鍋爐內(nèi)腳手架搭設(shè)方案

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(一)工程概況：

120萬(wàn)噸/年甲醇,80萬(wàn)噸/二甲醚項(xiàng)目,動(dòng)力車(chē)間鍋爐內(nèi)搭設(shè)滿堂腳手架,進(jìn)行設(shè)備水冷壁檢測(cè).

(二)施工工序：

擺放掃地桿→逐根樹(shù)立立桿隨即與掃地桿件扣緊→裝掃地小橫桿并與立桿或掃地桿件扣緊→安裝第一步大橫桿（與各立桿扣緊）→安裝第一步小橫桿→安裝第二步大橫桿→安裝第二步小橫桿→加設(shè)臨時(shí)斜支撐（上端與第二步大橫桿扣緊，在裝設(shè)兩道連墻桿后可拆除）→安裝第三、四步大橫桿和小橫桿→連墻桿→連立桿→加設(shè)剪刀撐→鋪腳手片

（三）技術(shù)細(xì)節(jié)

本工程內(nèi)腳手架搭設(shè)采用φ48腳手架鋼管，壁厚為3.5mm，立桿縱距為1800mm，橫距為1000mm。底層設(shè)縱橫支撐。內(nèi)腳手架組織一次驗(yàn)收，做好驗(yàn)收記錄，并落實(shí)責(zé)任人簽字。內(nèi)腳手架必須按有關(guān)規(guī)范操作。小橫桿貼近立桿設(shè)置，搭于大橫桿上。在立桿之間可根據(jù)需要加設(shè)小橫桿，但在任何情況下均不得拆除貼近立桿的小橫桿。

（四）安全防護(hù)

在安全人員和技術(shù)人員的監(jiān)督下由熟練工人負(fù)責(zé)搭設(shè)；腳手架的檢查分驗(yàn)收檢查、定期檢查和特別檢查；使用中要嚴(yán)格控制架子上的荷載，盡量使之均勻分布，以免局部超載或整體超載；使用時(shí)還特別注意保持架子原有的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)，嚴(yán)禁任意拆卸結(jié)構(gòu)桿件和連墻拉結(jié)及防護(hù)設(shè)施。

（五）注意事項(xiàng)

1、按照規(guī)定的構(gòu)造方案和尺寸進(jìn)行搭設(shè)。

2、擰緊扣件。

3、有變形的桿件和不合格扣件（有裂紋、尺寸不合適、扣接不穩(wěn)等）不能使用。

4、搭設(shè)工人必須配掛安全帶。隨時(shí)校正桿件垂直和水平偏差，避免偏差過(guò)大。

5、沒(méi)有完成的外架，在每日收工時(shí)，一定要確保架子穩(wěn)定，以免發(fā)生意外。一般情況下不允許工人在架子上施工操作。

（六）梁模板扣件鋼管高支撐架計(jì)算書(shū)

高支撐架的計(jì)算參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2001）。

支撐高度在5米以上的模板支架被稱為扣件式鋼管高支撐架，對(duì)于高支撐架的計(jì)算規(guī)范存在重要疏漏，使計(jì)算極容易出現(xiàn)不能完全確保安全的計(jì)算結(jié)果。本計(jì)算書(shū)還參照《施工技術(shù)》2002.3.《扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計(jì)和使用安全》，供腳手架設(shè)計(jì)人員參考。

模板支架搭設(shè)高度為5.3米，

基本尺寸為：梁截面B×D=240mm×570mm，梁支撐立桿的橫距(跨度方向)l=1.20米，立桿的步距h=1.50米，

圖1梁模板支撐架立面簡(jiǎn)圖

采用的鋼管類型為48×3.5。

一、梁底支撐大橫桿的計(jì)算

作用于大橫桿的荷載包括梁與模板自重荷載，施工活荷載等,通過(guò)木方的集中荷載傳遞。

1.木方荷載的計(jì)算：

(1)鋼筋混凝土梁自重(kN)：

q1=25.000×0.700×0.300×0.300=1.575kN

(2)模板的自重荷載(kN)：

q2=0.350×0.300×(2×0.700+0.300)=0.179kN

(3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN)：經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值P1=(1.000+4.000)×0.300×0.300=0.450kN

2.木方楞傳遞集中力計(jì)算：

P=(1.2×1.575+1.2×0.179+1.4×0.450)/2=1.367kN

3.大橫桿的強(qiáng)度計(jì)算：大橫桿按照集中荷載作用下的簡(jiǎn)支梁計(jì)算集中荷載P取木方傳遞力，P=1.37kN大橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：

梁底支撐鋼管按照簡(jiǎn)支梁的計(jì)算公式

其中n=1.20/0.30=4經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)支梁的計(jì)算得到支座反力

RA=RB=(4-1)/2×1.37+1.37=3.42kN

通過(guò)傳遞到立桿的最大力為2×2.05+1.37=5.47kN

最大彎矩Mmax=4/8×1.37×1.20=0.82kN.m

截面應(yīng)力=0.82×106/4491.0=182.65N/mm2

水平支撐梁的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!

二、梁底支撐小橫桿計(jì)算小橫桿只起構(gòu)造作用，通過(guò)扣件連接到立桿。

三、扣件抗滑移的計(jì)算:縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范5.2.5):

R≤Rc

其中Rc——扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取8.0kN；

R——縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；

計(jì)算中R取最大支座反力，R=5.47kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40--65N.m時(shí),試驗(yàn)表明:單扣件在12kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取8.0kN；雙扣件在20kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取12.0kN。

四、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:

立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式

其中N——立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，它包括：橫桿的最大支座反力N1=5.47kN(已經(jīng)包括組合系數(shù)1.4)

腳手架鋼管的自重N2=1.4×0.129×3.600=0.524kN

樓板的混凝土模板的自重N3=2.100kN

N=5.468+0.524+2.100=8.093kN

——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l0/i查表得到；

i——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm)；i=1.60

A——立桿凈截面面積(cm2)；A=4.24

W——立桿凈截面抵抗矩(cm3)；W=4.49

——鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2)；

[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)；[f]=205.00

l0——計(jì)算長(zhǎng)度(m)；

如果完全參照《扣件式規(guī)范》不考慮高支撐架，由公式(1)或(2)計(jì)算

l0=k1uh(1)l0=(h+2a)(2)

k1——計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，按照表1取值為1.163；

u——計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3；u=1.75

a——立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度；a=0.30m；公式(1)的計(jì)算結(jié)果：=96.85，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!公式(2)的計(jì)算結(jié)果：=48.80，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!

如果考慮到高支撐架的安全因素，適宜由公式(3)計(jì)算

l0=k1k2(h+2a)(3)

k2——計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，按照表2取值為1.000；

公式(3)的計(jì)算結(jié)果：=64.13，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!模板承重架應(yīng)盡量利用剪力墻或柱作為連接連墻件，否則存在安全隱患。

表1模板支架計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)k1

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步距h(m)h≤0.90.9<h≤1.21.2<h≤1.51.5<h≤2.1

k11.2431.1851.1671.163

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表2模板支架計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)k2

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H(m)46810121416182025303540

h+2a或u1h(m)

1.351.01.0141.0261.0391.0421.0541.0611.0811.0921.1131.1371.1551.173

1.441.01.0121.0221.0311.0391.0471.0561.0641.0721.0921.1111.1291.149

1.531.01.0071.0151.0241.0311.0391.0471.0551.0621.0791.0971.1141.132

1.621.01.0071.0141.0211.0291.0361.0431.0511.0561.0741.0901.1061.123

1.801.01.0071.0141.0201.0261.0331.0401.0461.0521.0671.0811.0961.111

1.921.01.0071.0121.0181.0241.0301.0351.0421.0481.0621.0761.0901.104

2.041.01.0071.0121.0181.0221.0291.0351.0391.0441.0601.0731.0871.101

2.251.01.0071.0101.0161.0201.0271.0321.0371.0421.0571.0701.0811.094

2.701.01.0071.0101.0161.0201.0271.0321.0371.0421.0531.0661.0781.091

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以上表參照《扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計(jì)和使用安全》

五、梁和樓板模板高支撐架的構(gòu)造和施工要求[工程經(jīng)驗(yàn)]:除了要遵守《扣件架規(guī)范》的相關(guān)要求外，還要考慮以下內(nèi)容：1.模板支架的構(gòu)造要求：a.梁板模板高支撐架可以根據(jù)設(shè)計(jì)荷載采用單立桿或雙立桿；b.立桿之間必須按步距滿設(shè)雙向水平桿，確保兩方向足夠的設(shè)計(jì)剛度；c.梁和樓板荷載相差較大時(shí)，可以采用不同的立桿間距，但只宜在一個(gè)方向變距、而另一個(gè)方向不變。2.立桿步距的設(shè)計(jì)：a.當(dāng)架體構(gòu)造荷載在立桿不同高度軸力變化不大時(shí)，可以采用等步距設(shè)置；b.當(dāng)中部有加強(qiáng)層或支架很高，軸力沿高度分布變化較大，可采用下小上大的變步距設(shè)置，但變化不要過(guò)多；c.高支撐架步距以0.9--1.5m為宜，不宜超過(guò)1.5m。3.整體性構(gòu)造層的設(shè)計(jì)：a.當(dāng)支撐架高度≥20m或橫向高寬比≥6時(shí)，需要設(shè)置整體性單或雙水平加強(qiáng)層；b.單水平加強(qiáng)層可以每4--6米沿水平結(jié)構(gòu)層設(shè)置水平斜桿或剪刀撐，且須與立桿連接，設(shè)置斜桿層數(shù)要大于水平框格總數(shù)的1/3；c.雙水平加強(qiáng)層在支撐架的頂部和中部每隔10--15m設(shè)置，四周和中部每10--15m設(shè)豎向斜桿，使其具有較大剛度和變形約束的空間結(jié)構(gòu)層；d.在任何情況下，高支撐架的頂部和底部（掃地桿的設(shè)置層）必須設(shè)水平加強(qiáng)層。4.剪刀撐的設(shè)計(jì)：a.沿支架四周外立面應(yīng)滿足立面滿設(shè)剪刀撐。b.中部可根據(jù)需要并依構(gòu)架框格的大小，每隔10--15m設(shè)置。5.頂部支撐點(diǎn)的設(shè)計(jì)：a.最好在立桿頂部設(shè)置支托板，其距離支架頂層橫桿的高度不宜大于400mm；b.頂部支撐點(diǎn)位于頂層橫桿時(shí)，應(yīng)靠近立桿，且不宜大于200mm；c.支撐橫桿與立桿的連接扣件應(yīng)進(jìn)行抗滑驗(yàn)算，當(dāng)設(shè)計(jì)荷載N≤12kN時(shí)，可用雙扣件；大于12kN時(shí)應(yīng)用頂托方式。6.支撐架搭設(shè)的要求：a.嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)尺寸搭設(shè)，立桿和水平桿的接頭均應(yīng)錯(cuò)開(kāi)在不同的框格層中設(shè)置；b.確保立桿的垂直偏差和橫桿的水平偏差小于《扣件架規(guī)范》的要求；c.確保每個(gè)扣件和鋼管的質(zhì)量是滿足要求的，每個(gè)扣件的擰緊力矩都要控制在45-60N.m，鋼管不能選用已經(jīng)長(zhǎng)期使用發(fā)生變形的；d.地基支座的設(shè)計(jì)要滿足承載力的要求。7.施工使用的要求：a.精心設(shè)計(jì)混凝土澆筑方案，確保模板支架施工過(guò)程中均衡受載，最好采用由中部向兩邊擴(kuò)展的澆筑方式；b.嚴(yán)格控制實(shí)際施工荷載不超過(guò)設(shè)計(jì)荷載，對(duì)出現(xiàn)的超過(guò)最大荷載要有相應(yīng)的控制措施，鋼筋等材料不能在支架上方堆放；c.澆筑過(guò)程中，派人檢查支架和支承情況，發(fā)現(xiàn)下沉、松動(dòng)和變形情況及時(shí)解決。

柱模板支撐計(jì)算書(shū)

一、柱模板荷載標(biāo)準(zhǔn)值：強(qiáng)度驗(yàn)算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗(yàn)算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。新澆混凝土側(cè)壓力計(jì)算公式為下式中的較小值:

其中——混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

t——新澆混凝土的初凝時(shí)間，為0時(shí)(表示無(wú)資料)取200/(T+15)，取6.600h；

T——混凝土的入模溫度，取15.000℃；

V——混凝土的澆筑速度，取2.900m/h；

H——混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆混凝土頂面總高度，取2.900m；

1——外加劑影響修正系數(shù)，取1.000；

2——混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.150。

根據(jù)公式計(jì)算的新澆混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值F1=68.240kN/m2

實(shí)際計(jì)算中采用新澆混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值F1=68.250kN/m2

倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值F2=4.000kN/m2。

二、柱模板計(jì)算簡(jiǎn)圖

柱箍是柱模板的橫向支撐構(gòu)件，其受力狀態(tài)為拉彎桿件，應(yīng)按拉彎桿件進(jìn)行計(jì)算。

柱模板的截面寬度B=350mm；

柱模板的截面高度H=500mm；

柱模板的高度L=4800mm；

柱箍的間距計(jì)算跨度d=500mm。

圖1柱箍計(jì)算簡(jiǎn)圖

三、木方(面板)的計(jì)算：木方直接承受模板傳遞的荷載，應(yīng)該按照均布荷載下的兩跨度連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算如下

木方計(jì)算簡(jiǎn)圖

1.木方強(qiáng)度計(jì)算

支座最大彎矩計(jì)算公式

跨中最大彎矩計(jì)算公式

其中q為強(qiáng)度設(shè)計(jì)荷載(kN/m)；

q=(1.2×68.25+1.4×4.00)×0.02=1.31kN/m

d為柱箍的距離，d=500mm；

經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大彎矩M=0.125×1.313×0.50×0.50=0.041kN.M

木方截面抵抗矩W=50.0×100.0×100.0/6=83333.3mm3

經(jīng)過(guò)計(jì)算得到=M/W=0.041×106/83333.3=0.492N/mm2

木方的計(jì)算強(qiáng)度小于13.0N/mm2,滿足要求!

2.木方撓度計(jì)算最大撓度計(jì)算公式

其中q混凝土側(cè)壓力的標(biāo)準(zhǔn)值，q=68.250kN/m；

E木方的彈性模量，E=9500.0N/mm2；

I木方截面慣性矩I=50.0×100.0×100.0×100.0/12=4166667.0mm4；

經(jīng)過(guò)計(jì)算得到w=0.521×68.250×500.04/(100×9500×4166667.0)=0.561mm

[w]木方最大允許撓度，[w]=500.000/400=1.25mm；

木方的最大撓度滿足要求!

四、B方向柱箍的計(jì)算

本算例中，柱箍采用鋼楞，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:

鋼柱箍的規(guī)格:圓形鋼管鋼柱箍截面直徑48mm；鋼柱箍壁厚3mm；

鋼柱箍截面抵抗矩W=4.49cm3；鋼柱箍截面慣性矩I=10.79cm4；

B方向柱箍計(jì)算簡(jiǎn)圖

其中P為木方傳遞到柱箍的集中荷載(kN)；

P=(1.2×68.25+1.4×4.00)×0.02×0.50=0.66kN

經(jīng)過(guò)連續(xù)梁的計(jì)算得到

B方向柱箍剪力圖(kN)

B方向柱箍彎矩圖(kN.m)

最大彎矩M=0.222kN.m最大支座力