体育场室外工程双排钢管外架施工方案

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体育场室外工程双排钢管外架施工方案

密目安全网挂于外立杆内侧,作业层下设水平小眼兜网,满铺脚手板并设平网封闭,每隔三层设一道水平兜网。

10.7、护栏、挡脚板

规格必须与钢管外径一致。在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件中心点的相互距离不应大于150mm;开口应朝上或朝内;脚手架各杆件相交伸出的端头均应大于100mm,以防杆件滑脱。

外脚手架钢管刷黄色油漆DK65 100箱型桥施工组织设计,剪刀撑及脚手架底部、中间(挑架分界线)、顶层相应水平面四周交圈设置黄黑相间的标志杆。

承重脚手架负荷量每平方米不宜超过305kg。本工程不允许在脚手架上附装机械设备、摇臂把杆、悬挑平台、拉缆风绳及搭(挂)卸料槽(斗)等。

12.1、安全通道及水平安全挡板设置

1、结构施工自二层起,凡人员进出的通道口,均应搭设安全防护棚。。

2、挡板设于楼体正面,楼体左侧及楼体右侧等三个面,有外来车辆及外来人行通道,为保证安全措施,必须设置这个面的水平安全挡板。

4、防护棚长度应满足坠落半径的要求,宽度满足每侧伸出通道边不小于1米。其中,可能坠落半径R与可能坠落高度H的关系是:H=2~15m时,R=3m;H=15~30m时,R=4m;H>30m时,R=5m。

双层钢脚手架安全防护棚,立杆间距为1.6×2.0m。水平杆步距1.8m。高度6m,宽度最宽处为12m,防护棚顶铺设两层竹跳板,两层中间间隔高度为600mm。

三、上部钢丝绳斜拉卸载的监测控制措施,在钢丝绳斜拉的紧固末端,用3个千斤头固定钢丝绳时,预留一曲线段(约50MM),当钢丝绳受力时,产生下倾变形,此预留曲线将产生一变形,利用此原理,可以直观的在下撑上拉的卸载中,严密观察卸载是否达到要求,是否有外架荷载往下进行传递。

搭设顺序:做好搭设的准备工作→按房屋的平面形状放线→铺设垫板→按立杆间距排放底座→放置纵向扫地杆→逐根树立立杆,随即与纵向扫地杆扣牢→安装横向扫地杆,并与立杆或纵向扫地杆扣牢→安装第一步大横杆(与各立杆扣牢)→安装第一步小横杆→安装第二步大横杆→安装第二步小横杆→加设临时抛撑(上端与第二步大横杆扣牢,在装设两道联墙杆后可拆除)→第三、四步大横杆和小横杆→设置联墙杆→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手板→绑护身栏杆和挡脚板→立杆安全网。

拆除的原则:先搭的后拆,后搭的先拆。先从钢管脚手架顶端拆起。

拆除的顺序为:安全网→护身栏→档脚板→脚手板→小横杆→大横杆→立杆→连墙杆→纵向支撑。

脚手架拆除安全技术要点

(1)外脚手架的拆除应按自上而下的顺序进行。拆除钢管应码好、捆好、扣件用尼龙袋装好,安全网叠好并逐一由塔吊吊落地面堆放,做到工完场清。

(2)拆除时,在外墙需修补的地方,应暂时停下来,配合管理人员、泥水工做好墙体的修补及墙面粉尘的清理工作;配合幕墙施工人员清理及修补幕墙存在的缺陷。

(3)做好成品保护工作,施工过程必须确保墙面砖、玻璃幕墙不被损坏及污染。

(4)拆除后的一切材料按指定地点堆放整齐。

(5)外脚手架拆除时,应派专人守护下面,禁止无关人员进入拆除危险区,确保安全。

(6)在拆除前,应先与施工外墙的人员商定交叉作业范围,错开工作面,确保施工安全。

双排脚手架搭设高度为约8m,立杆采用单立杆;

搭设尺寸为:横距Lb为1.05m,纵距La为1.2m,大小横杆的步距为1.8m;

内排架距离墙长度为0.20m;

大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为2根;

脚手架沿墙纵向长度为220.00m;

采用的钢管类型为Φ48×2.8;

横杆与立杆连接方式为双扣件;取扣件抗滑承载力系数为1.00;

连墙件采用两步三跨,竖向间距3.6m,水平间距3.6m,采用扣件连接;

连墙件连接方式为双扣件;

施工均布活荷载标准值:3.000kN/m2;脚手架用途:结构脚手架;

本工程地处焦作市,基本风压0.3kN/m2;

风荷载高度变化系数μz,计算连墙件强度时取0.92,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数μs为0.237;

每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1161;

脚手板自重标准值(kN/m2):0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140;

安全设施与安全网(kN/m2):0.005;

脚手板类别:竹夹板;栏杆挡板类别:竹夹板挡板;

每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.031;

脚手板铺设总层数:4;

地基土类型:素填土;地基承载力标准值(kPa):120.00;

立杆基础底面面积(m2):0.20;地基承载力调整系数:1.00。

大横杆的自重标准值:P1=0.031kN/m;

脚手板的自重标准值:P2=0.35×1.05/(2+1)=0.122kN/m;

活荷载标准值:Q=3×1.05/(2+1)=1.05kN/m;

静荷载的设计值:q1=1.2×0.031+1.2×0.122=0.184kN/m;

活荷载的设计值:q2=1.4×1.05=1.47kN/m;

图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)

跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。

跨中最大弯距计算公式如下:

M1max=0.08q1l2+0.10q2l2

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.184×1.22+0.10×1.47×1.22=0.233kN·m;

支座最大弯距计算公式如下:

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:

σ=Max(0.233×106,0.274×106)/4250=64.471N/mm2;

大横杆的最大弯曲应力为σ=64.471N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。

νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI

其中:静荷载标准值:q1=P1+P2=0.031+0.122=0.154kN/m;

活荷载标准值:q2=Q=1.05kN/m;

最大挠度计算值为:ν=0.677×0.154×12004/(100×2.06×105×101900)+0.990×1.05×12004/(100×2.06×105×101900)=1.13mm;

大横杆的最大挠度1.13mm小于大横杆的最大容许挠度1200/150mm与10mm,满足要求!

大横杆的自重标准值:p1=0.031×1.2=0.037kN;

脚手板的自重标准值:P2=0.35×1.05×1.2/(2+1)=0.147kN;

活荷载标准值:Q=3×1.05×1.2/(2+1)=1.260kN;

集中荷载的设计值:P=1.2×(0.037+0.147)+1.4×1.26=1.985kN;

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和;

均布荷载最大弯矩计算公式如下:

Mqmax=ql2/8

Mqmax=1.2×0.031×1.052/8=0.005kN·m;

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=1.985×1.05/3=0.695kN·m;

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.7kN·m;

最大应力计算值σ=M/W=0.7×106/4250=164.712N/mm2;

小横杆的最大弯曲应力σ=164.712N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!

最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和;

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

νqmax=5ql4/384EI

νqmax=5×0.031×10504/(384×2.06×105×101900)=0.024mm;

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.037+0.147+1.26=1.444kN;

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:

最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.024+2.827=2.851mm;

小横杆的最大挠度为2.851mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求!

四、扣件抗滑力的计算:

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1.00,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN。

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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):

大横杆的自重标准值:P1=0.031×1.2×2/2=0.037kN;

小横杆的自重标准值:P2=0.031×1.05/2=0.016kN;

脚手板的自重标准值:P3=0.35×1.05×1.2/2=0.22kN;

活荷载标准值:Q=3×1.05×1.2/2=1.89kN;

荷载的设计值:R=1.2×(0.037+0.016+0.22)+1.4×1.89=2.975kN;

R<16.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载计算:

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容:

(1)每米立杆承受的结构自重标准值,为0.1161kN/m

NG1=[0.1161+(1.20×2/2)×0.031/1.80]×45.00=6.161kN;

(2)脚手板的自重标准值;采用竹夹板,标准值为0.35kN/m2

NG2=0.35×4×1.2×(1.05+0.2)/2=1.05kN;

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用竹夹板挡板,标准值为0.14kN/m

NG3=0.14×4×1.2/2=0.336kN;

(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005kN/m2

NG4=0.005×1.2×45=0.27kN;

经计算得到,静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.817kN;

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到,活荷载标准值

NQ=3×1.05×1.2×2/2=3.78kN;

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×7.817+0.85×1.4×3.78=13.878kN;

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×7.817+1.4×3.78=14.672kN;

六、立杆的稳定性计算:

风荷载标准值按照以下公式计算

Wk=0.7μz·μs·ω0

经计算得到,风荷载标准值为:

Wk=0.7×0.3×0.74×0.237=0.037kN/m2;

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.037×1.2×1.82/10=0.017kN·m;

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/(φA)+MW/W≤[f]

立杆的轴心压力设计值:N=13.878kN;

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/(φA)≤[f]

立杆的轴心压力设计值:N=N'=14.672kN;

计算立杆的截面回转半径:i=1.6cm;

计算长度,由公式l0=kuh确定:l0=3.118m;

长细比:L0/i=195;

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到:φ=0.189

立杆净截面面积:A=3.98cm2;

立杆净截面模量(抵抗矩):W=4.25cm3;

钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;

σ=13878/(0.189×398)+17040.117/4250=188.503N/mm2;

立杆稳定性计算σ=188.503N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

σ=14671.8/(0.189×398)=195.047N/mm2;

立杆稳定性计算σ=195.047N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

七、最大搭设高度的计算:

构配件自重标准值产生的轴向力NG2K(kN)计算公式为:

NG2K=NG2+NG3+NG4=1.656kN;

活荷载标准值:NQ=3.78kN;

每米立杆承受的结构自重标准值:Gk=0.116kN/m;

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩:Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.017/(1.4×0.85)=0.014kN·m;

[H]=Hs/(1+0.001Hs)

[H]=61.969/(1+0.001×61.969)=58.353m;

[H]=58.353和50比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值[H]=50m。

脚手架单立杆搭设高度为8m,小于[H],满足要求!

八、连墙件的稳定性计算:

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz=0.92,μs=0.237,ω0=0.3,

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.237×0.3=0.046kN/m2;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=12.96m2;

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:

Nlw=1.4×Wk×Aw=0.831kN;

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=5.831kN;

连墙件承载力设计值按下式计算:

由长细比l/i=200/16的结果查表得到φ=0.968,l为内排架距离墙的长度;

A=3.98cm2;[f]=205N/mm2;

Nl=5.831

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=5.831小于双扣件的抗滑力16kN,满足要求!

九、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

fg=fgk×kc=120kPa;

其中,地基承载力标准值:fgk=120kPa;

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=69.39kPa;

其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:N=13.878kN;

基础底面面积:A=0.2m2。

p=69.39kPa≤fg=120kPa。地基承载力满足要求!

十、脚手架配件数量匡算:

扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量,以适应构架时变化需要,

因此按匡算方式来计算;根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算:

N1=1.1·(H/2h+1)·n

N2=2.2·(H/h+1)·n·2·(1+Hs/H)+(c/la+1)·(m+2)·K·2.2

N4=0.3·L/li

水中筑捣围堰施工方案小横杆数(根)N1=1.1×(45.00/1.80×1/2+1)×368=5465;

直角扣件数(个)N2=2.2×(45.00/1.80+1)×368×2×(1+0.00/45.00)+(220.00/1.20+1)×(2+2)×4×2.2=48588;

对接扣件数(个)N3=51414.00/6.00=8569;

旋转扣件数(个)N4=0.3×51414.00/6.00=2571;

根据以上公式计算得长杆总长51414m;小横杆5465根;直角扣件48588个;对接扣件8569个;旋转扣件2571个;脚手板507.276m2。

编制单位:中铁十五局二公司

DB33/T 2187.3-2019标准下载编制时间:2012年12月5日

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