钢管落地式卸料平台施工方案.docx
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钢管落地式卸料平台施工方案.docx
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钢管落地式卸料平台施工方案
一编制依据
《建筑施工落地扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
《建筑施工高处作业安全技术规范》
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
《建筑施工计算手册》
二工程概况
本工程位于青岛市崂山区辽阳东路,单栋单体建筑,总建筑面积8203.64m2,地下建筑面积2369.79m2,地上建筑面积5833.85m2。
建筑物高度为23.4m,建筑主要功能为办公,地上5层,局部3层,地下1层。
其中南侧为三层派出所,北侧为五层刑警大队,整体呈L形布置。
卸料平台平面搭设尺寸为2.7m×3m长,分别在6轴/D轴线、5轴×G轴,可知最高搭设为7.2m,另加1.2m高防护栏杆使用时逐层往上搭设,支架四边角采用双立杆,其余采用单立杆,本方案计算时采用双立杆进行计算。
最大堆放荷载为1.5t,受料面积为4平方米,每吊不能够超过0.8t。
三卸料平台的施工方法
1.立杆、大、小横杆均采用φ48×3.5钢管,平台采用40㎜厚脚手板(松木)封闭严密,与平台固定并绑扎牢固。
其他水平栏杆也采用钢管。
主立杆采用双钢管立杆。
卸料平台与脚手架同步搭设。
每两步三跨设置连墙件。
2.基础处理:
地基在设立位置为地下室250mm厚顶板上,搭设的立柱下设40㎜厚脚手板。
3.平台立杆纵横方向间距分别为:
纵向间距900mm,横向间距1000mm。
并且通过连墙件逐层与建筑物拉结,间距为立杆间距。
4.平台的布置应根据各单项工程的实际情况及楼层标高而定,以方便现场操作为宜。
平台层高为3.9~4.5m。
5.平台下架子立杆外两侧面每层设置剪刀撑,用以增大立杆的横向刚度,保证立杆稳定性。
转角开始整个立面长度和高度连续设置竖向剪刀撑。
以对标(45度)宜,撑头要顶在有实力的地方,不得滑动,并且要贴服有力。
剪刀撑的接头采用旋转扣件搭(对)接件连接,固定在与之相交的横向水平的伸出端或立柱上。
6.
卸料平台的水平钢管按大横杆间距为0.9m,小横杆间距为1.2m布置,然后再铺双层松木板,木板与架体连接应牢固、搭设严密,平台板向楼层倾斜一定坡度。
7.每一卸料平台两侧面设置两道栏杆,距操作层约1.2m、0.6m。
8.卸料平台按0.9m纵距,1m横距按实际需要操作的面积大小进行搭设,平台立杆应严格保证对中垂直,搭设过程中要吊线校正,使其具有良好的受力性能。
9.在卸料平台不影响操作的显眼处,应按方案要求标明每平方米最大载荷量,中转材料应及时运走,不得长时间堆放,防止发生意外。
10.若平台边与建筑物周边产生大于一个脚位的空隙处应积极采取措施,钉好防护木板或采取其他措施,防止踩空。
11.卸料平台必须单独设置,不得与脚手架共用立管或架设其上。
四质量和安全措施
1.地基必须符合要求,并且要有排水设施。
2.杆件的安装、连墙体、支撑应符合本安装要求及有关规定。
3.扣件的连接和绑扎必须紧密,不得有松动现象。
4.立杆的垂直偏差不能大于10cm。
5.纵向水平杆的水平偏差不能大于2cm。
6.横向水平杆的水平偏差不能大于1cm,且不能偏差外立管10cm。
7.上下相邻杆纵向水平杆接头位要相互错开,设在不同的立杆纵距内,相邻接头的水平距离应大于50cm。
柱头距立杆应小于纵距的1/3。
8.节点处相交杆件的轴线距节点中心的距离小于15cm。
9.每层走道板安装后,同时在外立柱的内侧沿走道通长安装150mm高的踢脚板(可用密竹绑扎)。
10.凡靠近建筑物的通道,施工和电、临时设施等,均要搭设安全平挡板遮盖。
安全平挡板可用密竹绑扎。
安全平挡板搭设的数量、位置由现场定。
11.平台安装期间要设置施工安全区并作出标识,必要时要派专人进行监护。
12.安装的材料传送要采用人力传递,不能用提升运载。
13.卸料平台搭设根据施工计划分阶段进行搭设,但每阶段搭设后必须按规定进行连接,连墙体以上的最大搭设高度不大于6米。
14.卸料平台应挂设限载标志牌、安全警告标志牌。
五卸料平台的拆除
1.拆除前先要将走道上的杂务清理干净后进行。
2.在施工期间要设置危险作业区,并作出标识,同时还必须派专业人进行监护。
3.拆除架子的操作人员,必须戴安全帽,系好安全带,穿软底胶鞋。
4.拆除要遵循先加固,由上而下,后装先拆,先装后拆的原则,逐层拆除,不准上下同时作业。
5.拆除大横杆和剪刀撑时先拆中间扣,再拆除两端扣,由中间操作人员下递杆子。
6.在拆除脚手架时的材料应通过传递的方式输到地面,禁止从高处扔下。
7.拆下来的材料要分类摆放整齐,不得随便乱放。
六文明施工要求
根据施工的特殊性,结合公司职业健康安全管理手册、程序文件,要求施工时做到如下:
1.进入施工现场的人员必需戴好安全帽,高空作业系好安全带,穿好防滑鞋等,现场严禁吸烟。
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。
3.严禁酗酒人员上平台作业,施工操作时要求精力集中、禁止开玩笑和打闹。
4.卸料平台验收合格后任何人不得擅自拆改,如需做局部拆改时,须经技术部同意后由架子工操作。
5.要保证其整体性,不得与脚手架、井架、升降机一并拉结,不得截断架体。
6.施工员严禁凌空投掷杆件、物料、扣件及其他物品,材料、工具用滑轮和绳索运输,不得乱扔。
7.施工员做到活完料净脚下清,确保施工材料不浪费。
七、卸料平台计算书
一、参数信息:
1.基本参数
立杆横向间距或排距la(m):
0.9,立杆步距h(m):
1.20;
立杆纵向间距lb(m):
1.0,平台支架计算高度H(m):
7.20;
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):
200.00;
钢管类型:
Φ48×3.5,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):
5.000;
施工均布荷载(kN/m2):
2.000;
3.地基参数
混凝土板强度验算:
单根立杆传递荷载代表值(kN):
NL=NG+NQ=7.641+2.7=10.341kN;
混凝土板活荷载设计值(kN/m2):
QB=1.4×[2×NL/(La×Lb)×(Lb×La)/(0.7×La×Lo)+Qk]=1.4×[2×10.341/(1.5×0.9)×(0.9×1.5)/(0.7×1.5×1.5)+2]=21.184kN/m2;
混凝土板恒载设计值:
(kN/m2):
GB=1.2×h0/1000×25=6kN/m2;
因为计算单元取连续板块其中之一,故需计算本层折算荷载组合设计值:
Fi=GB+QB=6+21.184=27.184kN/m2;按3等跨均布荷载作用:
Mmax+=4.893kN·m,Mmax-=-6.116kN·m;
依据《工程结构设计原理》板的正截面极限计算公式为:
Mu=α1γsfyAsh0
Mu=α1fcbχ(h0-χ/2)+fy'As'(h0-αs');
Mu=fyAs(h0-αs')(当χ<2αs'时,采用此公式);
式中Mu---板正截面极限承载弯矩;
α1---截面最大正应力值与混凝土抗压强度fc的比值,低于C50混凝土α1取1.0;
αs'---纵向受压钢筋合力点至受压区边缘的距离默认取20mm;
fc---混凝土抗压强度标准值,参照上述修正系数修改;
fy'---受压区钢筋抗拉强度标准值;
As'---受压区钢筋总面积;
χ---混凝土受压区高度,χ=Asfyh0/(α1fcbh0+fy'As')
γs---截面内力臂系数,γs=1-0.5ξ,ξ=Asfy/(α1bh0)
fy---钢筋抗拉强度标准值;
As---受拉钢筋总面积;
h0---计算单元截面有效高度,短跨方向取h-20mm,长跨方向取h-30mm,其中h是板厚;
[Mu+]=0.80×Mu+=0.80×1.00×{1-0.5×[523.333×210.00/(1.00×1000×180×16.70)]}×210.000×523.33×180/1000000=15.536kN·m;
[Mu-]=0.80×Mu-=0.80×[1.00×16.700×1000×6.349×(180-6.349/2)+210.000×523.333×(180-20)]/1000000=29.065kN·m;
所以有:
[Mmax+]<[Mu+],[Mmax-]<[Mu-],此混凝土板是满足承载能力要求。
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=5.08cm3;
截面惯性矩I=12.19cm4;
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=5×0.3=1.5kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m):
p1=4×0.3=1.2kN/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》(JGJ130-2011)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+1.2×1.5=2.088kN/m;
均布活载:
q2=1.4×1.2=1.68kN/m;
最大弯距Mmax=0.1×2.088×0.92+0.117×1.68×0.92=0.328kN·m;
最大支座力N=1.1×2.088×0.9+1.2×1.68×0.9=3.882kN;
最大应力σ=Mmax/W=0.328×106/(5080)=64.634N/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64.634N/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=1.74kN/m;
均布活载:
p=1.2kN/m;
ν=(0.677×1.74+0.990×1.2)×9004/(100×2.06×105×121900)=0.618mm;
纵向钢管的最大挠度为0.618mm小于纵向钢管的最大容许挠度1100/150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=3.882kN;
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=0.932kN·m;
最大变形νmax=2.156mm;
最大支座力Qmax=12.68kN;
最大应力σ=183.425N/mm2;
横向钢管的计算应力183.425N/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2.156mm小于支撑钢管的最大容许挠度900/150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=12.68kN;
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=0.129×14.4=1.859kN;
(2)栏杆的自重(kN):
NG2=0.15×1.1=0.165kN;
(3)脚手板自重(kN):
NG3=0.3×0.9×1.1=0.297kN;
(4)堆放荷载(kN):
NG4=5×0.9×1.1=4.95kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.271kN;
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=4×0.9×1.1=3.96kN;
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=1.2×7.271+1.4×3.96=14.269kN;
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=14.269kN;
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=1.58cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.89cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=5.08cm3;
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×(14.4-4))=0.951;
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=1.71;
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=1.167×1.71×1=1.995m;
L0/i=1995.57/15.8=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=0.201;
钢管立杆受压应力计算值;σ=14269.248/(0.201×489)=145.176N/mm2;
钢管立杆稳定性验算σ=145.176N/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=1400/15.8=88.6;
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=0.53;
钢管立杆受压应力计算值;σ=14269.248/(0.53×489)=55.057N/mm2;
钢管立杆稳定性验算σ=55.057N/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1.036;
公式(3)的计算结果:
L0/i=2055.32/15.8=130;
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=0.396;
钢管立杆受压应力计算值;σ=14269.248/(0.396×489)=73.688N/mm2;
钢管立杆稳定性验算σ=73.688N/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=57.08kPa;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:
N=14.27kN;
基础底面面积:
A=0.25m2。
p=57.08kPa≤fg=120kPa。
地基承载力满足要求!
八、附图
卸料平台布置图
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