701高大模板支撑脚手架方案

内蒙荣信化工甲醇项目合成气装置原煤贮存与准备（701）24.47m高大模板支撑脚手架专项施工方案编制:检查：安检：技术负责人:项目经理：矿东华三十七处第四项目公司2012年4月30日1目录一、编制依据二、工程概况三、施工总部署四、搭设方案五、计算书六、安全、文明施工技术措施七、附表：脚手架搭设详图架子工人员明细及证件2一、编制依据：《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)《建筑施工安全施工标准》(JGJ59—99)《冷弯薄型钢结构技术规范》（GBJ18-87）《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80—91)《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)二、工程概况：本工程位于合成气化装置界区北侧，主项结构的使用年限为50年，结构安全等级为二级。本地区的抗震设防烈度为8度，框架抗震等级为二级。剪力墙抗震等级为一级，结构为框架结构，建筑层数局部为九层，其余为八层。建筑总高度为48m。因本层梁板截面较大，所以本方案针对24.47m梁板进行编制，脚手架搭设在14.47m平台上，搭设高度为10m。三、悬挑脚手架施工部署1、总体思路因19.47m层没有楼板，因此脚手架在19.47m的基础上进行加密，直至满足承载力等施工要求，方可进行下一步工序。2、材料要求：（1）钢管钢管包括立杆、大横杆、剪刀撑等。钢管采用外径为48mm，壁厚3.0mm，3其材质应采用国家现行标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管，其质量应符合GB700-79《普通碳素结构钢技术要求》中A3钢的要求。弯曲变形，锈蚀钢管不得使用，且钢管上禁止打孔。（2）、扣件包括直角扣件、旋转扣件、对接扣件及其附件、T型螺栓、螺母、垫圈等。扣件及其附件应符合GB978-67《可锻铁分类及技术条件》的规定，机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁的制作性能，其附件的制造材料应符合GB700-79中A3钢的规定，螺纹应符合GB196-81《普通螺纹》的规定，垫圈应符合GB95-76《垫圈》的规定。扣件与钢管的贴合面必须严格整形，保证钢管扣紧时接触良好，扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的旋转面间隙小于1mm，扣件表面应进行防锈处理。脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。（3）、脚手板脚手板采用木跳板，操作台满铺，跳板厚度为50mm。（4）、安全网本工程中的水平网采用白色尼龙网，承重不低于120kg/㎡。四、搭设方案1、支撑脚手架各构件参数：（1）脚手架参数立杆为单立杆，纵距为0.4米，横距为0.4米，为双扣件连接，脚手架立杆距梁、柱、墙等建筑物为0.3米；大横杆步距为1.50米，扫地杆距底层不大于200mm；操作层满铺50mm厚木跳板，并用钢丝进行绑扎，不能出现探头板。梁底设置两根垂直立杆，板底方木立放间距≤200，梁底4间距≤100mm。梁底搭设示意图。2、满堂脚手架施工工艺（1）施工工艺纵向扫地杆→立杆→纵向水平杆→剪刀撑→铺脚手板→搭设防护栏杆→扎安全网。.立杆：立杆接头采用对接扣件连接，立杆与横杆采用直角扣件连接。接头交错布置，两个相邻立柱接头不能出现在同步同跨内，并在高度方向错开的距离不小于50㎝；各接头中心距主节点的距离不大于立杆间距的1/3即50㎝，立杆的垂直偏差要求，角柱垂直误差0.5%，其5它1%。②.水平杆：大横杆在立柱的内侧，用直角扣件与立杆扣紧；其长度大于3跨、不小于6米，同一步大横杆四周要交圈。大横杆采用对接扣件连接，其接头交错布置，不在同步、同跨内。相邻接头水平距离不小于50㎝，各接头距立杆的距离不大于立杆间距的1/3即50㎝，同排的水平偏差应控制在5cm以内。④.纵、横向扫地杆：纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座下皮20㎝处的立杆上，横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。⑤.剪刀撑：本脚手架剪刀撑随立杆、纵横向水平杆同步搭设，用通长剪刀撑沿架高连续布置。既有水平剪刀撑，又有纵向；纵向剪刀撑每4跨设置一道，水平剪刀撑每3步设置一道，斜杆与地面的夹角在45－60度之间。在其中间增加2－4个扣结点。所有固定点距主节点距离不大于15㎝。最下部的斜杆与立杆的连接点距地面的高度控制在30㎝内。剪刀撑的杆件连接采用搭接，其搭接长度≥1m，并用不少于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端的距离≥10㎝。五、脚手架计算书1.脚手架参数横向间距或排距(m):0.40；纵距(m):0.40；步距(m):1.50；立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；脚手架搭设高度(m):10.00；采用的钢管(mm):Φ48×3.0；6扣件连接方式:双扣件，扣件抗滑承载力系数:0.80；板底支撑连接方式:方木支撑；2.荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000；楼板浇筑厚度(m):2.100；倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.000；施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000；3.木方参数木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300；木方的间隔距离(mm):150.000；木方的截面宽度(mm):40.00；木方的截面高度(mm):75.00；7图2楼板支撑架荷载计算单元二、模板支撑方木的计算:方木按照简支梁计算，方木的截面力学参数为本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=4.000×7.500×7.500/6=37.50cm3；I=4.000×7.500×7.500×7.500/12=140.63cm4；方木楞计算简图1.荷载的计算：8(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q1=25.000×0.150×2.100=7.875kN/m；(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.350×0.150=0.053kN/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=(1.000+2.000)×0.400×0.150=0.180kN；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:均布荷载q=1.2×(7.875+0.053)=9.513kN/m；集中荷载p=1.4×0.180=0.252kN；最大弯距M=Pl/4+ql2/8=0.252×0.400/4+9.513×0.4002/8=0.215kN.m；最大支座力N=P/2+ql/2=0.252/2+9.513×0.400/2=2.029kN；截面应力σ=M/w=0.215×106/37.500×103=5.746N/mm2；方木的计算强度为5.746小13.0N/mm2,满足要求!3.抗剪计算：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]9其中最大剪力:Q=0.400×9.513/2+0.252/2=2.029kN；截面抗剪强度计算值T=3×2028.600/(2×40.000×75.000)=1.014N/mm2；截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2；方木的抗剪强度为1.014小于1.300，满足要求!4.挠度计算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:均布荷载q=q1+q2=7.875+0.053=7.928kN/m；集中荷载p=0.180kN；最大变形V=5×7.928×400.0004/(384×9500.000×1406250.00)+180.000×400.0003/(48×9500.000×1406250.00)=0.216mm；方木的最大挠度0.216小于400.000/250,满足要求!三、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=9.513×0.400+0.252=4.057kN；10支撑钢管计算简图支撑钢管计算弯矩图(kN.m)支撑钢管计算变形图(kN.m)支撑钢管计算剪力图(kN)最大弯矩Mmax=0.439kN.m；最大变形Vmax=0.192mm；最大支座力Qmax=11.750kN；截面应力σ=0.439×106/4490.000=97.868N/mm2；11支撑钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于400.000/150与10mm,满足要求!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。纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=11.750kN；R12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!五、模板支架荷载标准值(轴力):作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架的自重(kN)：NG1=0.129×10.000=1.291kN；钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。(2)模板的自重(kN)：NG2=0.350×0.400×0.400=0.056kN；(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：NG3=25.000×2.100×0.400×0.400=8.400kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=9.747kN；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=(1.000+2.000)×0.400×0.400=120.480kN；3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ=12.368kN；六、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=12.368kN；σ----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=1.59cm；A----立杆净截面面积(cm2)：A=4.24cm2；W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.49cm3；σ--------钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2)；[f]----钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205.000N/mm2；Lo----计算长度(m)；如果完全参照《扣件式规范》，由公式(1)或(2)计算lo=k1uh(1)lo=(h+2a)(2)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=1.700；a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.100m；公式(1)的计算结果：13立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.700×1.500=2.945m；Lo/i=2945.250/15.900=185.000；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=0.209；钢管立杆受压强度计算值；σ=12368.400/（0.209×424.000）=139.573N/mm2；立杆稳定性计算σ=139.573N/mm2小于[f]=205.000满足要求！公式(2)的计算结果：立杆计算长度Lo=h+2a=1.500+0.100×2=1.700m；Lo/i=1700.000/15.900=107.000；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=0.537；钢管立杆受压强度计算值；σ=12368.400/（0.537×424.000）=54.322N/mm2；立杆稳定性计算σ=54.322N/mm2小于[f]=205.000满足要求！如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算lo=k1k2(h+2a)(3)k1--计算长度附加系数按照表1取值1.243；k2-