1、办公楼项目塔吊洞口悬挑脚手架专项施工方案第一章 编制依据第一节 编制依据序号编制依据版本备注1*总部大楼建筑、结构施工图/2相关产品的性能及施工工艺要求/3建筑施工手册中国建筑工业出版社第四版缩印本/4碳素结构钢（GB/T700）/5钢管脚手架扣件（GB15831-2006）/6梯形螺纹（GB/T5796.2-2005和GB/T5796.3-2005）/7低合金高强度结构钢（GB/T1591-1994）/8建筑结构荷载规范（GB50009-2012）/9混凝土结构设计规范（GB50010-2010）/10建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ 130-2011）/11建筑施工高处作业安全2、技术规范（JGJ 8091）/12建筑工程安全检查标准（JGJ 592011）/第二章 工程概况第一节 工程概况1.1. 工程概况 由于塔楼1四层塔吊部位预留洞口，洞口宽7080，导致外脚手架在洞口处断开无法连成整体。故在此处设置悬挑脚手架，脚手架搭设高度13m。塔吊洞口位置见下图：第三章 施工部署第一节 组织管理部门姓名岗位职责项目领导班子文坤波项目经理负责项目的各方面协调管理工作陶波项目副经理（生产）负责项目的现场及质量管理工作沈海项目副经理（土建）负责外脚手架搭设指挥及相关资源投入协调林景辉项目总工负责方案编制和项目的技术管理工作王晓岚商务经理负责外架成本控制和材料采购殷灿安全总监负责工3、程的安全管理和检查工作邹哲质量部经理负责工程的质量管理和检查工作技术部/协助总工程师处理技术工作工程部/负责现场的施工管理工作安全部/负责工程的安全管理和检查工作质量部/负责工程的质量管理和检查工作商务部/负责外架的投入成本测算第二节 资源配置计划序号工种数量工作内容1架工5脚手架搭设拆除2普工3脚手板、安全网、水平兜网等铺设及拆除第四章 脚手架施工第一节 悬挑脚手架构造形式1.1. 外形尺寸立杆纵距1.5m，排距0.85m，步距1.80m，扫地杆距基面高度为200mm，内立杆离墙距离为200mm，小横杆离墙距离为200mm。1.2. 悬挑形式工字钢按1.5m间距预埋16号工字钢。悬挑工字钢用4、焊接钢筋头与悬挑外架立杆相连，工字钢长3m。转角处用16#工字钢5m长的工字钢连接。悬挑脚手架具体做法详见下图：立杆固定详图1.3. 平面布置此处布置16#工字钢，转角处布置一根5m长16#工字钢连接，详见悬挑外架布置图。1.4. 附墙连接序号部位布置原则计算取值备注1常规部位楼层高度两跨3步2跨，即5.4m3.0m常规楼层高度为5m5.5m1.5. 防护棚搭设在每个悬挑层搭设一个防护棚，外架横向扫地杆向外挑出2000搭设防护棚，防护棚栏杆高度1200，防护棚满铺钢网片，四周用安全密目网围住。防护棚搭设如下图所示：第二节 脚手架材料选择1、型钢本工程悬挑架选用16号普通工字钢，其相应材质应符合5、国家现行相关规范。为防止脚手架立杆滑移，工字钢上立杆位置应焊接150mm高C25的钢筋短头对立杆加以固定。2、钢管脚手架钢管应采用国家现行标准直缝电焊钢管（GB/T13793）或低压流体输送用焊接钢管（GB/T3092）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（GB/T700）中Q23F-A级钢管的规定。弯曲变形及锈蚀的钢管不得使用。脚手架钢管采用外径为48mm，壁厚3.5mm的钢管，其横向水平杆最大长度不应大于1.5m，其它杆最大长度不应超出6m，且每根钢管的最大质量控制在25kg。脚手架钢管的表面质量及外形应符合下列要求：（1）新钢管应有产品质量合格证及质量检验报告，钢管表6、面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划痕。钢管壁厚及外径偏差不应大于-0.5mm，端面偏差不应大于1.7mm。（2）旧钢管表面锈蚀深度应小于0.5mm，弯曲变形各种杆件钢管的端部弯曲l1.5m时，不应大于5mm。立杆钢管弯曲当3ml4mm时，不应大于12mm；当4ml6m时，不应大于20mm;水平杆斜杆的弯曲l6m，不应大于30mm。（3）所用钢管均应符合CI形象要求，外架立杆及水平杆刷成黄色；剪刀撑刷成红白相间颜色。3、扣件（1）扣件包括直角扣件、旋转扣件、对接扣件及其附件、T型螺栓、螺母、垫圈等。（2）扣件式钢管脚手架应采用可锻铁制作的扣件，其材质应符合现行国7、家标准钢管脚手架扣件（GB 15831）的规定，其附件的制造材料应符合GB700-79中A3钢的规定，螺纹应符合GB196-81普通螺纹的规定，垫圈应符合GB95-76垫圈的规定。扣件与钢管的贴合面必须完好不变形，扣件扣紧钢管时接触良好，扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的旋转面间小于1mm，扣件表面应进行防锈处理。（3）脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65Nm时，不得发生破坏。（4）扣件验收应符合下列规定：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；旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑动的螺栓必须更换；新旧扣件均应进行防锈处理。4、钢丝绳钢丝绳选用8、619+1光面钢丝绳，抗拉强度1550MPa，直径15.5mm。断股、锈蚀严重的钢丝绳不得使用。花篮螺丝选用M22花篮螺丝，容许负荷为17KN。5、钢丝绳夹在钢丝绳与吊环弯折处增设保护环套，锚固端利用3个钢丝绳夹固定，夹座扣在钢丝绳的工作段上，U形螺栓扣在钢丝绳的尾段上，钢丝绳夹不得在钢丝绳上交替布置。要求绳夹固定处的强度至少为钢丝绳自身强度的80%，绳夹在使用中受载1、2次后螺母要进一步拧紧。作法如下图所示：钢丝夹绳图6、脚手板脚手板采用冲压钢网片，施工层挡脚板高度为200mm，刷为黄黑相间。7、安全网本工程安全网全部采用绿色阻燃密目式安全网。第三节 脚手架搭设流程悬挑脚手架搭设顺序：在预埋9、楼层预埋20圆钢套环楼板浇筑完成达到一定强度后放置工字钢并进行焊接逐根树立立杆并与第一排大横杆扣紧安装第一排小横杆并与立杆扣紧安装第二步大横杆与各立杆扣紧安装第二步小横杆安装第三步大横杆安装第三步小横杆安装第四步大横杆和小横杆安装并拉紧钢丝绳接立杆加设剪刀撑铺脚手板挂安全网张拉卸荷钢丝绳。第四节 脚手架搭设要点1、立杆内侧立杆距建筑外围0.20m，上、下两根大横杆之间设一道护身杆，护身杆高度900mm。上、下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中，以减少立杆偏心受力，与相近立杆的距离不大于纵距的三分之一。在距外架底部200mm处设置通长扫地杆，所有立杆均落在悬挑工字钢上。在外立面转角处必须10、设置4根立杆，以保证架体的合理组合，具体见后附平面布置图。立柱接头除在顶层可采用搭接外，其余各接头必须采用对接扣件对接，开口向建筑物一面。立柱上的对接扣件应交错布置，两个相邻立柱接头不能在同一步距内，两相邻立柱接头在高度方向上错开的距离不应小于500mm，各接头中心距主节点的距离应不大于步距的1/3。立柱顶端应高出建筑物檐口上皮高度不小于1.5m。脚手架底座上必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座下皮不大于200mm处的立柱上。横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上。2、横杆纵向水平杆设于横向水平杆之上，固定在立柱的内侧，并采用直角扣件与立柱扣紧，以防滑11、脱。纵向水平杆一般采用对接扣件开口向下连接，也可采用搭接。相邻纵向水平杆对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平错开距离不应小于500 mm，并应避免设在纵向水平杆的跨中；搭接接头长度不应小于1m，并应等距设置不少于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端的距离不应小于100mm。纵向水平杆的长度一般不小于3跨，并不小于6m。每一主节点处必须设置一根横向水平杆，并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150mm。操作层上非主节点处的横向水平杆宜根据支承钢笆片需要等间距设置，最大间距不应大于柱距的1/2。大横杆设在立杆内侧，长度不小于三跨，采用直角扣件与立12、杆扣紧，直角扣件不得朝上，防止雨水进入。每一主节点处必须设置一小横杆，用直角扣件扣接并严禁拆除。脚手架接头位置示意图3、剪刀撑剪刀撑宽度取4倍立杆纵距，高度取4倍步距，斜杆与地面夹角在4560。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柱上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。架体上开洞的构造要求：电梯、井架等运输机械要求在架体上开洞作为出入口，不允许断开立杆，并要求加设横向支撑予以加强。洞口处增设的斜杆应采用旋转扣件优先固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线距中心节点距离不应大于150mm。洞口两侧增设的横向支撑应伸出增设的斜杆端部。塔楼2外围弧形13、区域剪刀撑采用分段搭接，剪刀撑宽度为两步两跨。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不应小于1m，应采用不少于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端不应小于100。为了增强脚手架的纵向稳定性和整体性，在脚手架外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。4、连墙件为了增强脚手架的侧向刚度及稳定性，在外脚手架与建筑物之间设置连接杆，连墙件可采用固定在结构柱上形式，也可采用在四周每层楼板内插入短钢管，点焊在梁内主筋上，浇筑砼后将短钢管和连墙杆（钢管）用十字扣件连接，结构与外架形成可靠的连接,以保证外架的稳定。连接杆上下错开，成菱形布置。连接杆尽量设置在立杆与大、小横杆的连接处，与脚手架架体垂直，如在规14、定的位置上设置有困难，应在邻近点补足。拉结杆的设置及其牢固可靠是关系到脚手架的失稳破坏、倾覆的重要关键。拉结杆宜呈水平并垂直于墙面设置，与脚手架连接的一端可稍微下斜，不容许向上翘起。5、挡脚板和护栏：每隔一步架设置一道200mm高的踢脚板，固定在立杆内侧，踢脚板材质应用木板制作。在铺脚手板的操作层上必须在外排立杆内侧距脚手板面900mm处设一道护栏。 踢脚板示意图6、扫地杆脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座下皮200mm高的立杆上。横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。其连接方式及接头位置同纵向水平杆。7、悬挑工字钢采用16号热轧普通工字钢悬挑15、，工字钢长度3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1.15m。一端由埋件固定于楼板面上，一端通过钢丝绳拉吊承载，其间距同立杆间距相对应，即1.5m，通过预埋锚固的两个20的钢筋抱箍与结构梁板固定，锚固长度不少于35d，锚固段应置于下层板筋位置，或与梁主筋连接。施工工艺：楼板混凝土强度达到要求后，将工字钢从板边缘内侧往外穿过抱箍，并测量定位后，用木方将工字钢塞紧。工字钢拆除工艺及条件：工字钢上方的脚手架拆除后，可进行工字钢的拆除。拆除时，先将塞紧的木方敲掉，然后将工字钢往楼板边缘内侧拖。施工过程中，注意防止工字钢坠下楼板。8、钢丝绳钢丝绳选用619+1光面钢丝绳，强度极16、限1550MPa，直径为15.5mm。钢丝绳的连接与固定均采用花篮螺栓，钢丝绳与结构的连接采用预埋吊环的方式拉结。9、防护外架水平兜底防护按下图所示搭设：当平桥与楼面不在一个平面时，水平安全网按下图设置：第五节 搭设注意事项搭设注意事项1在外脚手架搭设过程中，必须严格按规定的构造方案和尺寸进行搭设，并及时与结构拉结或采用临时支顶，确保搭设过程的安全。2脚手架里、外两排立杆搭设均要竖直，相邻两立杆的接头上下应错开500mm，并不得在同一步距内，搭设第一节立杆时应选用长短不一的钢管。3搭设过程中应随时校正杆件垂直度和水平偏差，避免偏差过大。4剪刀撑从底到顶沿外架连续布置。5加强对使用材料的检查、检17、查钢丝绳规格是否符合要求、是否断丝、磨损，检查钢管是否合格，是否变形，检查扣件是否松动，螺栓螺纹是否有损，检查钢管型号、质量等，变形和不合格的扣件、钢管和钢丝绳等材料一律不准在本工程中使用。6大横杆的对接扣件，开口应朝架子内侧，螺栓向上，螺栓应适度拧紧。第六节 脚手架的拆除施工工艺拆除作业应按确定的程序进行拆除：安全网挡脚板及脚手板防护栏杆剪刀撑斜撑杆小横杆大横杆立杆。不准分立面拆除或在上下两步同时拆除，做到一步一清，一杆一清。拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣件。拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头扣件。所有连墙杆必须随脚手架拆除同步下降，严禁先将连墙件整层18、或数层拆除后再拆脚手架，分段拆除高差不应大于两步，如高差大于两步，应增设连墙件加固。拆除后架体的稳定性不被破坏，如附墙杆被拆除前，应加设临时支撑防止变形，拆除各标准节时，应防止失稳。当脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度时，应先在适当位置搭临时抛撑加固，后拆除连墙件。第五章 质量保证措施第一节 质量措施（1）脚手架必须经过安全员验收合格后方可使用，作业人员必须认真戴好安全帽、系好安全带。（2）脚手架的验收和日常检查按照以下规定进行，检查合格后方允许使用或继续使用：分段搭设完毕后；连续使用达6 个月；施工中中途停止使用超过15 天，在重新使用之前；在受到暴风或大雨、地震等强力因素作用之后；在使用过19、程中发现显著变形、沉降、拆除杆件和拉结及安全隐患存在的情况时。（3）架体上的施工荷载必须符合设计要求，结构施工阶段不得超过2层同时作业，装修施工阶段不得超过3层同时作业，在一个跨距内各操作层施工均布荷载标准值总和不得超过6KN/，集中堆载不得超过300kg；架体上的建筑垃圾及其他杂物应及时清理。（4）在架子的使用过程中，要做好日常的维护、保养工作，派专门人员定期检查钢管、扣件、脚手板及安全网的使用情况，遇有问题及时解决。（5）外观质量：安全网总体颜色应当一致，每一立面安全网的颜色不得出现过大色差，安全网挂设必须紧凑，表面绷紧。脚手架钢管颜色一致。第六章 安全文明施工（1）脚手架搭设人员必须是经20、过考核的专业架子工，并持证上岗。（2）搭设过程中划出工作标志区，禁止行人进入，统一指挥、上下呼应、动作协调，严禁在无人指挥下作业。当解开与另一人有关的扣件时必须先告诉对方，并得到允许，以防坠落伤人。（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，方可根据情况拆除。（4）脚手架及时与结构拉结或采取临时支顶，以保证搭设过程安全，未完成脚手架在每日收工前，一定要确保架子稳定。（5）脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设的高度不得超过相邻连墙件以上两步。（7）在搭设过程中应由安全员、架子班长等进行检查、验收和签证。每两步验收一次，达到设计施工要求后挂合格牌。（8）严格控制施工荷载，脚21、手板上不得集中堆放荷载，施工荷载不得大于3kN/m2，确保较大安全储备。（9）结构施工时不允许一层同时作业，装修施工时同时作业层数不超过两层，临时使用的悬挑脚手架同时作业层数不超过一层。（10）当作业层高出其下连墙件3 m 以上，且其上尚无连墙件时应采取适当的临时抛拉措施。（11）各作业层之间设置可靠的防护栏杆，防止坠落物体伤人。（12）定期检查脚手架，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。（13）脚手架拆除必须遵循“先搭的后拆，后搭的先拆”的原则。（14）施工人员严禁凌空抛掷杆件、物料、扣件及其他，材料、工具用滑轮和绳索运输，不得乱扔。（15）使用的工具要放22、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。（16）脚手架堆放场做到整洁、摆放合理、专人保管，并建立严格领料手续。（17）施工人员做到活完料净脚下清，确保脚手架施工材料不浪费。（18）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，拆下的扣件和钢丝要集中回收处理，应及时整理、检查，按品种、分规格堆放整齐，妥善保管。第七章 计算书第一节 一般部位悬挑式扣件钢管脚手架计算1.1. 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=0.23、038kN/m脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.850/2=0.128kN/m活荷载标准值 Q=3.0000.850/2=1.275kN/m静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.128=0.199kN/m活荷载的计算值 q2=1.41.275=1.785kN/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M1max=0.080.1991.52+0.101.7851.52 =0.437 kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩24、为M2max= -0.100.1991.52-0.1171.7851.52 =-0.515 kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：= 0.437106/5080=101.378 N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.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= P1+P2=0.038+0.128=0.166 kN/m活荷载标准值q2=1.275kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V= 0.6770.16615004/(1002.06105121900)+0.9901.27515004/(1002.0625、105121900) = 2.771 mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!1.2. 小横杆的计算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，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=0.0381.500=0.058kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.8501.500/2=0.191kN活荷载标准值 Q=3.0000.8501.500/2=1.913kN荷载的计算值 P=1.20.058+1.20.191+1.41.913=2.976kN小横杆计算简图2.抗弯强度计算最大26、弯矩考虑为小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:Mqmax = 1.20.0380.852/8 = 0.004 kN.m集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = 2.9760.85/4 = 0.6323kN.m最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.637 kN.m；最大应力计算值 = M / W = 0.637106/5080=125.312 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =125.312 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！3.挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配27、的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下:qmax=50.0388504/(3842.06105121900) = 0.01 mm大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.191+1.912 = 2.161 kN集中荷载最大挠度计算公式如下:小横杆自重均布荷载引起的最大挠度pmax = 2161.358503 /(48 2.06105121900) = 1.101 mm最大挠度和 = qmax + pmax = 0.01+1.101 = 1.112 mm小横杆的最大挠度为 1.112 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 850/150=5.667与10 mm,满足要求！1.28、3. 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 = 0.0381.51/2=0.029 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0380.85/2=0.016 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.30.851.5/2=0.191 kN；活荷载标准值: Q = 30.851.5 /2 = 1.912 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.029+0.016+0.191)+1.41.912=229、.961 kN；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；1.4. 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0.1248 NG1 = 0.1248+(1.501/2)0.038/1.8018.5 = 2.604kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用冲压钢脚手板，标准值为0.30 NG2 = 0.300101.500(0.850+0.2)/2=2.30、362kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.17 NG3 = 0.1701.50010/2=1.275kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.010 NG4 = 0.0101.50024.100=0.294kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 =6.535kN。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 = 3.00021.5000.850/2=3.825kN，风荷载标准值应按照以下公式计算其中 W0 基本风压(k31、N/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用：W0 = 0.300Uz 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表的规定采用：Uz = 1.420Us 风荷载体型系数：Us = 0.117经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.3001.4200.117 = 0.050kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.91.4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.26.535+0.91.43.825=12.662kN不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG +32、 1.4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.26.535+1.43.825=13.197kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.91.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)；la 立杆的纵距 (m)；h 立杆的步距 (m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.91.40.0501.5001.8001.5. 立杆的稳定性计算1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=13.197kN；i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；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=1.33、500；l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.1551.5001.800=3.118m；A 立杆净截面面积，A=4.890cm2；W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比，为3118/16=197； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.186； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =13197/(0.19489)=142.04N/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!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34、值，N=12.662kN；i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；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=1.500；l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.1551.5001.800=3.118m；A 立杆净截面面积，A=4.890cm2；W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比，为3118/16=197； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.186；MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =12662/(0.194835、9)+31000/5080=142.385N/mm2； f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求!1.6. 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 = 0.099 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 = 2.242 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0=36、 7.242 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 = 200/15.8的结果查表得到 =0.966，l为内排架距离墙的长度；又： A = 4.89 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9664.8910-4205103 = 96.837 kN；Nl = 7.242 Nf = 96.837,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl = 7.242小于双扣件的抗滑力 16 kN，满足要求！1.7. 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臂单跨梁计算简图37、水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4，截面模量(抵抗矩) W = 141.00cm3。受脚手架作用集中强度计算荷载 N=13.197kN水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.226.100.00017.8510=0.25kN/m经过计算得到：最大弯矩 Mmax=0.251.332/2+13.197(0.85+0.35)+13.1970.35=20.676kN.mRA=（13.1972.47+13.1971.62+0.50.252.62.6）/1.27=43.166 kNRB= RA-2N-ql=-（43.166-13.1972-0.252.6）=-16.122 kN抗弯计算强度 f=38、20.676106/(1.05141000.0)=139.656N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!最大挠度 Vmax=13.197（1.23+0.353）1000/（3210109113010-8）+0.251.3341000/（8210109113010-8）=3.423mm按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 130-2011)表规定：水平支撑梁的最大挠度小于2600.0/250,满足要求!1.8. 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，查表钢结构设计规范(GB50017-20039、3)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b=0.929经过计算得到强度 =20.676106/(0.929141000.00)=157.845N/mm2；水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求!1.9. 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=16.122kN 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/mm2；压点处采用1个 U 形钢筋拉环连接；所需要的水平钢梁与楼板40、压点的拉环最小直径 D=161224/(3.141650.002)1/2=14.32mm选用A20拉环，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。2.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：固深度计算公式其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N =16.122kN；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1.5N/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16122/(3.1416201.5)=171.146mm。3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，41、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其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N =16.122kN；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=15.87N/mm2；经过计算得到公式右边等于153.717kN楼板混凝土局部承压计算满足要求!4.水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下：锚固压点处楼板负弯矩数值为 M = 16.1221.27/2 =10.237kN.m根据混凝土结构设计规程GB50010-2002第条其中 1系数，当混凝土强度不超过C50时，142、取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94，期间按线性内插法确定；fc混凝土抗压强度设计值；h0截面有效高度；fy钢筋受拉强度设计值。截面有效高度 h0 = 120-15 = 105mm； s =10.237106/(1.00016.7001.51000105.02)=0.037 = 1-(1-20.037)1/2=0.038 s = 1-0.038/2=0.981楼板压点负弯矩配筋为As =10.237106 / (0.981105.0360.0) =276mm2本工程楼板钢筋面积As/=523 mm2As=276mm2，满足要求。第二节 柱边悬挑式扣件钢管脚手架计算2.1. 大43、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=0.3000.850/2=0.128kN/m活荷载标准值 Q=3.0000.850/2=1.275kN/m静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.128=0.199kN/m活荷载的计算值 q2=1.41.275=1.785kN/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44、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M1max=0.080.1991.52+0.101.7851.52 =0.437 kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M2max= -0.100.1991.52-0.1171.7851.52 =-0.515 kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：= 0.437106/5080=101.378 N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.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= P1+P2=0.038+0.128=0.166 kN/m活荷45、载标准值q2=1.275kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V= 0.6770.16615004/(1002.06105121900)+0.9901.27515004/(1002.06105121900) = 2.771 mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!2.2. 小横杆的计算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，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=0.0381.500=0.058kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.8501.500/2=0.191k46、N活荷载标准值 Q=3.0000.8501.500/2=1.913kN荷载的计算值 P=1.20.058+1.20.191+1.41.913=2.976kN小横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为小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:Mqmax = 1.20.0380.852/8 = 0.004 kN.m集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = 2.9760.85/4 = 0.6323kN.m最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.637 kN.m；最大应力计算值 = M / W = 0.637106/5080=125.312 N/47、mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =125.312 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！3.挠度计算最大挠度考虑为小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:qmax=50.0388504/(3842.06105121900) = 0.01 mm大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.191+1.912 = 2.161 kN集中荷载最大挠度计算公式如下:小横杆自重均布荷载引起的最大挠度pmax = 2161.358503 /(48 2.06105121900) = 1.101 mm最大挠度和 = 48、qmax + pmax = 0.01+1.101 = 1.112 mm小横杆的最大挠度为 1.112 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 850/150=5.667与10 mm,满足要求！2.3. 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 = 0.0381.51/2=0.029 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0380.85/2=0.016 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.30.49、851.5/2=0.191 kN；活荷载标准值: Q = 30.851.5 /2 = 1.912 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.029+0.016+0.191)+1.41.912=2.961 kN；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；2.4. 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0.1248 NG1 = 0.1248+(1.501/2)0.0350、8/1.8018.5 = 2.604kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用冲压钢脚手板，标准值为0.30 NG2 = 0.300101.500(0.850+0.2)/2=2.362kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.17 NG3 = 0.1701.50010/2=1.275kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.010 NG4 = 0.0101.50024.100=0.294kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 =6.535kN。活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，51、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 = 3.00021.5000.850/2=3.825kN，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)附录表D.4的规定采用：W0 = 0.300Uz 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表的规定采用：Uz = 1.420Us 风荷载体型系数：Us = 0.117经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.3001.4200.117 = 0.050kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2N52、G + 0.91.4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.26.535+0.91.43.825=12.662kN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经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.26.535+1.43.825=13.197kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.91.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)；la 立杆的纵距 (m)；h 立杆的步距 (m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.91.40.0501.5001.8002.5. 立杆的稳定性计算1.不考虑风荷载时,立杆的稳53、定性计算其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=13.197kN；i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；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=1.500；l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.1551.5001.800=3.118m；A 立杆净截面面积，A=4.890cm2；W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比，为3118/16=197； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.186； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =13197/(0.19489)=154、42.04N/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!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=12.662kN；i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；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=1.500；l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.1551.5001.800=3.118m；A 立杆净截面面积，A=4.890cm2；W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比，为3118/16=197； 轴心受55、压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.186；MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =12662/(0.19489)+31000/5080=142.385N/mm2； f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求!2.6. 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 = 0.099 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；按规范条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(56、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 = 2.242 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 7.242 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 = 200/15.8的结果查表得到 =0.966，l为内排架距离墙的长度；又： A = 4.89 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9664.8910-4205103 = 96.837 kN；Nl = 7.242 Nf = 96.837,连墙件的设计计算满57、足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl = 7.242小于双扣件的抗滑力 16 kN，满足要求！2.7. 柱边支撑槽钢的受力计算柱边支撑槽钢按单跨简支梁计算槽钢简支梁计算简图水平支撑梁的截面惯性矩I = 389.00cm4，截面模量(抵抗矩) W =61.7.00cm3。受脚手架作用集中强度计算荷载 N=13.197kN 水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.212.310.00017.8510=0.116kN/m经过计算得到：最大弯矩 Mmax=0.1162.22/8+13.1972.0/4=6.669kN.mRB= RA =13.197/2=6.6kN抗弯计算强度 f=6.658、69106/(1.0561.7000.01000)=102.94N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!最大挠度 Vmax=Nl3/48EI=13.1972.43103109/482.06105389104=4.743mm按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 130-2011)表规定：水平支撑梁的最大挠度小于2000/250，满足要求!2.8. 悬挑梁的受力计算悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算，集中荷载包挂架体荷载及槽钢传递的荷载0.5N。悬臂单跨梁计算简图20#工字钢水平支撑梁的截面惯性矩I =2369.00cm4，截面模量(抵抗矩) W = 23759、.00cm3。受脚手架作用集中强度计算荷载 N/=1.5N=1.513.197=19.796kN水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.227.90.00017.8510=0.263kN/m经过计算得到：最大弯矩 Mmax=0.2631.332/2+19.796(0.85+0.35)+ 19.7960.35=30.916kN.mRA=（19.7962.47+19.7961.62+0.50.2632.62.6）/1.27=64.452kNRB= RA-2N-ql=-（64.452-19.7962-0.2632.6）=-24.177kN抗弯计算强度 f=30.916106/(1.05237000.0)=60、124.235N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!最大挠度 Vmax=19.796（1.23+0.353）1000/（3210109236910-8）+0.251.3341000/（8210109236910-8）=2.368mm按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 130-2011)表规定：水平支撑梁的最大挠度小于2600.0/250,满足要求!2.9. 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，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61、钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值b=0.929经过计算得到强度 =30.916106/(0.929236900.00)=137.2N/mm2；水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求!2.10. 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=24.177kN 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/mm2；压点处采用1个 U 形钢筋拉环连接；所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=241774/(3.141662、50.002)1/2=17.55mm选用A20拉环，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。2.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：固深度计算公式其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N =24.177kN；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1.5N/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24.177/(3.1416201.5)=256.66mm。3.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63、足公式其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N =24.177kN；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=15.87N/mm2；经过计算得到公式右边等于153.717kN楼板混凝土局部承压计算满足要求!4.水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下：锚固压点处楼板负弯矩数值为 M = 24.1771.27/2 =15.352kN.m根据混凝土结构设计规程GB50010-2002第条其中 1系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，1取为0.9464、,期间按线性内插法确定；fc混凝土抗压强度设计值；h0截面有效高度；fy钢筋受拉强度设计值。截面有效高度 h0 = 120-15 = 105mm； s =15.352106/(1.00016.7001.51000105.02)=0.056 = 1-(1-20.056)1/2=0.058 s = 1-0.058/2=0.971楼板压点负弯矩配筋为As =15.352106 / (0.971105.0360.0) =418.27mm2本工程楼板钢筋面积As/=523 mm2As=418.27mm2，满足要求。第三节 转角处悬挑式扣件钢管脚手架计算3.1. 大横杆的计算大横杆按照三跨连续梁进行强度和65、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=0.3000.850/2=0.128kN/m活荷载标准值 Q=3.0000.850/2=1.275kN/m静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.128=0.199kN/m活荷载的计算值 q2=1.41.275=1.785kN/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66、式如下:跨中最大弯矩为M1max=0.080.1991.6852+0.101.7851.6852 =0.552kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M2max= -0.100.1991.6852-0.1171.7851.6852 =-0.536kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：= 0.536106/5080=105.552 N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.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= P1+P2=0.038+0.128=0.166 kN/m活荷载标准值q2=1.275kN67、/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V= 0.6770.16616854/(1002.06105121900)+0.9901.27516854/(1002.06105121900) = 2.467 mm大横杆的最大挠度小于1685.0/150与10mm,满足要求!3.2. 小横杆的计算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，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=0.0381.500=0.058kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.8501.685/2=0.215kN活荷载标准值 Q=3.0068、00.8501.685/2=2.15kN荷载的计算值 P=1.20.058+1.20.215+1.42.15=3.335kN小横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为小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:Mqmax = 1.20.0380.852/8 = 0.004 kN.m集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = 3.3350.85/4 = 0.709kN.m最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax =0.713 kN.m；最大应力计算值 = M / W = 0.713106/5080=140.354 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =169、40.354 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！3.挠度计算最大挠度考虑为小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:qmax=50.0388504/(3842.06105121900) = 0.01 mm大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.215+2.15 =2.423 kN集中荷载最大挠度计算公式如下:小横杆自重均布荷载引起的最大挠度pmax = 24238503 /(48 2.06105121900) = 1.234 mm最大挠度和 = qmax + pmax = 0.01+1.2370、4 = 1.244 mm小横杆的最大挠度为 1.244 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 850/150=5.667与10 mm,满足要求！3.3. 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 = 0.0381.51/2=0.029 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0380.85/2=0.016 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.30.851.5/2=0.191 kN；活荷载标准值71、: Q = 30.851.5 /2 = 1.912 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.029+0.016+0.191)+1.41.912=2.961 kN；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；3.4. 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0.1248 NG1 = 0.1248+(1.6851/2)0.038/1.8018.5 = 2.638kN (72、2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用冲压钢脚手板，标准值为0.30 NG2 = 0.300101.685(0.850+0.2)/2=2.653kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.17 NG3 = 0.1701.68510/2=1.432kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.010 NG4 = 0.0101.68524.100=0.33kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 =7.053kN。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。73、经计算得到，活荷载标准值 NQ = 3.00021.6850.850/2=4.297kN，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)附录表D.4的规定采用：W0 = 0.300Uz 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表的规定采用：Uz = 1.420Us 风荷载体型系数：Us = 0.117经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.3001.4200.117 = 0.050kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.91.4NQ经过计算得到，底部立杆74、的最大轴向压力N=1.27.053+0.91.44.297=13.878kN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经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.27.053+1.44.297=14.479kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.91.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)；la 立杆的纵距 (m)；h 立杆的步距 (m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.91.40.0501.5001.8003.5. 立杆的稳定性计算1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=175、4.479kN；i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；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=1.500；l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.1551.5001.800=3.118m；A 立杆净截面面积，A=4.890cm2；W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比，为3118/16=197； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.186； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =14497/(0.19489)=155.843N/mm2； f 钢管立杆抗压强度76、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!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=13.878kN；i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；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=1.500；l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.1551.5001.800=3.118m；A 立杆净截面面积，A=4.890cm2；W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比，为3118/16=197； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果77、查表得到0.186；MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =13878/(0.19489)+31000/5080=155.473N/mm2； f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求!3.6. 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 = 0.099 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78、生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw = 1.4WkAw = 2.242 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 7.242 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 = 200/15.8的结果查表得到 =0.966，l为内排架距离墙的长度；又： A = 4.89 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9664.8910-4205103 = 96.837 kN；Nl = 7.242 Nf = 96.837,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计79、算得到 Nl = 7.242小于双扣件的抗滑力 16 kN，满足要求！3.7. 柱边支撑槽钢的受力计算柱边支撑槽钢按单跨简支梁计算槽钢简支梁计算简图水平支撑梁的截面惯性矩I = 389.00cm4，截面模量(抵抗矩) W =61.7.00cm3。受脚手架作用集中强度计算荷载 N=13.197kN 水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.212.310.00017.8510=0.116kN/m经过计算得到：最大弯矩 Mmax=0.1162.22/8+13.1972.0/4=6.669kN.mRB= RA =13.197/2=6.6kN抗弯计算强度 f=6.669106/(1.0561.7000.01080、00)=102.94N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!最大挠度 Vmax=Nl3/48EI=13.1972.43103109/482.06105389104=4.743mm按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 130-2011)表规定：水平支撑梁的最大挠度小于2000/250，满足要求!3.8. 悬挑梁的受力计算悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算，集中荷载包挂架体荷载及槽钢传递的荷载0.5N。悬臂单跨梁计算简图20#工字钢水平支撑梁的截面惯性矩I =2369.00cm4，截面模量(抵抗矩) W = 237.00cm3。受脚手架作用集中强度计算荷载 81、N/=1.5N=1.513.197=19.796kN水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.227.90.00017.8510=0.263kN/m经过计算得到：最大弯矩 Mmax=0.2631.332/2+19.796(0.85+0.35)+ 19.7960.35=30.916kN.mRA=（19.7962.47+19.7961.62+0.50.2632.62.6）/1.27=64.452kNRB= RA-2N-ql=-（64.452-19.7962-0.2632.6）=-24.177kN抗弯计算强度 f=30.916106/(1.05237000.0)=124.235N/mm2水平支撑梁的抗弯计算82、强度小于215.0N/mm2,满足要求!最大挠度 Vmax=19.796（1.23+0.353）1000/（3210109236910-8）+0.251.3341000/（8210109236910-8）=2.368mm按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 130-2011)表规定：水平支撑梁的最大挠度小于2600.0/250,满足要求!3.9. 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，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83、录B其值b=0.929经过计算得到强度 =30.916106/(0.929236900.00)=137.2N/mm2；水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求!3.10. 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=24.177kN 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/mm2；压点处采用1个 U 形钢筋拉环连接；所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=241774/(3.141650.002)1/2=17.55mm选用A284、0拉环，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。2.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：固深度计算公式其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N =24.177kN；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1.5N/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24.177/(3.1416201.5)=256.66mm。3.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其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴85、向拉力，N =24.177kN；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=15.87N/mm2；经过计算得到公式右边等于153.717kN楼板混凝土局部承压计算满足要求!4.水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下：锚固压点处楼板负弯矩数值为 M = 24.1771.27/2 =15.352kN.m根据混凝土结构设计规程GB50010-2002第条其中 1系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94,期间按线性内插法确定；fc混凝土抗压强度设86、计值；h0截面有效高度；fy钢筋受拉强度设计值。截面有效高度 h0 = 120-15 = 105mm； s =15.352106/(1.00016.7001.51000105.02)=0.056 = 1-(1-20.056)1/2=0.058 s = 1-0.058/2=0.971楼板压点负弯矩配筋为As =15.352106 / (0.971105.0360.0) =418.27mm2本工程楼板钢筋面积As/=523 mm2As=418.27mm2，满足要求。第四节 操作平台计算4.1. 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87、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=0.3001.25/3=0.125kN/m活荷载标准值 Q=3.0001.25/3=1.25kN/m静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.125=0.196kN/m活荷载的计算值 q2=1.41.25=1.75kN/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M1max=0.080.1960.92+0.10188、.750.92 =0.154kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M2max= -0.100.1960.92-0.1171.750.92 =-0.182kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：= 0.182106/5080=35.772N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.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= P1+P2=0.038+0.125=0.163 kN/m活荷载标准值q2=1.25kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V= 0.6770.1639004/(1002.061051289、1900)+0.9901.259004/(1002.06105121900) = 1.318mm大横杆的最大挠度小于1685.0/150与10mm,满足要求!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，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值，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=0.0380.9=0.034kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3000.91.25/3=0.112kN活荷载标准值 Q=3.0000.91.25/3=1.12kN荷载的计算值 P=1.20.034+1.20.112+1.41.12=1.743kN90、小横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为小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:Mqmax = 1.20.0381.252/8 = 0.009 kN.m集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = 1.7431.25/4 = 0.545N.m最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.554 kN.m；最大应力计算值 = M / W = 0.554106/5080=109.055 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =109.055 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！3.挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均91、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:qmax=50.03812504/(3842.06105121900) = 0.048 mm大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.034+0.112+1.12=1.266kN集中荷载最大挠度计算公式如下:小横杆自重均布荷载引起的最大挠度pmax = 126612503 /(48 2.06105121900) = 2.051 mm最大挠度和 = qmax + pmax = 0.048+2.051 = 2.099 mm小横杆的最大挠度为 1.244 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 850/150=5.667与192、0 mm,满足要求！4.3. 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 = 0.0381.51/2=0.029 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0380.85/2=0.016 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.30.851.5/2=0.191 kN；活荷载标准值: Q = 30.851.5 /2 = 1.912 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.029+0.016+0.19193、)+1.41.912=2.961 kN；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。4.4. 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，不计算风荷载。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0.1248 NG1 = 0.1248+(0.91/2)0.038/1.505.5 = 0.767kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用冲压钢脚手板，标准值为0.30 NG2 = 0.30010.91.25/294、=0.169kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.17 NG3 = 0.1700.91/2=0.076kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 =1.012kN。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 = 3.00011.250.90/2=1.688kN 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经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.21.012+1.41.688=3.577kN4.5. 连接悬挑平台95、的立杆的稳定性计算根据地上部分高支模施工方案可知楼板下连接悬挑平台的立杆的轴力N/=9.147 kN立杆的稳定性计算其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=9.147+3.577=12.724kN；i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；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=1.500；l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.1551.5001.800=3.118m；A 立杆净截面面积，A=4.890cm2；W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比，为3118/16=197； 轴心受压立杆的稳定系数,由长96、细比 l0/i 的结果查表得到0.186； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =12724/(0.19489)=136.948N/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!4.6. 支撑斜杆的稳定计算支撑斜杆的最大轴向压力N=3.577/=3.577/0.971=3.684kN立杆的稳定性计算i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；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=1.500；l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.1551.5001.500=2.598m；A 立杆净截面面积，A=4.890cm2；W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比，为2.598/16=197； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.186； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =3684/(0.19489)=39.651N/mm2； f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；支撑斜杆的稳定性计算 f,满足要求!