钢管落地卸料平台施工方案.docx
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钢管落地卸料平台施工方案.docx
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钢管落地卸料平台施工方案
一工程概况 2
1.1、工程建设信息 2
1.2、工程概况 2
二、编制依据 2
三、钢管落地卸料平台计算书 3
四、安全管理 11
一工程概况
1.1、工程建设信息
工程名称:
恐龙园南侧1号地块
工程地点:
常州新北区河海东路以南、东经120大道以东、规划太湖东路以北、东支河以西
建设单位:
常州嘉腾置业有限公司
设计单位:
江苏筑森建筑设计有限公司
勘察单位:
上海豪斯岩土工程技术有限公司
监理单位:
上海三维工程建设咨询有限公司
施工单位:
中国核工业华兴建设有限公司
1.2、工程概况
该工程为框架结构,筏板基础,地下一层、地上三层(局部四层)。
本项目室内标高±0.00mm相当于绝对标高8.60m(黄海高程);室外道路绝对标高为8.00m,室内外高差0.60m。
工程设计使用年限50年,建筑工程等级二级,防火分类二类,耐火等级地上二级,地下一级,建筑物抗震设防等级为7度,建筑场地类别为三类,地基基础设计等级丙级。
根据本工程的施工情况,合院形式结构复杂,交通组织难点较大,材料水平及垂直运输在使用塔吊和井架的前提下,考虑在各单体外侧搭设钢管落地卸料平台,用于砌筑和装饰装修期间材料倒运,特编制此方案指导施工。
二、编制依据
扣件式钢管落地平台的计算依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。
三、钢管落地卸料平台计算书
由于各单体搭设位置需根据现场条件设置,现以18#楼北侧卸料平台为例进行计算,其余各单体搭设时参照此处搭设要求施工。
卸料平台平面搭设尺寸为3m宽×3m长,设置在18#楼E户型北面,从车库顶板搭设至2层楼面,搭设高度为5.7m。
见剖面图本方案按平台最大高度考虑,最大堆放荷载为1t,受力面积为4㎡,每吊不能超过0.8t。
支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架,对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏,使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。
本计算书编写还参考了《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》一文。
一、参数信息:
1.基本参数
立杆横向间距或排距la(m):
1.50,立杆步距h(m):
1.50;
立杆纵向间距lb(m):
1.00,平台支架计算高度H(m):
5.70;
立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):
0.10,平台底钢管间距离(mm):
300.00;
钢管类型:
Φ48×3.0,扣件连接方式:
双扣件,取扣件抗滑承载力系数:
0.80;
2.荷载参数
脚手板自重(kN/m2):
0.300;
栏杆自重(kN/m):
0.150;
材料堆放最大荷载(kN/m2):
3.000;(主要用于混凝土空心砖、砂浆转入楼层内,其余材料倒运不得使用)
施工均布荷载(kN/m2):
2.000;
3.地基参数
地基土类型:
碎石土;地基承载力标准值(kPa):
120.00;
立杆基础底面面积(m2):
0.25;地基承载力调整系数:
1.00。
二、纵向支撑钢管计算:
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面几何参数为
截面抵抗矩W=4.49cm3;
截面惯性矩I=10.78cm4;
纵向钢管计算简图
1.荷载的计算:
(1)脚手板与栏杆自重(kN/m):
q11=0.15+0.3×0.3=0.24kN/m;
(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m):
q12=3×0.3=0.9kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m):
p1=2×0.3=0.6kN/m
2.强度验算:
依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.2.4规定,纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和;
最大弯矩计算公式如下:
M=0.1q1l2+0.117q2l2
最大支座力计算公式如下:
N=1.1q1l+1.2q2l
均布荷载:
q1=1.2×q11+1.2×q12=1.2×0.24+1.2×0.9=1.368kN/m;
均布活载:
q2=1.4×0.6=0.84kN/m;
最大弯距Mmax=0.1×1.368×12+0.117×0.84×12=0.235kN·m;
最大支座力N=1.1×1.368×1+ 1.2×0.84×1=2.513kN;
最大应力σ=Mmax/W=0.235×106/(4490)=52.356N/mm2;
纵向钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;
纵向钢管的计算应力52.356N/mm2小于纵向钢管的抗压设计强度205N/mm2,满足要求!
3.挠度验算:
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度;
计算公式如下:
ν=5ql4/384EI
均布恒载:
q=q11+q12=1.14kN/m;
均布活载:
p=0.6kN/m;
ν=(0.677×1.14+0.990×0.6)×10004/(100×2.06×105×107800)=0.615mm;
纵向钢管的最大挠度为0.615mm小于纵向钢管的最大容许挠度1500/150与10mm,满足要求!
三、横向支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取板底纵向支撑钢管传递力,P=2.513kN;
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)
最大弯矩Mmax=0.846kN·m;
最大变形νmax=2.445mm;
最大支座力Qmax=9.138kN;
最大应力σ=188.391N/mm2;
横向钢管的计算应力188.391N/mm2小于横向钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度为2.445mm小于支撑钢管的最大容许挠度1000/150与10mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN;
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=9.138kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、模板支架立杆荷载标准值(轴力)计算:
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的自重(kN):
NG1=0.129×5.7=0.736kN;
(2)栏杆的自重(kN):
NG2=0.15×1.5=0.225kN;
(3)脚手板自重(kN):
NG3=0.3×1×1.5=0.45kN;
(4)堆放荷载(kN):
NG4=3×1×1.5=4.5kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.911kN;
2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值NQ=2×1×1.5=3kN;
3.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.911+1.4×3=11.293kN;
六、立杆的稳定性验算:
立杆的稳定性计算公式:
σ=N/φAKH≤[f]
其中 N----立杆的轴心压力设计值(kN):
N=11.293kN;
φ-------轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Lo/i查表得到;
i----计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.59cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.24cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=4.49cm3;
σ-------钢管立杆最大应力计算值(N/mm2);
[f]----钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
KH----高度调整系数:
KH=1/(1+0.005×(5.7-4))=0.992;
L0----计算长度(m);
如果完全参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001),由公式
(1)或
(2)计算
l0=k1μh
(1)
l0=h+2a
(2)
k1----计算长度附加系数,取值为1.167;
μ----计算长度系数,参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3;μ=1.79;
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m;
公式
(1)的计算结果:
立杆计算长度L0=k1μh=1.167×1.79×1.5=3.133m;
L0/i=3133.395/15.9=197;
由长细比l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.186;
钢管立杆受压应力计算值;σ=11293.044/(0.186×424)=143.196N/mm2;
钢管立杆稳定性验算σ=143.196N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
公式
(2)的计算结果:
L0/i=1700/15.9=107;
由长细比l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.537;
钢管立杆受压应力计算值;σ=11293.044/(0.537×424)=49.599N/mm2;
钢管立杆稳定性验算σ=49.599N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算
l0=k1k2(h+2a) (3)
k2--计算长度附加系数,按照表2取值1.006;
公式(3)的计算结果:
L0/i=1995.803/15.9=126;
由长细比l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.417;
钢管立杆受压应力计算值;σ=11293.044/(0.417×424)=63.872N/mm2;
钢管立杆稳定性验算σ=63.872N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则容易存在安全隐患。
以上表参照 杜荣军:
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》
七、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=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=N/A=45.17kPa;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:
N=11.29kN;
基础底面面积:
A=0.25m2。
p=45.17kPa≤fg=120kPa。
地基承载力满足要求!
四、安全管理
1、立杆必须采用对接加高,顶部用托架调整;外侧设通高十字剪刀撑;每跨(两个柱之间的)均设十字剪刀撑,卸料平台与混凝土结构采用刚性连接,在各层2端设置2道钢管抱柱扶墙。
2、卸料平台架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》(GB5036)考核合格的专业架子工。
上岗人员应定期体检,合格者方可持证上岗。
搭设卸料平台人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
3、卸料平台架的构配件质量与搭设质量,应按技术规范JGJ130-2001相应规定进行检查验收,合格后方准使用。
4、卸料平台架上堆积荷载不得超过1.0t,每次起吊重量不得超过0.8t。
随吊随清运。
5、当有六级或六级以上大风和雾、雨天气时应停止各种作业。
雨后上架作业应有防滑措施。
6、卸料平台的安全检查与维护,应遵照JGJ130-2001相应规定,安全网应按有关规定架设。
7、在卸料平台架使用期间,严禁拆除下列杆件:
1)主节点处纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆;
2)连墙件。
8、搭拆卸料平台时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。
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