模板支撑系统满堂脚手架方案.docx
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模板支撑系统满堂脚手架方案.docx
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模板支撑系统满堂脚手架方案
砚山天润.龙湖城住宅小区项目
模板支撑系统
满
堂
脚
手
架
施
工
方
案
编制:
审核:
批准:
编制单位:
文山市天润建筑工程责任有限公司
编制日期:
2014年4月28日
一、编制依据.....................................................................2
二、工程概况.....................................................................2
三、满堂脚手架安全技术交底.........................................2
四、脚手架质量标准.........................................................3
五、满堂脚手架安全稳定的计算……………………………5
一、编制依据
1.根据建设部《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011规定。
2.根据本工程施工图纸和施工规范。
3.钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)。
4.施工现场的实际条件
二、工程概况
该工程为天润龙湖城住宅小区1#地下车库,位于天润龙湖城内部,场地平整,交通方便。
周围的环境情况:
东面临住宅小区待建住宅20、23栋号,北面临小区待建住宅楼S4、S5栋号,西面距江那北路边缘最小距离为16m,南面临小区在建住宅楼13栋号。
根据设计施工图纸得知:
地下室周围为剪力墙,地下室层高为3.7m、4.0m一、二、三层商场层高为5.1m.,其余为框架结构,地上一、二、三层商场为全框架结构。
三、满堂脚手架搭设施工安全技术交底
1.室内满堂脚手架搭设应严格按施工组织设计要求搭设。
2.满堂脚手架的纵、横间距不应大于2米。
3.满堂脚手架应设登高措施,保证操作人员上下安全。
4.操作层应满铺竹笆,不得留有空洞。
必须留空洞者,应设围栏保护。
5.大型条形内脚手架,操作步层两侧,应设防护栏保护。
6.满堂脚手架步距,应控制在2米内,必须高于2米者,应有技术措施保护。
7.满堂脚手架的稳固,应采用斜杆(剪刀撑)保护。
补充交底内容:
以上各条必须认真执行,不明事由根据项目部相关规定执行。
四、满堂脚手架质量标准
1、脚手架的材质及规格要求
(1)钢管的材质及规格要求
一般采用符合GBT00《普通碳素结构技术条件》技术要求的A3钢,外表平直光滑,无裂纹,分层,变形扭曲,打洞截口及锈蚀程度小于0.5mm的钢管,必须具有生产厂家的产品检验合格证或租赁单位的质量保证证明。
各扣件均应优先采用外径48mm,壁厚3—3.5mm的焊接钢管用于立杆,大横杆和斜杆的钢管长度以4—4.5m为宜用于小横杆的钢管长度以2.1—2.3m为宜。
(2)扣件的材质及规格要求
扣件是专门用来对钢管脚手架杆件进行连接的,它有同转直角(十字)和对接(一字)三种形式,扣件应采用可锻铸铁制成,其技术要求应符合GB15831《钢管脚手架扣件》的规定,严禁使用变形,裂纹,油丝,砂眼等弊病的扣件不许沿轴心方向承受拉力;直角扣件不许沿十字轴方向承受扭力;对接扣件不宜承受拉力,当用于竖向节点时,只允许承受压力,扣件螺栓的紧固力矩应控制在40—50nm之间,使用直角和回转扣件,紧固时,钢管端部,应伸出扣件盖板边缘,不小于100mm,扣件夹紧钢管时,开口处最小距离不小于5mm,回转扣件的两端旋转面间隙要小于1mm。
2、满堂钢管脚手架支撑安装要求
2.1立杆
轴线梁两侧立杆间距1m,梁底增设1根承重立杆,沿跨度方向间距1m;板底立杆纵向间距1m,横向间距1m。
(详见附图2:
立杆平面布置图)
②立杆下设置长度大于2跨,宽度为200mm,厚度50mm的木垫板。
(详见附图2:
立杆平面布置图)
③立杆接头采用对接扣件连接,相邻两根立杆接头不设在同一步内,相隔一根立杆的两个接头高度上错开距离不小于500mm,接头中心至主节点距离不大于步距的1/3。
④上下层立杆中心线在同一铅垂线上,中心偏移不超过50mm。
⑤立杆垂直度偏差按1/500H(H为架体总高度),且最大偏差不得大于50mm。
3.2水平拉杆
纵横向扫地杆、水平拉杆连续设置。
扫地杆距地200㎜。
水平拉杆由下往上按间距1.5m控制步距。
(详见附图3:
支撑体系剖面图)
3.3剪刀撑
①设置纵横、竖向剪刀撑,支撑四周及中间每隔4排立杆设置纵横竖向剪刀撑。
②本支撑架高度为6m,为确保架体稳定,在中部设置一道水平剪刀撑。
③剪刀撑斜杆用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆或立杆上,旋转扣件中心线与主节点距离不大于150mm;剪刀撑斜杆的接头采用搭接,搭接长度不小于1m,用两个旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上。
④竖向剪刀撑设置角度在45℃~60℃之间,上下顶紧,由顶至底连续设置。
(详附图3)
3.4除了对支撑架有竖向荷载外,还有水平荷载,为了消除该水平荷载对架体稳定性的影响,架体采用格构式与四周已浇灌完砼的框架连接稳固,从扫地杆开始,在与结构板面相交位置进行刚性加固,以提高支撑架体整体稳定性。
五、满堂脚手架安全稳定的计算
1、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》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):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到R=8.31kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
2、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
1.梁两侧立杆稳定性验算:
其中N--立杆的轴心压力设计值,它包括:
新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
q1:
1.2×(24.00+1.50)×0.3×0.8×0.90=6.61kN/m;
模板结构自重荷载:
q2:
1.2×0.35×0.3×0.80=0.10kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载设计值:
q3:
1.4×2.00×0.3×0.80=0.67kN/m;
N=q1+q2+q3=6.61+0.10+0.67=7.38kN/m;
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=1.58;
A--立杆净截面面积(cm2):
A=4.89;
W--立杆净截面抵抗矩(cm3):
W=5.08;
σ--钢管立杆轴心受压应力计算值(N/mm2);
[f]--钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
lo--计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算
lo=k1uh
(1)
k1--计算长度附加系数,取值为:
1.155;
u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u=1.71;
上式的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.71×1.5=2.963m;
Lo/i=2962.575/15.8=188;
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;
钢管立杆受压应力计算值;σ=7.38*103/(0.203×489)=74.34N/mm2;
钢管立杆稳定性计算σ=74.34N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,结论满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算
lo=k1k2(h+2a)
k1--计算长度附加系数按照表1取值1.167;
k2--计算长度附加系数,h+2a=1.7按照表2取值1.020;
上式的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.167×1.020×(1.5+0.1×2)=2.024m;
Lo/i=2024/15.8=128;
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=0.406;
钢管立杆受压应力计算值;σ=7.38*103/(0.406×489)=37.17N/mm2;
钢管立杆稳定性计算σ=37.17N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
所以根据以上计算,钢管的立杆间距采用1100mm并在梁底中间增设一道支撑能满足要求。
3、顶板模板(扣件式钢管高架)计算书(180厚)
(一)参数信息
1.模板支架参数
脚手架立杆横向间距或排距为1(m);纵距为1(m);步距为1.80(m)。
立杆上端伸出距模板支撑点长度为0.1(m);模板支架搭设高度以5.10(m)作为计算标准。
采用的钢管(mm):
Φ48×3.5;板底支撑连接方式:
方木支撑;立杆承重连接方式:
双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:
0.80;
2.荷载参数
模板与木板自重为0.35(kN/m2);混凝土与钢筋自重为62.5(kN/m3)。
施工均布荷载标准值为2.5(kN/m2);
4.材料参数采用
面板采用胶合面板,厚度为15mm;板底支撑采用方木;
面板弹性模量E:
9500(N/mm2);面板抗弯强度设计值:
13(N/mm2);
木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.700;木方的间隔距离(mm):
300;
木方弹性模量E(N/mm2):
10000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):
17;
木方的截面宽度(mm):
100;木方的截面高度(mm):
100;
5.楼板参数
楼板的计算长度(m):
4.00;施工平均温度(℃):
25.0;
楼板的计算宽度(m):
4.00;
楼板的计算厚度(mm):
250;
图2楼板支撑架荷载计算单元
(二)、模板面板计算:
面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,取单位宽度1m的面板作为计算单元
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=100×1.82/6=54cm3;
I=100×1.83/12=48.6cm4;
模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板计算简图
1、荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q1=25×0.25×1+0.35×1=6.6kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2=2.5×1=2.5kN/m;
2、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:
其中:
q=1.2×6.6+1.4×2.5=11.42kN/m
最大弯矩M=0.1×11.42×0.32=1.028kN·m;
面板最大应力计算值σ=67680/54000=1.253N/mm2;
面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;
面板的最大应力计算值为1.253N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
3、挠度计算
挠度计算公式为
其中q=3.1kN/m
面板最大挠度计算值v=0.677×3.1×3004/(100×9500×48.6×104)=0.037mm;
面板最大允许挠度[V]=300/250=1.2mm;
面板的最大挠度计算值0.037mm小于面板的最大允许挠度1.2mm,满足要求!
(三)、模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=10×10×10/6=166.67cm3;
I=10×10×10×10/12=833.33cm4;
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=25×0.3×0.11=0.825kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.35×0.3=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=(2.5+2)×1×0.3=1.35kN;
2.方木抗弯强度验算:
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=1.2×(0.825+0.105)=1.116kN/m;
集中荷载p=1.4×1.35=1.89kN;
最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.89×1/4+1.116×12/8=0.612kN.m;
最大支座力N=P/2+ql/2=1.89/2+1.116×1/2=1.503kN;
方木的最大应力值σ=M/w=0.612×106/1.67×105=3.68N/mm2;
方木抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2;
方木的最大应力计算值为3.68N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13.0N/mm2,满足要求!
2.方木抗剪验算:
最大剪力的计算公式如下:
Q=ql/2+P/2
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力:
V=1×1.116/2+1.89/2=1.503kN;
方木受剪应力计算值T=3×1503/(2×100×100)=0.23N/mm2;
方木抗剪强度设计值[T]=1.4N/mm2;
方木受剪应力计算值为0.23N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2,满足要求!
3.方木挠度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
均布荷载q=q1+q2=0.825+0.105=0.93kN/m;
集中荷载p=1.35kN;
方木最大挠度计算值V=5×0.93×10004/(384×9500×83.3×106)+1350×10003/(48×9500×83.3×106)=0.37mm;
方木最大允许挠度值[V]=1000/250=4mm;
方木的最大挠度计算值0.37mm小于方木的最大允许挠度值4mm,满足要求!
4、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=1.116×1+1.89=3.006kN;
100010001000
支撑钢管计算简图
最大弯矩Mmax=0.224×3.006×1=0.673kN·m;
最大变形Vmax=0.773×3.006=2.32mm;
最大应力σ=673000/5080=132.48N/mm2;
支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值132.48N/mm2小于支撑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2.32mm小于1000/150与10mm,满足要求!
5、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=5.6kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
6、模板支架立杆荷载标准值(轴力):
作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的自重(kN):
NG1=0.138×9.4=1.30kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.35×1×1=0.35kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25×0.25×1×1=6.25kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=7.9kN;
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=(2.5+2)×1×1=4.5kN;
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算
N=1.2NG+1.4NQ=15.78kN;
7、立杆的稳定性计算:
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=15.78kN;
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》,按下式计算
l0=h+2a
k1----计算长度附加系数,取值为1.155;
u----计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u=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=0.1m;
上式的计算结果:
立杆计算长度L0=h+2a=1.5+0.1×2=1.7m;
L0/i=1700/15.8=108;
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=0.53;
钢管立杆的最大应力计算值;σ=15780/(0.53×489)=60.887N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值σ=60.887N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算
l0=k1k2(h+2a)
k1--计算长度附加系数按照表1取值1.167;
k2--计算长度附加系数,h+2a=2.46按照表2取值1.020;
上式的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.167×1.020×(1.5+0.1×2)=2.024m;
Lo/i=2024/15.8=128;
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=0.396;
钢管立杆的最大应力计算值;σ=15780/(0.396×489)=81.490N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值σ=81.49N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求。
所以根据以上计算,钢管的立杆间距采用1000mm并能满足要求。
(十一)附图
排架支撑立面图
楼梯支模示意
机制九夹板
梁模支撑示意
柱支模示意图
@700
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