吊籃腳手架作為施工外用腳手架,與外墻面滿(mǎn)搭鋼管腳手架相比,具有搭設(shè)速度快、節(jié)約大量腳手架材料、節(jié)省勞力、操作方便、靈活、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益較好等優(yōu)點(diǎn)。
吊籃腳手架一般分手動(dòng)和電動(dòng)兩種。目前采用手動(dòng)吊籃的較多,它具有安拆方便,不占場(chǎng)地,經(jīng)濟(jì)適用等特點(diǎn)。
手動(dòng)吊籃無(wú)定型設(shè)計(jì),當(dāng)前由取得建筑機(jī)械生產(chǎn)許可的廠(chǎng)家生產(chǎn),其產(chǎn)品質(zhì)量必須符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ59-99)和《高處作業(yè)吊籃安全規(guī)則》(JG5027-92)的規(guī)定。施工單位依據(jù)《施工現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)用具及機(jī)械設(shè)備使用監(jiān)督管理規(guī)定》使用由建筑安全監(jiān)督機(jī)構(gòu)推薦的經(jīng)鑒定合格的吊籃腳手架,無(wú)論采用何種吊籃腳手架,都必須對(duì)吊籃及挑梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度和剛度驗(yàn)算,鋼絲繩安全系數(shù)驗(yàn)算,并經(jīng)上級(jí)審批。制作及組裝搭設(shè)時(shí),應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)安全監(jiān)督,嚴(yán)格檢查質(zhì)量,經(jīng)上級(jí)技術(shù)、質(zhì)量、安全部門(mén)驗(yàn)收合格后投入使用,確保安全施工。
1. 吊籃腳手架構(gòu)造及裝置
手動(dòng)吊籃腳手架由支承設(shè)施(挑梁或桁架)、吊籃繩、安全繩、安全鎖、手板葫蘆和吊籃架等組成。
吊籃架由空腹型鋼焊接(或錨栓連接)成格構(gòu)式籃型架。(注意:由自制吊籃片和架桿扣件組裝而成的吊籃架,已禁止使用)一組吊籃長(zhǎng)不得超過(guò)3.0m,寬0.7~1.0m,外側(cè)及兩端防護(hù)欄桿高不低于1.50m,每道欄桿間距不大于0.50,擋腳板不低于0.18m,吊籃內(nèi)側(cè)必須于0.60m和1.20m,高處各設(shè)護(hù)身欄桿一道,擋腳板不低于0.18m,立桿縱距不得大于2.0m。
腳手板使用3mm的鋼板或30mm厚的木板,龍骨間距小于0.50m,鋪設(shè)嚴(yán)密。外側(cè)與兩端用2000目安全網(wǎng)密封;高度超過(guò)30m的,還須在吊籃頂部設(shè)防護(hù)頂棚。
吊籃內(nèi)側(cè)兩端應(yīng)有可伸縮的護(hù)墻輪裝置,使吊籃與建筑物在工作狀態(tài)時(shí)能靠緊,以減少架體晃動(dòng)。
多組吊籃同時(shí)使用時(shí),兩組吊籃之間的間隙不得大于0.20m,內(nèi)側(cè)距墻間隙為0.10~0.20m。
懸挑吊籃的挑梁宜選用不小于I14的工字鋼,與建筑連接使用φ16的錨環(huán),錨環(huán)距挑梁支撐點(diǎn)大于3.0,埋入砼中長(zhǎng)度la=30d;一個(gè)錨環(huán)只能套一根挑梁,兩根以上時(shí),應(yīng)計(jì)算核定。
挑梁外挑長(zhǎng)度即支點(diǎn)至吊點(diǎn)的距離不宜超過(guò)0.70m,外留0.10m,挑出位置與吊籃吊點(diǎn)保持垂直,保證吊籃穩(wěn)定。挑梁之間應(yīng)用縱向水平桿連接成整體,以保證挑梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,挑梁與吊籃吊繩連接端應(yīng)有防剪防滑脫的防護(hù)裝置。內(nèi)、外側(cè)力矩之比應(yīng)大于3。
升降吊籃的機(jī)具,必須使用推薦的建筑吊籃專(zhuān)用產(chǎn)品。即天津市津久起重工具廠(chǎng)生產(chǎn)的HSS-16ZY建筑吊籃專(zhuān)用手板葫蘆和HSS-16ZYA建筑吊籃專(zhuān)用安全鎖,吊索和安全繩均使用12.5mm的鋼絲繩,繩頭用3個(gè)U型卡扣牢,受力繩在內(nèi),繩頭在外,末端設(shè)有安全彎。為防止吊籃傾覆,應(yīng)設(shè)置使吊繩和保險(xiǎn)繩始終處在吊籃上方的裝置。此外,應(yīng)根據(jù)需要配備超載保護(hù)裝置,制動(dòng)器和行程限位裝置。
2. 吊籃、腳手架結(jié)構(gòu)計(jì)算
吊籃腳手架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ68-84)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,計(jì)算依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GBJ9-87)、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ17-88)《高處作業(yè)吊籃安全規(guī)則》(JG5027-92)和參考《建筑施工安全技術(shù)手冊(cè)》、《建筑施工腳手架實(shí)用手冊(cè)》。
本例采用經(jīng)鑒定合格的建筑安全監(jiān)督機(jī)械推薦的吊籃腳手架。吊籃外形尺寸為3.0×0.8×1.5m,施工高度50m,不做吊籃設(shè)計(jì)計(jì)算,只驗(yàn)算鋼絲繩安全系數(shù)和挑梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度。
根據(jù)GBJ68-84基本計(jì)算模式:
S≤R (1)
式中荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值:
S= (2)
結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)采用:=0.9;
荷載分頂系數(shù):對(duì)恒載=1.2;施工荷載:=1.4;荷載效應(yīng)組合系數(shù),僅考慮施工荷載=1.0,不考慮風(fēng)載時(shí),實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式:Sd=0.9(1.2SGk+1.4SQK)≤R (3)
(1) 荷載計(jì)算:
吊籃自重:750N/m2×3.0×0.8=1800N
手板葫蘆及安全鎖重:(140+30)N/個(gè)×2=340N,4根φ12.5鋼絲繩重:
5.4N/m×4×50m=1080N SGK=3220N
施工荷載:SQK=1500N/m2×3.0×0.8=3600N
在不考慮風(fēng)荷載作用時(shí)一組吊籃架的計(jì)算荷載:
Sd=0.9(1.2×3220+1.4×3600)=8023.6N
(2) 鋼絲繩安全系數(shù)驗(yàn)算:
由n=S.a/W≥10 (4)
鋼絲繩破斷拉力:
S=αPg=0.85×97300=82705N
受力鋼絲繩數(shù):a=2;
自重荷載:W=SGK+SQK=6820N;
n=82705×2/6820=24.25>[n]=10滿(mǎn)足要求。
(3) 挑梁強(qiáng)度驗(yàn)算:
挑梁使用I14號(hào)工字鋼,考慮同時(shí)懸掛兩個(gè)相同吊籃的一端,不計(jì)工字鋼本身重量時(shí):
M=Sd.a=8023.6×700=5616520N.mm
WX=1.02×105mm2;=1.05
σX=M/XWX=5616520/(1.05×1.02×105=52.44N/mm2<f=215N/mm2
IX:SX=12.0;d=5.5mm
V=Sd=8023.6N;
т=V.Sx/lx.d=8023.6/(12.0×5.5)
=121.4N/mm2<fv=125N/mm2,滿(mǎn)足要求。
(4) 挑梁撓度驗(yàn)算:
ω=Fa2l(l+a/l)/3EI (5)
式中:E=2.06×105N/mm2;Ix=7.21×106mm4
F=Sd=8023.6N
ω=8023.6×7002×3000×(1+700/3000)/(3×2.06×7.12×1011)=3.31mm<21/250=2×700/250=5.6mm滿(mǎn)足要求
(5) 錨環(huán)驗(yàn)算
在屋面板上預(yù)埋φ16的錨環(huán),埋入砼內(nèi)長(zhǎng)度不少于30d,距支撐點(diǎn)間距大于3.0m,在不考慮挑梁本身重量時(shí)
錨環(huán)拉力:F=Sd.a/L=8023.6×0.7/3.0=1874.2N錨環(huán)強(qiáng)度:σ=F/2As=8023.6/(2×201)=9.22N/mm2<[f]=50N/mm2滿(mǎn)足要求
在施工實(shí)踐中,對(duì)于高度在25m以下多層建筑中,一般施工單位多采用架桿扣件組合成桁架式挑梁。對(duì)此我們通過(guò)計(jì)算采用了一種用三根縱桿中間插一根橫桿,由直角扣件組合成桁架式挑梁,見(jiàn)圖2,該挑梁強(qiáng)度和撓度驗(yàn)算如下:
(6) 桁架式桃梁強(qiáng)度驗(yàn)算:
單根φ48×3.5鋼管:I=1.22×105mm4,A=489mm2;三根φ48×3.5鋼管組合成三角形截面桁架,對(duì)應(yīng)X-X軸(即形心)的慣性矩。(圖1)
圖1 截面計(jì)算簡(jiǎn)圖
3×1.22×105+×489×712+2×489×352=4.03×106mm4
Wx1=Ix/y1=4.03×106/71=5.67×104mm3
Wx2=Ix/y2=4.03×106/35=1.15×105mm3
同理根據(jù)前述計(jì)算公式可得:
SGK=2688N;Sd=8942.4N;
M=Sd.a=6259680b\N.mm;x=1.0;
σ1=M/xWx1=6259680/1.0×5.67×104
=110.40N/mm2<f=180N/mm2
σ2=M/rxwx2=6259680/1.0×1.15×105
=54.44N/mm2<f=180N/mm2
強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。
(7) 桁架式挑梁撓度驗(yàn)算
ω=Sd.a2(l+a)/3EIx
=8942.4×7002(3000+700)/3×2.06×4.03×1011=6.5mm<2l/250=5.6mm
撓度滿(mǎn)足要求。
3. 吊籃腳手架使用要點(diǎn)
(1) 吊籃腳手架必須使用經(jīng)建筑安全監(jiān)督機(jī)構(gòu)鑒定合格的產(chǎn)品,其施工安裝操作要求應(yīng)符合《高處作業(yè)吊籃安全規(guī)則》(JG5027-92)的規(guī)定。
(2) 組裝完成以后,應(yīng)進(jìn)行空載試運(yùn)行,1.25倍施工荷載試驗(yàn),安全繩、安全鎖抗沖擊試驗(yàn),并經(jīng)企業(yè)技術(shù)、質(zhì)量、安全部門(mén)驗(yàn)收合格后,主準(zhǔn)投入使用。
(3) 使用中必須有2根直徑為12.5mm的鋼絲繩做安全繩且配備經(jīng)鑒定合格的安全鎖,嚴(yán)禁在安全鎖不起作用的情況下使用。
(4) 吊籃在工作時(shí),必須將手扳葫蘆上的松卸手柄卸下來(lái),以防誤操作發(fā)生事故。
4. 安全注意事項(xiàng)