满堂脚手架施工方案.doc
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B、抗剪计算 T = 3Q/2bh < [T] 其中最大剪力 Q=0.600×(1.2×3.350+1.4×3.000)×0.500=2.466kN 截面抗剪强度计算值 T=3×2466.0/(2×1000.000×18.000)=0.206N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2 抗剪强度验算 T < [T],满足要求! C、挠度计算 v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250 面板最大挠度计算值 v = 0.677×3.350×5004/(100×6000×486000)=0.486mm 面板的最大挠度小于500.0/250,满足要求! (2)支撑木方的计算 木方按照均布荷载下三跨连续梁计算。 A、荷载的计算 钢筋混凝土板自重(kN/m): q11 = 25.000×0.120×0.500=1.500kN/m 模板的自重线荷载(kN/m): q12 = 0.350×0.500=0.175kN/m B、活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m): 经计算得到,活荷载标准值 q2 = (1.000+2.000)×0.500=1.500kN/m 静荷载 q1 = 1.2×1.500+1.2×0.175=2.010kN/m 活荷载 q2 = 1.4×1.500=2.100kN/m C、木方的计算 按照三跨连续梁计算,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 = 4.110/1.000=4.110kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×4.11×1.00×1.00=0.411kN.m 最大剪力 Q=0.6×1.000×4.110=2.466kN 最大支座力 N=1.1×1.000×4.110=4.521kN 木方的截面力学参数为 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 5.00×10.00×10.00/6 = 83.33cm3; I = 5.00×10.00×10.00×10.00/12 = 416.67cm4; A、木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.411×106/83333.3=4.93N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! B、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] 截面抗剪强度计算值 T=3×2466/(2×50×100)=0.740N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求! C、木方挠度计算 最大变形 v =0.677×1.675×1000.04/(100×9500.00×4166666.8)=0.286mm 木方的最大挠度小于1000.0/250,满足要求! (3)横向支撑钢管计算 横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取木方支撑传递力。 支撑钢管计算简图 支撑钢管弯矩图(kN.m) 支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管剪力图(kN) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.791kN.m 最大变形 vmax=2.356mm 最大支座力 Qmax=9.720kN 抗弯计算强度 f=0.791×106/4491.0=176.17N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求! (4)扣件抗滑移的计算 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8.0kN; R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,R=9.72kN 单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件! 当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN; 双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。 (5)立杆的稳定性计算荷载标准值 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 A、静荷载标准值包括以下内容: (1)脚手架钢管的自重(kN): NG1 = 0.129×9.000=1.162kN 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 = 0.350×0.800×0.800=0.224kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN): NG3 = 25.000×0.120×0.800×0.800=1.920kN 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.306kN。 B、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)×0.800×0.800=1.920kN C、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 (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,N = 9.61kN; —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到; i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.60 A —— 立杆净截面面积 (cm2); A = 4.24 W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3);W = 4.49 —— 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; l0 —— 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 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 —— 计算长度附加系数,按照表1取值为1.185; u —— 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.70 a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.50m; 公式(1)的计算结果: = 112.84N/mm2,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! 公式(2)的计算结果: = 78.94N/mm2,立杆的稳定性计算 < [f],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 l0 = k1k2(h+2a) (3) k2 —— 计算长度附加系数,按照表2取值为1.016; 公式(3)的计算结果: = 111.67N/mm2,立杆的稳定性计算 < [f],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。 3、梁模板扣件钢管架计算书 模板支架搭设高度为9.0米,基本尺寸为:梁截面 B×D=500mm×1000mm(取最大梁截面计算),梁支撑立杆的横距(跨度方向) l=1.00米,立杆步距 h=1.50米,梁底加2道承重立杆。 图1 梁模板支撑架立面简图 采用的钢管类型为48×3.5。 (1)模板面板计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算。 作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。 A、荷载的计算: 钢筋混凝土梁自重(kN/m): q1 = 25.000×1.000×0.500=12.500kN/m 模板的自重线荷载(kN/m): q2 = 0.350×0.500×(2×1.000+0.500)/0.500=0.875kN/m 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 = (1.000+2.000)×0.500×0.500=0.750kN 均布荷载 q = 1.2×12.500+1.2×0.875=16.050kN/m 集中荷载 P = 1.4×0.750=1.050kN 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 50.00×1.80×1.80/6 = 27.00cm3; I = 50.00×1.80×1.80×1.80/12 = 24.30cm4; 计算简图 弯矩图(kN.m) 剪力图(kN) 变形图(mm) 经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=1.505kN N2=6.066kN N3=1.505kN 最大弯矩 M = 0.125kN.m 最大变形 V = 0.2mm A、抗弯强度计算 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.125×1000×1000/27000=4.630N/mm2 面板的抗弯强度设计值 [f],取15.00N/mm2; 面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求! B、抗剪计算 截面抗剪强度计算值 T=3×2507.0/(2×500.000×18.000)=0.418N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2 抗剪强度验算 T < [T],满足要求! C、挠度计算 面板最大挠度计算值 v = 0.226mm 面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求! (2)梁底支撑木方的计算 A、梁底木方计算 按照三跨连续梁计算,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 = 6.066/0.500=12.131kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×12.13×0.50×0.50=0.303kN.m 最大剪力 Q=0.6×0.500×12.131=3.639kN 最大支座力 N=1.1×0.500×12.131=6.672kN 木方的截面力学参数为 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 5.00×10.00×10.00/6 = 83.33cm3; I = 5.00×10.00×10.00×10.00/12 = 416.67cm4; B、木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.303×106/83333.3=3.64N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! C、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] 截面抗剪强度计算值 T=3×3639/(2×50×100)=1.092N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求! D、木方挠度计算 最大变形 v =0.677×10.109×500.04/(100×9500.00×4166666.8)=0.108mm 木方的最大挠度小于500.0/250,满足要求! (3)梁底支撑钢管计算 A、 梁底支撑横向钢管计算 横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取木方支撑传递力。 支撑钢管计算简图 支撑钢管弯矩图(kN.m) 支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管剪力图(kN) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.130kN.m 最大变形 vmax=0.036mm 最大支座力 Qmax=4.230kN 抗弯计算强度 f=0.130×106/4491.0=28.97N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于416.7/150与10mm,满足要求! B、 梁底支撑纵向钢管计算 纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取横向支撑钢管传递力。 支撑钢管计算简图 支撑钢管弯矩图(kN.m) 支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管剪力图(kN) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.740kN.m 最大变形 vmax=2.204mm 最大支座力 Qmax=9.094kN 抗弯计算强度 f=0.740×106/4491.0=164.83N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求! (4)扣件抗滑移的计算 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8.0kN; R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,R=9.09kN 单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件! 当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN; 双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。 (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=9.09kN (已经包括组合系数1.4) 脚手架钢管的自重 N2 = 1.2×0.129×9.000=1.394kN N = 9.094+1.394=10.489kN —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到; i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.60 A —— 立杆净截面面积 (cm2); A = 4.24 W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3);W = 4.49 —— 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; l0 —— 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 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 —— 计算长度附加系数,按照表1取值为1.185; u —— 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.70 a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.00m; 公式(1)的计算结果: = 123.10N/mm2,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! 公式(2)的计算结果: = 39.17N/mm2,立杆的稳定性计算 < [f],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 l0 = k1k2(h+2a) (3) k2 —— 计算长度附加系数,按照表2取值为1.024; 公式(3)的计算结果: = 50.47N/mm2,立杆的稳定性计算 < [f],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。 4、楼板模板、梁模板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: A、模板支架的构造要求: a.梁板模板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。 B、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.支撑架步距以0.8--1.2m为宜,不宜超过1.2m。 C、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。 D、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。 E、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。 F、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。 G、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。 五、施工要求 (一)、施工准备 1、技术准备 在本安全专项施工方案施工前,工程负责人应对相关人员进行详细的技术交底。 2、物资准备 (1)材料准备 根据材料分析和施工进度计划的要求,编制材料需要量计划,为施工备料,确定对方场地及组织运输提供依据。 (2)构(配)件和制品加工准备 根据脚手架构造体系要求,对构(配)件和制品进行加工。 (3)脚手架施工机具准备 由架子工自带扳手及其他所需工具。 2、施工现场准备 (1)做好“三通一平” (2)组织物资进场,并拟定有关的材料试验。 (3)做好季节性施工准备。 3、施工场外协调 (1)材料加工和订货。 (2)施工机具租凭和订购。 (3)做好劳务安排,签订劳务合同。 (二)、脚手架搭设 必须在当层混凝土楼板强度达到1.2Mpa后(即常规环境下混凝土楼板浇筑完成24小时后),再开始搭设满堂脚手架。脚手架应按施工方案的要求放线定位。立杆下用截面200mm×50mm木垫板通长铺设。 1、脚手架搭设要求 外脚手架搭设的基本要求是:横平竖直,整齐清晰,图形一致,平竖通顺,连接牢固,受荷安全,有安全操作空间,不变形,不摇晃。 2、满堂脚手架搭设顺序 满堂脚手架搭设应遵循以下顺序: 垫木方→摆放扫地杆→逐根树立立杆并与纵横向扫地杆扣紧→安各步纵横水平杆并与各立杆扣紧→接立杆→加设剪刀撑→按照图纸要求用顶丝将立杆挑至设计标高→按照模板施工组织设计铺设模板→检查验收→合格(不合格整改再验收)。 3、脚手架的搭设除了按顺序搭设以外,还得注意下列事项: (1)按照规定的构造方案和尺寸进行搭设。 (2)及时与结构拉结或临时支顶,以确保搭设过程的安全。 (3)拧紧扣件。(拧紧程度要适当) (4)有变形的杆件或不合格的杆件(有长度、扣接不紧等)不能使用。 (5)搭设工人必须系安全带。 (6)随时矫正杆件的垂直和偏差避免偏差过大。 (7)没有完成的脚手架,在每日收工时,一定要确保架子稳定,以免发生意外。 (三)、脚手架的拆除 脚手架使用完毕后要立即拆除,在脚手架拆除前要做好以下工作: 1、对脚手架进行安全检查,确认不存在安全隐患。如存在影响拆除脚手架安全的隐患,应先对脚手架进行修理和加固,以确保脚手架在拆除过程中不发生危险。 2、在拆除脚手架时,应先清除脚手板上的垃圾杂物,清除时严禁高空向下抛掷,大块的装入容器内由垂直运输设备向下运送,能用扫帚集中的要集中装入容器内运下。 3、脚手架在拆除前,应先明确拆除范围、数量、时间和拆除顺序、方法,物件垂直运输设备的数量,脚手架上的水平运输、人员组织,指挥联络的方法和用语,拆除的安全措施和警戒区域。 4、严格遵循拆除顺序,由上而下,后搭的先拆,先搭的后拆,同一部位拆除顺序是:模板→顶丝→纵横横杆→立杆。 满堂脚手架支撑需要两次拆除,第一次将除梁底和短跨中间的支撑外的大部分模板和支撑进行拆除,第二次将梁底和短跨中间的支撑拆除,具体参见施工组织设计中的模板工程。 5、满堂脚手架的拆除不得在垂直方向上同时作业。 6、拆除脚手架时,必须进行危险范围评估界定,并将危险范围区域进行隔离,并在隔离区边界设置明显的禁行标志和围栏,在坠落范围内应有明显“禁止入内”字样的标志,并有专人监护,以保证擦脚手架时无其他人员入内。 7、对于拆除脚手架的垂直运输设备要用滑轮和绳索运送或塔吊配合,严禁乱扔乱抛,并对操作人员和使用人员进行交底,规定联络用语和方法,明确职责,以保证脚手架拆除时其垂直运输设备能安全运转。 8、拆下的脚手架钢管、扣件及其他材料运至地后面,应及时清理,将合格的,需要整修后重复使用的和应报废的加以区分,按规格堆放。对合格件应及时进行保养,保养后送仓库保管以备日后使用。 9、本工程脚手架拆除遇大风、大雨、大雾天气时应停止作业。 10、拆除时操作人员要系还安全带,穿软底防滑鞋,扎裹腿。 11、脚手架拆除工程中,不中途换人。如必须换人,则应在安全技术交底中交代清楚。 六、脚手架质量检查与验收 (一)、材质要求 1、钢管材质要求 (1)脚手架钢管应采用现行国家标准<<直缝电焊钢管>>(GB/T13793)或<<低压流体输送用焊接钢管>>(GB/T3092)中规定的3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准<<碳素结构钢>>(GB/T700)中Q235-A级钢的规定。 (2)每根钢管最大质量不应大于25kg,宜采用¢48×3.5的钢管。 (3)钢管的尺寸和表面质量应符合以下规定: a、新旧钢管尺寸、表面质量和外形应分别符合<<建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范>>(JGJ 130/2001)第8.1.1、8.1.2条规定。新钢管的检查应符合下列规定: ①应有产品质量合格证。 ②应- 配套讲稿:
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