冯桂林丽海雅居脚手架方案.docx

GD2201003施工现场东面是 ，西面是 ，南面是 ，北面 。本工程属新建工程，场地较为狭窄。(1) 密目式安全网应符合下列要求：a) 网目密度不低于2000目/100cm2。b) 网体各边缘部位的开眼环扣必须牢固可靠，孔径不低于8mm。c) 网体缝线不得有跳针、漏缝，缝边应均匀。d) 一张网体上不允许有一个以上的接缝，且接缝部位应端正牢固。e) 不得有断纱、破洞、变形及有碍使用的编织缺陷。f) 阻燃安全网的续燃、阻燃时间均不得大于4s。(2) 架体材料必须符合要求，钢管扣件、安全网必须具备出厂合格证，使用期限，检验合格证。(3) 钢管应无裂纹、弯曲、压扁、锈蚀、壁厚锈蚀不得大于0.5mm。(4) 钢管上严禁打孔。(5) 旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。(6) 平桥踢脚板木材厚度不得小于10mm，高度不小于180mm，平桥铺设材料应完好。(7) 平桥与建筑物之间的安全封闭兜底，使用铺密竹材，用直径不小于8号铅水铁线固定。(8) 脚手架连墙杆采用48钢管连接。出入口通道顶的双层安全挡板应采用18mm厚木板或铁皮铺面（铁皮铺面时底应设置密铺竹），底用安全网密蔽。物料提升机接料平台两侧及脚手架外卸料平台周边的护拦挡物板应采用18mm厚木板，安全立网。出入口通道顶的双层安全挡板应采用18mm厚木板或铁皮铺面（铁皮铺面时底应设置密铺竹），底用安全网密蔽。1） 物料提升机接料平台两侧及脚手架外卸料平台周边的护拦挡物板应采用18mm厚木板北面G轴通道采用双层安全挡板面铺密竹加安全网围蔽。悬挑式扣件钢管脚手架计算书(阳台位) 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）。 计算的脚手架为双排脚手架，以最大高度A1栋为例进行验算，搭设高度为94.9米，立杆采用单立管。 搭设尺寸为：立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.70米，立杆的步距1.90米。 采用的钢管类型为483.5， 连墙件采用2步3跨，竖向间距按楼层，水平间距4.50米。 施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设45层。 卸荷钢丝绳采取4道卸荷，吊点卸荷水平距离1倍立杆间距。 卸荷钢丝绳的换算系数为0.85，安全系数K=10.0，上吊点与下吊点距离2.9m。 悬挑水平钢梁采用14a号槽钢U口水平，其中建筑物外悬挑段长度1.00米，建筑物内锚固段长度5.00米。 悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物0.90m。拉杆采用钢丝绳。 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=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.0700.700/3=0.016kN/m 活荷载标准值 Q=3.0000.700/3=0.700kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.016=0.066kN/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=(0.080.066+0.100.980)1.5002=0.232kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.100.066+0.1170.980)1.5002=-0.273kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =0.273106/5080.0=53.694N/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=0.038+0.016=0.055kN/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=(0.6770.055+0.9900.700)1500.04/(1002.06105121900.0)=1.472mm 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=0.0381.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.0700.7001.500/3=0.024kN 活荷载标准值 Q=3.0000.7001.500/3=1.050kN 荷载的计算值 P=1.20.058+1.20.024+1.41.050=1.569kN 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=(1.20.038)0.7002/8+1.5690.700/3=0.369kN.m =0.369106/5080.0=72.600N/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=5.00.038700.004/(3842.060105121900.000)=0.01mm 集中荷载标准值P=0.058+0.024+1.050=1.132kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1132.100700.0(3700.02-4700.02/9)/(722.06105121900.0)=0.549mm 最大挠度和 V=V1+V2=0.554mm 小横杆的最大挠度小于700.0/150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=0.0380.700=0.027kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.0700.7001.500/2=0.037kN 活荷载标准值 Q=3.0000.7001.500/2=1.575kN 荷载的计算值 R=1.20.027+1.20.037+1.41.575=2.281kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 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0.1176 NG1 = 0.11886.000=10.114kN (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0.07 NG2 = 0.070451.500(0.700+0.200)/2=2.126kN (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0.03 NG3 = 0.0301.50045/2=1.012kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.50086.000=0.645kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 13.897kN。 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 = 3.00021.5000.700/2=3.150kN 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 = 0.500 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 = 1.620 Us 风荷载体型系数：Us = 0.868 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.70.5001.6200.868 = 0.492kN/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 考虑到分段卸荷作用，经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=(1.213.897+0.851.43.150)/51.50=6.128kN 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 考虑到分段卸荷作用，经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=(1.213.897+1.43.150)/51.50=6.326kN 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=0.851.40.4921.5001.9001.900/10=0.317kN.m 五、立杆的稳定性计算 卸荷计算 卸荷吊点按照完全卸荷计算方法。 在脚手架全高范围内增加4吊点；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以吊点分段计算。 计算中脚手架的竖向荷载按照吊点数平均分配。 经过计算得到 1=arctg2.90/(0.70+0.20)=1.270 2=arctg2.90/0.20=1.502 最下面的立杆轴向力在考虑风荷载时为6.128kN和6.128kN。 最下面的立杆轴向力在不考虑风荷载时为6.326kN和6.326kN。 考虑荷载组合，各吊点位置处内力计算为(kN) T1=6.62 T2=6.34 F1=1.96 F2=0.44 其中T钢丝绳拉力，F钢丝绳水平分力。 所有卸荷钢丝绳的最大拉力为6.624kN。 选择卸荷钢丝绳的破断拉力要大于10.0006.624/0.850=77.926kN。 选择619+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1850MPa，直径12.5mm。满足要求! 吊环强度计算公式为 = T / A f 其中f 吊环钢筋抗拉强度，混凝土结构设计规范规定f = 50N/mm2； A 吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算。 经过计算得到，选择吊环的直径要至少(13247.3754/3.1416/50/2)1/2=13mm。 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=6.326kN； 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=1.1551.5001.900=3.292m； 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3292/16=208； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.168； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =6326/(0.17489)=77.208N/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=6.128kN； 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=1.1551.5001.900=3.292m； 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3292/16=208； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.168； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.317kN.m； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =6128/(0.17489)+317000/5080=137.215N/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! 七、悬挑梁的受力计算 悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。 悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。 本工程中，脚手架排距为700mm，内侧脚手架距离墙体200mm，支拉斜杆的支点距离墙体 = 900mm， 水平支撑梁的截面惯性矩I = 563.70cm4，截面抵抗矩W = 80.50cm3，截面积A = 18.51cm2。 受脚手架集中荷载 P=6.33kN 水平钢梁自重荷载 q=1.218.510.00017.8510=0.17kN/m 悬挑脚手架示意图 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=7.164kN,R2=6.217kN,R3=0.316kN 最大弯矩 Mmax=0.598kN.m 抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=0.598106/(1.0580500.0)+1.6121000/1851.0=7.944N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! 八、悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用14a号槽钢U口水平,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： 经过计算得到 b=5709.558.0235/(900.0140.0235.0)=2.49 由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值b=1.07-0.282/b=0.957 经过计算得到强度 =0.60106/(0.95780500.00)=7.76N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求! 九、拉杆的受力计算 水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算 其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisini 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=7.344kN 十、拉杆的强度计算 拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=7.344kN 拉绳的强度计算： 如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算： 其中Fg 钢丝绳的容许拉力(kN)； Fg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)； 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对619、637、661钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8； K 钢丝绳使用安全系数，取10.0。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.0007.344/0.850=86.395kN。 选择619+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1850MPa，直径12.5mm。 钢丝拉绳的吊环强度计算： 钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为 N=RU=7.344kN 钢丝拉绳的吊环强度计算公式为 其中 f 为吊环抗拉强度，取f = 50N/mm2，每个吊环按照两个截面计算； 所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=73444/(3.1416502)1/2=10mm 十一、锚固段与楼板连接的计算 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=6.217kN 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10.9.8f = 50N/mm2； 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=62174/(3.1416502)1/2=9mm 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。 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 = 6.22kN； 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=13.59N/mm2； 经过计算得到公式右边等于131.6kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!悬挑式扣件钢管脚手架计算书(除阳台以外) 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）。 计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为94.9米，立杆采用单立管。 搭设尺寸为：立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.70米，立杆的步距1.90米。 采用的钢管类型为483.5， 连墙件采用2步3跨，水平间距4.50米。 施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设44层。 卸荷钢丝绳采取4道卸荷，吊点卸荷水平距离1倍立杆间距。 卸荷钢丝绳的换算系数为0.85，安全系数K=10.0，上吊点与下吊点距离2.9m。 悬挑水平钢梁采用14a号槽钢U口水平，其中建筑物外悬挑段长度1.00米，建筑物内锚固段长度2.00米。 悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物0.90m。拉杆采用钢丝绳。 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=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.0700.700/3=0.016kN/m 活荷载标准值 Q=3.0000.700/3=0.700kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.016=0.066kN/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=(0.080.066+0.100.980)1.5002=0.232kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.100.066+0.1170.980)1.5002=-0.273kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =0.273106/5080.0=53.694N/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=0.038+0.016=0.055kN/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=(0.6770.055+0.9900.700)1500.04/(1002.06105121900.0)=1.472mm 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=0.0381.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.0700.7001.500/3=0.024kN 活荷载标准值 Q=3.0000.7001.500/3=1.050kN 荷载的计算值 P=1.20.058+1.20.024+1.41.050=1.569kN 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=(1.20.038)0.7002/8+1.5690.700/3=0.369kN.m =0.369106/5080.0=72.600N/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=5.00.038700.004/(3842.060105121900.000)=0.01mm 集中荷载标准值P=0.058+0.024+1.050=1.132kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1132.100700.0(3700.02-4700.02/9)/(722.06105121900.0)=0.549mm 最大挠度和 V=V1+V2=0.554mm 小横杆的最大挠度小于700.0/150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=0.0380.700=0.027kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.0700.7001.500/2=0.037kN 活荷载标准值 Q=3.0000.7001.500/2=1.575kN 荷载的计算值 R=1.20.027+1.20.037+1.41.575=2.281kN 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0.1176 NG1 = 0.11886.000=10.114kN (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0.07 NG2 = 0.070441.500(0.700+0.200)/2=2.079kN (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0.03 NG3 = 0.0301.50044/2=0.990kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.50086.000=0.645kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 13.828kN。 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 = 3.00021.5000.700/2=3.150kN 风荷载标准值应按照以下公式计