平潭实验小学落地式转料平台搭设方案剖析.docx
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平潭实验小学落地式转料平台搭设方案剖析
目录
1.编制依据1
2.工程概况1
3.方案的选择1
4.材质要求2
5.转料平台搭设的技术措施2
5.1基础要求3
5.2钢管支撑及平台要求3
5.3连墙件设置4
6.劳动力安排4
7.检查与验收5
8.转料平台搭设安全技术措施5
9.转料平台拆除安全技术措施5
附:
落地式转料平台安全计算书7
1.编制依据
本落地式转料平台施工方案主要参考以下规范、标准、文件:
《平潭第二实验小学、第二实验幼儿园工程施工组织设计》
《建筑施工手册》;
《钢结构设计规范》GB50017-2011;
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012;
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011;
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011;
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011;
《福建省建筑施工文明工地管理规定》闽建建[2004]37号
《福建省建筑施工安全文明标准图集》
2.工程概况
平潭第二实验小学-2#文体综合楼工程属于框架结构,地下1层,地上4层,建筑高度15.90m;占地面积为1194.65平方米,上人屋面。
本工程两侧夹层面积不大,故不设施工电梯,而采用塔吊结合转料平台进行楼层材料的周转,转料平台设置在D~E轴交6轴,左边搭设高度为6m,中间搭设高度为13.5m,右边搭设高度9.9m。
3.方案的选择
本工程考虑到施工工期、质量和安全要求,故在选择方案时,应充分考虑以下几点:
(1)转料平台是用于提供施工过程中材料转运暂存的工作台,必须满足卸料、存料、运料、用料的使用方便与安全。
(2)在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性。
(3)选用材料时,力求做到常见通用、可周转利用,便于保养维修。
(4)结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,便于材料装卸。
(5)结合以上设计原则,同时结合本工程的实际情况,综合考虑了以往的施工经验,决定采用扣件式钢管脚手架搭设转料平台的方案。
4.材质要求
4.l落地式钢管脚手架,选用外径48mm,壁厚3.50mm,钢材强度等级Q235-A,其力学性能应符合国家现行标准《碳素结构钢》(GB700-89)中Q235A钢的规定。
钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用的钢管要有出厂合格证。
4.2本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件,应符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的要求,由有扣件生产许可证的生产厂家提供,不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷,扣件与钢管的贴合面必须严格整形,应保证与钢管扣紧时,活动部位灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。
钢管螺栓拧紧力矩达70N.m时不得破坏。
4.3搭设架子前应进行保养,除锈并统一涂色,颜色力求环境美观。
5.转料平台搭设的技术措施
落地式转料平台搭设的工艺流程为:
场地平整、夯实→浇筑垫层→材料配备→定位设置通长脚手板、底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→水平横杆→水平纵杆→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。
落地式转料平台的构造要求:
平台宽3m,长3.2m。
转料平台示意图(高度8.6m)
5.1基础要求
本工程站房外围施工场地均已硬化,11~12轴/A轴及2~4轴/A轴转料平台地基承载能力能够满足要求。
转料平台基础示意图
5.2钢管支撑及平台要求
转料平台正立面图转料平台侧立面图
5.2.1转料平台立杆纵距1.5m,横距1.6m,步距1.8m;平台底钢管间距0.3m,转料平台搭设高度分别为6m、9.9m及13.5m。
5.2.2每根立杆底部应设置底座或垫板。
5.2.3转料平台必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m。
靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。
5.2.4立杆接长除顶层顶步外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。
5.2.5平台脚手板使用木板固定,脚手板应满铺固定牢靠并有防滑措施,不能有移动和空隙。
5.2.6支架立杆应竖直设置,2m高度的垂直允许偏差为15mm。
5.2.7有顶至底每隔4米设置水平剪刀撑。
A-A剖面图
5.3连墙件设置
5.3.1转料平台应自成受力体系,其载荷应直接传递给工程结构,不得传递给脚手架。
5.3.2转料平台上设3道横杆与结构预埋件连接,保证转料平台稳定。
5.3.2连墙件连接处需设防滑扣件。
6.劳动力安排
6.1为确保工程进度的需要,同时根据本工程的结构特征和转料平台的工程量,确定本工程转料平台搭设人员3~4人,均有上岗作业证书。
6.2建立由项目经理、施工员、安全员、搭设技术员组成的管理机构,搭设负责人负有指挥、调配、检查的直接责任。
6.3转料平台的搭设和拆除,均应有项目技术负责人的认可,方可进行施工作业,并必须配备有足够的辅助人员和必要的工具。
7.检查与验收
7.1转料平台必须由持有效上岗证的专业技术人员搭设。
7.2进行分段验收和检查,发现有不符合要求的应迅速整改,并追究责任。
7.3转料平台分段验收严格按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011第八节所列项目和施工方案要求的内容进行检查,并由搭设人员、安全员、施工员、项目经理签证,方能交付使用。
8.转料平台搭设安全技术措施
8.1立杆基础外侧利用已施工的排水沟进行排水,以防雨水浸泡地基。
8.2必须及时维修加固,以达到坚固稳定,确保施工安全。
8.3严禁钢竹、钢木混搭,禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料篾混用。
8.4搭设人员必须持证上岗,并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。
8.5严格控制施工荷载,脚手板不得集中堆料施荷,施工荷载不得大于3kN/m2。
8.6控制扣件螺栓拧紧力矩,采用扭力扳手,扭力矩应控制在40~50N·m范围内。
8.7保证脚手架体的整体性,不得与外脚手架一并拉结。
9.转料平台拆除安全技术措施
9.1拆架前,全面检查拟拆转料平台,根据检查结果,制定作业计划,进行技术交底后才准工作。
作业计划一般包括:
拆架的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。
9.2拆架时周围设绳绑围栏或竖立警戒标志,地面应设专人指挥,禁止非作业人员进入。
9.3拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。
9.4拆架程序应遵守由上而下,先搭后拆的原则,即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,而后拆小横杆、大横杆、立杆等,并按一步一清原则依次进行。
严禁上下同时进行拆架作业。
9.5拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣,拆除横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣件,然后托住中间,再解端头扣。
9.6连墙杆拆除时,应用临时撑支住,然后才能拆除。
9.7拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关的结扣时,应先通知对方,以防坠落。
9.8拆架时严禁碰撞附近电源线,以防触电事故。
9.9在拆架时,不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。
9.10拆下的材料要徐徐下运,严禁抛掷。
运至地面的材料应按指定地点随拆随运,分类堆放,当天拆当天清,拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。
9.11输送至地面的杆件,应及时按类堆放,整理保养。
9.12当天离岗时,应及时加固尚未拆除部分,防止存留隐患造成复岗后的人为事故。
9.13如遇强风、雨、雪等特殊气候,不应进行脚手架的拆除,严禁夜间拆除。
附:
落地式转料平台安全计算书
钢管落地转料平台计算书
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》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。
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):
1.80;
立杆纵向间距lb(m):
1.60,平台支架计算高度H(m):
8.60;
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;
钢管类型(mm):
Φ48×3.5,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;
施工均布荷载(kN/m2):
2.000;
3.地基参数
地基土类型:
素填土;地基承载力标准值(kpa):
150.00;
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=5.08cm3;
截面惯性矩I=12.19cm4;
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=0.24kN/m;
(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m):
q12=3×0.3=0.9kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m):
p1=2×0.3=0.6kN/m
2.强度验算:
依照《规范》5.2.4规定,纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。
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;
最大弯矩计算公式如下:
最大支座力计算公式如下:
均布恒载:
q1=1.2×q11+1.2×q12=1.2×0.24+1.2×0.9=1.368kN/m;
均布活载:
q2=1.4×0.6=0.84kN/m;
最大弯距Mmax=0.1×1.368×12+0.117×0.84×12=0.235kN.m;
最大支座力N=1.1×1.368×1+1.2×0.84×1=2.513kN;
最大应力σ=Mmax/W=0.235×106/(5080)=46.276N/mm2;
纵向钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;
纵向钢管的计算应力46.276N/mm2小于纵向钢管的抗压设计强度205N/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:
均布恒载:
q=q11+q12=1.14kN/m;
均布活载:
p=0.6kN/m;
V=(0.677×1.14+0.990×0.6)×10004/(100×2.06×105×121900)=0.544mm;
纵向钢管的最大挠度为0.544mm小于纵向钢管的最大容许挠度1500/150与10mm,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=2.513kN;
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=0.846kN.m;
最大变形Vmax=2.162mm;
最大支座力Qmax=9.138kN;
最大应力σ=166.511N/mm2;
横向钢管的计算应力166.511N/mm2小于横向钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度为2.162mm小于支撑钢管的最大容许挠度1000/150与10mm,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12.80kN;
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=9.138kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、支架立杆荷载标准值(轴力)计算:
作用于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=0.116×8.6=0.998kN;
(2)栏杆的自重(kN):
NG2=0.15×1.5=0.225kN;
(3)脚手板自重(kN):
NG3=0.3×1×1.5=0.45kN;
(4)堆放荷载(kN):
NG4=3×1×1.5=4.5kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.173kN;
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=3kN;
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=1.2×6.173+1.4×3=11.608kN;
六、立杆的稳定性验算:
立杆的稳定性计算公式:
其中N----立杆的轴心压力设计值(kN):
N=11.608kN;
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=1.58cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.89cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=5.08cm3;
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]=205N/mm2;
L0----计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》,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1.163;
μ----计算长度系数,参照《扣件式规范》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=0.1m;
公式
(1)的计算结果:
立杆计算长度L0=k1μh=1.163×1.79×1.8=3.747m;
公式
(2)的计算结果:
L0/i=2000/15.8=127;
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=0.412;
钢管立杆受压应力计算值;σ=11608.152/(0.412×489)=57.618N/mm2;
钢管立杆稳定性验算σ=57.618N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/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1.014;
公式(3)的计算结果:
L0/i=2358.564/15.8=149;
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=0.312;
钢管立杆受压应力计算值;σ=11608.152/(0.312×489)=76.085N/mm2;
钢管立杆稳定性验算σ=76.085N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
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:
fg=fgk×kc=150kpa;
其中,地基承载力标准值:
fgk=150kpa;
转料平台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=46.43kpa;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:
N=11.61kN;
基础底面面积:
A=0.25m2。
p=46.43≤fg=150kpa。
地基承载力满足要求!
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