脚手架搭设方案和计算书模板.doc

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悬 挑 脚 手 架 搭 设方 案
1、 编制依据
1.1、 某号楼施工图纸
1.2、 现场情况。
1.3、 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130- )
《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)
《建筑施工手册》第四版
1.4天津市建设厅关于建筑施工现场安全管理的文件及规定。
1.5国家现行施工规范等文件。
2、 工程概况:
某号高层住宅楼为剪力墙结构( 地下1层, 地上22层) 。
本工程施工主体结构施工用外脚手架采用悬挑式扣件钢管双排脚手架, 外挂密目网封闭, 即在第四层、 十层、 十六层顶板预留φ16钢筋锚环。
3．脚手架构配件的质量标准
3.1钢管: 钢管采用外径48mm, 壁厚3.5mm的3号钢焊接钢管, 其化学成份与机械性能符合国家标准《碳素结构钢》( GB／T700) 的要求。立杆、 纵向水平杆( 大横杆) 的钢管长度一般为4~6m, 横向水平杆( 小横杆) 一般为1.2~2.3m。钢管应涂防锈漆。
3.2扣件: 扣件应符合《钢管脚手架扣件》( GB15831－1995) 的规定。扣件不能有裂纹、 气孔、 疏松、 砂眼等铸造缺陷。扣件与钢管的贴合面要接触良好, 扣件夹紧钢管时, 开口处的最小距离要小于5mm。
3.3悬挑水平钢梁采用18号工字钢, 其中建筑物外悬挑段长度1.20米, 建筑物内锚固段长度1.8米。
3.4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1.0m。拉杆采用φ16钢丝绳。
3.5脚手架的用途及极限荷载值
脚手架荷载: 结构架为3KN／m2, 装修为2KN／m2。
脚手架的设计计算( 见附页设计计算书) 。
4．脚手架平面布置
双排外脚架立杆横距b=1.50m, 立杆纵距1=0.8m, 内立杆距建筑物外墙皮距离a=0.30m, 脚手架步距h=1.80m, 铺设脚手板层数2层, 进行结构施工施工层数1层。搭设高度27m。
由于本工程±0.000以下土方不能及时进行回填, 故采用型钢悬挑脚手架, 用型钢作为挑梁, 共设三层, 分别于即在第四、 十、 十六层设置。
脚手架与建筑主体结构连接点的布置, 其竖向间距H1=2h, 水平距离L1=31( 两步三跨设置) 。
外脚手架平面布置图(见图)
5．脚手架搭设方法
5.1搭设顺序: ( 墙体上留洞采用木模板 220*140*墙厚)
放置悬挑钢梁, 拉线焊立杆底座( 25钢筋长度10cm) , 自角部起依次向两边竖立底立杆, 底端与纵向势地杆扣件固定后, 装设横向扫地杆, 并也与立杆固定, 每边竖起3~4根立杆后, 随即装设第一步纵向平杆( 与立杆扣接固定) 和横向平杆( 小横杆、 靠近立杆并与纵向平杆扣接固定) 。校正立杆垂直和平杆水平使其符合要求后, 按45~55Nm力拧紧扣件螺栓, 形成构架的起始段, 按上述要求依次向前延伸搭设, 直至第一部架交圈完成。交圈后, 再全面检查一遍构造质量, 严格确保设计要求和构架质量, 设置端墙件, 按第一部架交圈完成。交圈后,再全面检查一遍构造质量, 严格确保设计要求和构件质量, 设置端墙件, 按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、 第三步．．．．．．, 随搭设过程及时装设连墙件和剪刀撑, 装设作业层间横杆、 铺设脚手架板和装设作业层栏杆、 挡脚板及密目网全封闭。
5.2构造要求:
5.2.1立杆:
立杆间距选用1.5m, 允许搭设偏差±5mm, 立杆垂直允许搭设偏差±10 cm。
5.2.2扫地杆设置
垫板往上20cm处, 设置扫地杆, 扫地杆采用对接接长。扫地杆在端头与立杆交接处伸出扣件长度不小于10cm。
5.2.3横杆间距、 平整度
横杆步距采用1.8m, 用对接方法接长, 一根横杆两端的高差, 不能超过2cm, 纵向水平杆全长平整度不超过±10cm。外侧每步架中间设一道护身栏杆。
5.2.4立杆、 横杆接头的详细做法:
立杆上对接口件应交错布置, 两个相邻立杆的接间不应设在同步同跨内, 两相邻立杆接头在高度方向错开的距离不应小于500mm, 各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1／3。
纵向水平杆对接接头应交错布置, 不应设在同步、 同跨内, 相邻接头水平距离不应小于500mm, 并应避免设在纵向水平杆的跨中。
5.3架体与建筑结构拉接要求:
5.3.1构造形式: (必须采用双扣件连接, 连墙杆同时拉住大横杆和立杆)
采用刚性连接方式, 连墙体杆用两根50cm短管用直角扣件中间固定于墙体上。
5.3.2布置要求:
连墙杆在垂直间距不应大于3.6m, 水平间距不大于4.5m的位置上设置, 设置时尽量靠近主节点, 偏离主节点的距离不应大于30cm。必须从底部第一根纵向水平杆处开始设置, 布设形式能够采用花排, 也能够采用并排, 宜先采用花排。门窗洞口采用短向拉接, 钢管长度过门窗洞口边缘250mm以上。
5.4剪刀撑的搭设方法:
在外侧立面整个高度和长度上都要要设置剪刀撑。每道剪刀撑跨越立杆的根数宜在5~7根之间,每道剪刀撑的宽度不应小于4跨, 且不小于6m, 斜杆与地面的倾角宜在45°~60°之间, 由底至顶连续设置, 剪刀撑沿纵向连续设置。剪刀撑斜杆应在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, 旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于15cm。剪刀撑接长采用搭接接长, 搭接长不小于100cm, 用3个扣件等距布置, 扣件扣在钢管端头处小于10cm处。剪刀撑下端一定要落地。
5.5小横杆的设置:
每一主节点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部, 端头个处伸出长度不小于10cm, 该杆轴线偏离主节点的距离不应大于15cm。双排架中靠墙一侧的外伸长度不应大于50cm。
5.6脚手板的防护栏杆:
脚手板一般应设置在3根小横杆上, 要铺满、 铺严密, 在两侧设置180mm以上挡脚板, 操作层上部护身栏杆1.2m高, 下部护身栏杆距踢脚板0.6m处。
6．脚手架体与建筑物之间封闭办法
6.1密封网垂直封闭:
6.1.1 密目网贯穿试验:
密目网要四证齐全, 要有阻燃性能, 其续燃、 阻燃时间均不得大于4s。要符合GB16909的
规定。每10cm×10cm=100cm2的面积上有 个以上网目。
6.1.2 密目网贯穿试验:
做耐贯穿试验时, 将网与地面成30°夹角拉平, 在其中心上方3m, 用5Kg重的钢管( 管径48－51mm) 垂直自由落下, 不穿透即为合格产品。
6.1.3 密目网的绑扎方法:
用系绳将密目网绑扎至立杆或大横杆上, 使网与架体牢固的连接在一起。系绳的材质应符合GB16909的规定。
6.2兜网封闭:
用大眼安全网( 平网) 将脚手架与建筑物之间封闭起来, 每隔三层封闭一道。
7．脚手架的上下通道
脚手架体需要设置安全马道, 马道宽度不小于1m, 马道坡度以1: 3( 高: 长) 为宜; 马道的立杆、 横杆间距应与脚手架相适应, 基础按脚手架要求处理, 立面设剪刀撑; 人行斜道小横杆间距不超过1.5m; 马道上满铺脚手板, 板上钉防滑条; 设置护身栏杆, 上部护身栏杆1.2m, 下部护身栏杆距脚手板0.6m。
8．脚手架搭设质量要求
8.1立杆的垂直偏差:
搭设高度H≤25m时, 同偏差不大于H／200, 且不大于100mm; 横向偏差不大于H／400, 且不大于50mm。
8.2纵向水平杆水平偏差不大于总长度的1／300, 且不大于20mm; 横向水平杆水平偏差不大于是10mm。
8.3脚手架步距、 立杆横距偏差不大于20mm, 立杆纵距偏差不大于50mm。
8.4扣件坚固力宜在45~55Nm范围内, 不得低于或高于60Nm。
8.5连墙点的数量、 位置要正确, 连接牢固, 无松动现象。
8.6同一层各挑梁上表面之间的水平误差不大于20mm。且应视需要在其间设置整体拉结构件, 以保护整体稳定。
9．脚手架的使用规定
9.1作业人员在架上的最大作业高度应以可进行正常操作为度, 禁止在架板上加垫器物或单场块脚手板以增加操作高度。
9.2在作业中, 禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件、 整体性杆件、 连续坚固件和连墙体。确因操作要求需要临时拆除时, 必须经主管人员同意, 采取相应弥补措施, 并在作业完毕后, 及时予以恢复。
9.3工人在加上作业中, 就注意自我安全保护和她人的安全, 避免发生碰撞, 闪推和落物。严禁在架上戏闹和坐在栏杆上告等安全处休息。
9.4 人员上下脚手架必须走设安全防护的出入通道, 严禁攀援脚手架上下。
9.5 在作业中, 应先行检查有无影响安全作业的问题存在, 在排除和解决后方能恢复正常作用; 发现有异常和危险情况时, 应立即通知所有架上人员撤离。
9.6在每步架的作业完成之后, 必须将架上剩余材料物品移至室内; 每日收工前应清理架面, 将架面上的垃圾清运出去, 在作业期间, 应及时清理落入安全网内的材料和物品在任何情况下, 严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。
10．脚手架的交底与验收
10.1脚手架必须严格按照施工方案搭设, 要有严格的技术交底, 对详细部位要有节点构造详图, 操作人员必须严格执行, 所有偏差数值必须控制在允许范围内。
10.2要由专门人员对已搭设好的脚手架按照设方案进行验收, 验收时要有量化内容, 如横、 立杆间距数值, 立杆的垂直度, 横杆的平整度等都应详细记载在验收记录中, 不能简单的用"符合要求"来代替。
11．脚手架的拆除方法
11.1脚手架拆除前应制定施工方案, 包括拆除架的步骤和方法、 安全措施等。拆除顺序应遵守由上到下, 先搭后拆、 后搭先拆的原则, 即先拆栏、 脚手板、 剪刀撑、 斜撑, 而后小横杆、 大横杆、 立杆等; 并按一步一清原则依次进行, 禁止上下同时进行拆除工作。拆架子的高空作业人员应戴安全帽, 系安全带, 穿软底鞋上架作业, 周围设围护栏杆或竖立警戒标志并有专人指挥, 以免发生伤亡事故。
11.2拆除顺序自上而下进行, 不能上下同时作业。连墙点必须与脚手架同步拆除, 不允许分段、 分立面拆除, 拆下的扣件和配件应及时运至地面, 严禁高空抛掷。
12．脚手架搭设时注意事项
12.1 外径48mm与51mm的钢管严禁混合使用。
12.2 主节点处, 固定横向水平杆( 或纵向水平杆) 、 剪刀撑、 横向支撑等扣件的中心线距。
主节点的距离不应大于150mm。
12.3 各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
12.4 对接扣件的开口应朝向架子的内侧, 螺栓朝上, 直角扣件的开口不得朝下, 以确保安全。
12.5上架作业人员必须持证上岗, 戴安全帽, 系安全带。
12.6严格按搭设方案施工, 连墙件和剪刀撑应及时设置, 不得滞后超过两步。
12.7在搭设过程中, 应注意调整整架的垂直度, 一般经过调整连墙撑的长度来实现, 但最大允许偏差100mm。
12.8钢管架应设置避雷针, 分置于主楼外架四角立杆之上, 并联通大横杆, 形成避雷网络, 并检测接地电阻不大于4Ω。
13．脚手架的维护与管理
13.1使用完毕的脚手架应及时回收入库、 分类存放。露天堆放时, 场地应平整, 排水良好, 下设支垫, 并用苫布遮盖。配件, 零件应存放在室内。
13.2凡弯曲、 变形的杆件应先调直, 损坏的构配件应修复, 方能入库存放, 否则应更换。
13.3要定期对脚手架的构配件进行除锈、 防锈处理, 凡湿度较大的地区( 在于75％) 。每年应涂刷防锈漆一资, 一般应两年涂刷一次。扣件要涂油。螺栓宜镀锌防锈。
13.4工具式脚手架, 在拆除后需要及时进行维修保护, 并配套存放。
13.5 脚手架使用的扣件、 螺母、 垫板、 插销等小配件极易丢失, 在支搭时应将多余件及时
回收存放, 在拆除亦应及时检收, 不得乱扔乱放。
13.6建立健脚手架工具材料的领发、 回收、 检查、 维修制度, 按照谁使用, 谁维修、 谁管理的原则, 实行限额领用或租赁方法, 以减少丢失和损。
14. 外脚手架搭设的安全技术措施
14.1外脚手架立杆基础外侧应挖排水沟, 以防雨水浸泡地基。
14.2外脚手架不得搭设在距离架空线路的安全距离内, 并做好可靠的防雷接地处理。
14.3外脚手架必须及时维修加固, 以达到坚固稳定, 确保施工安全。
14.4外脚手架严禁钢竹、 钢木混搭, 禁止扣件、 绳索、 铁丝、 竹蔑混用。
14.5外脚手架搭设人员必须持证上岗, 并正确使用安全帽、 安全网、 穿防滑鞋。
14.6严格控制施工荷载, 脚手板上不得集中堆料, 施工荷载不得大于2KN/M2。
14.7控制扣件螺栓拧紧力矩, 采用扭力扳手, 扭力矩控制在40-50N.M范围内。
14.8严禁脚手板存在探头板, 铺设脚手板以及多层作业时, 应尽量使施工荷载内、 外传递平衡。
14.9保证脚手架的整体性, 不得与井架、 塔吊一并拉结, 不得截断架体。
14.10模板支撑体系严谨与外架连接。
15.外脚手架拆除的安全技术措施
15.1拆架前, 全面检查拟拆脚手架, 根据检查结果, 拟定出作业计划, 报请批准, 进行安全技术交底后才准工作。作业计划一般包括: 拆架的步骤和方法、 安全措施、 堆料堆放地点、 劳动组织安排等。
15.2拆架时应划分作业区, 周围设防护围栏, 竖立警戒标志, 地面应设专人指挥, 禁止非工作人员进入。
15.3拆架的高处作业人员应戴好安全帽, 系好安全带, 扎裹腿, 穿软底防滑鞋。
15.4拆架程序遵守由上而下, 先搭后拆的原则, 即先拆拉杆、 脚手板、 剪刀撑、 斜撑, 而后拆小横杆、 大横杆、 立杆等, 并按一步一清的原则依次进行, 严禁上下同时进行拆架作业。
15.5拆立杆时, 要先抱住立杆在拆最后两个扣, 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。
15.6连墙杆( 拉结点) 应随拆除进度逐层拆除, 拆抛撑时, 应用临时撑支住, 然后才能拆除。
15.7拆除时, 要同一指挥, 上下呼应, 动作协调, 当解开与另一人有关的结扣时, 应先通知对方, 以防坠落。
15.8拆架时严禁触及脚手架附近电源线, 以防触电事故。
15.9在拆架时, 不得中途换人, 如必须换人时, 应将拆除情况交代清楚后方可离开。
15.10拆下的材料要及时下运, 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, 拆下的扣件要集中回收处理。

普通型钢悬挑脚手架计算书
型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130- )、 《建筑结构荷载规范》(GB 50009- )、 《钢结构设计规范》(GB 50017- )等规范编制。

一、 参数信息:

1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为20.0米, 立杆采用单立杆;
搭设尺寸为: 立杆的纵距为1.500米, 立杆的横距为0.800米, 大小横杆的步距为1.800米;

内排架距离墙长度为0.3米;
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φ48 × 3.5;
横杆与立杆连接方式为单扣件; 取扣件抗滑承载力系数为0.80;
连墙件采用二步三跨, 竖向间距 3.6 米, 水平间距 4.5 米, 采用扣件连接;

连墙件连接方式为双扣件;

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: 其它用途;
同时施工层数:2 层;

3.风荷载参数
本工程地处天津市XX, 基本风压为0.50kN/m2;
风荷载高度变化系数μz 为0.740, 风荷载体型系数μs 为0.645;
脚手架计算中考虑风荷载作用;

4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):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/m2): 0.140;
安全设施与安全网(kN/m2):0.005; 脚手板铺设层数:3;
脚手板类别:木脚手板; 栏杆挡板类别: 栏杆、 木脚手板挡板;

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1.200米, 建筑物内锚固段长度 1.800 米。
与楼板连接的螺栓直径(mm): 16.000;
楼板混凝土标号: C30;

6.拉绳与支杆参数
支撑数量为:1;

钢丝绳安全系数为:8.000;

钢丝绳与墙距离为(m):2.500;

悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结, 最里面面钢丝绳距离建筑物 1.1 m。

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= 0.350×0.800/(2+1)= 0.175 kN/m ;
活荷载标准值: Q=2.000×1.500/(2+1)= 1.000 kN/m;
荷载的计算值: q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1.000 = 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:

最大弯矩 Mqmax =1.656×0.8002/8 = 0.132 kN.m;

最大应力计算值 σ = Mqmax/W =26.072 N/mm2;

小横杆的最大弯曲应力 σ =26.072 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值[f]=205.0 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+1.000 = 1.213 kN/m ;

最大挠度 V = 5.0×1.213×800.04/(384×2.060×105×121900.0)= 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 800.0/150=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= 0.038×0.800=0.030 kN;
脚手板的荷载标准值: P2= 0.350×0.800×1.500/(2+1)= 0.140 kN;
活荷载标准值: Q= 2.000×0.800×1.500/(2+1)= 0.800 kN;

荷载的设计值: P=(1.2×0.030+1.2×0.140+1.4×0.800)/2=0.662kN;

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。

均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.038×1.5002=0.007 kN.m;

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×0.662×1.500= 0.265 kN.m;

M = M1max + M2max = 0.007+0.265=0.272 kN.m

最大应力计算值 σ = 0.272×106/5080.0=53.557 N/mm2;

大横杆的最大应力计算值 σ = 53.557 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值[f]=205.0 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:

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:
Vmax= 0.677×0.038×1500.04 /(100×2.060×105×121900.0) = 0.051 mm;

集中荷载最大挠度计算公式如下:

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=( 0.030+0.140+0.800) /2=0.485kN
Vpmax= 1.883×0.485×1500.03/ (100×2.060×105×121900.0) = 1.228 mm;

最大挠度和: V= Vmax + Vpmax = 0.051+1.228=1.279 mm;

大横杆的最大挠度 1.279 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500.0/150=10.000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, 按照扣件抗滑承载力系数0.80, 该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40。

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6.40kN;
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 = 0.038×0.800×2/2= 0.030 kN;

大横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.500= 0.057 kN;

脚手板的自重标准值: P3 = 0.350×0.800×1.500/2= 0.210 kN;

活荷载标准值: Q = 2.000×0.800×1.500/2 = 1.200 kN;

荷载的设计值: R=1.2×(0.030+0.057+0.210)+1.4×1.200= 2.037 kN;

R < 6.4 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(kN), 为0.1248
NG1=[0.1248+(0.800×2/2)×0.038/1.800]×27.0=3.826;

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2); 采用竹笆片脚手板, 标准值为0.350
NG2= 0.350×3×1.500×(0.800+0.30)/2 = 0.866 kN;

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m); 采用栏杆、 竹笆片脚手板挡板, 标准值为0.140
NG3 = 0.140×3×1.500/2 = 0.315 kN;

(4)吊挂的安全设施荷载, 包括安全网(kN/m2); 0.005
NG4 = 0.005×1.500×27.0 = 0.203 kN;

经计算得到, 静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.209 kN;

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= 2.000×0.800×1.500×2/2 = 2.400 kN;

风荷载标准值按照以下公式计算

其中 Wo -- 基本风压(kN/m2), 按照《建筑结构荷载规范》(GB50009- )的规定采用:
Wo = 0.50 kN/m2;
Uz -- 风荷载高度变化系数, 按照《建筑结构荷载规范》(GB50009- )的规定采用:
Uz= 0.740 ;
Us -- 风荷载体型系数: 取值为0.645;

经计算得到, 风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.50×0.740×0.645 = 0.167 kN/m2;

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×5.209+ 0.85×1.4×2.400= 9.107 kN;

风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为
Mw = 0.85×1.4WkLah2/10 =0.850×1.4×0.167×1.500×
1.8002/10 = 0.097 kN.m;

六、 立杆的稳定性计算:

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 = 9.107 kN;
计算立杆的截面回转半径 : i = 1.580 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 : k = 1.155 ;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 : μ = 1.500 ;
计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定: l0 = 3.119 m;
长细比: L0/i = 197.000 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 : φ= 0.186
立杆净截面面积 : A = 4.890 cm;
立杆净截面模量(抵抗矩) : W = 5.080 cm;
钢管立杆抗压强度设计值 : [f] =205.000 N/mm;

σ = 9107.220/(0.186×489.000)+67630.212/5080.000 = 113.443 N/mm;

立杆稳定性计算 σ = 113.443 N/mm 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205.000 N/mm, 满足要求!

七、 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 = 0.167 kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.200 m2;
按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000kN;

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN), 按照下式计算:
Nlw = 1.4×Wk×Aw = 2.652 kN;

连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 7.652 kN;

连墙件承载力设计值按下式计算:

Nf = φ·A·[f]

其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比 l0/i = 300.000/15.800的结果查表得到 φ=0.949, l0为内排架距离墙的长度;
又: A = 4.890 cm2; [f]=205.00 N/mm2;

连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949×4.890×10-4×205.000×103 = 95.133 kN;

Nl = 7.652 ＜ Nf = 95.133,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 = 7.652小于双扣件的抗滑力 12.80 kN, 满足要求!

连墙件扣件连接示意图

八、 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。
本方案中, 脚手架排距为1200.0mm, 内排脚手架距离墙体300.0mm, 支拉斜杆的支点距离墙体为1100.0mm,
水平支撑梁的截面惯性矩I = 1660.00 cm4, 截面抵抗矩W = 185.00 cm3, 截面积A = 30.60 cm2。
受脚手架集中荷载 N=1.2×5.209 +1.4×2.400 = 9.611 kN;
水平钢梁自重荷载 q=1.2×30.60×0.0001×78.500 = 0.288 kN/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)

悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为
R[1]=2.105KN;
R[2]=8.543KN;
R[3]=0.172KN。
最大弯矩 Mmax= 1.567 kN.m;
最大应力 σ=M/1.05W+N/A= 1.567×106/(1.05×185.00×103)+
9.611×103/30.60×102 = 11.208 N/mm2;

水平支撑梁的最大应力计算值 11.208 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215.000 N/mm2,满足要求!

九、 悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用18号工字钢,计算公式如下

其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数, 按照下式计算:

φb = 570 ×10.7×94.0× 235 /(1100.0×180.0×235.0) = 2.895

由于φb大于0.6, 查《钢结构设计规范》(GB50017- )附表B, 得到 φb值为0.973。
经过计算得到最大应力 σ = 1.567×106 /(0.973×185.00×103)= 8.709 N/mm2;

水平钢梁的稳定性计算 σ = 8.709 小于 [f] = 215 N/mm2 ,满足要求!

十、 拉绳的受力计算:

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力 RCi=RUisinθi
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为:

RU1=2.299KN;

十一、 拉绳的强度计算:

钢丝拉绳(支杆)的内力计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算, 为
RU=2.299 kN
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),
计算中能够近似计算Fg=0.5d2, d为钢丝绳直径(mm);
α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数, 对6×19、 6×37、 6×61钢丝绳分别取0.85、 0.82和0.8;
K -- 钢丝绳使用安全系数。
计算中[Fg]取2.299kN, α=0.820, K=8, 得到:

经计算, 钢丝绳最小直径必须大于7mm才能满足要求!

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=2.299kN
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为

其中 [f] 为拉环受力的单肢抗剪强度, 取[f] = 125N/mm2;

所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(2.299×103×4/(3.142×125.000))1/2 =5mm;

十二、 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=0.172 kN;
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, 按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f] = 50N/mm2;

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[171.501×4/(3.142×50×2)]1/2 =1.478 mm;

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:
锚固深度计算公式:

其中 N -- 锚固力, 即作用于楼板螺栓的轴向拉力, N = 0.172kN;
d -- 楼板螺栓的直径, d = 16.000mm;
[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205N/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
171.501/(3.142×16.000×1.43)=2.386mm。
螺栓所能承受的最大拉力 F=1/4×3.14×16.0002×205×10-3=41.218kN
螺栓的轴向拉力N=0.172kN 小于 螺栓所能承受的最大拉力 F=41.218kN, 满足要求!
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向压力, N = 8.543kN;
d -- 楼板螺栓的直径, d = 16.000mm;
b -- 楼板内的螺栓锚板边长, b=5×d=80.000mm;
fcc -- 混凝土的局部挤压强度设计值, 计算中取0.950fc=13.585N/mm2;

经过计算得到公式右边等于84.213 kN, 大于 锚固力 N=8.543 kN , 楼板混凝土局部承压计算满足要求!