锅炉内脚手架搭设专项方案.docx
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锅炉内脚手架搭设专项方案
锅炉内脚手架搭设方案
(一)工程概况:
120万吨/年甲醇,80万吨/二甲醚项目,动力车间锅炉内搭设满堂脚手架,进行设备水冷壁检测.
(二)施工工序:
摆放扫地杆→逐根树立立杆随后与扫地杆件扣紧→装扫地小横杆并与立杆或扫地杆件扣紧→安装第一步大横杆(与各立杆扣紧)→安装第一步小横杆→安装第二步大横杆→安装第二步小横杆→加设暂时斜支撑(上端与第二步大横杆扣紧,在装设两道连墙杆后可拆除)→安装第三、四步大横杆和小横杆→连墙杆→连立杆→加设剪刀撑→铺脚手片
(三)技术细节
本工程内脚手架搭设采用φ48脚手架钢管,壁厚为3.5mm,立杆纵距为1800mm,横距为1000mm。
底层设纵横支撑。
内脚手架组织一次验收,做好验收记录,并贯彻负责人签字。
内脚手架必要按关于规范操作。
小横杆贴近立杆设立,搭于大横杆上。
在立杆之间可依照需要加设小横杆,但在任何状况下均不得拆除贴近立杆小横杆。
(四)安全防护
在安全人员和技术人员监督下由纯熟工人负责搭设;脚手架检查分验收检查、定期检查和特别检查;使用中要严格控制架子上荷载,尽量使之均匀分布,以免局部超载或整体超载;使用时还特别注意保持架子原有构造和状态,禁止任意拆卸构造杆件和连墙拉结及防护设施。
(五)注意事项
1、按照规定构造方案和尺寸进行搭设。
2、拧紧扣件。
3、有变形杆件和不合格扣件(有裂纹、尺寸不适当、扣接不稳等)不能使用。
4、搭设工人必要配挂安全带。
随时校正杆件垂直和水平偏差,避免偏差过大。
5、没有完毕外架,在每日收工时,一定要保证架子稳定,以免发生意外。
普通状况下不容许工人在架子上施工操作。
(六)梁模板扣件钢管高支撑架计算书
高支撑架计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-)。
支撑高度在5米以上模板支架被称为扣件式钢管高支撑架,对于高支撑架计算规范存在重要疏漏,使计算极容易浮现不能完全保证安全计算成果。
本计算书还参照《施工技术》.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》,供脚手架设计人员参照。
模板支架搭设高度为5.3米,
基本尺寸为:
梁截面B×D=240mm×570mm,梁支撑立杆横距(跨度方向)l=1.20米,立杆步距h=1.50米,
图1梁模板支撑架立面简图
采用钢管类型为48×3.5。
一、梁底支撑大横杆计算
作用于大横杆荷载涉及梁与模板自重荷载,施工活荷载等,通过木方集中荷载传递。
1.木方荷载计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN):
q1=25.000×0.700×0.300×0.300=1.575kN
(2)模板自重荷载(kN):
q2=0.350×0.300×(2×0.700+0.300)=0.179kN
(3)活荷载为施工荷载原则值与振倒混凝土时产生荷载(kN):
经计算得到,活荷载原则值P1=(1.000+4.000)×0.300×0.300=0.450kN
2.木方楞传递集中力计算:
P=(1.2×1.575+1.2×0.179+1.4×0.450)/2=1.367kN
3.大横杆强度计算:
大横杆按照集中荷载作用下简支梁计算集中荷载P取木方传递力,P=1.37kN大横杆计算简图如下:
梁底支撑钢管按照简支梁计算公式
其中n=1.20/0.30=4通过简支梁计算得到支座反力
RA=RB=(4-1)/2×1.37+1.37=3.42kN
通过传递到立杆最大力为2×2.05+1.37=5.47kN
最大弯矩Mmax=4/8×1.37×1.20=0.82kN.m
截面应力=0.82×106/4491.0=182.65N/mm2
水平支撑梁计算强度不大于205.0N/mm2,满足规定!
二、梁底支撑小横杆计算小横杆只起构造作用,通过扣件连接到立杆。
三、扣件抗滑移计算:
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件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竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,R=5.47kN单扣件抗滑承载力设计计算满足规定!
当直角扣件拧紧力矩达40--65N.m时,实验表白:
单扣件在12kN荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;双扣件在20kN荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
四、立杆稳定性计算:
立杆稳定性计算公式
其中N——立杆轴心压力设计值,它涉及:
横杆最大支座反力N1=5.47kN(已经涉及组合系数1.4)
脚手架钢管自重N2=1.4×0.129×3.600=0.524kN
楼板混凝土模板自重N3=2.100kN
N=5.468+0.524+2.100=8.093kN
——轴心受压立杆稳定系数,由长细比l0/i查表得到;
i——计算立杆截面回转半径(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
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);
[f]——钢管立杆抗压强度设计值(N/mm2);[f]=205.00
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1.163;
u——计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u=1.75
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点长度;a=0.30m;公式
(1)计算成果:
=96.85,立杆稳定性计算<[f],满足规定!
公式
(2)计算成果:
=48.80,立杆稳定性计算<[f],满足规定!
如果考虑到高支撑架安全因素,适当由公式(3)计算
l0=k1k2(h+2a)(3)
k2——计算长度附加系数,按照表2取值为1.000;
公式(3)计算成果:
=64.13,立杆稳定性计算<[f],满足规定!
模板承重架应尽量运用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
表1模板支架计算长度附加系数k1
———————————————————————————————————————
步距h(m)h≤0.90.9 k11.2431.1851.1671.163 ——————————————————————————————————————— 表2模板支架计算长度附加系数k2 ——————————————————————————————————————— H(m)46810121416182025303540 h+2a或u1h(m) 1.351.01.0141.0261.0391.0421.0541.0611.0811.0921.1131.1371.1551.173 1.441.01.0121.0221.0311.0391.0471.0561.0641.0721.0921.1111.1291.149 1.531.01.0071.0151.0241.0311.0391.0471.0551.0621.0791.0971.1141.132 1.621.01.0071.0141.0211.0291.0361.0431.0511.0561.0741.0901.1061.123 1.801.01.0071.0141.0201.0261.0331.0401.0461.0521.0671.0811.0961.111 1.921.01.0071.0121.0181.0241.0301.0351.0421.0481.0621.0761.0901.104 2.041.01.0071.0121.0181.0221.0291.0351.0391.0441.0601.0731.0871.101 2.251.01.0071.0101.0161.0201.0271.0321.0371.0421.0571.0701.0811.094 2.701.01.0071.0101.0161.0201.0271.0321.0371.0421.0531.0661.0781.091 ——————————————————————————————————————— 以上表参照《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》 五、梁和楼板模板高支撑架构造和施工规定[工程经验]: 除了要遵守《扣件架规范》有关规定外,还要考虑如下内容: 1.模板支架构造规定: a.梁板模板高支撑架可以依照设计荷载采用单立杆或双立杆;b.立杆之间必要按步距满设双向水平杆,保证两方向足够设计刚度;c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同立杆间距,但只宜在一种方向变距、而另一种方向不变。 2.立杆步距设计: a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设立;b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大变步距设立,但变化不要过多;c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不适当超过1.5m。 3.整体性构造层设计: a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设立整体性单或双水平加强层;b.单水平加强层可以每4--6米沿水平构造层设立水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设立斜杆层数要不不大于水平框格总数1/3;c.双水平加强层在支撑架顶部和中部每隔10--15m设立,四周和中部每10--15m设竖向斜杆,使其具备较大刚度和变形约束空间构造层;d.在任何状况下,高支撑架顶部和底部(扫地杆设立层)必要设水平加强层。 4.剪刀撑设计: a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑。 b.中部可依照需要并依构架框格大小,每隔10--15m设立。 5.顶部支撑点设计: a.最佳在立杆顶部设立支托板,其距离支架顶层横杆高度不适当不不大于400mm;b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应接近立杆,且不适当不不大于200mm;c.支撑横杆与立杆连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;不不大于12kN时应用顶托方式。 6.支撑架搭设规定: a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆接头均应错开在不同框格层中设立;b.保证立杆垂直偏差和横杆水平偏差不大于《扣件架规范》规定;c.保证每个扣件和钢管质量是满足规定,每个扣件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;d.地基支座设计要满足承载力规定。 7.施工使用规定: a.精心设计混凝土浇筑方案,保证模板支架施工过程中均衡受载,最佳采用由中部向两边扩展浇筑方式;b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对浮现超过最大荷载要有相应控制办法,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状况,发现下沉、松动和变形状况及时解决。 柱模板支撑计算书 一、柱模板荷载原则值: 强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 新浇混凝土侧压力计算公式为下式中较小值: 其中——混凝土重力密度,取24.000kN/m3; t——新浇混凝土初凝时间,为0时(表达无资料)取200/(T+15),取6.600h; T——混凝土入模温度,取15.000℃; V——混凝土浇筑速度,取2.900m/h; H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取2.900m; 1——外加剂影响修正系数,取1.000; 2——混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。 依照公式计算新浇混凝土侧压力原则值F1=68.240kN/m2 实际计算中采用新浇混凝土侧压力原则值F1=68.250kN/m2 倒混凝土时产生荷载原则值F2=4.000kN/m2。 二、柱模板计算简图 柱箍是柱模板横向支撑构件,其受力状态为拉弯杆件,应按拉弯杆件进行计算。 柱模板截面宽度B=350mm; 柱模板截面高度H=500mm; 柱模板高度L=4800mm; 柱箍间距计算跨度d=500mm。 图1柱箍计算简图 三、木方(面板)计算: 木方直接承受模板传递荷载,应当按照均布荷载下两跨度持续梁计算,计算如下 木方计算简图 1.木方强度计算 支座最大弯矩计算公式 跨中最大弯矩计算公式 其中q为强度设计荷载(kN/m); q=(1.2×68.25+1.4×4.00)×0.02=1.31kN/m d为柱箍距离,d=500mm; 通过计算得到最大弯矩M=0.125×1.313×0.50×0.50=0.041kN.M 木方截面抵抗矩W=50.0×100.0×100.0/6=83333.3mm3 通过计算得到=M/W=0.041×106/83333.3=0.492N/mm2 木方计算强度不大于13.0N/mm2,满足规定! 2.木方挠度计算最大挠度计算公式 其中q混凝土侧压力原则值,q=68.250kN/m; E木方弹性模量,E=9500.0N/mm2; I木方截面惯性矩I=50.0×100.0×100.0×100.0/12=4166667.0mm4; 通过计算得到w=0.521×68.250×500.04/(100×9500×4166667.0)=0.561mm [w]木方最大容许挠度,[w]=500.000/400=1.25mm; 木方最大挠度满足规定! 四、B方向柱箍计算 本算例中,柱箍采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 钢柱箍规格: 圆形钢管钢柱箍截面直径48mm;钢柱箍壁厚3mm; 钢柱箍截面抵抗矩W=4.49cm3;钢柱箍截面惯性矩I=10.79cm4; B方向柱箍计算简图 其中P为木方传递到柱箍集中荷载(kN); P=(1.2×68.25+1.4×4.00)×0.02×0.50=0.66kN 通过持续梁计算得到 B方向柱箍剪力图(kN) B方向柱箍弯矩图(kN.m) 最大弯矩M=0.222kN.m最大支座力N=9.682kN柱箍截面强度计算公式 其中Mx——柱箍杆件最大弯矩设计值,Mx=0.22kN.m; x——截面塑性发展系数,为1.05; W——弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩,W=17.98cm3; 柱箍强度设计值(N/mm2): [f]=205.000 B边柱箍强度计算值f=11.77N/mm2; B边柱箍强度验算满足规定! 五、B方向对拉螺栓计算 对拉螺拴强度要不不大于最大支座力9.68kN。 通过计算得到B方向对拉螺拴直径要不不大于12mm! 六、H方向柱箍计算 H方向柱箍计算简图 其中P为木方传递到柱箍集中荷载(kN); P=(1.2×68.25+1.4×4.00)×0.02×0.50=0.66kN 通过持续梁计算得到 H方向柱箍剪力图(kN) H方向柱箍弯矩图(kN.m) 最大弯矩M=0.222kN.m最大支座力N=9.682kN柱箍截面强度计算公式 其中Mx——柱箍杆件最大弯矩设计值,Mx=0.22kN.m; x——截面塑性发展系数,为1.05; W——弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩,W=17.98cm3; 柱箍强度设计值(N/mm2): [f]=205.000 H边柱箍强度计算值f=11.77N/mm2; H边柱箍强度验算满足规定! 七、H方向对拉螺栓计算: 对拉螺拴强度要不不大于最大支座力9.68kN。 通过计算得到H方向对拉螺拴直径要不不大于12mm! 八、结论: 本方案经验算符合规定!
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