人行梯笼专项施工方案.doc

桥梁施工人员上下行走用拆装箱式梯笼结构验算书计算者：王中升符合者:韩彦振项目负责人:沈万军单位：阜城县通达农业科技有限公司第一节 编制依据 建筑施工手册第四版 中国建筑工业出版社； 钢结构设计规范(GB50017-2003) 中国建筑工业出版社； 建筑结构荷载规范(GB50009-2001)中国建筑工业出版社；建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）中国建筑工业出版社;建筑施工安全检查标准JGJ5999 中国建筑工业出版社；建筑施工计算手册江正荣著 中国建筑工业出版社;建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002）第二节 人行梯笼方案选择 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、笼体的结构设计，力求做到结构要安全可靠,造价经济合理。 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,升降搭拆方便，便于检查验收； 5、综合以上几点，人行梯笼,还必须符合建筑施工安全检查标准要求，要符合市文明标化工地的有关标准。 6、结合以上人行梯笼设计原则，同时结合本工程的实际情况,综合考虑了以往的施工经验,决定采用以下1种人行梯笼方案： 选用规格为（360017002500）箱式深基坑施工行人安全B型梯笼.第三节 安装方案1、施工前的准备工作:1.1 梯笼安装前应对安装人员进行安全技术的培训。对质量及安全防护要求详细交底.1.2 安装班组人员要有明确的分工，确定指挥人员，设置安全警戒区，挂设安全标志,并派监护人员排除作业障碍.1。3 根据设计建筑基坑深度核对安装高度。1.4 安装作业前检查的内容包括：1.4.1箱式笼体的成套性和完好性；1.4.2提升机构是否完整良好;1.4.3基础位置和做法是否符合要求；1。4.4附墙架连接埋件的位置是否正确和埋设牢靠；1.4.5必备的各种安全装置是否具备和性能是否可靠。2、梯笼安装：2.1基础2。1.1在施工现场选择合理的安装位置，对梯笼的安装基础进行处理，开挖基础并夯实找平。2。1.2在经夯实的基础的基础上铺设一层50厚木方，铺设面积为41002500.2.1.3基础四周不得有积水现象，必要时在基础四周开挖排水沟。2.2、安装程序2.2.1安装人行出口标准节。2. 2.1.1将出口标准节吊装在木方垫层上（出口向外)，校准好水平，保证出口标准节安装好后的垂直度在千分之一之内。2。2。1.2安装第一道水平拉结杆，采用M12160化学锚栓固定在地下连续墙上。2。2。1.3以脚手管或角钢等金属材料，夯入地内2500mm深,并用导线与架体紧密连接。2.2。2、安装标准节2.2。2。1对标准节固定螺孔进行清理，确保螺孔与螺栓直径相配。2.2。2。2采用10t以上吊机进行吊装，吊装时注意标准节内踏步走向要与出口节踏步走向一致，标准节吊装就位后安装螺栓并使螺栓呈现放松状态，以利校正与安装，校正后紧固所有螺栓。依次循环，直至完成。2。2.2.3标准节超过三节是需增加一道水平拉结杆，采用M12160化学锚栓固定在地下连续墙上。2.2。3、 安装入口节2。2。3。1入口节吊装时注意安全门开启方向。2。2.3.2入口节吊装就位后安装螺栓并使螺栓呈现放松状态，以利校正与安装，校正后紧固所有螺栓。2。2.3。3安装水平拉结杆，采用M12*160化学锚栓固定在地下连续墙上。2。2。4、 安装入口通道2.2。4。1入口通道与入口节门槛尽量保持水平。2。2。4.2入口通道采用50厚木方铺设，上面每500mm加设一道防滑条。2.2。4。2入口通道安装完成后两边采用48mm钢管搭设1.2m高防护栏杆。梯笼使用过程中需随挖土深度进行加节，加节过程同安装程序。第四节、安全与维护5.1 梯笼内需安装24v安全电源照明行灯.5.2定期对梯笼连接螺栓进行维护，如发现松动及时进行紧固。5。3定期对梯笼对垂直度进行测量,如发现倾斜及时进行校正.第五节 梯笼拆除安全技术措施 1、拆除前,全面检查拟拆梯笼，根据检查结果，拟订出作业计划，报请批准，进行技术交底后才准工作。作业计划一般包括:拆除的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。 2、拆除时应划分作业区,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. 3、拆除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。4、拆架程序应遵守由上而下，用吊机逐节吊除.2、附着杆件采用8#槽钢，连墙件采用200x200x10钢板，表面采用防腐处理，焊缝处除渣后刷无机富锌漆防腐.3、后置锚栓为M12*160化学螺栓，拉力应满足11.00Kn。4、基础底板砼浇捣完成且达到设计强度后，对梯笼进行移位.安装位置应选在永久洞口处,待基坑主体完成后在进行拆除。5、附着杆件安装位置及高度与现场结构相抵触时，应根据现场实际情况进行相应的调整。第六节 箱式梯笼计算书箱式梯笼在工程上主要用于深基坑上下行人,各箱式笼体一般由厂家直接加工成型，施工现场必须严格按照厂商说明书安装.本计算书按照建筑施工计算手册（江正荣主编）、建筑施工安全检查标准(JGJ59-99）编制。一、荷载计算1。梯笼自重力梯笼自重力4.8kN/m;梯笼的总自重Nq=4。815=72 kN；附墙架以上部分自重：Nq1=4.8(155)= 48kN；Nq2=4.8(1510)= 24kN；2.风荷载为 q = 0。719 kN/m；风荷载标准值应按照以下公式计算: Wk=W0zsz = 0。451。420。480.70 = 0。215 kN/m2；其中 W0 基本风压(kN/m2）,按照建筑结构荷载规范（GBJ9）的规定；采用:W0 = 0。45 kN2； z 风压高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GBJ9）的规定；采用：z = 1.42 ； s 风荷载体型系数：s = 0。48 ； z 高度Z处的风振系数，z = 0。70 ；风荷载的水平作用力： q = WkB=0.2153.35= 0。719 kN/m；其中 Wk 风荷载水平压力，Wk= 0.215 kN/m2； B 风荷载作用宽度，架截面的对角线长度,B= 3.35 m；经计算得到风荷载的水平作用力 q = 0。719 kN/m；二、梯笼计算 梯笼简图1、基本假定：为简化梯笼的计算，作如下一些基本假定：（1）梯笼的节点近似地看作铰接；（2）吊装时，与起吊重物同一侧的缆风绳都看作不受力；（3）梯笼空间结构分解为平面结构进行计算.2、风荷载作用下梯笼的约束力计算附墙架对梯笼产生的水平力起到稳定梯笼的作用，在风荷载作用下，梯笼的计算简图如下： 弯矩图（附墙件） 剪力图（附墙件）各附着由下到上的内力分别为：R(1)=1。029 kN ， M（1)=0。643kN。m；各附着由下到上的内力分别为：R(2)=7.329 kN , M(2)=9kN.m;Rmax=7。329kN；3、梯笼轴力计算各附墙架与型钢梯笼连接点截面的轴向力计算：经过计算得到由下到上各附墙架与梯笼接点处截面的轴向力分别为:第1道H1= 5 m；N1 = G + Nq1 +S =11 + 48 +11。22 =70。22 kN；第2道H2= 10 m；N2 = G + Nq2 +S =11 + 24 +11.22 =46.22 kN；4。截面验算（1)梯笼截面的力学特性:梯笼的截面尺寸为1.73.6m；主肢型钢采用4L100X10;一个主肢的截面力学参数为:zo=28.4 cm，Ixo = Iyo = 179。51 cm4，Ao=19。26 cm2 ，i1 = 284。68 cm;缀条型钢采用L100X10； 格构式型钢梯笼截面示意图梯笼的y-y轴截面总惯性矩:梯笼的x-x轴截面总惯性矩：梯笼的y1-y1轴和x1-x1轴截面总惯性矩：经过计算得到：Ix= 4（179。51+ 19。26（360/2- 28.4）2）= 1771294.462 cm4；Iy= 4(179。51+ 19。26（170/2 28.4）2)= 247520。302 cm4；Iy=Ix=1/2(1771294。462+247520。302)= 1009407。382cm4；计算中取梯笼的惯性矩为其中的最小值247520。302 cm4。2.梯笼的长细比计算：梯笼的长细比计算公式：其中 H 梯笼的总高度，取15m； I 梯笼的截面最小惯性矩，取247520.302cm4； A0 一个主肢的截面面积，取19.26cm4.经过计算得到=26.463。换算长细比计算公式：其中 A 梯笼横截面的毛截面面积，取419.26 cm2； A1梯笼横截面所截垂直于xx轴或yy轴的毛截面面积,取219。26cm2；经过计算得到 0= 28。查表得=0.943 。3. 梯笼的整体稳定性计算:梯笼在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式:其中 N - 轴心压力的计算值(kN）； A 梯笼横截面的毛截面面积，取77.04 cm2； - 轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数，取 =0.943； mx - 等效弯矩系数， 取1.0； M 计算范围段最大偏心弯矩值（kN。m)； W1 - 弯矩作用平面内，较大受压纤维的毛截面抵抗矩， W1 = I/（a/2） = 247520。302/（170/2） = 2912.004 cm3； NEX -欧拉临界力,NEX =2EA/(1.12） ；NEX= 22.06 10577.04102/（1。126.4632） = 20333052。848 N；经过计算得到由上到下各附墙件与梯笼接点处截面的强度分别为第1道H1=5 m, N1= 70。22 kN ，M1=0.643 kN。m；=70。22103/(0.94377.04102）(1。00。643106)/2912.004103 （10.94370.22103/20333052.848） = 10N/mm2;第1道附墙件处截面计算强度=10N/mm2允许强度215N/mm2,满足要求!第2道H2=10 m， N2= 46.22 kN ，M2=9 kN。m;=46。22103/(0。94377。04102)（1。09106)/2912。004103 （10。94346。22103/20333052.848） = 9N/mm2；第2道附墙件处截面计算强度=9N/mm2允许强度215N/mm2，满足要求！三、附着计算(一)、附墙架内力计算梯笼四附着杆件的计算属于一次超静定问题，在外力N作用下求附着杆的内力，N取第二部分计算所得的Rmax，N= 7.329 kN 。 采用结构力学计算个杆件内力:计算简图：方法的基本方程：计算过程如下：其中: 1p为静定结构的位移; Ti0为X=1时各杆件的轴向力； Ti为在外力N作用下时各杆件的轴向力; li为为各杆件的长度。考虑到各杆件的材料截面相同，在计算中将弹性模量与截面面积的积EA约去,可以得到：各杆件的轴向力为：以上的计算过程将从0-360度循环，解得每杆件的最大轴压力,最大轴拉力: 杆1的最大轴向拉力为： 1。50 kN; 杆2的最大轴向拉力为： 11.62 kN； 杆3的最大轴向拉力为： 11.62 kN； 杆4的最大轴向拉力为: 1。50 kN； 杆1的最大轴向压力为： 1。50 kN； 杆2的最大轴向压力为： 11。62 kN； 杆3的最大轴向压力为： 11。62 kN； 杆4的最大轴向压力为: 1。50 kN； （二）、附墙架强度验算1 杆件轴心受拉强度验算 验算公式: = N / An f 其中 - 为杆件的受拉应力； N - 为杆件的最大轴向拉力,取 N =11.62 kN； An 为杆件的截面面积， 本工程选取的是 8号槽钢； 查表可知 An =1024。00 mm2. 经计算，杆件的最大受拉应力 =11.62103/1024。00 =11.35N/mm2； 最大拉应力=11。35 N/mm2不大于拉杆的允许拉应力 215N/mm2, 满足要求。2 杆件轴心受压强度验算 验算公式： = N / An f 其中 - 为杆件的受压应力； N - 为杆件的轴向压力， 杆1： 取N =1.50kN； 杆2: 取N =11。62kN； An - 为杆件的截面面积, 本工程选取的是 8号槽钢； 查表可知 An =1024.00 mm2。 - 杆件长细比,，由l/i的值确定； 杆1：取= 5124。451 / 31.500 = 163； 杆2：取= 1392。839 / 31.500 = 44； 为杆件的受压稳定系数， 是根据 查表计算得： 杆1: 取=0.265 ， 杆2: 取=0。872； 杆1：1 = 1.497 103 / （0。265 1024。000） = 5.516 N/mm2； 杆2:2 = 11.620 103 / (0。872 1024。000) = 13.014 N/mm2； 经计算，杆件的最大受压应力 =13.014 N/mm2； 最大压应力 13.014N/mm2 小于允许应力 215N/mm2， 满足要求.四、梯笼基础验算地基土类型： 夯实素土；地基承载力标准值(kpa)：80。00；梯笼基础底面面积(m2）:6.12；地基承载力调整系数:1.00。梯笼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 = fgkkc = 80 kpa; 其中，地基承载力标准值：fgk= 80 kpa ； 梯笼地基承载力调整系数：kc = 1 ； 梯笼基础底面的平均压力：p = N/A =15。395 kpa ;其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = G + Nq +S =11 + 72 +11.22 =94。22 kN；基础底面面积 ：A =6.12 m2 。p=15。395 fg=80 kpa 。地基承载力满足要求!9