某秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案

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某秸秆热电工程主厂房满堂脚手架专项施工方案

1、现场施工的条件和要求

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》。

GB/T 51228-2017 建筑振动荷载标准(完整正版、清晰无水印).pdf5、国家及行业现行规范规程及标准

6、项目部可组织的资源

本工程位于xx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。

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,4m2.5m,横杆长度采用1.5m、6m。

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。

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

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

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;

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;

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;

图2楼板支撑架荷载计算单元

2.模板支撑方木的计算:

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=54.00cm3;

I=4.000×9.000×9.000×9.000/12=243.00cm4;

①钢筋混凝土板自重(kN/m):

q1=25.000×0.300×0.200=1.500kN/m;

②模板的自重线荷载(kN/m):

q2=0.350×0.300=0.105kN/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=0.810kN;

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)=1.926kN/m;

集中荷载p=1.4×0.810=1.134kN;

最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.134×0.900/4+1.926×0.9002/8=0.450kN.m;

最大支座力N=P/2+ql/2=1.134/2+1.926×0.900/2=1.434kN;

截面应力σ=M/w=0.450×106/54.000×103=8.336N/mm2;

方木的计算强度为8.336小13.0N/mm2,满足要求!

最大剪力的计算公式如下:

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力:Q=0.900×1.926/2+1.134/2=1.434kN;

截面抗剪强度计算值T=3×1433.700/(2×40.000×90.000)=0.597N/mm2;

截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2;

方木的抗剪强度为0.597小于1.300,满足要求!

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

均布荷载q=q1+q2=1.500+0.105=1.605kN/m;

集中荷载p=0.810kN;

最大变形V=5×1.605×900.0004/(384×9500.000×2430000.00)+

810.000×900.0003/(48×9500.000×2430000.00)=1.127mm;

方木的最大挠度1.127小于900.000/250,满足要求!

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=2.867kN;

支撑钢管计算弯矩图(kN.m)

支撑钢管计算变形图(kN.m)

支撑钢管计算剪力图(kN)

最大弯矩Mmax=0.688kN.m;

最大变形Vmax=1.593mm;

最大支座力Qmax=9.367kN;

截面应力σ=0.688×106/5080.000=135.502N/mm2;

支撑钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于900.000/150与10mm,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=9.367kN;

R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

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。

(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=1.033kN;

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=0.284kN;

③钢筋混凝土楼板自重(kN):

NG3=25.000×0.200×0.900×0.900=4.050kN;

经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.366kN;

(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=2.430kN;

(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=9.842kN;

6.立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式:

如果完全参照《扣件式规范》,由公式(1)或(2)计算

lo=(h+2a)(2)

公式(1)的计算结果:

立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.700×1.500=2.945m;

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)=97.227N/mm2;

立杆稳定性计算σ=97.227N/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=1.700m;

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)=37.973N/mm2;

立杆稳定性计算σ=37.973N/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

lo=k1k2(h+2a)(3)

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)=2.143m;

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)=54.839N/mm2;

立杆稳定性计算σ=54.839N/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。

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,

(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;

斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;

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;

(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;

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

图1梁模板支撑架立面简图

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;

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;

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;

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;

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钢筋混凝土梁自重(kN/m):

q1=25.000×1.800×0.450=20.250kN/m;

②模板的自重线荷载(kN/m):

q2=0.350×0.450×(2×1.800+0.800)/0.800=0.866kN/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=1.800kN;

(2).木方楞的支撑力计算

均布荷载q=1.2×20.250+1.2×0.866=25.340kN/m;

集中荷载P=1.4×1.800=2.520kN;

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=11.427kN;

N2=11.427kN;

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=133.33cm3;

(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=25.394kN/m;

最大弯距M=0.1ql2=0.1×25.394×0.450×0.450=0.514kN.m;

截面应力σ=M/W=0.514×106/133333.3=3.857N/mm2;

木方的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

(4).木方抗剪计算:

最大剪力的计算公式如下:

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力:Q=0.6×25.394×0.450=6.856kN;

截面抗剪强度计算值T=3×6856.380/(2×80.000×100.000)=1.286N/mm2;

截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/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:

木方的最大挠度小于450.0/250,满足要求!

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):

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:

横杆的最大支座反力:N1=11.427kN;

脚手架钢管的自重:N2=1.2×0.129×6.000=0.930kN;

N=11.427+0.930=12.357kN;

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=(h+2a)(2)

公式(1)的计算结果:

立杆计算长度Lo=k1uh=1.167×1.700×1.500=2.976m;

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)=124.481N/mm2;

立杆稳定性计算σ=124.481N/mm2小于[f]=205.00满足要求!

立杆计算长度Lo=h+2a=1.500+0.300×2=2.100m;

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=12356.820/(0.381×489.000)=66.324N/mm2;

立杆稳定性计算σ=66.324N/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)

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)=2.468m;

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)=88.047N/mm2;

立杆稳定性计算σ=88.047N/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》

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;

(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;

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;

(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;

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

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;

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;

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):2.000;

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;

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;

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)钢筋混凝土梁自重(kN/m):

q1=25.000×1.500×0.450=16.875kN/m;

(2)模板的自重线荷载(kN/m):

q2=0.350×0.450×(2×1.500+0.600)/0.600=0.945kN/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=1.080kN;

(2).木方楞的支撑力计算

均布荷载q=1.2×16.875+1.2×0.945=21.384kN/m;

集中荷载P=1.4×1.080=1.512kN;

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=7.196kN;

N2=7.196kN;

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=133.33cm3;

(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=15.992kN/m;

最大弯距M=0.1ql2=0.1×15.992×0.450×0.450=0.324kN.m;

截面应力σ=M/W=0.324×106/133333.3=2.429N/mm2;

木方的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

(4).木方抗剪计算:

最大剪力的计算公式如下:

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力:Q=0.6×15.992×0.450=4.318kN;

截面抗剪强度计算值T=3×4317.840/(2×80.000×100.000)=0.810N/mm2;

截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/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DB35/T 1920-2020标准下载,计算公式如下:

木方的最大挠度小于450.0/250,满足要求!

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DB43/T 1836-2020 智能轨道快运系统施工及验收规范.pdf,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):

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:

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