地下室满堂脚手架施工方案1Word文档格式.docx
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一、搭设方案
(一)基本搭设参数
模板支架高H为3.1m,立杆步距h(上下水平杆轴线间的距离)取0.9m,立杆纵距la取1m,横距lb取1m。
立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的自由长度a取0.1m。
整个支架的简图如下所示。
模板底部的方木,截面宽50mm,高90mm,布设间距0.3m。
(二)材料及荷载取值说明
本支撑架使用Φ48×
3.5钢管,钢管壁厚不得小于3mm,钢管上严禁打孔;
采用的扣件,应经试验,在螺栓拧紧扭力矩达65N·
m时,不得发生破坏。
模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重,以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。
二、板模板支架的强度、刚度及稳定性验算
荷载首先作用在板底模板上,按照"
底模→底模方木/钢管→横向水平钢管→可调托座→立杆→基础"
的传力顺序,分别进行强度、刚度和稳定性验算。
其中,取与底模方木平行的方向为纵向。
(一)板底模板的强度和刚度验算
模板按三跨连续梁计算,如图所示:
(1)荷载计算,按单位宽度折算为线荷载。
此时,
模板的截面抵抗矩为:
w=1000×
182/6=5.40×
104mm3;
模板自重标准值:
x1=0.3×
1=0.3kN/m;
新浇混凝土自重标准值:
x2=0.15×
24×
1=3.6kN/m;
板中钢筋自重标准值:
x3=0.15×
1.1×
1=0.165kN/m;
施工人员及设备活荷载标准值:
x4=1×
1=1kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载标准值:
x5=2×
1=2kN/m。
以上1、2、3项为恒载,取分项系数1.35,4、5项为活载,取分项系数1.4,则底模的荷载设计值为:
g1=(x1+x2+x3)×
1.35=(0.3+3.6+0.165)×
1.35=5.488kN/m;
q1=(x4+x5)×
1.4=(1+2)×
1.4=4.2kN/m;
对荷载分布进行最不利布置,最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值。
跨中最大弯矩计算简图
跨中最大弯矩计算公式如下:
M1max=0.08g1lc2+0.1q1lc2=0.08×
5.488×
0.32+0.1×
4.2×
0.32=0.077kN·
m
支座最大弯矩计算简图
支座最大弯矩计算公式如下:
M2max=-0.1g1lc2-0.117q1lc2=-0.1×
0.32-0.117×
0.32=-0.094kN·
m;
经比较可知,荷载按照图2进行组合,产生的支座弯矩最大。
Mmax=0.094kN·
(2)底模抗弯强度验算
取Max(M1max,M2max)进行底模抗弯验算,即
σ=0.094×
106/(5.40×
104)=1.734N/mm2
底模面板的受弯强度计算值σ=1.734N/mm2小于抗弯强度设计值fm=15N/mm2,满足要求。
(3)底模抗剪强度计算。
荷载对模板产生的剪力为Q=0.6g1lc+0.617q1lc=0.6×
0.3+0.617×
0.3=1.765kN;
按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算:
τ=3×
1765.215/(2×
1000×
18)=0.147N/mm2;
所以,底模的抗剪强度τ=0.147N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.4N/mm2满足要求。
(4)底模挠度验算
模板弹性模量E=6000N/mm2;
模板惯性矩I=1000×
183/12=4.86×
105mm4;
根据JGJ130-2001,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,底模的总的变形按照下面的公式计算:
ν=0.159mm;
底模面板的挠度计算值ν=0.159mm小于挠度设计值[v]=Min(300/150,10)mm,满足要求。
(二)底模方木的强度和刚度验算
按三跨连续梁计算
(1)荷载计算
x1=0.3×
0.3=0.09kN/m;
x2=0.15×
0.3=1.08kN/m;
x3=0.15×
0.3=0.05kN/m;
x4=1×
0.3=0.3kN/m;
x5=2×
0.3=0.6kN/m;
g2=(x1+x2+x3)×
1.35=(0.09+1.08+0.05)×
1.35=1.646kN/m;
q2=(x4+x5)×
1.4=(0.3+0.6)×
1.4=1.26kN/m;
支座最大弯矩计算公式如下:
Mmax=-0.1×
g2×
la2-0.117×
q2×
la2=-0.1×
1.646×
12-0.117×
1.26×
12=-0.312kN·
(2)方木抗弯强度验算
方木截面抵抗矩W=bh2/6=40×
802/6=4.267×
104mm3;
σ=0.312×
106/(4.267×
104)=7.314N/mm2;
底模方木的受弯强度计算值σ=7.314N/mm2小于抗弯强度设计值fm=13N/mm2,满足要求。
(3)底模方木抗剪强度计算
荷载对方木产生的剪力为Q=0.6g2la+0.617q2la=0.6×
1+0.617×
1=1.765kN;
按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算:
τ=0.827N/mm2;
所以,底模方木的抗剪强度τ=0.827N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.3N/mm2满足要求。
(4)底模方木挠度验算
方木弹性模量E=9000N/mm2;
方木惯性矩I=40×
803/12=1.707×
106mm4;
根据JGJ130-2001,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,方木的总的变形按照下面的公式计算:
ν=0.521×
(x1+x2+x3)×
la4/(100×
E×
I)+0.192×
(x4+x5)×
I)=0.526mm;
底模方木的挠度计算值ν=0.526mm小于挠度设计值[v]=Min(1000/150,10)mm,满足要求。
(三)托梁材料计算
根据JGJ130-2001,板底托梁按二跨连续梁验算,承受本身自重及上部方木小楞传来的双重荷载,如图所示。
材料自重:
0.0384kN/m;
(材料自重,近似取钢管的自重,此时,偏于保守)
方木所传集中荷载:
取
(二)中方木内力计算的中间支座反力值,即
p=1.1g2la+1.2q2la=1.1×
1+1.2×
1=3.323kN;
按叠加原理简化计算,钢管的内力和挠度为上述两荷载分别作用之和。
(2)强度与刚度验算
托梁计算简图、内力图、变形图如下:
托梁采用:
木方:
40×
80mm;
W=42.667×
103mm3;
I=170.667×
104mm4;
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(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN)
中间支座的最大支座力Rmax=12.127kN;
钢管的最大应力计算值σ=1.122×
106/42.667×
103=26.307N/mm2;
钢管的最大挠度νmax=4.692mm;
支撑钢管的抗弯强度设计值fm=205N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值σ=26.307N/mm2小于钢管抗弯强度设计值fm=205N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度计算值ν=4.692小于最大允许挠度[v]=min(1000/150,10)mm,满足要求!
(四)立杆稳定性验算
立杆计算简图
1、不组合风荷载时,立杆稳定性计算
(1)立杆荷载。
根据《规程》,支架立杆的轴向力设计值N应按下式计算:
N=1.35∑NGK+1.4∑NQK
其中NGK为模板及支架自重,显然,最底部立杆所受的轴压力最大。
将其分成模板(通过顶托)传来的荷载和下部钢管自重两部分,分别计算后相加而得。
模板所传荷载就是顶部可调托座传力,根据3.1.4节,此值为F1=12.127kN。
除此之外,根据《规程》条文说明4.2.1条,支架自重按模板支架高度乘以0.15kN/m取值。
故支架自重部分荷载可取为
F2=0.15×
2.8=0.42kN;
立杆受压荷载总设计值为:
Nut=F1+F2×
1.35=12.127+0.42×
1.35=12.694kN;
其中1.35为下部钢管自重荷载的分项系数,F1因为已经是设计值,不再乘分项系数。
(2)立杆稳定性验算。
按下式验算
φ--轴心受压立杆的稳定系数,根据长细比λ按《规程》附录C采用;
A--立杆的截面面积,取4.89×
102mm2;
KH--高度调整系数,建筑物层高超过4m时,按《规程》5.3.4采用;
计算长度l0按下式计算的结果取大值:
l0=h+2a=1.5+2×
0.1=1.7m;
l0=kμh=1.167×
1.539×
1.5=2.694m;
式中:
h-支架立杆的步距,取1.5m;
a--模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度,取0.1m;
μ--模板支架等效计算长度系数,参照《规程》附表D-1,取1.539;
k--计算长度附加系数,按《规程》附表D-2取值为1.167;
故l0取2.694m;
λ=l0/i=2.694×
103/15.8=171;
查《规程》附录C得φ=0.243;
KH=1;
σ=1.05×
N/(φAKH)=1.05×
12.694×
103/(0.243×
4.89×
102×
1)=112.168N/mm2;
立杆的受压强度计算值σ=112.168N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2,满足要求。
2、组合风荷载时,立杆稳定性计算
根据《规程》,支架立杆的轴向力设计值Nut取不组合风荷载时立杆受压荷载总设计值计算。
由前面的计算可知:
Nut=12.694kN;
风荷载标准值按下式计算:
Wk=0.7μzμsWo=0.7×
0.74×
0.273×
0.45=0.064kN/m2;
其中w0--基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
w0=0.45kN/m2;
μz--风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
μz=0.74;
μs--风荷载体型系数:
取值为0.273;
Mw=0.85×
1.4×
Mwk=0.85×
Wk×
la×
h2/10=0.85×
0.064×
1×
1.52/10=0.017kN·
(2)立杆稳定性验算
N/(φAKH)+Mw/W=1.05×
103/(0.243×
1)+0.017×
106/(5.08×
103)=115.515N/mm2;
立杆的受压强度计算值σ=115.515N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2,满足要求。
(五)立杆的地基承载力计算
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p≤fg
地基承载力设计值:
fg=fgk×
kc=120×
1=120kPa;
其中,地基承载力标准值:
fgk=120kPa;
脚手架地基承载力调整系数:
kc=1;
立杆基础底面的平均压力:
p=1.05N/A=1.05×
12.694/0.25=53.31kPa;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:
N=13.35kN;
基础底面面积:
A=0.25m2。
p=53.31kPa≤fg=120kPa。
地基承载力满足要求!
(六)拆模时间计算
参考《建筑施工安全手册》,各楼层层高、楼面设计荷载、楼板板厚均按相同计。
1、支架所受各类荷载的取值:
附加在每根立杆上的楼盖自重荷载为:
N板i=1.35×
0.15×
(24+1.1)=5.083kN;
模板自重为:
N模i=1.35×
0.3×
1=0.405kN;
支架自重为:
N支gi=1.35×
2.8=0.567kN;
混凝土浇筑施工荷载为:
N浇i=1.4×
(1+2)×
1=4.2kN;
楼盖总的设计荷载为:
NQ=1.4×
2.5×
1+5.083=8.583kN;
2、浇筑层的荷载计算(设当前浇筑层为第i层):
浇筑层荷载强度达到0.000/14.300×
100%=0%设计强度,
N支i=N板i+N模i+N支gi+N浇i=5.083+0.405+0.567+4.2=10.255kN;
3、下一层立杆的荷载计算:
下一层荷载强度达到10.000/14.300×
100%=69.93%设计强度,
N支i-1=N支i+N模i+N支gi+αN板i=10.255+0.405+0.567+1×
5.083=16.31kN;
其中,α为楼盖荷载计入比例,α=1。
4、下二层立杆的荷载计算:
下二层荷载强度达到15.000/14.300×
100%=104.895%设计强度,
N支i-2=N支i-1+N支gi+αN板i-NQ=16.31+0.567+0.15×
5.083-8.583=9.077kN;
其中,α为楼盖荷载计入比例,α=0.15。
0.4N支i-2<
NQ,下三层的模板支架可以试拆除。
拆除后下二层的立杆荷载由下三层的楼盖分担60%,分担后的下三层楼盖承担的荷载为0.6N支i-2<
NQ,可以拆除。
二、工程特点及施工材料要求
地下室部分施工采用满堂式脚手架,搭设尺寸为:
无梁楼盖部分(主楼投影以外)立杆的纵距不大于0.7米,立杆的横距不大于0.7米,立杆的步距不大于1.50米;
梁板式楼盖部分(主楼投影以内)立杆的纵距不大于0.9米,立杆的横距不大于0.9米,立杆的步距不大于1.50米,框支梁、临战封堵隔断顶梁由于其截面尺寸很大,所以要在底部各加一排立杆,间距不大于0.5米,以防塌陷。
采用的钢管类型为48×
3.5,钢管壁厚不得小于3mm,钢管上严禁打孔;
采用的扣件,经试验在螺栓拧紧扭力矩达65N·
托梁材料选用60*90mm的木方以及调节高度为800mm的油拖。
三、脚手架杆配件的技术要求
脚手架的杆件、构件、连接件、其他配件和脚手板必须符合以下质量要求,不合格者禁止使用:
1.脚手架杆件
钢管件采用镀锌焊管,钢管的端部切口应平整。
禁止使用有明显变形、裂纹和严重锈蚀的钢管。
使用普通焊管时,应内外涂刷防锈层并定期复涂以保持其完好。
2.脚手架连接件
应使用与钢管管径相配合的、符合我国现行标准的可锻铸铁扣件。
使用铸钢和合金钢扣件时,其性能应符合相应可锻铸铁扣件的规定指标要求。
严禁使用加工不合格、锈蚀和有裂纹的扣件。
3.脚手架配件
(1)加工应符合产品的设计要求。
(2)确保与脚手架主体构架杆件的连接可靠。
四、脚手架搭设、使用和拆除的技术要求
1.脚手架的搭设规定
脚手架的搭设作业应遵守以下规定:
(1)搭设场地应平整、夯实并设置排水措施。
(2)立于土地面之上的立杆底部应加设宽度≥200m,厚度≥50mm的垫木、垫板或其他刚性垫块,每根立杆的支垫面积应符合设计要求且不得小于0.15m2。
(3)底端埋入土中的木立杆,其埋置深度不得小于500mm,且应在坑底加垫后填土夯实。
使用期较长时,埋入部分应作防腐处理。
(4)在搭设之前,必须对进场的脚手架杆配件进行严格的检查,禁止使用规格和质量不合格的杆配件。
(5)脚手架的搭设作业,必须在统一指挥下,严格按照以下规定程序进行:
1)按施工设计放线、铺垫板、设置底座或标定立杆位置;
2)周边脚手架应从一个角部开始并向两边延伸交圈搭设;
“一”字形脚手架应从一端开始并向另一端延伸搭设;
3)应按定位依次竖起立杆,将立杆与纵、横向扫地杆连接固定,然后装设第1步的纵向和横向平杆,随校正立杆垂直之后予以固定,并按此要求继续向上搭设;
4)在设置第一排连墙件前,“一”字形脚手架应设置必要数量的抛撑;
以确保构架稳定和架上作业人员的安全。
边长≥20m的周边脚手架,亦应适量设置抛撑;
(7)脚手板或其他作业层铺板的铺设应符合以下规定:
1)脚手板或其他铺板应铺平铺稳,必要时应予绑扎固定。
2)脚手板采用对接平铺时,在对接处,与其下两侧支承横杆的距离应控制在100~200mm之间;
采用挂扣式定型脚手板时,其两端挂扣必须可靠地接触支承横杆并与其扣紧。
3)脚手板采用搭设铺放时,其搭接长度不得小于200mm,且应在搭接段的中部设有支承横杆。
铺板严禁出现端头超出支承横杆250mm以上未作固定的探头板。
4)长脚手板采用纵向铺设时,其下支承横杆的间距不得大于:
竹串片脚手板为0.75m;
木脚手板为1.0m;
冲压钢脚手板和钢框组合脚手板为1.5m(挂扣式定型脚手板除外)。
纵铺脚手板应按以下规定部位与其下支承横杆绑扎固定:
脚手架的两端和拐角处;
沿板长方向每隔15~20m;
坡道的两端;
其他可能发生滑动和翘起的部位。
5)采用以下板材铺设架面时,其下支承杆件的间距不得大于:
竹笆板为400mm,七夹板为500mm。
(8)当脚手架下部采用双立杆时,主立杆应沿其竖轴线搭设到顶,辅立杆与主立杆之间的中心距不得大于200mm,且主辅立杆必须与相交的全部平杆进行可靠连接。
(9)用于支托挑、吊、挂脚手架的悬挑梁、架必须与支承结构可靠连接。
其悬臂端应有适当的架设起拱量,同一层各挑梁、架上表面之间的水平误差应不大于20mm,且应视需要在其间设置整体拉结构件,以保持整体稳定。
(10)装设连墙件或其他撑拉杆件时,应注意掌握撑拉的松紧程度,避免引起杆件和架体的显著变形。
(11)工人在架上进行搭设作业时,作业面上宜铺设必要数量的脚手板并予临时固定。
工人必须戴安全帽和佩挂安全带。
不得单人进行装设较重杆配件和其他易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业。
(12)在搭设中不得随意改变构架设计、减少杆配件设置和对立杆纵距作≥100mm的构架尺寸放大。
确有实际情况,需要对构架作调整和改变时,应提交或请示技术主管人员解决。
2.脚手架搭设质量的检查验收规定
脚手架搭设质量的检查验收工作应遵守以下规定:
(1)脚手架的验收标准规定
1)构架结构符合前述的规定和设计要求,个别部位的尺寸变化应在允许的调整范围之内。
2)节点的连接可靠。
其中扣件的拧紧程度应控制在扭力距达到40~60N·
碗扣应盖扣牢固(将上碗扣拧紧);
8号钢丝十字交叉扎点应拧1.5~2圈后箍紧,不得有明显扭伤,且钢丝在扎点外露的长度应≥80mm。
3)钢脚手架立杆的垂直度偏差应≤1/300,且应同时控制其最大垂直偏差值:
当架高≤20m时为不大于50mm;
当架高>20m时为不大于75mm。
4)纵向钢平杆的水平偏差应≤1/250,且全架长的水平偏差值应不大于50mm。
木、竹脚手架的搭接平杆按全长的上皮走向线(即各杆上皮线的折中位置)检查,其水平偏差应控制在2倍钢平杆的允许范围内。
5)作业层铺板、安全防护措施等均应符合前述要求。
(2)脚手架的验收和日常检查按以下规定进行,检查合格后,方允许投入使用或继续使用:
1)搭设完毕后;
2)连续使用达到6个月;
3)施工中途停止使用超过15天,在重新使用之前;
4)在遭受暴风、大雨、大雪、地震等强力因素作用之后;
5)在使用过程中,发现有显著的变形、沉降、拆除杆件和拉结以及安全隐患存在的情况时。
3.脚手架的使用规定
脚手架的使用应遵守以下规定:
(1)作业层每1m2架面上实际的施工荷载(人员、材料和机具重量)不得超过以下的规定值或施工设计值;
施工荷载(作业层上人员、器具、材料的重量)的标准值,结构脚手架采取3N/m2;
装修脚手架取2kN/m2;
吊篮、桥式脚手架等工具式脚手架按实际值取用,但不得低于1kN/m2。
(2)在架板上堆放的标准砖不得多于单排立码3层;
砂浆和容器总重不得大于1.5kN;
施工设备单重不得大于1kN,使用人力在架上搬运和安装的构件的自重不得大于2.5kN。
(3)在架面上设置的材料应码放整齐稳固,不得影响施工操作和人员通行。
按通行手推车要求搭设的脚手架应确保车道畅通。
严禁上架人员在架面上奔跑、退行或倒退拉车。
(4)作业人员在架上的最大作业高度应以可进行正常操作为度,禁止在架板上加垫器物或单块脚手板以增加操作高度。
(5)在作业中,禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连接紧固件和连墙件。
确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。
(6)工人在架上作业中,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。
严禁在架上嬉闹和坐在栏杆上等不安全处休息。
(7)人员上下脚手架必须走设安全防护的出入通(梯)道,严禁攀援脚手架上下。
(8)每班工人上架作业时,应先行检查有无影响安全作业的问题存在,在排除和解决后方许开始作业。
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,解决以后才能恢复正常作业;
发现有异常和危险情况时,应立即通知所有架上人员撤离。
(9)在每步架的作业完成之后,必须将架上剩余材料物品移至上(下)步架或室内;
每日收工前应清理架面,将架面上的材料物品堆放整齐,垃圾清运出去;
在作业期间,应及时清理落入安全网内的材料和物品。
在任何情况下,严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。
4.脚手架的拆除规定
脚手架的拆除作业应按确定的拆除程序进行。
连墙件应在位于其上的全部可拆杆件都拆除之后才能拆除。
在拆除过程中,凡已松开连接的杆配件应及时拆除运走,避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。
拆下的杆配件应以安全的方式运出和吊下,严禁向下抛掷。
在拆除过程中,应作好配合、协调动作,禁止单人进行拆除较重杆件等危险性的作业。
5.模板支撑架和特种
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