高层建筑悬挑脚手架施工组织设计

'高层建筑悬挑脚手架施工组织设计-1、编制依据      1.1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001 J84-2001）      1.2《建筑结构荷载规范》（GBJ9-87）      1.3《钢管脚手架扣件》（GB15831）      1.4《冷弯薄型钢结构技术规范》（GBJ18-87）      1.5《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）              2、工程概况       某高层住宅商品楼组成，1#房21层，建筑物高度65.10米；2#房30层，建筑物高度96米；3#房25层，建筑物高度75.70米。均为框架剪力墙结构，建筑面积n平方米。      本工程1层-6层采用落地式脚手架，6层以上采用悬挑式脚手架设计。      3、落地式脚手架设计（1-6层）      1.本工程六层以上采用悬挑脚手架搭设，脚手架采用钢管（Ф48×3.5mm）扣件组合连接。脚手架步距1.8m，立杆间距1.2~1.7m，立杆排距1.05m，立杆离墙0.3m。      悬挑梁架采用16#槽钢，外伸出1.35m，内锚固1.8m       (槽钢L=3.15m)，锚固筋采用Ф14钢筋，（Ф14钢筋前后二道，Ф14钢筋锚固钢筋与楼板钢筋绑扎连结焊接牢固，混凝土浇筑），锚固钢筋、槽钢之间       铁板榫紧电焊固定 　　悬挑梁架挑出前端下部采用Ф100 mm钢管斜撑满焊，斜撑另一端与主体结构墙面预埋件焊接（满焊）牢固。      脚手架立杆与16#槽钢采用Ф60钢管套筒满焊在槽钢面上，固定立杆离槽钢满200mm处设置纵向扫地杆，采用直角扣件与立杆扣牢，横向扫地杆也采用直角扣件，固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上固定。悬挑梁架采用竹笆脚手板满铺，脚手板下部采用密目网满包，防止物料高处坠落伤人。      脚手架附墙杆采用首步拉结，首步附墙杆距水平扫地杆300mm处，附墙杆一端与结构预埋件焊接，另一端与立杆采用直角扣件扣牢，附墙杆必须垂直与墙面，附墙杆与预埋件连接时，主体结构混凝土强度不宜低于15N/mm2，附墙杆间距：竖向间距为3m，水平间距为5m。      4.搭设立杆的技术措施：      1） 外径Ф48mm或Ф51mm的钢管严禁混合使用。      2） 相邻立杆的对接扣件交错布置，两个相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的相邻接头，在高度方向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心至主节点距离不宜大于1/3。      3） 开始搭接立杆时，应每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙杆安装稳定后方可根据情况拆除。      4） 当搭至有连墙杆的构造时，搭设完该处的立杆，纵向水平杆，横向水平杆后，应立即设置连墙杆，连墙杆宜靠近主节点位置，偏离主节点不应大于300mm，附墙杆间距：脚手架高度≤50m时，竖向间距3米，水平间距3米；手架高度>50米时，竖向间距2米，水平间距2米。      5） 立杆顶端宜高出女儿墙上皮1米，高出檐口上皮1.5米，钢管长度不应小于6米。      5．搭设纵、横向水平杆的技术措施：       1） 纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨。      2） 在封闭型脚手架中同一步纵向水平杆必须四周交圈，用直角扣件与内、外立杆扣牢固定。      3） 纵向水平杆接长采用对接扣件连接，纵向水平杆的对接扣件应交错布置，两相邻纵向水平杆的接头不准设置在同步或同跨内，不同步或不同跨小于纵向距离的1/3。      4） 当使用竹笆脚手板时，纵向水平杆应采用直角扣件固定在横向水平杆上，并应等间距设置，不应小于33cm。      5） 主节点出设置一根横向水平杆。用直角扣件扣牢，严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距离不应大于150mm，在双排脚手架中，靠墙一端的长度不应大于500mm。      6） 当使用竹笆脚手板时，双排脚手架的横向水平杆两端应用直角扣件固定在立杆上。      7） 脚手架对接平铺时，接头出必须设置两根横向水平杆，但应将脚手板两端与其可靠固定，作业层脚手架应满铺，铺稳，离墙面不大于120~150mm。;  8） 竹笆脚手板应按其主筋，垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺四角，应用直径1.2mm的镀锌铝丝固定在纵向水平杆上 6.搭设连墙杆、剪刀撑、横向撑、抛撑安全技术措施：      1） 连墙竿应从底部第一步纵向扫地杆上皮距300mm处。开始设置附墙件一端与立杆扣件连接，另一端与结构预埋件焊接并垂直于墙面。连墙杆宜靠近主节点设置，偏离不大于300mm。      2） 连墙竿搭设高度≦ 50米时竖向间距3米，水平间距3米，脚手架高度大于50米，竖向间距2米，水平间距3米，连墙杆采用菱形，方形、矩形布置。      3） 连墙杆宜水平放置，当脚手架下部不能连时，可设抛撑，应采用通长杆与脚手架连接，与地面倾角应在45度~60度间。连接点中心到主节点距离不应大于300mm，抛撑应在连墙搭设后方可拆除。      4） 双排脚手架应设置剪刀撑和横向斜撑。      5） 悬挑脚手架外侧立面、竖向、纵向均设置剪刀撑，从底到高，连续设置。      6） 剪刀撑斜杆应采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端和立杆上。旋转扣件中心线到主节点距离不宜大于150mm。      7） 横向斜撑应在同一节间，由底到顶乙字形连续设置。      8） 剪刀撑、横向斜撑搭设应随立杆、纵向水平杆等同步搭设。      7.扣件安装的安全技术措施：      1） 扣件规格必须与钢管外径相同，螺栓拧紧不应小于40N.M且不大于65N.M。      2） 在主节点处，固定横向水平杆，纵向水平杆、剪刀撑、斜撑等用的直角扣件、螺旋扣件中心线的相互距离不应大于150mm。      3） 对接扣件开口应朝上或朝内，各杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不应小于100mm。两相邻接头在水平方向错开距离不应小于500mm．        3.1脚手架采用采用Φ48×3.5钢管搭设，步距为1.8m，立杆的排距为1.05m，连墙件间距：竖向间距-3m，水平间距-5m，纵向水平杆设置在两根大横杆之间加两根纵向水平杆，其间距为33cm，上铺宽度1m，厚约50mm的竹脚手笆，并将其四角同纵向水平杆用18号铁丝扎牢。       脚手架纵向用斜杆搭成剪刀撑，斜杆用长钢管与脚手架底部成45°-60°夹角。斜杆用旋转扣件与立杆和横向水平杆扣牢。      因施工脚手架主要用于结构阶段施工，其均布荷载一般不会超过3.0kN/m2，现柱距且为1.8m，按有关手册，不必进行纵向水平杆的抗弯和刚度验算      3.2荷载计算      3.2.1脚手架结构自重产生的轴心压力NG1：       查表得：NG1=0.474kN3.2.2脚手板、栏杆、安全网等防护材料的轴心压力NG2：      NG2=1.8×0.1+1.8×0.0384×2+1.8×0.001=0.336kN      3.2.3施工活荷载产生的轴力Nq：      q=2.0kN/m2（假设三层同时操作）      Nq=1×1.8×2.0×3=10.8Kn      3.2.4计算立杆的轴力设计值：（式中n为脚手架步数）          N=1.2n（NG1+ NG2）+1.4 Nq           =1.2×10×（0.474+0.336）+1.4×1.08           =9.720+1.512           =11.232kN      3.3脚手架立杆的整体稳定性验算：      K1K2f=0.769×0.8×5205=133.998N/mm2      N/ψA=11.232/（0.32×978）=35.890 N/mm2＜K1K2f      脚手架的整体稳定性满足要求。      3.4脚手架的单立杆稳定性验算：      N′=N/2=5.616kN，查表得0.955      σ=35 N/mm2       N′/ψA+σ=6302/（0.955×489）+35      =12.03+35    =47.38 N/mm2＜K1K2f      脚手架的单立杆稳定性满足要求      3.5底座、连墙件、栏杆、安全网及脚手板施工情况详见第五节脚手架施工。      4、六层以上悬挑脚手架设计      4.1搭设方案      本工程六层以上采用悬挑脚手架搭设方案（悬挑式脚手架示意图见附图二），步距纵距1.8m，立杆纵距L=1.5m，横距b=1.05m，内立杆离墙b1=0.3m。      铺设竹笆脚手板4层，悬挑杆用16#槽钢，外伸出1.35m，内锚固1.55m，每层满铺竹笆脚手板，外挂密目网，每施工层及挑排外设踢脚板。      脚手架立杆采用时对接扣件连接，相邻两立杆接头应错开不小于50cm，且不在同一步距内，纵向水平杆接长用对接扣件连接。上下两根纵向水平杆接头错开不小于50cm，同一步内外两根纵向水平杆接头也应错开，并且不在同一跨内。      脚手架纵向用斜杆搭成剪刀撑，连续设置斜杆用长钢管与脚手架底部成45°-60°夹角，斜杆用旋转扣件与立杆横向水平杆扣牢。      脚手架与主体结构必须采用刚性连接（钢管一端同主体结构预埋件铁板电焊，另一端用扣件与立杆扣牢）。连接杆立于墙垂直，不允许采用一顶一拉的柔性连接，连接杆与预埋件连接时，主体结构砼强度不宜低于15N/mm2。4.2荷载计算       施工荷载：3.0kN/m2。考虑两步同时施工，则单根立杆承受的荷载为：      脚手架步长：7步      脚手架自重：193×1.8×1.35=468.99N/m2      可变荷载：（100+60）×1.3=208N/m      二步作业层：（468.99+208+3900）×2=9153.98N/m      五步非作业层：（208+468.99）×5=3384.95N/m      考虑其它附加荷载：750N      ∴每根立杆承受的总荷载：      F1=F2=（9153.98+3384.95）×1.8/2+750=12035N      4.3挑梁计算（按无斜撑计算）      4.3.1钢挑梁选用16#槽钢      截面特征：A=21.96cm2，Ex=866cm2，Wx=108cm2      腹板面积：As=（160-6.5×2）×6.5=966.5mm2      挑梁所受最大弯矩：      Mmax=12035×1350+12035×350=20.46×106N/m      4.3.2抗弯验算      Mmax/（γx ×Wx）＜[f]=215N/mm2      20.46×106/（1.05×108×103）=108.42N/mm2＜[f]      满足抗弯要求      4.3.3抗剪验算      Vmax=12035×2=24070N      最大剪应力      τ=Vmax/As=24070/966.5=24.9N/mm2       ＜[fv]=125N/mm      满足抗弯要求      4.3.4环锚固抗拔力验算      砼的握裹力：N=π×d×l×τw≥kF3/2      其中F3=（12035×0.3×12035×1.3）/1.55=12423N      锚固钢筋直径为Φ14      3.14×14×l×3≥4×12423/2      得：单边最小锚固长度  l=188mm      4.3.5抗倾覆验算      倾覆荷载：计算按两跨为单元格，从最安全角度出发，按上下仅有一道拉结点计算。      风荷载标准值：0.25kN/m2      单元格上的均布荷载为；q=0.25×（1.8×2）=0.9kN/m      拉结杆上的支座反力为：          F=12.6×0.9×0.5×0.5=2.835kN      而每个拉结点单只扣件的抗滑力为6kN。故能满足使用要求。      5、脚手架施工      5.1施工准备      在搭设脚手架前，应做好以下准备工作：      5.1.1材料准备       脚手架钢管采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793），其质量符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢规定钢管直径Φ48mm，壁厚t3.5mm，横向水平杆2200mm，其它杆6500mm，扣件采用锻铸铁扣件，其材质符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）。钢挑梁采用《低合金钢技术条件》规定的16#锰钢。脚手板采用毛竹笆板及绿色2000目密目网等材料（连墙杆的材质同钢管要求标准）。      5.1.2单位工程各级负责人应按施工组织设计中有关脚手架的要求，逐级向架设和使用人员进行技术交底。      5.1.3要求对钢管、扣件、脚手板等进行检查，不合格的构配件不得使用，经检查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。      5.1.4应清除地面杂物，平整搭设场地，并使排水畅通。      5.1.5当脚手架基础下有设备基础管沟时，在脚手架使用过程中不应开挖，否则必须采取加固措施。      5.2搭设      5.2.1底座安放      5.2.1.1按脚手架的柱距、排距要求进行放线、定位。      5.2.1.2铺设垫板（块）和安放底座，并应注意以下事项：      a）垫板、底座应准确地放在定位线上； 悬挑钢管外脚手架施工方法（一） 方案选择 本工程从第二层开始采用悬挑外架，支架层设在第二层，悬挑外架采用工字钢、钢管、扣件、安全网、钢丝绳等材料进行搭设。 （二） 施工工序： 悬挑层施工预埋→穿插工字钢→焊接底部定位钢筋→搭设架体→加斜拉钢丝绳→铺钢筋网、安全网。 （三） 搭设方式： 搭设方式如下图所示，搭设范围见架空层悬挑外架布置图。 （四）技术细节 1、在架空层板筋绑扎之前，按架空层悬挑外架布置图埋设悬挑外架用钢筋，其包括板面穿插工字钢用钢筋、外架转角处支撑钢筋。 2、须待悬挑层砼达到设计强度时方可穿插工字钢搭设上部外架。 3、悬挑架立杆间距分别为：纵向间距见架空层悬挑外架布置图，横向@1050，横杆步距1800。 4、为了保证外架立杆间距均匀，架身美观整齐。外架起步架子制作成简易桁架，以便调节立杆间距并确保立杆荷载传递到工字钢上。 5、工字钢上每根立杆下双钢管并排，每一立杆均落在并排双钢管上，套在与钢管焊接的钢筋支座上。具体做法详见下图。 6、每层设连墙杆，连墙杆连接方式详见下图，连墙杆每隔6000左右设立一道。 7、转角处外架由于无法挑工字钢，则采用钢筋支撑，每隔二层卸载的方式搭设，如下左图所示。需用此种方法处理的外架位置见架空层处架布置图： 大横杆距工字钢面200mm开始搭设。相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的里铡和外侧。 立杆和大横杆必须用十字扣件扣紧，不得隔步设置或遗漏。 10、小横杆贴近立杆设置，搭于大横杆上。在立杆之间可根据需要加设小横杆，但在任何情况下均不得拆除贴近立杆的小横杆。 11、剪刀撑沿架高连续布置，斜杆与地面夹角为45ο~60ο，每6根立杆开始加设，剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与外架相连外，在其中间应增设2～4个扣结点。 12、每一悬挑段铺钢筋网板层数不得超过8层，作业层为两层。 13、立杆、大横杆的接头位置如上右图所示，架设时应注意挑选钢管长度。 14、水平斜拉杆，设置在有连墙杆的步架 平面，人，以加强外架的横向刚度。 15、悬挑架外围满挂安全网。 （五）安全防护 应在安全人员和技术人员的监督下由熟练工人负责搭设；脚手架的检查分验收检查、定期检查和特别检查；使用中要严格控制架子上的荷载，尽量使之均匀分布，以免局部超载或整体超载；使用时还特别注意保持架子原有的结构和状态，严禁任意拆卸结构杆件和连墙拉结及防护设施。 挑外架防坠棚：在每次悬挑架开始层搭设，采用挑檐的形式，用于防止重物直接坠落。 （六）注意事项 1、 按照规定的构造方案和尺寸进行搭设。 2、 及时与结构拉结或采用临时支撑，以确保搭设过程安全。 3、 拧紧扣件。 4、 有变形的杆件和不合格扣件（有裂纹、尺寸不合适、扣接不稳等）不能使用。 5、搭设工人必须配挂安全带。随时校正杆件垂直和水平偏差，避免偏差过大。 6、没有完成的外架，在每日收工时，一定要确保架子稳定，以免发生意外。 7、外架的防雷措施，采用常用的镀锌管接地方案。在雷雨天施工时，一般情况下不允许工人在架子上施工操作。 （七）悬挑外架计算： 1、主要材料及力学参数： 18厚工字钢：容重24.13kg/m，截面抵抗矩 WX=185.4cm3， SX=106.5cm3， 抗弯容许应力[б]m=215 N/mm2， [б]v=205 N/mm2 。 Φ48×3.5mm钢管：容重3.82kg/m，截面抵抗矩WX=5.08cm3，回转半径i=1.5cm，截面积A=4.89cm2， 抗弯容许应力[б]m=205 N/mm2 。 2、主要技术参数： 悬挑外架高度为：28.0m。 立杆纵距a=1.5m，立杆横距b=1.05m，步距h=1.80m，内立杆距墙b==0.3m。外架与建筑主体结构连接点的布置，竖向间距H1=2.8m，水平距离H2=4L=6.0m。 斜拉钢丝绳每隔五层卸载，间距L2=a=1.5m。 脚手架钢脚手板铺设层数为六层。方案设计中，脚手架上铺设钢筋网板共八层，经验算八层钢筋网板荷载远小于六层钢脚手板荷载，因此，计算取值以六层钢脚手板为准，便于查表计算。 3、荷载计算： （1）垂直荷载的传递路线： 施工荷载→钢脚手板→小横杆→大横杆→通过扣件抗剪→立杆简易桁架→悬挑工字钢。 （2）荷载取值： ① 结构施工用脚手架施工活荷载标准值取为：qk=3.0KN/m2。 ② 作用于外架的风荷载标准值：（见高层建筑施工手册公式4-4-1） ω = 0.75β2μzμstwω0 其中，ω0——基本风压值，取0.50KN/m2 β2——风振系数，取1.0。 μz——风压高度变化系数，取1.72。 μstw——风压体型系数，查表得0.2496。  ∴ ω = 0.75×1×1.72×0.2496×0.5 = 0.161(KN/m2) ③ 恒载 钢脚手板自重245 N/ m2 钢管自重3.82 kg/m 扣件自重9.8 N/个 （3）荷载分项系数的选择： 永久荷载的分项系数，采用1.20。 可变荷载的分项系数，采用1.40。 脚手架验算。 ① 小横杆验算： 小横杆受力按简支梁计算，其上承受施工荷载，钢脚手板荷载，小横杆自重。同时，由悬挑架设计可知小横杆间距500。则荷载组合值为： q = 1.2×(3.82×9.8×10-3+0.245×0.5)+1.4×3.0×0.5 = 2.36 KN/m                   1         1 跨中弯矩为：M = ── ql2 = ──×2.36×1.052 = 0.33KNm                   8         8                       M   0.33×106 小横杆受弯应力为：б= ─ = ──── =64.96 N/mm2 <[б]=205N/mm2                       W   5.08×103 符合要求。                     1        1 其支座 反力为：N = ── ql = ──×2.36×1.2 = 1.42KN                     2        2 ② 大横杆验算： 大横杆受力按三跨连续梁考虑，其上承受小横杆传来压力及自重。且大横杆间距为1.5m。 由小横杆传来压力产生的最大弯矩为： M1 = 0.311×N×1.5 = 0.311×1.42×1.5 = 0.662KNm 由大横杆自重产生的最大弯矩为： M2 = 0.117ql2 = 0.117×3.82×10-3 ×1.502 = 0.001KNm        M1+ M2 （0.662+0001）×106 则：б= ─── = ───────── = 130.52 N/mm2 <[б]=205N/mm2 　        W          5.08×103 符合要求。 ③ 立杆验算： 立杆设计由稳定计算控制，脚手架的稳定计算必须计算其结构的整体稳定及单杆的局部稳定。 计算脚手架的整体稳定及单杆局部稳定时，其强度设计值应乘以相应的调整系数KHKA，其中KH为与脚手架的高度有关的调整系数，取          1         1 KH = ─── = ──── = 0.781；       1+ H　    1+ 28       ──      ──        100      100 KA为与立杆截面有关的调整系数，当脚手架内、外排立杆均采用单根钢管时，取KA = 0.85。 a. 整体稳定验算： 脚手架的整体稳定按轴心受力格构成压杆计算，当考虑风荷载时，需满足如下公式的要求： N      M ── = ─── ≤ KAKH[б] ΨA 　  bA 其中，N——格构式压杆的轴心压力。由立杆纵距1.5m；外架步距1.8m，查《高层建筑施工手册》表4—4—4得脚手架自重产生的轴力NGK1=0.442KN。由立杆横距1.02m；立杆纵距1.5m；脚手架铺设层数六层，查《高层建筑施工手册》表4—4—5得脚手架附件及物品重产生的轴力NGK2=4.185KN。由立杆横距1.02m；立杆纵距1.5m；均布施工荷载3.0KN/m2，查《高层建筑施工手册》表4—4—6得一个纵距内的脚手架施工、荷载标准值产生的轴力NQK=6.30×2=12.60KN。 则：N=1.2(n1NGK1+ NGK2)+ 1.4NQK            28 =1.2 × 〔── × 0.442 + 4.185 〕+ 1.4×12.60 = 30.93KN 　        1.8 M——风荷载作用对格构成压杆产生的弯矩，为：        Qh12    0.161×1.82 M = ─── = ───── = 0.065KNm        8         8  Ψ——格构压杆的整体稳定系数，由换算长细比 λcx=μλx=25×10.28=257，查《高层建筑施工手册》表4—4—7得 ψ=0.242。 N      M        30.93×103         0.065×106 则： ── + ── = ──────── + ──────── ΨA     bA    0.242×4.89×2×102    1050×4.89×2×102 = 130.68 + 0.0633 = 130.74N/mm2 ＜ KAKH[б] = 0.781×0.85×205 = 136.13N/mm2 符合要求。 b. 单杆局部稳定验算： 双排脚手架单杆局部稳定需满足如下公式要求： N1 ── +бM ≤ KAKH[б] Ψ1A1 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  N　　 其中， N1——单根立杆的轴心压力，取N1=── = 15.46KN。                                         2 Ψ1——立杆稳定系数，由λ1= h/I = 180/15 = 120，查《高层建筑施工手册》表4—4—7得Ψ1 = 0.452。 бM ——操作层处水平杆对立杆偏心传力产生的附加应力。当施荷载取3000N/m2时，取бM = 55 N/mm2 N1           15.46×103 ── +бM = ──────── + 55 Ψ1A1 　    0.452×4.89×102 =124.95 N/mm2 ＜ KAKH[б] = 135.92 N/mm2 符合要求。 ④ 连墙点抗风强度验算： 风荷载对每个连墙点产生的拉力或压力 Nt = 1.4H1L1ω = 1.4 × 2.8 × 6.0 × 0.161 = 3.79 KN 单个扣件连结的抗压或抗拉设计承载力为6KN/个，符合要求。 ⑤ 高度验算: 由悬挑工字钢上的每段脚手架最大搭设高度，按《高层建筑施工手册》公式4—4—11计算:             H HMAX ≤ ────           1+ H　            ── 　　　      100            KAΨAf-1.30(1.2NGK2+1.4NQK) 其中，H = ─────────────•h 　               1.2NGK1 0.85×48.491-1.3(1.2×4.185+1.4×12.60) = ───────────────────•1.8 = 39.91 　              1.2 × 0.442 ΨAf由《高层建筑施工手册》表4—4—10查得为ΨAf = 48.491。                              H       39.91 则：最大允许搭设高度HMAX = ─── = ───── = 28.50 m ＞28 m                             1+ H　   1+ 39.91                              ──      ─── 　　　                        100        100 符合要求。 ⑥  分段卸荷措施： 分段卸载措施采用斜拉钢丝绳的方法，起步架卸载一次，每隔五层卸载一次，卸载高度为2.8×5=14.0m，符合搭设高度要求。下面验算钢丝绳的强度要求。 a.所卸荷载，应考虑架子的全部荷载由卸载点承受，本工程的每个纵距，共有4个斜拉点，每个吊点所承受荷载P1为：      N            30.93 P1= ── × KX = ─── × 1.5 = 11.60 KN      4 　           4 式中KX 为荷载不均匀系数，取为1.5。 b.计算简图确定，钢丝绳内力计算。 计算简图如下图所示                2.82+ 1.352 则：TAO= P1 × ────── = 1.11P1 = 12.88 KN                    2.8                 1.35 TAB = - P1 × ──── = - 0.48P1 = - 5.57 KN                  2.8             2.82+ 0.32 TBO= P1 × ────── = 1.006P1 = 11.67 KN               2.8                 0.30 TBC = -〔P1 × ─── + TAB 〕= - 6.81 KN                 2.8  c. 验算钢丝绳抗拉强度： 由上计算可知，钢丝绳的计算拉力取为：PX = 12.88 KN 考虑钢丝绳受力不均匀的钢丝破断拉力换算系数，从《高层建筑施工手册》表4—4—13查得，为α= 0.85。 取钢丝绳使用的安全系数，查《高层建筑施工手册》表4—4—24得 K= 8。采用6×19，绳芯1钢丝绳。      KPx     8×12.88 Pg= ── = ───── = 121.22 KN       α 　     0.85 选用Φ15.5，Pg = 125.0 KN ＞ 121.22 KN。 选择与钢丝绳配套使用的卡环，号码为2.7号，安全荷重为27 KN ＞ 12.88 KN ， 符合要求。 d. 计算工程结构上的预埋吊环： 根据《砼结构设计规范》规定，吊环采用一级钢制作，吊环埋入深度不应小于30d，并应焊接或绑扎钩住结构主筋，每个吊环可按两个截面计算。 则：吊环钢筋截面积      2PX    12.88×2 Ag= ─── = ──── × 1000 = 61.33 mm2      2×210 　 420  选用3Φ8，Ag = 151 mm2 ＞ 61.33 mm2。 符合要求。 e. 验算吊点处扣件抗滑承载能力： 吊点处水平方向分力最大值TBC = 6.81 KN，垂直方向分力最值为11.60KN， 都只需两个扣件即可满足要求，搭设的外架在吊点处已有两个扣件，符合要求。 5、脚手架承重结构计算： ①由于本工程为剪力墙结构，结构上不允许将工字钢穿设在结构暗柱上，导致工字钢间距不均匀，为了便于调节立杆间距保持外架美观，则采用制作简易钢管桁架落在工字钢上的办法。（详见方案） 由此，需验算钢管桁架的承受能力。 考虑最不利情况，计算简图如下：F = 15.46KN。 由此计算而得的杆件内力及工字钢反力如下图所示： 由此，需计算压杆的稳定设计荷载。 考虑由于施工原因，对杆件会形成初偏心30mm，形成压弯受力杆，钢管受力按压弯失稳计算。其设计荷载应满足下列要求： N          βmMX ── + ──────── ≤ [б]m N    ΨA 　WX〔1-0.8──〕                 1      1 两端铰支，l0= ──l = ── × 0.92+0.752 = 0.59 m ，                 2      2         l0     590 则λ= ── = ── = 37.34 ，        I      15.8 查钢结构设计规范得：Ψ = 0.948。 等效弯矩系数取：βmx = 1.0。 截面塑性发展系数数：γx = 1.15。                            π2×2.06×105×4.89×102 欧拉临界力：NEX =π2EA/λ2 = ─────────── = 713.60KN。                                   37.342 则有：    N                      1.0×30×N ─────── + ─────────────── = 2050.929×4.89×102                          N                      1.15×5.08×103〔1-0.8× ───〕                                          713060 解得荷载设计值为：N = 28.11 KN 符合要求。 ② 承重工字钢验算： 计算模型 不考虑工字钢的自重荷载，仅考虑外架传递荷载，简化模型如上图： 仅考虑工字钢的自重荷载，简化模型如下图： 荷载计算 由以上计算可知：F1 = F2= 15.46KN                  1.2×24.14×9.8 工字钢自重荷载q = ─────── = 0.284 KN/m                       1000 b.内力计算： A点是弯矩、剪力最不利用点。 不考虑工字钢自重荷载，考虑外加传递荷载。 MA架 = F1 × L1 + F2 × L2 = 15.46×1.36 + 15.46×0.3 =25.51 KNM QA架 = F1 + F2 = 15.46 + 15.46 = 30.92 KW 仅考虑工字钢自重荷载。         1      1 MA工 = ─ ql2 = ─ × 0.284×1.42 = 0.278 KNm         2       2 QA工 = ql = 0.284×1.4 = 0.40 KN 综合考虑。 MA = MA架+ MA工 = 25.51+0.278 = 25.79 KNm Q = QA架+ QA工 = 30.92+0.4 = 31.32 KN 强度验算。      MA    25.79×102 б= ── = ───── = 139.09 N/mm2 ＜ [б] m = 215 N/mm2     WX   185.4×103   QA•SX    31.32×103 ×106.5×103 τ= ─── = ───────── = 30.75 N/mm2 ＜ [б] V = 125 N/mm2 IXtw      1669×104×6.5 满足要求。 d.锚固抗拔筋验算： 由以上计算可知，F1 = F2= 15.46KN，q = 0.284 KN/m，则锚固点的抗拔力为：                                      1.42       1.52    F1×（1.05+0.3）+ F2 × 0.3 + q×── - q × ──                                       2          2 FB= ───────────────────────── = 16.88 KN                         1.5 同时，此抗拔筋按锚固拉环考虑，拉应力不应大于50N/mm2，则抗拔筋截面积为：        FB    16.98×103 Ag= ─── = ───── = 169.80 mm2 ，符合要求。      2×50     2×50 采用Φ25钢筋，Ag = 490.9 mm2 ＞169.80 mm2 符合要求。'