脚手架施工方案最终.doc
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1、金属镁一体化项目纯碱装置蒸吸工段目 录1. 编制说明和编制依据22. 施工部署23. 原材料要求24. 地基处理35. 双排脚手架的设计及验算36. 满堂脚手架(模板支撑)设计及验算207. 脚手架搭设要求218. 脚手架拆除要求239. 脚手架工程的安全管理24附:脚手架应急预案附:危险源识别和重点部位、环节控制1、 编制说明及编制依据1.1 编制说明为保证本项目施工过程中脚手架搭设、使用、拆除符合有关规范要求,特编制本方案。1.2 编制依据1)TCC提供的金属镁一体化纯碱项目蒸吸工段土建工程施工图纸;2)TCC的HSE程序文件;3)中色十二冶建设有限公司的安全生产管理制度;4)公司IS09
2、001:2000质量体系文件;5)公司HSE(健康、安全、环境)体系文件;6)国家现行有关施工及验收规范、规程:建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-91)。建筑施工安全检查标准(JGJ59-2011)。建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)。冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018-2002)建筑施工手册缩印本第四版。7) 现场环境和条件。2、 施工部署2.1 施工方案的选择根据建筑物几何特征及现场的环境和条件,本单位工程的脚手架施工方案确定如下:1) 室外搭设双排结构脚手架,总高52米,分两段搭设,第一段高35米,底座为室外回填基础,第二段高17米,底座为型钢预
3、埋;室内搭设满堂(承重支撑)脚手架。2) 装修施工室外脚手架不变,室内天棚施工完后拆除满堂脚手架,然后搭设简易操作平台施工墙面。2.2 质量标准严格按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)进行搭设。3. 原材料要求3.1钢管(1) 钢管采用48.33.6焊管,材质Q235级。3.2扣件(1) 全部采用标准扣件。(2) 旧扣件检查其外观,对有裂缝、变形的禁止使用,出现滑丝的螺栓更换。3.3脚手板脚手板采用木挑板。木板用杉木或松木制作,其宽度200mm,厚度50mm,两端用1014号镀锌钢丝捆紧。4.地基处理4.1 回填土回填土按设计及规范要求进行分层夯填,并经试验检测,
4、压实系数0.944.2基础持力层搭设前应将场地平整,将回填铲平,并沿建筑四周浇筑一道100厚300宽C15砼,作为脚手架基础持力层。宽004设计及规范要求进行分层夯填。5. 双排脚手架的设计及验算本工程采用双排扣件式钢管脚手架,从基础起到12米为双立杆,12米到35米为单立杆。钢管规格为48.33.6mm;密目网规格:2300目/100cm2 ,每目空隙面积为1.3mm2。脚手架立于基槽回填土上,下设503004000木垫板。立杆横距为1.05米,立杆纵距为1.2米,水平杆步距为 1.6米,水平横杆间距为0.75米,内立杆距墙0.3米;连墙件为两步两跨设置,连墙件采用48.33.6mm钢管,用
5、双直角扣件分别与脚手架和框架柱或预埋件连接。外侧立面采用密目安全网全封闭,在二层满铺脚手板进行防护。基本风压为0.45KN/m2。施工荷载Qk=3KN/m2。木脚手板自重标准值Qp1=0.35 KN/m2,栏木、挡脚板自重标准值Qp2=0.14 KN/m。本脚手架计算依据:建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ1302011)(以下简称规范)建筑施工手册第四版(以下简称手册)5.1 纵向水平杆、横向水平杆计算1.横向水平杆验算(1)抗弯验算作用于横向水平杆弯矩设计值:M=1.2+1.4则:Mmax=1.2+1.4=0.478KNm查规范得:截面模量W=5.08cm3Q235钢抗弯强度设计
6、值=94.09N/mm2 f=205N/mm2符合要求(2)变形验算查规范得:弹性模量E=2.06105 N/mm2惯性矩I=12.19cm2作用于横向水平杆线荷载设计值:q=1.20.350.75+1.430.75=3.465 N/m则挠度为:=2.18mm=7mm同时也小于10mm满足要求2.纵向水平杆计算(1)抗弯验算横向水平杆向内侧挑出距离为300mm,按200mm计算F=0.53.4651.05(1+)2 =2.578KNMmax0.175Fla=0.1752.5781.2=0.54KNm抗弯强度=106.3 N/mm2 f=205N/mm2满足要求(2)挠度验算=3.97mm=10
7、mm满足要求(3)纵向水平杆与立杆连接扣件抗滑承载力验算:2.152.578=5.5427KNRc=8KN满足要求5.2立杆验算1.长细比验算:查规范得:k=1.155u=1.50=1.58cm立杆计算长度=kuh=1.1551.51.6=2.772m长细比=182.37 210 (冷弯薄壁型钢结构技术规范)符合要求2.风荷载产生的立杆弯矩:(1)密目安全网挡风系数计算 =0.841查规范得敞开双排扣件钢管脚手架挡风系数=0.089则:=+=0.841+0.089=0.868(2)风荷载标准值计算查规范得=1.35=1.3=1.1284则:=0.7=0.71.351.12840.55=0.59
8、KN/m(3)风荷载产生的立杆弯矩:=0.851.4 =0.216KNm3.立杆段轴向力设计值计算:(1)组合风荷载时:查规范得脚手架结构自重标准值:=0.1248KN/m木脚手板自重标准值(按满铺二层计算):=20.35=0.7 N/M2栏杆、挡脚板自重标准值:=0.14 KN/m施工均布活荷载标准值:=3KN/m则:脚手架结构自重标准值产生的轴向力:=200.1248 =2.496 KN构配件自重标准值产生的轴向力:=(+0.3)+ =(1.05+0.3)1.80.7+0.141.8 =1.11 KN施工荷载标准值产生的轴向力总和:=(+0.3) =(1.05+0.3)1.23 =2.43
9、KN组合风荷载时立杆段轴向力设计值: N=1.2(+)+0.851.4=1.2(2.496+1.11)+0.851.42.43=7.2189KN(2)不组合风荷载时立杆段轴向力设计值:N=1.2(+)+1.4=1.2(2.496+1.11)+1.42.43=7.7292KN4.组合风荷载时立杆稳定性验算: 查规范得: 轴心受压构件的稳定系数=0.186 立杆截面面积A=4.56cm2 截面模量W=5.08cm3则: +=+ =136.906N/mm3f=205 N/mm3符合要求5.不组合风荷载时立杆稳定性验算: = =111.6535 N/mm3f=205 N/mm3 满足要求5.3 连墙件
10、验算1.抗滑验算每个连墙件覆盖的脚手架面积:=21.621.2=7.68 m2由风荷载产生的连墙件的轴向力设计值:=1.4=1.40.487.68=5.161KN查规范得:=5连墙件的轴向力设计值:=+=5.161+5=10.161KN抗滑验算:查规范得:每个直角扣件抗滑承载力设计值:=8 KN由于采用双扣件设置故:=13.71 KN2=28=16 KN满足要求2.稳定性验算:由于连墙件用直角扣件分别连与脚手架和框架柱上的附加钢管上,因此:=0.6+0.3+1.05=1.95m查规范得回转半径=1.58 cm长细比验算:=123=150(冷弯薄壁型钢结构技术规范)满足要求查规范得轴心受压构件的
11、稳定系数 =0.434钢管截面积A=4.56 cm2连墙件稳定性验算:=51.3431/mm2205 N/mm2满足要求5.4.立杆地基承载力验算1.计算基础面积:每块垫板长4米,可放置3根立杆。则:A=0.34=0.4m22.地基承载力设计值:查荷载规范得回填土承载力:=130 KPa=130 KN/m2查规范得脚手架地基承载力调整系数=0.4则:=0.4130=52 KN/m23.地基承载力验算不组合风荷载时立杆段轴向力设计值:N=8.69KN则:=21.73 KN/m2 =52 KN/m2满足要求5.5悬挑梁脚手架的验算1.脚手架参数 搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.20米,立杆的横距为1
12、.05米,立杆的步距为1.60 米;计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为 17.0 米,立杆采用单立管;内排架距离墙长度为0.20米;小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为 3;采用的钢管类型为 48。33.6; 横杆与立杆连接方式为单扣件;扣件抗滑承载力系数为 0.80;连墙件采用两步三跨,竖向间距 3.20 米,水平间距3.60 米,采用扣件连接; 连墙件连接方式为单扣件;2.活荷载参数 施工荷载均布参数(kN/m2):3.000;脚手架用途:结构脚手架; 同时施工层数:1;3.风荷载参数 青海省格尔木市地区,基本风压为0.55,风荷载高度变化系数z为0.840,风荷载体型系数s为0.64
13、9; 考虑风荷载;4.静荷载参数 每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):0.1248; 脚手板自重标准值(kN/m2):0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.140; 安全设施全网(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:4; 脚手板类别:木脚手板;栏杆挡板类别:栏杆木;5.水平悬挑支撑梁 悬挑水平钢梁采用16a号工字钢 ,其中建筑物外悬挑段长度1.50米,建筑物内锚固段长度 2.50 米。 悬挑水平钢梁上面的联梁采用 14a号工字钢。 与楼板连接的螺栓直径(mm):50.00; 楼板混凝土标号:C35; 主梁间距相当于几倍立杆间距(倍数):2;6.拉绳与支杆参数 支撑数
14、量为:1; 钢丝绳安全系数为:10.000; 钢丝绳与墙距离为(m):1.200; 悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物 1.20 m。 7、小横杆的计算: 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。 按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。 (1).均布荷载值计算 小横杆的自重标准值: P1= 0.036 kN/m ; 脚手板的荷载标准值: P2= 0.3501.200/4=0.105 kN/m ; 活荷载标准值: Q=3.0001.200/4=0.900 kN/m; 荷载的计算值: q=1.20.036+1.20.105
15、+1.40.900 = 1.429 kN/m; 小横杆计算简图 (2).强度计算 最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩, 计算公式如下: 最大弯矩 Mqmax =1.4291.0502/8 = 0.197 kN.m; = Mqmax/W =41.116 N/mm2; 小横杆的计算强度小于 205.0 N/mm2,满足要求! (3).挠度计算: 最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 荷载标准值q=0.036+0.105+0.900 = 1.041 kN/m ; 最大挠度 V = 5.01.0411050.04/(3842.060105115000.0)=0.695 mm; 小横杆的最大挠
16、度小于 1050.0 / 150=7.000 与10 mm,满足要求! 8、大横杆的计算: 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。 (1).荷载值计算 小横杆的自重标准值: P1= 0.0361.050=0.038 kN; 脚手板的荷载标准值: P2= 0.3501.0501.200/4=0.110 kN; 活荷载标准值: Q= 3.0001.0501.200/4=0.945 kN; 荷载的计算值: P=(1.20.038+1.20.110+1.40.945)/2=0.750 kN; 大横杆计算简图 (2).强度计算 最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利
17、分配的弯矩和。 均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.080.0361.2001.2002=0.005 kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.4170.7501.200= 0.375 kN.m; M = M1max + M2max = 0.005+0.375=0.380 kN.m 抗弯强度:= 0.380106/4790.0=79.415 N/mm2; 大横杆的抗弯强度= 79.415 小于f=205.0N/mm2; (3).挠度计算 最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和,单位:mm 均布荷载最大挠度计算公式如下: 大横杆
18、自重均布荷载引起的最大挠度: Vmax= 0.6770.0361200.04 /(1002.060105115000.0) = 0.021 mm; 集中荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度: P=(0.038+0.110+0.945)/2=0.546kN V= 3.0290.5461200.03/ ( 100 2.060105115000.0 )= 1.207 mm; 最大挠度和:V= Vmax + Vpmax = 0.021+1.207=1.229 mm; 大横杆的最大挠度小于 1200.0 / 150=8.0 或者 10 mm,满足要求! 9、扣件抗滑力的计算
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