目 录
一 工程概况 ................................................................................................. 2 1.1、工程建设信息 ...................................................................................... 2 1.2、工程概况 .............................................................................................. 2 二、编制依据 ............................................................................................... 2 三、钢管落地卸料平台计算书 .................................................................... 3 四、安全管理 ............................................................................................. 11
中国核工业华兴建设有限公司 1
恐龙园南侧1号地块 钢管落地卸料平台施工方案
一 工程概况
1.1、工程建设信息
工程名称:恐龙园南侧1号地块
工程地点:常州新北区河海东路以南、东经120大道以东、规划太湖东路以北、东支河以西
建设单位:常州嘉腾置业有限公司 设计单位:江苏筑森建筑设计有限公司 勘察单位:上海豪斯岩土工程技术有限公司 监理单位:上海三维工程建设咨询有限公司 施工单位:中国核工业华兴建设有限公司
1.2、工程概况
该工程为框架结构,筏板基础,地下一层、地上三层(局部四层)。
本项目室内标高±0.00mm相当于绝对标高8.60m(黄海高程);室外道路绝对标高为8.00m,室内外高差0.60m。
工程设计使用年限50年,建筑工程等级二级,防火分类二类,耐火等级地上二级,地下一级,建筑物抗震设防等级为7度,建筑场地类别为三类,地基基础设计等级丙级。
根据本工程的施工情况, 合院形式结构复杂,交通组织难点较大,材料水平及垂直运输在使用塔吊和井架的前提下,考虑在各单体外侧搭设钢管落地卸料平台,用于砌筑和装饰装修期间材料倒运,特编制此方案指导施工。
二、编制依据
扣件式钢管落地平台的计算依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《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)等编制。
中国核工业华兴建设有限公司 2
恐龙园南侧1号地块 钢管落地卸料平台施工方案
三、钢管落地卸料平台计算书 由于各单体搭设位置需根据现场条件设置,现以18#楼北侧卸料平台为例进行计算,其余各单体搭设时参照此处搭设要求施工。
卸料平台平面搭设尺寸为3m宽×3m长,设置在18#楼E户型北面,从车库顶板搭设至2层楼面,搭设高度为5.7m。见剖面图本方案按平台最大高度考虑,最大堆放荷载为1t,受力面积为4㎡,每吊不能超过0.8t。
中国核工业华兴建设有限公司 3
恐龙园南侧1号地块 钢管落地卸料平台施工方案
支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架,对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏,使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。本计算书编写还参考了《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》一文。
一、参数信息:
1.基本参数
立杆横向间距或排距la(m):1.50,立杆步距h(m):1.50; 立杆纵向间距lb(m):1.00,平台支架计算高度H(m):5.70;
立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):0.10,平台底钢管间距离(mm):300.00;
中国核工业华兴建设有限公司 4
恐龙园南侧1号地块 钢管落地卸料平台施工方案
钢管类型:Φ48×3.0,扣件连接方式:双扣件,取扣件抗滑承载力系数:0.80;
2.荷载参数
脚手板自重(kN/m2):0.300; 栏杆自重(kN/m):0.150;
材料堆放最大荷载(kN/m2):3.000;(主要用于混凝土空心砖、砂浆转入楼层内,其余材料倒运不得使用)
施工均布荷载(kN/m2):2.000;
3.地基参数
地基土类型:碎石土;地基承载力标准值(kPa):120.00; 立杆基础底面面积(m2):0.25;地基承载力调整系数:1.00。
二、纵向支撑钢管计算:
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 = 4.49 cm3; 截面惯性矩 I = 10.78cm4;
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 + 0.3×0.3 = 0.24 kN/m; (2)堆放材料的自重线荷载(kN/m): q12 = 3×0.3 = 0.9 kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m): p1 = 2×0.3 = 0.6 kN/m
2.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。
中国核工业华兴建设有限公司 5
恐龙园南侧1号地块 钢管落地卸料平台施工方案
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; 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:q1 = 1.2 × q11+ 1.2 × q12 = 1.2×0.24+ 1.2×0.9 = 1.368 kN/m; 均布活载:q2 = 1.4×0.6 = 0.84 kN/m;
最大弯距 Mmax = 0.1×1.368×12 + 0.117 ×0.84×12 = 0.235 kN·m ; 最大支座力 N = 1.1×1.368×1 + 1.2×0.84×1 = 2.513 kN; 最大应力 σ = Mmax / W = 0.235×106 / (4490) = 52.356 N/mm2; 纵向钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;
纵向钢管的计算应力 52.356 N/mm2 小于 纵向钢管的抗压设计强度 205 N/mm2,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: ν = 5ql4/384EI 均布恒载:
q = q11 + q12 = 1.14 kN/m; 均布活载:
p = 0.6 kN/m;
ν = (0.677 ×1.14+0.990×0.6)×10004/(100×2.06×105×107800)=0.615 mm; 纵向钢管的最大挠度为 0.615 mm 小于 纵向钢管的最大容许挠度 1500/150与10 mm,满足要求!
三、横向支撑钢管计算:
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取板底纵向支撑钢管传递力,P =2.513 kN;
中国核工业华兴建设有限公司 6
恐龙园南侧1号地块 钢管落地卸料平台施工方案
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(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.846 kN·m ; 最大变形 νmax = 2.445 mm ; 最大支座力 Qmax = 9.138 kN ;
中国核工业华兴建设有限公司 7
恐龙园南侧1号地块 钢管落地卸料平台施工方案
最大应力 σ= 188.391 N/mm2 ;
横向钢管的计算应力 188.391 N/mm2 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 2.445 mm 小于 支撑钢管的最大容许挠度 1000/150与10 mm,满足要求!
四、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 。
R ≤Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN;
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 9.138 kN; R < 12.80 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 = 0.129×5.7 = 0.736 kN; (2)栏杆的自重(kN):
NG2 = 0.15×1.5 = 0.225 kN; (3)脚手板自重(kN):
NG3 = 0.3×1×1.5 = 0.45 kN; (4)堆放荷载(kN):
NG4 = 3×1×1.5 = 4.5 kN;
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.911 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 NQ = 2×1×1.5 = 3 kN;
3.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式
中国核工业华兴建设有限公司 8
恐龙园南侧1号地块 钢管落地卸料平台施工方案
N = 1.2NG + 1.4NQ = 1.2×5.911+ 1.4×3 = 11.293 kN;
六、立杆的稳定性验算:
立杆的稳定性计算公式: σ = N/φAKH ≤ [f]
其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 11.293 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 = 1.59 cm; A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.24 cm2; W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.49 cm3; σ------- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2);
[f] ---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2; KH ----高度调整系数:KH=1/(1+0.005×(5.7-4))=0.992; 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》(JGJ130-2001),由公式(1)或(2)计算
l0 = k1μh (1) l0 = h+2a (2) k1---- 计算长度附加系数,取值为1.167;
μ ---- 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;μ= 1.79;
a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.1 m; 公式(1)的计算结果:
立杆计算长度 L0 = k1μh = 1.167×1.79×1.5 = 3.133 m; L0/i = 3133.395 / 15.9 = 197 ;
由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.186 ; 钢管立杆受压应力计算值 ; σ =11293.044 /( 0.186×424 )= 143.196 N/mm2; 钢管立杆稳定性验算 σ = 143.196 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:
中国核工业华兴建设有限公司 9
恐龙园南侧1号地块 钢管落地卸料平台施工方案
L0/i = 1700 / 15.9 = 107 ;
由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.537 ; 钢管立杆受压应力计算值 ; σ =11293.044 /( 0.537×424 )= 49.599 N/mm2; 钢管立杆稳定性验算 σ = 49.599 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 l0 = k1k2(h+2a) (3)
k2 -- 计算长度附加系数,按照表2取值1.006 ; 公式(3)的计算结果:
L0/i = 1995.803 / 15.9 = 126 ;
由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.417 ; 钢管立杆受压应力计算值 ; σ =11293.044 /( 0.417×424 )= 63.872 N/mm2; 钢管立杆稳定性验算 σ = 63.872 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安全》
七、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:
中国核工业华兴建设有限公司 10
恐龙园南侧1号地块 钢管落地卸料平台施工方案
fg = fgk×kc = 120 kPa;
其中,地基承载力标准值:fgk= 120 kPa ; 脚手架地基承载力调整系数:kc = 1 ;
立杆基础底面的平均压力:p = N/A =45.17 kPa ;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 11.29 kN; 基础底面面积 :A = 0.25 m2 。
p=45.17 kPa ≤ fg=120 kPa 。地基承载力满足要求!
四、安全管理
1、立杆必须采用对接加高,顶部用托架调整;外侧设通高十字剪刀撑;每跨(两个柱之间的)均设十字剪刀撑,卸料平台与混凝土结构采用刚性连接,在各层2端设置2道钢管抱柱扶墙。
2、卸料平台架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》(GB5036)考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检,合格者方可持证上岗。搭设卸料平台人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
3、卸料平台架的构配件质量与搭设质量,应按技术规范JGJ130-2001相应规定进行检查验收,合格后方准使用。
4、卸料平台架上堆积荷载不得超过1.0t,每次起吊重量不得超过0.8t。随吊随清运。 5、当有六级或六级以上大风和雾、雨天气时应停止各种作业。雨后上架作业应有防滑措施。
6、卸料平台的安全检查与维护,应遵照JGJ130-2001相应规定,安全网应按有关规定架设。
7、在卸料平台架使用期间,严禁拆除下列杆件: 1)主节点处纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆; 2)连墙件。
中国核工业华兴建设有限公司 11
恐龙园南侧1号地块 钢管落地卸料平台施工方案
8、搭拆卸料平台时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。
中国核工业华兴建设有限公司 12
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容