和韵美联墅外脚手架施工方案

'目录一、编制说明及编制依据-2-（一）编制说明-2-（二）编制依据-2-二、工程概况-2-（一）工程概况-2-（二）脚手架选型-2-三、施工计划安排-3-四、施工工艺技术-3-（一）技术参数-3-（二）脚手架使用材料要求-4-（三）脚手架施工-4-（四）相关构造要求-6-（五）脚手架检查与验收-9-五、施工安全保证措施-10-（一）安全保证措施-10-（二）外脚手架防雷措施-10-（三）安全应急预案-11-六、劳动力计划-13-七、计算书及相关图纸-13--61- 一、编制说明及编制依据（一）编制说明和韵.美联墅二期一组团工程正在进行地下室结构施工，计划4月初开始施工±0.00以上结构。为了保证结构正常施工和施工安全，主体结构施工将搭设外脚手架作为操作架及外防护架。（二）编制依据1、和韵.美联墅二期一组团工程建施、结施图2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2001）3、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59—99）4、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）5、本工程施工组织设计6、现行国家相关法律、法规、规范性文件、标准等。7、公司质量、职业健康安全、环境管理体系文件。二、工程概况（一）工程概况和韵.美联墅二期一组团工程建筑面积94673m2，其中，地下建筑面积27593m2，地上建筑面积70080m2。工程为框支剪力墙结构。地下2层，地面31层，地面高度99.9米。其中1～3层裙房为商业用房，裙楼高度15.6米。2#楼在裙楼高度内设置夹层，作为住宅，裙房以上为1#、2#住宅，层高均为3米。工程位于郫县二环路西北侧面。（二）脚手架选型根据工程的具体情况，从实用、经济、安全和文明施工的原则考虑，经项目部研究，在八层楼面以下搭设双排落地架，作为外操作架和安全防护架，八层楼面以上搭设型钢挑脚手架。-61- 地下室结构施工完成，落地架基本从地下室顶板面开始搭设，其中建筑物西、南面从地下室顶板搭设到裙房屋面以上1200，再从裙房屋面搭设至八层楼面以上1200；东面从地下室顶板面直接搭设落地架到8层楼面以上1200，搭设高度约30.6米；北面从回填土面（自然地面）开始搭设，搭设高度29米。1、2#住宅型钢挑架从八层楼面开始搭设，每六层挑一次，共挑四次，分别在八层、十四层、二十层，二十六层楼面设置一道型钢挑梁，挑架搭设高度19.2米。1、2#住宅型钢挑架布置详见后附图1、2。三、施工计划安排主体结构从2011年4月初开始施工，计划施工时间约245天，主体结构完成时间2011年12月10日。双排落地脚手架从地下室顶板结构完成后开始搭设，架体随主体结构逐层升高。型钢挑架在八层、十四层、二十层、二十六楼面预埋锚环，楼面结构完成后开始搭设。架体搭设和使用时间计划为350天。四、施工工艺技术（一）技术参数1、落地架采用Ø48×3.5钢管扣件搭设双排外脚手架，搭设立面做法详见附图3。落地脚手架搭设参数连墙件设置立杆横距lb（m）立杆纵距la（m）内立杆与墙面距离a（m）大横杆步距h（m）搭设高度（m）二步二跨0.81.60.31.730.6m2、型钢挑架挑梁采用18#工字钢，搭设立面做法详见附图4。悬挑型钢脚手架搭设参数连墙件设置立杆横距lb（m）立杆纵距la（m）内立杆与墙面距离a（m）大横杆步距h（m）搭设高度（m）二步二跨0.81.60.3～0.51.719.2m-61- 3、卸料平台为满足楼层材料的转运，裙房在建筑物北面、南面、东面分别用钢管搭设落地卸料平台4～6处，搭设高度17.4米，位置现场确定。裙楼以上在落地架高度范围根据实际情况可搭设型钢挑卸料平台和落地卸料平台，型钢挑卸料平台主梁采用两根18号工字钢间距4m、次梁采用14号工字钢间距0.9m。型钢挑卸料平台设置钢丝绳。4、上人斜道主体结构施工阶段，在室外安装施工电梯前需搭设上人斜道。斜道每跑宽度≥800，水平杆应与主体拉接，斜道两侧设护栏及扶手，斜道板上钉防滑木条间距≤250。斜边周边满挂密目安全网，并在外侧设置竖向剪刀撑。斜道应做好与主体结构的拉结。搭设上人斜道具体位置现场确定。斜道坡度不宜超过30°。待施工电梯安装投入使用后拆除。（二）脚手架使用材料要求1、钢管：平直、光滑、无裂纹、结疤、分层、硬弯、毛刺、压痕。2、扣件：无裂纹、变形、气孔和滑丝现象。且应满足在65N·m的力距下不破坏。3、脚手板：上人操作层采用木脚手板，要求选用的脚手板强度达到设计的材质。4、型钢挑架预埋钢筋：选用Q235Aφ16mm钢筋，检验合格。5、密目网：采用有生产合格证的密目网，每张密目网应达到2000目/平方米。6、落地脚手架立柱下均采用50×250通长木脚手板作为垫板。7、挡脚板：采用250高的木工板刷黄黑相间的油漆作为各层的挡脚板。8、在各层脚手架内均使用尼龙水平兜网封闭。9、钢丝绳：采用直径15.5的钢丝绳。（三）脚手架施工一）悬挑型钢布置要求按照设计验算要求，型钢挑架挑梁间距1.6米，选用3.0～5.0米长的18#工字钢。型钢固定件Q235φ16钢筋预埋位置为二种，位置见后附图5。型钢固定件Q23516钢筋预埋位置应经安全和技术部门检查无误。-61- 在进行型钢固定件Q235φ16钢筋预埋时必须注意：当预埋钢筋在楼板处时，预埋钢筋的下部必须埋在板钢筋以下，本工程板筋基本是冷轧带肋钢筋，要求在予埋固定件Q235φ16钢筋下面增加长度1000的ф8间距150（双向）钢筋网，ф16钢筋与增加的钢筋网片筋焊接牢固。二）型钢挑架的搭设1、搭设前，应弄清楚型钢挑梁的布置位置。塔机将型钢吊至部位，人工将型钢移动到位，固定在预埋的锚环上，锚环和型钢之间的间隙用双木楔对卡死，楔紧加钉固定，做法如图6。2、设置立杆防滑移钢筋，在槽钢上焊接长80~100mmф25钢筋，立杆插在钢筋上。做法见附图7。3、型钢挑架搭设时安全防护尤为重要。操作层满铺木架板，隔层设置水平兜网做好水平防护，做法见附图8。4、本工程主楼为剪力墙结构，部分型钢将穿过剪力墙或飘窗处砼，可先在剪力墙（砼墙）上预留孔洞，将型钢挑梁设置好后，用木楔楔紧。但型钢挑梁尽量不设于暗柱内，并不得切断剪力墙钢筋。5、转角位置转角位置采用工字钢进行斜向布置，对于转角部位内立杆不能落在工字钢的位置，需在相邻两边的工字钢上增设立杆和小横杆，以形成井字架，将未落在型钢上立杆的力通过井字架传递给相邻型钢，详见后附图9.三）落地脚手架搭设1、脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步；2、立杆下通铺木垫板，木垫板要求：长度不少于2跨、厚度不少于50mm；宽度250。面在回填土面开始搭设，回填土应夯实，并在回填土面沿立杆设置延长方向浇筑100厚、宽200的C15砼垫层，再在垫层面通铺木垫板。3、开始搭设立杆时，应每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，再根据实际情况选择时间拆除；4、当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，立即设置连墙件；5、搭设时，横向水平杆的靠墙一端至墙装饰面的距离不宜大于100mm；6剪刀撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设，且底层斜杆下端要支承在垫板上。四）卸料平台搭设-61- 落地卸料平台从地下室顶板面开始搭设，至裙房屋面，搭设高度17.4米。搭设方法按附图10。型钢挑卸料平台从五层楼面开始搭设，主梁总长度≥6.0米，挑出外架外宽度2.0米，搭设方法按附图11。每层卸料平台搭设完成投入使用前，每层卸料平台外侧周边均应设置防护栏杆，按图满铺木架板。卸料平台应独立搭设，不得与外架连在一起，每层与结构柱拉接，保证牢固、稳定、安全。待楼层材料转运完成拆除。（四）相关构造要求1、纵向水平杆⑴纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不小于3跨；⑵纵向水平杆接长首先考虑采用对接扣件连接，当不得不采用搭接可以考虑搭接连接。对接、搭接应满足下面相关规定：1）纵向水平杆的对接扣件应交错布置：两根相邻纵向水平杆的接头不能设置在同步或同跨内：不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应大于la/3且小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1/3；2）搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm；3）横向水平杆应作为纵向水平杆的支座，并用直角扣件固定在立杆上。（主节点处）（3）落地架从地面开始搭设，一层层高5.0米，挑架在二层开始搭设，二层以上，架体外观应为一个整体。因此，水平杆件的高度在二层以上一统一。2、横向水平杆⑴主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。⑵作业层上非主节点处的横向水平杆，应根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2；⑶作为脚手板的支承，横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上。（非主节点处）-61- （a）脚手板对接；(b)脚手板搭接图1脚手板对接、搭接构造3、木脚手板主体施工的防护脚手架时使用木脚手板，二次搭设装饰脚手架时操作层使用木脚手板。⑴作业层上脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120～150mm；⑵铺设脚手板时，每块脚手板应设置在三根横向水平杆上。当具体脚手板小于2m时，可铺设在两根横向水平杆上支承，同时应将其可靠固定，严防倾翻。脚手板的铺设可采用对接平铺，亦可采用搭接铺设。对接平铺时，接头处必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长度为130～150mm之间，两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm；脚手板搭接铺设，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于200mm，其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。⑶作业层端部脚手板探头长度为150mm，其板长两端均应与支承杆可靠固定。4、立杆⑴落地架立杆底部设置50厚250宽木脚手板作为垫板。⑵落地脚手架设置横向和纵向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮200mm处的立杆上。横向扫地杆用直角扣件固定在紧靠纵向水平杆下方的立杆上。⑶立杆用连墙件与建筑物作可靠连接，连墙件布置按二步二跨设置。⑷立杆接长：除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头均采用对接扣件。对接、搭接还应符合下列规定；1）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；2）搭接长度不应小于1m，应采用不小于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。5、连墙件⑴连墙件的设置采用二步二跨；-61- ⑵连墙件的布置符合下列规定：1）靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm；2）从底层第一步纵向水平杆处开始设置连墙件。⑶连墙件采用连墙抱箍固定在柱或梁上，由于该工程层高较高，需在楼层之间按图示与增加结构的拉结点，然后用Ø48×3.5mm普通钢管，设置连接件。6、剪刀撑⑴由于本工程落地脚手架搭设高度30.6米，型钢挑架高度19.2米，脚手架外侧立面上满搭设竖向剪刀撑。⑵剪刀撑的设置要符合下列要求：1）剪刀撑斜杆与地面的倾角为45°～60°，剪刀撑的宽度为4跨6.4米；2）剪刀撑的设置由底至顶连续设置；3）剪刀撑斜杆的接长采用搭接，并满足前面关于搭接的要求；4）剪刀撑斜杆用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离小于150mm。⑶高度24米以上的架子，除拐角应设置横向斜撑外，中间应每隔6跨设置一道。沿通高之字贯通设置。⑷剪刀撑斜撑应按400mm的间距，均匀涂上黄、黑相间的油漆，涂刷工作应在地面完成。见下图。密目安全网转角处构造剪刀撑颜色要求7、密目网⑴外脚手架应全部采用密目网进行封闭。⑵密目网应充分绷紧张拉，且上下左右的安全网环扣要对齐，用合乎要求的16～18#的元丝系牢在脚手架钢管上，以保证立面美观。⑶密目网在转角处应用直性材料将安全网夹在立杆的阴角面，并绑扎在转角的外立杆上，使安全网保证充分的垂直（见上图）。-61- 8、扣件安装要求：（1）螺栓拧紧扭力矩不小于40N·m，但也不应大于65N·m；（2）在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；（3）对接扣件开口应朝上或朝内；（4）各扣件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。8、作业层、挡脚板的搭设要求：（1）栏杆和挡脚板搭设在外立杆的内侧；（2）上栏杆上皮高度为1.2m；中栏杆应居中设置。（3）挡脚板高度为180mm；9、脚手板铺设要求：（1）脚手架要铺满、铺稳，离开墙面150mm；（2）脚手板探头用直径3.2mm的镀锌铁丝固定在支承杆件上；（3）在拐角、斜道平台口处的脚手板，要与横向水平杆可靠连接，防止滑动；（五）脚手架检查与验收1、脚手架及其地基基础要在下列阶段进行检查与验收：⑴作业层上施加荷载前应对脚手架进行检查；⑵每搭设完13m高度后，应对脚手架进行一次检查；⑶达到设计高度后需对脚手架进行全面检查；⑷遭遇六级大风或大雨后，应进行检查；⑸当脚手架停用超过一个月后，应进行检查。2、脚手架使用阶段，应每隔半个月对下列项目进行定期检查：⑴杆件的设置和连接，连墙件、支撑等的构造是否符合要求；⑵垫板是否松动，立杆是否悬空；⑶扣件螺栓是否松动；⑷安全防护措施是否符合要求；⑸是否超载。-61- 五、施工安全保证措施（一）安全保证措施1、脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理原则》（GB5036）考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗；2、架体搭设前，由技术部门根据施工方案向主管工长进行详细的技术、安全交底，提出各项具体要求，然后由主管工长向架工进行书面技术、安全交底。3、搭拆脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋；4、严格对进场用于预埋的钢筋、钢管、扣件、安全网进行检查，不合格材料一律不得使用；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、脚手架的安全检查与维护，应按前述相关要求进行。安全网应严格按照有关规范搭设和拆除。7、作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。不得将模板支架、缆风绳等固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备；8、脚手架使用期间，严禁拆除架体任何杆件，特别是连墙件。9、临街搭设脚手架时，外侧应有防止坠物伤人的防护措施；10、架扣、螺栓等紧固力矩应45~60N·m。平台杆件严禁与防护架连接，应单独搭设。11、在脚手架上及邻近进行电、气焊接作业时，必须有防火措施和专人看守；12、工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等，应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46）的有关规定执行13、脚手架的搭设严格按施工方案和相关规范要求。搭设完成后，需经项目责任工长、安全、技术负责人、监理工程师验收合格后，办理书面资料，挂“验收合格”牌才能使用。14、脚手架搭设和使用过程中由项目安全员和主管架子的工长负责组织施工与管理。15、落地卸料平台限载悬5KN/m2，，挑卸料平台限载10KN,严禁超载使用和承受冲击荷载。限载量应挂牌并应挂在使用者易见位置。（二）外脚手架防雷措施-61- 根据成都地区的情况，会出现雷雨的天气，为了保证外脚手架按照规范的要求达到防雷的效果，现在外脚手架上增加4个防雷接地点，与外架连接成整体。按照要求设置测试电阻（电阻要求小于10欧）。由于上部结构在地下室顶板上，重新设置接地级比较困难。根据现场情况，将接地级与水电安装设置的避雷网连接达到避雷的效果，保证施工的安全。具体见示意图。（三）安全应急预案架体搭设和使用过程中，通常会发生高处坠落、物体打击和架体坍塌事故，为了保证安全施工，制度本安全应急预案。一）应急准备1、组织机构及职责(1)项目部应急准备和应急领导小组组长：项目经理组员：责任工长、安全员、主管工长、架子工长、劳务分包队管理人员、后勤人员(2)事故应急处置领导小组负责对项目突发事故的应急处理。二）培训和演练项目部安全员负责主持、组织项目部进行应急响应的要求进行模拟演练。各组员按其职责分工，协调配合完成演练。演练结束后由组长组织对“应急响应”的有效性进行评价，必要时对应急响应的要求进行调整或更新。三）应急物资的准备、维护(1)应急物资的准备：简易担架、跌打损伤药品、包扎纱布。-61- (2)各种应急物资要配备齐全并加强日常管理。四）预防措施1、事故预防（1）本工程作业面较大，高处作业涉及人员较多，应该引起高度重视。（2）高处作业人员须经医生体验合格，凡患有不适宜从事高空作业疾病的人员，一律禁止从事高空作业，作业人员必须拴好安全绳。（3）高空作业区域划出禁区，并设置围栏，禁止行人，闲人通行闯人。（4）在建筑场地的出人口，搭设长3～6m宽度大于通道两侧各1m的防护棚，棚顶满铺脚手板作为安全通道。（5）临近施工区域，对人和物构成威胁的地方，亦支搭防护棚。（6）高空作业应有足够的照明设备和避雷措施。（7）高空作业所需的料具、设备等，必须根据本工程施工进度随用随运，禁止超负荷堆放。（8）料具应堆放平稳，工具应随时放人工具袋内，严禁乱堆乱放和从高处抛掷材料、工具、物件。（9）严禁往下抛物，楼层垃圾集中堆放，及时清理，倾倒时应有防护设施并设专门区域。（10）脚手架支搭必须先编写好搭设方案，并按规定审批后遵照执行。（11）所有架子工必须持证上岗，工作时佩戴好个人防护用品。支搭脚手架严格按方案施工，做好脚手架拉接点拉牢工作，防止架体倒塌。（12）所有架体及平台架设好后，必须经各方专业技术人员验收签字方可投入使用。五）应急处理事故发生后，迅速开展救治工作，现场指挥机构，根据情况设为数个工作小组：1、专业抢救组；由工地电工负责，主要任务是对事故进行现场救护，及时将人员救出等。2、医疗救护组：由工地保健人员负责，在通知“120”的同时，在现场组织一定的紧急救护，负责对受伤人员的临时处置。3、后勤保障组：由综合办负责，指挥人员和抢救人员的现场食宿安排，保障抢险救援物资的供应，协助处理伤员的救护工作。4、善后处理组：负责对死难、受伤人员家属的安抚、慰问工作，做好群众的思想稳定工作，妥善处理好善后事宜。消除各种不安全、不稳定因素。-61- 5、机动预备组：由项目经理临时确定、调动、使用。目击者首先呼叫报信给周围人员，同时报告综合办，综合办值班人员接到电话。问明情况后，立即拔出“120”，然后在专职安全员指挥下对受伤人员进行抢救，如人工呼吸等，同时迅速与附近医院取得联系，以便抢救伤员。6、如有脚手架坍塌或高空坠落事故发生，按小组预先分工，各负其责。架子工长应组织所有架子工．立即拆除相关脚手架，有关人员应协助清理有关材料，保证现场道路畅通，方便救护车辆出入，以最快的速度抢救伤员，将伤亡事故降到最低。现场其它人员协助生产负责人对现场清理，抬运物品，及时抢救被砸人员或被压人员，最大限度的减少重伤程度，如有轻伤人员可采取简易现场救护工作，如包扎、止血等措施，以免造成重大伤亡事故。六）事故后处理工作1)查明事故原因事故责任人。2）写出书面报告，包括事故发生时间、地点、受伤害人姓名、性别、年龄、工种、受伤部位、受伤程度。3）制定或修改有关措施，防止此类事故发生。4）组织所有人进行事故教育。5）向全体人员宣读事故结果及对责任人处理意见。六、劳动力计划本工程脚手架施工搭设施工由陈勇负责，由安全员谈云睿实施安全监督。安排执证架工16名实施操作，6名普工配合。七、计算书及相关图纸（一）说明1、本工程使用的型钢挑脚手架大多挑出外墙面1200，部分位置由于设计有挑出外墙面300的挑梁，故这些范围型钢挑架的挑出长度1400，按挑出长度1400计算。2、建筑物转角处型钢挑梁挑出长度在2000～2400，按挑出长度2400进行计算。-61- 钢管落地脚手架计算书扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。一、参数信息1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为30.6m，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：横距Lb为0.8m，纵距La为1.6m，大小横杆的步距为1.7m；内排架距离墙长度为0.30m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；采用的钢管类型为Φ48×3.5；横杆与立杆连接方式为双扣件；取扣件抗滑承载力系数为1.00；连墙件采用两步两跨，竖向间距3.4m，水平间距3.2m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:2.000kN/m2；脚手架用途:其它用途；同时施工层数:2层；3.风荷载参数本工程地处四川成都市，基本风压0.27kN/m2；风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.214；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1328；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板类别:木脚手板；栏杆挡板类别:木脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038；-61- 脚手板铺设总层数:2；5.承重混凝土板参数板类型：双向板；板单元计算宽度Bc(m)：3m；板单元计算长度Bl(m)：3m；板厚度h(mm)：180；混凝土成型龄期TB(天)：14；混凝土强度等级：[XB=C30]；混凝土强度实测值fck(MPa)：23；钢筋位置配筋量及等级每米宽钢筋面积(mm2)X向正筋HRB33512@150ASX=754Y向正筋HRB33512@150ASY=754X向负筋HRB33512@150ASX"=754Y向负筋HRB33512@150ASY"=754-61- 二、大横杆的计算按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m；脚手板的自重标准值:P2=0.35×0.8/(2+1)=0.093kN/m；活荷载标准值:Q=2×0.8/(2+1)=0.533kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.038+1.2×0.093=0.158kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×0.533=0.747kN/m；图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)-61- 2.强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下:M1max=0.08q1l2+0.10q2l2跨中最大弯距为M1max=0.08×0.158×1.62+0.10×0.747×1.62=0.224kN·m；支座最大弯距计算公式如下:M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2支座最大弯距为M2max=-0.10×0.158×1.62-0.117×0.747×1.62=-0.264kN·m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.224×106,0.264×106)/5080=51.969N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=51.969N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！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度。计算公式如下：νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值:q1=P1+P2=0.038+0.093=0.132kN/m；活荷载标准值:q2=Q=0.533kN/m；最大挠度计算值为：ν=0.677×0.132×16004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.533×16004/(100×2.06×105×121900)=1.611mm；大横杆的最大挠度1.611mm小于大横杆的最大容许挠度1600/150mm与10mm，满足要求！三、小横杆的计算根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算大横杆的自重标准值：p1=0.038×1.6=0.061kN；脚手板的自重标准值：P2=0.35×0.8×1.6/(2+1)=0.149kN；-61- 活荷载标准值：Q=2×0.8×1.6/(2+1)=0.853kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.061+0.149)+1.4×0.853=1.448kN；小横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax=ql2/8Mqmax=1.2×0.038×0.82/8=0.004kN·m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=Pl/3Mpmax=1.448×0.8/3=0.386kN·m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.39kN·m；最大应力计算值σ=M/W=0.39×106/5080=76.715N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=76.715N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值205N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:νqmax=5ql4/384EIνqmax=5×0.038×8004/(384×2.06×105×121900)=0.008mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.061+0.149+0.853=1.064kN；-61- 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:νpmax=Pl(3l2-4l2/9)/72EIνpmax=1064.107×800×(3×8002-4×8002/9)/(72×2.06×105×121900)=0.77mm；最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.008+0.77=0.778mm；小横杆的最大挠度为0.778mm小于小横杆的最大容许挠度800/150=5.333与10mm,满足要求！四、扣件抗滑力的计算按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN。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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取16.00kN；R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；大横杆的自重标准值:P1=0.038×1.6×2/2=0.061kN；小横杆的自重标准值:P2=0.038×0.8/2=0.015kN；脚手板的自重标准值:P3=0.35×0.8×1.6/2=0.224kN；活荷载标准值:Q=2×0.8×1.6/2=1.28kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.061+0.015+0.224)+1.4×1.28=2.153kN；R<16.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！五、脚手架立杆荷载计算作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：(1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1328kN/mNG1=[0.1328+(1.60×2/2)×0.038/1.70]×30.60=5.170kN；(2)脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2NG2=0.35×2×1.6×(0.8+0.3)/2=0.616kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/mNG3=0.14×2×1.6/2=0.224kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2-61- NG4=0.005×1.6×30.6=0.245kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.254kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值NQ=2×0.8×1.6×2/2=2.56kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×6.254+0.85×1.4×2.56=10.552kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N"=1.2NG+1.4NQ=1.2×6.254+1.4×2.56=11.089kN；六、立杆的稳定性计算风荷载标准值按照以下公式计算Wk=0.7μz·μs·ω0其中ω0--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：ω0=0.27kN/m2；μz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：μz=0.74；μs--风荷载体型系数：取值为0.214；经计算得到，风荷载标准值为:Wk=0.7×0.27×0.74×0.214=0.03kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.03×1.6×1.72/10=0.016kN·m；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=10.552kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=N"=11.089kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；-61- 计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得：k=1.155；计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得：μ=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=2.945m；长细比:L0/i=186；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.207立杆净截面面积：A=4.89cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；考虑风荷载时σ=10551.68/(0.207×489)+16469.184/5080=107.484N/mm2；立杆稳定性计算σ=107.484N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时σ=11089.28/(0.207×489)=109.553N/mm2；立杆稳定性计算σ=109.553N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！七、最大搭设高度的计算按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：Hs=[φAf-(1.2NG2k+0.85×1.4(ΣNQk+MwkφA/W))]/1.2Gk构配件自重标准值产生的轴向力NG2K(kN)计算公式为：NG2K=NG2+NG3+NG4=1.085kN；活荷载标准值：NQ=2.56kN；每米立杆承受的结构自重标准值：Gk=0.133kN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.016/(1.4×0.85)=0.014kN·m；Hs=(0.207×4.89×10-4×205×103-(1.2×1.085+0.85×1.4×(2.56+0.207×4.89×100×0.014/5.08)))/(1.2×0.133)=100.868m；-61- 按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：[H]=Hs/(1+0.001Hs)[H]=100.868/(1+0.001×100.868)=91.626m；[H]=91.626和50比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。脚手架单立杆搭设高度为30.6m，小于[H]，满足要求！八、连墙件的稳定性计算连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：Nl=Nlw+N0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.27，Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.27=0.037kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.88m2；按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw=1.4×Wk×Aw=0.567kN；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=5.567kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf=φ·A·[f]其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；由长细比l/i=300/15.8的结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.133kN；Nl=5.567N=34.241kN经过计算得到公式右边等于88.64kN，大于锚固力N=34.24kN，楼板混凝土局部承压计算满足要求！型钢悬挑脚手架计算书2-61- 型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《建筑施工安全检查评分标准》(JGJ59-99)、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)以及本工程的施工图纸。一、参数信息1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为19.2m，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：立杆的纵距为1.6m，立杆的横距为0.8m，立杆的步距为1.7m；内排架距离墙长度为1.40m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；采用的钢管类型为Φ48×3.5；横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件布置取两步两跨，竖向间距3.4m，水平间距3.2m，采用扣件连接；连墙件连接方式为单扣件；2.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):3.000；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:2层；3.风荷载参数本工程地处四川成都市，基本风压0.3kN/m2；风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.214；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1328；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140；安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:4层；脚手板类别:木脚手板；栏杆挡板类别:木脚手板挡板；5.水平悬挑支撑梁-61- 悬挑水平钢梁采用18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度2.4m，建筑物内锚固段长度2.4m。锚固压点螺栓直径(mm):16.00；楼板混凝土标号:C30；6.拉绳与支杆参数-61- 钢丝绳安全系数为:3.500；钢丝绳与墙距离为(m):3.300；悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物2.3m。二、大横杆的计算按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m；脚手板的自重标准值:P2=0.35×0.8/(2+1)=0.093kN/m；活荷载标准值:Q=3×0.8/(2+1)=0.8kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.038+1.2×0.093=0.158kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×0.8=1.12kN/m；图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)2.强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下:M1max=0.08q1l2+0.10q2l2跨中最大弯距为M1max=0.08×0.158×1.62+0.10×1.12×1.62=0.319kN·m；支座最大弯距计算公式如下:M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2-61- 支座最大弯距为M2max=-0.10×0.158×1.62-0.117×1.12×1.62=-0.376kN·m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.319×106,0.376×106)/5080=74.016N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=74.016N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！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度。计算公式如下：νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值:q1=P1+P2=0.038+0.093=0.132kN/m；活荷载标准值:q2=Q=0.8kN/m；最大挠度计算值为：ν=0.677×0.132×16004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.8×16004/(100×2.06×105×121900)=2.3mm；大横杆的最大挠度2.3mm小于大横杆的最大容许挠度1600/150mm与10mm，满足要求！三、小横杆的计算根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算大横杆的自重标准值：p1=0.038×1.6=0.061kN；脚手板的自重标准值：P2=0.35×0.8×1.6/(2+1)=0.149kN；活荷载标准值：Q=3×0.8×1.6/(2+1)=1.280kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.061+0.149)+1.4×1.28=2.045kN；-61- 小横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax=ql2/8Mqmax=1.2×0.038×0.82/8=0.004kN·m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=Pl/3Mpmax=2.045×0.8/3=0.545kN·m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.549kN·m；最大应力计算值σ=M/W=0.549×106/5080=108.071N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=108.071N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值205N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:νqmax=5ql4/384EIνqmax=5×0.038×8004/(384×2.06×105×121900)=0.008mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.061+0.149+1.28=1.491kN；集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:νpmax=Pl(3l2-4l2/9)/72EIνpmax=1490.773×800×(3×8002-4×8002/9)/(72×2.06×105×121900)=1.079mm；最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.008+1.079=1.087mm；小横杆的最大挠度为1.087mm小于小横杆的最大容许挠度800/150=5.333与10mm,满足要求！四、扣件抗滑力的计算按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。-61- 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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):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；大横杆的自重标准值:P1=0.038×1.6×2/2=0.061kN；小横杆的自重标准值:P2=0.038×0.8/2=0.015kN；脚手板的自重标准值:P3=0.35×0.8×1.6/2=0.224kN；活荷载标准值:Q=3×0.8×1.6/2=1.92kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.061+0.015+0.224)+1.4×1.92=3.049kN；R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！五、脚手架立杆荷载的计算作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：(1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1328kN/mNG1=[0.1328+(1.60×2/2)×0.038/1.70]×19.20=3.244kN；(2)脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2NG2=0.35×4×1.6×(0.8+1.4)/2=2.464kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/mNG3=0.14×4×1.6/2=0.448kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2NG4=0.005×1.6×19.2=0.154kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.309kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值NQ=3×0.8×1.6×2/2=3.84kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×6.309+0.85×1.4×3.84=12.141kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N"=1.2NG+1.4NQ=1.2×6.309+1.4×3.84=12.947kN；-61- 六、立杆的稳定性计算风荷载标准值按照以下公式计算Wk=0.7μz·μs·ω0其中ω0--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：ω0=0.3kN/m2；μz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：μz=0.74；μs--风荷载体型系数：取值为0.214；经计算得到，风荷载标准值为:Wk=0.7×0.3×0.74×0.214=0.033kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.033×1.6×1.72/10=0.018kN·m；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=12.141kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=N"=12.947kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得：k=1.155；计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得：μ=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=2.945m；长细比:L0/i=186；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.207立杆净截面面积：A=4.89cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；考虑风荷载时-61- σ=12140.725/(0.207×489)+18299.093/5080=123.543N/mm2；立杆稳定性计算σ=123.543N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时σ=12947.125/(0.207×489)=127.907N/mm2；立杆稳定性计算σ=127.907N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！七、连墙件的计算连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：Nl=Nlw+N0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.3，Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.3=0.041kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.88m2；按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw=1.4×Wk×Aw=0.63kN；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=5.63kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf=φ·A·[f]其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；由长细比l/i=1400/15.8的结果查表得到φ=0.667，l为内排架距离墙的长度；A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.667×4.89×10-4×205×103=66.863kN；Nl=5.63Ru＝23.603kN。经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为N=RU=23.603kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为σ=N/A≤[f]其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》10.9.8每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(23603×4/(3.142×50×2))1/2=17.3mm；实际拉环选用直径D=18mm的HPB235的钢筋制作即可。十二、锚固段与楼板连接的计算1.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下锚固深度计算公式:h≥N/πd[fb]其中N--锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=0.873kN；d--楼板螺栓的直径，d=16mm；[fb]--楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.43N/mm2；[f]--钢材强度设计值,取215N/mm2；h--楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到h要大于873/(3.142×16×1.43)=12.145mm。螺栓所能承受的最大拉力F=1/4×3.14×162×215×10-3=43.21kN-61- 螺栓的轴向拉力N=0.873kN小于螺栓所能承受的最大拉力F=43.206kN，满足要求！2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:N≤(b2-πd2/4)fcc其中N--锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向压力，N=8.785kN；d--楼板螺栓的直径，d=16mm；b--楼板内的螺栓锚板边长，b=5×d=80mm；fcc--混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=14.3N/mm2；(b2-πd2/4)fcc=(802-3.142×162/4)×14.3/1000=88.645kN>N=8.785kN经过计算得到公式右边等于88.64kN，大于锚固力N=8.79kN，楼板混凝土局部承压计算满足要求！钢管落地卸料平台计算书-61- 一、参数信息1.基本参数立杆横向间距或排距la(m):0.90，立杆步距h(m)：1.50；立杆纵向间距lb(m):0.90，平台支架计算高度H(m)：17.40；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:Φ48×3.2，扣件连接方式：双扣件，取扣件抗滑承载力系数:1.00；2.荷载参数脚手板自重(kN/m2):0.300；栏杆自重(kN/m):0.150；材料堆放最大荷载(kN/m2):5.000；施工均布荷载(kN/m2):2.000；3.地基参数地基土类型:素填土；地基承载力标准值(kPa):120.00；立杆基础底面面积(m2):0.25；地基承载力调整系数:1.00。二、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=4.73cm3；截面惯性矩I=11.36cm4；-61- 纵向钢管计算简图1.荷载的计算(1)脚手板自重(kN/m)：q11=0.3×0.3=0.09kN/m；(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：q12=5×0.3=1.5kN/m；(3)施工荷载标准值(kN/m)：p1=2×0.3=0.6kN/m2.强度验算依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)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:M=0.1q1l2+0.117q2l2最大支座力计算公式如下:N=1.1q1l+1.2q2l均布恒载：q1=1.2×q11=1.2×0.09=0.108kN/m；均布活载：q2=1.4×0.6+1.4×1.5=2.94kN/m；最大弯距Mmax=0.1×0.108×0.92+0.117×2.94×0.92=0.287kN·m；最大支座力N=1.1×0.108×0.9+1.2×2.94×0.9=3.282kN；最大应力σ=Mmax/W=0.287×106/(4730)=60.755N/mm2；纵向钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；纵向钢管的计算应力60.755N/mm2小于纵向钢管的抗压设计强度205N/mm2，满足要求！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度；-61- 计算公式如下:ν=0.667ql4/100EI均布恒载:qk=qll=0.09kN/m；ν=0.677×0.09×9004/(100×2.06×105×113600)=0.017mm；纵向钢管的最大挠度为0.017mm小于纵向钢管的最大容许挠度900/150与10mm，满足要求！三、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=3.282kN；支撑钢管计算简图支撑钢管计算弯矩图(kN·m)-61- 支撑钢管计算变形图(mm)支撑钢管计算剪力图(kN)最大弯矩Mmax=0.788kN·m；最大变形νmax=1.956mm；最大支座力Qmax=10.722kN；最大应力σ=166.576N/mm2；横向钢管的计算应力166.576N/mm2小于横向钢管的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！支撑钢管的最大挠度为1.956mm小于支撑钢管的最大容许挠度900/150与10mm，满足要求！四、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》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN。R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取16.00kN；纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=10.722kN；R<16.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！五、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。1.静荷载标准值包括以下内容(1)脚手架的自重(kN)：NG1=0.129×17.4=2.246kN；-61- (2)栏杆的自重(kN)：NG2=0.15×0.9=0.135kN；(3)脚手板自重(kN)：NG3=0.3×0.9×0.9=0.243kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=2.624kN；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=2×0.9×0.9+5×0.9×0.9=5.67kN；3.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ=1.2×2.624+1.4×5.67=11.087kN；六、立杆的稳定性验算立杆的稳定性计算公式:σ=N/φAKH≤[f]其中N----立杆的轴心压力设计值(kN)：N=11.087kN；φ-------轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Lo/i查表得到；i----计算立杆的截面回转半径(cm)：i=1.59cm；A----立杆净截面面积(cm2)：A=4.5cm2；W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.73cm3；σ-------钢管立杆最大应力计算值(N/mm2)；[f]----钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；KH----高度调整系数：KH=1/(1+0.005×(17.4-4))=0.937；L0----计算长度(m)；如果完全参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)，由公式(1)或(2)计算l0=k1μh(1)l0=h+2a(2)k1----计算长度附加系数，取值为1.167；μ----计算长度系数，参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3；μ=1.7；a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.1m；公式(1)的计算结果：-61- 立杆计算长度L0=k1μh=1.167×1.7×1.5=2.976m；L0/i=2975.85/15.9=187；由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.205；钢管立杆受压应力计算值；σ=11087.208/(0.205×450)=120.187N/mm2；钢管立杆稳定性验算σ=120.187N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！公式(2)的计算结果：L0/i=1700/15.9=107；由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.537；钢管立杆受压应力计算值；σ=11087.208/(0.537×450)=45.881N/mm2；钢管立杆稳定性验算σ=45.881N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，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1.047；公式(3)的计算结果：L0/i=2077.143/15.9=131；由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.391；钢管立杆受压应力计算值；σ=11087.208/(0.391×450)=63.013N/mm2；钢管立杆稳定性验算σ=63.013N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！型钢悬挑卸料平台计算书悬挑卸料平台的计算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。一、参数信息1.荷载参数脚手板类别：木脚手板，脚手板自重(kN/m2)：0.35；栏杆、挡板类别：木脚手板挡板，栏杆、挡板脚手板自重(kN/m)：0.14；-61- 施工人员等活荷载(kN/m2):2.00，最大堆放材料荷载(kN):10.00。2.悬挑参数内侧钢绳与墙的距离(m)：2.60，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：0.80；上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：3.00；钢丝绳安全系数K：5.50，悬挑梁与墙的节点按铰支计算；只对外侧钢绳进行计算；内侧钢绳只是起到保险作用，不进行计算。3.水平支撑梁主梁材料类型及型号：18号工字钢；次梁材料类型及型号：14号工字钢；次梁水平间距ld(m)：0.30，建筑物与次梁的最大允许距离le(m)：1.50。4.卸料平台参数水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：3.50，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：2.50,次梁悬臂Mc(m)：0.10；平台计算宽度(m)：4.00。二、次梁的验算-61- 次梁选择14号工字钢，间距0.3m，其截面特性为：面积A=21.5cm2；惯性距Ix=712cm4；截面抵抗矩Wx=102cm3；回转半径ix=5.76cm；截面尺寸：b=80mm,h=140mm,t=9.1mm。1.荷载计算(1)、脚手板的自重标准值：本例采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2；Q1=0.35×0.30=0.11kN/m；(2)、型钢自重标准值：本例采用14号工字钢，标准值为0.17kN/mQ2=0.17kN/m(3)、活荷载计算1)施工荷载标准值：取2.00kN/m2Q3=2.00kN/m22)最大堆放材料荷载P：10.00kN荷载组合Q=1.2×(0.11+0.17)+1.4×2.00×0.30=1.16kN/mP=1.4×10.00=14.00kN2.内力验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，计算简图如下：最大弯矩M的计算公式(规范JGJ80-91，P31)为：Mmax=ql2/8(1-m2/l2)2+pl/4经计算得出:Mmax=(1.16×4.002/8)×(1-(0.102/4.002))2+14.00×4.00/4=16.33kN·m。最大支座力计算公式:-61- R=[P+q(l+2m)]/2经计算得出:R=(14.00+1.16×(4.00+2×0.10))/2=9.45kN3.抗弯强度验算次梁应力：σ=M/γxWx≤[f]其中γx--截面塑性发展系数，取1.05；[f]--钢材的抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；次梁工字钢的最大应力计算值σ=1.63×104/(1.05×102.00)=152.44N/mm2；次梁工字钢的最大应力计算值σ=152.442N/mm2小于次梁工字钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求！4.整体稳定性验算σ=M/φbWx≤[f]其中φb--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：φb=0.99由于φb大于0.6，按照下面公式调整：φb"=1.07-0.282/φb≤1.0得到φb"=0.785；次梁槽钢的稳定性验算σ=1.63×104/(0.785×102.000)=203.86N/mm2；次梁工字钢的稳定性验算σ=203.864N/mm2小于次梁工字钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求！三、主梁的验算根据现场实际情况和一般做法，卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。主梁选择18号工字钢，间距0.3m，其截面特性为：面积A=30.6cm2；惯性距Ix=1660cm4；截面抵抗矩Wx=185cm3；回转半径ix=7.36cm；截面尺寸，b=94mm,h=180mm,t=10.7mm；1.荷载验算-61- (1)栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m；Q1=0.14kN/m；(2)工字钢自重荷载Q2=0.24kN/m静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.14+0.24)=0.45kN/m；次梁传递的集中荷载取次梁支座力R；2.内力验算悬挑卸料平台示意图悬挑卸料平台水平钢梁计算简图-61- 悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN·m)悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)从左至右各支座反力：R[1]=17.073kN；R[2]=10.509kN；R[3]=-1.562kN。最大支座反力为Rmax=10.509kN；最大弯矩Mmax=9.732kN·m；最大挠度ν=0.026mm。-61- 3.抗弯强度验算σ=M/(γxWx)+N/A≤[f]其中γx--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；主梁工字钢的最大应力计算值σ=9.732×106/1.05/185000.0+1.19×104/3060.000=53.994N/mm2；主梁工字钢的最大应力计算值53.994N/mm2小于主梁工字钢的抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2，满足要求！4.整体稳定性验算σ=M/(φbWx)≤[f]其中φb--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：φb=1.176由于φb大于0.6，应按照下面公式调整：φb"=1.07-0.282/φb≤1.0可得φb"=0.769；主梁槽钢的稳定性验算σ=9.732×106/(0.769×185000.00)=68.41N/mm2；主梁槽钢的稳定性验算σ=68.41N/mm2小于[f]=205.00,满足要求！四、钢丝拉绳的内力验算水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算，RCi=RUisinθi其中RCi--水平钢梁的垂直支坐反力(kN)；RUi--拉钢绳的轴力(kN)；θi--拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角；sinθi=Sin(ArcTan(3/(0.8+2.6))=0.662；根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RUi=RCi/sinθi；RUi=17.073/0.662=25.80kN；五、钢丝拉绳的强度验算选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径15.5mm。[Fg]=aFg/K-61- 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)，查表得Fg＝138.5kN；α--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。α＝0.85；K--钢丝绳使用安全系数。K＝3.5。得到：[Fg]=33.636kN>Ru＝25.804kN。经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。六、钢丝拉绳拉环的强度验算取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为：N=RU=25804.280N。拉环强度计算公式为：σ=N/A≤[f]其中，[f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8所述在物件的自重标准值作用下，每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2，故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2；所需要的拉环最小直径D=[25804.3×4/(3.142×50.00×2)]1/2=18.1mm。实际拉环选用直径D=20mm的HPB235的钢筋制作即可。-61-'