资源描述
久大集团100万吨真空制盐工程
一、编制依据
本工程施工作业指导书编制依据:
1、四川自贡市轻化工设计院设计的施工图。
2、(建筑施工手册)。
3、(建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范)JCJ130—2001。
二、工程概况
100万吨真空制盐工程为全现浇钢筋砼框架结构,层高五层、高度22.5米、建筑面积5200㎡。
三、作业准备
1、施工机械准备
本工程需高空作业,现场准备一台QTZ5012塔吊。
施工机具一览表
序号
机具名称
单位
数量
序号
机具名称
单位
数量
1
QTZ5012塔吊
台
1
2
扣件清洗机械
台
1
2、作业人员准备
现场除机械操作人员外,指派专业施工管理人员两名及专业架工6名。
施工劳动力一览表
序号
工种
人数
序号
工种
人数
1
技术员
2
2
塔吊工
2
3
架子工
6
4
普工
6
3、材料准备
现场及时准备钢管、扣件、木板、竹板等架设材料。
施工材料一览表
序号
材料名称
单
位
数量
序号
材料名称
单位
数量
1
脚手架钢管
T
100
2
钢管扣件
只
12000
3
木板
M3
40
4
竹板
㎡
1500
5
黄黑油漆
桶
80
四、脚手架施工措施
(一)、脚手架材料的选择
脚手架材料采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T13793)中规定的3号普通钢管,其质量符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T007)中Q235—A级钢的规定,每根钢管的最大质量大于等于25kg,钢管规格为Φ48×3.5mm.
脚手架扣件采用可锻铸铁制作的扣件,其材质符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15183)德规定。
脚手板采用木质脚手板,每块质量30kg,其材质符合现行国家标准《木结构设计规范》(GBJ5)中II级材质的规定。脚手板厚度大于等于50mm,两端各设直径为4mm的镀锌铁丝箍四道。
(二)、脚手架的设计和计算
1、脚手架的构造尺寸
搭设高度22.5m,立杆横距1.2m,立杆纵距1.5m,内立杆距外墙面0.5m,脚手架步距h=1.8m.连墙杆抱柱设置。
2、脚手架的受力性能
扣件或钢管脚手架的垂直荷载(自重和施工荷载)由枞向、横向横杆和立杆组成的构架承受,并通过立杆传给基础。剪刀撑、斜撑和连墙杆用以确保脚手架的整体刚度和稳定性,加强其抵抗垂直和水平作用的能力。扣件是构成架子的连接件和传力件,扣件式钢管脚手架的受力性能取决于:
(1)、脚手架钢管的承载能力;
(2)、扣件与脚手架钢管的构成的联接点的受力性能;
(3)、脚手架的构造尺寸;
(4)、基础和撑、柱、挂、挑措施情况。
直径48mm,壁厚3.5mm的普通脚手架钢管,每米重3.84kg,截面积(A1)=4.89c㎡.截面惯性距(I1)=12.19cm4,截面抵抗矩(W1)=5.08cm3,回转半径(r)=1.58cm,抗拉、抗压和抗弯容许应力[σ]=16.67KN/cm2,抗剪容许应力[τ]=9.81KN/cm2.
立杆将脚手架的荷载传至地面,它是承受轴向压力的,具有多层侧向约束(纵向、横向横杆和连墙杆)的连续杆,除立杆自重为轴心荷载外,其他杆件自重和施工荷载均通过联接扣件传给立杆,荷载作用点与立杆之间具有约53mm的偏心。脚手钢管按轴心受压强度条件计算的承载力为PN≤81.25KN;当纵向横杆间距为1.00-2.00m,压杆长度系数μ为0.7-1.0(即杆端约束介于“一端固定,一端铰支”和“两端铰支”之间时,按轴心受压稳定条件计算的承载力为(0.91-0.42)PN;而在偏心轴向荷载(包括施工荷载偏向一侧的情况)作用下则只有(0.91-0.41)PN,即11.4-15.48KN。且一旦达到其受压临界荷载时,其破坏将随时发生。立杆丧失稳定是扣件式钢管脚手架最危险的破坏状态。
纵向、横向横杆承托脚手板并将荷载传给立杆,其受力情况分别相当于(或接近)于三跨连续梁和简支梁,(纵向横杆的中间支座可承受负弯距,跨中弯距小于简支梁),脚手钢管可以承受的最大弯距≤0.85KN.m,能够承受的最大剪力≤23.98KN。当荷载超出钢管的抗弯能力时,会出现明显的弯曲变形,易被发现并可及时用换杆和加杆的办法解决,因此,横杆变形一般不会导致整体脚手架的破坏(倾倒或坍塌)。但横杆对立杆的约束作用非常重要。
斜撑和剪刀撑得作用在于确保脚手架结构的几何不变性,防止杆件间的位移变形(这种变形会严重影响脚手架的承载能力),并加强脚手架抵抗水平荷载作用的能力,在水平力的作用下,剪刀撑得两根交叉斜杆一为受压,一为受拉,其应力一般不超过0.98KNcm2,钢管完全可以承受(但应注意扣节点的数量,两个扣节点的距离应限制在4m以内)。
联墙杆的作用不仅可以防止脚手架的内倒外倾,而且还可以加强立杆的纵向刚度。在正常情况下,联墙杆不受力的作用;一旦脚手架发生沉陷或倾覆时,联墙杆中就会产生看倾覆力距,并起到分散荷载的作用。因此,必须按规定要求设置。
扣件即是脚手架的联接件,也是传力件。只有在拧紧紧固螺栓(紧固扭矩不小于40N.m)的情况下,才能在扣件与钢管间产生足够的摩擦力(约2942—4903N),以传递来自横杆的荷载,并确保联结节点不变形。直角扣件是脚手架的主要联结件,可以承受一定的压力和扭转作用,当它受到由纵向横杆传来的垂直荷载作用时,将会产生相对于立杆的直线位移和角位移,前者表现为扣件沿立杆向下滑动,后者表现为扣件相对与立杆转动。只要扣件的拧紧程度较好,且脚手架荷载不大时,则滑动和转动都是微量的,不会引起脚手架机构的明显改变。而扣件发生角位移时,会形成扣件与立杆之间的斜交顶紧状态,转角越大,则顶的越紧(作用在立杆上的水平力也越大)。当荷载增大而转角不能继续增大时,将引起立杆的侧向弯曲变形,不利于立杆的受压稳定。因此,单由直角扣件联结而成的格网式脚手架,其几何形状将是可改变的,必须加设必要的剪刀撑或斜拉杆,以确保脚手架的几何不可变形。
当脚手架不具有稳定不变的结构和缺少必要的联墙杆时,脚手架将会产生倾斜变形甚至倾倒;当受弯构件超载时,见会产生过大的弯曲变形并引起立杆的侧向变形;当受压杆丧失稳定时,将会导致脚手架整体倒塌。而脚手架的基底不牢时,将使其难以正常地承受荷载作用,并加剧或加速上述问题的发生。因此脚手架必须按有关规定要求进行搭设。本工程脚手架高度已经超过30m,故进行设计计算,以确保使用安全。
3、荷载
(1)、作用于脚手架的荷载可分为永久荷载(恒荷载)和可变荷载(活荷载)。
(2)、永久荷载(恒荷载)可分为;
a、脚手架的结构自重,包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重。
b、构、配件自重,包括脚手板、栏杆、档脚板、安全网、防尘网等防护设施的自重。
(3)、可变荷载(活荷载)可分为:
a、施工荷载,包括作业层上的人员、器具和材料的自重。
b、风荷载。
(4)、荷载标准值
a 每1米立杆承受的结构自重标准值gk=0.1248KN/m
b、脚手板自重标准值=0.358KN/㎡
c、栏杆与档脚板自重标准值=0.14KN/㎡
d、脚手架上吊挂的安全设施的荷载=0.01KN/㎡
4、荷载效应组合
(1)、纵向、横向水平杆的强度与变形的荷载效应组合:
永久荷载+施工均布荷载
=0.1248+0.35+0.14+0.01+2=2.63 KN/㎡
(2)、脚手架立杆稳定的荷载效应组合:
永久荷载+施工均布荷载=0.1248+2=2.124 KN/㎡
5、脚手架的设计计算
(1)、纵向、横向水平杆计算
a、纵向、横向水平杆弯矩设计值
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