mj基坑边坡物料周转平台搭设方案.doc
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1、 0 目录目录 编制依据 .2 本工程设计文件.2 1、 工程概况.2 2 、设计概况.2 3、 400/物料周转平台承载力验算.2 3.1 计算参数 3 3.2 纵向支撑钢管的计算.3 3.3 横向支撑钢管计算 .4 3.4 扣件抗滑移的计算 .5 3.5 立杆的稳定性计算荷载标准值 6 3.6 立杆的稳定性计算 .6 4、 800/物料周转平台承载力验算.7 4.1 参数信息.7 4.2 纵向支撑钢管计算 .8 4.3 横向支撑钢管计算 .9 4.4 扣件抗滑移的计算11 4.5 模板支架立杆荷载标准值(轴力)计算11 4.6 立杆的稳定性验算11 4.7 立杆的地基承载力计算.13 5、
2、构造要求 13 5.1 采用材料 .13 5.2 设置要求 .13 5.3 安全网挂设要求.13 6、脚手架搭设技术要求 .14 6.1 脚手架搭设要求.14 6.2 搭设技术措施14 7 、边坡的上下通道 14 8 、脚手架的验收、使用及管理 .15 1 基坑边坡物料周转平台搭设方案基坑边坡物料周转平台搭设方案 编制依编制依据 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 (JGJ1302011) 建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范 (JGJ128-2000) 建筑边坡工程技术规范 (GB503302002) 建筑结构荷载规范(GB 50009-2001) 建筑施工手册第四版; 建筑施工计算手册 江
3、正荣著; 地勘资料及施工现场土质实际情况 本工程施工组织设计 本工程设计文件 1、工程概况 本工程建设项目,位于济川东路南,兴泰南路西,春晖路东。我公司参加的一期 32#,35#土建工程,32#地下 2 层,地上 33 层,建筑面积 24571.28m2, (地上建筑面积 23871.88m2,地下建筑面积 699.4m2),室外地面至大屋面高度 99.35 米,0.000 相当 于绝对标高 7.100 米,室外地坪北边2.250 米相当于绝对标高 4.850 米、南边-0.6 米 相当于绝对标高 6.5 米。35#地上 2 层,建筑面积 1269.82m2,室外地面至大屋面高度 9.45 米
4、,0.000 相当于绝对标高 7.100 米,室外地坪北边2.250 米相当于绝对标高 4.850 米、南边-0.6 米相当于绝对标高 6.5 米。 2 、设计概况 因场地狭窄,为充分利用边坡与地面之间的水平距离,采用钢管搭设满堂脚手架至 基坑顶部自然平,上铺 50mm 厚脚手板,形成基坑边堆料平台。 物料周转平台搭设位置:35#、31#左单元北侧搭设钢筋周转平台,长 25m 宽 6m。32#、31#右单元北侧搭设两个木料及架管周转平台,长 12m 宽 6m。 架体拉结点采用钢管与基坑边坡支护锚杆索具拉结。拉结点纵横向间距视支护锚杆 间距而定。根据现场实际情况,从下数第三道小横杆开始设置拉结点
5、,每步架均设置拉 结点,水平距离最大不超过 4.5 米。拉结点纵向距离最大不超过 3 米。全部完成后在上 部用直径 12.5 钢丝绳从架体外部拉结到自然地面锚固桩上,以增加架体稳固。 由于受基坑边坡操作面的限制,基坑周边局部位置设置第三排、第四排立杆,距离 相对减小。第三、四排立杆与第二排立杆采用单向剪刀撑相连。 料台顶部大横杆间距加密至 400mm 一道,以便铺设 50mm 厚脚手板,脚手板上再用 现场小块模板将道板缝隙找严实,并用钉子钉牢。 3、 400/物料周转平台承载力验算 2 H h a D 横向钢管 纵向钢管 3.1 计算参数 料台架体采用 48*3.5 钢管与扣件搭设,模板支架搭
6、设高度为 4.0m;立杆的纵距 b=1.50m,立杆的横距 l=0.80m,局部立杆排距调整为 0.5 米,立杆的步距 h=1.50m。 脚手板自重 0.30kN/,栏杆自重 0.15kN/m,材料最大堆放荷载 4.00kN/,施工活荷 载 0.80kN/。采用的钢管类型为483.5。 (落地平台支撑架立面简图) (落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元) 3.2 纵向支撑钢管的计算 纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面力学参数为: 截面抵抗矩 W=4.493cm3;截面惯性矩 I=10.783cm4; (纵向钢管计算简图) 3 3.2.1 荷载的计算 脚手板与栏杆自重线荷载(kN/m):q1
7、=0.3000.400=0.120kN/m 堆放材料的自重线荷载(kN/m):q21=4.0000.400=1.600kN/m 施工荷载标准值(kN/m):q22=0.8000.400=0.320kN/m 经计算得到,活荷载标准值 q2=0.320+1.600=1.920kN/m 3.2.2 抗弯强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。 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: 最大弯矩计算公式如下: 最大支座力计算公式如下: 静荷载 q1 =1.200.120=0.144kN/m 活荷载 q2 =1.400.320+1.401.600=2.688
8、kN/m 最大弯矩 Mmax=(0.100.144+0.1172.688)1.5002=0.740kN.m 最大支座力 N = (1.10.144+1.22.688)1.50=5.076kN 抗弯计算强度 f=0.74106/4493.0=164.7N/m 纵向钢管的抗弯计算强度小于 205.0N/m,满足要求! 3.2.3 挠度计算 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下: 静荷载 q1 = 0.120kN/m;活荷载 q2 =0.320+1.600=1.920kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度: V=(0.6770.120+0.9901.920) 15004/(
9、1002.0610510.78104)=4.52mm 纵向钢管的最大挠度小于 1500.0/150 与 10mm,满足要求! 3.3 横向支撑钢管计算 横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算,集中荷载 P 取纵向板底支撑传递 力,P=5.076kN 4 (支撑钢管计算简图) (支撑钢管弯矩图(kN.m) (支撑钢管剪力图 (kN) 支撑钢管剪力图(kN)变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结 果如下: (支撑钢管变形图(mm)) 经过连续梁的计算得到: 最大弯矩 Mmax=0.711kN.m;最大变形 vmax=1.341mm 最大支座力 Qmax=10.913kN; 抗弯
10、计算强度 f=0.711106/4493=158.25N/m 支撑钢管的抗弯计算强度小于 205.0N/m,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于 800.0/150 与 10mm,满足要求! 3.4 扣件抗滑移的计算 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: R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取 8.00kN; R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中 R 取最大支座反力,R=10.913kN 5 单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件! R8.0 kN 时,可采用单扣件; 8.0kN12.0kN 时, 应采用可调托座。 3.5 立
11、杆的稳定性计算荷载标准值 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 3.5.1 静荷载标准值包括以下内容 脚手架钢管的自重(kN):NG1 = 0.1194.000=0.476kN 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。 栏杆的自重(kN):NG2 = 0.1500.800=0.120kN 脚手板自重(kN):NG3 = 0.3001.5000.800=0.360kN 堆放荷载(kN):NG4 = 4.0001.5000.800=4.800kN 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.756kN。 3.5.
12、2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载 经计算得到,活荷载标准值 NQ = 0.8001.5000.800=0.960kN 3.5.3 立杆的轴向压力设计值计算公式 因搭设高度较矮,不考虑风荷载时,风荷载的计算公式为: N = 1.20NG + 1.40NQ 3.6 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,N = 8.25kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到; i 计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.60 A 立杆净截面面积 (c); A = 4.241 W 立杆净截面抵抗矩(cm3);W = 4.493 钢管立杆抗压强度计算值
13、(N/m); f 钢管立杆抗压强度设计值,f = 205.00N/m; l0 计算长度 (m); 如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架,由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2) k1 计算长度附加系数,按照表 1 取值为 1.167; 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 = 0.50m; 6 H h a D 纵向钢管 横向钢管 公式(1)的计算结果:l0=1.1671.7001.50=2.976m =2976/16.0=186.574 =0.207 =8538/(0
14、.207424)=97.144N/m,立杆的稳定性计算 f,满足要求! 公式(2)的计算结果:l0=1.500+20.500=2.500m =2500/16.0=156.740 =0.287 =8540/(0.287424)=70.179N/m,立杆的稳定性计算 f,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 l0 = k1k2(h+2a) (3) k2 计算长度附加系数,按照表 2 取值为 1.016; 公式(3)的计算结果:l0=1.1671.016(1.500+20.500)=2.964m =2964/16.0=185.842 =0.209 =8250/(0.2094
15、24)=93.112N/m,立杆的稳定性计算 f,满足要求! 4、 800/物料周转平台承载力验算 4.1 参数信息 4.1.1 基本参数 立杆横向间距或排距 la(m):0.80,立杆步距 h(m):1.00。 立杆纵向间距 lb(m):0.70,平台支架计算高度 H(m):8.00。 立杆上端伸出至模板支撑点的长度 a(m):0.10,平台底钢管间距离(mm):300.00。 钢管类型(mm):483.0,扣件连接方式,取扣件抗滑承载力系数:0.80,可调托 座支撑受力横杆。 4.1.2 荷载参数 脚手板自重(kN/):0.300; 栏杆自重(kN/m):0.150; 材料堆放最大荷载(k
16、N/):8.000; 施工均布荷载(kN/):4.000; 4.1.3 地基参数 地基土类型:土;地基承载力标准值:550.00kPa; 立杆基础底面面积():0.20;地基承载力调整系数:0.40。 4.1.4 风荷载参数 基本风压 0.60kN/; 荷载高度变化系数 z 为 1.216,风荷载体型系数 s 为 0.286; 施工操作平台计算中考虑风荷载作用。 7 (落地平台支撑架立面简图) (落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元) 4.2 纵向支撑钢管计算 纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面几何参数为 截面抵抗矩 W =4.493cm3; 截面惯性矩 I =10.783cm4; (纵向
17、钢管计算简图) 4.2.1 荷载的计算 脚手板与栏杆自重(kN/m): q11 = 0.15 + 0.30.3 = 0.24 kN/m; 堆放材料的自重线荷载(kN/m): q12 = 80.3 = 2.4 kN/m; 9.2.1.3、活荷载为施工荷载标准值(kN/m): 8 p1 = 40.3 = 1.2 kN/m 4.2.2 强度验算 依照规范5.2.4 规定,纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。 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; 最大弯矩计算公式如下: 最大支座力计算公式如下: 均布荷载:q1 = 1.2q11+ 1.2q12 = 1.20.24+ 1.22.4 = 3
18、.168 kN/m; 均布活载:q2 = 1.41.2 = 1.68 kN/m; 最大弯距 Mmax = 0.13.1680.82 + 0.117 1.680.82 = 0.329 kN.m ; 最大支座力 N = 1.13.1680.8 + 1.21.680.8 = 4.401 kN; 最大应力 = Mmax / W = 0.329106 / (4493) =73.225 N/m; 纵向钢管的抗压强度设计值 f=205 N/m; 纵向钢管的计算应力 73.225N/m 小于 纵向钢管的抗压设计强度 205 N/m,满 足要求! 4.2.3 挠度验算 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠
19、度; 计算公式如下: 均布恒载: q = q11 + q12 = 2.64 kN/m; 均布活载: p = 1.2 kN/m; =(0.6772.64+0.9901.2)8004/(1002.06105107830) =0.549; 纵向钢管的最大挠度为 0.54小于纵向钢管的最大容许挠度 800/150 与 10mm,满 足要求! 4.3 横向支撑钢管计算 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 取板底纵向支撑钢管传递力,P =4.401 kN; 9 (支撑钢管计算简图) (支撑钢管计算弯矩图(kN.m)) (支撑钢管计算剪力图(kN)) (支撑钢管计算变形图(mm))
20、最大弯矩 Mmax = 0.861kN.m ; 最大变形 Vmax = 1.795mm ; 最大支座力 Qmax = 14.377kN ; 抗弯计算强度 f=0.861106/4493=191.63N/m; 横向钢管的计算应力 191.63 N/m 小于横向钢管的抗压强度设计值 205 N/m, 10 满足要求! 支撑钢管的最大挠度为 1.795 mm 小于支撑钢管的最大容许挠度 800/150 与 10 mm,满足要求! 4.4 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 ,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
21、件承载力取值为 12.80kN 。 R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取 12.80 kN; 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 14.377kN; R12.80kN,应采用可调托座,禁止使用扣件 4.5 模板支架立杆荷载标准值(轴力)计算 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 4.5.1 静荷载标准值包括以下内容 脚手架的自重(kN): NG1 = 0.1498 = 1.192kN; 栏杆的自重(kN): NG2 = 0.150.8 = 0.12kN; 脚手板自重(kN): NG3 = 0.30.80.8 = 0.192kN; 堆放荷载(kN): NG
22、4 = 80.80.8 =5.12kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 =6.624kN; 4.5.2 活荷载为施工荷载标准值产生的荷载 经计算得到,活荷载标准值 NQ =40.80.8=2.56 kN; 4.5.3 立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ = 1.26.624+ 1.42.56 = 11.533kN; 4.6 立杆的稳定性验算 立杆的稳定性计算公式: 组合风荷载: 其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 11.533kN; - 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 Lo/i 查表得到; 11 i - 计
23、算立杆的截面回转半径(cm) :i = 1.58 cm; A - 立杆净截面面积(c):A = 4.241c; W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.493cm3; - 钢管立杆最大应力计算值 (N/m); f - 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/m; L0 - 计算长度 (m); KH - 高度调整系数:KH=1; MW - 风荷载产生的弯矩值 其中 Wk 为风荷载标准值 Wk=0.7zsWo=0.70.81.30.6=0.437kN/; 脚手架挡风系数,根据规范取 0.648 Q=0.648 Wkl=0.6480.4371.0=0.28 kN/m Mw= Q12/
24、8=0.281.02/8= 0.04KNm 如果完全参照扣件式规范 ,由公式(1)或(2)计算 l0 = k1h (1) l0 = h+2a (2) k1- 计算长度附加系数,取值为 1.185; - 计算长度系数,参照扣件式规范表 5.3.3;= 1.7; 公式(1)的计算结果: 立杆计算长度 L0=k1h=1.1851.71=2.014 m; L0/i =2014.5/15.8=128 ; 由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 = 0.406 ; 钢管立杆受压应力计算值 ; =11533 /( 0.406424.11 )+0.04106/4.49103=75.89N/m
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