悬挑脚手架施工方案

'目录一、工程概况.........................................................................................2二、悬挑架构造形式..............................................................................2三、结构验算.........................................................................................2四、施工方案.........................................................................................3五、脚手架架体构造..............................................................................6六、检查验收.....................................................................................7七、安全管理制度..............................................................................8八、文明施工管理制度.......................................................................10九、附件�计算书...............................................................................111 一、工程概况***城***栋土建总包工程悬挑式扣件钢管脚手架方案2本工程位于***市***港内�由10、11共2栋高层住宅楼组成�层数为22+1层�建筑高度为66.15m。本工程建筑抗震设防类别为丙类�建筑结构安全等级为二级。结构抗震等级�剪力墙为三级�框架为三级。基本风压W=0.35KN/㎡。二、悬挑架构造形式脚手架为双排钢管悬挑脚手架�每五层一挑�立杆采用单立管。搭设尺寸为�立杆的纵距1.50米�立杆的横距0.90米�立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为48×3.5�连墙件采用2步2跨�竖向间距3.60米�水平间距3.60米。施工均布荷载为3.0kN/m。悬挑水平钢梁采用14号工字钢�其中在一般位置建筑物外悬挑段长度1.30米�建筑物内锚固段长度1.90米。最外面支点距离建筑物1.20m�支杆采用钢管48.0×3.5mm�拉杆采用钢丝绳。�具体见图1�14工字钢φ16锚卡图1在阳台等降板位置悬挑水平钢梁采用14号工字钢�其中建筑物外最大悬挑段长度3.70m�建筑物内锚固段长度2.30m。最外面支点距离建筑物3.70m。�具体见图2�悬挑脚手架剖面图见图3、图4。三、结构验算��见附件一、附件二�悬挑式扣件钢管脚手架计算书�2 φ16锚卡14工字钢四、施工方案�1、悬挑架楼层布置分布图图2悬挑按照每五层一挑的原则�悬挑高度为14.5m�具体设置楼层分别在4层、9层、14层、19层。2、安装工艺��拆除与安装工艺相反�安装ф16的锚固钢筋→安装挑梁工字钢→放置纵向扫地杆→立杆横向扫地杆→第一步纵向水平杆→第一步横向水平杆→连墙件→斜拉钢丝绳→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆→扫地杆满铺竹跳板→外口栏杆、挡脚板→密目网→上部架体随层搭设。3、锚环按平面尺寸正确埋置�锚环锚固尺寸与设计相吻合。4、在悬挑楼层同步预埋钢筋锚卡�上部架体继续上升,并加设可靠临时支撑�安放工字钢�以保证不影响安全防护和主体工程进度。5、钢丝绳做为悬挑架安全储备�直径按照计算书采用φ14钢丝绳。满足安全储备要求�钢丝绳与悬挑梁角度不小于45°�上部锚卡采用φ16钢筋预埋至上层梁或剪力墙上�钢丝绳利用调节螺栓控制受力�钢丝绳每边采用不少于3道绳卡固定。6、底层架采用50mm厚胶合板或竹胶板水平封闭�施工层满铺脚手板�并设180mm高挡脚板�与墙体间隙缝用竹笆封闭严密�以防掉物伤人。脚手架隔层满铺脚手板�与墙体间隙缝用胶合板或竹胶板封闭外加四周密目网封闭。3 图3十九层十四层九层四层14工字钢φ16锚卡14钢丝绳普通外墙位置脚手架剖面图4 图414钢丝绳14钢丝绳十九层十四层九层四层φ16锚卡14工字钢阳台等降板位置脚手架剖面图5 锚固钢筋制作安装详图五、脚手架架体构造1、纵向水平杆设置在立杆内侧�每根长度小于3跨�搭接应用对接扣件�对接扣件应交错布置�两根相邻纵向水平杆的接头不宜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距离不应小于50mm。2、横向水平杆在主节点处必须设一根�用直角扣件扣接�严禁随意拆除�内侧靠墙端伸250mm�外侧伸出150mm�脚手板下横杆根据需要设置。3、脚手板作业层应铺满、铺稳�离开墙120~150mm�木跳板或竹串片应放置于三根横杆上�并固定可靠防止倾翻�对接和搭接构造应符合要求。端部脚手板探头长度不超过150mm�两端与支撑横杆可靠固定。4、立杆放置在工字钢上并稳定�纵向扫地杆应采用直角扣件固定立杆上�立杆接头必须采用对接扣件连接�对接扣件应交错布置�两根相邻立杆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。5、本工程高层施工�连墙体设置水平间距5m�竖直间距3.9m�菱形布置�用予埋钢管与脚手架体拉结�宜靠近主节点设置�偏离主节点的距离不应大于300mm�或者在门窗洞口处用钢管与脚手架体拉结。6、在外架设置剪刀撑�由底至顶�宽度不小于4跨�中间剪刀撑净距不大于15m设置一道。剪刀撑采用搭接�搭接长度不应小于1m�应采用不少于2个旋转扣件固定�端部扣件盖板边缘至杆端距离不应小于100mm�斜杆固定在立杆上�剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或主杆上�6 旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm�横向斜撑应在同一节间�由底至顶层呈之字型连续布置�斜撑与地面的倾角控制在60º。六、检查验收1.工字钢及钢管应有出厂合格证、质保书及质量检验报告。壁厚等偏差均应小于0.5mm�管件表面应平直光滑�不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道�钢管必须涂刷防锈漆。2.扣件的验收应符合下列规定�1)新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。当对扣件质量有怀疑时�应按国家标准《钢管脚手架扣件》�GBL5831�的规定抽样检测�2)旧扣件使用前应进行质量检查�有裂缝、变形的严禁使用�出现滑丝的螺栓必须更换�3)新旧扣件均应进行防锈处理。3.木板脚手板宽度不宜小于200mm�厚度不小于50mm�腐朽及严重变形破坏的脚手板禁止使用�竹脚手板宜用毛竹或楠竹制作竹片板、竹笆板。架体内不得随意放置钢筋、模板、木方等杂物�除操作人员和模板安装人员外其他工种不得在架体上施工或走动。4.所有杆件端头伸出扣件盖板边沿的长度不应小于100mm�对接扣件开口朝上。5.脚手架应在下列阶段进行检查与验收�1)作业层上施加荷载前�2)每搭设一层高度后�3)达到设计高度后�4)遇到六级大风或大雨后�5)停用超过一个月。6.脚手架使用中�应定期检查下列项目�1)杆件的设置荷连接�连墙件等的构造是否符合要求�2)立杆是否悬空�3)锚环及扣件螺栓是否松动�7 4)5)6)安全防护措施是否符合要求�是否超载�每周均应对每个架上的杂物清理干净�保证安全和文明施工。7.允许偏差项目挑梁外端相邻高差�20mm连结工字钢周圈高差�50mm上拉钢丝绳吊环水平偏差�100mm立杆总体垂直度偏差�50mm同根纵向水平杆两端高差�20mm同跨纵向水平杆两根高差�10mm小横杆外伸长度偏差�50mm脚手板对接及搭接按相关标准检查8.安装后的扣件螺栓拧紧�扭力距应采用扭力扳手检查�随即抽样�不合格的必须重新拧紧直至合格�检查标准如下表�扣件拧紧抽样检查数目及质量判定标准项次检查项目安装扣件数量抽查数量允许的不合格数1连接立杆与纵�横�向水平杆或剪刀撑的扣件�接长立杆、纵向水平杆或剪刀撑的扣件51~9091~150151~280281~500501~12001201~320058132032500112352连接横向水平杆与纵向水平杆的扣件�非主节点处�51~9091~150151~280281~500501~12001201~320058132032501235710七、安全管理制度�一�、项目部安全教育培训制度a)贯彻国家和建设部有关安全工作的方针、政策、法令、标准和企业的安全生产规章制度�要落实到每个职工的思想上和行动中�按求要求要反复讲�天天讲�8 b)c)d)每月举办一次安全讲座�每周进行一次班组安全活动�每月对操作人员进行一次安全教育和技术业务培训。�二�、项目安全技术交底制度1、为正确执行安全生产方针�切实加强项目管理�认真组织实施安全技术措施�预防安全事故发生�必须建立安全技术交底制度�对不安全因素和高空等危险作业要采取预防措施�避免冒险作业�严禁声音指挥�防止安全事故的发生。2、挑架在搭设安装要对班组进行书面安全技术交底�明确关键部位的技术要求。3、挑架在每次拆卸前要对班组进行书面安全技术交底。4、针对现场施工的不安全因素�必须明确注意事项�交代相应措施�作出书面安全技术交底。5、班组有权拒绝没有针对性的安全技术交底措施的危险作业�避免违章作业。6、对施工作业中不进行安全技术交底或无针对性而发生安全事故�造成重大伤亡和经济损失�由交底人负应有的责任。7、项目安全员加强定期不定期安全检查�落实交底实施。发现问题立即解决。�三�、项目特种人员上岗制度1、从事架体操作的电工、架子工属于特种作业�必须持证上岗。2、严禁无证人员从事脚手架的施工。�四�、安全检查制度1、挑架搭设完毕后、施工前要认真组织有关人员按照国家有关规范和搭设、验收检查表要求进行检查验收�并认真履行签字手续�对检查出来的问题要经过整改合格后方能进行下道工序施工。2、拆装前后要认真组织有关人员按照安全检查表要求进行检查验收�并认真履行签字手续�对检查出来的问题要立即组织整改。3、架搭到顶后�要进行一次全面的检查并加固�同时做好记录�对架体要在楼顶上停留一段时间时�定期进行检查。9 4、架每升高一层和加施工荷载较大时均须测量挑梁外口挠度值�做好记录�超过标准立即停止施工。�五�、防火安全制度1、脚手架防火要以预防为主�应及时清理脚手架上的易燃物品。2、在脚手架上一定部位设置灭火器材。3、限制在脚手架上动用明火�动用明火时要经过有关领导审批�并要有专人监护�采取相应的防火措施。4、其他工种在建筑施工层脚手架上从事钢筋等其他结构焊接时�要在焊接部位下面设置阻燃挡板�不允许焊渣直接掉在脚手架上面引起火灾。�六�、项目班前安全活动制度1、操作人员要认真学习安全技术操作规程和有关管理制度。积极参加班组安全活动。2、要认真听取项目部负责人有关安全技术交底内容�作到服从领导�听取指挥�坚守岗位�不违章作业。3、工前要对设备、防护用品及作业环境进行安全检查�发现问题及时整改�符合安全要求�方能进行施工。�七�、挑架的安全使用制度1、六级以上大风、大雨以及夜晚不能进行安拆操作。2、架子应有可靠的避雷措施。3、拆脚手架时�底部建筑物周围环境要设警戒区。任何人员不得在警戒区范围停留和走动。4、专业人员�经技术负责人同意�外任何人员不得动用挑拉杆件�不得拆除钢管、扣件以及架体与建筑物的拉结、支顶、卸荷杆件等。5、施工荷载不允许超过额定荷载�安拆时不得有施工荷载。6、挑梁及拉结钢丝绳每次组装前都应认真检查�如有损坏�应及时更换。八、文明施工管理制度根据脚手架施工的特殊性�结合职业安全卫生的贯标精神�要求施工时做到如下�e)进入施工现场的人员戴好安全帽�高空作业系好安全带�穿好防滑鞋等�10 现场严禁吸烟。f)进入施工现场的人员要爱护场内的各种警示牌�不得随意拆除和移动警示牌。g)严禁酒后人员上架作业�施工操作时要求精力集中、严禁开玩笑和打闹。h)上架子作业人员上下均应走人行梯道�不准攀爬架子。i)脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改�如需做局部拆改时�须经工程部同意后由架子工操作。j)不准利用脚手架吊运重物�作业人员不准攀爬架子上下作业面�塔吊起吊物时不能碰撞和拖动脚手架。k)在架子上不得随意拆动脚手架的所有拉接点�以及扣件等所有架子部分。l)要保证脚手架体的整体性�不得与施工电梯一并拉接�不得截断架体。m)使用的工具要放在工具袋内�防止掉落伤人�登高要穿防滑鞋�袖口及裤口要扎紧。n)架体定期维护�检查挑梁变形�锚固、钢丝绳松紧、附墙杆牢固、密目网严密性。o)对密目网上污染的砼浆等及时清理干净�若污染严重时及时更换。九、附件�计算书。11 附件一�悬挑式扣件钢管脚手架计算书钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》�JGJ130-2001�。计算的脚手架为双排脚手架�搭设高度为15.0米�立杆采用单立管。搭设尺寸为�立杆的纵距1.80米�立杆的横距0.90米�立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为48×3.5�连墙件采用2步2跨�竖向间距3.60米�水平间距3.60米。施工均布荷载为3.0kN/m�同时施工2层�脚手板共铺设4层。2悬挑水平钢梁采用14号工字钢�其中建筑物外悬挑段长度1.30米�建筑物内锚固段长度1.90米。最外面支点距离建筑物1.20m�支杆采用钢管48.0×3.5mm�拉杆采用φ14钢丝绳。一、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算�小横杆在大横杆的上面。按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算小横杆的自重标准值P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.800/3=0.210kN/m活荷载标准值Q=3.000×1.800/3=1.800kN/m荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.210+1.4×1.800=2.818kN/m2.抗弯强度计算小横杆计算简图最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下:2M=2.818×0.900/8=0.285kN.m622=0.285×10/5080.0=56.102N/mm小横杆的计算强度小于205.0N/mm,满足要求!12 3.挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:荷载标准值q=0.038+0.210+1.800=2.048kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.0×2.048×900.0/(384×2.06×10×121900.0)=0.697mm45小横杆的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!二、大横杆的计算:大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算�小横杆在大横杆的上面。用小横杆支座的最大反力计算值�在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算小横杆的自重标准值P1=0.038×0.900=0.035kN脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.900×1.800/3=0.189kN活荷载标准值Q=3.000×0.900×1.800/3=1.620kN荷载的计算值P=(1.2×0.035+1.2×0.189+1.4×1.620)/2=1.268kN2.抗弯强度计算大横杆计算简图最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:集中荷载最大弯矩计算公式如下:13 2622M=0.08×(1.2×0.038)×1.800+0.267×1.268×1.800=0.621kN.m=0.621×10/5080.0=122.325N/mm大横杆的计算强度小于205.0N/mm,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下:集中荷载最大挠度计算公式如下:大横杆自重均布荷载引起的最大挠度45V1=0.677×0.038×1800.00/(100×2.060×10×121900.000)=0.11mm集中荷载标准值P=0.035+0.189+1.620=1.844kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V1=1.883×1843.560×1800.00/(100×2.060×10×121900.000)=8.06mm35最大挠度和V=V1+V2=8.171mm大横杆的最大挠度小于1800.0/150与10mm,满足要求!三、扣件抗滑力的计算: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(规范5.2.5):R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN�R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值�1.荷载值计算横杆的自重标准值P1=0.038×1.800=0.069kN脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.900×1.800/2=0.283kN活荷载标准值Q=3.000×0.900×1.800/2=2.430kN荷载的计算值R=1.2×0.069+1.2×0.283+1.4×2.430=3.825kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!14 2四、脚手架荷载标准值: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(kN/m)�本例为0.1337NG1=0.134×15.000=2.006kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m)�本例采用木脚手板�标准值为0.35NG2=0.350×4×1.800×(0.900+0.300)/2=1.512kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)�本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板�标准值为0.15NG3=0.150×1.800×4/2=0.540kN(4)吊挂的安全设施荷载�包括安全网(kN/m)�0.0052NG4=0.005×1.800×15.000=0.135kN经计算得到�静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.193kN。活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和�内、外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=3.000×2×1.800×0.900/2=4.860kN风荷载标准值应按照以下公式计算其中W0——基本风压(kN/m)�按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定2采用�W0=0.300Uz——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�Uz=1.140Us——风荷载体型系数�Us=1.560经计算得到�风荷载标准值Wk=0.7×0.300×1.140×1.560=0.373kN/m。2考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+0.85×1.4NQ风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式MW=0.85×1.4Wklah/102其中Wk——风荷载基本风压标准值(kN/m)�2la——立杆的纵距(m)�h——立杆的步距(m)。15 五、立杆的稳定性计算:卸荷吊点按照构造考虑�不进行计算。1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算2其中N——立杆的轴心压力设计值�N=11.84kN�——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19�i——计算立杆的截面回转半径�i=1.58cm�l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定�l0=3.12m�k——计算长度附加系数�取1.155�u——计算长度系数�由脚手架的高度确定�u=1.50�A——立杆净截面面积�A=4.89cm�2W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm�3——钢管立杆受压强度计算值(N/mm)�经计算得到=130.28[f]——钢管立杆抗压强度设计值�[f]=205.00N/mm�2不考虑风荷载时�立杆的稳定性计算<[f],满足要求!2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中N——立杆的轴心压力设计值�N=10.81kN�——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19�i——计算立杆的截面回转半径�i=1.58cm�l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定�l0=3.12m�k——计算长度附加系数�取1.155�u——计算长度系数�由脚手架的高度确定�u=1.50A——立杆净截面面积�A=4.89cm�2W——立杆净截面模量(抵抗矩)�W=5.08cm�3MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩�MW=0.259kN.m�——钢管立杆受压强度计算值(N/mm)�经计算得到2=170.06[f]——钢管立杆抗压强度设计值�[f]=205.00N/mm�216 考虑风荷载时�立杆的稳定性计算六、连墙件的计算:<[f],满足要求!22连墙件的轴向力计算值应按照下式计算�Nl=Nlw+No其中Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)�应按照下式计算�Nlw=1.4×wk×Awwk——风荷载基本风压标准值�wk=0.373kN/m�Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积�Aw=3.60×3.60=12.960m�No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)�No=5.00022经计算得到Nlw=6.776kN�连墙件轴向力计算值Nl=11.776kN连墙件轴向力设计值Nf=A[f]其中——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.58的结果查表得到=0.95�A=4.89cm�[f]=205.00N/mm。经过计算得到Nf=95.411kNNf>Nl�连墙件的设计计算满足要求!七、悬挑梁的受力计算:连墙件扣件连接示意图悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分脚手架荷载N的作用�里端B为与楼板的锚固点�A为墙支点。本工程中�脚手架排距为900mm�内侧脚手架距离墙体300mm�支拉斜杆的支点距离墙体=1200mm�17 432水平支撑梁的截面惯性矩I=712.00cm�截面抵抗矩W=102.00cm�截面积A=21.50cm。受脚手架集中荷载P=1.2×4.19+1.4×4.86=11.84kN水平钢梁自重荷载q=1.2×21.50×0.0001×7.85×10=0.20kN/m11悬挑脚手架示意图A11.84kN10011.84kN12000.20kN/m1900B经过连续梁的计算得到悬挑脚手架计算简图2.270.000.022.090.700.329.759.81悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)18 0.9721.961悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)0.1310.146悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为R1=14.126kN,R2=10.511kN,R3=-0.319kN最大弯矩Mmax=1.961kN.m抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=1.961×10/(1.05×102000.0)+0.000×61000/2150.0=18.311N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm,满足要求!2八、悬挑梁的整体稳定性计算:水平钢梁采用14号工字钢,计算公式如下其中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=2.00由于b大于0.6�按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用值为0.929经过计算得到强度=1.96×10/(0.929×102000.00)=20.70N/mm�62水平钢梁的稳定性计算<[f],满足要求!b"查表得到其19 九、拉杆与支杆的受力计算:水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi、支杆的轴力RDi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�RDicosi为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。当RAH>0时�水平钢梁受压�当RAH<0时�水平钢梁受拉�当RAH=0时�水平钢梁不受力。各支点的支撑力RCi=RUisini+RDisini且有RUicosi=RDicosi可以得到按照以上公式计算得到由左至右各杆件力分别为RU1=7.607kNRD1=7.607kN十、拉杆与支杆的强度计算:拉绳的轴力RU与支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算�分别为RU=7.607kN�RD=7.607kN拉绳的强度计算�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)�——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�取8.0。选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.000×7.607/0.850=71.598kN。20 选择6×19+1钢丝绳�钢丝绳公称抗拉强度1400MPa�直径12.5mm。钢丝拉绳的吊环强度计算�钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N�为N=RU=7.607kN钢丝拉绳的吊环强度计算公式为1/2其中[f]为吊环抗拉强度�取[f]=50N/mm�每个吊环按照两个截面计算�2所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径D=[7607×4/(3.1416×50×2)]=10mm下面压杆以钢管48.0×3.5mm计算�斜压杆的容许压力按照下式计算�其中N——受压斜杆的轴心压力设计值�N=7.61kN�——轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到i——计算受压斜杆的截面回转半径�i=1.64cm�l——受最大压力斜杆计算长度�l=3.23m�A——受压斜杆净截面面积�A=5.09cm�2=0.19�2——受压斜杆受压强度计算值�经计算得到结果是80.52N/mm�[f]——受压斜杆抗压强度设计值�f=215N/mm�2受压斜杆的稳定性计算<[f],满足要求!十一、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=10.511kN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/mm�2所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[10511×4/(3.1416×50×2)]1/2=12mm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。21 附件二�悬挑式扣件钢管脚手架计算书2钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》�JGJ130-2001�。计算的脚手架为双排脚手架�搭设高度为15.0米�立杆采用单立管。搭设尺寸为�立杆的纵距1.50米�立杆的纵距0.90m米�立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为48×3.5�连墙件采用2步2跨�竖向间距3.60米�水平间距3.60米。施工均布荷载为3.0kN/m�同时施工2层�脚手板共铺设4层。悬挑水平钢梁采用14号工字钢�其中建筑物外悬挑段长度3.70米�建筑物内锚固段长度2.30米。悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结�最外面钢丝绳距离建筑物3.70m。一、大横杆的计算: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。按照大横杆上面的脚手板和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脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.000/3=0.000kN/m活荷载标准值Q=3.000×0.000/3=0.000kN/m静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.000=0.046kN/m活荷载的计算值q2=1.4×0.000=0.000kN/m大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下:跨中最大弯矩为2M1=(0.08×0.046+0.10×0.000)×1.500=0.008kN.m支座最大弯矩计算公式如下:22 支座最大弯矩为2M2=-(0.10×0.046+0.117×0.000)×1.500=-0.010kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算�=0.010×10/5080.0=2.041N/mm62大横杆的计算强度小于205.0N/mm,满足要求!23.挠度计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:静荷载标准值q1=0.038+0.000=0.038kN/m活荷载标准值q2=0.000kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度45V=(0.677×0.038+0.990×0.000)×1500.0/(100×2.06×10×121900.0)=0.052mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!二、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算�脚手板铺设在小横杆的上面。按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算小横杆的自重标准值P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.500/3=0.175kN/m活荷载标准值Q=3.000×1.500/3=1.500kN/m荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1.500=2.356kN/m2.抗弯强度计算小横杆计算简图最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下:2M=2.356×0.900/8=0.239kN.m23 622=0.239×10/5080.0=47.05N/mm小横杆的计算强度小于205.0N/mm,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:45荷载标准值q=0.038+0.175+1.500=1.713kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.0×1.713×900.0/(384×2.06×10×121900.0)=0.583mm小横杆的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!二、扣件抗滑力的计算: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(规范5.2.5):R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN�R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值�1.荷载值计算大横杆的自重标准值P1=0.038×1.500=0.57kN小横杆的自重标准值P1=0.038×0.9/2=0.017kN脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.9×1.500/2=0.236kN活荷载标准值Q=3.000×0.9×1.500/2=2.025kN荷载的计算值R=1.2×0.57+1.2×0.017+1.2×0.236+1.4×2.025=3.823kN当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN�双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN�单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!三、脚手架荷载标准值: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(kN/m)�本例为0.1248NG1=0.125×15.000=1.872kN0.1522(2)脚手板的自重标准值(kN/m)�本例采用木脚手板�标准值为0.35NG2=0.350×4×1.500×0.9/2=0.945kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)�本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板�标准值为NG3=0.150×1.500×4/2=0.450kN(4)吊挂的安全设施荷载�包括安全网(kN/m)�0.005NG4=0.005×1.500×15.000=0.112kN经计算得到�静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.379kN。活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和�内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/224 取值。经计算得到�活荷载标准值NQ=3.000×2×1.500×0.9/2=4.05kN风荷载标准值应按照以下公式计算222其中W0——基本风压(kN/m)�按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用�W0=0.35Uz——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�Uz=1.140Us——风荷载体型系数�Us=1.200经计算得到�风荷载标准值Wk=0.7×0.35×1.140×1.200=0.335kN/m。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+0.85×1.4NQ�1.2×3.379�0.85×1.4×4.05�8.87kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式MW=0.85×1.4Wklah/10=0.85×1.4×0.35×1.5×1.8/10�0.202kN·m22其中Wk——风荷载基本风压标准值(kN/m)�la——立杆的纵距(m)�h——立杆的步距(m)。四、立杆的稳定性计算:卸荷吊点按照构造考虑�不进行计算。1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算3其中N——立杆的轴心压力设计值�N=3.379�4.05=7.429kN�——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19�i——计算立杆的截面回转半径�i=1.58cm�l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定�l0=3.12m�k——计算长度附加系数�取1.155�u——计算长度系数�由脚手架的高度确定�u=1.50�A——立杆净截面面积�A=4.89cm�2W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm�222——钢管立杆受压强度计算值(N/mm)�经计算得到[f]——钢管立杆抗压强度设计值�[f]=205.00N/mm�不考虑风荷载时�立杆的稳定性计算<[f],满足要求!2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算=123.56N/mm其中N——立杆的轴心压力设计值�N=7.429kN�——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19�25 3i——计算立杆的截面回转半径�i=1.58cm�l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定�l0=3.12m�k——计算长度附加系数�取1.155�u——计算长度系数�由脚手架的高度确定�u=1.50A——立杆净截面面积�A=4.89cm�2W——立杆净截面模量(抵抗矩)�W=5.08cm�MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩�MW=0.202kN.m�222——钢管立杆受压强度计算值(N/mm)�经计算得到[f]——钢管立杆抗压强度设计值�[f]=205.00N/mm�考虑风荷载时�立杆的稳定性计算<[f],满足要求!五、连墙件的计算:连墙件的轴向力计算值应按照下式计算�Nl=Nlw+No=119.72N/mm22其中Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)�应按照下式计算�Nlw=1.4×wk×Awwk——风荷载基本风压标准值�wk=0.335kN/m�Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积�Aw=3.60×3.60=12.96m�No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)�No=5.000经计算得到Nlw=6.08kN�连墙件轴向力计算值Nl=11.08kN连墙件轴向力设计值Nf=A[f]其中——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=370.00/1.58的结果查表得到=0.13�22A=4.89cm�[f]=205.00N/mm。经过计算得到Nf=13.388kNNf>Nl�连墙件的设计计算满足要求!六、悬挑梁的受力计算:悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。本工程中�脚手架排距为900mm�内侧距离墙体2700mm�拉绳的锚点距离墙体=3700mm�水平支撑梁的截面惯性矩I=712.00cm�截面抵抗矩W=102.00cm�截面积A=21.50cm。432受脚手架集中荷载P=13.694kN水平钢梁自重荷载q=1.2×21.50×0.0001×7.85×10=0.20kN/m26 结构、荷载简图变形(mm)弯矩(kN.m)剪力(kN)6各支座的支座反力由左至右分别为R1=0.2kN,R2=30.6kN,R3=34.5kN,R4=12kN最大弯矩Mmax=5.2kN.m抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=5.2×10/(1.05×102000.0)+9.553×1000/2150.0=53.0N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm,满足要求!2七、悬挑梁的整体稳定性计算:水平钢梁采用14号工字钢,计算公式如下其中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=1.08由于值为0.793b大于0.6�按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用62"b查表得到其经过计算得到强度=5.2×10/(0.793×102000.00)=65N/mm�水平钢梁的稳定性计算八、拉杆的受力计算:<[f],满足要求!27 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=18.200kN九、拉杆的强度计算: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)�——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�取8.0。选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.000×18.200/0.850=171.291kN。选择6×19+1钢丝绳�钢丝绳公称抗拉强度1400MPa�直径14mm�分两次卸荷。钢丝拉绳的吊环强度计算�钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N�为N=RU=18.200kN钢丝拉绳的吊环强度计算公式为1/2其中[f]为吊环抗拉强度�取[f]=50N/mm�每个吊环按照两个截面计算�2所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径D=[18200×4/(3.1416×50×2)]=16mm十、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=22.25kN水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为1/2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/mm�2所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[17250×4/(3.1416×50×2)]=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。28'