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吉林市建工建设建筑有限公司
2.2工程概况
吉林林化纤3万吨强韧丝项目,我公司兴建为该项目废气回收车间,建筑面积3000平米,地上一层,框剪结构,屋面有部分机房造型等。
本工程由吉林市化纤股份有限公司投资建设,上海纺织设计院有限公司设计,地矿吉林地质工程勘察院地质勘察,吉林建设工程项目管理有限公司监理,吉林建工建设建筑工程集团有限公司组织施工;
由侯朋任项目经理,杨艳勇担任项目技术负责人。
为了满足工程需要,施工现场安装两台塔式起重机。
模板工程采用15mm厚多层板,支撑采用Ф48,厚为3.0mm钢管。
因首层超过4.5m,按规定进行模板及支撑进行验算。
三、材料要求:
3.1钢管:
采用外径φ48mm,壁厚3.0mm的高频焊接钢管。
材料要符合《普通碳素结构钢技术条件》GB700-79中的A3钢管技术条件。
管材符合《直径5~152mm电焊钢管》YB242-63中的甲类软钢管,《低压流体输送用焊接钢管》GB3092-82中的普通钢管的规定。
有严重锈蚀、弯曲、压偏、损伤和裂纹者均应剔除。
钢管的长度应是脚手架步高的倍数,其重量要求方便操作杆件最大重量以不超过25kg为宜。
脚手架用钢管材料应用1米、1.5米、2米、2.7米、3.6米、4米、4.5米、6.0米等。
长度为2.7米的钢管用于立柱交叉接头。
长度为3.6米的钢管是基本钢管,用于立柱、大横杆和剪力撑等。
长度为4.5米的钢管用于大横杆和剪力撑等。
用钢管搭设满堂红时,为了充分利用材料,允许钢管对接。
接头采用套管接法,内套管长度为200mm,套管用外径φ38mm的钢管,壁厚3.5mm。
两端分别用两只φ35mm铆钉在垂直两个方向铆牢,并在接头处施以电焊。
按钢管在脚手架上所处的部位和所起的作用分为:
①立柱,立杆和竖杆等,是脚手架主要传递荷载的杆件。
②大横杆,又称牵杆,纵向水平杆等。
是保持脚手架纵向稳定的主要杆件。
③小横杆,又称横向水平杆,横担等。
是脚手架直接承受荷载的杆件.
④横杆是脚手架的安全防护设施,又起着脚手架的纵向稳定作用。
⑤剪力撑,又称十字撑,科撑,是防止脚手架产生纵向位移的主要杆件。
⑥抛撑,用于脚手架外侧与地面呈斜角的斜撑,一般在开始搭设脚手架时固定之用。
3.2扣件:
扣件式钢管脚手架,所用的扣件,应符合JGJ22-85《钢管脚手架扣件》的规定,材质应符合GB78-67《可锻铸铁分类及技术条件》中KT33-8的技术条件。
①直角扣件,用于两根垂直交叉钢管的连接。
②旋转扣件,用于两根任意交叉钢管的连接。
③对接扣件,用于两根钢管对接连接。
3.3.底座:
用于承受脚手架立杆传递下来的荷载。
铸铁底座,应符合JGJ22-85《钢管脚手架扣件》中的规定。
焊接底座。
3.4连接杆:
又称固定件,附墙杆、连接点、拉结点、拉撑点、附墙点等。
四、主要施工方法
4.1落地搭设:
根据本工程的具体情况和场地条件,采用落地式搭设满堂红脚手架。
搭设脚手架前,应按照本工程的设计图纸要求及满足施工需要进行布置搭设。
4.2脚手架的基础:
落地搭设的高层施工用脚手架,脚手架的自重及其上部的施工荷载均由脚手架基础传至地下室楼板,楼板下需要进行回顶。
4.3扣件式钢管脚手架的搭设
高层建筑施工用的满堂红钢管脚手架搭设的要求是:
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。
4.4满堂红钢管脚手架搭设的施工顺序:
4.4.1首步脚步手架的步高为1.5米,其它均1.5米,离底部100mm处设置一道扫地杆,以保持脚手架底部的整体性,底部的立柱应间隔交叉用不同长度的钢管,将相隔立柱的对接接头位于不同高度上,使立柱受荷的薄弱截面错开,满堂红脚手架搭设时先立立柱,立柱架设时先按图纸梁位的分布进行定位分布立柱,立立柱时要临时固牢。
固牢的方法可与建筑物结构临时连接,也可设临时斜撑.立柱每条隔距按照尺寸,立好柱后,架设大,小横杆,当第一步的大小横杆架设完毕后,做好固定件,以方便操作者上去架设第二步脚手架;
同时在立柱之间的规定位置及时设置剪力撑,以防止脚手架纵向倾倒,剪力撑的搭设必须与架体的向上搭设同步进行。
立柱接杆、接长应用对接扣件,不能采用旋转扣件;
横杆与立柱连接采用直角扣件,剪力撑和斜撑与立杆和大横杆的连接应采用旋转扣件,剪力撑的纵向接长应采用旋转扣件,不能采用对接扣件,所有的扣件紧固要求用力矩板手实测达到40~70N.m,在安装扣件时,所有的扣件的开口必须向外。
4.4.2在搭设满堂红脚手架时;
每完成一步都要及时校正立柱的垂直度和横杆的标高和水平度,使脚手架的横距,纵距上下始终保持一致。
4.4.3满堂红脚手架搭设完毕后应进行验收,验收合格并办妥验收手续方可使用.
五、满堂红钢管脚手架与建筑物结构的连接
满堂红脚手架与建筑物的连接,是保证脚手架的稳定性和垂直度的重要杆件.应按如下规定设置:
5.1.连接杆的间距,水平方向,每三根立柱设一点,沿着该幢建筑物圈梁或柱设置,可作方形、矩形布置。
5.2.连接杆要既能承受拉力,又能承受向内的压力,应该做成工具式,以利重复使用,可用φ48×
3.0mm的钢管,长度在600mm左右,一端用直角扣件与脚手架内侧立杆扣紧,另一端用锣栓与埋入建筑物结构内扁钢(或角钢)固定。
也可在建筑物结构内埋入的埋件上焊上扁钢(或角钢)与之连接。
5.3.连接杆应该允许有适当的调整余地。
5.4.连接点应尽可能设在脚手架的立杆与横杆连接处附近。
5.5.如在规定位置设置连接处有困难时,应在邻节点处补足。
5.6.连接点必须从第一步大横杆处开始搭置。
六、满堂红钢管脚手架的安全检查措施
每日进行一次,定期的维护保养,一般每月进行一次,如遇强风或雷雨季节,在强风,雷雨过后都要认真检查整修后方可使用。
6.1检查脚手架的基础有无局部不均匀下沉,脚手架底部有无堆放杂物。
6.2检查脚手架的整体和局部的垂直偏差,特别要注意脚手架的转角处的垂直度,如发现垂直度有异常现象,应及时加固和消除隐患。
6.3各类扣件的涂油和紧固.检查扣件时先检查扣件的外观,而后将扣件的螺栓逆时针方向松几牙螺纹,再涂油紧固螺栓至规定的力距范围。
6.4与建筑物连接的检查;
检查连接件是否齐全完好,有无松动、移动。
七、满堂红钢管脚手架的拆除
满堂红钢管脚手架在拆除前必须做好以下工作:
7.1对脚手架进行安全检查,确认脚手架不存在严重隐患.如存在影响拆除脚手架安全隐患,应先对脚手架,进行整修和加固,以保证脚手架在拆除过程不发生危险。
7.2对参与脚手架,拆除的操作人员、管理人员和检查、监护人员进行安全、保护等措施的交底,交底的的内容应包括拆除范围,数量、时间和拆除顺序,方法。
拆除的安全措施和警戒区域。
交底要有记录,双方均应在交底书上签字。
7.3在拆除的脚手架周围,于坠落范围四周设置明显“禁止入内”的标志,并有专人监护,以保证在拆脚手架时无其它人员入内。
上述这些工作经检查符合要求后,并确认建筑施工再也不需要用脚手架时,就可进行脚手架拆除。
脚手架的拆除应从上往下,水平方向一步拆完再拆下一步
随着脚手架的向下拆除,对墙面的饰面,窗及其它墙面装饰及时做好清洁和保护工作,对脚手架的连接处饰面的补修应与脚手架的拆除同步进行,饰面补修经检查认定合格,亲做好清洁和保护工作后方可继续向下拆除脚手架。
拆除脚手架应一步步进行,由上而下,一步一清地进行拆除。
拆下的脚手架钢管,扣件及其它材料运到地面后,应及时清理,将合格的,需要整修后可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,以备今后使用。
拆除脚手架时要遵守GB3608-83高处作业的有关规定,特别是按关于强风区高处作业,雨天高处作业和雷天高处作业的有关规定执行。
在拆除脚手架与建筑物的连接和拆除脚手架的挑架等需要割金属时,应严禁遵照现场消防的有关规定,要有防止电焊火星,溶渣和割下的金属物件下落的措施,要有切实可靠的监护和消防器材。
每日拆除脚手架告一段落时,都要对尚未拆除的脚物架的安全状况进行检查,还要对周围环境进行检查,如有异常情况应及时处理,确认一切均安全后方可离岗,不可疏忽大意,留有隐患。
八、安全防护措施
安全施工在施工方案中多处提及,对于脚手架有牢固的骨架,可靠的连接。
稳妥的基底,并按正确的顺序搭设和拆除,这些均是保证安全的重要环节,除此之外,尚需重视在使用过程中出现的安全防护问题,并在各出入口及通道挂上安全标志。
8.1在施工期间应派专人定期和不定期检查脚手架的安全情况,做到无事故隐患,发现隐患及时处理。
8.2在搭建作业时应做好安全防护,作业人员必须戴安全帽,系安全带及穿胶底鞋。
九、文明施工措施
9.1施工现场按平面图堆放材料,材料要堆放整齐。
9.2施工现场要经常保持整洁卫生,搭设后应当班把余下的材料堆放整齐,杂物清理运走。
9.3在施工完成后要检查场地的杂乱情况,如有不符合安全、文明施工要求的要马上整改。
一十、模板制作与安装:
10.1模板施工
10.1.1据梁、板的几何尺寸结合现场实际情况配制拼装。
10.1.2按规定起拱:
当跨度L>4m时,3‰起拱。
10.1.3梁侧模采用方木背竖楞@400,竖楞上背方木横楞,采用Ф12螺栓@400对拉螺栓加固。
梁底模下均匀设置100X100纵向方木,间距为300mm。
然后在纵向方木底下设置50X100横向方木,间距为300mm。
钢管立杆的外间距为900mm,内立杆间距为600mm。
立杆离地面100mm设扫地杆,每隔1200设置一道水平横杆,另外每间12m设置一道剪力撑,以保证支承架的刚度及稳定性。
10.1.4板模:
底模下方木横楞间距为450mm,纵楞间距为900mm,钢管间距为900mm。
水平拉结杆和扫地杆设置同梁支模,另外须设剪力撑,剪力撑间距为12m。
10.1.5梁侧模板角部用夹木加固,铁钉钉紧,防止梁底模胀模漏浆。
10.1.6梁下设置通长拉杆,用直角扣件与立杆连接,在层高范围内双向设置横杆。
10.1.7在施工过程中要设置8个观测点,随时观测支撑杆的变形,实测支撑杆最大变形满足1/200的要求。
10.1.8梁的支撑架与板的支承架连成整体,形成一整体稳定系统(如下图)
400
15厚多层板50X100方木@450竖楞50X100方木@400
Ф12螺杆
50X100方木@900可调支座
600
斜撑
模板立杆间距900100X100方木50X100方木@300
水平横杆步距1200
水平横杆@900剪力撑外立杆纵距900
步距1200内立杆纵距600
地杆距地面100
100
地面砼垫层
10.2加固方法:
由于首层楼板模支架高度达到5.6m。
为了保证稳定,板模支架必须要进行加固。
10.2.1支架体系沿纵横向满设置剪力撑,以加强整体稳定性,剪力撑设置方法如下图:
1200
1200
1200
支架剪力撑布置立杆
剪刀撑900
900
水平杆
900900900900900900900
平面图
十一、满堂支撑架计算书
计算依据:
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
5、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、架体参数
满堂支撑架的宽度B(m)
16.8
满堂支撑架的长度L(m)
满堂支撑架的高度H(m)
25
脚手架钢管类型
Ф48×
立杆布置形式
单立杆
纵横向水平杆非顶部步距h(m)
1.2
纵横向水平杆顶部步距hd(m)
立杆纵距la(m)
0.9
立杆横距lb(m)
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(m)
0.2
剪刀撑设置类型
加强型
顶部立杆计算长度系数μ1
1.494
非顶部立杆计算长度系数μ2
1.656
二、荷载参数
每米钢管自重g1k(kN/m)
0.033
脚手板类型
木脚手板
脚手板自重标准值g2k(kN/m2)
0.35
栏杆、挡脚板类型
栏杆、木脚手板挡板
挡脚板自重标准值g3k(kN/m)
0.17
密目式安全立网自重标准值g4k(kN/m)
0.1
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.167
材料堆放荷载q1k(kN/m2)
施工均布荷载q2k(kN/m2)
平台上的集中力F1(kN)
省份
山东
地区
烟台市
基本风压ω0(kN/m2)
0.4
风压高度变化系数μz
风荷载体型系数μs
1.04
风荷载标准值ωk(kN/m2)
0.312
三、设计简图
搭设示意图:
平面图
侧立面图
四、板底纵向支撑次楞验算
次楞增加根数n4
材质及类型
钢管
截面类型(mm)
次楞抗弯强度设计值f(N/mm2)
205
次楞截面惯性矩I(cm4)
10.78
次楞抗剪强度设计值τ(N/mm2)
125
次楞截面抵抗矩W(cm3)
4.49
次楞弹性模量E(N/mm2)
206000
次楞自重标准值Nc(kN/m)
次楞验算方式
简支梁
G1k=Nc=0.033kN/m;
G2k=g2k×
lb/(n4+1)=0.35×
0.9/(2+1)=0.105kN/m;
Q1k=q1k×
lb/(n4+1)=1×
0.9/(2+1)=0.3kN/m;
Q2k=q2k×
lb/(n4+1)=3×
0.9/(2+1)=0.9kN/m;
1、强度验算
板底支撑钢管按照均布荷载下简支梁计算。
满堂支撑架平台上无集中力
q1=1.2×
(G1k+G2k)=1.2×
(0.033+0.105)=0.166kN/m
q2=1.4×
(Q1k+Q2k)=1.4×
(0.3+0.9)=1.68kN/m
q=q1+q2=0.166+1.68=1.846kN/m
计算简图
Mmax=ql2/8=1.846×
0.92/8=0.187kN·
m
Rmax=ql/2=1.846×
0.9/2=0.831kN
Vmax=0.5q1la+0.5q2la=0.5×
0.166×
0.9+0.5×
1.68×
0.9=0.831kN
τmax=2Vmax/A=2×
0.831×
1000/424=3.92N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
σ=Mmax/W=0.187×
106/(4.49×
103)=41.648N/mm2≤[f]=205N/mm2
满堂支撑架平台上增加集中力最不利计算
q=1.2×
(G1k+G2k)+1.4×
(Q1k+Q2k)=1.2×
(0.033+0.105)+1.4×
(0.3+0.9)=1.846kN/m
F1=1.4×
2=2.8kN
弯矩图
Mmax=0.817kN·
剪力图
Rmaxf=2.231kN
Vmaxf=2.231kN
2.231×
1000/424=10.524N/mm2≤[τ]=125N/mm2
σ=Mmax/W=0.817×
103)=181.96N/mm2≤[f]=205N/mm2
2、挠度验算
q'
=G1k+G2k+Q1k+Q2k=0.033+0.105+0.3+0.9=1.338kN/m
R'
max=q'
/2=1.338/2=0.669kN
νmax=5q'
l4/(384EI)=5×
1.338×
(0.9×
103)4/(384×
2.06×
105×
10.78×
104)=0.515mm≤min{900/150,10}=6mm
q2=F1=2kN
maxf=1.602kN
变形图
νmax=1.881mm≤min{900/150,10}=6mm
五、横向主楞验算
抗弯强度设计值f(N/mm2)
截面惯性矩I(cm4)
主楞抗剪强度设计值τ(N/mm2)
主楞截面抵抗矩W(cm3)
主楞弹性模量E(N/mm2)
主楞自重标准值Nz(kN/m)
主楞验算方式
横向支撑钢管按照均布荷载和集中荷载作用下简支梁计算,集中荷载P取板底支撑钢管传递最大支座力。
Nz=1.2×
0.033=0.0396kN/m
=Nz=0.033kN/m
p=Rmax/2=0.831/2=0.416kN
p'
=R'
max/2=0.669/2=0.334kN
Mmax=0.129kN·
Rmaxf=0.434kN
Vmaxf=0.434kN
0.434×
1000/424=2.047N/mm2≤[τ]=125N/mm2
σ=Mmax/W=0.129×
103)=28.731N/mm2≤[f]=205N/mm2
νmax=0.402mm≤min{900/150,10}=6mm
p2=Rmaxf/2=2.231/2=1.116kN
p2'
maxf/2=1.602/2=0.801kN
Mmax=0.268kN·
Rmaxf=0.667kN
Vmaxf=0.901kN
0.901×
1000/424=4.25N/mm2≤[τ]=125N/mm2
σ=Mmax/W=0.268×
103)=59.688N/mm2≤[f]=205N/mm2
νmax=0.675mm≤min{900/150,10}=6mm
六、可调托座验算
可调托座内主楞根数
可调托座承载力容许值[N]kN
30
按上节计算可知,可调托座受力
N=2×
Rmax+F1=2×
0.434+2=2.868kN≤[N]=30kN
七、立杆的稳定性验算
钢管类型
立柱截面面积A(mm2)
424
立柱截面回转半径i(mm)
15.9
立柱截面抵抗矩W(cm3)
抗压强度设计值[f](N/mm2)
立杆底部荷载:
NG1=gk×
H+la×
n4×
Nc+lb×
Nz=0.167×
25+0.9×
2×
0.033+0.9×
0.033=4.264kN
立杆顶部荷载:
NG1d=la×
Nz=0.9×
0.033=0.089kN
NG2=g2k×
la×
lb=0.35×
0.9×
0.9=0.284kN
l=max{la,lb}=max{0.9,0.9}=0.9m
NG3=g3k×
l=0.17×
0.9=0.153kN
NG4=g4k×
l=0.1×
0.9=0.09kN
NQ1=q1k×
lb=1×
0.9=0.81kN
NQ2=q2k×
lb=3×
0.9=2.43kN
NQ4=F1=2kN
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值:
N顶=1.2(NG1d+NG2+NG3+NG4)+0.9×
1.4(NQ1+NQ2+NQ4)==1.2×
(0.089+0.284+0.153+0.09)+0.9×
1.4×
(0.81+2.43+2)=7.342kN
N底=1.2(NG1+NG2+NG3+NG4)+0.9×
(4.264+0.284+0.153+0.09)+0.9×
(0.81+2.43+2)=12.352kN
1、长细比验算
顶部立杆段:
l01=kμ1(hd+2a)=1×
1.494×
(1000+2×
200)=2091.6mm
非顶部立杆段:
l02=kμ2h=1×
1.656×
1200=1987.2mm
λ=l0/i=2091.6/15.9=131.547≤[λ]=210
2、立柱稳定性验算
l01=kμ1(hd+2a)=1.291×
200)=2700.256mm
λ1=l01/i=2700.256/15.9=169.827,查表得,φ1=0.248
Wk=μzμsWo=1×
1.04×
0.4=0.416kN/m2
Mw=0.9×
Wk×
l×
hd2/10=0.9×
0.416×
12/10=0.068kN·
m
σ=N顶/φA+Mw/W=7.342×
103/(0.248×
424)+0.068×
103)=84.967N/mm2≤[f]=205N/mm2
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