模板支架立桿的穩(wěn)定性計算參,照腳手架立桿穩(wěn)定計算,?,不組合風荷載時：,?,組合風荷載時,?,N,計算立桿軸向力設計值,?,?,軸心受壓構件的穩(wěn)定系數,?,

15、?,長細比，,?,=l0/I,?,l,0,=h? l,0,=h+2a?,f,A,N,?,?,f,W,M,A,N,W,?,?,?,支模架荷載計算,支模架立桿軸向力計算,模板支架立桿軸向力設計值,?,不組合風荷載時：,N=1.2NGk+1.4NQk,?,組合風荷載時：,N=1.2NGk+0.85,1.4NQk,式中,NGk,模板支架自重、新澆砼自重與鋼,筋自重標準值產生的軸向力總和；,NQk,施工人員及施工設備荷載標準值、,振搗砼時產生的荷載標準值產生的軸向力總和。,支模架立桿長度計算,模板支架立桿的計算長度,l,0,l,0,=h+2a,(5.6.2-3),式中,h,支架立桿的步距；,a,模板支架

16、立桿伸出頂層橫向水平桿,中心線至模板支撐點的長度。,?,此公式存在的問題初探,依此公式計算的立桿承載力與支架的整體,穩(wěn)定性無關,?!,(,保證整體穩(wěn)定的經驗值,h:b3:1; h:b5:1),支模架立桿長度計算,模板支架立桿的計算長度,l,0,l,0,=h+2a,?,此公式存在的問題初探,此公式與腳手架立桿計算長度公式,(5.3.3),哪個更安全,?,若不考慮整體穩(wěn)定性,滿堂紅支撐架的,值按最小取值,1.5,一般立桿步距為,1.2m1.8m,若,h=1.2m,則當,a0.44m,時,5.3.3,式比較安全,a0.44m,時,5.3.3,式比較不安全,若,h=1.8m,則則當,a0.66m,時,

17、5.3.3,式比較安全,a0.66m,時,5.3.3,式比較不安全,(,椐西安建筑科技大學有關研究認為當,a0.4m,時立桿的穩(wěn)定,承載力會大幅度下降,),公式合理性探討,模板支架立桿的計算長度，按下式計算：,?,其中加,2a,是借鑒英國標準腳手架實施規(guī)范（,BS5975,82,），將立桿上部伸出段按,懸臂考慮，有利于限制施工現(xiàn)場任意增大伸出長度。,其中,a,為立桿上部伸出的懸臂,段，這是為限制施工現(xiàn)場任意增大鋼管伸出長度，保證支架的穩(wěn)定性，并沒,有理論上的依據。,?,例如伸出長度為,0.3,米，則計算長度為,lo=h+2*0.3=h+0.6,；當步距,h=1.8,時，,lo=2.4,米，其計

18、算長度系數,u=2.4/1.8= 1.33,，比通常的,u=1.0,值提高了,33.3%,，有利于支架的整體穩(wěn),定性。,?,但是上面的規(guī)定是針對于一般多高層建筑其層間高度不高的樓屋面混凝土結,構的模板支架，反映影響支架穩(wěn)定有諸多因素，很多專家人為這個計算長度,公式對用于高、大、重的模板支架適用性值得探討，有專家認為考慮公式,l=kuh,比較合適；杜榮軍在施工技術,2019.3.,扣件式鋼管模板高支撐架,設計和使用安全也增加了高度安全系數等等。這些可以補充作為參考。,a,h,l,2,0,?,?,模板支架設計原則,?,從模板支架系統(tǒng)的搭設方式與力學建模來看，除,了規(guī)范給出的方法以外，還可以有其它方式。如,視腳手架內外立桿、小橫桿構成為橫向框架結構，,大橫桿為連系梁，用平面框架的內力分析方法進,行計算；也可以視模板支架為空間桁架結構，用,有限元法進行受力分析，用試驗結果對其進行修,正。,?,對于結構較為復雜的扣件式鋼管腳手架或其它類,型模板支撐架，規(guī)范無法解決其計算問題，此時,需要對其單獨建模，總的來說，應遵循傳力明確、,連接可靠和計算簡便的原則，以利于對其進行分,析計算，確保受力的合理性。,模板支架的構造措施,?,模板支架，特別是空間高、跨度大、荷載重的模板支架進,行分析計算的研究和總結不多，不少工程編制的施工技術,方案比較簡單。,?,模板承重架的節(jié)點不是剛性節(jié)點，人工不確定因素