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1、編號：SJHN.JZY-XX單元式底商住宅樓外裝修涂料工程懸挑外腳手架設(shè)計專項方案編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準： 二XX年X月目錄一、工程概況4二、腳手架工程設(shè)計及搭設(shè)參數(shù)41、懸挑腳手架沿建筑高度的各個棟號分為每六層一挑4三、外挑1.5米懸挑式扣件鋼管腳手架計算書5(一)、小橫桿的計算61.均布荷載值計算62.抗彎強度計算63.撓度計算6簡支梁均布荷載作用下的最大撓度6(二)、大橫桿的計算71.荷載值計算72.抗彎強度計算73.撓度計算7大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度8(三)、扣件抗滑力的計算81.荷載值計算8(2、四)、腳手架荷載標準值8風(fēng)荷載標準值應(yīng)按照以下公式計算9(五)、立桿的穩(wěn)定性計算101.不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算102.考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算10(六)、連墻件的計算11(七)、懸挑梁的受力計算12(八)、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計算14( 九)、拉桿的受力計算14(十)、拉桿的強度計算14(十一)、錨固段與樓板連接的計算151.水平鋼梁與樓板壓點如果采用鋼筋拉環(huán)，拉環(huán)強度計算如下：153.水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓，混凝土局部承壓計算如下：16四、陽臺處外挑3.1米懸挑式扣件鋼管腳手架計算書16(一)、小橫桿的計算161.均布荷載值計算162.抗彎強度計算173.撓度計算17簡3、支梁均布荷載作用下的最大撓度17(二)、大橫桿的計算171.荷載值計算172.抗彎強度計算183.撓度計算18集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度18(三)、扣件抗滑力的計算191.荷載值計算19(四)、腳手架荷載標準值19Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us = 1.13420(五)、立桿的穩(wěn)定性計算201.不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算202.考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算21(六)、連墻件的計算21(七)、懸挑梁的受力計算22懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN)24(八)、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計算24(九)、拉桿的受力計算24(十)、拉桿的強度計算25(十一)、錨固段與樓板連接的計算251.水平鋼梁與4、樓板壓點如果采用鋼筋拉環(huán)，拉環(huán)強度計算如下：25五、安全措施27六、腳手架的拆除28七、安全管理29參考書目301、建筑施工手冊（第四版）30 一、工程概況我公司承建的xxB地塊二標段項目工程，位于xx，項目建筑面積78000.00m2。1. 該工程主要外裝修涂料。負一層部分外墻面磚， 建筑設(shè)計使用年限：50年2. 建筑分類：二類高層，單元式底商住宅樓3. 建筑耐火等級：二級4. 結(jié)構(gòu)形式：剪力墻結(jié)構(gòu)5. 建筑物抗震設(shè)防烈度：8度6.一期工程B4棟 地下兩層，負一層商業(yè)，地上17+1F,18F住宅（十七躍十八）B5棟地下兩層，負一層商業(yè)，地上17+1F,18F住宅（十七躍十八）B9棟地下兩層，5、負一層商業(yè)，地上17+1F,18F住宅（十七躍十八）B10棟地下兩層，負一層商業(yè)，地上17+1F,18F住宅（十七躍十八）B14棟地下兩層，負一層商業(yè)，地上17+1F,18F住宅（十七躍十八）B15棟地下兩層，負一層商業(yè)，地上17+1F,18F住宅（十七躍十八）由于建筑物高60米，根據(jù)現(xiàn)場實際情況:本工程1-7層采用落地式腳手架，8-13層采用型鋼懸挑腳手架、14層至屋面采用型鋼懸挑腳手架，我公司擬在本工程中采用型鋼懸挑腳手架的外架方案。二、腳手架工程設(shè)計及搭設(shè)參數(shù)經(jīng)過項目部和公司共同論證，確定本工程外腳手架做如下設(shè)計：1、懸挑腳手架沿建筑高度的各個棟號分為每六層一挑B4、B5、B9、B10、6、B14、B15共6幢棟 地上17+1F,18F住宅：第一段：1層7層，標高0.0021.00-架體高度21m；落地式腳手架。第二段：8層13層，標高21.0039.00，架體高度18m；懸挑腳手架。第三段：14層屋面, 標高39.0057.00, 架體高度18m；懸挑腳手架。 2、根據(jù)分段情況，型鋼預(yù)埋件分別埋設(shè)在型鋼懸挑腳手架樓層樓面、 吊環(huán)預(yù)埋件分別埋設(shè)在型鋼懸挑腳手架的上層樓面、工字鋼外端用鋼絲繩斜拉于上層梁上預(yù)埋吊環(huán)上。（見附圖一）3、懸挑腳手架鋼管選用483.5；外挑工字鋼采用“16號”，建筑外挑長度為1.45米（離墻0.25m腳手架寬度1.05m外伸0.15m1.45m）；樓面上型7、鋼擱置長度為3.05m，單根型鋼長度4.5m，用9m定尺的型鋼一剖為二使用。樓面上預(yù)埋鋼筋為16直徑的圓鋼，鋼絲繩和預(yù)埋吊環(huán)將通過計算后選用。4、立桿縱向間距為1.8米，大橫桿步距為1.75米（此數(shù)值應(yīng)根據(jù)使用的安全網(wǎng)進行調(diào)整，以安全網(wǎng)能繃緊、拉嚴為原則），小橫桿長度為1.35米。腳手架與建筑物的連墻拉結(jié)為兩步兩跨，大橫桿應(yīng)交錯布置在立桿的內(nèi)外（如第一步在立桿外側(cè)，第二步則應(yīng)布置在立桿內(nèi)側(cè)），以減少偏心。5、外架搭設(shè)情況：小橫桿伸出立桿的長度不得小于150mm。有凸窗處，內(nèi)立桿距挑出凸窗外口0.15m，外立桿距離內(nèi)立桿0.9m，小橫桿向墻面內(nèi)挑0.4m，桿頭離墻0.2m。無凸窗處，內(nèi)立桿距離外8、墻面250mm，立桿橫距1.05m；6、由于本工程的陽臺均為懸挑構(gòu)件，因此不能把陽臺作為型鋼挑架的支承點，必須從樓板邊梁處計算外伸長度。該部位外挑長度達到2.83.1，在該部位采取下?lián)紊侠闹误w系，詳見附圖二。 7、鋼絲繩張拉高度基本為樓層高（后面再作說明），吊點距墻面1.3m，陽臺處吊點距墻2.95m。（見附圖一和附圖二）。8、懸挑架體最高為第三段，高度為26.7m，故按26.7米對懸挑架高度計算荷載及對相關(guān)部件進行驗算。三、外挑1.5米懸挑式扣件鋼管腳手架計算書鋼管腳手架的計算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2001）。計算的腳手架為雙排腳手架，搭設(shè)高度為26.79、米，立桿采用單立管。搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距1.80米，立桿的橫距1.05米，立桿的步距1.75米。采用的鋼管類型為483.5，連墻件采用2步2跨，豎向間距3.50米，水平間距3.60米。施工均布荷載為3.0kN/m2，同時施工2層，腳手板共鋪設(shè)2層。懸挑水平鋼梁采用16號工字鋼，其中建筑物外懸挑段長度1.50米，建筑物內(nèi)錨固段長度1.50米。懸挑水平鋼梁采用拉桿與建筑物拉結(jié)，最外面支點距離建筑物1.35m。拉桿采用鋼絲繩。 (一)、小橫桿的計算小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算 小橫10、桿的自重標準值 P1=0.038kN/m 腳手板的荷載標準值 P2=0.3501.800/2=0.315kN/m 活荷載標準值 Q=3.0001.800/2=2.700kN/m 荷載的計算值 q=1.20.038+1.20.315+1.42.700=4.204kN/m 小橫桿計算簡圖2.抗彎強度計算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩計算公式如下: M=4.204 =0.579106/5080.0=114.050N/mm2小橫桿的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!3.撓度計算最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度計算公式如下: 荷載標準值q=0.038+0.315+2.700=11、3.053kN/m簡支梁均布荷載作用下的最大撓度V=5.03.0531050.04/(3842.06105121900.0)=1.924mm小橫桿的最大撓度小于1050.0/150與10mm,滿足要求! (二)、大橫桿的計算大橫桿按照三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。用小橫桿支座的最大反力計算值，在最不利荷載布置下計算大橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計算 小橫桿的自重標準值 P1=0.0381.050=0.040kN 腳手板的荷載標準值 P2=0.3501.0501.800/2=0.331kN 活荷載標準值 Q=3.0001.0501.800/2=2.835kN 荷載的計算12、值 P=(1.20.040+1.20.331+1.42.835)/2=2.207kN 大橫桿計算簡圖2.抗彎強度計算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的彎矩和均布荷載最大彎矩計算公式如下: 集中荷載最大彎矩計算公式如下: M=0.08(1.20.038)1.8002+0.1752.207=0.707106/5080.0=139.211N/mm2大橫桿的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!3.撓度計算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的撓度和均布荷載最大撓度計算公式如下: 集中荷載最大撓度計算公式如下: 大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度V1=013、.6770.0381800.004/(1002.060105121900.000)=0.11mm集中荷載標準值P=0.040+0.331+2.835=3.206kN集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度V1=1.1463206.0701800.003/(1002.060105121900.000)=8.53mm最大撓度和V=V1+V2=8.642mm大橫桿的最大撓度小于1800.0/150與10mm,滿足要求! (三)、扣件抗滑力的計算縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規(guī)范): R Rc其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計值,取8.0kN； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎14、向作用力設(shè)計值；1.荷載值計算橫桿的自重標準值 P1=0.0381.800=0.069kN腳手板的荷載標準值 P2=0.3501.0501.800/2=0.331kN活荷載標準值 Q=3.0001.0501.800/2=2.835kN荷載的計算值 R=1.20.069+1.20.331+1.42.835=4.449kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求!當直角扣件的擰緊力矩達40-65N.m時,試驗表明:單扣件在12kN的荷載下雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN； (四)、腳手架荷載標準值作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標準值包括以下內(nèi)容： (1)15、每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值(kN/m)；本例為0.1337 NG1 = 0.13426.700=3.570kN (2)腳手板的自重標準值(kN/m2)；本例采用木腳手板，標準值為0.35 NG2 = 0.35021.800(1.050+0.250)/2=0.819kN (3)欄桿與擋腳手板自重標準值(kN/m)；本例采用欄桿、木腳手板標擋板，準值為0.14 NG3 = 0.1401.8002/2=0.252kN (4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.80026.700=0.240kN經(jīng)計算得到，靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG316、+NG4 = 4.881kN?；詈奢d為施工荷載標準值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計算得到，活荷載標準值 NQ = 3.00021.8001.050/2=5.670kN風(fēng)荷載標準值應(yīng)按照以下公式計算 其中 W0 基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)附錄表D.4的規(guī)定采用：W0 = 0.300Uz 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)附錄表的規(guī)定采用：Uz = 1.950Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us = 1.134經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標準值Wk = 0.70.3001.9501.134 = 0.417、64kN/m2?？紤]風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ經(jīng)過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力N=1.24.881+0.851.45.670=12.605kN不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ經(jīng)過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力N=1.24.881+1.45.670=13.795kN風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10其中 Wk 風(fēng)荷載標準值(kN/m2)； la 立桿的縱距 (m)； h 立桿的步距 (m)。經(jīng)過計算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩 Mw=0.85118、.40.4641.8001.750 (五)、立桿的穩(wěn)定性計算1.不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=13.795kN； i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm； k 計算長度附加系數(shù)，取1.155； u 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500； l0 計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.1551.5001.750=3.032m； A 立桿凈截面面積，A=4.890cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由長細比，為3032/16=192； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l0/i 的結(jié)果查表得到19、0.197； 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)；經(jīng)計算得到 =13795/(0.20489)=143.124N/mm2； f 鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，f=205.00N/mm2； 不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 f,滿足要求!2.考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=12.605kN； i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm； k 計算長度附加系數(shù)，取1.155； u 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500； l0 計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.1551.5001.750=3.032m； A 立桿凈截面面積，A20、=4.890cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由長細比，為3032/16=192； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.197； MW 計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩，； 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)；經(jīng)計算得到 =12605/(0.20489)+305000/5080=190.736N/mm2； f 鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，f=205.00N/mm2； 考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 Nl，連墻件的設(shè)計計算滿足要求!連墻件采用扣件與墻體連接。經(jīng)過計算得到 Nl = 13.192kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不滿足要求!必21、須采用雙扣件。 連墻件扣件連接示意圖(七)、懸挑梁的受力計算懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計算。懸臂部分腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點，A為墻支點。本工程中，腳手架排距為1050mm，內(nèi)側(cè)腳手架距離墻體250mm，支拉斜桿的支點距離墻體 = 1350mm，水平支撐梁的截面慣性矩I = 712.00cm4，截面抵抗矩W = 102.00cm3，截面積A = 21.50cm2。受腳手架集中荷載 P=13.80kN水平鋼梁自重荷載 q=1.221.500.00017.8510=0.20kN/m 懸挑腳手架示意圖 懸挑腳手架計算簡圖經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到 懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN22、) 懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kN.m) 懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm)各支座對支撐梁的支撐反力由左至右分別為 R1=14.954kN,R2=14.040kN,R3=-0.796kN最大彎矩抗彎計算強度 f=M/1.05W+N/A=1.806106/(1.05102000.0)+6.7291000/2150.0=19.996N/mm2水平支撐梁的抗彎計算強度小于215.0N/mm2,滿足要求! (八)、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計算水平鋼梁采用14號工字鋼,計算公式如下 其中 b 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，查表鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003)附錄B得到： b=2.00由于b大于0.6，按23、照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003)附錄B其值b=0.929經(jīng)過計算得到強度 =1.81106/(0.929102000.00)=19.06N/mm2； 水平鋼梁的穩(wěn)定性計算 f,滿足要求! ( 九)、拉桿的受力計算水平鋼梁的軸力RAH和拉鋼繩的軸力RUi按照下面計算 其中RUicosi為鋼繩的拉力對水平桿產(chǎn)生的軸壓力。各支點的支撐力 RCi=RUisini按照以上公式計算得到由左至右各鋼繩拉力分別為 RU1=16.399kN(十)、拉桿的強度計算拉繩或拉桿的軸力RU我們均取最大值進行計算，為RU=16.399kN 拉繩的強度計算：如果上面采用鋼絲繩，鋼絲繩的容許拉力按照下式計算： 其24、中Fg 鋼絲繩的容許拉力(kN)； Fg 鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kN)； 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù)，對619、637、661鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8； K 鋼絲繩使用安全系數(shù)，取10.0。 選擇拉鋼絲繩的破斷拉力要大于10.00016.399/0.850=192.925kN。選擇619+1鋼絲繩，鋼絲繩公稱抗拉強度1400MPa，直徑14.00mm。鋼絲拉繩的吊環(huán)強度計算：鋼絲拉繩的軸力RU我們均取最大值進行計算作為吊環(huán)的拉力N，為 N=RU=16.399kN 鋼絲拉繩的吊環(huán)強度計算公式為 其中 f 為吊環(huán)抗拉強度，取f = 50N/mm2，每個吊環(huán)按照兩個截面計算；所需要25、的鋼絲拉繩的吊環(huán)最小直徑 D=163994/(3.1416502)1/2=15mm(十一)、錨固段與樓板連接的計算1.水平鋼梁與樓板壓點如果采用鋼筋拉環(huán)，拉環(huán)強度計算如下：水平鋼梁與樓板壓點的拉環(huán)受力R=14.040kN 水平鋼梁與樓板壓點的拉環(huán)強度計算公式為 其中f為拉環(huán)鋼筋抗拉強度，每個拉環(huán)按照兩個截面計算，按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范f = 50N/mm2；所需要的水平鋼梁與樓板壓點的拉環(huán)最小直徑 D=140404/(3.1416502)1/2=14mm水平鋼梁與樓板壓點的拉環(huán)一定要壓在樓板下層鋼筋下面，并要保證兩側(cè)30cm以上搭接長度。2.水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓，螺栓粘結(jié)力錨固強度計26、算如下：錨固深度計算公式 其中 N 錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向拉力，N = 14.04kN；d 樓板螺栓的直徑，d = 16mm；fb 樓板螺栓與混凝土的容許粘接強度，計算中取1.5N/mm2；h 樓板螺栓在混凝土樓板內(nèi)的錨固深度，經(jīng)過計算得到 h 要大于14040.25/(3.1416161.5)=186.2mm。3.水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓，混凝土局部承壓計算如下：混凝土局部承壓的螺栓拉力要滿足公式 其中 N 錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向拉力，N = 14.04kN； d 樓板螺栓的直徑，d = 16mm； b 樓板內(nèi)的螺栓錨板邊長，b=5d=80mm； fcc 混凝土的局部擠27、壓強度設(shè)計值，計算中取0.95fc=13.59N/mm2； 經(jīng)過計算得到公式右邊等于84.2kN 樓板混凝土局部承壓計算滿足要求!四、陽臺處外挑3.1米懸挑式扣件鋼管腳手架計算書 鋼管腳手架的計算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2001）。計算的腳手架為雙排腳手架，搭設(shè)高度為26.7米，立桿采用單立管。 搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距1.80米，立桿的橫距1.05米，立桿的步距1.75米。 采用的鋼管類型為483.5， 連墻件采用2步2跨，豎向間距3.50米，水平間距3.60米。 施工均布荷載為3.0kN/m2，同時施工2層，腳手板共鋪設(shè)2層。 懸挑水平鋼梁采用14號工字鋼，其28、中建筑物外懸挑段長度3.10米，建筑物內(nèi)錨固段長度1.50米。 懸挑水平鋼梁采用拉桿與建筑物拉結(jié)，最外面支點距離建筑物2.95m。拉桿采用鋼絲繩。(一)、小橫桿的計算 小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。 按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿的最大彎矩和變形。 1.均布荷載值計算 小橫桿的自重標準值 P1=0.038kN/m 腳手板的荷載標準值 P2=0.3501.800/2=0.315kN/m 活荷載標準值 Q=3.0001.800/2=2.700kN/m 荷載的計算值 q=1.20.038+1.20.315+1.42.700=4.204kN/m 小橫桿29、計算簡圖 2.抗彎強度計算 最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩 計算公式如下: M=4.204 =0.579106/5080.0=114.050N/mm2小橫桿的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求! 3.撓度計算 最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度 計算公式如下: 荷載標準值q=0.038+0.315+2.700=3.053kN/m 簡支梁均布荷載作用下的最大撓度 V=5.03.0531050.04/(3842.06105121900.0)=1.924mm 小橫桿的最大撓度小于1050.0/150與10mm,滿足要求!(二)、大橫桿的計算 大橫桿按照三跨連續(xù)梁進行強度和撓度30、計算，小橫桿在大橫桿的上面。 用小橫桿支座的最大反力計算值，在最不利荷載布置下計算大橫桿的最大彎矩和變形。 1.荷載值計算 小橫桿的自重標準值 P1=0.0381.050=0.040kN 腳手板的荷載標準值 P2=0.3501.0501.800/2=0.331kN 活荷載標準值 Q=3.0001.0501.800/2=2.835kN 荷載的計算值 P=(1.20.040+1.20.331+1.42.835)/2=2.207kN 大橫桿計算簡圖 2.抗彎強度計算 最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的彎矩和 均布荷載最大彎矩計算公式如下: 集中荷載最大彎矩計算公式如下: M=31、0.08(1.20.038)1.8002+0.1752.207 =0.707106/5080.0=139.211N/mm2 大橫桿的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求! 3.撓度計算 最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的撓度和 均布荷載最大撓度計算公式如下: 集中荷載最大撓度計算公式如下: 大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度 V1=0.6770.0381800.004/(1002.060105121900.000)=0.11mm 集中荷載標準值P=0.040+0.331+2.835=3.206kN 集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度 V1=1.1463206.032、701800.003/(1002.060105121900.000)=8.53mm 最大撓度和 V=V1+V2=8.642mm 大橫桿的最大撓度小于1800.0/150與10mm,滿足要求!(三)、扣件抗滑力的計算 縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規(guī)范): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計值,取8.0kN； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值； 1.荷載值計算 橫桿的自重標準值 P1=0.0381.800=0.069kN 腳手板的荷載標準值 P2=0.3501.0501.800/2=0.331kN活荷載標準值 Q=3.0001.0501.800/33、2=2.835kN荷載的計算值 R=1.20.069+1.20.331+1.42.835=4.449kN 單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求! 當直角扣件的擰緊力矩達40-65N.m時,試驗表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN； 雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN；(四)、腳手架荷載標準值 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。 靜荷載標準值包括以下內(nèi)容： (1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值(kN/m)；本例為0.1337 NG1 = 0.13426.700=3.570kN (2)腳手板的自重標準值(kN/m2)；本例采用木腳手板，34、標準值為0.35 NG2 = 0.35021.800(1.050+1.900)/2=1.858kN (3)欄桿與擋腳手板自重標準值(kN/m)；本例采用欄桿、木腳手板標擋板，準值為0.14 NG3 = 0.1401.8002/2=0.252kN (4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.80026.700=0.240kN 經(jīng)計算得到，靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.921kN。 活荷載為施工荷載標準值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。 經(jīng)計算得到，活荷載標準值 NQ = 3.0002135、.8001.050/2=5.670kN 風(fēng)荷載標準值應(yīng)按照以下公式計算 其中 W0 基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)附錄表D.4的規(guī)定采用：W0 = 0.300 Uz 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)附錄表的規(guī)定采用：Uz = 1.950 Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us = 1.134經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標準值Wk = 0.70.3001.9501.134 = 0.464kN/m2。 考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 經(jīng)過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力N=1.25.9236、1+0.851.45.670=13.852kN 不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ 經(jīng)過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力N=1.25.921+1.45.670=15.043kN 風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 風(fēng)荷載標準值(kN/m2)； la 立桿的縱距 (m)； h 立桿的步距 (m)。 經(jīng)過計算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩 Mw=0.851.40.4641.8001.750(五)、立桿的穩(wěn)定性計算 1.不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=15.04337、kN； i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm； k 計算長度附加系數(shù)，取1.155； u 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500； l0 計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.1551.5001.750=3.032m； A 立桿凈截面面積，A=4.890cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由長細比，為3032/16=192； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.197； 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)；經(jīng)計算得到 =15043/(0.20489)=156.065N/mm2； f 鋼管立桿抗壓強38、度設(shè)計值，f=205.00N/mm2； 不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 f,滿足要求! 2.考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=13.852kN； i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm； k 計算長度附加系數(shù)，取1.155； u 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500； l0 計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.1551.5001.750=3.032m； A 立桿凈截面面積，A=4.890cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由長細比，為3032/16=192； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細39、比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.197； MW 計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩，； 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)；經(jīng)計算得到 =13852/(0.20489)+305000/5080=203.677N/mm2； f 鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，f=205.00N/mm2； 考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 Nl，連墻件的設(shè)計計算滿足要求! 連墻件采用扣件與墻體連接。 經(jīng)過計算得到 Nl = 13.192kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不滿足要求!必須采用雙扣件。 連墻件扣件連接示意圖(七)、懸挑梁的受力計算 懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計算。 懸臂部分腳手架荷載N的作用，里端40、B為與樓板的錨固點，A為墻支點。 本工程中，腳手架排距為1050mm，內(nèi)側(cè)腳手架距離墻體1900mm，支拉斜桿的支點距離墻體 = 2950mm， 水平支撐梁的截面慣性矩I = 712.00cm4，截面抵抗矩W = 102.00cm3，截面積A = 21.50cm2。 受腳手架集中荷載 P=15.04kN 水平鋼梁自重荷載 q=1.221.500.00017.8510=0.20kN/m 懸挑腳手架示意圖 懸挑腳手架計算簡圖 經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到 懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN) 懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kN.m) 懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm) 各支座對支撐梁的支撐反力由左至右分別為 R1=23.41、455kN,R2=10.567kN,R3=-3.006kN 最大彎矩 抗彎計算強度 f=M/1.05W+N/A=8.688106/(1.05102000.0)+11.5321000/2150.0=86.481N/mm2 水平支撐梁的抗彎計算強度小于215.0N/mm2,滿足要求!(八)、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計算水平鋼梁采用14號工字鋼,計算公式如下 其中 b 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，查表鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003)附錄B得到： b=1.34 由于b大于0.6，按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003)附錄B其值b=0.859 經(jīng)過計算得到強度 =8.69106/(0.842、59102000.00)=99.18N/mm2； 水平鋼梁的穩(wěn)定性計算 f,滿足要求!(九)、拉桿的受力計算 水平鋼梁的軸力RAH和拉鋼繩的軸力RUi按照下面計算 其中RUicosi為鋼繩的拉力對水平桿產(chǎn)生的軸壓力。 各支點的支撐力 RCi=RUisini 按照以上公式計算得到由左至右各鋼繩拉力分別為 RU1=26.137kN(十)、拉桿的強度計算 拉繩或拉桿的軸力RU我們均取最大值進行計算，為RU=26.137kN 拉繩的強度計算： 如果上面采用鋼絲繩，鋼絲繩的容許拉力按照下式計算： 其中Fg 鋼絲繩的容許拉力(kN)； Fg 鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kN)； 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù)，43、對619、637、661鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8； K 鋼絲繩使用安全系數(shù)，取10.0。 選擇拉鋼絲繩的破斷拉力要大于10.00026.137/0.850=307.496kN。 選擇619+1鋼絲繩，鋼絲繩公稱抗拉強度1400MPa，直徑24.5mm。 鋼絲拉繩的吊環(huán)強度計算： 鋼絲拉繩的軸力RU我們均取最大值進行計算作為吊環(huán)的拉力N，為 N=RU=26.137kN 鋼絲拉繩的吊環(huán)強度計算公式為 其中 f 為吊環(huán)抗拉強度，取f = 50N/mm2，每個吊環(huán)按照兩個截面計算； 所需要的鋼絲拉繩的吊環(huán)最小直徑 D=261374/(3.1416502)1/2=19mm(十一)、錨固段與44、樓板連接的計算1.水平鋼梁與樓板壓點如果采用鋼筋拉環(huán)，拉環(huán)強度計算如下： 水平鋼梁與樓板壓點的拉環(huán)受力R=10.567kN 水平鋼梁與樓板壓點的拉環(huán)強度計算公式為 其中f為拉環(huán)鋼筋抗拉強度，每個拉環(huán)按照兩個截面計算，按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范f = 50N/mm2； 所需要的水平鋼梁與樓板壓點的拉環(huán)最小直徑 D=105674/(3.1416502)1/2=12mm 水平鋼梁與樓板壓點的拉環(huán)一定要壓在樓板下層鋼筋下面，并要保證兩側(cè)30cm以上搭接長度。 2.水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓，螺栓粘結(jié)力錨固強度計算如下： 錨固深度計算公式 其中 N 錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向拉力，N = 10.5745、kN； d 樓板螺栓的直徑，d = 16mm； fb 樓板螺栓與混凝土的容許粘接強度，計算中取1.5N/mm2； h 樓板螺栓在混凝土樓板內(nèi)的錨固深度，經(jīng)過計算得到 h 要大于10567.41/(3.1416161.5)=140.2mm。 3.水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓，混凝土局部承壓計算如下： 混凝土局部承壓的螺栓拉力要滿足公式 其中 N 錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向拉力，N = 10.57kN； d 樓板螺栓的直徑，d = 16mm； b 樓板內(nèi)的螺栓錨板邊長，b=5d=80mm； fcc 混凝土的局部擠壓強度設(shè)計值，計算中取0.95fc=13.59N/mm2； 經(jīng)過計算得到公式右邊46、等于84.2kN 樓板混凝土局部承壓計算滿足要求!五、安全措施腳手架必須配合施工進度搭設(shè)，一次搭設(shè)高度不應(yīng)超過相鄰連墻件以上二步。每搭完一步腳手架后，應(yīng)按規(guī)范的規(guī)定校正步距、縱距、橫距及立桿的垂直度。底座應(yīng)準確的放在焊在工字鋼上的鋼筋上。立桿搭設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定：相鄰立桿的對接扣件不得在同一高度內(nèi)，立桿上的對接扣件應(yīng)交錯布置：兩根相鄰立桿的接頭不應(yīng)設(shè)置在同步內(nèi)，同步內(nèi)隔一根立桿的兩個相隔接頭在高度方向錯開的距離不小于500mm；各接頭中心至主節(jié)點的距離不宜大與步距的1/3。當搭至有連墻件的構(gòu)造點時，在搭設(shè)完該處的立桿、縱向水平桿、橫向水平桿后，應(yīng)立即設(shè)置連墻件。頂層立桿的搭接長度不應(yīng)小于1m,應(yīng)47、采用不少于2個旋轉(zhuǎn)扣件固定，端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不應(yīng)少于100mm。立桿頂端宜高出女兒墻上皮1m，高出檐口上皮1.5m。縱向水平桿搭設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定：縱向水平桿宜設(shè)設(shè)置在立桿內(nèi)側(cè)，其長度不宜小于3跨。縱向水平桿接長宜采用對接扣件連接，也可采用搭接。腳手架必須設(shè)置縱、橫向掃地桿。縱向掃地桿應(yīng)采用直角扣件固定在底座上皮不大于200mm處的立桿上。橫向掃地桿亦應(yīng)采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。當立桿基礎(chǔ)不在同一高度上時，必須將高處的縱向掃地桿向低處延長兩跨與立桿固定。連墻件、剪刀撐、橫向支撐的設(shè)置符合下列規(guī)定：連墻件每3.6m6m設(shè)一根。連墻件宜靠近主節(jié)點設(shè)置，偏離主節(jié)點的距離48、不應(yīng)大于300mm；連墻件應(yīng)從第一步縱向水平桿處開始設(shè)置；宜優(yōu)先采用菱形布置，也可采用方形、矩形布置；與落地式腳手架相接處必須設(shè)置連墻件。每道剪刀撐寬度不應(yīng)小于4跨，且不應(yīng)小于6m，斜桿與地面的傾角宜在450600之間；本工程腳手架高度在24m以上，必須在外側(cè)立面上連續(xù)設(shè)置剪刀撐，并應(yīng)由底至頂連續(xù)設(shè)置。剪刀撐斜桿的接長宜采用搭接，搭接長度不應(yīng)小于1m,應(yīng)采用不少于2個旋轉(zhuǎn)扣件固定。剪刀撐應(yīng)隨立桿、縱向和橫向水平桿等同步搭設(shè)。剪刀撐斜桿應(yīng)用旋轉(zhuǎn)扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立桿上，旋轉(zhuǎn)扣件中心線至主節(jié)點的距離不宜大于150mm?？奂惭b符合下列規(guī)定：扣件規(guī)格必須與鋼管外徑相同；螺栓擰緊49、扭力矩不應(yīng)小于40N.m,且不應(yīng)大于65N.m；在主節(jié)點處固定橫向水平桿、縱向水平桿、剪刀撐等用的直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣件的中心點的相互距離不應(yīng)大于150mm；對接扣件開口應(yīng)朝上或朝內(nèi)；各桿件端頭伸出扣件蓋板邊緣的長度不應(yīng)小于100mm。欄桿和擋腳板均應(yīng)搭設(shè)在外立桿的內(nèi)側(cè)；中欄桿應(yīng)居中設(shè)置。腳手板的鋪設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定：腳手板應(yīng)鋪滿、鋪穩(wěn)，離開墻面120150mm;腳手板應(yīng)按垂直于縱向水平桿鋪設(shè)，且采用對接平鋪。四個角應(yīng)用直徑1.2mm的鍍鋅鋼絲固定在縱向水平桿上。作業(yè)層端部腳手板探頭長度應(yīng)取150mm，其板長兩端均應(yīng)支承桿可靠地固定，腳手板探頭應(yīng)用直徑3.2mm的鍍鋅鋼絲固定在支承桿件上。在拐腳、斜50、道平臺處的腳手板，應(yīng)與橫向水平桿可靠連接，防止滑動；自頂層作業(yè)層的腳手板往下計，宜每隔12m滿鋪一層腳手板。（11）焊接時，必須有安全防護措施。（12）所使用的材料，特別是鋼絲繩必須要有成品合格證。鋼絲繩必須滿足鋼絲強度極限為2000N/mm2。（13）使用過程中，架子工要有專人負責(zé)每天巡視、檢查外架荷載情況，觀測鋼梁是否有下擾、鋼絲繩是否有破損，鋼繩卡子是否松動等。發(fā)現(xiàn)問題時，及時報告工長，并進行處理。六、腳手架的拆除拆除腳手架時，應(yīng)符合下列規(guī)定：拆除作業(yè)必須由上而下逐層進行，嚴禁上下同時作業(yè)；連墻件必須隨腳手架逐層拆除，嚴禁先將連墻件整層或數(shù)層拆除后再拆腳手架；分段拆除高差不應(yīng)大于2步，如51、高差大于2步，應(yīng)增設(shè)連墻桿加固；當腳手架拆至下部最后一根長立桿的高度（約6.5m）時，應(yīng)先在適當位置搭設(shè)臨時拋撐加固后，再拆除連墻件；當腳手架采取分段、分立面拆除時，對不拆除的腳手架兩端應(yīng)按如下規(guī)定設(shè)置連墻件和橫向斜撐加固：兩端必須設(shè)置連墻件，連墻件的垂直距離不應(yīng)大于建筑物的層高，并不應(yīng)大于4m(2步)。橫向斜撐在同一節(jié)間，由底至頂層呈之字型連續(xù)布置，中間每隔6跨設(shè)置一道。卸料時各配件嚴禁拋擲至地面。七、安全管理搭設(shè)腳手架人員必須是經(jīng)過考核合格的專業(yè)架子工，上崗人員必須定期體檢，合格者方可上崗。搭設(shè)腳手架人員必須戴安全帽，系安全帶，穿防滑鞋。腳手架的構(gòu)件質(zhì)量與搭設(shè)質(zhì)量應(yīng)按規(guī)范進行檢查驗收，合格52、后方可準許使用。作業(yè)層上的施工荷載應(yīng)符合要求，不得超載，不得將模板支架纜風(fēng)繩泵送砼和砂漿的輸送泵等固定在腳手架上，嚴禁懸掛起重設(shè)備。當有六級及六級以上大風(fēng)和霧雨雪天氣時應(yīng)停止腳手架搭設(shè)與拆除作業(yè)。雨雪后上架作業(yè)應(yīng)有防滑措施，并應(yīng)掃除積雪。腳手架的安全檢查與維護應(yīng)按規(guī)范規(guī)定進行，安全網(wǎng)應(yīng)按有關(guān)規(guī)定搭設(shè)或拆除。在腳手架使用期間，嚴禁拆除下列桿件：主節(jié)點處的縱橫向水平桿，縱橫向掃地桿。連墻件。在腳手架上進行電氣焊作業(yè)時，必須有防火措施和專人看守。工地臨時用電線路的架設(shè)及腳手架接地避雷措施等，應(yīng)按規(guī)定設(shè)置。搭拆腳手架時地面應(yīng)設(shè)圍護欄和警戒標志，并有專人看守，嚴禁非操作人員入內(nèi)。參考書目1、建筑施工手冊（第四版）2、建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2001）3、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB500172002）4、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB500092001）5、簡明施工計算手冊（第二版）附圖一 外架懸挑搭設(shè)圖附圖二 有陽臺處挑架搭設(shè)圖附圖三 外架搭設(shè)立面圖