主厂房满堂脚手架专项施工方案.docx
《主厂房满堂脚手架专项施工方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《主厂房满堂脚手架专项施工方案.docx(23页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
主厂房满堂脚手架专项施工方案
一、编制依据:
1、现场施工的条件和要求
2、结构施工图纸
3、《建筑施工手册》第四版
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》。
5、国家及行业现行规范规程及标准
6、项目部可组织的资源
二、工程概况:
本工程位于兰考县城以西1公里。
310国道北侧。
总建筑面积约8000m2平米,总用地面积4000m2,其中一层层高为7m,局部层层高8m,采用扣件式满堂脚手架支撑。
三、施工要求:
本工程内支撑采用扣件式满堂钢管脚手架。
使用Ф48mm、壁厚2.8mm钢管,加密立杆的间距,模板为18mm的多层板,使其达到承载力要求,锅炉房顶板砼板厚200mm厚。
(一)、构造和设置要求:
1、扣件式钢管脚手架主要由立杆、纵横水平杆、斜杆等组成,各种杆件采用Ф48mm、壁厚2.8mm钢管,立杆采用6m,4m2.5m,横杆长度采用1.5m、6m。
2、扣件:
扣件式钢管脚手架主要由直角扣件、旋转扣件、对接扣件连接,直角扣件用于两根呈垂直交叉钢管的连接,旋转扣件用于两根呈任意角度交叉钢管的连接,对接扣件用于两根钢管的对接连接,承载力直接传递到基础底板上。
3、扣件与钢管的接触面要保证严密,确保扣件与钢管连接紧固。
4、扣件和钢管的质量要合格,满足施工要求,对发现脆裂、变形、滑丝的后禁止使用。
(二)、施工工艺
根据结构受力分析,脚手架立杆纵横距为0.9~1.2m,步距1.5~1.8m,框梁下立杆纵距为0.45~0.5m。
纵横方向每隔5m布设一道剪刀撑,并与水平杆连接牢固。
施工流程:
①树立杆→②摆放扫地杆,并与立杆连接→③纵横向水平横杆,并与相应立杆连接(加设斜撑杆)→⑤搭接第二步纵横向水平横杆→⑦搭设剪刀撑
(三)、脚手架的拆除
1、拆除前应报审批准,进行必要的安全技术交底后方可开始工作。
拆除时,周围设围栏或警戒标识,划出工作禁区禁止非拆卸人员进入,并设专人看管。
2、拆除顺序应从上而下,一步一清,不允许上下同时作业,本着先搭后拆,按层次由上而下进行,脚手架逐层拆除。
3、拆下来的架料、扣件要分类堆放,进行保养,检修。
(四)、脚手架的安全防范措施:
。
1、作业中,禁止随意拆除脚手架的构架杆件、整体性构建、连接紧固件。
却因操作要求需要临时拆除时,必须经主管人员同意,采取相应弥补措施,并在作业完毕后及时予以恢复。
2、人在架设作业时,应注意自我安全保护和他人的安全,避免发生碰撞、闪失和落物,严禁在架杆上等不安全处休息。
3、每班工人上架工作时,应现行检查有无影响安全作业的问题,在排除和能解决后方可开始作业。
在作业中发现有不安全的情况和迹象时,应立即停止作业进行检查,直到安全后方可正常作业。
四、满堂脚手架方案计算书(只取有代表性的梁板)
(一)顶板高支撑计算书
1.各项参数
(1).脚手架参数
横向间距或排距(m):
0.90;纵距(m):
0.90;步距(m):
1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.10;脚手架搭设高度(m):
8.00;
采用的钢管(mm):
Φ48×3.5;
扣件连接方式:
双扣件,扣件抗滑承载力系数:
0.80;
板底支撑连接方式:
方木支撑;
(2).荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):
0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):
25.000;
楼板浇筑厚度(m):
0.200;倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):
2.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
1.000;
(3).木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):
9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):
13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.300;木方的间隔距离(mm):
300.000;
木方的截面宽度(mm):
40.00;木方的截面高度(mm):
90.00;
图2楼板支撑架荷载计算单元
2.模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4.000×9.000×9.000/6=54.00cm3;
I=4.000×9.000×9.000×9.000/12=243.00cm4;
方木楞计算简图
(1).荷载的计算:
①钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=25.000×0.300×0.200=1.500kN/m;
②模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×0.300=0.105kN/m;
③活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
p1=(1.000+2.000)×0.900×0.300=0.810kN;
(2).强度计算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载q=1.2×(1.500+0.105)=1.926kN/m;
集中荷载p=1.4×0.810=1.134kN;
最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.134×0.900/4+1.926×0.9002/8=0.450kN.m;
最大支座力N=P/2+ql/2=1.134/2+1.926×0.900/2=1.434kN;
截面应力σ=M/w=0.450×106/54.000×103=8.336N/mm2;
方木的计算强度为8.336小13.0N/mm2,满足要求!
(3).抗剪计算:
最大剪力的计算公式如下:
Q=ql/2+P/2
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力:
Q=0.900×1.926/2+1.134/2=1.434kN;
截面抗剪强度计算值T=3×1433.700/(2×40.000×90.000)=0.597N/mm2;
截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2;
方木的抗剪强度为0.597小于1.300,满足要求!
(4).挠度计算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如
下:
均布荷载q=q1+q2=1.500+0.105=1.605kN/m;
集中荷载p=0.810kN;
最大变形V=5×1.605×900.0004/(384×9500.000×2430000.00)+
810.000×900.0003/(48×9500.000×2430000.00)=1.127mm;
方木的最大挠度1.127小于900.000/250,满足要求!
3.木方支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=1.926×0.900+1.134=2.867kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN.m)
支撑钢管计算变形图(kN.m)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=0.688kN.m;
最大变形Vmax=1.593mm;
最大支座力Qmax=9.367kN;
截面应力σ=0.688×106/5080.000=135.502N/mm2;
支撑钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于900.000/150与10mm,满足要求!
4.扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,
按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=9.367kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
5.模板支架荷载标准值(轴力):
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
(1).静荷载标准值包括以下内容:
①脚手架的自重(kN):
NG1=0.129×8.000=1.033kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值,设计人员可根据情况修改。
②模板的自重(kN):
NG2=0.350×0.900×0.900=0.284kN;
③钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.000×0.200×0.900×0.900=4.050kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.366kN;
(2).活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值NQ=(1.000+2.000)×0.900×0.900=2.430kN;
(3).不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=9.842kN;
6.立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式:
其中N----立杆的轴心压力设计值(kN):
N=9.842kN;
σ----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到;
i----计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.58cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.89cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=5.08cm3;
σ--------钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);
[f]----钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.000N/mm2;
Lo----计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》,由公式
(1)或
(2)计算
lo=k1uh
(1)
lo=(h+2a)
(2)
k1----计算长度附加系数,取值为1.155;
u----计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u=1.700;
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.100m;
公式
(1)的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.700×1.500=2.945m;
Lo/i=2945.250/15.800=186.000;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.207;
钢管立杆受压强度计算值;σ=9841.560/(0.207×489.000)=97.227N/mm2;
立杆稳定性计算σ=97.227N/mm2小于[f]=205.000满足要求!
公式
(2)的计算结果:
立杆计算长度Lo=h+2a=1.500+0.100×2=1.700m;
Lo/i=1700.000/15.800=108.000;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.530;
钢管立杆受压强度计算值;σ=9841.560/(0.530×489.000)=37.973N/mm2;
立杆稳定性计算σ=37.973N/mm2小于[f]=205.000满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算
lo=k1k2(h+2a)(3)
k1--计算长度附加系数按照表1取值1.243;
k2--计算长度附加系数,h+2a=1.700按照表2取值1.014;
公式(3)的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.243×1.014×(1.500+0.100×2)=2.143m;
Lo/i=2142.683/15.800=136.000;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.367;
钢管立杆受压强度计算值;σ=9841.560/(0.367×489.000)=54.839N/mm2;
立杆稳定性计算σ=54.839N/mm2小于[f]=205.000满足要求!
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
以上表参照杜荣军:
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。
7.梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]:
除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容
(1).模板支架的构造要求:
a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;
b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;
c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。
(2).立杆步距的设计:
a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置;
b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,
但变化不要过多;
c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m。
(3).整体性构造层的设计:
a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层;
b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置
斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;
c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设竖向斜杆,
使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;
d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。
(4).剪刀撑的设计:
a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;
b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置。
(5).顶部支撑点的设计:
a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm;
b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;
c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。
(6).支撑架搭设的要求:
a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置;
b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求;
c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;
d.地基支座的设计要满足承载力的要求。
(7).施工使用的要求:
a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;
b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;
c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。
(二)800*1800梁支撑计算
图1梁模板支撑架立面简图
1.各项参数
(1).脚手架参数
立柱梁跨度方向间距l(m):
0.45;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.30;
脚手架步距(m):
1.50;脚手架搭设高度(m):
6.00;
梁两侧立柱间距(m):
0.45;承重架支设:
多根承重立杆,木方顶托支撑;
梁底增加承重立杆根数:
2;
(2).荷载参数
模板与木块自重(kN/m2):
0.350;梁截面宽度B(m):
0.800;
混凝土和钢筋自重(kN/m3):
25.000;梁截面高度D(m):
1.800;
倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):
3.000;施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.000;
(3).木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):
9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):
13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.300;木方的间隔距离(mm):
300.000;
木方的截面宽度(mm):
80.00;木方的截面高度(mm):
100.00;
(4).其他
采用的钢管类型(mm):
Φ48×3.5。
扣件连接方式:
双扣件,扣件抗滑承载力系数:
0.80;
2.梁底支撑的计算
作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。
(1).荷载的计算:
①钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=25.000×1.800×0.450=20.250kN/m;
②模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×0.450×(2×1.800+0.800)/0.800=0.866kN/m;
③活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值P1=(2.000+3.000)×0.800×0.450=1.800kN;
(2).木方楞的支撑力计算
均布荷载q=1.2×20.250+1.2×0.866=25.340kN/m;
集中荷载P=1.4×1.800=2.520kN;
木方计算简图
经过计算得到从左到右各木方传递集中力[即支座力]分别为:
N1=11.427kN;
N2=11.427kN;
木方按照三跨连续梁计算。
本算例中,木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=8.000×10.000×10.000/6=133.33cm3;
I=8.000×10.000×10.000×10.000/12=666.67cm4;
(3).木方强度计算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载q=11.427/0.450=25.394kN/m;
最大弯距M=0.1ql2=0.1×25.394×0.450×0.450=0.514kN.m;
截面应力σ=M/W=0.514×106/133333.3=3.857N/mm2;
木方的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(4).木方抗剪计算:
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力:
Q=0.6×25.394×0.450=6.856kN;
截面抗剪强度计算值T=3×6856.380/(2×80.000×100.000)=1.286N/mm2;
截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2;
木方的抗剪强度计算满足要求!
(5).木方挠度计算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
最大变形V=0.677×21.162×450.0004/(100×9500.000×666.667×103)=0.093mm;
木方的最大挠度小于450.0/250,满足要求!
3.梁底纵向钢管计算
纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。
4.扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,
按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
梁混凝土钢筋等荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆,无需计算。
5.立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
其中N--立杆的轴心压力设计值,它包括:
横杆的最大支座反力:
N1=11.427kN;
脚手架钢管的自重:
N2=1.2×0.129×6.000=0.930kN;
N=11.427+0.930=12.357kN;
φ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到;
i--计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.58;
A--立杆净截面面积(cm2):
A=4.89;
W--立杆净截面抵抗矩(cm3):
W=5.08;
σ--钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);
[f]--钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.00N/mm2;
lo--计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式
(1)或
(2)计算
lo=k1uh
(1)
lo=(h+2a)
(2)
k1--计算长度附加系数,按照表1取值为:
1.167;
u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u=1.700;
a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度:
a=0.300m;
公式
(1)的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.167×1.700×1.500=2.976m;
Lo/i=2975.850/15.800=188.000;
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.203;
钢管立杆受压强度计算值;σ=12356.820/(0.203×489.000)=124.481N/mm2;
立杆稳定性计算σ=124.481N/mm2小于[f]=205.00满足要求!
立杆计算长度Lo=h+2a=1.500+0.300×2=2.100m;
Lo/i=2100.000/15.800=133.000;
公式
(2)的计算结果:
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.381;
钢管立杆受压强度计算值;σ=12356.820/(0.381×489.000)=66.324N/mm2;
立杆稳定性计算σ=66.324N/mm2小于[f]=205.00满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算
lo=k1k2(h+2a)(3)
k2--计算长度附加系数,h+2a=2.100按照表2取值1.007;
公式(3)的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.167×1.007×(1.500+0.300×2)=2.468m;
Lo/i=2467.855/15.800=156.000;
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.287;
钢管立杆受压强度计算值;σ=12356.820/(0.287×489.000)=88.047N/mm2;
立杆稳定性计算σ=88.047N/mm2小于[f]=205.00满足要求!
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否