超高层安全通道方案.docx
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超高层安全通道方案.docx
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超高层安全通道方案
安全通道施工方案
一、工程概况
国宾花园项目32#~34#房及CK6人防地下车库,框剪结构。
地上40层,地下1-2层。
总建筑面积:
101180.00平方米,进入工地现场及工人施工主干道必须搭设安全通道。
本工程主要职能单位如下:
建设单位:
九龙仓(常州)置业有限公司
设计单位:
筑森建筑设计有限公司
监理单位:
江南建设监理咨询有限公司
施工单位:
通州建总集团有限公司
二、脚手架的材料选择和质量标准
为了保证本通道的结构安全,所用钢管要强度高、钢性好,钢管均采用扣件式,本通道所用的材料必须遵循以下原则:
1、钢管:
钢管采用外径48mm、壁厚2.8mm的焊接钢管,钢管的材质使用力学性适中、稳定的Q235钢,其材质应符合《碳素结构钢》(DB700-02)的相应规定。
钢管表面平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。
钢管外径、壁厚,允许偏差不大于-0.5mm,两端面切斜应不大于1.7mm。
外表面锈蚀深度应≤0.5mm,超过规定值不得使用,并定期检查。
严禁使用有明显变形、裂纹、压扁和严重锈蚀的钢管,严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用,本通道所用的钢管均外涂黄黑警戒色,并定期复涂,以保证外观形象。
2、扣件:
扣件采用可锻铸铁制作的扣件,扣件应采用GB978-10《可锻铸铁分类及技术条件》规定,应与钢管管径相配合、机械性能不低于KT-33-8的可锻铸铁制造,扣件的附件要用的材料应符合GB700-10《碳素结构钢》中φ235钢的规定,螺纹均应符合GB198-10《普通螺纹》的规定,在螺栓扭力矩达65N.m时,不得发生破坏;严禁使用加工不合格、无出厂合格证、表面裂纹,变形,锈蚀的扣件,扣件活动部位应灵活转动,夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5mm,扣件表面应涂刷黄色防锈漆。
3、竹架板:
所用竹架板均要具有一定的强度、和防腐性。
4、安全密目网:
安全密目网采用建筑安全监督管理部门颁发准用许可证的指定产品,同时密目式安全立网采用L-1.8*6m;并做现场检验,执行标准:
(1)每10cm*10cm=100cm2的面积上,有2000个以上网目;
(2)做耐贯穿试验[将网与地面成30°夹角,在其中上方3m处,用5Kg重的钢管(管径48mm)垂直落下,不穿透]。
三、安全通道的搭设:
本安全通道下面为水泥硬化路面,故将立杆直接立于硬化的地面上然后按照设计规定进行步架、立杆、水平杆、横杆、剪刀撑等的搭设。
1、杆件搭设:
搭设顺序:
做好搭设前的准备工作(材料准备、场地清理、安全技术交底等)→根据路面位置确定通道位置线→放置纵向扫地杆→根据立杆间距逐根竖立杆,并与纵向扫地杆扣牢→安装第一大横杆(与各立杆扣牢)→安装第一(与各立杆或大横杆扣牢)→第二步大横杆→第二步棚顶钢管→加设临时抛撑(上端与第二步大横杆扣牢)→第二步排架内斜撑杆→第三、四大横杆、棚顶钢管→设稳定固定杆→加设剪力撑→搭设棚顶上层钢管→竹架板→护身栏杆和挡脚板→挂安全网。
2、搭设中的注意事项:
(1)搭设之前对进场的钢管以及配件进行严格的检查,禁止使用规格和质量不合格的杆配件。
(2)通道的搭设必须统一交底后作业,必须统一指挥,严格按上述搭设程序进行。
(3)通道应按“一”字形从一端开始并向另一端延伸搭设,搭设过程中随立随校正后予以固定。
(4)剪力撑、斜杆等整体接结杆件应随搭设的架子及时设置。
(5)竹架板应铺平、铺稳,并用14#铁丝绑扎固定,防止竹架板移动。
(6)设置斜撑杆或撑拉杆时,应掌握其松紧程度,避免引起杆件的显著变形。
(7)工人在架上进行搭设作业时,作业面上需铺设临时脚手板并固定,工人必须戴好安全帽和佩挂安全带,不得单人进行较重杆件和易失衡、脱手、碰接、滑跌等不安全作业。
(8)在搭设过程不得随意改变构杆设计,减少配件设置和对立杆、纵距作≥100mm的构架尺寸放大,确实需要调整和改变尺寸,应提交审核单位的技术主管人员协商解决。
四、通道搭设和构造要求
1.立杆:
在竖立杆时,用单支钢管,不得采用对接钢管,立杆纵距1.5米。
2.大横杆:
大横杆长度不宜小于三跨,且不小于6m,间距1.8米,大横杆对立杆起约束作用,故立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧,不得遗漏。
(1)、上下相邻的大横杆应错开布置,分别布置在立杆的里外两侧,以减少立杆的偏心受荷情况。
(2)、同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/250且不大于50mm。
(3)、大横杆应采用对接扣件连接,如采用搭接时,搭接长度Ld>1000mm,并用不少于三个旋转扣件扣牢,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm。
(4)、大横杆接头与相邻立杆距离不大于立杆纵距的1\3。
(5)、同一水平的和上下相邻的两根大横杆的接头均应相互错开,不得出现在同一跨间内,相邻的水平间距应>500mm。
3.剪刀撑:
剪刀撑必须连续设置,与地面夹角为45°至60°,搭接长度Ld>1000mm,并用不少于三个旋转扣件扣牢,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于200mm。
4.排架内斜撑杆:
排架内斜撑杆与地面夹角宜为45°至60°,搭设时将斜杆的一头扣在立杆上,另一头扣在上层顶棚钢杆中部,中间与下层顶棚钢杆相交处也用扣件扣紧,间距1.5米。
5.竹架板:
(1)、脚手板采用对接平铺时,对接处其下两侧支撑横杆距离应控制在100-200mm以内,当搭接平铺时,搭接长度≥200mm,且在中部设有支承横杆,铺板时严禁出现端头超出支承横杆250mm来作固定的探头板。
(2)、纵向铺设时,其下支撑横杆间距为1.0m;
五、通道的安全措施:
1、上、下两层棚顶木跳板上均设安全网。
2、通道门口挂置“安全通道”示牌,并悬挂各类安全警示标语。
六、通道的质量检查、验收和管理
1.钢管垫木放置完毕后,应由有关人员检查验收,合格后方可进行搭设和使用。
2.在搭设过程中,由安全人员随时进行检查。
3.架子未经检查验收前,除架子工外,严禁其他人员攀登,验收后任何人不得拆改,需做局部拆改时,须经施工负责人同意后由专业架子工操作。
4.排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。
上岗人员定期体验,合格者方可持证上岗。
5.在脚手架使用期间,严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆。
6.风雨后,要及时组织相关人员对架子进行检查。
建立有效的外架安全管理机构和定期检查、复查制度,由安全主管主持检查和验收。
七、安全通道计算书
一、搭设参数
立杆纵距la(mm)
1500
立杆横距lb(mm)
6000
立杆步距h(mm)
1200
防护棚高度H(mm)
5500
防护层层数n
2
上下防护层间距h1(mm)
800
斜撑与立杆连接点到地面的距离h2(mm)
3000
顶层水平钢管搭设方式
钢管沿纵向搭设
水平钢管间距a(mm)
400
横向斜撑与顶层防护层连接点到立杆的距离l1(mm)
2500
纵向外侧防护布置方式
剪刀撑
钢管类型
Ф48×2.8
扣件连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.8
立杆布置
格构柱
格构柱截面边长a1(mm)
400
立杆计算长度系数μ1
1.3
斜撑计算长度系数μ2
1.3
计算简图:
扣件钢管防护棚_正面图
扣件钢管防护棚_侧面图
二、荷载设计
防护层防护材料类型
脚手板
防护层防护材料自重标准值gk1(kN/m2)
0.5
栏杆与挡脚板类型
竹串片脚手板
栏杆与挡脚板自重标准值gk2(kN/m)
0.11
纵向外侧防护荷载标准值gk3(kN/m)
0.2
高空坠落物最大荷载标准值Pk(kN)
1
三、纵向水平杆验算
钢管抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
钢管截面惯性矩I(mm4)
107800
钢管弹性模量E(N/mm2)
206000
钢管截面抵抗矩W(mm3)
4490
承载力使用极限状态
格构柱
q=1.2(gk1×a+0.033)=1.2×(0.5×0.4+0.033)=0.28kN/m
p=1.4Pk=1.4×1=1.4kN
正常使用极限状态
格构柱
q1=gk1×a+0.033=0.5×0.4+0.033=0.233kN/m
p1=Pk=1kN
1、抗弯验算
Mmax=0.335kN·m
σ=Mmax/W=0.335×106/4490=74.711N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=1.36mm
[ν]=min[max{a1,la,l2-a1}/150,10]=min[max{400,1500,800-400}/150,10]=10mm
νmax≤[ν]
满足要求!
3、支座反力计算
承载力使用极限状态
Rmax=1.637kN
四、横向水平杆验算
钢管抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
钢管截面惯性矩I(mm4)
107800
钢管弹性模量E(N/mm2)
206000
钢管截面抵抗矩W(mm3)
4490
承载力使用极限状态
格构柱:
F=1.2(gk1a+0.033)(la+a1)/2=1.2×(0.5×0.4+0.033)×(1.5+0.4)/2=0.266kN
p=1.4Pk=1.4×1=1.4kN
正常使用极限状态
格构柱:
F1=(gk1a+0.033)(la+a1)/2=(0.5×0.4+0.033)×(1.5+0.4)/2=0.222kN
p1=Pk=1kN
计算简图如下:
1、抗弯验算
σ=Mmax/W=0.59×106/4490=131.392N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=5.36mm≤[ν]=min[max(l1-a1,lb,a1)/150,10]=min[max(2500-400,6000,400)/150,10]=10mm
满足要求!
3、支座反力计算
承载力使用极限状态
Rmax=3.083kN
五、扣件抗滑承载力验算
扣件连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.8
Rmax=3.083kN≤Rc=0.8×8=6.4kN
满足要求!
六、斜撑稳定性验算
斜撑计算长度系数μ2
1.3
钢管抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
钢管截面惯性矩I(mm4)
107800
钢管弹性模量E(N/mm2)
206000
钢管截面抵抗矩W(mm3)
4490
α1=arctan(l1/(H-h2))=arctan(2500/(5500-3000))=45°
第1层防护层传递给斜撑荷载计算
(1)横向斜撑验算
承载力使用极限状态
格构柱:
F=1.2(gk1a+0.033)(la+a1)/2=1.2×(0.5×0.4+0.033)×(1.5+0.4)/2=0.266kN
p=1.4Pk=1.4×1=1.4kN
横向斜撑计算简图如下:
横向斜撑最大支座反力:
R2max=2.124kN
横向斜撑轴向力:
N21=R2max/cosα1=2.124/cos45°=3.004kN
N=N21=3.004kN
斜撑自由长度:
h=h1/cosα1=0.8/cos45°=1.131m
斜撑计算长度l0=kμ2h=1×1.3×1.131=1.471m
长细比λ=l0/i=1470.78/15.9=92.502≤250
满足要求!
轴心受压构件的稳定系数计算:
斜撑计算长度l0=kμ2h=1.155*1.300*1.131=1.699m
长细比λ=l0/i=1699/15.9=106.84
查《规范》JGJ130-2011表A.0.6得,φ=0.544
σ=N/(φA)=3003.791/(0.544×424)=13.023N/mm2
σ≤[f]=205N/mm2
满足要求!
第2层防护层传递给斜撑荷载计算
(1)横向斜撑验算
承载力使用极限状态
格构柱:
F=1.2(gk1a+0.033)(la+a1)/2=1.2×(0.5×0.4+0.033)×(1.5+0.4)/2=0.266kN
横向斜撑计算简图如下:
横向斜撑最大支座反力:
R2max=2.066kN
横向斜撑轴向力:
N22=R2max/cosα1=2.066/cos45°=2.921kN
N=N21+N22=5.925kN
斜撑自由长度:
h=(H-(n-1)h1-h2)/cosα1=(5.5-(2-1)×0.8-3)/cos45°=2.404m
斜撑计算长度l0=kμ2h=1×1.3×2.404=3.125m
长细比λ=l0/i=3125.41/15.9=196.567≤250
满足要求!
轴心受压构件的稳定系数计算:
斜撑计算长度l0=kμ2h=1.155*1.300*2.404=3.610m
长细比λ=l0/i=3610/15.9=227.03
查《规范》JGJ130-2011表A.0.6得,φ=0.141
σ=N/(φA)=5924.897/(0.141×424)=99.105N/mm2
σ≤[f]=205N/mm2
满足要求!
七、立杆稳定性验算
立杆布置
格构柱
钢管截面惯性矩I(mm4)
107800
立杆计算长度系数μ1
1.3
钢管截面抵抗矩W(mm3)
4490
立杆截面回转半径i(mm)
15.9
钢管抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
立杆截面面积A(mm2)
424
立杆荷载计算
1、防护棚结构自重NG1k
钢管长度:
L=n[(la+a1)((lb+2a1)/a+1)/2+lb]+2(l12+(H-h2)2)0.5+4H=2×[(1.5+0.4)×((6+2×0.4)/0.4+1)/2+6]+2×(2.52+(5.5-3)2)0.5+4×5.5=75.271m
扣件数量:
m=2n[((lb+2a1)/a-3)/2+1×4]=2×2×[((6+2×0.4)/0.4-3)/2+1×4]=44个
NG1k=0.033L+0.015m=0.033×75.27+0.015×44=3.167kN
2、防护棚构配件自重NG2k
防护层防护材料自重标准值NG2k1=n×gk1×(la+a1)×(lb+2a1)/2=2×0.5×(1.5+0.4)×(6+2×0.4)/2=6.46kN
栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2=gk2×(la+a1)=0.11×(1.5+0.4)=0.209kN
纵向外侧防护自重标准值NG2k3=gk3×(la+a1)=0.2×(1.5+0.4)=0.38kN
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=6.46+0.209+0.38=7.049kN
经计算得到,静荷载标准值:
NGk=NG1k+NG2k=3.167+7.049=10.216kN
3、冲击荷载标准值NQk
NQk=Pk=1kN
立杆荷载设计值:
N=1.2NGk+1.4NQk=1.2×10.216+1.4×1=13.659kN
立杆的稳定性验算
1、立杆长细比验算
立杆自由长度h取立杆步距1.2m
立杆计算长度l0=kμ1h=1×1.3×1.2=1.56m
长细比λ=l0/i=1560/15.9=98.113≤210
满足要求!
轴心受压构件的稳定系数计算:
立杆计算长度l0=kμ2h=1.155*1.300*1.200=1.802m
长细比λ=l0/i=1802/15.9=113.32
查《规范》JGJ130-2011表A.0.6得,φ=0.496
2、立杆稳定性验算
σ=N/4/(φA)=13658.632/4/(0.496×424)=16.237N/mm2
σ≤[f]=205N/mm2
满足要求!
八、立杆地基承载力验算
地基土类型
粘性土
地基承载力特征值fg(kPa)
140
地基承载力调整系数kc
1
垫板底面积A(m2)
0.25
立杆荷载标准值:
N=NGk+NQk=10.22+1=11.22
立杆底垫板平均压力P=N/(kcA)=11.216/(1×0.25)=44.862kPa
P≤fg=140kPa
满足要求!
八、安全通道示意图
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