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4
工程建设标准强制性条文(简装本)
2001.10
5
建筑施工脚手架实用手册
1994.05
2.工程概况
2.1工程总体介绍
项目
内容
工程名称
中兴北方产业基地(住宅项目)一期工程
建设单位
三河中兴发展有限公司
设计单位
北京市建筑工程设计公司
承包方式
总承包
工期要求
445日历天
6
施工工期
计划开工时间2008年6月12日,计划竣工时间2009年8月30日;
总工期445个日历天;
7
质量标准
符合《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)的合格标准;
同时满足招标文件第三章工程建设标准要求。
8
安全文明施工
满足北京及河北标准
9
工程规模
建筑总面积
98683.22平方米
10
工程地址
河北省三河市燕郊经济技术开发区
11
工程性质
民用
2.2建筑设计简介
建筑功能
住宅
建筑面积
共98683.22m2:
其中地上部分为86849.23m2;
地下部分为11833.99m2
层数(檐高)
4#
-1/18+1层(55.85m)
平面尺寸
78.55m×
17.44m
5#
77.71m×
17.7m
6#
79.65m×
18.84m
7#
107.93m×
15.94m
2#车库
-1层(3.3m)
104.2m×
66.1m
层高
地下:
3.41m、3.3m、2.96m地上:
2.8m
标高
±
0.000
相当于黄海绝对标高依次为23.85m、23.85m、23.85m、23.65m、22.2m(4、5、6、7#楼、2#车库结构顶板)
室内外
高差
450mm
2.3结构设计简介
结构
形式
基础
CFG桩基加整体防水板
钢筋砼剪力墙结构
抗震等级
二级
设计使用年限
50
二次
200厚加气砌块、140、190厚陶粒空心砖、90厚陶粒空心板条、100、150、250厚加气混凝土砌块
砼最大
等级
C40
钢筋
类别
种类
HPB235、HRB335、HRB400
最大
钢筋直径
25mm
接头形式
机械连接、焊接、绑扎搭接
结构最
大尺寸
地下部分
地下室外墙
住宅外墙250mm、车库300mm
基础板厚
住宅650mm、车库450mm
楼板
住宅180mm、车库300mm
梁
150×
450mm;
180×
500mm;
200×
500mm
地上部分
外(内)墙
180mm
板
110mm、120mm、130mm、140mm、150mm
钢筋连接形式
机械连接、绑扎搭接
焊条
E43、E50
3.施工部署
3.1安全防护领导小组
安全生产、文明施工是企业生存与发展的前提条件,是达到无重大伤亡事故的必然保障,也是我项目部创建市“安全文明样板工地”的根本要求。
为此经理部成立以项目经理为组长的安全防护领导小组,其机构组成、人员编制及责任分工如下:
组长:
王耀青(安全生产第一责任人)
副组长:
俞进、朱中华、朱春雷、李伟
组员:
项目部各职能部门成员
3.2设计与验收总体部署
根据项目部领导高标准、严要求的指示,本方案采用悬挑式型钢卸料平台,每个楼号均需设置卸料平台,因此需加工制作5个定型卸料平台以满足现场要求。
搭设位置:
4、5、6#楼各一个,7#楼配置两个,从3层开始使用。
卸料平台的固定采用ф19斜拉钢丝绳作主要受力构件,并配以顶板上预埋的ф20卡环作为拉结点,每根钢丝绳设一个拉结点,严禁将两个钢丝绳拉结在同一个拉结点上。
本卸料平台计划于本月中旬加工制作完毕,经电焊工班组自检、项目部安全部部和技术部验收后,再报请公司技术部、安全部复验。
在上述检查和验收合格后,方可进行吊装与作业。
4.卸料平台的加工制作
卸料平台的规格为6m×
2m×
1.5m(长×
宽×
高),悬挑长度为5.6m。
主龙骨使用[20槽钢,次龙骨使用[8槽钢,构件接触面均为焊接。
平台上要设有显著的限定荷载标识牌,本工程卸料平台限重为1.0t和各种堆料数量明细表。
防护栏采用φ48×
3.5钢管。
水平防护杆分别在架高750mm、1500mm处设立两道,竖直防护杆正面间距1500mm、侧面间距1000mm,并与四周槽钢腹部焊接。
槽钢外侧面及防护栏均刷红白相间的油漆标识,并满布密目安全网。
平台每侧设两根Φ20钢丝绳,钢丝绳每端设夹具不少于三个。
钢丝绳与卸料平台的槽钢接触处垫橡胶垫(如汽车轮胎)、以缓冲钢丝绳的拉力,钢丝绳与结构上层预埋铁可靠拉接(接触处同样垫橡皮垫,且钢丝绳不得拉在同一节点)。
平台底面铺设5cm厚的脚手板,满铺、铺牢、两端用8号镀锌铁丝捆紧,并在四周设18cm高的踢脚板。
吊环采用12mm厚钢板开洞,与卸料平台的主梁[20槽钢焊接。
斜料平台的具体加工尺寸见附图001、002所示。
所有构件施焊前,要先清除两槽钢接触面的铁锈、油垢等赃物。
所有焊条使用前要不得受潮,焊芯上不得有锈痕。
两槽钢接触面要满焊,焊缝金属表面的焊波要均匀,不得有裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤、咬边、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷,焊接区不得有飞溅物。
5.卸料平台的预埋件设置
在主龙骨轴线处和两主龙骨中间轴线处,距建筑结构外皮每层300mm处内预埋地锚。
地锚使用的钢筋规格为ф20,加工成“几”字型,埋入顶板下至少80mm、并与顶板下铁钢筋可靠绑扎。
6.卸料平台的施工工艺
6.1操作流程
卸料平台的加工制作→顶板预埋位置放线→预埋地锚→卸料平台的承载试验→卸料平台的合格验收→卸料平台的起吊、安装。
6.2卸料平台的承载试验及合格验收
卸料平台加工制作完毕后,由项目部的安全员检查验收。
其步骤如下:
6.2.1首先应检查各个焊点的焊缝质量、特别是四个吊环的焊缝质量,严格按照上述卸料平台加工制作的要求查看。
如果焊缝内部存在缺陷,应用碳弧气刨刨去缺陷,刨去长度应在缺陷两端各加50mm,刨削深度也应将缺陷完全清除,露出金属母材,并经砂轮打磨后施焊,其施焊工艺应与原来的施焊工艺相同。
同一焊缝连续返修次数不得超过三次。
6.2.2焊缝质量验收合格后,方可进行吊环承载试验。
先用钢丝绳挂在四角的吊环上,用塔吊缓缓吊起,距地面50cm高度处停止,仔细查看角点处吊环焊缝有无变形,如存在变形要按上述返修措施重新施焊。
在卸料平台每次周转之前,也要按上述方式检查吊环及其焊缝有无变形,以防止存在损伤变形和疲劳变形。
6.2.3在吊环承载验收合格后,再进行斜拉钢丝绳承载试验。
仿照卸料平台正式吊装后的模式,现场搭设一卸料平台的简易装置,于平台上加1.0吨的荷载,按照设计角度斜拉钢丝绳,检验是否满足受力要求。
6.3卸料平台的吊装
卸料平台经过上述验收合格后方可吊装。
吊装时,先挂好四角的吊钩,传发初次信号,但只能稍稍提升平台,待放松斜拉钢丝绳,方可正式吊装。
吊钩的四牵引绳应等长,保证平台在起吊过程中平稳。
吊装至预定位置后,先将平台工字钢与预埋件固定后,再将钢丝绳固定,紧固螺母及钢丝绳卡子,完毕后方可放松塔吊吊钩。
卸料平台安装完毕后经验收合格后方可使用,要求提升一次验收一次。
卸料平台的限重牌应挂在该平台附近的明显位置。
6.4卸料平台的限载设置
卸料平台上设限重为1.0t的限定荷载标记牌,并根据堆放料具的类别,按如下数据标明堆放料具的数量。
料具名称
规格
密度
单位重量
单独堆放数量
方木
50×
100mm、长4.0m
0.625g/cm3
12.5kg
80块
100×
25kg
40块
竹胶板
1.22×
2.44m、厚12mm
0.8g/cm3
35.72kg
25块
架子管
ф48×
3.5mm、长3.0m
3.84kg/m
11.52kg
85根
碗口管
3.5mm、长1.2m
4.27kg/m
5.124kg
185根
脚手板
厚5cm、宽25~35cm、长4.0m
0.25KN/m2
35kg
45块
7.劳动力及材料、机具配备
7.1劳动力配备
工种
人数
电焊工
测量放线工
钢筋工
塔吊司机
壮工
7.2材料配备
名称
数量
钢板
10m2
1.2厚
槽钢[8
60m
槽钢[20
80m
钢管
80根
35
42m2
250mm宽,50mm厚
密目安全网
63m2
1.8m×
6.0m
钢丝绳
160m
ф18
卡具
100个
GD20
7.3机具配备
8.安全技术措施
8.1平台吊装过程中划出工作标志区,禁止行人进入、统一指挥、上下呼应、动作协调,严禁在无人指挥下作业。
8.2在搭设过程中由工程部安全员进行检查,验收和签证。
吊装完毕后,经工程部安全员验收合格后方可使用。
任何班组长和个人,未经同意不得任意变更平台的组件。
8.3严格控制平台上的荷载,不得超过上述设限要求值。
堆料荷载不得靠边、要集中堆放在平台中部。
同时平台上的施工荷载不得大于3kN/m2,确保较大安全储备。
8.4定期检查卸料平台,发现问题和隐患,在施工作业前及时维修加固,以达到坚固稳定,确保施工安全。
8.5拆卸平台时应划出作业区,周围设绳绑围栏或竖立警戒标志,地面应设专人指挥,禁止非作业人员进入。
拆卸时要统一指挥,上下呼应,动作协调,以防坠落。
9.文明施工要求
根据脚手架施工的特殊性,结合职业安全卫生的惯标精神、集团公司“文明四区建设”的要求以及我项目部创建“样板工地”的总体部署,要求施工时作到如下:
9.1进入施工现场的人员戴好安全帽,高空作业系好安全带,穿好防滑鞋等,现场严禁吸烟。
9.2进入施工现场的人员要爱护场内的各种绿化设施和标示牌,不得践踏草坪、损坏花草树木、随意拆除和移动标示牌。
9.3严禁酗酒人员上架作业,施工操作时要求精力集中、禁止开玩笑和打闹。
9.4电焊操作人员必须是经考试合格的专业技工,施焊时,派专职人员做好防火工作,配备料斗,防止火星和切割物溅落。
9.5六级以上大风、大雪、大雾、大雨天气停止卸料平台的吊装及堆料作业。
在雨季要经常检查平台上有无积水等物。
若有则应随时清扫,并要采取防滑措施。
10.卸料平台的稳定承载计算
一、参数信息:
1.荷载参数
脚手板类别:
木脚手板,脚手板自重(kN/m2):
0.35;
栏杆、挡板类别:
栏杆、木脚手板挡板,栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):
0.14;
施工人员等活荷载(kN/m2):
2.00,最大堆放材料荷载(kN):
10.00。
2.悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离(m):
3.80,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):
1.00;
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):
2.80;
钢丝绳安全系数K:
4.00,悬挑梁与墙的接点按铰支计算;
预埋件的直径(mm):
20.00。
只对外侧钢绳进行计算;
内侧钢绳只是起到保险作用,不进行计算。
3.水平支撑梁
主梁材料类型及型号:
20a号槽钢槽口水平;
次梁材料类型及型号:
8号槽钢槽口水平;
次梁水平间距ld(m):
0.60,建筑物与次梁的最大允许距离le(m):
2.00。
4.卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):
5.60,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):
0.40;
平台计算宽度(m):
二、次梁的验算:
次梁选择8号槽钢槽口水平,间距0.6m,其截面特性为:
面积A=10.24cm2;
惯性距Ix=101.3cm4;
转动惯量Wx=25.3cm3;
回转半径ix=3.15cm;
截面尺寸:
b=43mm,h=80mm,t=8mm。
1.荷载计算
(1)脚手板的自重标准值:
本例采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2;
Q1=0.35×
0.60=0.21kN/m;
(2)最大的材料器具堆放荷载为10.00kN,转化为线荷载:
Q2=10.00/5.60/2.00×
0.60=0.54kN/m;
(3)槽钢自重荷载Q3=0.08kN/m;
经计算得到静荷载设计值q=1.2×
(Q1+Q2+Q3)=1.2×
(0.21+0.54+0.08)=0.99kN;
经计算得到活荷载设计值P=1.4×
2.00×
0.60×
2.00=3.36kN。
2.内力验算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下:
最大弯矩M的计算公式为:
经计算得到,最大弯矩M=0.99×
2.002/8+3.36×
2.00/4=2.17kN.m。
3.抗弯强度验算
次梁应力:
其中γx--截面塑性发展系数,取1.05;
[f]--钢材的抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值σ=2.17×
103/(1.05×
25.30)=81.86N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值σ=81.863N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
4.整体稳定性验算
其中,φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
经过计算得到φb=570×
8.00×
43.00×
235/(2.00×
80.00×
235.0)=1.23;
由于φb大于0.6,按照下面公式调整:
得到φb=0.840;
次梁槽钢的稳定性验算σ=2.17×
103/(0.840×
25.300)=102.34N/mm2;
次梁槽钢的稳定性验算σ=102.343N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
三、主梁的验算:
根据现场实际情况和一般做法,卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。
主梁选择20a号槽钢槽口水平,其截面特性为:
面积A=28.83cm2;
惯性距Ix=1780.4cm4;
转动惯量Wx=178cm3;
回转半径ix=7.86cm;
截面尺寸,b=73mm,h=200mm,t=11mm;
1.荷载验算
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:
本例采用栏杆、木脚手板挡板,标准值为0.14kN/m;
Q1=0.14kN/m;
(2)槽钢自重荷载Q2=0.22kN/m
静荷载设计值q=1.2×
(Q1+Q2)=1.2×
(0.14+0.22)=0.43kN/m;
次梁传递的集中荷载取次梁支座力P=(0.99×
2.00+3.36)/2=2.67kN;
2.内力验算
悬挑卸料平台示意图
悬挑卸料平台水平钢梁计算简图
悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)
悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)
悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)
卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算,由矩阵位移法,得到:
R[1]=17.546kN;
R[2]=11.579kN;
最大支座反力为Rmax=17.546kN;
最大弯矩Mmax=12.681kN.m;
最大挠度V=8.138mm。
[f]--钢材抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值σ=1.27×
107/1.05/178000.0+3.01×
104/2883.000=78.280N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值78.280N/mm2小于主梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2,满足要求!
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
φb=570×
11.0×
73.0×
235/(5600.0×
200.0×
235.0)=0.409;
主梁槽钢的稳定性验算σ=1.27×
107/(0.409×
178000.00)=174.32N/mm2;
主梁槽钢的稳定性验算σ=174.32N/mm2小于[f]=205.00,满足要求!
四、钢丝拉绳的内力验算:
水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算,
RCi=RUisinθi
其中RCi--水平钢梁的垂直支坐反力(kN);
RUi--拉钢绳的轴力(kN);
θi--拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角;
sinθi=Sin(ArcTan(2.8/(1+3.8))=0.504;
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:
RUi=RCi/sinθi;
RU1=17.546/0.504=34.82kN;
五、钢丝拉绳的强度验算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU取最大值进行验算,为34.82kN;
如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力计算公式:
其中[Fg]--钢丝绳的容许拉力(kN);
Fg--钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN);
计算中近似取Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);
α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×
19、6×
37、6×
61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;
K--钢丝绳使用安全系数。
计算中[Fg]取34.822kN,α=0.82,K=4,得到:
d=18.4mm。
钢丝绳最小直径必须大于19mm才能满足要求!
六、钢丝拉绳拉环的强度验算:
取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为:
N=RU=34822.055N。
拉环强度计算公式为:
其中,[f]为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8所述在物件的自重标准值作用下,每个拉环按2个截面计算的。
拉环的应力不应大于50N/mm2,故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2;
所需要的拉环最小直径D=[34822.1×
4/(3.142×
50.00×
2)]1/2=29.8mm。
七、操作平台安全要求:
1.卸料平台的上部拉结点,必须设于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上;
2.卸料平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,建筑物锐角口围系钢丝绳处应加补软垫物,平台外口应略高于内口;
3.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏;
4.卸料平台吊装,需要横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,经过检验后才能松卸起重吊钩;
5.卸料平台使用时,应有专人负责检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复;
6.操作平台上应显著标明容许荷载,人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载,配专人监督。
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