主厂房满堂脚手架专项施工方案_主厂房脚手架施工方案
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兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
一、编制依据:
1、现场施工的条件和要求
2、结构施工图纸
3、《建筑施工手册》第四版
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》。
5、国家及行业现行规范规程及标准
6、项目部可组织的资源
二、工程概况:
本工程位于兰考县城以西1公里。310国道北侧。总建筑面积约8000m2平米,总用地面积4000m2,其中一层层高为7m,局部层层高8m,采用扣件式满堂脚手架支撑。
三、施工要求:
本工程内支撑采用扣件式满堂钢管脚手架。使用Ф48mm、壁厚2.8mm钢管,加密立杆的间距,模板为18mm的多层板,使其达到承载力要求,锅炉房顶板砼板厚200mm厚。
(一)、构造和设置要求:
1、扣件式钢管脚手架主要由立杆、纵横水平杆、斜杆等组成,各种杆件采用Ф48mm、壁厚2.8mm钢管,立杆采用6m, 4m 2.5m,横杆长度采用1.5m、6m。
2、扣件:
扣件式钢管脚手架主要由直角扣件、旋转扣件、对接扣件连接,直角扣件用于两根呈垂直交叉钢管的连接,旋转扣件用于两根呈任意角度交叉钢管的连接,对接扣件用于两根钢管的对接连接,承载力直接传递到基础底板上。
3、扣件与钢管的接触面要保证严密,确保扣件与钢管连接紧固。
4、扣件和钢管的质量要合格,满足施工要求,对发现脆裂、变形、滑丝的后禁止使用。
(二)、施工工艺
根据结构受力分析,脚手架立杆纵横距为0.9~1.2m,步距1.5~1.8m,框梁下立杆纵距为0.45~0.5m。纵横方向每隔5m布设一道剪刀撑,并与水平杆连接牢固。
施工流程:①树立杆→②摆放扫地杆,并与立杆连接→③纵横向水平横杆,并与相应立杆连接(加设斜撑杆)→⑤搭接第二步纵横向水平横杆→⑦搭设剪刀撑
(三)、脚手架的拆除
1、拆除前应报审批准,进行必要的安全技术交底后方可开始工作。拆除时,周围设围栏或警戒标识,划出工作禁区禁止非拆卸人员进入,并设专人看管。
2、拆除顺序应从上而下,一步一清,不允许上下同时作业,本着先搭后拆,按层次兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
由上而下进行,脚手架逐层拆除。
3、拆下来的架料、扣件要分类堆放,进行保养,检修。
(四)、脚手架的安全防范措施:。
1、作业中,禁止随意拆除脚手架的构架杆件、整体性构建、连接紧固件。却因操作要求需要临时拆除时,必须经主管人员同意,采取相应弥补措施,并在作业完毕后及时予以恢复。
2、人在架设作业时,应注意自我安全保护和他人的安全,避免发生碰撞、闪失和落物,严禁在架杆上等不安全处休息。
3、每班工人上架工作时,应现行检查有无影响安全作业的问题,在排除和能解决后方可开始作业。在作业中发现有不安全的情况和迹象时,应立即停止作业进行检查,直到安全后方可正常作业。
四、满堂脚手架方案计算书(只取有代表性的梁板)
(一)顶板高支撑计算书
1.各项参数(1).脚手架参数
横向间距或排距(m):0.90;纵距(m):0.90;步距(m):1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;脚手架搭设高度(m):8.00;
采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;
扣件连接方式:双扣件,扣件抗滑承载力系数:0.80;
板底支撑连接方式:方木支撑;
(2).荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000;
楼板浇筑厚度(m):0.200;倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000;
(3).木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300;木方的间隔距离(mm):300.000;
木方的截面宽度(mm):40.00;木方的截面高度(mm):90.00; 兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
图2 楼板支撑架荷载计算单元
2.模板支撑方木的计算:兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4.000×9.000×9.000/6 = 54.00 cm3;
I=4.000×9.000×9.000×9.000/12 = 243.00 cm4;
方木楞计算简图
(1).荷载的计算:
①钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1= 25.000×0.300×0.200 = 1.500 kN/m;
②模板的自重线荷载(kN/m): q2= 0.350×0.300 = 0.105 kN/m ;
③活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN): p1 =(1.000+2.000)×0.900×0.300 = 0.810 kN;
(2).强度计算: 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,计算公式如下:
均布荷载 q = 1.2×(1.500 + 0.105)= 1.926 kN/m;
集中荷载 p = 1.4×0.810=1.134 kN;
最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 1.134×0.900 /4 + 1.926×0.9002/8 = 0.450 kN.m;兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 1.134/2 + 1.926×0.900/2 = 1.434 kN ;
截面应力 σ= M / w = 0.450×106/54.000×103 = 8.336 N/mm2;
方木的计算强度为 8.336 小13.0 N/mm2,满足要求!
(3).抗剪计算:
最大剪力的计算公式如下: Q = ql/2 + P/2 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh
其中最大剪力: Q = 0.900×1.926/2+1.134/2 = 1.434 kN;
截面抗剪强度计算值 T = 3 ×1433.700/(2 ×40.000 ×90.000)= 0.597 N/mm2;
截面抗剪强度设计值 [T] = 1.300 N/mm2;
方木的抗剪强度为0.597小于 1.300,满足要求!
(4).挠度计算: 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如
下:
均布荷载 q = q1 + q2 = 1.500+0.105=1.605 kN/m;
集中荷载 p = 0.810 kN;
最大变形 V= 5×1.605×900.0004 /(384×9500.000×2430000.00)+ 810.000×900.0003 /(48×9500.000×2430000.00)= 1.127 mm;
方木的最大挠度 1.127 小于 900.000/250,满足要求!兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
3.木方支撑钢管计算:
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取纵向板底支撑传递力,P = 1.926×0.900 + 1.134 = 2.867 kN;
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(kN.m)兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩 Mmax = 0.688 kN.m ;
最大变形 Vmax = 1.593 mm ;
最大支座力 Qmax = 9.367 kN ;
截面应力 σ= 0.688×106/5080.000=135.502 N/mm2 ;
支撑钢管的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于900.000/150与10 mm,满足要求!
4.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。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 9.367 kN;
R
5.模板支架荷载标准值(轴力):
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
(1).静荷载标准值包括以下内容:
①脚手架的自重(kN):
NG1 = 0.129×8.000 = 1.033 kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 双排架自重标准值,设计人员可根据情况修改。
②模板的自重(kN):
NG2 = 0.350×0.900×0.900 = 0.284 kN;
③钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25.000×0.200×0.900×0.900 = 4.050 kN;
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.366 kN;
(2).活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值 NQ =(1.000+2.000)×0.900×0.900 = 2.430 kN;
(3).不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ = 9.842 kN;
6.立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式 :
其中 N----立杆的轴心压力设计值(kN):N = 9.842 kN;
σ----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 = 1.58 cm; A----立杆净截面面积(cm2):A = 4.89 cm2;兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3;
σ--------钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);
[f]----钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2; Lo----计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》,由公式(1)或(2)计算
lo = k1uh(1)lo =(h+2a)(2)
k1----计算长度附加系数,取值为1.155;
u----计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.700; a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.100 m;
公式(1)的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.700×1.500 = 2.945 m; Lo/i = 2945.250 / 15.800 = 186.000 ;
由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.207 ;
钢管立杆受压强度计算值 ;σ=9841.560/(0.207×489.000)= 97.227 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ= 97.227 N/mm2 小于 [f] = 205.000满足要求!
公式(2)的计算结果:
立杆计算长度 Lo = h+2a = 1.500+0.100×2 = 1.700 m; Lo/i = 1700.000 / 15.800 = 108.000 ;
由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.530 ;
钢管立杆受压强度计算值 ;σ=9841.560/(0.530×489.000)= 37.973 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ= 37.973 N/mm2 小于 [f] = 205.000满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
lo = k1k2(h+2a)(3)k1--计算长度附加系数按照表1取值1.243;
k2--计算长度附加系数,h+2a = 1.700 按照表2取值1.014 ;
公式(3)的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a)= 1.243×1.014×(1.500+0.100×2)= 2.143 m;
Lo/i = 2142.683 / 15.800 = 136.000 ;
由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.367 ;
钢管立杆受压强度计算值 ;σ=9841.560/(0.367×489.000)= 54.839 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ= 54.839 N/mm2 小于 [f] = 205.000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,否则存在安全隐患。兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
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》。
7.梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]: 除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容
(1).模板支架的构造要求:
a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;
b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度; c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。
(2).立杆步距的设计:
a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置; b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;
c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m。
(3).整体性构造层的设计:
a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层;
b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置
斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;
c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;
d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。
(4).剪刀撑的设计:
a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置。
(5).顶部支撑点的设计:
a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm; b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm; c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。
(6).支撑架搭设的要求:
a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置;
b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求; c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的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的; d.地基支座的设计要满足承载力的要求。
(7).施工使用的要求:
a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;
b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,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情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。
(二)800*1800梁支撑计算兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
图1 梁模板支撑架立面简图
1.各项参数(1).脚手架参数
立柱梁跨度方向间距l(m):0.45;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.30;
脚手架步距(m):1.50;脚手架搭设高度(m):6.00;
梁两侧立柱间距(m):0.45;承重架支设:多根承重立杆,木方顶托支撑;
梁底增加承重立杆根数:2;
(2).荷载参数
模板与木块自重(kN/m2):0.350;梁截面宽度B(m):0.800;
混凝土和钢筋自重(kN/m3):25.000;梁截面高度D(m):1.800;
倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):3.000;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.000;
(3).木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300;木方的间隔距离(mm):300.000;
木方的截面宽度(mm):80.00;木方的截面高度(mm):100.00; 兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
(4).其他
采用的钢管类型(mm):Φ48×3.5。
扣件连接方式:双扣件,扣件抗滑承载力系数:0.80;
2.梁底支撑的计算
作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。
(1).荷载的计算:
①钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1 = 25.000×1.800×0.450=20.250 kN/m;
②模板的自重线荷载(kN/m):
q2 = 0.350×0.450×(2×1.800+0.800)/ 0.800=0.866 kN/m;
③活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值 P1=(2.000+3.000)×0.800×0.450=1.800 kN;
(2).木方楞的支撑力计算
均布荷载 q = 1.2×20.250+1.2×0.866=25.340 kN/m;
集中荷载 P = 1.4×1.800=2.520 kN;
木方计算简图
经过计算得到从左到右各木方传递集中力[即支座力]分别为: N1=11.427 kN; N2=11.427 kN;兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
木方按照三跨连续梁计算。
本算例中,木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=8.000×10.000×10.000/6 = 133.33 cm3;
I=8.000×10.000×10.000×10.000/12 = 666.67 cm4;
(3).木方强度计算: 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,计算公式如下: 均布荷载 q = 11.427/0.450=25.394 kN/m;
最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×25.394×0.450×0.450= 0.514 kN.m;
截面应力 σ= M / W = 0.514×106/133333.3 = 3.857 N/mm2;
木方的计算强度小于13.0 N/mm2,满足要求!
(4).木方抗剪计算:
最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh
其中最大剪力: Q = 0.6×25.394×0.450 = 6.856 kN;
截面抗剪强度计算值 T = 3×6856.380/(2×80.000×100.000)= 1.286 N/mm2;
截面抗剪强度设计值 [T] = 1.300 N/mm2;
木方的抗剪强度计算满足要求!
(5).木方挠度计算: 最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
最大变形 V= 0.677×21.162×450.000 /(100×9500.000×666.667×103)=0.093 mm;
木方的最大挠度小于 450.0/250,满足要求!
3.梁底纵向钢管计算
纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。
4.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。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的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12.80 kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
梁混凝土钢筋等荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆,无需计算。
5.立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
其中 N--立杆的轴心压力设计值,它包括:
横杆的最大支座反力: N1 =11.427 kN;兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×6.000=0.930 kN; N =11.427+0.930=12.357 kN;
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 = 1.58; A--立杆净截面面积(cm2): A = 4.89; W--立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08;
σ--钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);
[f]--钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205.00 N/mm2; lo--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
lo = k1uh(1)lo =(h+2a)(2)
k1--计算长度附加系数,按照表1取值为:1.167 ;
u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.700; a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度:a =0.300 m;
公式(1)的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.167×1.700×1.500 = 2.976 m; Lo/i = 2975.850 / 15.800 = 188.000 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.203 ;
钢管立杆受压强度计算值 ;σ=12356.820/(0.203×489.000)= 124.481 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 124.481 N/mm2 小于 [f] = 205.00满足要求!
立杆计算长度 Lo = h+2a = 1.500+0.300×2 = 2.100 m; Lo/i = 2100.000 / 15.800 = 133.000 ;
公式(2)的计算结果:
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.381 ;兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
钢管立杆受压强度计算值 ;σ=12356.820/(0.381×489.000)= 66.324 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 66.324 N/mm2 小于 [f] = 205.00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 lo = k1k2(h+2a)(3)k2--计算长度附加系数,h+2a = 2.100 按照表2取值1.007 ;
公式(3)的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a)= 1.167×1.007×(1.500+0.300×2)= 2.468 m; Lo/i = 2467.855 / 15.800 = 156.000 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.287 ;
钢管立杆受压强度计算值 ;σ=12356.820/(0.287×489.000)= 88.047 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 88.047 N/mm2 小于 [f] = 205.00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》 兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
6.梁模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]:
除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容
(1).模板支架的构造要求:
a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;
b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度; c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。
(2).立杆步距的设计:
a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置; b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;
c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m。
(3).整体性构造层的设计:
a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层;
b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;
c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;
d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。
(4).剪刀撑的设计:
a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;
b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置。
(5).顶部支撑点的设计:
a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm;兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm; c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12k时应用顶托方式。
(6).支撑架搭设的要求:
a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置;
b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求; c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的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的; d.地基支座的设计要满足承载力的要求。
(7).施工使用的要求:
a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;
b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,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情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。
(三)600*1500梁支撑计算
1.各项参数(1).脚手架参数
立柱梁跨度方向间距l(m):0.45;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.30;
脚手架步距(m):1.50;脚手架搭设高度(m):6.00;
梁两侧立柱间距(m):0.45;承重架支设:多根承重立杆,木方顶托支撑;
梁底增加承重立杆根数:2;
(2).荷载参数
模板与木块自重(kN/m2):0.350;梁截面宽度B(m):0.600;
混凝土和钢筋自重(kN/m3):25.000;梁截面高度D(m):1.500;兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
倾倒混凝土荷载标准值(kN/m):2.000;施工均布荷载标准值(kN/m):2.000;
(3).木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300;木方的间隔距离(mm):300.000;
木方的截面宽度(mm):80.00;木方的截面高度(mm):100.00;
(4).其他
采用的钢管类型(mm):Φ48×3.5。
扣件连接方式:双扣件,扣件抗滑承载力系数:0.80;
2.梁底支撑的计算
作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。
(1).荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1 = 25.000×1.500×0.450=16.875 kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2 = 0.350×0.450×(2×1.500+0.600)/ 0.600=0.945 kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值 P1=(2.000+2.000)×0.600×0.450=1.080 kN;
(2).木方楞的支撑力计算
均布荷载 q = 1.2×16.875+1.2×0.945=21.384 kN/m;
集中荷载 P = 1.4×1.080=1.512 kN;
221 兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
木方计算简图
经过计算得到从左到右各木方传递集中力[即支座力]分别为: N1=7.196 kN; N2=7.196 kN;
木方按照三跨连续梁计算。
本算例中,木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=8.000×10.000×10.000/6 = 133.33 cm3;
I=8.000×10.000×10.000×10.000/12 = 666.67 cm4;
(3).木方强度计算: 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,计算公式如下: 均布荷载 q = 7.196/0.450=15.992 kN/m;
最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×15.992×0.450×0.450= 0.324 kN.m;
截面应力 σ= M / W = 0.324×106/133333.3 = 2.429 N/mm2;
木方的计算强度小于13.0 N/mm2,满足要求!
(4).木方抗剪计算:
最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh
兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
其中最大剪力: Q = 0.6×15.992×0.450 = 4.318 kN;
截面抗剪强度计算值 T = 3×4317.840/(2×80.000×100.000)= 0.810 N/mm2;
截面抗剪强度设计值 [T] = 1.300 N/mm2;
木方的抗剪强度计算满足要求!
(5).木方挠度计算: 最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下: 最大变形 V= 0.677×13.327×450.0004 /(100×9500.000×666.667×103)=0.058 mm;
木方的最大挠度小于 450.0/250,满足要求!
3.梁底纵向钢管计算
纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。
4.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。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的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12.80 kN;兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
梁混凝土钢筋等荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆,无需计算。
5.立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
其中 N--立杆的轴心压力设计值,它包括:
横杆的最大支座反力: N1 =7.196 kN;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×6.000=0.930 kN; N =7.196+0.930=8.126 kN;
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 = 1.58; A--立杆净截面面积(cm2): A = 4.89; W--立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08;
σ--钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);
[f]--钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205.00 N/mm2; lo--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
lo = k1uh(1)lo =(h+2a)(2)
k1--计算长度附加系数,按照表1取值为:1.167 ;
u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.700; a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度:a =0.300 m;
公式(1)的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.167×1.700×1.500 = 2.976 m; Lo/i = 2975.850 / 15.800 = 188.000 ;兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.203 ;
钢管立杆受压强度计算值 ;σ=8125.920/(0.203×489.000)= 81.859 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 81.859 N/mm2 小于 [f] = 205.00满足要求!
立杆计算长度 Lo = h+2a = 1.500+0.300×2 = 2.100 m; Lo/i = 2100.000 / 15.800 = 133.000 ;
公式(2)的计算结果:
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.381 ;
钢管立杆受压强度计算值 ;σ=8125.920/(0.381×489.000)= 43.615 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 43.615 N/mm2 小于 [f] = 205.00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 lo = k1k2(h+2a)(3)k2--计算长度附加系数,h+2a = 2.100 按照表2取值1.007 ;
公式(3)的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a)= 1.167×1.007×(1.500+0.300×2)= 2.468 m; Lo/i = 2467.855 / 15.800 = 156.000 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.287 ;
钢管立杆受压强度计算值 ;σ=8125.920/(0.287×489.000)= 57.900 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 57.900 N/mm2 小于 [f] = 205.00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,否则存在安全隐患。兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
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》
6.梁模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]:
除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容
(1).模板支架的构造要求:
a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;
b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度; c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。
(2).立杆步距的设计:
a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置; b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;
c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m。
(3).整体性构造层的设计:
a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层;
b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;
c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每兰考秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案
10--15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;
d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。
(4).剪刀撑的设计:
a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;
b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置。
(5).顶部支撑点的设计:
a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm; b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm; c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。
(6).支撑架搭设的要求:
a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置;
b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求; c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的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的; d.地基支座的设计要满足承载力的要求。
(7).施工使用的要求:
a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;
b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,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情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。
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