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欣隆·湖滨半岛工程碗扣式钢管脚
1手架施工方案编制单位:新七建设集团有限公司编 制人: 审核人: 审批人: 编制日期: 二零一零年十一月欣隆·湖滨半岛一期碗扣式钢管脚手架施工方案一、编制依据1、武汉开来建筑设计有限公司提供的欣隆·湖滨半岛工程施工图纸2、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)3、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号)5、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)6、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
27、《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)4、其他施工及验收规范和相关技术文献,如《建筑施工手册》等.二、适用范围本方案适用于欣隆·湖滨半岛一期工程,其中包含1~11#楼及营销中心、商业楼及商业中心内脚手架搭设与现浇板模板支撑.三、搭设参数及材料、荷载取值(1)基本搭设参数本工程高层住宅4#、6#、9#楼,小高层住宅1#、2#、3#、5#、8#楼为框架剪力墙结构,7#楼为剪力墙结构,公寓10#楼,商业楼11#楼,商业中心12#楼,商铺裙楼均为框架结构。因部分楼栋裙楼及营销中心标准层以下层高较高,为确保施工安全,故采用碗扣式钢管脚手架作为现浇板模板支架。模板支架高H为3。5m(部分楼栋不同,以图纸为准),立杆步距h(上下水平杆轴线间的距离)取1.5m,立杆纵距la取0.9m,横距lb取0。9m.立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的自由长度a取0。1m。整个支架的简图如下所示。
3(2)材料及荷载取值说明本支撑架使用Φ48×3。5mm钢管,钢管壁厚不得小于3mm,钢管上严禁打孔;采用的扣件,不得发生破坏。模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重,以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。四、支架搭设、验收及拆除 1、支架搭设(1)支架搭设前须在硬化面上用墨斗弹线,先把中线弹出来,再往两边分,以防支架搭偏.(2)支架搭设必须遵循自下而上的原则,第一道立杆底下必须设置底托,不得将立杆直接落在砼基础上。
4(3)每个节点必须嵌紧、锁扣必须旋紧,同时除边立杆外,所有立杆必须设置四根横杆,不得缺少,否则将降低支架整体稳定性。(4)剪刀撑应于支架搭设同步进行,竖向剪刀撑除支架外侧需搭设外,支架内部同样需要搭设,按每隔4~5m设置一道,竖向剪刀撑的设置应下到地面、上到支架顶,杆与地面的夹角以45度~60度为宜。(5)支架底部离地面约30cm处必须设置纵横向水平扫地杆。(6)箱梁翼板外侧须设置钢管围栏,高度以1。2m为宜,在围栏上部和中部设置两道通长水平杆,并悬挂安全密目网。(7)支架搭设时,项目部应加强现场管理,严格按照方案进行施工.(8)顶托伸出长度不大于30cm,立杆总伸出长度不大于50cm。2、支架验收支架搭设好后,技术人员和安全人员通知专业监理按照相关规范对支架进行验收,验收的要点如下:(1)检查底托是否旋紧,与地面接触是否紧密.(2)检查横杆扣入碗口是否到位,扣锁是否旋紧。(3)检查架体是否设置扫地杆。(4)检查剪刀撑是否设置正确,间距及数量是否符合要求。(5)检查顶托是否旋紧,顶托伸出长度是否符合规范要求。(6)检查支架立杆间距是否按照方案执行。对于不符合要求的地方,应责令施工队立即整改,整改到位经监理工程师验收合格后方可进行下步工序。(7)支架拆除必须遵循自上而下,从跨中向两侧的原则。3、支架拆除
5支架拆除需注意以下几点:(1)支架拆除应遵循自上而下的原则。(2)严禁将架体整体推倒,否则将予以重罚。(3)支架拆除时,应从跨中向两端方向依次拆除。4、安全措施(1)支架搭设与拆除工作必须由专业架子工担任,持证上岗。(2)搭拆支架时工人必须戴安全帽,系安全带,穿防滑鞋子。(3)操作层上施工荷载应符合设计要求,不得超载;不得在脚手架上集中堆放模板、钢筋等物件。严禁在脚手架上拉缆风绳或固定、架设混凝土泵、泵管及起重设备等。(4)拆除脚手架时应设置警戒区和警戒标志并由专职人员负责警戒。(5)在拆除过程中脚手架的自由悬臂高度不得超过两步,当必须超过两步时应加设临时拉结。(6)在脚手架基础或邻近严禁进行挖掘作业。(7)脚手架与架空输电线路的安全距离、工地临时用电线路架设及脚手架接地避雷措施等应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行.(8)沿脚手架外侧严禁任意攀登。(9)对脚手架应设专人负责进行经常检查和保修工作,对高层脚手架应定期作门架立杆基础沉降检查,发现问题应立即采取措施.(10)拆除支架时,必须遵循自上而下的原则,严禁将支架整体推倒。(11)拆除支架时,应先清除脚手架上所有的材料、工具、杂物。
6(12)六级及六级以上大风和雨、雪、雾天应停止脚手架的搭设、拆除及施工作业。五、板模板支架的强度、刚度及稳定性验算荷载首先作用在板底模板上,按照”底模→底模方木/钢管→横向水平钢管→可调托座→立杆→基础"的传力顺序,分别进行强度、刚度和稳定性验算。其中,取与底模方木平行的方向为纵向。(一)板底模板的强度和刚度验算模板按三跨连续梁计算,如图所示: (1)荷载计算,按单位宽度折算为线荷载.此时,模板的截面抵抗矩为:w=1000×182/6=5。40×104mm3;模板自重标准值:x1=0。3×1=0.3kN/m;新浇混凝土自重标准值:x2=0。5×24×1=12kN/m;板中钢筋自重标准值:x3=0。5×1。1×1=0。55kN/m;施工人员及设备活荷载标准值:x4=1×1=1kN/m;振捣混凝土时产生的荷载标准值:x5=2×1=2kN/m。
7以上1、2、3项为恒载,取分项系数1。35,4、5项为活载,取分项系数1.4,则底模的荷载设计值为: g1 =(x1+x2+x3)×1.35=(0。3+12+0。55)×1。35=17.348kN/m;q1=(x4+x5)×1.4=(1+2)×1。4 =4.2kN/m;对荷载分布进行最不利布置,最大弯矩取跨中弯矩和支座弯矩的较大值. 跨中最大弯矩计算简图跨中最大弯矩计算公式如下:M1max= 0。08g1lc2+0.1q1lc2=0。08×17。348×0。32+0.1×4.2×0.32=0。163kN·m 支座最大弯矩计算简图支座最大弯矩计算公式如下:M2max=—0。1g1lc2-0。117q1lc2=-0.1×17.348×0。32-0.117×4.2×0.32=-0。2kN·m;经比较可知,荷载按照图2进行组合,产生的支座弯矩最大.Mmax
8=0.2kN·m;(2)底模抗弯强度验算取Max(M1max,M2max)进行底模抗弯验算,即 σ=0.2×106/(5。40×104)=3.71N/mm2底模面板的受弯强度计算值σ=3.71N/mm2 小于抗弯强度设计值 fm =15N/mm2,满足要求。(3)底模抗剪强度计算。荷载对模板产生的剪力为Q=0.6g1lc+0.617q1lc=0。6×17。348×0.3+0.617×4.2×0.3=3.9kN;按照下面的公式对底模进行抗剪强度验算: τ=3×3899.97/(2×1000×18)=0.325N/mm2;所以,底模的抗剪强度τ=0。325N/mm2小于 抗剪强度设计值fv=1.4N/mm2满足要求。(4)底模挠度验算模板弹性模量E=6000N/mm2;模板惯性矩 I=1000×183/12=4.86×105 mm4;根据JGJ130-2001,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,底模的总的变形按照下面的公式计算:
9ν=0.324mm;底模面板的挠度计算值ν=0.324mm小于挠度设计值[v]=Min(300/150,10)mm,满足要求.(二)底模方木的强度和刚度验算(1)荷载计算模板自重标准值:x1=0.3×0.3=0。09kN/m;新浇混凝土自重标准值:x2=0.5×24×0.3=3.6kN/m;板中钢筋自重标准值:x3=0.5×1。1×0。3=0.165kN/m;施工人员及设备活荷载标准值:x4=1×0.3=0。3kN/m;振捣混凝土时产生的荷载标准值:x5=2×0。3=0。6kN/m;以上1、2、3项为恒载,取分项系数1.35,4、5项为活载,取分项系数1.4,则底模的荷载设计值为:g2=(x1+x2+x3)×1.35=(0。09+3.6+0。165)×1。35=5.204kN/m;q2=(x4+x5)×1。4=(0.3+0。6)×1.4=1。26kN/m; 支座最大弯矩计算简图支座最大弯矩计算公式如下:Mmax=—0.1×g2×la2-0。117×q2×la2=-0。1×5.204×0.9
102—0.117×1。26×0。92=-0。541kN·m;(2)方木抗弯强度验算方木截面抵抗矩W=bh2/6=200×1002/6=33.333×104 mm3; σ=0.541×106/(33。333×104)=1.623N/mm2;底模方木的受弯强度计算值σ=1.623N/mm2 小于抗弯强度设计值fm=13N/mm2,满足要求。(3)底模方木抗剪强度计算荷载对方木产生的剪力为Q=0。6g2la+0。617q2la=0.6×5。204×0。9+0。617×1.26×0.9=3。51kN;按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算: τ=0.263N/mm2;所以,底模方木的抗剪强度τ=0.263N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.3N/mm2满足要求。(4)底模方木挠度验算方木弹性模量E=9000N/mm2;方木惯性矩 I=200×1003/12=16。667×106mm4;根据JGJ130-2001,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,方木的总的变形按照下面的公式计算:ν=0.521×(x1+x2+x3)×la4/(100×E×I)+0。192×(x4+x5)×
11la4/(100×E×I)=0。095mm;底模方木的挠度计算值ν=0。095mm 小于挠度设计值[v]=Min(900/150,10)mm,满足要求(三)立杆稳定性验算 立杆计算简图1、不组合风荷载时,立杆稳定性计算(1)立杆荷载.根据《规程》,支架立杆的轴向力设计值N应按下式计算: N = 1.35∑NGK+ 1.4∑NQK其中NGK为模板及支架自重,显然,最底部立杆所受的轴压力最大。将其分成模板(通过顶托)传来的荷载和下部钢管自重两部分,分别计算后相加而得。模板所传荷载就是顶部可调托座传力,根据3.1。4节,此值为F1=21。314kN。除此之外,根据《规程》条文说明4。2.1条,支架自重按模板支架高度乘以0。15kN/m取值.故支架自重部分荷载可取为F2=0。15×3.5=0.525kN;
12立杆受压荷载总设计值为:Nut=F1+F2×1.35=21.314+0。525×1。35=22.023kN;其中1。35为下部钢管自重荷载的分项系数,F1因为已经是设计值,不再乘分项系数.(2)立杆稳定性验算。按下式验算 φ —-轴心受压立杆的稳定系数,根据长细比λ按《规程》附录C采用; A--立杆的截面面积,取4。24×102mm2; KH——高度调整系数,建筑物层高超过4m时,按《规程》5。3.4采用;计算长度l0按下式计算的结果取大值:l0=h+2a=1.5+2×0.1=1.7m;l0=kμh=1。167×1。427×1.5=2。498m;式中:h—支架立杆的步距,取1。5m;a-—模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度,取0。1m; μ--模板支架等效计算长度系数,参照《规程》附表D-1,取1.427;k -—计算长度附加系数,按《规程》附表D-2取值为1.167;故l0取2.498m;λ=l0/i=2。498×103/15.9=158;
13查《规程》附录C得φ= 0.281;KH=1;σ =1.05×N/(φAKH)=1。05×22.023×103/(0.281×4.24×102×1)=194.086N/mm2;立杆的受压强度计算值σ=194.086N/mm2 小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2,满足要求。2、组合风荷载时,立杆稳定性计算(1)立杆荷载。根据《规程》,支架立杆的轴向力设计值Nut取不组合风荷载时立杆受压荷载总设计值计算。由前面的计算可知:Nut=22.023kN;风荷载标准值按下式计算:Wk=0.7μzμsWo=0。7×0。74×0.273×0。9=0。127kN/m2;其中 w0-—基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)的规定采用:w0= 0。9kN/m2; μz —-风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:μz=0。74;μs—— 风荷载体型系数:取值为0。273;Mw=0.85×1。4×Mwk=0。85×1.4×Wk×la×h2/10=0。85×1。4×0.127×0.9×1.52/10=0.031kN·m;(2)立杆稳定性验算 σ=1。05×N/(φAKH)+Mw/W=1。05×22。023×103/(0。281
14×4。24×102×1)+0。031×106/(4.49×103)=200。917N/mm2;立杆的受压强度计算值σ=200.917N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2,满足要求。(四)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=300×0。4=120kPa;其中,地基承载力标准值:fgk=300kPa;脚手架地基承载力调整系数:kc=0。4;立杆基础底面的平均压力:p=1.05N/A=1.05×22.023/0。2=115。621kPa;其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N=23。124 kN;基础底面面积 :A =0。2m2。p=115。621kPa≤fg=120kPa。地基承载力满足要求! 新七建设集团有限公司2010年11月12日
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