1、 - 1 -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JGJ 130-2002建筑施工高处作业安全技术规范建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)钢结构设计规范(GB 50017-2003)建筑施工计算手册 (第二版)汪正荣 编著二 工程概况拟建工程为新会碧桂园三期和院 4、5、6 号楼,工程规模包括 1618 层住宅楼三栋。则相应的卸料平台最大搭设高度为 54+0.5=54.5m。另加 1.2m 高防护栏杆。由于高层剪力墙和平台处室内布置的原因,平台无法采用分段悬挑或分段卸荷方式施工,因此采用落地式钢
2、管支架。支架首层到十层采用双立杆,本方案计算时采用单立杆进行计算。平台尺寸按 4.0m5.0m 进行搭设示意,具体由现场定。三 卸料平台的施工方法1. 立杆、大、小横杆均采用 483.5 钢筋(A3 钢) ,平台采用 50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。每两步一跨设置连墙件。2. 基础处理:地基在设立柱的位置必须夯实,或打不少于 100厚 C15C20 素砼。立柱下设木垫板成块厚 100,或者设置专门底座。3. 平台立杆纵横方向间距分别为:纵向间距 1000mm,横向间距 1000mm。并且通过连墙件逐层与
3、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,一般布置在阳台或窗边,尽量避开悬挑阳台,以方便现场操作为宜。平台层高为 3m。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。- 2 -6. 卸料平台的水平钢管按大横杆间距为 0.5m,小横杆间距为 1.0m 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
4、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 1200mm、600。8. 卸料平台按 1.0m 纵距,1.0m 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
5、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 1 cm,且不能偏差外立管 10 cm。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 50 cm。接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 15 cm。9. 每层走道板安装后,同时在外立杆的内侧沿走道通长安装 180mm 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
6、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. 安装后要及时进行防雷接地,并由机电工进行接地检测。每阶段的脚手架安装- 3 -完成后,由专业质安员、施工员会同有关单位、部门人员进行验收,确定合格后作出标识,移交施工队使用。15. 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
7、要将走道上的杂物清理干净后进行。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
8、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。- 4 -七 卸料平台计算书- 5 -一、参数信息:1.基本参数立杆横向间距或排距
9、l a(m):1.00,立杆步距h(m):1.50;立杆纵向间距l b(m):1.00,平台支架计算高度H(m):54.50;立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):0.20,平台底钢管间距离(mm):500.00;钢管类型:483.5,平台板扣件连接方式:双扣件,取扣件抗滑承载力系数:0.95;2.荷载参数脚手板自重(kN/m 2):0.300;栏杆自重(kN/m):0.150;材料堆放最大荷载(kN/m 2):5.000;施工均布荷载(kN/m 2):2.000;3.地基参数地基土类型:素填土;地基承载力标准值(kPa):120.00;立杆基础底面面积(m 2):0.25;地基承载力调整系
10、数:1.00。二、纵向支撑钢管计算:- 6 -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 = 5.08 cm 3;截面惯性矩 I = 12.19cm 4;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 + 0.30.5 = 0.3 kN/m;(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m):q12 = 50.5 = 2.5 kN/m;(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m):p1 = 20.5 = 1 kN/m2.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
11、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:q 1 = 1.2 q11+ 1.2 q12 = 1.20.3+ 1.22.5 = 3.36 kN/m;均布活载:q 2 = 1.41 = 1.4 kN/m;最大弯距 M max = 0.13.3612 + 0.117 1.412 = 0.5 kNm ;最大支座力 N = 1.13.361 + 1.21.41 = 5.376 kN;最大应力 = Mmax / W = 0.5106 / (5080) = 98.38
12、6 N/mm2;- 7 -纵向钢管的抗压强度设计值 f=205 N/mm 2;纵向钢管的计算应力 98.386 N/mm 2 小于 纵向钢管的抗压设计强度 205 N/mm 2,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: = ql4/100EI均布恒载:q = q11 + q12 = 2.8 kN/m;均布活载:p = 1 kN/m; = (2.8+1)10004/(1002.06105121900)=1.513 mm;纵向钢管的最大挠度为 1.513 mm 小于 纵向钢管的最大容许挠度 1000/250与10 mm,满足要求!三、横向支撑钢管计算:
13、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 =5.376 kN; 支撑钢管计算简图 - 8 -支撑钢管计算弯矩图(kNm) 支撑钢管计算变形图(mm) 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 M max = 0.941 kNm ;最大变形 max = 2.475 mm ;最大支座力 Q max = 11.559 kN ;最大应力 = 185.218 N/mm2;横向钢管的计算应力 185.218 N/mm 2 小于 横向钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度为 2.475 mm 小于支撑钢管的最大容许挠度 1000/250与
14、10 mm,满足要求!四、扣件抗滑移的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,该工程实际的旋转单扣件承载力取值系数为0.95,采用双扣件。R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取0.958.00 kN2=15.2 kN;纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 11.559 kN;- 9 -R 15.20 kN,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 = 0.12950 = 6.455 kN;(2
15、)栏杆的自重(kN):NG2 = 0.151 = 0.15 kN;(3)脚手板自重(kN):NG3 = 0.311 = 0.3 kN;(4)堆放荷载(kN):NG4 = 511 = 5 kN;经计算得到,静荷载标准值 N G = NG1+NG2+NG3+NG4 = 11.905 kN;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 N Q = 211 = 2 kN;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 = 1.211.905+ 1.42 = 17.086 kN;六、立杆的稳定性验算:立杆的稳定性计算公式: = N/AKH f其中 N
16、 - 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 17.086 kN; - 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 L o/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(cm 2):A = 4.89 cm 2;W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm 3):W=5.08 cm 3;- 10 - 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm 2);f - 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm 2;KH -高度调整系数: KH=1/(1+0.005(50-4)=0.813;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(
17、JGJ130-2001),由公式(1)或(2)计算l0 = k1h (1)l0 = h+2a (2)k1- 计算长度附加系数,取值为1.167; - 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;= 1.7;a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.2 m;公式(1)的计算结果:立杆计算长度 L 0 = k1h = 1.1671.71.5 = 2.976 m;L0/i = 2975.85 / 15.8 = 188 ;由长细比 l 0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.203 ;钢管立杆受压应力计算值 ; =1
18、7086 /( 0.203489 )= 172.122 N/mm2;钢管立杆稳定性验算 = 172.122 N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!公式(2)的计算结果:L0/i = 1900 / 15.8 = 120 ;由长细比 l 0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.452 ;钢管立杆受压应力计算值 ; =17086 /( 0.452489 )= 77.302 N/mm2;钢管立杆稳定性验算 = 77.302 N/mm2小于 钢管立杆抗压强度设计值 f = 205 N/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-
19、 11 -l0 = k1k2(h+2a) (3)k2 - 计算长度附加系数,按照表2取值1.105 ;公式(3)的计算结果:L0/i = 2450.116 / 15.8 = 155 ;由长细比 l 0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.291 ;钢管立杆受压应力计算值 ; =17086 /( 0.291489 )= 120.071 N/mm2;钢管立杆稳定性验算 = 120.071 N/mm2小于 钢管立杆抗压强度设计值 f = 205 N/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
20、安全七、立杆的地基承载力计算:由于建筑物有地下室,所以架体底部直接落在地下室顶板上,要对楼板抗冲切进行验算,楼板厚度此处取 120mm,计算过程如下:按钢管立柱 45 度扩散角计算冲切,则冲切影响区域边长为:d1=250mm, 则验算冲切临界截面处的边长:d2=250mm。根据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)7.7.1:s=a/b=250/250=1.0 2,取 s=2.0; s 取 40。Um=(a+ho)2+(b+ho)2=(250+120-15)2+(250+120-15)2=1420mm- 12 -1=0.4+1.2/s=0.4+1.2/2.0=1.02=0.5+sho/(4Um)=0.5+40(120-15)/(41420)=1.239=min(1, 2)=min(1.0,1.239)=1.0h=120800,取 h=1.0。0.7hftUmho=0.71.01.431.01420(120-15)=149.25kNoN=17.09kN0.7hftUmho=149.25kN,所以楼板能满足抗冲切验算。