脚手架专项施工方案08MWord文件下载.docx
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截面积A(mm2)
惯性矩I(mm4)
抵抗矩W(cm3)
回转半径I(cm)
每米重量(kg/m)
φ48×
3.5
4.89×
102
12.19×
104
5.08
15.8
3.84
表2钢材的强度设计值与弹性模量
抗拉、抗弯f(N/mm2)
抗压fc(N/mm2)
弹性模量E(KN/mm2)
205
2.06×
三、荷载计算
3.1荷载分析
根据厂房主体现浇梁板柱结构特点,在施工过程中将涉及到以下荷载形式:
q1——梁板自重荷载,新浇混凝土密度取2500kg/m3。
q2——梁板底木模板、木方荷载,按均布荷载计算取0.5kPa,脚手架立杆纵横间距0.8m,横杆步距1.8米,每平方米平均长度21.89m,自重为21.89m×
3.84kg/m=84.06kg。
q2=84.06kg×
10÷
1m2+0.5kPa=1.34kPa
q3——施工人员、施工材料和机具荷载,按均布荷载计算取q3=1.0kPa;
q4——倾倒及振捣混凝土产生的荷载,对底板取q4=2.5kPa。
钢筋砼自重荷载:
取6m×
6m跨为基本结构单元,梁截面取较大的250mm×
750mm,板厚为120mm。
V=0.12×
6×
6+0.63×
0.25×
(5.75+6)=6.171m3
G=6.171m3×
25KN/m3=154.27KN
偏安全考虑,取安全系数r=1.2,计算单位面积压力:
q1=G×
r÷
S=154.27KN×
1.2÷
(6m×
6m)=5.14KN/m2
3.2支架受力计算
3.2.1立杆承重计算
底板处扣件式脚手架布置按纵向、横向均1m布置,横杆步距180cm。
底板处每一根立杆受力如下:
1人员、机具、材料荷载:
NQ1=q3×
A=1.0×
0.8×
0.8=0.64kN
2冲击及振捣砼时产生的荷载:
NQ2=q4×
A=2.0×
0.8=1.28kN
3钢筋砼自重荷载:
NG1=q1×
A=5.14×
0.8=3.29kN
4模板、支架自重荷载:
NG2=q2×
A=1.23×
0.8=0.79kN
按规范进行荷载组合有:
N=(NQ1+NQ2)×
1.4+(NG1+NG2)×
1.2
=(1+2.5)×
1.4+(4.71+1.54)×
=7.58KN
满堂支架单根立杆承受压力大小为:
7.58kN<
[N]=27.2KN
[N]为立杆荷载最大容许值,查建筑施工手册表8-17可得。
该脚手架钢管为Φ48×
3.5mm钢管,A=489mm2
强度验算:
σ=N/A=7.58KN/489mm2=15.5MPa<
205MPa
强度符合要求(由于杆件自重产生的应力很小,可以忽略不计)。
3.2.2立杆稳定性验算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式:
N/ΦA≤f(考虑满堂架横向距离较大,受风荷载影响较小,故公式中选用不组合风荷载)
N—钢管所受的垂直荷载,N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4ΣNQK,同前计算所得;
f—钢材的抗压强度设计值,f=205N/mm2参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.1.6得。
A—φ48mm×
3.5㎜钢管的截面积:
Am=
=
=489mm2
Φ—轴心受压杆件的稳定系数,根据长细比λ查表即可求得Φ。
长细比λ计算:
λ=
i—截面的回转半径
钢管断面示意图见下图。
回转半径计算:
计算长度:
L=kμh
k——计算长度附加系数,其值取1.155。
μ——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,查表无此范围,纵横跨数较多,整体稳定性较好,μ取1.2。
h——立杆步距1.8m。
模板支架立杆的计算长度:
L=1.155×
1.2×
1.8=2.49m
考虑到满堂脚手架稳定性比双排脚手架高,容许长细比[λ]取双排脚手架取值:
=2.49m/15.8mm=157.9<[λ]=210
参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查附录C得Φ=0.281。
N/ΦA=7.58×
103/(0.281×
489)
=55.16KN/mm2≤f=205KN/mm2
计算结果说明立杆在设计荷载下是安全稳定的。
对于立杆的连接方式采用对接,如果考虑对接的偏心影响,偏心距e取16mm,截面模量W取5.08,
由σ=N/ΦA+N×
e/W
=55.16KN/mm2+23.87KN/mm2=79.03≤f=205KN/mm2
满足安全稳定要求。
3.2.3顶部纵横向水平杆的抗弯强度验算:
由于框架梁部荷载比板部荷载大,顶部纵横水平杆起支撑梁的作用,由同规格钢管搭设,并沿梁方向每隔0.8m加设小横杆。
如下图所示:
小横杆顶部纵横大水平杆
0.8m
0.4m0.8m0.4m0.8m
混凝土梁
(1)作用在垂直于梁方向的大横杆(小横杆)上的荷载(取横杆两侧0.4m结构单元,且以较大梁截面750×
250为依据)
0.4×
0.8m²
范围内混凝土重量为:
0.101m3×
25KN/m3=2.525KN
q2、q3、q4、按此前取值,作用在横杆上的均布荷载为:
q=NQ/lQ
=[2.525KN+(0.5kPa+1kPa+2.5kPa)×
0.32m²
)/0.25=15.22KN/M
横杆所受荷载示意图:
(2)跨中最大弯矩:
M=ql1²
/8+(ql1/2)×
l2×
2==0.642KN•m
(3)横梁弯拉应力:
σ=
=0.642×
103/5.08×
10-6=126.40MPa<[σ]=205Mpa
水平横杆弯拉应力满足要求。
对于梁两侧沿梁方向水平纵杆,取两间距0.8M立杆间为计算单元,其荷载主要为从小横杆间接传递的上部荷载,小横杆所受荷载为3.8KN,并且同时传递到小横杆两侧纵杆,故水平纵杆所受集中荷载为横杆荷载的一半即F=1.9KN,此时水平纵杆的跨中最大弯矩为:
M=FL/4=1.9×
0.8/4=0.38KN•m
水平纵杆弯拉应力:
=0.38/5.08×
10-6=74.8MPa<[σ]=205Mpa
水平纵杆弯拉应力满足要求。
3.2.4横梁挠度计算:
v=
=M×
5l2/48EI
=(0.642×
103×
5×
0.82)/(48×
1011×
436×
10-8)
=0.047mm<[v]=10mm
横梁挠度满足要求。
综上,纵横水平杆强度满足要求。
3.3立杆地基承载力计算
脚手架基础处理:
架空地坪部分在预制板安装完毕后搭设脚手架。
(附:
预制板承载力验算说明)无架空地坪部分在浇筑完地坪混凝土后并达到强度90%后方可搭设。
预制板承载力验算说明:
预制板自重荷载:
26*0.15=3.9KN/㎡
板所受弯矩为:
M=ql2d/8=1/8×
(12.03+3.9)×
2.52×
0.5=6.2KN·
m
预制板的抵抗弯矩:
C30混凝土fc=14.3N/mm²
HRB400钢筋:
fy=360N/mm²
5HRB400圆10:
As=393;
保护层as=20mm
截面有效高度:
h0=130mmα1=1.0
抵抗弯矩Mu=as×
h0×
fy(1-0.5As×
fy/bh0α1fc)
=17KN·
M>
6.2KN·
M
故符合承载力要求。
四、落架与模板拆除:
当混凝土强度达到设计强度的100%以后,进行落架和模板拆除,落架和外模拆除应对称、均匀、缓慢、有序地进行,先拆侧模底模,从跨中对称往两端拆,支架和模板拆除后,及时进行保养维修,以备再用。
支架拆除方案,考虑支架拆除量较大,分上下行拆除支架。
拆除时遵循先支后拆,后支先拆的顺序,严禁抛扔,集中整齐堆放。
五、施工安全技术措施
脚手架所有螺栓必须拧紧,主接点必须设一横杆。
每道剪刀撑宽度不小于3.6m,斜杆与地面倾角在45º
~60º
,脚手架外侧立面的两端各设置一道剪刀撑,并由底至顶连续设置;
中间各道剪刀撑之间的净距不大于8m;
剪刀撑、横向斜撑随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设,各底层斜杆下端均必须支承在垫板上。
5.1立杆搭设符合下列规定:
(1)立杆接长必须采用对接扣件连接;
相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内,且符合下列规定:
(2)开始搭设立杆时,每隔6跨设置一根抛撑,直至支架安装稳固后,方可根据情况拆除;
5.2纵向水平杆搭设符合下列规定:
(1)纵向水平杆设置在立杆内侧,其长度为0.6m;
5.3剪刀撑、横向斜撑等的搭设符合下列规定:
(1)每道剪刀撑宽度不小于3.6m,斜杆与地面倾角在45º
。
(2)高度在24m以下的脚手架必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑,并由底至顶连续设置;
中间各道剪刀撑之间的净距不大于15m。
(3)剪刀撑、横向斜撑随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设,各底层斜杆下端均必须支承在垫块或垫板上。
5.4扣件安装符合下列规定:
(1)在主节点处固定纵向和横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件的中心点的相互距离不大于150mm;
(2)对接扣件的开口朝上或朝内;
5.5作业层、斜道的栏杆和挡板的搭设符合下列规定:
(1)栏杆和挡板均搭设在外立杆的内侧;
(2)上栏杆的上皮高度为1.2m;
(3)挡脚板高度不小于180mm;
(4)中栏杆居中设置。
5.6拆除
5.6.1拆除脚手架前的准备工作符合下列规定:
(1)全面检查脚手架的扣件连接、支撑体系等是否符合构造要求;
(2)清除脚手架上杂物及地面障碍物。
5.6.2拆除脚手架时,符合下列规定:
(1)拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业;
(2)当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度(约6.5m)时,先在适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件;
(3)当脚手架采取分段、分立面拆除时,对不拆除的脚手架两端,先加设连墙件及横向斜杆加固。
5.6.3卸料时符合下列规定:
(1)各构配件严禁抛至地面;
(2)运至地面的构配件及时检查、整修与保养,并按品种、规格随时码堆存放。
5.7安全管理
(1)脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》(GB5036)等考核合格的专业架子工。
上岗人员应定期体检,合格方可持证上岗。
(2)搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
(3)脚手架的构配件质量与搭设质量,按规定验收合格后方准使用。
(4)作业层上的施工荷载符合设计要求,不得超载。
不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土等到固定在脚手架上;
严禁悬挂起重设备。
(5)当有六级及六级以上大风和雾、大雨天气时停止脚手架搭设与拆除作业。
(6)脚手架使用中,定期检查杆件的设置的连接,支撑等的构造是否符合要求;
地基是否有积水,底座是否有松动,立杆是否悬空;
扣件是否松动;
脚手架的垂直度偏差;
安全防护措施是否符合要求;
是否超载。
(7)在脚手架的使用期间严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆、扫地杆。
(8)不得在脚手架基础及相邻处进行挖掘作业,否则采取安全措施。
(9)在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。
(10)搭拆脚手架时,地面设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。
(11)脚手架搭设结束后由专人对其进行验收,验收合格后方可立模。
七、引用设计文件及施工规范
《蒙城福润肉类加工有限公司新厂区工程猪屠宰车间施工图》;
《建筑施工计算手册》;
《材料力学》;
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》;
《钢结构设计与计算》;
《建筑结构荷载规范》;