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1、某某市某某人民医院城南新院区项目外脚手架专项施工方案 中国对外建设某某二院项目经理部某某年3月20日目 录1 编制依据42 工程概况42.1 工程基本情况42.2 工程规模42.3 工程质量目标53 方案选择54 材质要求54.1 钢管54.2 扣件64.3 脚手板64.4 连墙件64.5 安全网64.6 钢材及连接材料64.7 机具74.8 防护工具75 脚手设计及构造要求75.1 脚手架设计75.2 脚手架构造要求86 悬挑脚手架计算书146.1 工程概况146.2 参数信息156.3 大横杆的计算166.4 小横杆的计算186.5 扣件抗滑力的计算196.6 脚手架立杆荷载的计算206.
2、7 立杆的稳定性计算216.8 连墙件的计算226.9 悬挑梁的受力计算236.10 悬挑梁的整体稳定性计算246.11 锚固段与楼板连接的计算257 落地式脚手架计算书267.1 工程概况267.2 参数信息267.3 大横杆的计算287.4 小横杆的计算297.5 扣件抗滑力的计算317.6 脚手架立杆荷载计算317.7 立杆的稳定性计算327.8 最大搭设高度计算337.9 连墙件的稳定性计算347.10 立杆的地基承载力计算358 施工要求358.1 施工准备358.2 脚手架基础358.3 脚手架搭设368.4 脚手架拆除379 质量验收要求379.1 构配件检查与验收379.2 脚
3、手架检查与验收3810 安全管理措施3911 安全文明施工措施4112 脚手架工程安全应急预案4313 附外脚手架平面布置图及立面大样图481 编制依据1、建筑施工手册(第四版缩印本,2003.9)型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据;2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011);3、建筑结构荷载规范(GB50009-2001);4、钢结构设计规范(GB50017-2003);5、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91;6、建筑施工安全检查评分标准(JGJ59-99);7、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;8、建筑工程质量验收统一标
4、准(GB50300-2001);9、悬挑式脚手架安全技术规程(DG/T-2002);10、钢结构设计规范(GB50017-2005);11、建筑施工脚手架实用手册(建工版);12、某某(某某)设计顾问有限公司提供的某某二院城南新院区项目施工图纸。2 工程概况2.1 工程基本情况项目名称:某某二院城南新院区项目工程工程地点:位于某某市规划的城南新区,东临永乐路,南靠醉翁路,西北临城市规划路建设单位:某某市某某人民医院设计单位:某某(某某)设计顾问有限公司监理单位:某某工程咨询监理有限公司施工单位:中国对外建设有限公司功能用途:医院2.2 工程规模本工程设计使用年限为50年;结构安全等级为二级、基
5、础安全等级二级;地基基础设计等级甲级;建筑抗震类别为乙类。综合楼与门诊楼建筑面积为31186,钢砼框架结构,地下1层地上4层,地下1层层高5米、1层6米、2层至4层层高4.8米;住院楼建筑面积为53792,框架-剪力墙结构,地下2层地上24层地下2层与地下1层高5米、1层6米、2层至4层层高4.8米、设备夹层3.6米、5层至22层3.9米、23层3.9米、屋顶3.9米;后勤行政楼建筑面积为11036,钢砼框架结构6层,1层层高4.8米、2层3.9米、3层至6层3.6米。抗震设防类别乙类、抗震设防烈度为6度,设计地震分组为第一组;防火分类:为I类,耐火等级地上一级;防水等级:屋面防水等级为二级,
6、地下室防水等级为一级。2.3 工程质量目标创安徽省标化文明工地,争创黄山杯,争创鲁班奖。3 方案选择根据本工程的建筑、结构特点,从安全可靠、经济方便以及为外墙装饰等施工创造便利条件等因素考虑,决定:1、综合楼外脚手架能直接搭设在地下室顶板上的,从地下室顶板上搭设钢管脚手架;不能直接搭设在地下室顶板上的,在2层结构面设置型钢,采用型钢悬挑钢管脚手架,从2层挑至屋面。2、门诊楼从地下室顶板上直接搭设落地脚手架。3、住院楼外脚手架能直接搭设在地下室顶板上的,从地下室顶板上搭设钢管脚手架,搭设范围为地下室顶板至5层顶板;不能直接搭设在地下室顶板上的,在3层结构面设置型钢,采用型钢悬挑钢管脚手架。从6层
7、往上均采用型钢悬挑钢管脚手架,分别挑在第6层、第11层、第16层、第21层。4、行政后勤楼采用落地钢管脚手架。4 材质要求4.1 钢管1、脚手架钢管应采用现行国家标准直缝电焊钢管GB/T13793或低压流体输送用焊接钢管GB/T3091中规定的Q235普通钢管;钢管的钢材质量应符合现行国家标准碳素结构钢GB/T700中Q235级钢的规定。2、本工程脚手架钢管采用48.33钢管,每根钢管的最大质量不应大于25.8kg。2、所用钢管应有生产许可证、产品质量合格证,进场前要选样进行检测,并有质量检测合格报告。3、钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕等。钢管外径与壁厚允许
8、偏差为-0.5mm,钢管锈蚀度及弯曲变形应符合建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)的规定。4.2 扣件1、扣件应采用可锻铸铁或铸钢制作,其质量和性能应符合现行国家标准钢管脚手架扣件GB15831-2006的规定。2、扣件要有产品质量合格证,进场前要选样进行检测,并有质量检测合格报告。3、扣件在主要部位不得有缩松、夹渣、气孔等铸造缺陷。扣件应严格整形,与钢管的贴和面应紧接密接触,应保证扣件抗滑、抗拉性能。4.3 脚手板本工程应采用材质较好的竹芭做脚手板。竹脚手板宜采用由毛竹或楠竹制作的竹串片板、竹笆板;竹串片脚手板应符合现行行业标准建筑施工木脚手架安全技术规范JGJ16
9、4的相关规定。4.4 连墙件本工程连墙件采用钢管硬连接,钢管材质应符合国标碳素结构钢(GB/T700)中Q235-A级钢的规定。4.5 安全网1、密目式安全立网,网目密度不低于2000目/100cm2,每张密目式安全立网尺寸一般为1.8m6m,一般由网体、开眼环扣、边绳和附加系绳组成。2、安全平网,网目规格不大于25mm25mm,每张安全平网尺寸一般为3m6m。3、对使用中的安全网,应进行定期或不定期的检查,并及时清理网上落物。当受到较大冲击后,应及时更换。4.6 钢材及连接材料1、悬挑脚手架用型钢的材质应符合现行国家标准碳素结构钢GB/T700或低合金高强度结构钢GB/T1591的规定,并有
10、产品质量合格证和质量检验报告。2、焊条、焊剂和螺栓等连接材料应符合国家现行的规定,并有产品质量合格证。3、用于固定型钢悬挑梁的U型锚固螺栓材质应符合现行国家标准钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋GB1499.1中HPB235级钢筋的规定。4.7 机具本工程脚手搭设工具主要采用梅花板手、测力板手、铁锤、冲击电锤、钢卷尺、电焊机等。4.8 防护工具1、安全帽必须经有关部门检验合格后方能使用,施工人员必须正确使用安全帽并扣好帽带,不得使用缺衬、缺带及破损的安全帽。2、安全带必须经有关部门检验合格后方能使用,安全带使用两年后,必须按规定抽检一次,抽检不合格的,必须更换后才能使用。安全带使用应高挂低用
11、,不准将绳打结使用,更换新绳时要注意加绳套。5 脚手设计及构造要求5.1 脚手架设计根据施工图纸且考虑现场实际施工要求,综合楼脚手架从2层挑至屋面,悬挑高度为18m。住院楼挑架第1挑从3层挑至5层顶板,挑3层,悬挑高度为17.1m;第2挑从6挑层至10层顶板,挑5层,悬挑高度为19.5m;第3挑从11层挑至15层顶板,挑5层,悬挑高度为19.5m;第4挑从16层挑至20层顶板,挑5层,悬挑高度为19.5m;第5挑从21层挑至屋面,挑4层,外架须高出屋面女儿墙2m,悬挑高度为18.5m。门诊楼与行政后勤楼采用扣件式落地脚手架,门诊楼搭设高度为26.4m,行政后勤楼搭设高度为26.6m,局部屋面层
12、搭设高度29m,故门诊楼与行政后勤楼落地脚手架设计统一按搭设高度29m进行验算。外脚手架必须具有足够的承载力、刚度和稳定性,在各种荷载作用下不发生失稳、倒塌,以及超过允许要求的变形、倾斜、摇晃或扭曲现象,确保安全施工。竖向荷载传递路线:脚手板纵向水平杆横向水平杆横向水平杆与立杆连接的扣件立杆工字钢或垫板结构或地基。1、悬挑双排外脚手架受力体系采用16号工字钢、483.0钢管、扣件、18“U”型钢筋锚固螺栓及20钢筋吊环组成。工字钢悬挑长度2m,结构上的固定长度2.5m,每根工字钢水平间距1.5m,吊环水平间距根据工字钢间距进行预埋,工字钢与上一楼层相应吊环在同一竖直平面内,水平偏差不得超100
13、mm。2、内、外立杆均为单杆,立杆纵距l=1.5m(具体尺寸根据工程结构尺寸进行调整),立杆横距b=0.9m,步距:1.8m,内排立杆距外墙b1=1.05m,扫地大横杆距工字钢表面上200mm,外排架内侧满挂密目安全网全封闭。要求所有拉结点处的小横杆端头要顶紧结构面作为水平压杆,以抵消内、外斜拉所产生的水平分力,并在拉结点处设置双扣件。3、如遇工字钢要穿过楼层周边剪力墙的情况,可采取预留孔洞后施工的方法,作法如下图:5.1.1 工字钢遇墙处理办法1木楔楔紧4、悬挑双排外脚手架与结构拉结,搭设过程中选派专人负责检查,严禁漏设或不设。5、悬挑双排外脚手架按外结构脚手架进行设计,其施工荷载要严格控制
14、在2KN/m2以内,严禁在脚手架上堆放任何建筑材料。主体结构施工时,所有外模和边梁底模支撑严禁与外脚手架有任何形式的连接。6、在建筑物拐角处,悬挑脚手架的16号工字钢上部采用16号工字钢做连梁处理。5.2 脚手架构造要求1、立杆(1)每根立杆底部应设置底座或垫板;(2)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底座上皮不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆亦采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上;(3)脚手架立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向地处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m,靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不小于500mm(见下图);5.2.1 纵
15、、横向扫地杆构造1-横向扫地杆;2-纵向扫地杆(4)脚手架底层步距均不应大于2m;(5)脚手架立杆接长除顶层顶步外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接;(6)脚手架立杆的对接、搭接应符合下列规定;1)当立杆采用对接接长时,立杆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)当立杆采用搭接接长时,搭接长度不应小于1m,并应采用不少于2个旋转扣件固定。端部扣件的边缘至杆端距离不应小于100mm。(7)立杆顶端高出女儿墙上皮1m,高出檐口上皮1.5m。2、纵向水平杆(
16、大横杆)(1)纵向水平杆要求设置在立杆内侧,单根杆长度不应小于3跨;(2)纵向水平杆接长应采用对接扣件或搭接连接,并应符合以下规定:1)两根相邻纵向水平杆的接头不应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小于500mm,各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3,如下图:5.2.2 (a)接头不在同步内(立面) (b)接头不在同跨内(平面)1立杆;2纵向水平杆;3横向水平杆2)搭接长度不应小于1m,且应等间距设置3个旋转扣件固定;端部扣件至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm。3)本工程使用竹笆脚手板,纵向水平杆应采用直角扣件固定在横向水平杆上,并应等
17、间距设置,间距不应大于400mm。如下图:5.2.3 铺竹笆脚手板时纵向水平杆构造1立杆;2纵向水平杆;3横向水平杆;4竹笆脚手板3、横向水平杆(小横杆)(1)作业层上非主节点处的横向水平杆,宜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;(2)主节点处设置一道横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件中心距不应大于150mm。在双排脚手架中,靠墙一段的外伸长度不应大于300mm。作业层上非主节点处的横向水平杆,最大间距要大于纵距的1/2;(3)横向水平杆两端均采用直角扣件固定在纵向水平杆上或立杆上。4、脚手板与防护杆要求(1)作业层脚手板应铺满、铺稳、铺实;(
18、2)竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设,且应对接平铺,四个角应用直径不小于1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。(3)作业层端部脚手板探头长度取150mm,其板的两端均应固定于支撑杆件上。5、连墙件(1)本工程采用刚性连墙件,采用菱形布置达到二步三跨的要求。连墙件设置在墙体或楼面及剪力墙内,即两根立杆,两步之内设计一点进行布置;(2)连墙件中的连墙杆应呈水平设置,当不能水平设置时,应向脚手架一端下斜连接;(3)脚手架预留的孔洞、开口处的端部必须设置连墙杆,连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高,且不应大于4m;(4)当脚手架下部暂不能设置连墙件时,应采取防倾覆措施。当搭设抛撑时,抛
19、撑应采用通长杆件,并用旋转扣件固定在脚手架上,与地面的倾角应在4560之间;连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。抛撑应在连墙件设置后再拆除;(5)连墙件的布置还应符合下列规定:1)应靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300mm;2)应从底层第一步纵向水平杆处开始设置,当该处设置有困难时,应采用其它可靠措施固定。(6)脚手架遇人货电梯部位,必须断开。断开处的两端必须设置连墙件,连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高,并且不应大于4m。6、门洞口(1)脚手架门洞口采用上升斜杆、平行弦杆桁架结构型式,斜杆与地面的倾角a应在4560之间。如下图所示:5.2.4 门洞处上升斜杆、平行弦杆桁架
20、1防滑扣件;2增设的横向水平杆;3副立杆;4主立杆(2)门洞桁架下的两侧立杆应为双管立杆,副立杆高度应高于门洞口12步;(3)门洞桁架中伸出上下弦杆的杆件端头,均应增设一个防滑扣件(如上图),该扣件宜紧靠主节点处的扣件。7、剪刀撑(1)脚手架应设置剪刀撑与横向斜撑,单排脚手架应设置剪刀撑;(2)脚手架剪刀撑的设置应符合下列规定:1)每道剪刀撑跨越立杆的根数应按下表的规定设置。每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面的倾角应在4560之间;剪刀撑斜杆与地面的倾角a455060剪刀撑跨越立杆的最多根数n7652)剪刀撑斜杆的接长应采用搭接或对接,搭接长度不应小于1m,并应采用不少于2
21、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;3)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立杆 上,旋转扣件中心线至主节点的距离不应大于150mm;(3)高度在24m及以上的双排脚手架应在外侧全立面连续设置剪刀撑;高度在24m以下的单、双排脚手架,均必须在外侧两端、转角及中间间隔不超过15m的立面上,各设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置,如下图所示:5.2.5 高度在24m以下剪刀撑布置型式5.2.6 高度在24m以上剪刀撑布置型式8、扣件螺栓拧紧扭力矩不应小于40Nm,且不大于65Nm。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
22、的中心点的相互距离不大于150mm。对接扣件开口要朝上或朝内。各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不小于100mm。9、施工人员上下梯搭设方法施工人员上下梯搭设斜道宽度为1.2m,坡道坡度不大于13,采用钢扣件一字型搭设48钢管斜杆,上铺脚手板,拐弯处设置平台,其宽度为1.2m,斜道两侧及平台外围均设置栏杆及挡脚板,扶手栏杆高度为1.2m,挡脚板高度为180mm。附:栏杆与挡脚板构造,如下图所示:5.2.7 栏杆与挡脚板构造1上栏杆;2外立杆;3挡脚板;4中栏杆10、钢丝绳卸载本工程所用型钢悬挑脚手架,应在每根型钢处设置14mm、637钢丝绳进行卸载。如下图所示:5.2.8 型钢悬挑架采用钢丝绳卸
23、载图11、其它(1)用于锚固的U型螺栓应采用冷弯成型。U型锚固螺栓与型钢间隙应用木楔楔紧,如下图所示:5.2.9 悬挑钢梁U型螺栓固定构造1木楔侧向楔紧;2两根1.5m长直径18mm二级钢筋(2)每个型钢悬挑梁外端应设置钢丝绳与上一层建筑结构斜拉结。钢丝绳、不参与悬挑钢梁受力计算;钢丝绳与建筑结构拉结的吊环应使用HPB235级钢筋,其直径为20mm;(3)悬挑钢梁固定段长度不应小于悬挑段长度的1.25倍。型钢悬挑梁固定端应采用2个U型锚固螺栓与建筑结构梁板固定,U锚固螺栓应预埋至混凝土梁、板底层钢筋位置,并应与混凝土梁、板底层钢筋焊接或绑扎牢固;(4)型钢悬挑梁悬挑端应设置在能使脚手架立杆与钢
24、梁可靠固定的部位,定位点离悬挑梁端部不应小于100mm。6 悬挑脚手架计算书6.1 工程概况住院楼挑架第1挑从3层挑至5层顶板,挑3层,悬挑高度为17.1m;第2挑从6挑层至10层顶板,挑5层,悬挑高度为19.5m;第3挑从11层挑至15层顶板,挑5层,悬挑高度为19.5m;第4挑从16层挑至20层顶板,挑5层,悬挑高度为19.5m;第5挑从21层挑至屋面,挑4层,外架须高出屋面女儿墙2m,悬挑高度为18.5m。综合楼挑架从2层挑至屋面,悬挑高度为18m。本工程型钢悬挑脚手架计算受力体系采用16号工字钢、483.0钢管、扣件、及预埋吊环20钢筋组成。受力计算按住院楼第5挑高度处的风荷载体形系数
25、及高度变化系数计算,搭设高度按19.5m计算。本工程地处安徽省某某市,查建筑结构荷载规范GB50009-2001荷载规范,按10年一遇基本风压为0.25kN/m2;风荷载高度变化系数,取脚手架第5挑搭设高度离地面90m、地面粗糙度按B类环境取z=1.93;风荷载体型系数,脚手架类型按封闭式(有安全网)步距1.8m、纵距1.5m取值,得s=1.128。6.2 参数信息1、脚手架参数双排脚手架搭设高度为19.5m,立杆采用单立杆;搭设尺寸为:立杆的纵距为1.5m,立杆的横距为0.9m,立杆的步距为1.8m;内排架距离墙长度为1.05m;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
26、483.0;横杆与立杆连接方式为单扣件,取扣件抗滑承载力系数1;连墙件采用钢管、扣件与主体结构刚性连接,布置方式按两步三跨布置,竖向间距3.6m,水平间距4.5m。2、活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):3;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安徽省某某市,查建筑结构荷载规范GB50009-2001荷载规范,按10年一遇基本风压为0.25kN/m2;风荷载高度变化系数,取脚手架搭设高度离地面90m、地面粗糙度按B类环境取z=1.93;风荷载体型系数,脚手架类型按封闭式(有安全网)步距1.8m、纵距1.5m取值,得s=1.128;计算中考虑风荷载作用。4、静荷载
27、参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248;脚手板自重标准值(kN/m2):0.3;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.15;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:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板。5、水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度2m,建筑物内锚固段长度2.5m;与楼板连接的“U”型螺栓直径(mm):18;楼板厚度(mm):120;楼板混凝土标号:C30。6.2.1 悬挑水平钢梁采用悬臂式结构6.2.2 外架立面图6.3 大横杆的计算按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技
28、术规范(JGJ130-2011)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=0.033kN/m;脚手板的自重标准值:P2=0.30.9/(2+1)=0.09kN/m;活荷载标准值:Q=30.9/(2+1)=0.9kN/m;静荷载的设计值:q1=1.20.033+1.20.09=0.1476kN/m;活荷载的设计值:q2=1.40.9=1.26kN/m。6.3.1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)6.3.2 大横杆设计荷
29、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:跨中最大弯距为M1max=0.080.14761.52+0.101.261.52 =0.31kNm;支座最大弯距计算公式如下:支座最大弯距为M2max=-0.100.14761.52-0.1171.261.52 =-0.365kNm;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:=Max(0.31106,0.365106)/4490=81.292N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为=81.292N/mm2,小于大横杆的抗压强度设计值f=205N/mm2,满足要求!3、挠度验算最大挠度考虑为三跨连
30、续梁均布荷载作用下的挠度。计算公式如下:其中:静荷载标准值:q1=P1+P2=0.033+0.09=0.123kN/m;活荷载标准值:q2=Q=0.9kN/m;最大挠度计算值为:=0.6770.12315004/(1002.06105)+0.9900.915004/(1002.06105)=2.221mm;大横杆的最大挠度2.221mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm=10mm,满足要求!6.4 小横杆的计算根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011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
31、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=0.0331.5=0.05kN;脚手板的自重标准值:P2=0.30.91.5/(2+1)=0.135kN;活荷载标准值:Q=30.91.5/(2+1)=1.35kN;集中荷载的设计值:P=1.2(0.05+0.135)+1.41.35=2.112kN;6.4.1 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=1.20.0330.92/8=0.004kNm;集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=2.
32、1120.9/3=0.634kNm;最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.638kNm;最大应力计算值=M/W=0.638106/4490=142.09N/mm2;小横杆的最大弯曲应力=142.09N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值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:qmax=50.0339004/(3842.06105)=0.013mm;大横杆传递荷载P=P1+ P2+Q=0.05+0.135+1.35=1.535kN;集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公
33、式如下:pmax=1535900(39002-49002/9)/(722.06105)=1.789mm;最大挠度和=qmax+pmax=0.013+1.789=1.802mm;小横杆的最大挠度为1.802mm小于小横杆的最大容许挠度900/150=6,满足要求!6.5 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(JGJ130-2011)第5.1.7条,表5.1.7中直角、旋转单扣件承载力取值为8kN,按照扣件抗滑承载力系数1,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8kN。纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)第
34、5.2.5条计算:RRc其中Rc-扣件抗滑承载力设计值,取8kN;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=0.0331.52/2=0.05kN;小横杆的自重标准值:P2=0.0330.9/2=0.0148kN;脚手板的自重标准值:P3=0.30.91.5/2=0.203kN;活荷载标准值:Q=30.91.5/2=2.025kN;荷载的设计值:R=1.2(0.05+0.0148+0.203)+1.42.025=3.156kN;R8kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!6.6 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
35、下内容:1、每米立杆承受的结构自重标准值,为0.1248kN/mNG1=0.1248+(1.52/2)0.033/1.819.5=2.97kN;2、脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为0.3kN/m2NG2=0.341.5(0.9+0.3)/2=1.08kN;3、栏杆与挡脚手板自重标准值;采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/mNG3=0.1541.5/2=0.45kN;4、吊挂的安全设施荷载,包括安全网;0.005kN/m2NG4=0.0051.518=0.135kN;经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.435kN;活荷载为施工荷载标准值产
36、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=30.91.51/2=2.025kN;风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=UzUsU0其中Wo-基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用(按某某市10年一遇基本风压取值):Wo=0.25kN/m2;Uz-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(本工程按脚手架搭设高度离地面90m、地面粗糙度按B类环境取值)Uz=1.93;Us-风荷载体型系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用(本工程脚手架类型按封闭式,有
37、安全网,步距1.8m、纵距1.5m取值)Us=1.128;经计算得到,风荷载标准值Wk=1.931.1280.25=0.544kN/m2;不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ=1.24.406+1.42.025=8.122kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.851.4NQ=1.24.406+0.91.42.025=7.7kN;风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为Mw=0.851.4WkLah2/10=0.851.40.5441.51.82/10=0.315kNm。6.7 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为:立杆的轴向
38、压力设计值:N=8.122kN;计算立杆的截面回转半径:i=1.59cm;计算长度附加系数k参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)表5.3.4中脚手架高度H20m,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表(JGJ130-2011)5.2.8中立杆横距1.05m,连墙件二步三跨,得:=1.5;计算长度,由公式lo=kh确定:l0=3.119m;长细比Lo/i=196;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i的计算结果查表得到:=0.188;立杆净截面面积:A=4.24cm2;立杆净截面模量(抵抗矩):W=4.49cm3;钢管立杆抗压强
39、度设计值:f=205N/mm2;=8122/(0.188424)=101.89N/mm2;立杆稳定性计算=101.89N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2,满足要求!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式立杆的轴心压力设计值:N=7.7kN;计算立杆的截面回转半径:i=1.59cm;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(JGJ130-2011)表5.3.4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表(JGJ130-2011)5.2.8中立杆横距1.05m,连墙件二步三跨,得:=1.5;计算长度,由公式l0=kuh确定:l0=3.1
40、19m;长细比:L0/i=196;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i的结果查表得到:=0.188立杆净截面面积:A=4.24cm2;立杆净截面模量(抵抗矩):W=4.49cm3;钢管立杆抗压强度设计值:f=205N/mm2;=7700/(0.188424)+/4490=166.754N/mm2;立杆稳定性计算=166.754N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2,满足要求!6.8 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风荷载标准值Wk=0.544kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.8m2;根据钢结构设计规范GB50
41、017-2003第5.1.7条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=3kN;风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:Nlw=1.4WkAw=8.225kN;连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=11.225kN;连墙件承载力设计值按下式计算:Nf=Af其中-轴心受压立杆的稳定系数;由长细比l/i=1050/15.9=66.04的结果查表得到=0.793,l为内排架距离墙的长度;又:A=4.24cm2;f=205N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.7934.2410-4205103=68.93kN;Nl=11.225Nf=68.93,连墙件的设计计算满
42、足要求!连墙件的钢管采用双扣件与结构体进行连接。6.8.1 连墙杆与脚手架内立杆连接详图6.9 悬挑梁的受力计算悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算悬出端C受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。6.9.1 悬臂单跨梁计算简图支座反力计算公式支座弯矩计算公式C点最大挠度计算公式其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。本方案算例中,m=2m,l=2.5m,m1=1.05m,m2=1.95m;水平支撑梁的截面惯性矩I=1130cm4,截面模量(抵抗矩)W=185cm3。受脚手架作用集中强度计算荷载P=NG+NQ=4.435+2.025=6.66kN;水平钢梁自重强度计算荷载q
43、=2.6110-378.5=0.205kN/m;k=2/2.5=0.8k1=1.05/2.5=0.42k2=1.95/2.5=0.78代入公式,经过计算得到支座反力RA=21.732kN支座反力RB=-7.9kN最大弯矩MA=20.39kNm最大应力=/(1.05)=104.968N/mm2水平支撑梁的最大应力计算值104.968N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求!受脚手架作用集中计算荷载N=4.435+2.025=6.66kN水平钢梁自重计算荷载q=0.00378.5=0.205kN/m最大挠度max=6.66103(1.95103)22.5103(1+0.7
44、8)/(32.061051130104)+6.66103(1.05103)22.5103(1+0.42)/(32.061051130104)+21032.51030.205(2.5103)2(-1+40.82+30.83)/8(32.061051130104)=2。08mm。建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)5.1.8条,表5.1.8受弯构件的容许挠度,受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍,即22000=4000mm。对型钢悬挑脚手架悬挑钢梁的容许挠度为悬伸长度l的1/250。水平支撑梁的最大挠度2.08mm小于水平支撑梁的最大容许挠度4000/250mm=16smm,满足要求!6.10 悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用16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,按照下式计算:b=5709.988235/(19502160235)=0.8由于b大于0.6,查钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B,得到b值为0.866。经过计算得到最大应力=20.39106/(0.866)=166.99N/mm2;水平钢梁的稳定性计算=166.99小于f=215N/mm2,满足要求!6.11 锚固段与楼板连接的计算本工程型钢悬挑水平钢梁与楼板压点采用螺栓连接,螺栓粘结力锚固强度计算如下:1、锚固深度计算公式:其中N-锚固力,即作用