某医院钢管扣件悬挑脚手架计算书.doc

目 录一、工程概况2二、材料准备如下3三、纵向水平杆3四、横向水平杆3五、脚手板4六、立杆4七、连墙件5八、门洞处构造5九、剪刀撑与横向斜撑5十、斜道6十一、地基与基础6十二、脚手架拆除6十三、脚手架计算书7本脚手架安全专项施工方案主要参考以下规范和标准：建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 （JGJ130-2001）中国*出版社；钢结构设计规范 （GB50017-2003） 中国*出版社；建筑结构荷载规范 （GB50009-2001） 中国*出版社；混凝土结构设计规范 （GB50010-2002） 中国*出版社；建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002） 中国*出版社；建筑施工安全检查标准 （JGJ59-99） 中国*出版社；一、工程概况 工程名称： 结构类型：框剪结构 计划工期：517天 施工面积：70000m2 总高度：51.9m 层数：地下1层，地上12层 标准层高：4mm二、脚手架搭设方案14层采用落地式钢管脚手架58层采用悬挑式扣件钢管脚手架912层采用悬挑式扣件钢管脚手架三、材料准备如下（1）钢管选用国标直缝电焊钢管（GB/T13793），质量符合国标碳素结构钢（GB/T700）Q235-A级钢要求。钢管上打孔的严禁使用，有严重锈蚀，弯曲，压扁或裂纹钢管不得采用。（2）扣件采用可锻铸性材料制作，其材质符合国家标准钢管脚手架扣件（GB15831）的规定，使用前进行质量检查，有裂缝，变形的严禁使用，扣件应做防锈处理，螺栓拧紧，扭力矩达65N.M时不得发生破坏。扣件主要有三种形式，直角扣件用于连接扣紧两根垂直相交杆件；回转扣件用于连接两根呈任意角度相交的杆件；对接扣件，用于连接两根杆件的对接接长。（3）脚手板采用由毛竹制作的竹制笆板。（4）悬挑水平支撑梁采用16b号槽钢，支杆采用钢管48.0 3.5mm。四、纵向水平杆 （1）纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨； （2）纵向水平杆接长采用对接扣件连接，对接扣件交错布置，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的距离不应小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不能大于 0.60m； （3）纵向水平杆采用直角扣件固定在横向水平杆上，并应等间距设置，间距不应大于400mm； 五、横向水平杆 （1）主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm，内排脚手架的外伸长度 300mm； （2）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1/2； （3）使用竹笆脚手板时，双排脚手架的横向水平杆两端，应用直角扣件固定在立杆上；六、脚手板 （1）作业层脚手板应铺满，铺稳，离开墙面120150mm； （2）竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺，四个角应用直径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应取150mm,其板长两端均应与支承杆可靠地固定；七、立杆 （1）每根立杆底部设置底座或垫板； （2）脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不小于500mm； （3）脚手架底层步距不大于2m； (4) 立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接，连墙件布置方式为2步3跨 （5）立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。对接，搭接应符合下列规定： a. 立杆上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；各接头中心在主节点的距离不宜大于步距的1/3； b.搭接长度不小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘距离不小于100mm。 （6）立杆顶端高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m；八、连墙件 （1）宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不大于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； （3）优先采用菱形布置，也可采用方形，矩形布置； （4） 一字型、开口型脚手架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，并不大于4m。 (5) 必须采用刚性连墙件与建筑物可靠连接。 （6）连墙件的构造要求：连墙件中的连墙杆或拉筋宜呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接，不应采用斜连接； (7) 连墙件的构造要求：连墙件必须采用可承受拉力和压力的构造，采用拉筋必须配用顶撑，顶撑应可靠地顶在混凝土圈梁柱等结构部位。拉筋应采用两根以上直径4mm的钢丝拧成一股，使用时不应少于2股，亦可采用直径不小于6mm的钢筋； （8）当脚手架下部暂不能设连墙件时可搭设抛撑。抛撑应采用通长杆与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在45度60度之间；连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。抛撑应在连墙件搭设后方可拆除；（9）架高超过40m且有风涡流作用时，应采取抗上升翻流作用的连墙措施；九、门洞处构造 （1）门洞采用上升斜杆，平行弦杆桁架结构型式，斜杆与地面的倾角在45度60之间。门洞桁架的型式采用B型 ；（2）双排脚手架门洞处的空间桁架，除下弦平面外，应在其余5个平面内的图示节间设置一根斜腹杆(图中的1-1,2-2,3-3剖面)；斜腹杆宜采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。当斜腹杆在1跨内跨越2个步距时，宜在相交的纵向水平杆处增设一根横向水平杆，将斜腹杆固定在其伸出端上；斜腹杆宜采用通长杆件，当必须接长使用时，宜采用对接扣件连接，也可采用搭接； （3）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；（4）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，该扣件宜紧靠主节点处的扣件。十、剪刀撑与横向斜撑 (1) 每道剪刀撑跨越立杆的根数 6，每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45度60度之间； (2) 外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑； （3）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2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘距离不应小于100mm； （4）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宜大于150mm；（5）横向斜撑的设置应在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置，斜撑采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。当斜撑在1跨内跨越2个步距时，宜在相交的纵向水平杆处增设一根横向水平杆，将斜撑固定在其伸出端上；斜撑采用通长杆件，接长使用时采用对接扣件连接或搭接； (6) 脚手架除拐角应设置横向斜撑外，中间应每隔6跨设置一道；十一、斜道 (1) 脚手架采用之字型斜道； （2）斜道宜附着外脚手架或建筑物设置；运料斜道宽度不宜小于1.5m，坡度宜采用1:6；人行斜道宽度不宜小于1m，坡度宜采用1：3； （3）拐弯处应设置平台，其宽度不应小于斜道宽度； （4）斜道两侧及平台外围均应设置栏杆及挡脚板。栏杆高度应为1.2m，挡脚板高度不应小于180mm； （5）运料斜道两侧，平台外围和端部均设置连墙件；每两步应加设水平斜杆，设置剪刀撑和横向斜撑。 （6）斜道脚手板横铺时，应在横向水平杆下增设纵向支托杆，纵向支托杆间距不应大于500mm；接头采用搭接；下面的板头应压住上面的板头，板头的凸棱处宜采用三角木填顺； （7）3 人行斜道和运料斜道的脚手板上应每隔250300mm设置一根防滑木条，木条厚度宜为2030mm。十二、地基与基础根据本工程脚手架搭设高度和施工现场的土质情况，对脚手架基础按建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）的有关规定进行处理。架基采用三七灰土回填，考虑到外架的牢固、稳定、安全、必须对基上土分层夯实，平整，再浇C15砼垫层10cm厚抹平，脚手架底座面标高应高于自然地平50mm，四周做返水沟作有序排水，防止架基浸水下沉，影响安全，基础验收合格后应准确放样定位。十三、脚手架拆除 （1）应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件，支撑体系等是否符合构造要求； （2）应根据检查结果确定拆除顺序和措施，经主管部门批准后方可实施； （3）应由施工负责人进行安全技术交底； （4）拆除作业应由上而下逐层进行； （5）连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先拆连墙件整层或数层后再拆除脚手架，分层拆除，高度不应大于2步，如大于2步，应增设连墙件加固； （6）当拆至最后一根立杆高度时，应在适当位置加临时抛撑后再拆除连墙件；（7）各构配件严禁抛掷至地面。十四、脚手架计算书落地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）。 计算参数: 双排脚手架，搭设高度24.0米，立杆采用单立管。 立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.05米，内排架距离结构0.30米，立杆的步距1.80米。 钢管类型为482.8，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。 施工活荷载为2.0kN/m2，同时考虑1层施工。 脚手板采用竹笆片，荷载为0.15kN/m2，按照铺设13层计算。 栏杆采用竹笆片，荷载为0.15kN/m，安全网荷载取0.0050kN/m2。 脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加一根大横杆。 基本风压0.45kN/m2，高度变化系数1.4200，体型系数1.1340。 地基承载力标准值115kN/m2，基础底面扩展面积0.250m2，地基承载力调整系数0.40。 （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=0.036kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.1501.050/2=0.079kN/m 活荷载标准值 Q=2.0001.050/2=1.050kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.036+1.20.079=0.137kN/m 活荷载的计算值 q2=1.41.050=1.470kN/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 M1=(0.080.137+0.101.470)1.5002=0.355kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.100.137+0.1171.470)1.5002=-0.418kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =0.418106/4248.0=98.358N/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=0.036+0.079=0.114kN/m 活荷载标准值q2=1.050kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.114+0.9901.050)1500.04/(1002.06105101950.0)=2.692mm 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，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=0.0361.500=0.053kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.1501.0501.500/2=0.118kN 活荷载标准值 Q=2.0001.0501.500/2=1.575kN 荷载的计算值 P=1.20.053+1.20.118+1.41.575=2.411kN 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: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=(1.20.036)1.0502/8+2.4111.050/4=0.639kN.m =0.639106/4248.0=150.345N/mm2 小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: 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 V1=5.00.0361050.004/(3842.060105101950.000)=0.03mm 集中荷载标准值P=0.053+0.118+1.575=1.746kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1746.3751050.01050.01050.0/(482.06105101950.0)=2.005mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.032mm 小横杆的最大挠度小于1050.0/150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=0.0361.050=0.037kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.1501.0501.500/2=0.118kN 活荷载标准值 Q=2.0001.0501.500/2=1.575kN 荷载的计算值 R=1.20.037+1.20.118+1.41.575=2.391kN 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,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。 （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0.0998 NG1 = 0.10024.000=2.396kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15 NG2 = 0.150131.500(1.050+0.300)/2=1.974kN (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0.15 NG3 = 0.1501.50013/2=1.463kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.50024.000=0.180kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.013kN。 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 = 2.00011.5001.050/2=1.575kN 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 = 0.450 Uz 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用：Uz = 1.420 Us 风荷载体型系数：Us = 1.134 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.70.4501.4201.134 = 0.507kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.26.013+0.851.41.575=9.090kN 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=1.26.013+1.41.575=9.421kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)； 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=0.851.40.5071.5001.8001.800/10=0.293kN.m （五）、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=9.421kN； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； 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=3.974cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.248cm3； 由长细比，为3118/16=195； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.191； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =9421/(0.19397)=123.825N/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=9.090kN； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； 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=3.974cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.248cm3； 由长细比，为3118/16=195； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.191； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.293kN.m； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =9090/(0.19397)+293000/4248=188.536N/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 Nl，连墙件的设计计算满足要求! 连墙件拉结楼板预埋钢管示意图 （八）、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 (kN/m2)，p = N/A；p = 37.68 N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N = 9.42 A 基础底面面积 (m2)；A = 0.25 fg 地基承载力设计值 (kN/m2)；fg = 46.00 地基承载力设计值应按下式计算 fg = kc fgk 其中 kc 脚手架地基承载力调整系数；kc = 0.40 fgk 地基承载力标准值；fgk = 115.00 地基承载力的计算满足要求!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）。 计算参数: 双排脚手架，搭设高度22.0米，立杆采用单立管。 立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.05米，内排架距离结构0.30米，立杆的步距1.80米。 采用的钢管类型为482.8， 连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。 施工活荷载为2.0kN/m2，同时考虑1层施工。 脚手板采用竹笆片，荷载为0.15kN/m2，按照铺设12层计算。 栏杆采用竹笆片，荷载为0.15kN/m，安全网荷载取0.0050kN/m2。 脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加两根大横杆。 基本风压0.45kN/m2，高度变化系数1.6700，体型系数1.1340。 悬挑水平钢梁采用16b号槽钢U口水平，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度1.50米。 悬挑水平钢梁采用支杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.20m，支杆采用钢管48.0 3.5mm。 （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=0.036kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.1501.050/3=0.052kN/m 活荷载标准值 Q=2.0001.050/3=0.700kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.036+1.20.052=0.106kN/m 活荷载的计算值 q2=1.40.700=0.980kN/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 M1=(0.080.106+0.100.980)1.5002=0.240kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.100.106+0.1170.980)1.5002=-0.282kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =0.282106/4248.0=66.324N/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=0.036+0.052=0.088kN/m 活荷载标准值q2=0.700kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.088+0.9900.700)1500.04/(1002.06105101950.0)=1.814mm 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，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=0.0361.500=0.053kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.1501.0501.500/3=0.079kN 活荷载标准值 Q=2.0001.0501.500/3=1.050kN 荷载的计算值 P=1.20.053+1.20.079+1.41.050=1.628kN 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: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=(1.20.036)1.0502/8+1.6281.050/3=0.576kN.m =0.576106/4248.0=135.549N/mm2 小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: 集中荷载最大挠度计算公式如下: