钢管落地式卸料平台施工方案.doc

一 编制依据 建筑施工落地扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2023 建筑施工高处作业安全技术规范建筑地基基础设计规范(GB 50007-2023)建筑结构荷载规范(GB 50009-2023)钢结构设计规范(GB 50017-2023) 建筑施工计算手册二 工程概况本工程位于青岛市崂山区辽阳东路，单栋单体建筑，总建筑面积8203.64m2，地下建筑面积2369.79m2，地上建筑面积5833.85m2。建筑物高度为23.4m，建筑重要功能为办公，地上5层，局部3层，地下1层。其中南侧为三层派出所，北侧为五层刑警大队，整体呈L形布置。卸料平台平面搭设尺寸为2.7m3m长，分别在6轴/D轴线、5轴G轴，可知最高搭设为7.2m，另加1.2m高防护栏杆使用时逐层往上搭设，支架四边角采用双立杆，其余采用单立杆，本方案计算时采用双立杆进行计算。最大堆放荷载为1.5t，受料面积为4平方米，每吊不可以超过0.8t。三 卸料平台的施工方法1. 立杆、大、小横杆均采用483.5钢管，平台采用40厚脚手板（松木）封闭严密，与平台固定并绑扎牢固。其他水平栏杆也采用钢管。主立杆采用双钢管立杆。卸料平台与脚手架同步搭设。每两步三跨设立连墙件。2. 基础解决：地基在设立位置为地下室250mm厚顶板上，搭设的立柱下设40厚脚手板。3. 平台立杆纵横方向间距分别为：纵向间距900mm，横向间距1000mm。并且通过连墙件逐层与建筑物拉结，间距为立杆间距。4. 平台的布置应根据各单项工程的实际情况及楼层标高而定，以方便现场操作为宜。平台层高为3.94.5m。5. 平台下架子立杆外两侧面每层设立剪刀撑，用以增大立杆的横向刚度，保证立杆稳定性。转角开始整个立面长度和高度连续设立竖向剪刀撑。以对标（45度）宜，撑头要顶在有实力的地方，不得滑动，并且要贴服有力。剪刀撑的接头采用旋转扣件搭（对）接件连接，固定在与之相交的横向水平的伸出端或立柱上。6. 卸料平台的水平钢管按大横杆间距为0.9m，小横杆间距为1.2m布置，然后再铺双层松木板，木板与架体连接应牢固、搭设严密，平台板向楼层倾斜一定坡度。7. 每一卸料平台两侧面设立两道栏杆，距操作层约1.2m、0.6m。8. 卸料平台按0.9m纵距，1m横距按实际需要操作的面积大小进行搭设，平台立杆应严格保证对中垂直，搭设过程中要吊线校正，使其具有良好的受力性能。9. 在卸料平台不影响操作的显眼处，应按方案规定标明每平方米最大载荷量，中转材料应及时运走，不得长时间堆放，防止发生意外。10. 若平台边与建筑物周边产生大于一个脚位的空隙处应积极采用措施，钉好防护木板或采用其他措施，防止踩空。11. 卸料平台必须单独设立，不得与脚手架共用立管或架设其上。四 质量和安全措施1. 地基必须符合规定，并且要有排水设施。2. 杆件的安装、连墙体、支撑应符合本安装规定及有关规定。3. 扣件的连接和绑扎必须紧密，不得有松动现象。4. 立杆的垂直偏差不能大于10cm。5. 纵向水平杆的水平偏差不能大于2cm。6. 横向水平杆的水平偏差不能大于1 cm，且不能偏差外立管10 cm。7. 上下相邻杆纵向水平杆接头位要互相错开，设在不同的立杆纵距内，相邻接头的水平距离应大于50 cm。柱头距立杆应小于纵距的1/3。8. 节点处相交杆件的轴线距节点中心的距离小于15 cm。9. 每层走道板安装后，同时在外立柱的内侧沿走道通长安装150mm高的踢脚板（可用密竹绑扎）。10. 凡靠近建筑物的通道，施工和电、临时设施等，均要搭设安全平挡板遮盖。安全平挡板可用密竹绑扎。安全平挡板搭设的数量、位置由现场定。11. 平台安装期间要设立施工安全区并作出标记，必要时要派专人进行监护。12. 安装的材料传送要采用人力传递，不能用提高运载。13. 卸料平台搭设根据施工计划分阶段进行搭设，但每阶段搭设后必须按规定进行连接，连墙体以上的最大搭设高度不大于6米。14. 卸料平台应挂设限载标志牌、安全警告标志牌。五 卸料平台的拆除1. 拆除前先要将走道上的杂务清理干净后进行。2. 在施工期间要设立危险作业区，并作出标记，同时还必须派专业人进行监护。3. 拆除架子的操作人员，必须戴安全帽，系好安全带，穿软底胶鞋。4. 拆除要遵循先加固，由上而下，后装先拆，先装后拆的原则，逐层拆除，不准上下同时作业。5. 拆除大横杆和剪刀撑时先拆中间扣，再拆除两端扣，由中间操作人员下递杆子。6. 在拆除脚手架时的材料应通过传递的方式输到地面，严禁从高处扔下。7. 拆下来的材料要分类摆放整齐，不得随便乱放。六 文明施工规定根据施工的特殊性，结合公司职业健康安全管理手册、程序文献，规定施工时做到如下：1. 进入施工现场的人员必需戴好安全帽，高空作业系好安全带,穿好防滑鞋等，现场严禁吸烟。2. 进入施工现场的人员要爱惜场内的各种绿化设施和标示牌，不得践踏草坪、损坏花草树木、随意拆除和移动标示牌。3. 严禁酗酒人员上平台作业，施工操作时规定精力集中、严禁开玩笑和打闹。4. 卸料平台验收合格后任何人不得擅自拆改，如需做局部拆改时，须经技术部批准后由架子工操作。5. 要保证其整体性，不得与脚手架、井架、升降机一并拉结，不得截断架体。6. 施工员严禁凌空投掷杆件、物料、扣件及其他物品，材料、工具用滑轮和绳索运送，不得乱扔。7. 施工员做到活完料净脚下清，保证施工材料不浪费。七、卸料平台计算书一、参数信息:1.基本参数立杆横向间距或排距la(m):0.9，立杆步距h(m)：1.20；立杆纵向间距lb(m):1.0，平台支架计算高度H(m)：7.20；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)：200.00；钢管类型:483.5，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):5.000；施工均布荷载(kN/m2):2.000；3.地基参数混凝土板强度验算: 单根立杆传递荷载代表值(kN)：NL=NG+NQ=7.641+2.7=10.341kN；混凝土板活荷载设计值(kN/m2)：QB=1.42NL/(LaLb)(LbLa)/(0.7LaLo)+Qk=1.4210.341/(1.50.9)(0.91.5)/(0.71.51.5)+2=21.184kN/m2；混凝土板恒载设计值：(kN/m2)：GB=1.2h0/100025=6kN/m2； 由于计算单元取连续板块其中之一，故需计算本层折算荷载组合设计值：Fi=GB+QB=6+21.184=27.184kN/m2；按3等跨均布荷载作用：Mmax+=4.893kNm，Mmax-=-6.116kNm；依据工程结构设计原理板的正截面极限计算公式为：Mu=1sfyAsh0Mu=1fcb(h0-/2)+fyAs(h0-s)；Mu=fyAs(h0-s)（当2s时，采用此公式）；式中Mu -板正截面极限承载弯矩； 1 -截面最大正应力值与混凝土抗压强度fc的比值，低于C50混凝土1取1.0； s -纵向受压钢筋合力点至受压区边沿的距离默认取20mm； fc -混凝土抗压强度标准值，参照上述修正系数修改； fy -受压区钢筋抗拉强度标准值； As-受压区钢筋总面积； -混凝土受压区高度，=Asfyh0/(1fcbh0+fyAs) s -截面内力臂系数，s=1-0.5，=Asfy/(1bh0) fy -钢筋抗拉强度标准值； As-受拉钢筋总面积； h0 -计算单元截面有效高度，短跨方向取h-20mm，长跨方向取h-30mm，其中h是板厚；Mu+=0.80Mu+=0.801.001-0.5523.333210.00/(1.00100018016.70)210.000523.33180/1000000=15.536kNm；Mu-=0.80Mu-=0.801.0016.70010006.349(180-6.349/2)+210.000523.333(180-20)/1000000=29.065kNm；所以有：Mmax+Mu+，Mmax-Mu-，此混凝土板是满足承载能力规定。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 = 5.08 cm3；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 + 0.30.3 = 0.24 kN/m；(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：q12 = 50.3 = 1.5 kN/m；(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)：p1 = 40.3 = 1.2 kN/m2.强度验算:依照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2023)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派的弯矩和；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 = 1.20.24+ 1.21.5 = 2.088 kN/m；均布活载：q2 = 1.41.2 = 1.68 kN/m；最大弯距 Mmax = 0.12.0880.92 + 0.117 1.680.92 = 0.328 kNm ；最大支座力 N = 1.12.0880.9 + 1.21.680.9 = 3.882 kN；最大应力 = Mmax / W = 0.328106 / (5080) = 64.634 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 64.634 N/mm2 小于 纵向钢管的抗压设计强度 205 N/mm2，满足规定！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: = 5ql4/384EI均布恒载: q = q11 + q12 = 1.74 kN/m；均布活载： p = 1.2 kN/m； = (0.677 1.74+0.9901.2)9004/(1002.06105121900)=0.618 mm；纵向钢管的最大挠度为 0.618 mm 小于 纵向钢管的最大允许挠度 1100/150与10 mm，满足规定！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 =3.882 kN； 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kNm) 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 = 0.932 kNm ；最大变形 max = 2.156 mm ；最大支座力 Qmax = 12.68 kN ；最大应力 = 183.425 N/mm2 ；横向钢管的计算应力 183.425 N/mm2 小于 横向钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足规定！支撑钢管的最大挠度为 2.156 mm 小于 支撑钢管的最大允许挠度 900/150与10 mm，满足规定！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= 12.68 kN；R 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足规定! 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涉及静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值涉及以下内容：(1)脚手架的自重(kN)：NG1 = 0.12914.4 = 1.859 kN；(2)栏杆的自重(kN)：NG2 = 0.151.1 = 0.165 kN；(3)脚手板自重(kN)：NG3 = 0.30.91.1 = 0.297 kN；(4)堆放荷载(kN)：NG4 = 50.91.1 = 4.95 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 7.271 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 = 40.91.1 = 3.96 kN；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 = 1.27.271+ 1.43.96 = 14.269 kN；六、立杆的稳定性验算:立杆的稳定性计算公式: = N/AKH f其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 14.269 kN； - 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 cm； A - 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.89 cm2； W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3； - 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(14.4-4)=0.951； L0 - 计算长度 (m)；假如完全参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2023)，由公式(1)或(2)计算 l0 = k1h (1) l0 = h+2a (2) k1- 计算长度附加系数，取值为1.167； - 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(JGJ130-2023)表5.3.3；= 1.71； 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 = k1h = 1.1671.711 = 1.995 m；L0/i = 1995.57 / 15.8 = 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= 0.201 ；钢管立杆受压应力计算值 ； =14269.248 /( 0.201489 )= 145.176 N/mm2；钢管立杆稳定性验算 = 145.176 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足规定！公式(2)的计算结果：L0/i = 1400 / 15.8 = 88.6 ；由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.53 ；钢管立杆受压应力计算值 ； =14269.248 /( 0.53489 )= 55.057 N/mm2；钢管立杆稳定性验算 = 55.057 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足规定！假如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1.036 ；公式(3)的计算结果：L0/i = 2055.32 / 15.8 = 130 ；由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.396 ；钢管立杆受压应力计算值 ； =14269.248 /( 0.396489 )= 73.688 N/mm2；钢管立杆稳定性验算 = 73.688 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足规定！ 模板承重架应尽量运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规定 p fg 地基承载力设计值:fg = fgkkc = 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 =57.08 kPa ；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 14.27 kN；基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。p=57.08 kPa fg=120 kPa 。地基承载力满足规定！八、附图卸料平台布置图