静安法院审判法庭大楼
扩建工程
移动操作平台施工方案
上海建工五建集团有限公司
2017年03月
静安法院审判法庭大楼扩 移动操作平台施工方案
目 录
一、工程概况 ........................................................................................................................ 0 二、编制说明和依据 ............................................................................................................ 0 三、操作平台搭拆 ................................................................................................................ 1
3.1方案选择 ................................................................................................................... 1 3。2材料选择 ................................................................................................................ 1 3。3技术措施 ................................................................................................................ 2 3.4安全措施 ................................................................................................................... 3 3.5质量验收要求 ........................................................................................................... 5 3。6文明施工要求 ........................................................................................................ 5 四、操作平台计算书 ............................................................................................................ 6
4.1钢管扣件式操作平台计算书 ................................................................................... 6 4。2门式操作平台计算 .............................................................................................. 20
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一、工程概况
本工程位于静安区康定路1097号西侧,建筑用地面积3800㎡,总建筑面积约17920 ㎡,其中,地上12160㎡,地下室5760 ㎡(设有人防兼地下汽车库约1864.86㎡)地下为2层地上为7层的高层建筑(其中裙房4层)。建筑高度:室外地面至主体建筑女儿墙顶为32.2m。室外地面至建筑最高处为36.1m,裙房建筑高度18.3m,地上部分为审判法庭及相关的业务用房组成。
本方案为装饰工程所使用的移动操作平台专项施工方案。
二、编制说明和依据
1、编制说明
1)操作平台搭设要求:操作平台搭设的架子工必须具有操作证,按照劳动力组合实行一技二普的组织,技工必须有操作证书,对操作平台搭设规范熟悉,程序清楚,并对普工的配合作出交底.
2)对操作平台所使用的材料进行检查和外观评价工作,特别是钢管的壁厚作出鉴定,必须保证所使用的构件满足使用功能和安全的要求,不合格品应及时组织退场。
3)操作平台搭设的质量保证措施,安全技术措施和文明施工要求规范. 2、编制依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128—2010
《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80—2016 《建筑施工安全检查标准》JGJ59—2011 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《建筑施工操作平台实用手册》
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三、操作平台搭拆
3.1方案选择
本项目建筑物场地较为平整,搭建操作平台现场场地为混凝土地面。根据楼层高度及空间选择操作平台搭设的材料及类型.
1、地下一层净高4。8m、七层净高5.4m选用钢管扣件搭设
操作平台搭设在混凝土地面上。整体搭设高度为4.2-4.8m,为满足移动操作平台整体稳定性,需采用横距2m,纵距 1.8m,步距1。4—1。7m,扫地杆离地0。2m,顶部设一层操作平台,四周设挡脚板和高1.2m护栏(两档横杆),底部立杆安装万向轮,操作平台外部设爬梯,方便施工人员上下。构造详见附图。
2、其它层净高3.8—4m选用门式脚手架搭设
操作平台搭设在混凝土地面上。门式脚手架选用MF1017型,搭设高度为一步,即2m左右。根据房间大小选用一跨或两跨,操作面采用定型钢脚手板,四周设挡脚板和高1.2m护栏,底部立杆安装万向轮.构造详见附图。 3。2材料选择
操作平台主要构件型材规格及材质:
1、钢管扣件式操作平台
(1)立杆、水平杆、剪刀撑:采用φ48×3。0 钢管; (2)脚手板:铺设木板,30mm厚。 (3)爬梯:采用钢管搭设或钢筋焊制。
以上构配件材质均为 Q235(万向轮采用高强度尼龙轮,承载力不小于5KN,制动力矩不小于2。5KN·m)
2、门式脚手架式操作平台 (1)立柱钢管类型:φ42×2.5
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(2)交叉支撑钢管类型:φ26。8×2。2 (3)脚手板: 定型钢脚手板 3。3技术措施 3.3.1施工准备
(1)操作平台搭设施工前,清除障碍物,以保证移动操作平台的安全搭设。 (2)操作平台基础为混凝土地面。
(3)经检验合格的构配件,应按品种、规格分类堆放整齐、平稳,堆放场地不得有积水.
3。3。2搭设要求
钢管扣件式操作平台 1、搭设顺序
带轮子立杆→横向横杆(水平杆)→纵向横杆(水平杆)→剪刀撑→铺设平台层→爬梯。
2、立杆搭设要求
(1)立杆横距为2m,立杆纵距为1。8m,立杆步距为1.4—1.7m。
(2)立杆底部必须设置纵、横向扫地杆,扫地杆离开地面距离不大于0.3米。 3、剪刀撑搭设要求
为保证整体架体稳定性,纵向和横向满设剪刀撑。 4、栏杆、挡脚板搭设要求
作业层的栏杆和挡脚板均应搭设在操作平台操作平台外侧;上栏杆高度为 1。2m,中栏杆居中布置,挡脚板高度为 180mm.
门式脚手架式操作平台 1、搭设顺序
带轮子立杆→交叉支撑→铺设钢脚手板→防护栏杆。
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2、当采用两跨时,为保证整体架体稳定性,底部和顶部增加水平加固杆。 3、栏杆、挡脚板搭设要求:作业层的栏杆和挡脚板均应搭设在操作平台操作平台外侧;上栏杆高度为 1。2m,中栏杆居中布置,挡脚板高度为 180mm。 3.3.3脚手拆除要点
(1)拆除顺序与搭设顺序相反.
(2)拆除操作平台前应全面检查操作平台的构件连接是否符合要求;并确认建筑物已施工收尾,质量验收合格有隐患处须整改落实和修复后,再实施拆除工程。
(3)拆除操作平台前,应由操作平台施工负责人进行拆除安全技术交底工作,并且清除操作平台上杂物和地面障碍物.
(4)拆除作业必须由上而下逐层进行。严禁错层拆操作平台,分段拆除高差不得大于2步。
(5)拆除操作平台时,严禁向下抛掷物配件。应安全吊运至地面或向下传递至地面,运至地面的物配件应按规格、品种堆放整齐。 3.3.4操作平台搭设其它要求
(1)严禁在操作平台上堆物以及在操作平台上附加附属结构。 (2)严禁在操作平台上拉缆风和支撑物。 (3)严禁操作平台在移动过程中载人载物。 3。4安全措施
(1)搭设前严格筛选所用材料,各构件的质量均应符合规范要求,不得采用严重锈蚀、薄壁、弯曲、有裂缝的杆件.
(2)操作平台搭设施工人员必须通过现行国标《特种作业人员安全技术培训考核管理办法》考核合格的专业架子工,上岗人员应定期体检,合格者方可持证上岗。凡患有高血压、心脏病等不适应高空作业者,不得上操作平台操作。
(3)操作平台搭拆施工人员应严格遵循《建筑施工高处作业安全技术规范》
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(JGJ80-2016)有关规定,作业人员必须戴好安全帽、穿好防滑鞋,高处作业一律系好安全带。
(4)操作平台搭设前,操作平台施工负责人应对搭设人员进行安全技术交底工作,并履行书面签证记录。搭设完毕后,相关人员,必须参加验收,确认符合设计要求并签署意见后方可投入使用;并办理验收和移交手续,归档备案。
(5)操作平台验收合格后,应在架体醒目处悬挂验收合格牌、限载牌及安全操作规程牌.
(6)上下人员应走楼梯,严禁在操作平台内外侧处攀登上下。
(7)操作平台作业层施工荷载取 2KN/㎡。不得在操作平台上集中堆放物料,严格控制施工荷载,严禁悬挂起重设备、提升货物等。严禁在操作平台上拉缆风。
(8)在操作平台使用期间,严禁拆除主节点处纵横水平杆或纵横扫地杆。确实影响施工的,应征得施工负责人同意,落实操作平台操作人员拆除、更换拉结位置,以确保操作平台的稳定性.
(9)当在照明昏暗条件下,应停止操作平台搭拆施工作业。
(10)操作平台的消防管理,必须按安全施工有关规定,设置消防器材,并有效进行管理。不准在操作层上吸烟.
(11)搭拆操作平台时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看护,严禁非施工人员入内,严禁搭拆时操作人员向上或向下抛掷物件及材料,以防坠物伤人。拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关的结扣时,应先通知对方,以防坠落.
(12)施工操作人员应及时做好操作平台上落手清工作,清理操作平台上建筑垃圾及杂物,并落实专人经常性地做好操作平台维护保养工作,保持操作平台的清洁和安全.
(13)搭(拆)过程中不得中途停止未完工序。在拆架时,不得中途换人,如必须
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换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开.当天离岗时,应及时加固尚未拆除部分,防止存留隐患造成复岗后的人为事故。 3.5质量验收要求
(1)操作平台及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收:
1)操作平台搭设前; 2)作业层上施加荷载前; 3)达到设计高度后; 4)停用超过一个月。
(2)操作平台使用中,应定期检查下列项目:
1)杆件的设置和连接的构造是否符合要求; 2)地基是否积水、插销是否松动、立杆是否悬空; 3)轮子螺栓是否松动; 4)轮子刹车是否牢靠; 5)安全防护措施是否符合要求; 6)是否超载。 3.6文明施工要求
根据操作平台施工的特殊性,结合公司职业健康安全管理手册、程序文件,要求施工时做到如下:
(1)进入施工现场的人员必须戴好安全帽,高空作业系好安全带,穿好防滑鞋等禁穿硬底鞋或拖鞋上架。
(2)进入施工现场的施工人员要爱护场内的各种绿化设施和标志牌,不得践踏草坪、损坏花草树木、随意拆除和移动标志牌。
(3)严禁酗酒人员上架作业,施工操作时要求精力集中、禁止开玩笑和打闹。 (4)上架子作业人员上下均应走人行梯道,不准攀爬架子。
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(5)操作平台使用时间较长,因此在使用过程中需要进行检查,发现基础下沉、杆件变形严重、防护不全、拉接松动等问题要及时解决。确保架体稳固,架面整洁。
(6)操作平台堆放做到整洁、摆放合理、专人保管,并建立严格领退料手续。 (7)施工人员做到活完料净脚下清,确保操作平台施工材料不浪费。
(8)运至地面的材料应按指定地点随拆随运,分类堆放,当天拆当天清,拆下的扣件和铁丝要集中回收处理.应随时整理、检查,按品种、分规格堆放整齐,妥善保管.
四、操作平台计算书
选取同类型中最不利的操作平台验算 4.1钢管扣件式操作平台计算书 计算依据:
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2011 2、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 3、《钢结构设计规范》GB50017—2003
一、构造参数
平台搭设高度H(m) 平台横向跨距lb(mm) ×跨数m: 脚手板铺设方式 扣件抗滑移折减系数 平台支撑主梁钢管类型 支撑脚与平台纵向夹角θ(°) 防护栏杆高度h1(mm) 4。8 2000×1 平行于平台横向 1 单钢管 135 1200 平台纵向跨距la(mm) ×跨数n: 立柱步距h(mm) 主梁与立柱连接方式 平台支撑次梁间距l(mm) 是否设置支撑脚 支撑脚宽度B(mm) 1800×2 1700 单扣件 400 是 1200 二、荷载设计
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静安法院审判法庭大楼扩 移动操作平台施工方案 每米立柱承受结构自重标准值gk(kN/m) 次梁自重标准值G2k(kN/m) 0。033 施工人员及设备荷载标准值Q1k(kN/m) 主梁自重标准值G3k(kN/m) 非工作状态下产生的水平荷载标准值Q2k(kN/m) 是否考虑风荷载 否 0。033 0。15 平台堆放荷载标准值Fk(kN) 工作状态下产生的水平荷载标准值Q3k(kN/m) 1 0。2 20.167 脚手板自重标准值 G1k(kN/m) 20.35 2 附图如下:
栏杆1200脚手板满铺水平剪刀撑48001700竖向剪刀撑 全高满设于四周1700水平剪刀撑支撑脚可刹脚轮基础180036001800
立面图(平台纵向)
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栏杆1200脚手板满铺水平剪刀撑40048001700竖向剪刀撑 全高满设于四周爬梯1700水平剪刀撑支撑脚可刹脚轮基础20002000
立面图(平台横向)
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平面图
三、材料参数
立柱钢管规格(mm×mm) 主梁钢管规格(mm×mm) 次梁截面类型(mm×mm) 可刹脚轮承载力设计值[N](kN) Ф48×3 Ф48×3 Ф48×3 20 主梁钢管类型 次梁材料类型 脚手板类型 钢管 钢管 木脚手板 四、脚手板验算
脚手板承载能力确定方式 单块脚手板截面抵抗矩W(cm) 脚手板弹性模量E(N/mm) 脚手板剪力设计值[V](kN) 23极限值法 375 9000 1。5 单块脚手板长度l(mm)x宽度b(mm) 900×900 单块脚手板截面惯性矩I(cm) 脚手板弯矩设计值[M](kN·m) 脚手板挠度允许值[ν](mm) 4937。5 14 5 因脚手板两端搁置在横杆上,按简支梁计算,集中荷载按最不利位置(抗弯按跨中,
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抗剪按支座附近)考虑,计算简图如下图: 承载能力极限状态
q=γ0b(γGG1k+γQQ1k)=1×0。9×(1.2×0。35+1.4×2)=2.898kN/m p=γ0γQFk/K=1×1。4×1/2=0.7kN 正常使用极限状态
q'=b(γGG1k+γQQ1k)=0.9×(1×0.35+1×2)=2。115kN/m p'=γQFk/K=1×1/2=0。5kN
计算简图(抗弯不利)
计算简图(抗剪不利)
1、抗弯验算
Mmax=ql2/8+pl/4=2.898×(400/1000)2/8+0。7×400/1000/4=0。128kN·m Mmax=0。128kN。m≤[M]=14kN。m 满足要求!
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2、抗剪验算
Vmax=ql/2+p=2.898×400/1000/2+0.7=1。28kN Vmax=1.28kN≤[V]=1。5kN 满足要求! 3、挠度验算
νmax=5q′l4/(384EI)+p′l3/(48EI)=5×2.115×4004/(384×9000×937。5×104)+0。5×103×4003/(48×9000×937。5×104)=0.016mm≤[ν]=5mm 满足要求! 4、支座反力 承载能力极限状态:
R1=ql+p=2。898×0.4+0。7=1。859kN 正常使用极限状态:
R1'=q'l+p'=2.115×0.4+0.5=1.346kN
五、次梁验算
次梁承载能力确定方式 次梁剪力设计值[V](kN) 极限值法 125 次梁弯矩设计值[M] (kN·m) 次梁验算方式 205 简支梁 承载能力极限状态:
脚手板传递给次梁的支座反力换算成线荷载为: q1=R1/b=1.859/0.9=2。066kN/m
次梁自重设计值:q2=γ0γGG2k=1×1。2×0.033=0。04kN/m q=q1+q2=2。105kN/m 正常使用极限状态:
脚手板传递给次梁的支座反力换算成线荷载为: q1'=R1'/b=1。346/0.9=1.496kN/m
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次梁自重标准值:q2'=γGG2k=1×0.033=0.033kN/m q’=q1’+q2'=1。529kN/m 计算简图如下:
1、抗弯验算
弯矩图(kN·m)
Mmax=0.853kN·m
Mmax=0。853kN.m≤[M]=205kN.m 满足要求! 2、抗剪验算
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剪力图(kN)
Vmax=1。895kN≤[V]=125kN 满足要求! 3、挠度验算
变形图(mm)
跨中νmax=9.375mm≤[ν]=min{1800/150,10}=10mm 满足要求! 4、支座反力 承载能力极限状态: Rmax=1。895kN 正常使用极限状态: Rmax’=1.376kN
六、主梁验算
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静安法院审判法庭大楼扩 移动操作平台施工方案 主梁承载能力确定方式 极限值法 主梁抗弯强度最小极限值[M] (kN·m) 205 主梁验算方式 简支梁 主梁抗剪强度最小极限值[V](kN) 125 承载能力极限状态:
次梁传递给主梁的支座反力为: p=Rmax=1.895kN
主梁自重设计值:q=γ0γGG3k=1×1.2×0。033=0。04kN/m 正常使用极限状态:
次梁传递给主梁的支座反力为: p’=Rmax’=1。376kN
主梁自重标准值:q'=γGG3k=1×0。033=0。033kN/m 按简支梁计算,计算简图如下:
1、抗弯验算
弯矩图(kN·m)
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Mmax=2。294kN·m
Mmax=2。294kN.m≤[M]=205kN。m 满足要求! 2、抗剪验算
剪力图(kN)
Vmax=5.725kN≤[V]=125kN 满足要求! 3、挠度验算
主梁变形图(mm)
跨中νmax=9。656mm≤[ν]=min{2000/150,10}=10mm 满足要求! 4、支座反力 承载能力极限状态:
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Rmax=5。725kN
七、扣件抗滑移验算
主梁和立柱连接方式 扣件抗滑移折减系数kc 单扣件 1 单扣件抗滑承载力Rc(kN) 8 由上面主梁的计算可知,主梁通过扣件传递给立柱的支座力为: R=Rmax=5.725kN≤kcRc=1×8=8kN 满足要求!
八、工作状态立柱验算
立柱截面类型(mm) 立柱回转半径i(cm) 2Ф48×3 1.59 立柱允许长细比[λ] 立柱截面面积A(cm) 立柱计算长度系数μ 2250 4。24 2 立柱抗压、弯强度设计值[f](N/mm) 205 架体稳定允许高宽比[Ж] 3 1、长细比验算
l0=kμh=1×2×1700=3400mm
λ=l0/i=3400/15。9=213。836≤[λ]=250 满足要求! 2、立柱轴力计算
N=Rmax+γ0γGgkH =5。725+1×1.2×0.167×4。8=6.687kN 3、可刹脚轮验算 N=6.687kN≤[N]=20kN 满足要求! 4、立柱稳定性计算 立柱的计算长度:
l0=kμh=1。155×2×1700=3927mm λ=l0/i=3927/15。9=246。981
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查表得:φ=0。121
σ=N/(φA)=6.687×103/(0.121×4。24×102)=130.339N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 5、架体高宽比
实际高宽比Ж=H/min[nla,mlb]=4。8×103/min[2×1800,1×2000]=2.4≤[Ж]=3 6、施工过程抗倾覆验算 计算简图如下:
在操作平台上施工过程中,需进行倾覆验算,
倾覆力矩MT由考虑施工过程中未预见因素产生的水平荷载F产生:
F=Q3knla=0.2×2×1.8=0.72kN
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MT=γQFH=1。4×0。72×4.8= 4。838kN·m 抗倾覆力矩MR由操作平台自重G承担:
G=gknmH+G1knlamlb=0.167×2×1×4.8+0。35×2×1.8×1×2=4。123kN MR=γ0γGG(mlb/2+Bsinθ) =1×0.9×4。123×(1×2/2+1。2×sin135°)=6.86kN·m MT=4.838kN·m≤MR=6.86kN·m 满足要求!
九、非工作状态立柱验算
1、立柱轴力计算
未知因素等带来的附加轴力(nla=2×1800=3600〉 mlb=1×2000=2000,取平台纵向验算)
F=γ0φcγQQ2kla=1×0。9×1.4×0。15×1。8=0.34kN
最大附加轴力N1=3FH/[(I+1)mlb]=3×0。34×4。8/[(0+1)×1×2]=2。449kN N=N1+γ0γG(gkH+lalbG1k)=2.449+1×1.2×(0。167×4.8+1.8×2×0.35)=4.923kN 2、脚轮验算
N=4。923kN≤[N]=20kN 满足要求! 3、立柱稳定性计算
l0=kμh=1。155×2×1700=3927mm λ=l0/i=3927/15。9=246.981 查表得:φ=0.121
σ=N/(φA)=4.923×103/(0。121×4.24×102)=95.964N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求!
4、行进状态抗倾覆验算 计算简图如下:
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在操作平台上移动过程中,需进行倾覆验算,
倾覆力矩MT由考虑地面平整度、脚手架移动速度等不合要求的未预见因素产生的水平荷载F产生:
F=Q2knla=0.15×2×1.8=0.54kN
MT=γQFH=1.4×0.54×4。8= 3。629kN·m 抗倾覆力矩MR由操作平台自重G承担:
G=gknmH+G1knlamlb=0。167×2×1×4.8+0。35×2×1。8×1×2=4。123kN MR=γ0γGG(mlb/2) =1×0.9×4。123×(1×2/2)=3。711kN·m MT=3.629kN·m≤MR=3。711kN·m 满足要求!
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4.2门式操作平台计算 计算依据:
1、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128—2010 2、《建筑结构荷载规范》GB50009—2012 3、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、构造参数
平台搭设高度H(m) 平台横向跨距lb(mm): 是否设置支撑脚 支撑脚宽度B(mm) 门架稳定性承载力设计值N(kN) d3。1 1018 是 1200 49。696 平台纵向跨距la(mm) ×跨数n: 立柱步距h(mm) 支撑脚与平台纵向夹角θ(°) 防护栏杆高度h1(mm) 可刹脚轮承载力设计值[N](kN) 1830×2 1700 135 1200 20 二、荷载设计
脚手板自重标准值 G1k(kN/m) 每副交叉支撑自重标准值G3k(kN) 每个连接棒自重标准值G5k(kN) 每米门架构配件自重标准值NG1k(kN/m) 栏杆自重标准值G8k(kN/m) 施工人员及设备荷载标准值Q1k(kN/m) 非工作状态下产生的水平荷载标准值Q2k(kN/m) 是否考虑风荷载 否 0.1 工作状态下产生的水平荷载标准值Q3k0。2 (kN/m) 220.3 0。04 0.006 0.398 每榀门架自重标准值G2k(kN) 水平加固杆自重标准值G4k(kN/m) 每副锁臂自重标准值G6k(kN) 剪刀撑自重标准值G7k(kN/m) 0.27 0。024 0。008 0.038 0。038 2 每米门架附件自重标准值NG2k(kN/m) 0。083 平台堆放荷载标准值Fk(kN) 1
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附图如下:
栏杆1200脚手板满铺31001700交叉支撑支撑脚可刹脚轮183036601830水平加固杆基础
立面图(平台纵向)
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栏杆1200脚手板满铺31001700支撑脚可刹脚轮1018基础
立面图(平台横向)
平面图
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三、材料参数
门架立柱钢管类型 水平加固杆钢管类型 水平加固杆设置 脚手板设置 Φ42×2.5 Φ42×2.5 2步1设 1步1设 加强杆钢管类型 剪刀撑钢管类型 剪刀撑设置 脚手板类型 Φ26.8×2.2 Ф48×3 2步2设 定型钢脚手板 四、脚手板验算
脚手板承载能力确定方式 脚手板弯矩设计值[M](kN·m) 脚手板挠度允许值[ν](mm) 极限值法 5 5 单块脚手板长度l(mm)x宽度b(mm) 1830×250 脚手板剪力设计值[V](kN) 10 因脚手板两端搁置在横杆上,按简支梁计算,集中荷载按最不利位置(抗弯按跨中,抗剪按支座附近)考虑,计算简图如下图: 承载能力极限状态
q=γ0b(γGG1k+γQQ1k)=1×0。25×(1.2×0.3+1.4×2)=0.79kN/m p=γ0γQFk/K=1×1.4×1/3=0.467kN 正常使用极限状态
q’=b(γGG1k+γQQ1k)=0.25×(1×0。3+1×2)=0。575kN/m p'=γQFk/K=1×1/3=0.333kN
计算简图(抗弯不利)
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计算简图(抗剪不利)
1、抗弯验算
Mmax=ql2/8+pl/4=0。79×(1830/1000)2/8+0.467×1830/1000/4=0.544kN·m σ=Mmax=0。544kN。m≤[M]=5kN.m 满足要求! 2、抗剪验算
Vmax=ql/2+p=0.79×1830/1000/2+0.467=1。19kN Vmax=1。19kN≤[V]=10kN 满足要求! 3、挠度验算
νmax=5q′l4/(384EI)+p′l3/(48EI)=5×0.575×18304/(384×206000×16.55×104)+0。333×103×18303/(48×206000×16。55×104)=3。711mm≤[ν]=5mm 满足要求! 4、支座反力 承载能力极限状态:
R1=ql+p=0.79×1。83+0。467=1。912kN 正常使用极限状态:
R1’=q'l+p’=0.575×1。83+0。333=1.386kN
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五、工作状态立柱验算
门架型号 门架立柱钢管类型 门架立柱毛截面积A(mm) 门架钢材的强度设计值f(N/mm) 22MF1017(Φ42×2.5) 门架高度h0(mm) Φ42×2。5 310 205 门架立柱毛截面惯性矩I0(mm) 门架加强杆高度h1(mm) 加强杆钢管类型 水平加固杆钢管类型 水平加固杆设置 脚手板设置 41750 60700 1291 Φ26。8×2.2 Φ42×2.5 2步1设 1步1设 4门架加强杆的毛截面惯性矩I1(mm) 13000 剪刀撑钢管类型 剪刀撑设置 架体稳定允许高宽比[Ж] Ф48×3 2步2跨 3 1、荷载计算
每步架高内门架构配件自重标准值:
脚手板(1步1设):N1= G1klalb×1/1=0.3×1.83×1.018×1/1=0.559kN 门架(1榀):N2= 1×G2k=1×0.27=0.27kN 交叉支撑(2副):N3= 2×G3k=2×0.04=0.08kN
水平加固杆(2步1设):N4= G4kla×1/2=0。024×1.83×1/2=0.044kN 连接棒(2个):N5= 2×G5k=2×0。006=0。012kN 锁臂(2副):N6= 2×G6k=2×0。008=0。016kN 每米门架构配件自重标准值:
NG1k=(N1+ N2+ N3+ N4+ N5+ N6)/h=(0。559+0.27+0.08+0。044+0。012+0.016)/1.7=0。577kN/m
每步架高内门架附件自重标准值:
剪刀撑(2步2跨):N7=4×G7k×((2la)2+(2h)2)0。5/(2×2)=4×0。038×((2×1.83)2+(2×1。7)2)0.5/(2×2)=0.19 kN
栏杆:N8= 2×G8kla=2×0。038×1.83=0.139kN
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每米门架附件自重标准值:
NG2k=N7/h+ N8/H=0。19/1。7+0。139/3.1=0.157kN/m 作用于每榀门架的施工荷载标准值: NQk=Q1klalb=2×1.83×1。018=3。726 kN 门架稳定承载力设计值:
I=I0+I1·h1/h0=60700+13000×1291/1750=70290.286mm4 i=(I/A)0.5=(70290.286/310)0.5=15。058 mm λ=kh0/i=1。13×1750/15。058=131.326
由λ查规范《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ128—2010)表B.0.6,得φ=0.391
Nd=φ·A·f=0。391×310×2×205×10-3=49.696kN 2、门架稳定性计算
N=γ0[γG(NG1k+NG2k)H+γQNQk]=1×[1.2×(0.577+0。157)×3.1+1。4×3.726]=7.945kN N=7。945kN≤Nd=49.696kN 门架承载力满足要求! 3、可刹脚轮验算
N/2=7。945/2=3。972kN≤[N]=20kN 满足要求! 4、架体高宽比
实际高宽比Ж=H/min[nla,lb]=3。1×103/min[2×1830,1018]=3。045>[Ж]=3 高宽比超限,需要采取稳定措施,如加设支撑脚或拼装单元的数量. 5、施工过程抗倾覆验算 计算简图如下:
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在操作平台上施工过程中,需进行倾覆验算,
倾覆力矩MT由考虑施工过程中未预见因素产生的水平荷载F产生:
F=Q3knla=0。2×2×1.83=0.732kN MT=γQFH=1。4×0。732×3.1= 3.177kN·m 抗倾覆力矩MR由操作平台自重G承担:
G=n(NG1k+NG2k)H=2×(0。577+0。157)×3.1=4。548kN
MR=γ0γGG(lb/2+BSinθ) =1×0。9×4。548×(1。018/2+1。2×Sin135°)=5。556kN·m MT=3.177kN·m≤MR=5.556kN·m 满足要求!
六、非工作状态立柱验算
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1、行进状态抗倾覆验算 计算简图如下:
在操作平台上移动过程中,需进行倾覆验算,
倾覆力矩MT由考虑地面平整度、脚手架移动速度等不合要求的未预见因素产生的水平荷载F产生:
F=Q2knla=0。1×2×1.83=0。366kN MT=γQFH=1。4×0.366×3.1= 1。588kN·m 抗倾覆力矩MR由操作平台自重G承担:
G=n(NG1k+NG2k)H=2×(0。577+0。157)×3.1=4.548kN MR=γ0γGG(lb/2) =1×0。9×4。548×(1.018/2)=2。083kN·m
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MT=1.588kN·m≤MR=2。083kN·m 满足要求!
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