脚手架施工方案淮祥园准备

'C地块淮祥园项目脚手架方案天津住宅集团建设工程总承包有限公司淮祥园项目部36 一、编制依据根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011,J84-2001;JGJ130《建筑施工扣件式钢管脚手架技术规范》JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》，JGJ59-99；《建设工程强制标准》及施工图纸、结构、工期、施工工艺。二、工程概况工程名称：天津市淮祥园住宅小区工程施工单位：天津住宅集团建设工程总承包有限公司监理单位：天津市方兴建设工程监理有限公司工程地点：天津市北辰区姚江东路东侧。工程范围：1-27号住宅、地下车库、配套公建设计单位：天津市建筑设计院设计工程总建筑面积为200062.89平方米，住宅楼建筑面积为150835.33m2，地下车库建筑面积为49227.56m2。建筑层数及层高：1-5、13、14、16、17、18、22、23、24、25、26号楼地上11层，住宅层高2.9m，建筑总高度为35.05m.6、7、8、9、19、20、21、27号楼地上18层，层高2.9m；建筑总高度为54.04m.10、11、12、15号楼地上26层，层高2.9m；建筑总高度为77.25m.其中6、7、8、9、10、11、12、15、27号楼及地下车库为地下一层，13、14、16、17、18、19、20、21、22、23号楼为地下二层。本工程设计使用年限为50年，为二类高层建筑，一级耐火极限，抗震烈度为7度。地下室防水等级为二级，其中变电室为一级，住宅主楼屋面防水等级为二级，厕浴间为聚氨酯涂膜防水。36 主体结构为剪力墙结构。本工程相对标高±0.000相当于大沽水平标高3.3m。建筑结构为：剪力墙结构；三．方案选择（一）根据本工程特点，11层楼体的，从4层顶部向上6层到10楼顶为一个悬挑高度为17.4米，在从10层顶向上1层到11层顶高度为2.9米。18层楼体4层顶部向上6层到10层为一个悬挑高度为17.4米，再从10层顶向上6层至16层又为一悬挑高度为17.4米，再从16层顶向上2层至18层顶高度为5.8米。26层楼体4层顶部向上6层到10层为一个悬挑高度为17.4米，再从10层顶向上6层至16层又为一悬挑高度为17.4米，再从16层顶向上6层至22层又为一悬挑高度为17.4米，再从22层顶向上4层至26层顶高度为11.6米。落地脚手架搭设高度为11.6米。四层以上的悬臂式脚手架悬支臂采用四米长的18号工字钢作为悬支臂，悬支臂前端为1.3米，后端为3米，采用3个元宝筋预埋与底鉄与盖鉄间。（二）倒料平台搭设1.倒料平台采用工字钢焊接成型，尺寸为5.3m×2.4m，端部预埋两道20钢筋锚固上料平台成型尺寸长5.3米、宽2.4米，平台面积12.72m2。上料平台主梁采用2根16号工字钢，工字钢挑出结构外皮5.3m。次梁采用7根12.6号槽钢，间距1m,。工字钢及槽钢都要立放使用，双面满焊，焊缝高度不小于12mm。上部铺设φ48钢管@300，与槽钢点焊，钢管上满铺50mm厚的脚手板。2.上料平台三侧防护栏杆采用ф48的钢管与型钢焊接，防护栏高度1.5m，防护栏采用三道横管，横管间距500mm,用扣件固定连接。防护栏刷红白相间漆以做警示标志。防护栏内侧立放15mm多层板并与栏杆固定牢固。3．为控制上料平台前后位移，在楼板混凝土浇筑前，应在平台工字钢梁尾部与楼板的固定位置预埋钢筋地锚，地锚用直径ф22mm钢筋制作，每根工字钢梁处两侧各设置一个，每个上料平台安装处设置四个。地锚支腿埋入混凝土内长度应不小于400mm，地锚露出混凝土表面高度为150mm。在工字钢上开洞，用φ48钢管穿过工字钢和地锚固定上料平台。36 4.上料平台两侧分别设置提升吊环和斜拉吊环各两个，使用Φ22圆钢制作。与工字钢双面满焊，焊缝不小于长度10d,焊缝高度不小于12mm。预制平台吊运就位后，先在搭入结构内的主钢梁上横48钢管锁定（钢管要穿过主钢梁上预留洞和地锚），然后按先外后内的顺序将斜拉钢丝绳一端固定在平台上部，另一端穿过第本层及上一层顶板框架梁预留孔进行固定，预留孔最好选用框架梁结构对拉孔，绳端加四个卡子卡紧，卡子间距150mm，待钢丝绳固定完成后，将平台与结构或脚手架之间的空隙用脚手板、护身栏、安全网等安全设施进行封闭，然后进行安全验收，合格后方可摘除吊钩投入使用。5．上料平台钢丝绳采用6×19(六分)钢丝绳,钢丝绳不得有锈蚀、断丝和折弯。绳头必须设置不小于50cm的安全弯钩。钢丝绳的角度应在40-50之间，且钢丝绳不得有松弛不受力现象。6.平台移位时斜拉钢丝绳在平台的固定端不拆除，钢丝绳要临时固定在平台上，避免钢丝绳下托发生兜挂事故。只拆除结构固定端，移位前应先将平台上各种杂物清理干净，平台上不得留有活动物体，然后安装塔吊吊钩—拆除各种非受力的连接构件—起吊，使钢丝绳松懈—拆除斜拉钢丝绳（先解中部后解端部）结构固定端—拆除内锁杆—吊运移动就位—安装内锁杆—锁紧钢丝绳结构固定端—整理护身栏脚手板—验收。7.平台为施工层设置，水平间距为20米设一个，以满足本层拆下的模板向上一施工层的传送。8.各种材料允许堆放的数量：上料平台最大荷载不得大于1.5吨，使用中要严格限制堆载物料数量，不得超载。卸料平台内外侧必须在显著位置悬挂限重牌，承载力范围内各种材料堆放数量见下表。倒料平台允许堆料数据表材料种类最大堆放数量木方4m长10×10木方（每根26kg）57根4m长5×10木方（每根13kg）115根钢管4m长钢管f48壁厚3.5钢管（每根16kg）93根36 6m长钢管f48壁厚3.5钢管每根23kg）65根2.5m长碗扣架管（每根17.07kg）87根1.5m长碗扣架管（每根10.53kg）142根1.2m长碗扣架管（每根5.12kg）292根0.9m长碗扣架管（每根3.8kg）394根模板1.22×2.44m15厚多层板（30Kg/块）50块脚手板4×0.2×0.05m(32kg)46块四．脚手架搭设（一）悬挑梁锚固及选位1、脚手架在搭设前应首先在悬挑层的结构楼板上按平面布置要求预埋Ø18钢筋吊环，吊环钢筋埋入混凝土内应满足钢筋锚固长度的要求。悬挑工字钢穿墙处在剪力墙上设150×200的预留洞，剪力墙钢筋绕过预留洞，必须保证不切断钢筋。2、必须待混凝土强度达到50％后在安装悬挑工字钢，钢筋锚环的焊接采用电弧焊，焊条采用E422焊条，焊缝长度必须满足单面焊10d。3、悬挑梁支臂长3-4米采用18#工字钢。4、前支臂长1.3米，距墙0.3米设一立杆锚固点，前悬挑臂前端0.05米设一立杆锚固点。5、锚固点采用直径16-18圆钢钢筋，还可做元宝型提前预设于底铁与盖铁间，设点分别在后悬支臂后端10厘米处及悬支臂后端2/3处。6、每根悬挑梁加吊4分钢丝绳，吊点角36 度分别为45-60度每个接点不少于3个卡环，提前在悬挑梁上用圆钢焊拉环，不得用钢丝绳与型钢硬碰，4分钢丝绳的最小拉力是4吨。（二）悬挑式脚手架外架、外排、内排、立杆1、搭设时应保证立杆的间距正确，立杆的纵距偏差应控制在±5cm以内，并应保证立杆的垂直度，立杆的垂直偏差应不大于1/100H，且不大于10cm。（H为总高度）立杆的离墙距离为300mm。2、立杆的接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各步接头均应采用对接扣件连接，立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔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的距离不宜大于步距的1/3。端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。3、立杆顶端宜高出檐口上皮1.5m。4、脚手架必须设置纵横向扫地杆，纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距离底座上皮不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。5、遇作业层时，要在脚手架的外侧大横杆之间设防护栏杆和挡脚板，防护栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧，上挡杆上皮高度应为1.2m，中栏杆应居中设置，挡脚板的高度不应小于180mm。6、脚手架为双排脚手架。双排脚手架里外排架子间距为90cm，里排架子距建筑物外皮30cm,工字钢外端内侧10cm处，焊接一个立杆点，过936 0cm再焊接一个立杆点，在上层梁上预埋吊环与悬挑架子用14#钢丝绳扎结，做一次卸荷。钢丝绳吊点之间应同步受力，用倒链拉紧。（三）悬挑式脚手架大小横杆1、大横杆应按步距要求（1.45m）水平搭设，大横杆与立杆之间采用十字扣件紧扣连接，大横杆的端部不应伸出架体。大横杆搭接处的搭接采用对接。2、在立杆与大横杆的交点处设置小横杆，小横杆的两端应紧靠立杆用扣件与立杆扣牢，当遇作业层时，应在两根立杆中间再增加一道小横杆，以缩小脚手板的跨度，当作业层转入其他层时，中间处的小横杆可以随脚手板一同拆除，但交点处的小横杆不应拆除。小横杆的端头距墙面不超过10公分。（四）悬挑式脚手架剪刀撑1、为了增强脚手架的纵向刚度，在脚手架外侧立面设置剪刀撑，单、双排落地式脚手架在两端、至顶部随脚手架的搭设连续设置，沿长度连续设置。2、每组剪刀撑跨越立杆根数为5—7根（＞6m），斜杆与地面夹角在450～600之间，剪刀撑斜杆应与立杆和伸出的小横杆进行连接，底部斜杆的下端应置于垫板上。剪刀撑斜杆的接长均应采用搭接，搭接长度不小于1米，设两个旋转扣件扣紧。（五）悬挑式脚手架拉节点1、立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接，连接件采用Ø48×3.5钢管，在浇筑各层楼板混凝土时，在楼板内预埋连接钢管，伸入混凝土内不应少于200mm，沿脚手架纵向每三跨、高度方向每一楼层设一道连接杆，连接件应靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm，并应从底层第一步纵向水平杆处开始设置。2、36 当脚手架下部暂时不能设连墙件时，可搭设抛撑，抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面倾角应在450～600之间。（六）悬挑式脚手架上的铺板1、脚手板是施工人员的作业平台，必须按照脚手架的宽度满铺脚手板，板与板紧靠，离开墙面120—150mm，采用对接时，接头处下设两根小横杆。2、脚手板采用木脚手板，其材质应符合规范要求，木脚手板的厚度不应小于5cm，非脆性木材，无腐蚀、劈裂板。在铺设脚手板时，严禁出现探头板。（七）悬挑式脚手架立网与平网的铺设1、脚手架的外侧应挂密目安全网，安全网设置在外排立杆的里面，密目网必须用合乎要求的系绳将网周边的每个套环系牢在脚手管上。2、脚手架铺设脚手板应不少于二层，上层为作业层，下层为防护层，当作业层的脚手板下无防护层时，应在靠近作业层处挂一层平网作防护网，平网采用网眼为3cm×3cm安全网，平网不应离作业层过远，防止坠落时平网与作业层之间小横杆的伤害。（八）悬挑式脚手架卸荷凡因施工需要而多挑出1.3米以外的悬支梁部均加吊4分钢丝绳，设置斜度为60度并且拉紧拉直。五、脚手架拆除1.脚手架拆除前，应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系是否符合构造要求，并应清除脚手架上的杂物及地面障碍物。2.拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。3.36 连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架，分段拆除高度不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙件加固。1.当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度时，应先在适当的位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件。2.当脚手架采取分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端应设置连墙件和横向斜撑加固。3.脚手架拆除后，用与原结构相同强度等级微膨胀混凝土封堵原剪力墙上的预留洞。4.脚手架拆除时一定要设专人监护。5.搭设和拆除前要进行安全技术交底，需各方签字。五、安全保证措施1.脚手架搭设人员必须是经考核合格的专业架子工，上岗人员须经体检，合格者方可持证上岗。2.搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。3.脚手架构配件质量与搭设质量应按规范要求进行验收，合格后方准使用。4.脚手架上不得乱堆杂物；严禁将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备。5.当有六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。雨、雪后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪。6.应由专人负责对脚手架进行定期安全检查与维护，发现隐患及时排除。7.在脚手架使用期间，严禁随意拆除主节点处的纵、横向水平杆，纵横向扫地杆及连墙件。36 1.不得在脚手架基础及其临近处进行挖掘作业，否则应采取相应安全措施，并报主管部门批准。2.在脚手架上进行电气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。3.工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施应符合相应的安全技术规范。因本工程所有脚手架均在塔吊避雷覆盖范围以内，所以脚手架可不作避雷措施。4.搭拆脚手架时，地面应设围挡和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。七、脚手架的检查1、脚手架的材质必须符合本方案的有关要求，项目部安全员及有关人员对用于脚手架的材料质量认真检查、把关。严禁不合格材料用于本工程脚手架中。2、严格按照本方案进行施工，并认真做好施工技术交底，要求搭设的脚手架横平竖直，连接可靠牢固，防护设施齐全，不变形，不摇晃。架体垂直偏差不大于1/200，承载受荷不超过3.0KN/m2。3、脚手架各杆件相交伸出的端头，均满足本方案的要求，以防杆件滑落。4、脚手架的预埋件、拉结点及紧固件，做到埋设牢固可靠符合有关标准要求，位置正确。施工中随时检查紧固件的数量和质量，严禁在施工过程中随意拆除拉结点。严格控制单位面积施工堆积层及施工堆积荷载。在检查中发现失稳和松动现象立即进行加固处理。5、搭设好每一个悬挑段，经项目部安全员、技术负责人验收，经验收确认合格挂上合格牌后，方使用及再进行上一个悬挑段搭设。36 6、落地式脚手架每搭设三步架请有关人员进行验收，确认合格后挂牌方可使用及再往上搭设。7、外脚手架管理，架子搭设完成后，在施工过程中难免会遭遇损坏，再由专人进行检查、维修或及时保养，确保外脚步手架安全可靠。六、脚手架拆除1、按下列顺序进行拆除：安全网→档琶→垫铺竹琶→防护栏杆→踢脚杆→搁栅→斜位杆→连墙杆→横杆→立杆。2、立杆、斜拉杆的接长杆的拆除，应二人以上配合进行，不宜单独作业。3、连墙杆、斜拉杆、登高设施的拆除，应随脚手架整体拆除同步施工，不允许先行拆除。4、操作者应具有高度安全意识，站立位置，用力均需得当。5、翻掀垫铺竹琶应注意站立位置，并应自外向里翻起竖立，防止外翻将竹琶内未清除的残留物从高处直接伤人。6、悬空口的拆除，预先应进行加固或设落地支撑措施，方可进行拆除工作。7、输送至地面的杆件，应及时按类堆放，整理保养。8、高层建筑脚手架拆除，应配备良好的通讯装置。9、拆除现场必须设警戒标志。警戒区域内严禁非操作人员通行和地面施工人员施工。10、高层脚手架拆除，应沿建筑物的四周一步一步递减，不允许一步同时拆除，或一前一后踏步式拆除，不宜分立面拆除。11、当天离岗时，应及时加固未拆除剖分，防止存留隐患造成复岗后的人为事故。12、如遇强风、雨、雪等特殊气候，不应进行脚手架的拆除，严禁夜间拆除。36 13、所有高处作业人员，都应严格按高处作业规定执行和遵守安全纪律及拆除工艺要求。14、拆除物件，应有垂直运输机械安全地输送到地面。操作前应仔细检查各结点、攀桩、传动索具等是否可靠，杆件必须二点捆扎吊运。七．本方案未尽事宜按有关国家规范、规定执行。36 悬臂式钢管脚手架计算书本计算书的计算依据为：中华人民共和国行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2001J84—2001）本工程的悬挑脚手架采取分段搭设，每段搭设高度为24米。一．脚手架容许搭设高度验算（组合风荷载）HS＝φAf－[1.2NG2k+0.85×1.4（∑NQk+MWk/W×ΨA）]/1.2gkHS：按稳定计算得搭设高度。φ：轴心受压构件的稳定系数，由长细比λ查表得。λ＝l0/ii：截面回转半径，φ48×3.5钢管截面回转半径：i＝15.8mml0：钢管的计算长度。l0＝kμhk：计算长度附加系数，其取值1.155。μ：考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，其取值1.55。h：立杆步距其取值1.50米l0＝1.155×1.55×1.5＝2690mmλ＝2690/15.8＝170由λ＝170查表得：φ＝0.245A：立杆的截面面积。φ48×3.5钢管截面面积：A＝489mm2f：钢材的抗压强度设计值。取f＝205N/mm2NG2k：构配件自重标准值产生的轴向力；36 栏杆与挡脚板自重标准值：取0.14×1.8＝0.252KN脚手板自重（按二层计算）：取0.35×0.8×1.8=0.504KN封闭密目网与安全平网自重（每三层设一道安全平网）：取1.8×24.4×0.005+0.9×1.8×0.005×3/2=0.232KNNG2k=0.252+0.504+0.232=0.988KN∑NQk：施工荷载标准值产生的轴向力总和；取∑NQk＝2.0×1.8×0.9/2=1.62KNMWk：风荷载标准值产生的弯矩；MWk＝wklah2/10wk：风荷载标准值wk＝0.7μzμsw0μz：风压高度变化系数，取值1.36。μs：脚手架风荷载体形系数，取μs=1.0ψψ：挡风系数，ψ=1.2An/AwAn：挡风面积Aw：迎风面积本脚手架为全封闭脚手架，An=Aw，所以ψ=1.2μs=1.0×1.2=1.2w0：基本风压，取值0.0004N/mm2wk＝0.7×1.36×1.2×0.0004＝0.00046N/mm2la：立杆纵距；取1800mm36 h：步距；取1500mmMWk＝0.00046×1800×15002/10＝186300N.mmgk：每米立杆承受的结构自重标准值，取gk＝0.1495N/mmW：截面抵抗矩。φ48×3.5钢管截面抵抗矩W＝5080mm3Hs＝｛0.245×489×205-[1.2×988+0.85×1.4(1620+186300/5080×0.245×489)]｝/（1.2×0.1495）Hs＝90.402米当计算高度等于或大于26米时，可按下式调整且不宜超过50米：[H]＝Hs/1+0.001Hs＝90.402/1+0.001×90.402＝82.9米0所以脚手架搭设高度24米符合安全要求。二．立杆稳定性、扣件抗滑验算（组合风荷载）1、立杆稳定验算N/φA+Mw/WN：计算立杆段的轴向力设计值；N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4×∑NQkNG1K：脚手架立杆承受的结构自重标准值产生的轴向力；NG1K=gk×HH：脚手架的搭设高度，取H=24米NG1K=0.1495×24=3.588KN36 N=1.2×（3.588+0.988）+0.85×1.4×1.62=6.7KNMw：风荷载设计值产生的弯矩Mw=0.85×1.4×Mwk=0.85×1.4×186300=221697N.mm6700/（0.245×489）+221697/5080=96N/mm2≤f=205N/mm2所以立杆稳定性符合安全要求。2、扣件抗滑验算三．连墙件验算连墙件采用φ48×3.5钢管与架体用直角扣件连接。Nl=Nlw+N0N0：连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，双排架取N0=5KNNlw：风荷载产生的连墙件轴向力设计值；Nlw=1.4wkAwAw：每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积，连墙件的布置为三跨一楼层，取Aw=3×1.8×3=16.2M2Nlw=1.4×0.00046×16200000=10.4KNNl=10.4+5=15.4KN1．连墙件强度验算Nl/An≤fAn：连墙件的净截面面积，取An=489mm215400/489=31.5N/mm2≤f=205N/mm236 所以，连墙件的强度符合安全要求。1．连墙件稳定验算Nl/φAn≤fλ=l0/il0：连墙件的计算跨度，取l0=500mmi：连墙件的回转半径，取i=15.8mmλ=500/15.8=32由λ=32查表得φ=0.91215400/（0.912×489）=34.5N/mm2≤f=205N/mm2所以，连墙件稳定性符合要求。3.连墙件连接扣件抗滑承载力验算R≤RCR：连墙件的轴向力设计值R=Nl=15400NRC：扣件抗滑承载力设计值，单个扣件取RC=8KN15.09＞8KN每个连墙件与架体连接处设2个扣件。RC=8×2=16KN则连接扣件满足抗滑承载要求。36 四．悬挑I字钢及锚环的验算F6.76.71001700300800100F=6.7×（0.8+0.7+0.7）/2.35=6.27KN1．锚环验算：（锚环采用Ø14钢筋）F/A≤fyfy：钢筋屈服强度，取fy=210N/mm2A：锚环钢筋截面面积：A=154mm26270/154=40.7N/mm2≤fy所以锚环强度满足要求。2.悬挑I字钢验算：（1）抗弯强度验算：Mmax=6.7×1.5+6.7×0.7=14.74KN.m=14740000N.mmσ=M/W=14740000/141000=104.5N/mm2≤［σ］=215N/mm2所以I字钢抗弯强度满足要求。（2）抗剪强度验算：i=Q/A=13400/2610=5.13N/mm2＜［fV］=125N/mm236 所以I字钢抗剪强度满足要求。（1）I字钢挠度验算：6.76.77002350（m1I=11300000mm4l）m21500E=2.06×105N/mm2f1=Pm2l（1+λ）/3EIλ=m/lλ1=1500/2350=0.64λ2=700/2350=0.30f1=6700×15002×2350×（1+0.64）/（3×2.06×105×11300000）=8.32mmf2=6700×7002×2350×（1+0.30）/（3×2.06×105×11300000）=1.44mmf=f1+f2=8.32+1.44=9.76mm所以I字钢的挠度满足安全要求。36 36 附录1、落地式钢管脚手架设计与计算前言：本脚手架为扣件式钢管脚手架，基本尺寸为：架子总高H=30m；副立杆高度26m；立杆纵距La=1.50m；立杆横距Lb=1.05m；步距h=1.50m。钢管采用Q235—A级钢；扣件采用标准可锻铸铁制作，质量符合GB15831的规定，连墙杆设置为两步三跨一根，采用φ48钢管。一、设计与计算依据1、中华人民共和国行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2001、J84—2001）。2、《荷载与结构静力计算表》、《建筑地基基础设计规范》3、其他相关的国家及行业规范、标准。4、《建筑施工手册》相关章节。二、荷载计算及组合1、脚手架上作用的恒载有：1）立杆承受的结构自重标准值：gk=0.1248KN/m=124.8N/m2）栏杆与挡脚板自重标准值：g1=140N/m3）封闭密目网与安全平网自重：g2=20N/m24）脚手板自重：g3=350N/m22、脚手架上作用的活荷载有：1）施工荷载：g4=3000N/m22）风荷载：Wk=0.7μzμsW0=0.7×1.00×（1.3×0.089）×400=32.4N/m236 注：取μz=1.00，μs=1.3×0.089，W0=400N/m21、荷载组合本案根据使用过程中可能出现的荷载，根据规范的要求取最不利进行组合计算；1）纵向、横向水平杆强度与变形计算，取荷载效应组合为：永久荷载（恒载）+施工均布荷载2）脚手架稳定性计算，取荷载效应组合为：（1）永久荷载（恒载）+施工均布荷载（2）永久荷载（恒载）+0.85（均布活荷载+风荷载）3）连墙杆承载力计算，取荷载效应组合为：风荷载+5.0KN一、设计与计算1、立杆的最大轴力N发生在最底部，所以该轴力按架子搭设的最大高度H累计。（1）脚手架结构自重标准值产生的轴向力：NG1K=gk×H=28×124.8=3494.4N（2）构配件自重标准值产生的轴向力：NG2K=0.5×L×La×Lb×gk+2×La×gk+H×La×gk=0.5×1.5×1.05×350×2+2×1.5×40+28×1.5×20=1511N（3）本案两层操作层产生的施工荷载标准值的轴向力总和：36 ∑NQK=0.5×2×La×Lb×g4=0.5×2×1.05×1.5×3000=4725N（1）不组合风荷载时N值：N=1.2（NG1K+NG2K）+1.4∑NQK=1.2×（3494.4+1511）+1.4×4725=12621.4N（2）组合风荷载时N值：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4∑NQK=1.2×（3494.4+1511）+0.85×1.4×4725=11629.2N（3）由风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW：MW=0.85×1.4MWK=0.85×1.4WKLah2/10=0.85×1.4×32.4×1.5×1.82/10=18.74N·m（4）不组合风荷载时立杆的稳定性验算：由λ=L0/i=Kμh/i=1.155×1.50×1.80/0.0158=197.37；查静力计算表附录C得φ=0.186；查静力计算表附录B得Ø48，t=3.5钢管截面积A=4.89cm2，i=1.58cm，I=12.19cm4，W=5.08cm3。则：N/φA=12621.4/0.186×489=138.8N/mm2＜f=205N/mm2（安全）（5）有组合风荷载时立杆的稳定性验算：N/φA+MW/W=11629.2/0.186×489+18740/5.08×103=131.55N/mm2＜f=205N/mm2（满足要求，安全）（6）验算单立杆脚手架的可搭设的高度Hs：1）不组合风荷载时：Hs=［φAf－（1.2NG2K+1.4∑NQK）］/1.2gk=［0.186×4.89×205×102－（1.236 ×1511+1.4×4725）］/1.2×124.8×10-2=68.2m1）组合风荷载时：Hs=｛φAf－［1.2NG2K+0.85×1.4（∑NQK+MWK/WφA）］｝/1.2gk=｛0.186×4.89×205×102－［1.2×1511+0.85×1.4×（4725+1370/5.08×0.186×4.89）］｝/1.2×124.8×10-2=72.49m（1）验收脚手架搭设的高度限值［H］m；因本案搭设高度拟为H=28m，Hs=68.2m，均超过28m，按不超过50m要求，搭设高度限值要做最后调整。［H］=Hs/（1+0.001Hs）=68.2（1+0.001×68.2）=63.85m结论：本案的脚手架搭设高度拟定为28m，经计算和查规范安全能满足要求，且安全储备高。2、纵向及横向水平杆计算（1）纵向水平杆的计算纵向水平杆为简化计算可按三跨连续梁计算，且只需验算截面承受正应力的强度。纵向水平杆计算简图36 1）脚手板自重标准值产生的集中力PGK：PGK=0.56×La×Lb×g3=0.56×1.05×1.5×350/2=154.35N（注：0.56为荷载的分配系数，外排杆为0.56偏于安全。）2）脚手板自重标准值产生的集中力PQK：PQK=La×Lb×g4/2×0.56=0.56×1.5×1.05×3000/2=1323N3）纵向水平杆弯矩设计值M：查“静力结构手册”，得KM1=0.213M=1.2MGK+1.4∑MGK=1.2×KM1×PGK×La+1.4×KM1×PQK×La=0.213×1.5×（1.2×154.35+1.4×1323）=650.96N·m4）纵向水平杆正截面强度验算：σ=M/W=650.96×103/5.08×103=128.14N/mm2＜f=205N/mm2（安全）5）纵向水平杆挠度验算：查“结构静力计算表”得Kf=0.990，Ø48、t=3.5钢管力学特性E=2.06×105N/mm2，I=12.19cm4。ν=Kf×P×La3/100EI=0.99×（154.35+1323）×15003/100×2.06×105×12.19×104=1.97mm＜［ν］=L/150=10m（规范规定）即，满足要求6）纵向水平杆与立杆连接、扣件抗滑移承载力验算：R=N=0.56×La×Lb×（g3+g4）=0.56×1.5×1.2×（350+3000）=3376.8N＜Rc=8000N（安全）（1）横向水平杆的计算36 横杆计算简图该杆按受荷均布荷载作用下的简支梁计算：1）脚手板自重标准值产生的弯矩MGK：qGK=0.5La×q3=0.5×1.5×350=262.5N/mMGK=1/8×qGK×Lb2=1/8×262.5×1.052=36.17N·m2）施工荷载标准值产生的弯矩MQK：qQK=0.5La×q4=0.5×1.5×3000=2250N/mMQK=1/8×qQK×Lb2=1/8×2250×1.052=310.08N·m3）横向水平杆弯矩设计值M：M=1.2MGK+1.4∑MQK=1.2×36.17+1.4×310.8=478.52N·m4）横向水平杆正截面强度验算：σ=M/W=478.52×103/5.08×103=94.2N/mm2＜f=205N/mm2（安全）5）横向水平杆挠度验算：ν=5q×Lb4/384EI=5×2512×10504/384×2.06×105×12.19×104=1.97mm＜［ν］=L/150=10m（规范规定）即，满足要求6）横杆与立杆连接扣件抗滑移承载力验算：R=N=0.56×Lb×（qGK+qQK）=0.56×1.05×36 （262.5+2250）=1477N＜Rc=8000N（安全）1、连墙件验算连墙件采用Φ48×3.5钢管与架体用直角扣件连接。（1）Nl=Nlw+N0N0：连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，双排架取N0=5KNNlw：风荷载产生的连墙件轴向力设计值；Nlw=1.4wkAwAw：每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积，连墙件的布置为二步三跨，取Aw=3.6×9=32.4M2Nlw=1.4×32.4×32.4=1.46KN∴Nl=1.46+5=6.46KN（2）连墙件强度验算Nl/An≤fAn：连墙件的净截面面积，取An=489mm26460/489=13.2N/mm2≤f=205N/mm2所以，连墙件的强度符合安全要求。（3）连墙件稳定验算验算公式为：Nl/ψAn≤fλ=l0/il0：连墙件的计算跨度，取l0=500mmi：连墙件的回转半径，取i=15.8mm36 λ=500/15.8=32由λ=32查表得ψ=0.9126460/（0.912×489）=14.46N/mm2≤f=205N/mm2所以，连墙件稳定性符合要求。（1）连墙件连接扣件抗滑承载力验算验算公式为：R≤RC式中R：连墙件的轴向力设计值R=Nl=6460NRC：扣件抗滑承载力设计值，单个扣件取RC=8KN6460＜8000N则连接扣件满足抗滑承载要求。2、立杆地基承载力计算验算公式：P≤fg式中P=N/A取NMAX=12621.4N；A=La×（Lb+0.2+0.2）×0.56=1.22m2（偏于安全，0.56为杆分配系数）fgk取65Kpa=65×103N/m2（取淤泥质土，偏于安全）；Kc取1.0∴fg=Kc×fgk=1.0×65×103=65×103N/m2因此：P=NMAX/A=12621.4/1.22=10.345KN/m2≤fg（安全）36 悬挑卸料平台计算书计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。计算参数:平台水平钢梁的悬挑长度5.30m，插入结构锚固长度0.70m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)2.40m。水平钢梁插入结构端点部分按照铰接点计算。次梁采用18号工字钢，主梁采用18号工字钢。次梁间距1.00m，与主梁焊接连接。容许承载力均布荷载2.00kN/m2，最大堆放材料荷载2.00kN。脚手板采用木板，脚手板自重荷载取0.35kN/m2。栏杆采用木板，栏杆自重荷载取0.14kN/m。选择6×37+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，外侧钢丝绳距离主体结构4.80m，两道钢丝绳距离2.00m，外侧钢丝绳吊点距离平台5.80m。一、次梁的计算次梁选择18号工字钢，间距1.00m，其截面特性为面积A=30.60cm2,惯性距Ix=1660.00cm4,转动惯量Wx=185.00cm3,回转半径ix=7.36cm截面尺寸b=94.0mm,h=180.0mm,t=10.7mm1.荷载计算(1)面板自重标准值：标准值为0.35kN/m2；Q1=0.35×1.00=0.35kN/m36 (2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2；Q2=2.00×1.00=2.00kN/m(3)型钢自重荷载Q3=0.24kN/m经计算得到，均布荷载计算值q=1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q2=1.2×(0.35+0.24)+1.4×2.00=3.50kN/m经计算得到，集中荷载计算值P=1.4×2.00=2.80kN2.内力计算内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，内侧钢丝绳不计算，计算简图如下最大弯矩M的计算公式为经计算得到，最大弯矩计算值M=3.50×2.402/8×[1-4×(0.10/2.40)2]+2.80×2.40/4=4.19kN.m3.抗弯强度计算其中x——截面塑性发展系数，取1.05；[f]——钢材抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；经过计算得到强度=4.19×106/(1.05×185000.00)=21.54N/mm2；次梁的抗弯强度计算<[f],满足要求!36 4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体此部分可以不计算]其中b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到：b=1.72由于b大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用b"查表得到其值为0.892经过计算得到强度=4.19×106/(0.892×185000.00)=25.36N/mm2；次梁的稳定性计算<[f],满足要求!二、主梁的计算卸料平台的内钢绳按照《建筑施工安全检查标准》作为安全储备不参与内力的计算。主梁选择18号工字钢，其截面特性为面积A=30.60cm2,惯性距Ix=1660.00cm4,转动惯量Wx=185.00cm3,回转半径ix=7.36cm截面尺寸b=94.0mm,h=180.0mm,t=10.7mm1.荷载计算(1)栏杆自重标准值：标准值为0.14kN/mQ1=0.14kN/m(2)型钢自重荷载Q2=0.24kN/m经计算得到，静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.14+0.24)=0.45kN/m经计算得到，各次梁集中荷载取次梁支座力，分别为P1=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.50×2.40/2+1.2×0.24×2.40/2)×(1+2×0.10/2.40)=2.46kN36 P2=((1.2×0.35+1.4×2.00)×1.00×2.40/2+1.2×0.24×2.40/2)×(1+2×0.10/2.40)=4.55kNP3=((1.2×0.35+1.4×2.00)×1.00×2.40/2+1.2×0.24×2.40/2)×(1+2×0.10/2.40)=4.55kNP4=((1.2×0.35+1.4×2.00)×1.00×2.40/2+1.2×0.24×2.40/2)×(1+2×0.10/2.40)+2.80/2=5.95kNP5=((1.2×0.35+1.4×2.00)×1.00×2.40/2+1.2×0.24×2.40/2)×(1+2×0.10/2.40)=4.55kNP6=((1.2×0.35+1.4×2.00)×1.00×2.40/2+1.2×0.24×2.40/2)×(1+2×0.10/2.40)=4.55kNP7=((1.2×0.35+1.4×2.00)×0.15×2.40/2+1.2×0.24×2.40/2)×(1+2×0.10/2.40)=1.00kN2.内力计算卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算。悬挑卸料平台示意图悬挑卸料平台主梁计算简图36 经过连续梁的计算得到主梁支撑梁剪力图(kN)主梁支撑梁弯矩图(kN.m)主梁支撑梁变形图(mm)外侧钢丝绳拉结位置支撑力为12.85kN最大弯矩Mmax=13.32kN.m3.抗弯强度计算其中x——截面塑性发展系数，取1.05；36 [f]——钢材抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；经过计算得到强度=13.32×106/1.05/185000.0+10.63×1000/3060.0=72.06N/mm2主梁的抗弯强度计算强度小于[f]，满足要求!4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体此部分可以不计算]其中b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到：b=0.76由于b大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用b"查表得到其值为0.695经过计算得到强度=13.32×106/(0.695×185000.00)=103.62N/mm2；主梁的稳定性计算<[f],满足要求!三、钢丝拉绳的内力计算:水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力RCi=RUisini按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为RU1=16.67kN四、钢丝拉绳的强度计算:36 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=16.674kN如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：其中[Fg]——钢丝绳的容许拉力(kN)；Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)；计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)；——钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8；K——钢丝绳使用安全系数。选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.000×16.674/0.820=203.340kN。选择6×37+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径21.5mm。五、钢丝拉绳吊环的强度计算:钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为N=RU=16.674kN钢板处吊环强度计算公式为其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》36 10.9.8[f]=50N/mm2；所需要的吊环最小直径D=[16674×4/(3.1416×50×2)]1/2=15mm六、锚固段与楼板连接的计算水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=18.876kN水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2；所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[18876×4/(3.1416×50×2)]1/2=16mm水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。附图：36 附图一落地式脚手架剖面图36'