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1、建筑施工扣件式脚手架计算及验算研讨,1、前言：脚手架在各种结构工程施工、装修施工等地方都广泛应用，部分结构造型比较复杂和特殊，以及结构施工中与其他项目施工有交叉，会出现普通脚手架工程不方便应用的情况，还需要采用悬挑脚手架进行施工。但在脚手架工程施工过程中，方案编制过程中的复核计算经常会缺漏一些需要验算的项目，造成计算书的失误，虽然很多时候并不出问题，但并不表示计算书没有问题。而且在计算失误的情况下，如果搭设架子的同志因此而放任自己，则会出现很大的安全隐患。因此，脚手架工程应从计算书步骤开始，就严格按照应该验算的项目进行计算，并在实际施工中严格按照既定的参数进行组织施工。,2、脚手架验算的步骤及
2、项目2.1 编制步骤脚手架工程施工的主要步骤如下：主要及相关人员商讨方案-确定方案-编制方案-报公司技术、安全部门审批方案-审批合格后由架子工长组织实施-各方验收合格-投入使用 脚手架工程在施工前，技术负责人应召集技术、安全、生产等相关人员对本工程的脚手架搭设情况进行研讨，确定脚手架应搭设的步距、纵距、横距、总高度、范围等各项参数内容，然后由技术负责人或技术员编制，编制完毕的方案经技术负责人审核后报公司技术安全部门会审，并由公司总工程师审批后执行。方案审批返回项目部，由项目部架子工长组织工人进行搭设，经公司技术、安全及项目部技术、安全部门负责人验收合格，方可使用。,2.2 脚手架方案验算的步骤
3、及验算项目 脚手架的构架结构计算（验算）项目包括1）构架的整体稳定性计算，可转化为立杆稳定性计算;2)单肢立杆的稳定性计算,当单肢立杆稳定性计算已经包括在整体稳定性计算中，且立杆未显著超出构架的计算长度和使用荷载时，可以略去此项计算；3）平杆的强度、稳定和刚度计算；4）附着和连墙件的强度和稳定验算；5）抗倾覆验算；6）悬挂件、挑支撑拉件的验算（根据受力状态确定验算项目）；脚手架结构设计采用的方法：各种脚手架结构都属于临时（设）性建筑结构范畴，因此，一律采用建筑结构设计统一标准GB50068-2001规定的“概率极限状态设计法”，其基本概念概要介绍如下：不论什么结构，当其整个结构或结构的一部分超
4、过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时，这个特定状态就称为该功能的极限状态。结构的极限状态有两种：,1）承载能力极限状态 结构或结构构件达到其最大承载能力或出现不适于继续承载的变形的某一特定的状态。对于建筑工程结构，当出现下列状态时，即可认为超过了承载能力极限状态：整个结构或结构的一部分作为刚体失去了平衡（如倾覆等）。结构构件或连接节点构造的承载因超过材料的强度而破坏（包括疲劳），或因过渡的塑性变形而不适于继续承载；结构转变为机动体系；结构或构件丧失稳定（如压屈等）。2）正常使用极限状态 结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的特定状态。如影响正常使用的外观变形，影响正常使用
5、的耐久性能的局部破坏（包括裂缝），影响正常使用的振动等。对于建筑脚手架结构（包括使用脚手架材料组装的支撑架）来说，对于构架杆配件的质量和缺陷都做了规定，且在出现正常使用极限状态时会有明显的征兆和发展过程，有时间采取相应措施而不会出现突发性事故，因此在脚手架设计时一般不考虑正常使用极限状态，而主要考虑其承载能力极限状态。,以上四种承载能力极限状态，倾覆问题可通过加强结构的整体性和附墙拉结来解决问题（对拉结件进行水平力作用的计算）；转变为机动体系的问题也可以用合理的构造（如加设适量的斜杆和剪刀撑）来解决而不必计算。因此，脚手架计算主要考虑的是强度和稳定的计算，而脚手架整体或局部丧失稳定破坏是脚手架
6、破坏的主要危险所在，因而是最主要的设计计算项目。2.2.1 汇集用于该工程的各项脚手架荷载标准值。脚手架的各项计算荷载包括永久荷载和活荷载。永久荷载主要是脚手架及附属构件的重量，主要有：脚手架本身承受的每米杆件结构自重；脚手板自重；栏杆与挡脚手板自重；吊挂的安全设施荷载。活荷载主要是指施工荷载，有施工的工人、材料、风荷载等荷载，风荷载则按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用。,结构作业架施工活荷取3KN/m2，装修作业架子为2KN/m2。对吊蓝、桥式脚手架等轻荷载脚手架按实际值取用，但不得低于1 KN/m2。如施工中脚手架的实际施工荷载超过以上规定时，应按可能出现的最大值进
7、行计算。在基本风压小于0.35 KN/m2的地区，对于敞开式脚手架，当搭设高度小于50m时，连墙件均匀设置且每点覆盖面积不大于30m2，构造符合规范规定时，验算脚手架的稳定性，可以不考虑风荷载作用。其他情况下，设计均应考虑风荷载。2.2.2 验算小横杆的强度和挠度：一般在施工当中，小横杆都是在大横杆的上面，直接承受脚手板传下来的施工荷载和脚手板的静荷载，所以在计算时，通常将其考虑为结构中的次梁，并按简支梁进行验算小横杆的最大弯矩和变形。（按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范中要求）。2.2.3 验算大横杆的强度和挠度：小横杆在大横杆的上面，大横杆承受小横杆传来的荷载，因此大横杆通常考虑为结
8、构中的主梁，并按三跨连续梁验算。（按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范中要求）,2.2.4 验算扣件抗滑力：扣件作为主要的承受横杆传力的构件，起着将水平力传给立杆的作用，因此需要对其抗滑力进行验算，以保证脚手架整体受力的稳定性和安全性。这也是在实际方案编制中经常遗漏的项目。实际施工当中，该项工作人为因素最大，工人容易把扣件拧不紧，所以扣件的抗滑力也未能满足要求，使脚手架存在安全隐患。在验收检查项目还经常遗漏该项，没有抽查扣件的拧紧程度，造成事故隐患。2.2.5 验算立杆的稳定性：影响扣件式钢管脚手架稳定承载能力的因素很多，其中主要的有构架结构、尺寸、节点连接质量以及连墙点设置等。这些因素可
9、变性较大，要把各种因素及其变化都考虑到计算中去既困难又不便于推行。因此可采用将不同间距连墙点设置的脚手架看作是一个轴心受压杆件，通过试验确定其计算长度系数，最后再考虑一些常见因素的影响加以适当调整后，定出的值，这样就把复杂的脚手架整体稳定性计算转化为简单的、对立杆稳定性的计算。,这也是最主要的验算项目，立杆的稳定性决定了整个脚手架的稳定性，立杆稳定性达不到要求，则整个脚手架应重新进行考虑，调整立杆间距或增加立杆的数量，比如将双排单立杆改变成双排双立杆，或双排间隔双立杆，以满足立杆的受力要求。验算脚手架的整体稳定性时，一般可以不考虑作业层施工荷载分布的不均匀性，可按平均分配作用于两侧的立柱（杆）
10、上。但当局部的荷载显著增大，（例如与转运道、受料架等相接部位）或构架尺寸显著改变（如通道口等处），需要验算单肢杆件的稳定性时，则必须采用其实际分布的荷载值。2.2.6 最大连墙件计算：连墙件是使脚手架与结构构件拉结的杆件，通过与结构构件的拉结，增强脚手架的整体稳定性，抵抗风荷载对整体脚手架产生的负拉力。2.2.7 立杆的地基承载力计算：立杆的地基是承受立杆传下来的整个脚手架荷载，所以地基的极限承受荷载是否大于立杆荷载，也是决定整个脚手架是否稳定的主要因素。以上就是整个脚手架应进行验算的项目，当然不排除有其特殊的脚手架时，也应结合实际编制，如该工程有悬挑部分，所以还需要对悬挑部分的斜撑杆件进行验
11、算。以下结合工程实际，将介绍整个脚手架的验算方法。,3、概况3.1 工程概况 某学生公寓楼工程，建筑面积约2.37万平方米。主楼为办公楼，高54.10米，地下二层为车库及物资库，地下一层为车库。地上是十二层，局部十四层。主体结构采用钢筋砼框架抗震墙体系，基础形式为筏板梁型基础。本工程由于工期紧，在基础部分出+0.000后，地下防水、回填土与地上主体施工同时进行，所以决定在主楼+0.000以上2-5层结构部位施工时，采用悬挑双排脚手架施工,悬挑方法采用三层分段卸荷。到6层以上后，因地下外墙防水和回填土已经完成，可以搭设双排外架子，所以此时将架子按要求从首层室外地平开始搭设，直到和原有结构架子相交
12、，将整个结构架子的荷载传到地面，改为装修施工的架子。3.2 脚手架应用概况本工程脚手架分结构阶段和装修阶段。结构阶段2-5层采用悬挑脚手架施工，16m高；从二层开始，每两层一挑。到6层以上后，从首层开始，按照原先悬挑架子的参数支搭脚手架，并将首层架子和二层以上的悬挑架子相连，将整个架子改为装修施工架子。,本工程脚手架搭设按单立杆纵向间距La=1.2m，内外排立杆横向间距Lb=1.05m，内立杆距建筑物外皮b1=0.30m。脚手架步距h=1.5m（外立杆在每步架中间位置加设一道防护栏杆），小横杆间距是0.4m。其中悬挑阶段外挑杆间距1.2m,斜撑杆间距1.2m，小横杆间距1.2m。建筑物与脚手架
13、连接点：竖向间距为每层，水平间距L1=4.5m。悬挑架子最下一排横向水平杆用14钢筋锚环套住，锚环位置见附图，底层挑架用12.5钢丝绳加花篮螺栓与主体结构拉紧，拉索底部拉在挑架底部外排纵向水平杆节点处，顶部拉在预埋在本层结构顶部梁上的14钢筋锚环上，主楼南侧外挑的挑架部分需在二层底板上卸荷。脚手架均布施工荷载：结构施工用外维护架为3KN/m2，装修为2KN/m2。结构及装修施工阶段操作层均为两层，外加两层护头脚手板，总共四层脚手板。,4 各项验算4.1 荷载汇集计算作用于脚手架的荷载包括永久荷载、活荷载。永久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)，包括每米立杆中
14、小横杆、纵向横杆及立杆的自重，查JGJ130-2001附录A-1；本工程为0.1291KN/m。NG1（悬挑）=0.1291 KN/m16 m=2.066kNNG1（双排架子）=0.1291 KN/m56 m=7.230kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，厚度为50mm，标准值为0.35 kN/m2。NG2=0.35041.2(1.05+0.3)/2=1.134kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本工程采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.14 kN/m。NG3=0.141.24/2=0.336kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；NG4（
15、悬挑）=0.0051.216m=0.096kNNG4=0.0051.256m=0.336kN,经计算得到，静荷载标准值：NG（悬挑）=NG1+NG2+NG3+NG4=3.632 kN。NG=NG1+NG2+NG3+NG4=9.036 kN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=3.021.21.05/2=3.780kN风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：W0=0.350Uz 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB500
16、09-2001)的规定采用：Uz=0.894 Us 风荷载体型系数：Us=0.70 经计算得到，风荷载标准值Wk=0.70.3500.8940.70=0.153kN/m2。,考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N（悬挑）=1.2NG+0.851.4NQ 1.23.632kN+0.851.43.780 8.857 kN N=1.2NG+0.851.4NQ 1.29.036kN+0.851.43.780 15.341 kN 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N（悬挑）=1.2NG+1.4NQ 9.650 kN N=1.2NG+1.4NQ=16.135 kN 风荷载设计值产生的立
17、杆段弯矩 MW计算公式 MW=0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)；取0.153kN/m2。la 立杆的纵距(m)；本工程为1.2m。h 立杆的步距(m)，本工程为1.5m。MW=0.851.40.1531.21.52/100.05 kN.m,4.2、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。4.2.1.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=0.350.4/2=0.07 kN/m 活荷载标准值 Q=3.01.2
18、=3.60kN/m 荷载的设计计算值：q=1.20.038+1.20.07+1.43.60=5.17 kN/m 4.2.2.强度计算 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:M=5.1701.0502/8=0.713 kN.m=0.713106/5080.0=140.35 N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!,4.2.3.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+0.07+3.600=3.708kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度 V=5.03.7081050.04/(3842.061051219
19、00.0)=2.367mm 小横杆的最大挠度小于1050.0/1507mm,(还应小于10mm)满足要求!4.3、大横杆(纵向水平杆)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。4.3.1.荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.0381.050=0.040kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.0501.200/2=0.220kN,活荷载标准值 Q=3.0001.0501.200/2=1.890kN 荷载的计算值 P=(1.20.040+1.20.22+1.41.890)/2=1.4
20、79kN 4.3.2.强度计算 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:=0.324106/5080.0=94.265N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!4.3.3.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V1=0.6770.0381200.004/(1002.060105121900.000)=0.02mm集中荷载标准值P=0.040+0.22+1.890
21、=2.15kN；集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V1=1.8831447.3201200.003/(1002.060105121900.000)=2.808mm 最大挠度和为：V=V1+V2=2.828mm 大横杆的最大挠度小于1200.0/1508mm,满足要求!,4.4、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；4.4.1.荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.0381.200=0.046kN 脚手板的荷载标准值 P2=0
22、.3501.0501.200/2=0.220kN 活荷载标准值 Q=3.0001.0501.200/2=1.890kN4.4.2 荷载的计算值 R=1.20.046+1.20.220+1.41.890=2.966kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,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。,4.5 悬挑架子计算4.5.1 荷载计算本工程立杆的轴向压力设计值为9.42 kN；P1=N/COS1=9.65/(2000/2500)=12.063kNP2=N/COS2=9.4
23、2/(2000/2022)=9.757kN4.5.2 计算及1=l1/i=2500/15.8=158.2,由查规范附录C表得1=0.2812=l2/i=2022/15.8=128,由查规范附录C表C得2=0.4064.5.3 验算撑杆稳定性P1/1A=12063/(0.281489)=87.79N/mm2f=205N/mm2P2/2A=9575/(0.406489)=49.145N/mm2f=205N/mm2 所以外悬挑脚手架内外撑杆稳定性符合要求。悬挑处底部采用钢管穿过剪力墙的方法，此处钢管受力为抗剪切，受力很小，符合要求，不做计算。无剪力墙的部位，外悬挑脚手架采用斜杆支撑在楼板上的方法，楼
24、板上预埋有地锚，但主要还是地锚处的横杆受力，受力也较小，所以不做计算。,本工程到6层后，采用12.5钢丝绳加花篮螺栓与主体结构拉紧，拉索底部拉在挑架底部外排纵向水平杆节点处，对整个脚手架进行卸载，能有效地减少底部斜撑杆的受力，保证工程的安全可靠。4.6、立杆的稳定性计算:不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式=0.9N/（A）f 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=16.135kN；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 L0/i=164.5的结果查表得到0.261；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=2.599m；k 计算长度附加系数
25、，取1.155；u 计算长度系数，由脚手架的立杆横距和连墙件确定，本工程为两步三跨，立杆横距为1.05m，所以u=1.50 A 立杆净截面面积，A=4.89cm2；,W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3；钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到=0.916.135103/0.2064.89102 113.78 N/mm2 f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式：其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=15.341kN；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 L0/i=186.4的结果查
26、表得到0.206；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=2.599m；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=4.89cm2；W 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3；MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW；钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到:=15.341103/0.2064.89102+0.05106/5.08103=120.20+9.843130.04 N/mm2 f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；考
27、虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求!4.7、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 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：,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 Aw wk 风荷载标准值，wk=0.153kN/m2；Aw 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.603.0=10.8m2；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=2.313 kN，连墙件轴向力计算值 Nl=7.313kN 连墙件轴向力设计值
28、Nf=Af 其中 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比：L/i=30.00/1.58=19 的结果查表得到=0.95；A=4.89cm2；f=205.00N/mm2。经过计算得到 Nf=95.23kN NfNl，连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用扣件与墙体连接。经过计算得到 Nl=7.31kN小于扣件的抗滑力8.0kN，满足要求!,4.8、立杆的地基承载力计算:立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg其中p 立杆基础底面的平均压力(N/mm2)，p=N/A；p=16135/1200=13.44 N/mm2N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN)；N=16.135 kN A 基础底面
29、面积(m2)；本工程采用50mm厚，200mm宽的通长脚手板作为垫板，设有效系数为0.5，所以A=0.21.20.50.12m21200 mm2。fg 地基承载力设计值(N/mm2)；fg=90.0 N/mm2 地基承载力设计值按下式计算 fg=kc fgk 其中 kc 脚手架地基承载力调整系数；kc=0.50 fgk 地基承载力标准值；本工程土质为粉质砂土，查地质勘探报告fgk=180.0 N/mm2，因此fg大于P，所以地基承载力的计算满足要求!但实际上工程1.5m范围内都回填的是2：8灰土，所以地基承载力比粉质砂土的地基承载力要高。,上料平台的设计及验算,1.前言：在高层建筑施工中，经常
30、要遇到使用上料平台将部分材料暂时周转的情况。而上料平台的安全设计可靠已否，则是关系到工程安全管理的大事。现在许多工程在运用上料平台的时候，在部分方面上料平台的尺寸根据施工的需要加以确定，一般宽35米，悬出长度36米。按其悬挑方式可分为悬挂式和斜撑式两种。其在实际运用中一般以悬挂式较多。因此这里介绍一个悬挂式的例子。本计算所采用的参数及材料的数值，均在建筑施工手册第三版第1册及其它相关建筑安全技术书中查询（见后附表）。例子：某回龙观高层住宅楼工程，建筑面积39628m2，地下2/地上20层，全现浇剪力墙结构，层高2.7m，建筑高度为64.22m；为保证结构施工方便，拟在建筑的东北侧、西南侧各设置
31、一个4.5m宽6m长的悬挑上料平台。其设计验算步骤如下：1、材料选择：上料平台有主梁、次梁、脚手板、钢丝绳等。这里按常规选择：主梁：I20；次梁：槽14（或16)；脚手板采用50mm厚的黄白松，钢丝绳规格为619的18mm中抗拉强度为1400MN/mm2,180000 N/mm2。,2、上料平台的总体设计及放置：在设计的时候，平时大家都非常普遍采用的是将主梁和墙面平行放置的方式，红皮本的规范里也有这种方法。但是这种方法会出现这样一个问题：即在四根钢丝绳中，任意断一根，则整个平台将会容易出现失稳现象而栽下来。如果采用将主梁和墙面垂直的方式，则在任何时候，里面的两根钢丝绳都能当做保险绳。既外面的钢
32、丝绳断了以后就可以采用里面的钢丝绳来承担荷载，从而避免了失稳现象发生。因此在上料平台设计的时候，最好采用主梁垂直于墙面的方法施工。其他的见附图所示：1)上料平台的尺寸为4.5m6m，主梁长6m，垂直于墙面；次梁长4.5m，平行于墙面。2）上料平台的主梁应担在两个窗口上，并且要在脚跟处焊接两根钢管别杆。现在高层建筑中，窗的尺寸基本上是大于1.5米，所以对放置上料平台来说还是有很大的余地。悬挂的钢丝绳分别安置在上一层的窗口下的穿墙螺栓洞和窗口上的穿墙螺栓洞中。（见附图一、二）,3）两根钢丝绳绑扎的位置见附图。按此种方式悬挂上料平台，能保证当任何一道钢丝绳断的时候，另外一道钢丝绳都可以担当承受荷载的
33、作用。另外要求钢丝绳将钢梁绕两圈绑扎，并在下面垫上木方，防止和钢梁摩擦磨断钢丝绳。钢丝绳和墙体的绑扎要求是利用大墙模板的穿墙螺栓洞，钢丝绳绕过两个相邻的螺栓洞绑扎，并用三个安全卡子卡稳。3、上料平台的计算及验算：上料平台作为一个悬挑结构，需要计算及验算的主要有：主梁、次梁及钢丝绳。1）次梁：本工程次梁采用14b的槽钢，它的抵抗弯矩是Wx=87.1103mm3；因为上料平台允许活荷载为1.5t，为15KN，考虑为均布荷载，转化为线荷载是15/62.5 KN/m；脚手板的重量为700kg/m3，为7KN/m3；所以上料平台的荷载设计值为：q设=1.42.5+1.2760.05=6.02 kN/m；
34、并且要求：=Mmax/Wx 取次梁有效承载力范围验算次梁的承载力，其计算简图如计算书所示：,又弯矩Mmax=qL2（1-4a2/L2）/8；M1max=q L2（1-40.52/3.52）/8=6.023.52 0.92/8=8.48 kN.m=M1max/Wx=8.48106N.mm/87.1103mm3=97.36 N/mm2=205 N/mm2 满足要求，但也可以看出，采用14b的槽钢，安全储备过大，不妨采用10b的槽钢，其值也满足要求。这里大家可以再进行计算。2）主梁：主梁I20受的荷载是从次梁传过来的；支承则是通过窗台的支承点和两根拉接的钢丝绳的拉力承担；作为计算方便，同时也为安全考
35、虑，里面的那道钢丝绳可以考虑不计，仅作为安全储备。因为上料平台允许活荷载为1.5t，为15KN，考虑为均布荷载，转化为均布荷载是15/4.560.56 KN/m2；脚手板的重量为700kg/m3，为7KN/m3；所以P2【（15KN/2+7KN/m3 64.50.05/2）1.4+0.162.2561.2】/64.27 KN 主梁的计算简图如附图所示：其中P2为次梁传递过来的力，包括次梁的自重。q3为主梁的自重 0.28 kN/m，W主x=237cm3。并且要求：=Mmax/Wx,P2=4.27kN；q3=0.281.2=0.336 kN/m R1=6P2/2=3P212.811 kN M2m
36、ax=R13m-P2（2.5+1.5+0.5）m+q3 L2（1-40.52/52）/8=27.28 kN.m 2=M2max/W主x=27.28106N.mm/237103mm3=115.1 N/mm2=205 N/mm2 这表明虽然I20钢梁不仅满足要求，而且还有比较大的富裕,所以再施工时，可以考虑采用I18的钢梁当主梁，即可减少自重，也可满足要求，减少成本。3)钢丝绳验算：本工程采用的是619的18.5mm中抗拉强度为1400N/mm2 的钢丝绳，因为里面的那根只作为安全储备，不予验算，但为形象简明说明安全储备的作用，此处也将考虑外面的钢丝绳断后的情况。查1992年北京科学技术出版社出版
37、的建筑施工技术书中236页：Tk=180KN，=0.85，K=810 并且：K Tk/T 其中：Tk 钢丝绳的破断拉力（查附表6-13）钢丝绳的受力不均匀系数（查附表6-14）,K 钢丝绳的安全系数（查附表6-15）（1）不考虑里面的钢丝绳受力的情况下，验算外面的钢丝绳受力T1：Pg=P总/4=（15+0.0574.56+0.2862+0.174.56）/4=7.913kN T1sin=Pg T1=Pg/sin T1=7.913 kN6.92/5.5=9.55 kN K=Tk/T1=0.85180/9.955=15.369K=8 符合要求。（2）当外面的钢丝绳断了之后，因为整个平台的重心依然在
38、里面的钢丝绳受力点和窗台之间3m的位置，所以不会出现倾覆现象，钢丝绳受力如下：取窗台为弯距点，建立弯距受力平衡公式：T21.979=Pg3 T2=12 kN K=Tk/T2=0.85180/12=12.75K=8 符合安全要求。至此，整个上料平台的设计及验算完毕，符合安全施工要求。,2、脚手架验算的步骤及项目2.1 编制步骤脚手架工程施工的主要步骤如下：主要及相关人员商讨方案-确定方案-编制方案-报公司技术、安全部门审批方案-审批合格后由架子工长组织实施-各方验收合格-投入使用 脚手架工程在施工前，技术负责人应召集技术、安全、生产等相关人员对本工程的脚手架搭设情况进行研讨，确定脚手架应搭设的步距、纵距、横距、总高度、范围等各项参数内容，然后由技术负责人或技术员编制，编制完毕的方案经技术负责人审核后报公司技术安全部门会审，并由公司总工程师审批后执行。方案审批返回项目部，由项目部架子工长组织工人进行搭设，经公司技术、安全及项目部技术、安全部门负责人验收合格，方可使用。,
