氣體高低壓配電室腳手架專項施工方案(37頁).doc
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2024-04-07
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1、寧夏XX氣體高低壓配電室腳手架專項施工方案腳手架xxx科技有限公司年產(chǎn)40萬噸二氧化碳項目高低壓配電室工程位于xx,建筑面積391.55.層高為4.5米。該工程抗震級別為八級,防火級別為二級。防水為一級防水,采用聚氯乙烯卷材與聚氯乙烯涂抹組合。本工程采用落地式雙排鋼管腳手架,搭設(shè)高度7.4米。一、 重要參數(shù):1、 落地架:材料:鋼管483.5,可鍛鑄鐵扣件(對接、直角、旋轉(zhuǎn)),腳手板為竹笆片腳手板,欄桿擋板為竹笆片腳手板擋板; 搭設(shè):雙排腳手架,搭設(shè)高度22.4m,立桿采用單立桿,縱距1.5m,橫距為1.05m,步距1.8m; 小橫桿在上,搭接在大橫桿上小橫桿根數(shù)為 2 根;內(nèi)排架離墻300m2、m; 連墻件采用兩步三跨,雙扣件連接; 腳手板鋪設(shè)2層(底層、作業(yè)層);2、 懸挑架:材料:鋼管483.5,可鍛鑄鐵扣件(對接、直角、旋轉(zhuǎn)),腳手板為竹笆片腳手板,欄桿擋板為竹笆片腳手板擋板; 搭設(shè):雙排腳手架,搭設(shè)高度15m,立桿采用單立管,縱距1.5m,橫距為1.05m,步距1.8m; 小橫桿在上,搭接在大橫桿上小橫桿根數(shù)為 2 根,內(nèi)排架離墻300mm; 連墻件采用兩步三跨,連墻件連接方式為雙扣件連接;腳手板鋪設(shè)2層(底層、作業(yè)層及其上下層)懸挑主梁采用16號工字鋼,其中建筑物外懸挑段長度1.5m,建筑物內(nèi)錨固段長度 2.3 m。主梁間距為立桿間距2倍,水平聯(lián)梁采用12.6號槽鋼;拉繩為3、619+1型,最小直徑15.5mm,拉點離墻距離800mm,拉環(huán)最小直徑20mm,錨固壓點螺栓直徑12mm。二、腳手架安裝示意圖1、落地式 2、懸挑式三、施工工藝流程1、落地式:立桿基本夯實和硬化解決排水溝定位墊板立兩邊立桿,扣掃地桿、小橫桿、大橫桿(或暫時大、小橫桿)立拋撐樹中間立桿小橫桿、大橫桿、防護欄桿以此類推、形成一步閉合架體搭第二步架拉連墻件拆拋撐轉(zhuǎn)角處設(shè)立“之”剪刀撐掛密目安全網(wǎng)、鋪腳手版接立桿架體外立面設(shè)立剪刀撐搭第三步架(剪刀撐與安全網(wǎng)同步上)完畢。2、懸挑式:型鋼懸挑梁、預(yù)埋件制作預(yù)埋件安裝砼澆筑穿主型鋼梁拉線調(diào)節(jié)鋼梁固定主型鋼梁固定聯(lián)梁立兩頭立桿扣掃地桿、小橫桿、大橫桿(或4、暫時大、小橫桿)立拋撐樹中間立桿小橫桿、大橫桿、防護欄桿以此類推、形成一步閉合架體鋪腳手板(隔離防墜)搭第二步架拉連墻件轉(zhuǎn)角處設(shè)立“之”剪刀撐、立桿外側(cè)剪刀撐掛密目安全網(wǎng)、鋪腳手版接立桿搭第三步架拉鋼絲繩。四、腳手架搭設(shè)質(zhì)量規(guī)定:腳手架搭設(shè)技術(shù)規(guī)定與容許偏差序號項目普通質(zhì)量規(guī)定1構(gòu)架尺寸(立桿縱距、立桿橫距、步距)誤差20mm2立桿垂直偏差架高25m50mm25m100mm3縱向水平桿水平偏差20mm4橫向水平桿水平偏差10mm5節(jié)點處相交桿件軸線距節(jié)點中心距離150 mm6相鄰立桿接頭位置互相錯開,設(shè)在不同步距內(nèi),相鄰接頭高度差應(yīng)500mm7上下相鄰縱向水平桿接頭位置互相錯開,設(shè)在不同立桿縱5、距內(nèi),相鄰接頭水平距離應(yīng)500mm,接頭距立桿應(yīng)不大于立桿縱距1/38桿件搭接1)搭接部位應(yīng)跨過與其相接縱向水平桿或立桿,并與其連接(綁扎)固定2)搭接長度和連接規(guī)定應(yīng)符合如下規(guī)定:類別桿別搭接長度連接規(guī)定扣件式鋼管腳手架立桿1m連接扣件數(shù)量依承載規(guī)定擬定,且不少于2個縱向水平桿不少于2個連接扣件9節(jié)點連接扣件式鋼管腳手架擰緊扣件螺栓,其擰緊力矩應(yīng)不不大于40N.m,且不不不大于65 N.m其他腳手架按相應(yīng)連接規(guī)定五、安全保證辦法:1、腳手架搭設(shè)人員必要是通過國家現(xiàn)行原則考核合格專業(yè)架子工。搭設(shè)腳手架人員必要戴安全帽、安全帶,穿防滑鞋。2、腳手架搭設(shè)時應(yīng)按下列階段進行質(zhì)量檢查,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時校6、正。1)基本竣工后及腳手架搭設(shè)前;2)操作層施加荷載前;3)每搭設(shè)完10m高度后;4)達到設(shè)計高度后。3、使用階段1)操作層上施工荷載應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定,不得超載;2)不得將模板支撐、纜風繩、泵送混凝土管等固定在腳手架上,禁止任意懸掛起重設(shè)備;3)六級及六級以上大風和霧、雨天應(yīng)停止腳手架作業(yè),雨后上架操作應(yīng)有防滑辦法。3)在腳手架有效期間,禁止任意拆除下列桿件:主節(jié)點處縱、橫向水平桿,縱、橫向掃地桿;4)連墻桿撐;要拆除上述任一桿件均應(yīng)采用安全辦法,并報主管部門批準。禁止在腳手架基本及其鄰近進行挖掘作業(yè),否則應(yīng)采用安全辦法,并報主管部門批準。5)在腳手架上進行電、氣焊作業(yè)時,必要有防火辦法和專人看7、守;6)工地暫時用電線路架設(shè)及腳手架接地、避雷辦法等應(yīng)按國家現(xiàn)行原則執(zhí)行。4、腳手架拆除1)接受到項目部腳手架架體拆除任務(wù)書后方可進行拆除作業(yè)工作。2)拆除現(xiàn)場設(shè)警戒區(qū)域,掛醒目警戒標志。警戒區(qū)域內(nèi)禁止非操作人員通行或在腳手架下方繼續(xù)施工,監(jiān)護人員履行職責,配備良好通訊裝置。3)仔細檢查吊運機械涉及夾具與否安全可靠,吊運機械不容許搭設(shè)在腳手架上,另立設(shè)立。4)拆除人員進入崗位后來,先進行檢查,加固松動部位,清除步層內(nèi)留材料、物件及垃圾塊,所有清理物安全輸送至地面,禁止高處拋擲。5)按搭設(shè)反程序進行拆除,即安全網(wǎng)豎腳手板墊鋪腳手板防護欄桿擱柵剪刀撐桿連墻桿大橫桿小橫桿立桿底排大橫桿、擱柵、平桿、8、斜撐桿。(即先搭后拆,后搭先拆順序進行拆除。)6)不容許分立面拆除或上、下二步同步拆除,認真做到一步一清、一桿一清。7)所有連墻桿、剪刀撐桿件、隔立板、登高辦法必要隨腳手架步層拆除同步進行下降。不準先行拆除。8)所有桿件與扣件,在拆除時分離,不容許桿件上附著扣件輸送到地面或兩桿同步拆下輸送地面。9)所有鋪腳手板拆除時,自外向里豎立,搬運防止自里向外翻起。禁止腳手板上垃圾物件直接從高處墜落傷人。10)當天竣工后,仔細檢查崗位周邊狀況,如發(fā)現(xiàn)留有隱患部位,及時進行修復(fù)或繼續(xù)完畢至一種程序,一種部位結(jié)束,方可撤離崗位。六、注意事項1、 當腳手架基本下有設(shè)備基本、管溝時,在腳手架使用過程中不應(yīng)開挖,否9、則必要采用加固辦法。2、 立桿接長除頂層頂步外,別的各層各步接頭必要采用對接扣件連接。3、 主節(jié)點處必要設(shè)立一根橫向水平桿,用直角扣件扣接且禁止拆除。4、 腳手架必要配合施工進度搭設(shè),一次搭設(shè)高度不應(yīng)超過相鄰連墻件以上兩步。5、 禁止將外徑48mm與51mm鋼管混合使用。6、 剪刀撐、橫向斜撐搭設(shè)應(yīng)隨立桿、縱向和橫向水平桿等同步搭設(shè)。7、 一字型、開口型雙排腳手架兩端均必要設(shè)立橫向斜撐。8、 高度在24m如下單、雙排腳手架,均必要在外側(cè)立面兩端各設(shè)立一道剪刀撐,并由底至頂持續(xù)設(shè)立。9、 拆除作業(yè)必要由上而下逐級進行,禁止上下同步作業(yè)。10、連墻件必要隨腳手架逐級拆除,禁止先將連墻件整層或數(shù)層拆10、除后再拆腳手架,分段拆除高度不應(yīng)不不大于兩步,如高差不不大于兩步,應(yīng)增設(shè)連墻件加固。11、各構(gòu)配件禁止拋至地面。落地式鋼管外腳手架計算書扣件式鋼管落地腳手架計算根據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-)、建筑地基基本設(shè)計規(guī)范(GB 50007-)、建筑構(gòu)造荷載規(guī)范(GB 50009-)、鋼構(gòu)造設(shè)計規(guī)范(GB 50017-)等編制。一、參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)本工程采用落地式鋼管雙排腳手架,搭設(shè)高度為 7.4 m,立桿采用單立桿;搭設(shè)尺寸為:橫距Lb為 1.05m,縱距La為1.5m,大小橫桿步距為1.8 m;內(nèi)排架距離墻長度為0.30m;小橫桿在上,搭接在大橫桿上小橫桿根數(shù)為 11、2 根;采用鋼管類型為 483.5; 橫桿與立桿連接方式為單扣件;連墻件采用兩步三跨,豎向間距 3.6 m,水平間距4.5 m,采用扣件連接;連墻件連接方式為雙扣件;2.活荷載參數(shù)施工均布活荷載原則值:2.000 kN/m2;腳手架用途:裝修腳手架;同步施工層數(shù):2 層;3.風荷載參數(shù)本工程地處寧夏銀川寧東地區(qū),基本風壓0.57 kN/m2;風荷載高度變化系數(shù)z,計算連墻件強度時取0.92,計算立桿穩(wěn)定性時取0.74,風荷載體型系數(shù)s 為0.214;4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受構(gòu)造自重原則值(kN/m):0.1248;腳手板自重原則值(kN/m2):0.300;欄桿擋腳板自重原則值(kN/m):12、0.150;安全設(shè)施與安全網(wǎng)(kN/m2):0.005;腳手板類別:竹笆片腳手板;欄桿擋板類別:竹笆片腳手板擋板;每米腳手架鋼管自重原則值(kN/m):0.038;腳手板鋪設(shè)總層數(shù):13;5.地基參數(shù)地基土類型:素填土;地基承載力原則值(kPa):120.00;立桿基本底面面積(m2):0.20;地基承載力調(diào)節(jié)系數(shù):1.00。 二、小橫桿計算:小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算,小橫桿在大橫桿上面。按照小橫桿上面腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算小橫桿自重原則值:P1= 0.038 kN/m ;腳手板荷載原則值:P2= 0.31.5/3=0.15 kN/m 13、;活荷載原則值:Q=21.5/3=1 kN/m;荷載計算值:q=1.20.038+1.20.15+1.41 = 1.626 kN/m; 小橫桿計算簡圖2.強度計算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下彎矩,計算公式如下: Mqmax = ql2/8最大彎矩 Mqmax =1.6261.052/8 = 0.224 kNm;最大應(yīng)力計算值 = Mqmax/W =44.113 N/mm2;小橫桿最大彎曲應(yīng)力 =44.113 N/mm2 不大于 小橫桿抗壓強度設(shè)計值 f=205 N/mm2,滿足規(guī)定!3.撓度計算:最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下?lián)隙群奢d原則值q=0.038+0.15+1 = 1.18814、 kN/m ; qmax = 5ql4/384EI最大撓度 = 5.01.18810504/(3842.06105121900)=0.749 mm;小橫桿最大撓度 0.749 mm 不大于 小橫桿最大容許撓度 1050 / 150=7 與10 mm,滿足規(guī)定!三、大橫桿計算:大橫桿按照三跨持續(xù)梁進行強度和撓度計算,小橫桿在大橫桿上面。1.荷載值計算小橫桿自重原則值:P1= 0.0381.05=0.04 kN;腳手板荷載原則值:P2= 0.31.051.5/3=0.158 kN;活荷載原則值:Q= 21.051.5/3=1.05 kN;荷載設(shè)計值:P=(1.20.04+1.20.158+1.4115、.05)/2=0.854 kN; 大橫桿計算簡圖2.強度驗算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載設(shè)計值最不利分派彎矩和。 Mmax = 0.08ql2均布荷載最大彎矩計算:M1max=0.080.0381.51.5=0.007 kNm; 集中荷載最大彎矩計算公式如下: Mpmax = 0.267Pl集中荷載最大彎矩計算:M2max=0.2670.8541.5= 0.342 kNm;M = M1max + M2max = 0.007+0.342=0.349 kNm最大應(yīng)力計算值 = 0.349106/5080=68.664 N/mm2;大橫桿最大應(yīng)力計算值 = 68.664 N/mm16、2 不大于 大橫桿抗壓強度設(shè)計值 f=205 N/mm2,滿足規(guī)定!3.撓度驗算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載設(shè)計值最不利分派撓度和,單位:mm;均布荷載最大撓度計算公式如下: max = 0.677ql4/100EI大橫桿自重均布荷載引起最大撓度: max= 0.6770.03815004 /(1002.06105121900) = 0.052 mm;集中荷載最大撓度計算公式如下: pmax = 1.883Pl3/100EI集中荷載原則值最不利分派引起最大撓度:小橫桿傳遞荷載 P=(0.04+0.158+1.05)/2=0.624kN = 1.8830.62415003/ 17、( 100 2.06105121900) = 1.579 mm;最大撓度和:= max + pmax = 0.052+1.579=1.631 mm;大橫桿最大撓度 1.631 mm 不大于 大橫桿最大容許撓度 1500 / 150=10與10 mm,滿足規(guī)定!四、扣件抗滑力計算:按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN,該工程實際旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN。縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件抗滑承載力按照下式計算(建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設(shè)計值,取8.00 kN;R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿豎向18、作用力設(shè)計值;小橫桿自重原則值:P1 = 0.0381.052/2=0.04 kN;大橫桿自重原則值:P2 = 0.0381.5=0.058 kN;腳手板自重原則值:P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN;活荷載原則值:Q = 21.051.5 /2 = 1.575 kN;荷載設(shè)計值:R=1.2(0.04+0.058+0.236)+1.41.575=2.606 kN;R 8.00 kN,單扣件抗滑承載力設(shè)計計算滿足規(guī)定! 五、腳手架立桿荷載計算:作用于腳手架荷載涉及靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載原則值涉及如下內(nèi)容:(1)每米立桿承受構(gòu)造自重原則值,為0.1248kN/m NG1 19、= 0.1248+(1.052/2)0.038/1.8022.40 = 3.297kN;(2)腳手板自重原則值;采用竹笆片腳手板,原則值為0.3kN/m2 NG2= 0.3131.5(1.05+0.3)/2 = 3.949 kN;(3)欄桿與擋腳手板自重原則值;采用竹笆片腳手板擋板,原則值為0.15kN/m NG3 = 0.15131.5/2 = 1.462 kN;(4)吊掛安全設(shè)施荷載,涉及安全網(wǎng):0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.522.4 = 0.168 kN;經(jīng)計算得到,靜荷載原則值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.877 kN;活荷載為施工荷載原則值20、產(chǎn)生軸向力總和,立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和1/2取值。經(jīng)計算得到,活荷載原則值 NQ = 21.051.52/2 = 3.15 kN;考慮風荷載時,立桿軸向壓力設(shè)計值為 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.28.877+ 0.851.43.15= 14.4 kN;不考慮風荷載時,立桿軸向壓力設(shè)計值為 N=1.2NG+1.4NQ=1.28.877+1.43.15=15.062kN;六、立桿穩(wěn)定性計算:風荷載原則值按照如下公式計算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本風壓(kN/m2),按照建筑構(gòu)造荷載規(guī)范(GB50009-)規(guī)定采用:0 = 0.57 kN/m2; z - 風荷載高21、度變化系數(shù),按照建筑構(gòu)造荷載規(guī)范(GB50009-)規(guī)定采用:z= 0.74; s - 風荷載體型系數(shù):取值為0.214;經(jīng)計算得到,風荷載原則值為: Wk = 0.7 0.570.740.214 = 0.063 kN/m2;風荷載設(shè)計值產(chǎn)生立桿段彎矩 MW 為: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.0631.51.82/10 = 0.037 kNm;考慮風荷載時,立桿穩(wěn)定性計算公式 = N/(A) + MW/W f立桿軸心壓力設(shè)計值 :N = 14.400 kN;不考慮風荷載時,立桿穩(wěn)定性計算公式 = N/(A) f立桿軸心壓力設(shè)計值 :N = N= 15.22、062kN;計算立桿截面回轉(zhuǎn)半徑 :i = 1.58 cm;計算長度附加系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-)表5.3.3得 : k = 1.155 ;計算長度系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-)表5.3.3得 : = 1.5 ;計算長度 ,由公式 l0 = kuh 擬定:l0 = 3.118 m;長細比:L0/i = 197 ;軸心受壓立桿穩(wěn)定系數(shù),由長細比 lo/i 成果查表得到 := 0.186立桿凈截面面積 : A = 4.89 cm2;立桿凈截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值 :f =205 N/m23、m2;考慮風荷載時 = 14400.336/(0.186489)+36542.783/5080 = 165.519 N/mm2;立桿穩(wěn)定性計算 = 165.519 N/mm2 不大于 立桿抗壓強度設(shè)計值 f = 205 N/mm2,滿足規(guī)定!不考慮風荷載時 = 15061.836/(0.186489)=165.598 N/mm2;立桿穩(wěn)定性計算 = 165.598 N/mm2 不大于 立桿抗壓強度設(shè)計值 f = 205 N/mm2,滿足規(guī)定!七、最大搭設(shè)高度計算:按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-)5.3.6條考慮風荷載時,采用單立管敞開式、全封閉和半封閉腳手架可搭設(shè)高度按24、照下式計算:Hs = Af - (1.2NG2k + 0.851.4(NQk + MwkA/W)/1.2Gk構(gòu)配件自重原則值產(chǎn)生軸向力 NG2K(kN)計算公式為:NG2K = NG2+NG3+NG4 = 5.579 kN;活荷載原則值 :NQ = 3.15 kN;每米立桿承受構(gòu)造自重原則值 :Gk = 0.125 kN/m;計算立桿段由風荷載原則值產(chǎn)生彎矩: Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.037 /(1.4 0.85) = 0.031 kNm;Hs =( 0.1864.8910-4205103-(1.25.579+0.851.4(3.15+0.1864.891000.031/25、5.08)/(1.20.125)=50.399 m;按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-)5.3.6條腳手架搭設(shè)高度 Hs等于或不不大于26米,按照下式調(diào)節(jié)且不超過50米:H = Hs /(1+0.001Hs)H = 50.399 /(1+0.00150.399)=47.98 m;H= 47.98 和 50 比較取較小值。經(jīng)計算得到,腳手架搭設(shè)高度限值 H =47.98 m。腳手架單立桿搭設(shè)高度為22.4m,不大于H,滿足規(guī)定!八、連墻件穩(wěn)定性計算:連墻件軸向力設(shè)計值應(yīng)按照下式計算:Nl = Nlw + N0連墻件風荷載原則值按腳手架頂部高度計算z0.92,s0.214,0026、.57,Wk = 0.7zs0=0.7 0.920.2140.57 = 0.079 kN/m2;每個連墻件覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)迎風面積 Aw = 16.2 m2;按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-)5.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生軸向力(kN),N0= 5.000 kN;風荷載產(chǎn)生連墻件軸向力設(shè)計值(kN),按照下式計算:Nlw = 1.4WkAw = 1.782 kN;連墻件軸向力設(shè)計值 Nl = Nlw + N0= 6.782 kN;連墻件承載力設(shè)計值按下式計算:Nf = Af其中 - 軸心受壓立桿穩(wěn)定系數(shù);由長細比 l/i = 300/15.8成果查表得到27、 =0.949,l為內(nèi)排架距離墻長度; A = 4.89 cm2;f=205 N/mm2;連墻件軸向承載力設(shè)計值為 Nf = 0.9494.8910-4205103 = 95.133 kN;Nl = 6.782 Nf = 95.133,連墻件設(shè)計計算滿足規(guī)定!連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計算得到 Nl = 6.782不大于雙扣件抗滑力 16 kN,滿足規(guī)定! 連墻件扣件連接示意圖九、立桿地基承載力計算:立桿基本底面平均壓力應(yīng)滿足下式規(guī)定 p fg 地基承載力設(shè)計值:fg = fgkkc = 120 kPa; 其中,地基承載力原則值:fgk= 120 kPa ;腳手架地基承載力調(diào)節(jié)系數(shù):k28、c = 1 ; 立桿基本底面平均壓力:p = N/A =72.002 kPa ;其中,上部構(gòu)造傳至基本頂面軸向力設(shè)計值 :N = 14.4 kN;基本底面面積 :A = 0.2 m2 。p=72.002kPa fg=120 kPa 。地基承載力滿足規(guī)定!聯(lián)梁型鋼懸挑腳手架計算書型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架計算根據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-)、建筑構(gòu)造荷載規(guī)范(GB 50009-)、鋼構(gòu)造設(shè)計規(guī)范(GB 50017-)、建筑施工安全檢查評分原則(JGJ59-99)、建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范(JGJ80-91) 以及本工程施工圖紙。 一、參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)雙排腳手架29、搭設(shè)高度為 15 m,立桿采用單立桿;搭設(shè)尺寸為:立桿縱距為 1.5m,立桿橫距為1.05m,立桿步距為1.8 m;內(nèi)排架距離墻長度為0.30 m;小橫桿在上,搭接在大橫桿上小橫桿根數(shù)為 2 根;腳手架沿墻縱向長度為 150.00 m;采用鋼管類型為 483.5; 橫桿與立桿連接方式為單扣件;連墻件布置取兩步三跨,豎向間距 3.6 m,水平間距4.5 m,采用扣件連接;連墻件連接方式為雙扣件;2.活荷載參數(shù)施工均布荷載(kN/m2):3.000;腳手架用途:構(gòu)造腳手架;同步施工層數(shù):2 層;3.風荷載參數(shù)本工程地處寧夏惠農(nóng),基本風壓0.57 kN/m2;風荷載高度變化系數(shù)z,計算連墻件強度時取30、0.92,計算立桿穩(wěn)定性時取0.74,風荷載體型系數(shù)s 為0.214;4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受構(gòu)造自重荷載原則值(kN/m):0.1248;腳手板自重原則值(kN/m2):0.300;欄桿擋腳板自重原則值(kN/m):0.150;安全設(shè)施與安全網(wǎng)自重原則值(kN/m2):0.005;腳手板鋪設(shè)層數(shù):2 層;腳手板類別:竹笆片腳手板;欄桿擋板類別:竹笆片腳手板擋板;5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用16號工字鋼,其中建筑物外懸挑段長度1.5m,建筑物內(nèi)錨固段長度 2.3 m。懸挑水平鋼梁上面聯(lián)梁采用 12.6號槽鋼槽口水平。錨固壓點螺栓直徑(mm):12.00;樓板混凝土標號:C25;主梁間距31、相稱于立桿間距倍數(shù):2倍;6.拉繩與支桿參數(shù)支撐數(shù)量為:1; 鋼絲繩安全系數(shù)為:3.500;鋼絲繩與墻距離為(m):3.300;懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結(jié),最里面面鋼絲繩距離建筑物 0.8 m。 二、小橫桿計算:小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算,小橫桿在大橫桿上面。按照小橫桿上面腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算小橫桿自重原則值:P1= 0.038 kN/m ;腳手板荷載原則值:P2= 0.31.5/3=0.15 kN/m ;活荷載原則值:Q=31.5/3=1.5 kN/m;荷載計算值:q=1.20.038+1.20.15+1.41.5 = 2.332、26 kN/m; 小橫桿計算簡圖2.強度計算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下彎矩,計算公式如下: Mqmax = ql2/8最大彎矩 Mqmax =2.3261.052/8 = 0.321 kNm;最大應(yīng)力計算值 = Mqmax/W =63.103 N/mm2;小橫桿最大彎曲應(yīng)力 =63.103 N/mm2 不大于 小橫桿抗壓強度設(shè)計值 f=205 N/mm2,滿足規(guī)定!3.撓度計算:最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下?lián)隙群奢d原則值q=0.038+0.15+1.5 = 1.688 kN/m ; qmax = 5ql4/384EI最大撓度 = 5.01.68810504/(3842.0610533、121900)=1.064 mm;小橫桿最大撓度 1.064 mm 不大于 小橫桿最大容許撓度 1050 / 150=7 與10 mm,滿足規(guī)定! 三、大橫桿計算:大橫桿按照三跨持續(xù)梁進行強度和撓度計算,小橫桿在大橫桿上面。1.荷載值計算小橫桿自重原則值:P1= 0.0381.05=0.04 kN;腳手板荷載原則值:P2= 0.31.051.5/3=0.158 kN;活荷載原則值:Q= 31.051.5/3=1.575 kN;荷載設(shè)計值:P=(1.20.04+1.20.158+1.41.575)/2=1.221 kN; 大橫桿計算簡圖2.強度驗算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載34、設(shè)計值最不利分派彎矩和。 Mmax = 0.08ql2均布荷載最大彎矩計算:M1max=0.080.0381.51.5=0.007 kNm; 集中荷載最大彎矩計算公式如下: Mpmax = 0.267Pl集中荷載最大彎矩計算:M2max=0.2671.2211.5= 0.489 kNm;M = M1max + M2max = 0.007+0.489=0.496 kNm最大應(yīng)力計算值 = 0.496106/5080=97.638 N/mm2;大橫桿最大應(yīng)力計算值 = 97.638 N/mm2 不大于 大橫桿抗壓強度設(shè)計值 f=205 N/mm2,滿足規(guī)定!3.撓度驗算最大撓度考慮為大橫桿自重均布35、荷載與小橫桿傳遞荷載設(shè)計值最不利分派撓度和,單位:mm;均布荷載最大撓度計算公式如下: max = 0.677ql4/100EI大橫桿自重均布荷載引起最大撓度: max= 0.6770.03815004 /(1002.06105121900) = 0.052 mm;集中荷載最大撓度計算公式如下: pmax = 1.883Pl3/100EI集中荷載原則值最不利分派引起最大撓度:小橫桿傳遞荷載 P=(0.04+0.158+1.575)/2=0.886kN = 1.8830.88615003/ ( 100 2.06105121900) = 2.243 mm;最大撓度和:= max + pmax = 36、0.052+2.243=2.296 mm;大橫桿最大撓度 2.296 mm 不大于 大橫桿最大容許撓度 1500 / 150=10與10 mm,滿足規(guī)定! 四、扣件抗滑力計算:按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN,該工程實際旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN。縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件抗滑承載力按照下式計算(建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設(shè)計值,取8.00 kN;R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿豎向作用力設(shè)計值;小橫桿自重原則值:P1 = 0.0381.052/2=0.04 kN;大橫桿自重原則值:P37、2 = 0.0381.5=0.058 kN;腳手板自重原則值:P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN;活荷載原則值:Q = 31.051.5 /2 = 2.362 kN;荷載設(shè)計值:R=1.2(0.04+0.058+0.236)+1.42.362=3.709 kN;R 8.00 kN,單扣件抗滑承載力設(shè)計計算滿足規(guī)定! 五、腳手架立桿荷載計算:作用于腳手架荷載涉及靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載原則值涉及如下內(nèi)容:(1)每米立桿承受構(gòu)造自重原則值,為0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.052/2)0.038/1.8015.00 = 2.208kN;(2)腳手板自重38、原則值;采用竹笆片腳手板,原則值為0.3kN/m2 NG2= 0.321.5(1.05+0.3)/2 = 0.608 kN;(3)欄桿與擋腳手板自重原則值;采用竹笆片腳手板擋板,原則值為0.15kN/m NG3 = 0.1521.5/2 = 0.225 kN;(4)吊掛安全設(shè)施荷載,涉及安全網(wǎng):0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.515 = 0.112 kN;經(jīng)計算得到,靜荷載原則值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.153 kN;活荷載為施工荷載原則值產(chǎn)生軸向力總和,立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和1/2取值。經(jīng)計算得到,活荷載原則值 NQ = 31.051.52/239、 = 4.725 kN;考慮風荷載時,立桿軸向壓力設(shè)計值為 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.23.153+ 0.851.44.725= 9.406 kN;不考慮風荷載時,立桿軸向壓力設(shè)計值為 N=1.2NG+1.4NQ=1.23.153+1.44.725=10.399kN;六、立桿穩(wěn)定性計算:風荷載原則值按照如下公式計算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本風壓(kN/m2),按照建筑構(gòu)造荷載規(guī)范(GB50009-)規(guī)定采用:0 = 0.57 kN/m2; z - 風荷載高度變化系數(shù),按照建筑構(gòu)造荷載規(guī)范(GB50009-)規(guī)定采用:z= 0.74; s - 風荷載體型系數(shù):40、取值為0.214;經(jīng)計算得到,風荷載原則值為: Wk = 0.7 0.570.740.214 = 0.063 kN/m2;風荷載設(shè)計值產(chǎn)生立桿段彎矩 MW 為: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.0631.51.82/10 = 0.037 kNm;考慮風荷載時,立桿穩(wěn)定性計算公式 = N/(A) + MW/W f立桿軸心壓力設(shè)計值 :N = 9.406 kN;不考慮風荷載時,立桿穩(wěn)定性計算公式 = N/(A) f立桿軸心壓力設(shè)計值 :N = N= 10.399kN;計算立桿截面回轉(zhuǎn)半徑 :i = 1.58 cm;計算長度附加系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安41、全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-)表5.3.3得 : k = 1.155 ;計算長度系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-)表5.3.3得 : = 1.5 ;計算長度 ,由公式 l0 = kuh 擬定:l0 = 3.118 m;長細比:L0/i = 197 ;軸心受壓立桿穩(wěn)定系數(shù),由長細比 lo/i 成果查表得到 := 0.186立桿凈截面面積 : A = 4.89 cm2;立桿凈截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值 :f =205 N/mm2;考慮風荷載時 = 9406.35/(0.186489)+36542.783/5080 = 110.642、12 N/mm2;立桿穩(wěn)定性計算 = 110.612 N/mm2 不大于 立桿抗壓強度設(shè)計值 f = 205 N/mm2,滿足規(guī)定!不考慮風荷載時 = 10398.6/(0.186489)=114.328 N/mm2;立桿穩(wěn)定性計算 = 114.328 N/mm2 不大于 立桿抗壓強度設(shè)計值 f = 205 N/mm2,滿足規(guī)定!七、連墻件計算:連墻件軸向力設(shè)計值應(yīng)按照下式計算:Nl = Nlw + N0連墻件風荷載原則值按腳手架頂部高度計算z0.92,s0.214,00.57,Wk = 0.7zs0=0.7 0.920.2140.57 = 0.079 kN/m2;每個連墻件覆蓋面積內(nèi)腳手架外43、側(cè)迎風面積 Aw = 16.2 m2;按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-)5.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生軸向力(kN),N0= 5.000 kN;風荷載產(chǎn)生連墻件軸向力設(shè)計值(kN),按照下式計算:Nlw = 1.4WkAw = 1.782 kN;連墻件軸向力設(shè)計值 Nl = Nlw + N0= 6.782 kN;連墻件承載力設(shè)計值按下式計算:Nf = Af其中 - 軸心受壓立桿穩(wěn)定系數(shù);由長細比 l/i = 300/15.8成果查表得到 =0.949,l為內(nèi)排架距離墻長度; A = 4.89 cm2;f=205 N/mm2;連墻件軸向承載力設(shè)計值為 Nf =44、 0.9494.8910-4205103 = 95.133 kN;Nl = 6.782 0,與實際不符。a為鋼絲繩豎向距離,b為外側(cè)鋼絲繩水平距離。下面將通過疊代循環(huán)求出鋼絲繩實際受力與實際變形。通過重復(fù)循環(huán),直到型鋼變形i與細分力Ti作用下產(chǎn)生變形相似i,則此時力Ti即為鋼絲繩實際作用在型鋼上力。令反向力 T1=Tmax0.5,求出型鋼變形16.372mm,鋼絲繩使型鋼變形1T1(a2+b2)1/2/EA3.363mm,11,繼續(xù)循環(huán)。令反向力 T9= Tmax0.654,求出型鋼變形94.405mm,鋼絲繩使型鋼變形9T9(a2+b2)1/2/EA4.401mm,99。此時力與變形平衡,T45、929.348kN即為鋼絲繩實際作用在型鋼上支座反力。將T9帶入持續(xù)梁求出型鋼實際受力。如圖所示: 懸挑腳手架計算簡圖通過持續(xù)梁計算得到 懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN) 懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kNm) 懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm)各支座對支撐梁支撐反力由左至右分別為:R1 = 18.938 kN; R2 = -4.869 kN。 最大彎矩 Mmax= 11.85 kNm;最大應(yīng)力 =M/1.05W+N/A= 11.85106 /( 1.05 141000 )+ 12.451103 / 2610 = 84.813 N/mm2;水平支撐梁最大應(yīng)力計算值 84.813 N/mm2 不大于 水平支46、撐梁抗壓強度設(shè)計值 215 N/mm2,滿足規(guī)定!十、懸挑梁整體穩(wěn)定性計算:水平鋼梁采用16號工字鋼,計算公式如下 = M/bWx f其中b - 均勻彎曲受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù):查表鋼構(gòu)造設(shè)計規(guī)范(GB50017-)得,b=1.3由于b不不大于0.6,依照鋼構(gòu)造設(shè)計規(guī)范(GB50017-)附表B,得到 b值為0.85。通過計算得到最大應(yīng)力 = 11.85106 /( 0.8531411000 )=98.519 N/mm2;水平鋼梁穩(wěn)定性驗算 =98.519 N/mm2 不大于 f = 215 N/mm2 ,滿足規(guī)定!十一、拉繩受力計算:水平鋼梁軸力RAH和拉鋼繩軸力RUi按照下面計算 RAH =47、 RUicosi其中RUicosi為鋼繩 拉力對水平桿產(chǎn)生軸壓力。各支點支撐力 RCi=RUisini按照以上公式計算得到由左至右各鋼繩拉力分別為:RU1=30.198 kN;十二、拉繩強度計算:鋼絲拉繩(支桿)內(nèi)力計算:鋼絲拉繩(斜拉桿)軸力RU均取最大值進行計算,為RU=30.198 kN 選取619鋼絲繩,鋼絲繩公稱抗拉強度1550MPa,直徑15.5mm。 Fg = aFg/K其中Fg- 鋼絲繩容許拉力(kN); Fg - 鋼絲繩鋼絲破斷拉力總和(kN),查表得Fg138.5KN; - 鋼絲繩之間荷載不均勻系數(shù),對619、637、661鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8。0.85;48、 K - 鋼絲繩使用安全系數(shù)。K3.5。得到:Fg=33.636KNRu30.198KN。經(jīng)計算,選此型號鋼絲繩可以滿足規(guī)定。鋼絲拉繩(斜拉桿)拉環(huán)強度計算鋼絲拉繩(斜拉桿)軸力RU最大值進行計算作為拉環(huán)拉力N,為N=RU=30.198kN鋼絲拉繩(斜拉桿)拉環(huán)強度計算公式為 = N/A f其中 f 為拉環(huán)鋼筋抗拉強度,按混凝土構(gòu)造設(shè)計規(guī)范10.9.8 每個拉環(huán)按2個截面計算吊環(huán)應(yīng)力不應(yīng)不不大于50N/mm2;所需要鋼絲拉繩(斜拉桿)拉環(huán)最小直徑 D=(301984/(3.142502) 1/2 =19.6mm;實際拉環(huán)選用直徑D=20mm HPB235鋼筋制作即可。十三、錨固段與樓板連接計算49、:1.水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓,螺栓粘結(jié)力錨固強度計算如下:錨固深度計算公式: h N/dfb其中 N - 錨固力,即作用于樓板螺栓軸向拉力,N = 1.962kN; d - 樓板螺栓直徑,d = 12mm; fb - 樓板螺栓與混凝土容許粘接強度,計算中取1.27N/mm2; f- 鋼材強度設(shè)計值,取215N/mm2; h - 樓板螺栓在混凝土樓板內(nèi)錨固深度,通過計算得到 h 要不不大于 1962/(3.142121.27)=40.979mm。螺栓所能承受最大拉力 F=1/43.1412221510-3=24.3kN螺栓軸向拉力N=1.962kN 不大于螺栓所能承受最大拉力 F=24.50、304kN,滿足規(guī)定!2.水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓,混凝土局部承壓計算如下:混凝土局部承壓螺栓拉力要滿足公式:N (b2-d2/4)fcc其中 N - 錨固力,即作用于樓板螺栓軸向壓力,N = 0.524kN; d - 樓板螺栓直徑,d = 12mm; b - 樓板內(nèi)螺栓錨板邊長,b=5d=60mm; fcc - 混凝土局部擠壓強度設(shè)計值,計算中取0.95fc=11.9N/mm2;(b2-d2/4)fcc=(602-3.142122/4)11.9/1000=41.494kNN=0.524kN通過計算得到公式右邊等于41.49 kN,不不大于錨固力 N=0.52 kN ,樓板混凝土局部承壓51、計算滿足規(guī)定!十四、腳手架配件數(shù)量匡算:扣件式鋼管腳手架桿件配備數(shù)量需要一定富余量,以適應(yīng)構(gòu)架時變化需要,因而按匡算方式來計算;依照腳手架立桿數(shù)量按如下公式進行計算: L = 1.1H(n(1+Hs/H)+la/hn-2la/h)+ (H/h)-1取整c/la取整(m+2)lb N1 = 1.1(H/2h + 1)n + 1.1(H/h)-1)m N2 = 2.2(H/h + 1)n(1+Hs/H) + (c/la+1)(m+2)K2.2 N3 = L/li N4 = 0.3L/li S = 1.1(n-2)lalbL - 長桿總長度(m); N1 - 小橫桿數(shù)(根); N2 - 直角扣件數(shù)(52、個); N3 - 對接扣件數(shù)(個); N4 - 旋轉(zhuǎn)扣件數(shù)(個); S - 腳手板面積(m2); n - 立桿總數(shù)(根) n=202; H - 搭設(shè)高度(m) H=15; h - 步距(m) h=1.8; la - 立桿縱距(m) la=1.5; li - 長桿平均長度; m - 大/小橫桿搭設(shè)根數(shù); K - 腳手板鋪設(shè)層數(shù); c - 腳手架搭設(shè)總長度; lb - 立桿橫距(m) lb=1.05; Hs - 雙立桿計算高度; 長桿總長度(m) L =1.1 15.00 (202(1+0.00/15.00) + 1.50 202/1.80 - 2 1.50/1.80)+(15.00/1.80-153、) (150.00/ 1.50)(2+2) 1.05=9023.00;小橫桿數(shù)(根) N1 =1.1 (15.00 /1.80 1/2 + 1) 202 + 1.1(15.00/1.80-1) 2 = 1165;直角扣件數(shù)(個) N2 =2.2 (15.00 / 1.80 + 1) 202(1+0.00/15.00) + (150.00/1.50+1) (2+2) 2 2.2 = 5926;對接扣件數(shù)(個) N3 =9023.00 / 6.00 = 1504;旋轉(zhuǎn)扣件數(shù)(個) N4 =0.3 9023.00 / 6.00 = 452;腳手板面積(m2) S = 1.1 ( 202-2) 1.50 1.05=346.50。依照以上公式計算得長桿總長9023m;小橫桿1165根;直角扣件5926個;對接扣件1504個;旋轉(zhuǎn)扣件452個;腳手板346.5m2。
建筑結(jié)構(gòu)
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