根據(jù)設(shè)計圖紙對施工荷載的使用要求和本工程施工現(xiàn)場使用荷載實際情況,本工程地下室廣場頂板需要布置臨時設(shè)施和重型機(jī)電設(shè)備的運(yùn)輸需要,必須對地下室頂板進(jìn)行必要的臨時加固處理。本方案擬考慮用碗扣式普碳鋼管腳手架支撐系統(tǒng)。
地下三層搭設(shè),主要由地下室底板承重。
碗扣式腳手架由鋼管立管、橫管、碗扣接頭組成。其核心部件為碗扣接頭,是由上、下碗扣、橫桿接頭和限位銷等組成,碗扣接頭可同時連接四根橫桿,橫桿可以互相垂直或偏轉(zhuǎn)一定角度,可組成直線形、曲線形、直角交叉形等其他形式等。
腳手架的主要配件共有8 種,輔助配件共有17 種,另外還配有多種不同功能的輔助配件,如可調(diào)的底座和托撐、腳手板、加梯、挑粱等,市場有成套成品供應(yīng),可購置自行組裝。
碗扣式腳手架具有結(jié)構(gòu)簡單,構(gòu)造合理,桿件全部軸向連接,力學(xué)性能和整體穩(wěn)定性好。碗扣接頭具有很好的強(qiáng)度和剛度:下碗扣軸向抗剪極限強(qiáng)度位166.7KN,上碗扣偏心的極限強(qiáng)度為42KN;橫桿接頭的抗彎能力,在跨中集中荷載作用下為6-9KN.M。
搭設(shè)方法及構(gòu)造要求:
腳手架搭設(shè)地基要求同一般扣件式鋼管腳手架。
碗扣式鋼管腳手架立柱縱距為1.2m,橫距為0.9m,步距為1.2m。
搭設(shè)時立桿的接長縫應(yīng)錯開,第一層立桿應(yīng)用長1.8m 和3.0m 的立桿錯開布置,往上均用3.0 長桿,至頂層再用1.8m 和3.0 兩種長桿找平。
腳手架除立桿和橫桿外,一般還設(shè)斜桿,以增強(qiáng)腳手架的穩(wěn)定。斜桿同立桿的連接與橫桿與立桿的連接相同,對于不同尺寸的框架,應(yīng)配備相應(yīng)長度斜桿。斜桿可裝成節(jié)點斜桿或裝成非節(jié)點斜桿。
支架的步距不應(yīng)大于1.8m,立桿的縱距和橫距應(yīng)不大于1.5m,且h/la 和h/lb必須≥1;
支架立桿在頂層橫桿之上的伸出長度a≤0.5(μlw-1)h,且應(yīng)盡量減少;
多排支架的四周外側(cè)面均應(yīng)設(shè)置不少于占其1/3 框格的節(jié)點斜桿;
各層橫桿和掃地桿必須雙向滿設(shè)。
斜桿應(yīng)盡量布置在框架節(jié)點上,在拐角邊緣及端部必須設(shè)置斜桿,中間可均勻間隔布置。此外,對于一字形及開口形腳手架,應(yīng)在兩端橫向框架內(nèi)沿全高連續(xù)設(shè)置節(jié)點橫桿。
連接點應(yīng)按規(guī)定和要求設(shè)置。一般每層均設(shè)附墻連接點,連接點水平距離為框架結(jié)構(gòu)的柱距,用鋼管和扣件將腳手架與柱鎖緊。支撐架(剪刀撐)應(yīng)每4~6 跨設(shè)置一組,每道剪刀撐跨越5~7 根立桿,沿高度連續(xù)設(shè)置,并應(yīng)對稱布置,與地面夾角為450~600 用扣件與腳手架連接,在腳手架立桿底端之上100~300mm 處一律遍設(shè)縱向和橫向掃地桿,并與立桿連接牢固。
立于地面上的立桿底部應(yīng)加設(shè)12~16 號槽鋼,每根立桿的支墊面積應(yīng)符合設(shè)計要求且不得小于0.15m2。
鋼管腳手架的垂直偏差應(yīng)≤1/300,且應(yīng)同時控制其垂直最大偏差值:架高≤20m 時不大于50mm??v向鋼立桿的水平偏差應(yīng)≤1/250,且全架長的水平偏差值應(yīng)不大于50mm。
設(shè)計計算要點:
由于絕大多數(shù)碗扣式鋼管支撐架的斜桿設(shè)置數(shù)量不會達(dá)到占其框數(shù)格的一半,屬于"非幾何不變桿系結(jié)構(gòu)"構(gòu)架,但其穩(wěn)定承載能力顯著高于扣件式鋼管腳手架,在計算上作必要的調(diào)整,要點如下:
3 排以上碗扣式鋼管支撐架按:2 步3 跨"連墻計算;
碗扣式鋼管支撐架穩(wěn)定性驗算中立桿計算長度系數(shù)μ1w 按表5-22 表查出并按以下情況乘以相應(yīng)的調(diào)制系數(shù)后使用;
多排支架(斜桿設(shè)置符合上述構(gòu)造要求),當(dāng)支架高度≤4m 時,取調(diào)制系數(shù)為0.85;當(dāng)支架高度>4m 時,取調(diào)整系數(shù)為0.9。
設(shè)計計算步驟如下:
本計算過程主要數(shù)據(jù)及計算公式均來源于由中國建筑工業(yè)出版社出版的《建筑施工手冊》(第四版)第五章相關(guān)內(nèi)容。
1)計算模板底粱以上荷載的標(biāo)準(zhǔn)值;
本支架主要用于為廣場施工臨時加固,廣場設(shè)計允許使用荷載為5KN/m2,而本工程因現(xiàn)場布置和大型機(jī)電設(shè)備運(yùn)輸需要,必須對廣場局部進(jìn)行加固處理,施工現(xiàn)場重型荷載主要為混凝土罐車(按8m3 考慮)和屋頂冷凍機(jī)組(重約20T)。