24层框剪结构大厦钢管外脚手架工程搭设验收拆除防雷安全施工方案49页.doc
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编号:1006946
2024-09-04
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1、正本24层框剪结构大厦钢管外脚手架工程搭设验收拆除防雷安全施工方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 目录一、编制依据:4三 外脚手架搭设计划:5四 材料质量要求:6六 脚手架搭设步骤及技术要求:7七 脚手架的验收:10八 脚手架的拆除:10九 脚手架搭设使用的安全管理:11十、脚手架的防雷措施121.脚手架参数132.活荷载参数133.风荷载参数134.静荷载参数135.地基参数14二、小横杆的计算:151.均布荷载值计算152.强度计算153.挠度计算:15三、大横杆的计算:161.荷载值计算162.强度验算163.2、挠度验算16四、扣件抗滑力的计算:17五、脚手架立杆荷载计算:17考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为18六、立杆的稳定性计算:18考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式19七、最大搭设高度的计算:20八、连墙件的稳定性计算:20九、立杆的地基承载力计算:211.脚手架参数222.活荷载参数223.风荷载参数224.静荷载参数225.承重混凝土板参数23二、小横杆的计算:241.均布荷载值计算242.强度计算243.挠度计算:25qmax = 5ql4/384EI25三、大横杆的计算:251.荷载值计算252.强度验算25Mmax = 0.08ql2263.挠度验算26max = 0.677ql43、/100EI26四、扣件抗滑力的计算:26五、脚手架立杆荷载计算:27考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为27六、立杆的稳定性计算:28考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式28七、最大搭设高度的计算:29八、连墙件的稳定性计算:30九、混凝土板强度验算:31十三、悬挑脚手架计算:33131、参数信息:331.脚手架参数332.活荷载参数333.风荷载参数334.静荷载参数335.水平悬挑支撑梁346.拉绳与支杆参数34132、小横杆的计算:361.均布荷载值计算362.强度计算363.挠度计算:36qmax = 5ql4/384EI36133、大横杆的计算:371.荷载值计算372.强度验算374、3.挠度验算38max = 0.677ql4/100EI38134、扣件抗滑力的计算:38135、脚手架立杆荷载的计算:39考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为39136、立杆的稳定性计算:39考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式40137、连墙件的计算:41连墙件扣件连接示意图42138、悬挑梁的受力计算:42经过连续梁的计算得到43139、悬挑梁的整体稳定性计算:451310、拉绳的受力计算:451311、拉绳的强度计算:451312、锚固段与楼板连接的计算:46一、编制依据:1.1、 有关法律法规:建筑法,安全生产法,建筑工程安全生产管理条例,安全生产事故报告和调查处理条例等。 1.2、设5、计图纸 1.3、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130-20011.4.建筑结构构荷载规范GB50009-20011.5建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)1.6.建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)1.7.钢结构设计规范(GB 50017-2003)二工程概况:本工程厦门XX国际大厦写字楼工程,地下3层、上部1栋塔楼,总建筑面积为60044.655m2,上部建筑面积为35997.446m2。地上为裙楼3层、主楼24层的办公楼,结构为框剪结构,外墙为幕墙。主楼13层长方形平面,东西轴线长76.6m、南北轴线长33.8m;4层楼面内缩为长59m、南北轴线长256、.4m。建筑立面:室外地坪-0.30m,1层为5.7m层高,23层为4.4m层高,4-23层为3.9m层高,24层为4.8m层高,屋面标高为97.3m。外立面采用石材幕墙、玻璃幕墙和部分铝板幕墙,沿柱位设通高竖向线条,柱间在梁底、窗台高度设水平线条。以干挂花岗岩、隐框玻璃幕墙为外墙饰面。本工程钢管外架搭设方案不考虑玻璃幕墙的安装使用。三 外脚手架搭设计划:外架材料及结构形式:根据本项目的建筑檐高、层高,地下部分外墙采用落地式钢管脚手架,搭设至地下室顶面,地下室外墙防水施工完成,在回填土前将脚手架拆除;自地下室顶板起至裙房顶搭设双排单立杆落地脚手架;落地脚手架的搭设如靠近后浇带的部位,应在楼层上7、增设斜撑进行卸荷,减少脚手架对后浇带悬挑端的荷载;主楼悬挑脚手架从6层楼面开始搭设,每个悬挑单元的高度考虑5层。局部缩进的部位,采用落地脚手架进行搭设。1、 地下室三层和地上16层采用双排落地钢管脚手架;6层及以上采用悬挑双排钢管脚手架,其中6、11、16、21层各挑一次。脚手架步高按1.8m、架宽1.05m、立杆纵向间距1.5m;架体分别搭设11步(19.8m高);整个外架在施工主体、外墙装饰时每层均满铺脚手板;同时施工的操作层数不得大于两层。落地架直接以地下室顶板砼楼板面为基础。悬挑架以楼板面上悬挑18#工字钢)、钢丝绳斜拉做挑架基础。(架体计算附后)2、 外架搭拆顺序:主体施工阶段搭设按8、自下而上的施工顺序进行外架的安装,分层分步安装并及时分段进行验收,随主体施工,将1-6层外架在主体施工完后拆至11-16层搭设,6-11层外架在主体施工完后拆至16-21层搭设,21-24层另行组织材料搭设,以保证满足主体施工的要求。四 材料质量要求:a) 钢管:采用483.5钢管,应符合现行国家标准直缝电焊钢管(GBT 13793)或低压流体输送用焊接钢管(GBT 3092)中规定的3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准碳素结构钢(GBT 700)中Q235-A级钢规定。不得使用锈蚀严重(斑点、剥皮)、弯曲、开裂的钢管。所采用的钢管必须规格统一。b) 扣件:采用可锻铸铁制造的标准扣件,其材质9、应符合现行国家标准钢管脚手架扣件(GB15831)的规定。扣件的附件(T形螺栓、螺母、垫圈)采用材料符合碳素结构钢(GB/T 700)中Q235-A级钢的规定,扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼、夹灰等铸造缺陷,扣件必须有出厂合格证及检验单,扣件与钢管的吻合面要接触良好,螺栓不得滑丝、夹紧钢管时,开口处的最小距离要不少于5mm,必要时进行抗滑扭试验。所有扣件,螺栓等零配件必须规格统一。c) 悬挑梁:采用18#工字钢,其质量应符合现行国家标准碳素结构钢(GB/T 700)中Q235-A级的钢的规定。d) 钢丝绳:采用15.5钢丝绳。e) 脚手板:采用3000X200X50mm竹串板。不得使用腐烂,10、虫蛀,断裂或破损的竹串板。f) 安全网:选用合格的规格为1.86m的聚氯乙烯编织的密目式安全立网。g) 木跳板:4000X200X50mm木跳板五 外架搭设程序:立杆放样(悬挑架:悬挑杆放样预埋锚筋安装工字钢平挑杆)安装底层立杆安装第一步小横杆在小横杆上安装大横杆安装临时斜撑杆立杆接长安装第二步小横杆第二步大横杆安装剪刀撑铺脚手板挂安全封闭围网安装连墙杆(悬挑杆安装斜拉钢丝绳)重复循环上述过程直至搭设高度。六 脚手架搭设步骤及技术要求:a) 架体参数:落地式外脚手架立杆纵向间距1.5m,横向间距0.8m,步距1.8m(底层第一步步距为1.5m),连墙件采用2步3跨,竖向间距3.6m, 水平间距11、4.5m设一道483.5钢管作为连墙杆;悬挑式外脚手架立杆纵向间距1.5m,横向间距1.05m,步距1.5m,连墙件采用2步2跨,竖向间距3.9m, 水平间距3.0m设一道483.5钢管作为连墙杆b) 材料工具准备:架子搭设前,对工具、钢管、扣件、脚手板、木跳板、安全网等进行验收检查,合格材料方能投入使用。c) 基础设置:地下室落地式外脚手架的立杆搭设在地下室基坑垫层砼上,每根立杆底部应设置底座及4000X200X50mm木跳板,同时,立杆基础应做好排水措施;地下室顶板至6层楼面落地式外脚手架的立杆搭设在地下室顶板砼面上,每根立杆底部应设置底座及4000X200X50mm木跳板,同时,立杆基础12、应做好排水措施;d) 悬挑架支座:锚筋预埋,在悬挑梁对应的砼楼板结构内预埋U型20锚筋,高度300mm,宽度130mm,预埋材料采用20钢。一道设置在离外墙0.5m处,另一道设置在离外墙面1.95m处。预埋采用U型20钢筋在浇筑混凝土前在确定位置与板筋焊接,两边锚固长度为600mm,端部弯钩。e) 悬挑梁安装:按间距1.5m设置18#工字钢悬挑梁,18#工字钢伸入楼层2.5m,挑出楼板边1.5m。局部因窗、楼层挑空、外墙构造、外墙转角等外挑长度大于1.5m的应保证板内的工字钢长度不少于悬挑段的1.5倍长度。局部转角悬挑梁可预埋在钢筋砼柱内45度位置,若由于悬挑梁的交叉可能影响其伸入楼层的固端长13、度,应在脚手架内立杆处的工字钢悬挑梁内端增设15.5内斜拉钢丝绳加固措施。伸入楼层段的悬挑梁采用200mm长钢筋头与预埋的钢筋箍楔紧。同时为提高安全系数,在上一层梁板浇筑时预埋14吊环,在砼浇筑完成3天后,在悬挑梁外端设一道15.5钢丝绳斜拉到上一层梁的吊环上,悬挑端安立杆部位用20钢筋焊限位点。f) 立杆安装:内立杆距离墙面250mm,先立里排立杆,外立杆距内立杆1050mm。立杆套立限位钢筋上。对于每排立杆先立两端头的立杆,再立中间的一根立杆,当互相对齐后,立中间部分的各立杆。立杆要求垂直,立杆垂直度允许偏差必须小于高度的1/300,里、外两立杆连线应与墙面垂直。立杆底部在设度200mm以14、内设通长的扫地杆。相邻立杆的接头不设置在同一步高内,错开距离不小于1800mm。g) 安装横杆:立杆竖好后,根据步高安装小横杆、大横杆。大横杆设置在立柱的内侧,大横杆设置于小横杆之上,并采用十字扣件与立杆相扣。大横杆采用扣件搭接,内外大横杆接头不设在同跨内,错开1500mm以上。架外侧安装1.0m高的防护栏杆。h) 安装剪刀撑:脚手架外侧满设剪刀撑,剪刀撑跨立杆5-7根、与地面成45 60角,所用扣件一律采用旋转扣件并扣在立杆上,剪刀撑接长时采用双扣件接长。i) 安装脚手板:在施工操作面上满铺竹跳板,每片竹跳板下的支承小横杆应不少于3道,铺设好后用16#铁线扎牢。j) 安装踢脚板及围网:架外立15、杆内侧安装250mm高的竹串板做踢脚板。立面围护采用密目安全网,并用网绳与大横杆绑扎牢固。k) 连墙杆安装:连墙杆靠近立杆、横杆交叉节点设置,距该节点不大于250mm;按每3步2跨设置1个连墙杆;采用在结构砼上预埋短钢管、连墙杆通过扣件与该预埋短钢管形成刚性连接。在预埋短钢管的结构砼浇筑3天以后安装连墙杆,在脚手架使用期间严禁拆除连墙杆。l) 扣件安装要求:扣件螺栓要松紧适度,拧的不紧容易使杆件滑脱,拧的太紧会使螺杆滑丝,要求扣件扭力距控制在40-60N.m。扣件在使用过程中,应经常检查扣件是否松动,发现松动应及时紧固。m) 脚手架在搭设时,应高出施工层不少于1.2 m。其它按脚手架操作规程执16、行。七 脚手架的验收:a) 验收人员:每一段架子搭设完毕,在投入使用前,逐层由工程负责人(项目经理)、安全员、施工员进行验收,架子班组长参加验收。挑架基础应由公司级管理部门验收。b) 验收内容:材料主要检查钢管、扣件、型钢、脚手板等材质;悬挑架基础主要检查预埋锚筋的位置规格、悬挑梁规格间距、安装固定的牢固稳定情况;架体安装主要检查各杆件的安装位置和间距、扣件的拧紧程度、剪刀撑连墙点设置、脚手板踢脚板的绑扎情况等。八 脚手架的拆除:a) 拆除前应对架子进行全面检查,并清除脚手架上的杂物。b) 架子拆除时应划分作业区,周围设围栏或竖立警戒标志,地面设有专人指挥,严禁非作业人员入内。c) 拆除的高空17、作业人员,必须戴安全帽、系安全带、穿软底鞋。d) 拆除顺序遵循由上而下、先搭后拆的原则。即先拆栏杆、脚手板、剪刀撑,后拆小横杆、大横杆、立杆等,并按一步一清的原则进行,严禁上下同时进行拆除作业。e) 拆立杆时,应先抱住立杆再拆开最后两个扣,拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣,然后托住中间,再解端头扣。f) 连墙件应随拆除进度拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架,分段拆除高差不应大于2步,如高差大于2步,应增设连墙件加固。g) 拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一个人有关的结扣时,应先通知对方,以防坠落。h) 拆除时不应碰坏门窗、玻璃、落水管、房檐瓦片、地下明沟等物18、。i) 拆除最后一道悬挑梁时,应设置可靠安全保护措施,防止人员坠落与物体掉落。j) 拆下的材料应堆放成堆,用塔吊吊运,严禁抛掷,运至地面的材料应按指定地点,随拆随运,分类堆放,当天拆当天清。k) 在拆除过程中,不得中途换人,如必需换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。九 脚手架搭设使用的安全管理:a) 脚手架搭设人员必须是经过国家现行标准特种作业人员安全技术考核管理规则考核合格的专业架子工,上岗人员应定期体检,体检合格后才发上岗证。b) 搭设脚手人员必须戴安全帽、安全带、穿防滑鞋。c) 由项目技术负责人组织架子工长、安全员对使用架子的有关工种、班组长、工人骨干进行使用标准安全防护,日常检查维19、护的技术交底,让人人都知道,时刻注意遵守。d) 架子上的施工人数,堆入材料,按设计要求控制,不得将结构施工荷载传递到架上,不得将短小模板、钢筋、钢管、扣件放在架上,更不能将室内建筑垃圾清到架上,不准在架上另设悬挂物体,严禁向架上或架外掷物品。e) 架体各层满铺,但在同一面外架上同时作业层不超过两层,每层作业荷载不大于2KN/m。安全网、脚手板要扎牢,不准随意拆动,如须拆动必须经批准且由架子工负责处理。f) 架子工及架上操作人员,每天上下班前,要检查架子的支撑锚固点是否牢固,发现问题、立即处理或管理人员解决。架上施工荷载要均匀布置,不得集中一边,单向偏移受力,并不得超过设计荷载,特别防止外墙、梁20、拆模时模板突然下落的冲击力,如须落在架上,必须采取缓冲措施。g) 架上所用的扣件,必须定期保养巡查,如有毛病,应立即更换。架子的附墙支撑,要绑扣在结构物可靠处,不得绑扣在模板支撑上或其他不牢固的位置上。h) 六级及以上大风,或雷雨天气,不准搭设或拆除外架,也不准在架上作业,其他按高层脚手架的操作规程执行。十、脚手架的防雷措施 本工程钢管脚手架上应设置可靠有效的防雷接地装置,防止发生雷击事故。一般每隔50m设置一处接地装置。接地件采用6钢筋作引下线。绑扎引下线的立杆高度应高出其它立杆2m以上。 接地体采用50mm5mm角钢,长度1.52.5m。将其一端加工成尖头,打入地下,顶端离地面不得浅于5021、0mm。 接地线与接地件之间采用焊接,焊点长度为角钢宽度的2倍以上。 防雷措施施工完毕后,应及时测量其接地电阻,合格后方可使用。十一. 地下室部分落地式脚手架的计算:一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 16 m,立杆采用单立杆;搭设尺寸为:横距Lb为 0.8m,纵距La为1.5m,大小横杆的步距为1.8 m;内排架距离墙长度为0.25m;小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根;脚手架沿墙纵向长度为 76.00 m;采用的钢管类型为 483.5; 横杆与立杆连接方式为单扣件;连墙件采用两步三跨,竖向间距 3.6 m,水平间距4.5 m,采用扣件连接;连墙件连接方式为单扣件22、;2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:2.000 kN/m2;脚手架用途:装修脚手架;同时施工层数:2 层;3.风荷载参数本工程地处福建厦门市,基本风压0.8 kN/m2;风荷载高度变化系数z,计算连墙件强度时取0.76,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数s 为1.239;4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1248;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:竹串片脚手板;栏杆挡板类别:竹串片脚手板挡板;每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038;脚手板23、铺设总层数:8;5.地基参数地基土类型:竹串片脚手板;地基承载力标准值(kPa):450.00;立杆基础底面面积(m2):0.20;地基承载力调整系数:1.00。 二、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= 0.038 kN/m ;脚手板的荷载标准值: P2= 0.351.5/3=0.175 kN/m ;活荷载标准值: Q=21.5/3=1 kN/m;荷载的计算值: q=1.20.038+1.20.175+1.41 = 1.656 kN/m; 小24、横杆计算简图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: Mqmax = ql2/8最大弯矩 Mqmax =1.6560.82/8 = 0.132 kNm;最大应力计算值 = Mqmax/W =26.08 N/mm2;小横杆的最大弯曲应力 =26.08 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2,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荷载标准值q=0.038+0.175+1 = 1.213 kN/m ; qmax = 5ql4/384EI最大挠度 = 5.01.2138004/(3842.06105121900)=0.2525、8 mm;小横杆的最大挠度 0.258 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 800 / 150=5.333 与10 mm,满足要求!三、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。1.荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.0380.8=0.031 kN;脚手板的荷载标准值: P2= 0.350.81.5/3=0.14 kN;活荷载标准值: Q= 20.81.5/3=0.8 kN;荷载的设计值: P=(1.20.031+1.20.14+1.40.8)/2=0.662 kN; 大横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不26、利分配的弯矩和。 Mmax = 0.08ql2均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.080.0381.51.5=0.007 kNm; 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 0.267Pl集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2670.6621.5= 0.265 kNm;M = M1max + M2max = 0.007+0.265=0.272 kNm最大应力计算值 = 0.272106/5080=53.586 N/mm2;大横杆的最大应力计算值 = 53.586 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2,满足要求!3.挠度验算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与27、小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm;均布荷载最大挠度计算公式如下: max = 0.677ql4/100EI大横杆自重均布荷载引起的最大挠度: max= 0.6770.03815004 /(1002.06105121900) = 0.052 mm;集中荷载最大挠度计算公式如下: pmax = 1.883Pl3/100EI集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:小横杆传递荷载 P=(0.031+0.14+0.8)/2=0.485kN = 1.8830.48515003/ ( 100 2.06105121900) = 1.228 mm;最大挠度和:= max + pmax = 028、.052+1.228=1.281 mm;大横杆的最大挠度 1.281 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500 / 150=10与10 mm,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。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8.00 kN;R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;小横杆的自重标准值: P1 = 0.0380.82/2=0.031 kN;大横杆的自29、重标准值: P2 = 0.0381.5=0.058 kN;脚手板的自重标准值: P3 = 0.350.81.5/2=0.21 kN;活荷载标准值: Q = 20.81.5 /2 = 1.2 kN;荷载的设计值: R=1.2(0.031+0.058+0.21)+1.41.2=2.038 kN;R 8.00 kN,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0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(0.802/2)0.038/1.8016.00 = 2.270k30、N;(2)脚手板的自重标准值;采用竹串片脚手板,标准值为0.35kN/m2 NG2= 0.3581.5(0.8+0.2)/2 = 2.205 kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用竹串片脚手板挡板,标准值为0.14kN/m NG3 = 0.1481.5/2 = 0.84 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.516 = 0.12 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.435 kN;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 31、= 20.81.52/2 = 2.4 kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.25.435+ 0.851.42.4= 9.378 kN;不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.25.435+1.42.4=9.882kN;六、立杆的稳定性计算: 风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用:0 = 0.8 kN/m2; z - 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:z= 32、0.74; s - 风荷载体型系数:取值为1.239;经计算得到,风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.80.741.239 = 0.513 kN/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 1.40.5131.51.82/10 = 0.297 kNm;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) + MW/W f立杆的轴心压力设计值 :N = 9.378 kN;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) f立杆的轴心压力设计值 :N = N= 9.882kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;计33、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)表得 : = 1.5 ;计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 3.118 m;长细比: L0/i = 197 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 := 0.186立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2;考虑风荷载时 = 9377.84/(0.186489)34、+296943.815/5080 = 161.559 N/mm2;立杆稳定性计算 = 161.559 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!不考虑风荷载时 = 9881.84/(0.186489)=108.647 N/mm2;立杆稳定性计算 = 108.647 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/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 = Af - (1.2NG2k + 0.851.4(NQk + Mw35、kA/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 = 3.165 kN;活荷载标准值 :NQ = 2.4 kN;每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.125 kN/m;计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.297 /(1.4 0.85) = 0.25 kNm;Hs =( 0.1864.8910-4205103-(1.23.165+0.851.4(2.4+0.1864.891000.25/5.08)/(1.20.125)=44.571 m;按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规36、范条脚手架搭设高度 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 = 44.571 /(1+0.00144.571)=42.669 m;H= 42.669 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 H =42.669 m。脚手架单立杆搭设高度为16m,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z0.76,s1.239,00.8,Wk = 0.7zs0=0.7 0.761.2390.8 = 0.527 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内37、脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 m2;按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN;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 = 11.96 kN;连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 16.96 kN;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 = 250/15.8的结果查表得到 =0.958,l为内排架距离墙的长度; A = 4.89 cm2;f=205 N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 038、.9584.8910-4205103 = 96.035 kN;Nl = 16.96 Nf = 96.035,连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用单扣件与墙体连接。 连墙件扣件连接示意图九、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 地基承载力设计值:fg = fgkkc = 450 kPa; 其中,地基承载力标准值:fgk= 450 kPa ;脚手架地基承载力调整系数:kc = 1 ; 立杆基础底面的平均压力:p = N/A =46.889 kPa ;其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 9.378 kN;基础底面面积 :A = 0.2 m2 。p=39、46.889kPa fg=450 kPa 。地基承载力满足要求!十二. 地下室顶板至6层板段落地式脚手架的计算: 一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 23 m,立杆采用单立杆;搭设尺寸为:横距Lb为 0.8m,纵距La为1.5m,大小横杆的步距为1.8 m;内排架距离墙长度为0.25m;小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根;脚手架沿墙纵向长度为 76.00 m;采用的钢管类型为 483.5; 横杆与立杆连接方式为单扣件;连墙件采用两步三跨,竖向间距 3.6 m,水平间距4.5 m,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活荷载标准值:2.000 k40、N/m2;脚手架用途:装修脚手架;同时施工层数:2 层;3.风荷载参数本工程地处福建厦门市,基本风压0.8 kN/m2;风荷载高度变化系数z,计算连墙件强度时取0.902,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数s 为1.239;4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1248;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:竹串片脚手板;栏杆挡板类别:竹串片脚手板挡板;每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038;脚手板铺设总层数:12;5.承重混凝土板参数板类型:双向41、板;板单元计算宽度Bc(m):2.8m;板单元计算长度Bl(m):3.3m;板厚度h(mm):200;混凝土成型龄期TB(天):28;混凝土强度等级:XB=C35;混凝土强度实测值fck(MPa):16.7;钢筋位置 配筋量及等级 每米宽钢筋面积(mm2)X向正筋 HRB33512150 ASX=754Y向正筋 HRB33512150 ASY=754X向负筋 HRB33512150 ASX=754Y向负筋 HRB33512150 ASY=754 二、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。1.42、均布荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.038 kN/m ;脚手板的荷载标准值: P2= 0.351.5/3=0.175 kN/m ;活荷载标准值: Q=21.5/3=1 kN/m;荷载的计算值: q=1.20.038+1.20.175+1.41 = 1.656 kN/m; 小横杆计算简图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: Mqmax = ql2/8最大弯矩 Mqmax =1.6560.82/8 = 0.132 kNm;最大应力计算值 = Mqmax/W =26.08 N/mm2;小横杆的最大弯曲应力 =26.08 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设43、计值 f=205 N/mm2,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荷载标准值q=0.038+0.175+1 = 1.213 kN/m ; qmax = 5ql4/384EI最大挠度 = 5.01.2138004/(3842.06105121900)=0.258 mm;小横杆的最大挠度 0.258 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 800 / 150=5.333 与10 mm,满足要求!三、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。1.荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.0380.8=0.031 kN;脚手板的荷载标准值: P44、2= 0.350.81.5/3=0.14 kN;活荷载标准值: Q= 20.81.5/3=0.8 kN;荷载的设计值: P=(1.20.031+1.20.14+1.40.8)/2=0.662 kN; 大横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。 Mmax = 0.08ql2均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.080.0381.51.5=0.007 kNm; 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 0.267Pl集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2670.6621.5= 0.265 kNm;M = M1max + M2max45、 = 0.007+0.265=0.272 kNm最大应力计算值 = 0.272106/5080=53.586 N/mm2;大横杆的最大应力计算值 = 53.586 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2,满足要求!3.挠度验算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm;均布荷载最大挠度计算公式如下: max = 0.677ql4/100EI大横杆自重均布荷载引起的最大挠度: max= 0.6770.03815004 /(1002.06105121900) = 0.052 mm;集中荷载最大挠度计算公式如下: pmax = 146、.883Pl3/100EI集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:小横杆传递荷载 P=(0.031+0.14+0.8)/2=0.485kN = 1.8830.48515003/ ( 100 2.06105121900) = 1.228 mm;最大挠度和:= max + pmax = 0.052+1.228=1.281 mm;大横杆的最大挠度 1.281 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500 / 150=10与10 mm,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。纵向或横向水平杆与立杆连接时47、,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8.00 kN;R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;小横杆的自重标准值: P1 = 0.0380.82/2=0.031 kN;大横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.5=0.058 kN;脚手板的自重标准值: P3 = 0.350.81.5/2=0.21 kN;活荷载标准值: Q = 20.81.5 /2 = 1.2 kN;荷载的设计值: R=1.2(0.031+0.058+0.21)+1.41.2=2.038 kN;R 8.00 kN,单48、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0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(0.802/2)0.038/1.8023.00 = 3.263kN;(2)脚手板的自重标准值;采用竹串片脚手板,标准值为0.35kN/m2 NG2= 0.35121.5(0.8+0.2)/2 = 3.307 kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用竹串片脚手板挡板,标准值为0.14kN/m NG3 = 0.14121.5/2 = 1.26 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包49、括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.523 = 0.172 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.003 kN;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 = 20.81.52/2 = 2.4 kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.28.003+ 0.851.42.4= 12.46 kN;不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.28.003+1.42.4=12.964kN;50、六、立杆的稳定性计算: 风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用:0 = 0.8 kN/m2; z - 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:z= 0.74; s - 风荷载体型系数:取值为1.239;经计算得到,风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.80.741.239 = 0.513 kN/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 1.40.5131.51.82/10 = 0.251、97 kNm;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) + MW/W f立杆的轴心压力设计值 :N = 12.460 kN;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) f立杆的轴心压力设计值 :N = N= 12.964kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;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)表得 : = 1.5 ;计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 3.118 m;长细比: L0/i52、 = 197 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 := 0.186立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2;考虑风荷载时 = 12459.52/(0.186489)+296943.815/5080 = 195.441 N/mm2;立杆稳定性计算 = 195.441 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!不考虑风荷载时 = 12963.52/(0.186489)=142.528 N/mm2;立杆稳定性计算 = 142.5253、8 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/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 = Af - (1.2NG2k + 0.851.4(NQk + MwkA/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 = 4.74 kN;活荷载标准值 :NQ = 2.4 kN;每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.125 kN/m;计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / 54、(1.40.85) = 0.297 /(1.4 0.85) = 0.25 kNm;Hs =( 0.1864.8910-4205103-(1.24.74+0.851.4(2.4+0.1864.891000.25/5.08)/(1.20.125)=31.951 m;按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范条脚手架搭设高度 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 = 31.951 /(1+0.00131.951)=30.962 m;H= 30.962 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 H =30.962 m。脚手架单立杆搭设高度55、为23m,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z0.902,s1.239,00.8,Wk = 0.7zs0=0.7 0.9021.2390.8 = 0.626 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 m2;按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN;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 = 14.194 kN;连墙件的轴向力设计值 Nl56、 = Nlw + N0= 19.194 kN;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 = 250/15.8的结果查表得到 =0.958,l为内排架距离墙的长度; A = 4.89 cm2;f=205 N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9584.8910-4205103 = 96.035 kN;Nl = 19.194 Nf = 96.035,连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用单扣件与墙体连接。 连墙件扣件连接示意图九、混凝土板强度验算: 单根立杆传递荷载代表值(kN):NL=NG+NQ=8.003+2.4=10.403k57、N;混凝土板活荷载设计值(kN/m2):QB=1.42NL/(LaLb)(LbBc)/(0.49BcBl)+Qk=1.410.403/(1.50.8)(0.82.8)/(0.492.83.3)+2=14.809kN/m2;混凝土板恒载设计值:(kN/m2):GB=1.2h0/100025=6kN/m2;GB=GB+QB/2=6+14.809/2=13.405kN/m2;GQ=GB+QB=6+14.809=20.809kN/m2;QB= QB/2=14.809/2=7.405kN/m2;四边铰支:mq1=0.071;mq2=0.035;四边固定:m1=0.025;m2=0.016;m1= -0.58、063;m2=-0.055;M1=(m1+m2)GBBc2+(mq1+mq2)QBBc2=7.45kN/m2;M2=(m2+m1)GBBc2+(mq2+mq1)QBBc2=4.99kN/m2;M1=m1GQBc2=-10.237kN/m2;M2=m2GQBc2=-8.994kN/m2;依据工程结构设计原理板的正截面极限计算公式为:Mu=1sfyAsh0Mu=1fcb(h0-/2)+fyAs(h0-s);Mu=fyAs(h0-s)(当2s时,采用此公式);式中Mu -板正截面极限承载弯矩; 1 -截面最大正应力值与混凝土抗压强度fc的比值,低于C50混凝土1取1.0; s -纵向受压钢筋合力点至59、受压区边缘的距离默认取20mm; fc -混凝土抗压强度标准值,参照上述修正系数修改; fy -受压区钢筋抗拉强度标准值; As-受压区钢筋总面积; -混凝土受压区高度,=Asfyh0/(1fcbh0+fyAs) s -截面内力臂系数,s=1-0.5,=Asfy/(1bh0) fy -钢筋抗拉强度标准值; As-受拉钢筋总面积; h0 -计算单元截面有效高度,短跨方向取h-20mm,长跨方向取h-30mm,其中h是板厚;M1=0.80M1U=0.801.001-0.5754.000300.00/(1.00100017016.70)300.000754.00170/1000000=29.538k60、Nm;M2=0.80M2U=0.801.001-0.5754.000300.00/(1.00100018016.70)300.000754.00180/1000000=31.347kNm;M1=0.80M1u=0.80300.00754.000(170-20)/1000000=27.144kNm;M2=0.80M2u=0.80300.00754.000(180-20)/1000000=28.954kNm;所以有:M1M1,M2M2,|M1|M1, |M2|M2,此混凝土板是满足承载能力要求。 十三、悬挑脚手架计算:131、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 19.8 m,立杆采用单立61、杆;搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5m,立杆的横距为1.05m,立杆的步距为1.5 m;内排架距离墙长度为0.25 m;小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根;采用的钢管类型为 483.5; 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 m,水平间距3 m,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):2.000;脚手架用途:装修脚手架;同时施工层数:2 层;3.风荷载参数本工程地处福建厦门市,基本风压0.8 kN/m2;风荷载高度变化系数z,计算连墙件强度时取1.681,计算立杆稳定性时取1.546,风荷载体型系数s 为1.24262、;4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248;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:11 层;脚手板类别:竹串片脚手板;栏杆挡板类别:竹串片脚手板挡板;5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用18号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.4m,建筑物内锚固段长度 2.2 m。锚固压点螺栓直径(mm):20.00;楼板混凝土标号:C30;6.拉绳与支杆参数钢丝绳安全系数为:6.000;钢丝绳与墙距离为(m):3.900;悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最63、里面钢丝绳距离建筑物 1.3 m。 132、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= 0.038 kN/m ;脚手板的荷载标准值: P2= 0.351.5/3=0.175 kN/m ;活荷载标准值: Q=21.5/3=1 kN/m;荷载的计算值: q=1.20.038+1.20.175+1.41 = 1.656 kN/m; 小横杆计算简图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: Mqmax = ql2/8最大弯矩 Mqm64、ax =1.6561.052/8 = 0.228 kNm;最大应力计算值 = Mqmax/W =44.927 N/mm2;小横杆的最大弯曲应力 =44.927 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2,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荷载标准值q=0.038+0.175+1 = 1.213 kN/m ; qmax = 5ql4/384EI最大挠度 = 5.01.21310504/(3842.06105121900)=0.765 mm;小横杆的最大挠度 0.765 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050 / 150=7 与10 mm,满65、足要求! 133、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。1.荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.0381.05=0.04 kN;脚手板的荷载标准值: P2= 0.351.051.5/3=0.184 kN;活荷载标准值: Q= 21.051.5/3=1.05 kN;荷载的设计值: P=(1.20.04+1.20.184+1.41.05)/2=0.869 kN; 大横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。 Mmax = 0.08ql2均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.080.0381.5166、.5=0.007 kNm; 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 0.267Pl集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2670.8691.5= 0.348 kNm;M = M1max + M2max = 0.007+0.348=0.355 kNm最大应力计算值 = 0.355106/5080=69.906 N/mm2;大横杆的最大应力计算值 = 69.906 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2,满足要求!3.挠度验算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm;均布荷载最大挠度计算公式如下: max = 0.6767、7ql4/100EI大横杆自重均布荷载引起的最大挠度: max= 0.6770.03815004 /(1002.06105121900) = 0.052 mm;集中荷载最大挠度计算公式如下: pmax = 1.883Pl3/100EI集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:小横杆传递荷载 P=(0.04+0.184+1.05)/2=0.637kN = 1.8830.63715003/ ( 100 2.06105121900) = 1.612 mm;最大挠度和:= max + pmax = 0.052+1.612=1.665 mm;大横杆的最大挠度 1.665 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 68、1500 / 150=10与10 mm,满足要求! 134、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。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8.00 kN;R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;小横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.052/2=0.04 kN;大横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.5=0.058 kN;脚手板的自重标准值: P3 = 0.3569、1.051.5/2=0.276 kN;活荷载标准值: Q = 21.051.5 /2 = 1.575 kN;荷载的设计值: R=1.2(0.04+0.058+0.276)+1.41.575=2.653 kN;R 8.00 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 135、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0.1394kN/m NG1 = 0.1394+(1.052/2)0.038/1.5019.80 = 3.292kN;(2)脚手板的自重标准值;采用竹串片脚手板,标准值为0.35kN/m2 N70、G2= 0.35111.5(1.05+0.2)/2 = 3.754 kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用竹串片脚手板挡板,标准值为0.14kN/m NG3 = 0.14111.5/2 = 1.155 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.519.8 = 0.148 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.35 kN;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 = 21.051.52/2 = 3.15 kN;考虑风荷载时,立杆71、的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.28.35+ 0.851.43.15= 13.768 kN;不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.28.35+1.43.15=14.43kN;136、立杆的稳定性计算: 风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用:0 = 0.8 kN/m2; z - 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:z= 1.546; s - 风荷载体型系数:取值为1.242;72、经计算得到,风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.81.5461.242 = 1.075 kN/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 1.41.0751.51.52/10 = 0.432 kNm;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) + MW/W f立杆的轴心压力设计值 :N = 13.768 kN;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) f立杆的轴心压力设计值 :N = N= 14.43kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;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73、规范(JGJ130-2001)表得 : 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)表得 : = 1.5 ;计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 2.599 m;长细比: L0/i = 164 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 := 0.262立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2;考虑风荷载时 = 13768.013/(0.262489)+431856.888/5080 = 192.74、475 N/mm2;立杆稳定性计算 = 192.475 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!不考虑风荷载时 = 14429.513/(0.262489)=112.627 N/mm2;立杆稳定性计算 = 112.627 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!137、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z1.681,s1.242,00.8,Wk = 0.7zs0=0.7 1.6811.2420.8 = 1.169 kN/m2;每个连墙件的75、覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 9 m2;按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN;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 = 14.732 kN;连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 19.732 kN;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 = 250/15.8的结果查表得到 =0.958,l为内排架距离墙的长度; A = 4.89 cm2;f=205 N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf76、 = 0.9584.8910-4205103 = 96.035 kN;Nl = 19.732 Ru17.46KN。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=17.46kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为 = 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=(174604/(3.142502) 1/2 =14.9mm;实际拉环选用直径D=16mm 的HPB235的77、钢筋制作即可。1312、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/dfb其中 N - 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 0.187kN; d - 楼板螺栓的直径,d = 20mm; 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 187/(3.142201.43)=2.081mm。螺栓所能承受的最大拉力 F=1/43.1420221510-3=67.51kN螺栓的轴向拉力N=78、0.187kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=67.51kN,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-d2/4)fcc其中 N - 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向压力,N = 13.52kN; d - 楼板螺栓的直径,d = 20mm; b - 楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=100mm; fcc - 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.95fc=14.3N/mm2;(b2-d2/4)fcc=(1002-3.142202/4)14.3/1000=138.508kNN=13.52kN经过计算得到公式右边等于138.51 kN,大于锚固力 N=13.52 kN ,楼板混凝土局部承压计算满足要求!