陕西多层框剪酒店脚手架施工方案(含图表,计算书)

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1、*大酒店工程脚手架施工方案 陕西省*建筑工程公司二O一O年三月三日*大酒店脚手架工程施工方案 一、编制说明 本脚手架施工方案是根据*大酒店工程施工组织设计及工程实际情况编写的用于指导脚手架施工的方案,本方案一经业主和监理批准,在实施的过程中,未经业主和监理同意,不得随意更改,在施工过程中必须严格按本方案及相关规范进行施工。 二、编制依据1、*大酒店工程施工组织设计2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20013、建筑施工安全检查标准JGJ59-99 三、工程概况本工程为酒店式建筑,建筑面积32140m2,分为A、B、C、D、E、F六个区,为框架结构。其中A区7层、B区6层、C区

2、4层、D区6层、E区4层、F区1层。四、施工方案1、方案选择:根据图纸设计、各区域楼层高度及现场地形,本工程外脚手架以落地式双排脚手架为主,C区4层,每层3.5m 外架搭设高度为16.5m。局部电梯机房处为21m。D区6层,高度为34.9m。由于与车库部分屋面相互错台,其南边外架从车库顶板搭起,最大高度为27m。(包括5.93m坡屋面)。北面从地面搭起,高15.3m,总高度为24.3m,在15.3m处外架落地与屋面之上,其高度为10.6m。E区4层,局部为6层,外加高度为21m。A区7层高度为25m。B区层高度为21m,由于AB区地理位置最低考虑排水工作,因而考虑先进行回填土,从故AB两区在负

3、三层以上采用悬挑式双排扣件钢管外架,采用下撑式槽钢悬挑外架,架体为钢管扣件双排外脚手架,安全防护棚采用钢管、竹架板搭设刚性防护棚;卸料平台采用外挑型钢搭设。脚手架外立杆侧满挂密目安全网进行封闭,施工层脚手架内立杆与建筑之间拟采用兜网进行封闭。 考虑材料运送,拟在每层楼层侧设置卸料平台,卸料平台必须与建筑物拉结,不得与脚手架连结。必须按规定设置连墙拉结点,竖向每3步,水平每3步必须设置一道牢固的连结点。拟在每层边梁进行预埋钢管,脚手架的水平杆与预埋钢管扣件连接,水平杆与外架进行连接。内墙脚手架及满堂钢管支撑架均为常规施工,技术成熟,操作熟练,不再赘述。这里仅就下撑式槽钢悬挑外脚手架、卸料平台及安

4、全防护棚施工作简要叙述。2、技术参数双排落地式钢管扣件脚手架架体沿建筑物通长通高全封闭搭设(前期外架均为落地架,A、B区负三层以上为悬挑架,待负四层负五层模板拆除完毕后外架即可拆除),并始终高出操作面1.5m,同时由二层底板起用绿色尼龙密目网将架体全封闭。考虑到文明施工要求,本工程外架荷载按装修荷载考虑。双排外架立杆纵向间距1.5m,排距1.05m,大横杆步距1.8m;剪刀撑搭设角度4560,立杆靠墙的一端离墙面20cm。剪刀撑斜杆两端扣件与立杆节点的距离不应大于15cm,最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不宜大于50cm,脚手架各杆件相交伸出的端头均应大于10cm,以防杆件滑落。外侧立杆顶端高

5、出施工墙上皮1m进行搭设。工字钢一端悬挑,另一端固定在楼面结构上(用16钢筋)悬挑端用钢丝绳悬挂在上一层的楼面结构边梁上。上一层的楼面结构边梁上予埋钢筋拉环120。钢丝绳和钢梁应在同一垂直平面内。工字钢用16钢筋固定在楼面结构;,其中一点固定在梁上。当固定在板上时,固定点板的上部增加配筋410(板的跨度内通长)。工字钢采用16号。钢丝绳采用114。悬挑长度大于1.5米的工字钢采用214钢丝绳。 3、搭设的基本要求 扣件式落地钢管脚手架的搭设顺序为摆放扫地杆逐根树立立杆并随即与扫地杆扣紧装扫地小横杆并与立杆或扫地杆扣紧安第一步大横杆与各立杆扣紧安第一步小横杆安第二步大横杆安第二步小横杆安第三、四

6、步大横杆和小横杆连墙杆接立杆加设剪刀撑铺脚手板。 悬挑脚手架搭设的工艺流程为:水平悬挑纵向扫地杆(连梁)立杆横向扫地杆小横杆大横杆(搁栅)剪刀撑连墙件铺脚手板扎防护栏杆扎安全网。1 技术要点1、地基处理脚手架立杆位于自然地面上时,地面土应夯实,达到坚实平整,并做好排水处理。立杆下垫40mm厚的木板,沿垂直于墙面摆设,板长2.0m,宽0.25m,使立杆底部处于平稳不能悬空。2、施工要求必须使用合格材料,对于有变形和不合格的扣件均不得使用。在外脚架搭设过程中,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。必须按规范规定设置连墙杆。应随架体搭设进度,及时

7、跟进做好安全网等安全防护措施的张挂。脚手架外侧采用安全网全封闭;围网设于靠外侧立杆的内侧,与立杆、横杆绑扎牢固,绑点间距30cm。在外脚手架搭设过程中脚手架里、外两排立杆均要竖直,尤其不得向外倾斜,搭设过程中应随时校正杆件垂直度和水平偏差;避免累积偏差过大。搭设时必须在垂直方向,水平方向按50%错开接头,所有立杆必须落地,不得在水平杆上加悬空立杆。搭设第一节立杆时应选用长短不一的钢管,确保错开立杆接头位置;小横杆的搭设应与大横杆垂直,小横杆两端应伸出大横杆外10cm以上。连接大横杆的对接扣件,开口应朝架子内侧,螺栓向上,十字形扣件不得使开口朝下,螺栓拧紧扭力矩达65Nm,不得发生破坏。 钢管立

8、拄施工要求 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,且相邻立柱接头在高度方向错开的距离不小于一个步距,各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。立柱顶端应高出女儿墙上皮1.0m,高出建筑物檐口上皮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20cm处的立杆上。横向扫地杆应采用直角扣件固定在靠纵向扫地杆下方的立杆上。2.2 钢管水平杆施工要求 横向水平杆设于纵向杆之下,纵向水平杆固定在立杆的内侧,并采用直角扣件与立杆扣紧。 纵向水平杆接长一般采用对接扣件连接,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

9、跨内,相邻接头水平距离不应小于500mm,并应等距设置不小于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。 纵向水平的长度一般不宜小于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。 连接大横杆的对接扣件,开口应朝架子内侧,螺栓向上,避免开口朝上,以防雨水进入。2.3 连墙体施工要求施工时按竖向间距不大于二步距,水平间距不大于三步距,必须设置一道牢固的连结点。拟在每层边梁进行预埋钢管,并通过水平杆与外架进行连接,将架体附着到主体框架梁上。2.4剪刀撑的设置要求 每道剪刀撑跨越立拄的根数宜在

10、57根之间,每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不小于6m,斜杆与地面的倾角应在4560之间。 双排脚手架应在外侧立面整个长度和高度在连续设置剪支撑。 剪立撑斜杆的接头采用搭接方式接长时不应小于三个扣件连接固定搭接长度不应小于1m,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应大于150mm。2,5 架体上开洞的施工要求 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,增设的短斜杆端部应用双扣件扣死。 开洞施工完毕,须马上还原支撑。2.6 脚手板设置要求脚手板应与横杆绑扎牢固;在作业层外侧立杆内安

11、装踢脚板;施工作业层,拆模层均必须满铺脚手板,非操作层应间隔一层设置一层满铺脚手板;雨天后上架施工必须采取防滑措施。2.7 架上卸料平台的搭设 为便于模板,木枋等周转料具吊运到上面的施工层作周转使用,拟每层搭设2个卸料平台。卸料平台必须挂设限定荷载标牌。卸料平台平面尺寸30004000,严格控制最大载重量不大于1t,并做好安全防护,使用完后应及时拆除并恢复架体的安全防护。2.8 安全通道 为保证施工人员进出施工现场时安全,防止高空坠物伤人,特在建筑物首层入口及井架出入口设置安全通道。安全通道采用钢管架支撑,上部满铺竹杆及防护网以防止坠物。其余临时进作业面通道必须搭设防护棚。防护棚搭出约2m,其

12、支撑是靠支在外架上的钢管,在钢管上铺设七夹板和安全网。3、施工安全3.1 安全保证措施各级管理人员要对职工生命负责的态度去严格要求,严格管理,认真抓好安全工作,搞好安全设施。3.1.1 人员要求 严格参照外架搭设要求进行施工。 特殊工种必须持证上岗。具备一切高空作业的能力,40岁以下,无疾病。 必须服从管理人员的安排。遵守项目各项安全管理规定和制度。进入施工现场人员必须戴安全帽,系好安全带,作好防护设施。不得穿拖鞋等,必须穿防滑鞋上班。严禁向下抛扔杂物,不得酒后作业,严禁嬉闹。 积极配合外架搭设完毕后的工作。 必须负责搭设前和搭设后的日常检查和修养。听从管理人员安排积极配合项目安全员日常检查,

13、发现问题及时整改。3.1.2 搭设要点 钢管脚手架立杆应稳放在混凝土垫层上,基础夯实,浇捣不小于100mm的混凝土垫层; 立杆间距、大横杆间距、小横杆间距符合方案要求; 钢管立杆大横杆接头应错开,要用扣件连接拧紧螺栓,不准用铁丝绑扎;脚手架负荷量每平方米不能超过150kg; 脚手架两端、转角处连续设剪刀撑和力杆,剪刀撑和支杆与地面角度不应大于60度,脚手板铺设宽度不得小于1.0 m必须满铺; 首层设置安全通道、防护棚,必须用双层木板铺钉; 安全网挂设:安全网必须内挂,并用专用尼龙绳或符合要求的其他材料绑扎严密、牢固;每隔四层,架体与建筑物间必须搭设安全防护、并满铺木板、并挂安全网加双栏杆; 搭

14、设完毕后,必须经专职安全员及相关部门验收合格后,方可投入使用。3.1.3 使用阶段 操作层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载,不得将模板支撑,缆钢丝、混凝土的输送管道等固定在脚手架上,严禁任意悬挂起重设备。外墙装饰施工时应严格控制施工荷载不得超过150kg/m2,同时施工不得超过2层; 结构施工时严禁将外架做支模架,不得在外架上堆放钢筋、木枋、电缆等材料; 六级及六级以上大风和雨天应停止脚手架作业,雨后上架操作应有防滑措施;应设专人负责对脚手架进行经常检查和保修,在六级大风与大雨后停用超过一个月后复工前必须经检查后方可上架操作; 主节点处杆件的安装,连墙体,支撑,门洞等的构造是否符合施工组织

15、设计要求,扣件螺栓是否松动,脚手架立拄的沉降与垂直度允许偏差是否符合规定要求; 脚手架使用期间,严禁任意拆除,其余杆件拆除时应争得安全员同意,施工完后应立即恢复。3.1.4 拆除 拆除脚手架,周围应设围栏或警戒标志,并设专人看管,严禁入内,拆除应按顺序由上而下,一步一清,不准上下同时作业; 拆除脚手架大横杆,剪刀撑,应先拆中间扣,再拆两头扣,由中间操作人往下顺杆子; 拆除的脚手杆,脚手板,钢管,扣件,钢丝绳等材料,应向下传递或用绳吊下,禁止往下抛、扔。3.2防护措施 严格按照施工组织设计和技术交底要求组织施工。重点加强料台使用标准; 重点加强满堂架与外架间隔的封闭;重点加强施工作业人员安全劳动

16、意识;安全网必须用符合安全部门规定的防火安全网;外架上必须配备足够的符合安全的灭火器材,成立义务消防队。3.3 防雷雨台内措施 预埋件必须用一根12钢筋与墙体中的主钢筋搭焊,以便于架体避雷。雷雨天气和六级以上大风应停止架上作业。大风过后要对架上的脚手板、安全网等认真检查一次。4、卸料平台设计及搭设采用外挑型钢卸料平台,平面尺寸为30004000mm,每层每段1个,可随楼层的升高而拆卸提升使用。 材料选用 卸料平台的主梁采用16号工字钢,长6米,外挑4米,同预埋于板内的钢筋环连接,次梁为l00槽钢,与工字钢焊接。满铺木架板,护栏与工字钢焊接。主梁用7.5的钢丝绳斜拉固定在框架梁预埋钢环上。 钢管

17、选用483.5mm钢管,其质量应符合现行国家标准碳素结构钢中Q235A级钢的规定。且应有质量检验报告,钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯和深的划道。 扣件采用可锻铸铁制作的扣件,其材质应符合现行国家标准(GBl5831)的规定。且在螺栓拧紧扭力矩达65N。M时,不得发生破坏。对有裂缝,变形的扣件严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。扣件均应进行防锈处理。 脚手板为厚度不小50mm,宽度不小于200mm的松木,两端用直径为4mm镀钢丝箍两道。 密目网:采用细尼龙绳纺织,在lOOcm2面积内不小于2000目,并在外架外立杆内侧与外架绑扎牢固,绑扎时密目网应适当绷紧,保证外表美观。钢

18、平台安装时必须按下列要求进行 吊运平台时必须使用卡环不得使吊钩直接钩挂平台吊环。 钢平台左右两侧必须装置固定的防护栏杆和密目安全网。 料台最大载重量为1.5t,必须设限载牌,由责任人严格控制。 凡参加拆装平台的作业人员,必须是经劳动部门培训合格,持证上岗的架子工,必须认真接受详细的安全交底。5、安全防护棚在防护范围内搅拌站、电梯、材料进出料口、人员出入口必须搭设安全防护棚,采用483.5钢管搭棚,顶上铺双层5木板。 二、 方案计算书钢管落地架计算书 扣件式钢管落地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(JGJ130-2001)、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)、

19、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等编制。一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度按照27m,立杆采用单立管;搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5米,立杆的横距为1.05米,大小横杆的步距为1.8 米;内排架距离墙长度为0.20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 483.5; 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;连墙件采用三步三跨,竖向间距 5.4 米,水平间距4.5 米,采用扣件连接;连墙件连接方式为单扣件;2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:2.000 kN/m2;脚手

20、架用途:主体及装修脚手架;同时施工层数:2 层;3.风荷载参数本工程地处陕西安康市,基本风压为0.39 kN/m2;风荷载高度变化系数z 为1.25,风荷载体型系数s 为0.12;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):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.110;安全设施与安全网(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:10;脚手板类别:竹夹板;栏杆挡板类别:栏杆、竹夹板;每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.038;5.地基参数地基土类型:素填土;地基承载力标准值(kpa):135

21、.00;立杆基础底面面积(m2):0.25;地基承载力调整系数:1.00。 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= 0.31.5/3=0.15 kN/m ;活荷载标准值: Q=21.5/3=1 kN/m;荷载的计算值: q=1.20.038+1.20.15+1.41 = 1.626 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 M

22、qmax =1.6261.052/8 = 0.224 kN.m;最大应力计算值 = Mqmax/W =44.113 N/mm2;小横杆的最大弯曲应力 =44.113 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 f=205 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+0.15+1 = 1.188 kN/m ; 最大挠度 V = 5.01.18810504/(3842.06105121900)=0.749 mm;小横杆的最大挠度 0.749 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050 / 150=7 与10 mm,满足要求!三、大横杆的计算:

23、大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆上面。1.荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.0381.05=0.04 kN;脚手板的荷载标准值: P2= 0.31.051.5/3=0.158 kN;活荷载标准值: Q= 21.051.5/3=1.05 kN;荷载的设计值: P=(1.20.04+1.20.158+1.41.05)/2=0.854 kN; 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=0.080.0381.51.5=0.007 kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下: 集

24、中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2670.8541.5= 0.342 kN.m;M = M1max + M2max = 0.007+0.342=0.349 kN.m最大应力计算值 = 0.349106/5080=68.664 N/mm2;大横杆的最大应力计算值 = 68.664 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 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= 0.6770.03815004 /(1002.06105121

25、900) = 0.052 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=(0.04+0.158+1.05)/2=0.624kN V= 1.8830.62415003/ ( 100 2.06105121900) = 1.579 mm;最大挠度和:V= Vmax + Vpmax = 0.052+1.579=1.631 mm;大横杆的最大挠度 1.631 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500 / 150=10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0.8

26、0,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。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6.40 kN;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 = 0.0381.052/2=0.04 kN;大横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.5=0.058 kN;脚手板的自重标准值: P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN;活荷载标准值: Q = 21.051.5 /2 = 1.575 kN;荷载的设计值: R=1.2(0.04+0.058+0.236)

27、+1.41.575=2.606 kN;R 6.40 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+(1.052/2)0.038/1.8021.00 = 3.091;(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用冲压钢脚手板,标准值为0.3 NG2= 0.3101.5(1.05+0.2)/2 = 2.812 kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11 NG3 = 0

28、.11101.5/2 = 0.825 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.521 = 0.158 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.886 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= 21.051.52/2 = 3.15 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(GB50009-2001)的规定采用: Wo = 0.39 kN/m2; Uz - 风荷载高度

29、变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用: Uz= 1.25 ; Us - 风荷载体型系数:取值为0.116;经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.7 0.391.250.116 = 0.04 kN/m2;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= 1.26.886+ 1.43.15= 12.673 kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.26.886+ 0.851.43.15= 12.012 kN;风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw = 0.85 1.4WkLah2

30、/10 =0.850 1.40.041.5 1.82/10 = 0.023 kN.m;六、立杆的稳定性计算: 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为: 立杆的轴向压力设计值 :N = 12.673 kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;计算长度附加系数参照扣件式规范表5.3.3得 :k = 1.155 ;当验算杆件长细比时,取块1.0;计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 : = 1.7 ;计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 :l0 = 3.534 m;长细比 Lo/i = 224 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 := 0.145

31、;立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2; = 12673/(0.145489)=178.738 N/mm2;立杆稳定性计算 = 178.738 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!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 = 12.012 kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 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 : = 1.

32、7 ;计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 3.534 m;长细比: L0/i = 224 ;轴心受压立杆稳定系数,由长细比 lo/i 结果查表得到 := 0.145立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2; = 12011.94/(0.145489)+22893.589/5080 = 173.916 N/mm2;立杆稳定性计算 = 173.916 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!七、最大搭设高度的计算: 按规范5.3.6条

33、不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算: 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为:NG2K = NG2+NG3+NG4 = 3.795 kN;活荷载标准值 :NQ = 3.15 kN;每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.125 kN/m;Hs =0.1454.8910-4205103-(1.23.795+1.43.15)/(1.20.125)=37.203 m;按规范5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米: H = 37.203 /(1+0.00137.203)=35.869 m;H=

34、35.869 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 H =35.869 m。脚手架单立杆搭设最大高度为34m,小于H,满足要求!按规范5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算: 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为:NG2K = NG2+NG3+NG4 = 3.795 kN;活荷载标准值 :NQ = 3.15 kN;每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.125 kN/m;计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.023 /(1.4 0.85) = 0.019

35、 kN.m;Hs =( 0.1454.8910-4205103-(1.23.795+0.851.4(3.15+0.1454.891000.019/5.08)/(1.20.125)=39.486 m;按规范5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米: H = 39.486 /(1+0.00139.486)=37.986 m;H= 37.986 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 H =37.986 m。脚手架单立杆搭设高度为34m,小于H,满足要求!八、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

36、值 Wk = 0.04 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 24.3 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= 5.000 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 = 1.347 kN;连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 6.347 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 l0/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/m

37、m2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9664.8910-4205103 = 96.837 kN;Nl = 6.347 Nf = 96.837,连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用单扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl =6.347小于单扣件的抗滑力 6.4 kN,满足要求! 连墙件扣件连接示意图九、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 地基承载力设计值:fg = fgkkc = 135 kpa; 其中,地基承载力标准值:fgk= 135 kpa ; 脚手架地基承载力调整系数:kc = 1 ; 立杆基础底面的平均压力:p = N/A =48.048

38、kpa ;其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 12.012 kN;基础底面面积 :A = 0.25 m2 。p=48.048 fg=135 kpa 。地基承载力满足要求!普通型钢悬挑架计算书 (高20m)悬挑1.5m脚手架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(JGJ130-2001)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)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 米,立杆采用单立杆;搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.8 米

39、;内排架距离墙长度为0.20米;小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根;脚手架沿墙纵向长度为 150 米;采用的钢管类型为 483.5; 横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数 0.80;连墙件布置取三步三跨,竖向间距 5.4 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连接;2.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):2.000;脚手架用途:装修脚手架;同时施工层数:2 层;3.风荷载参数本工程地处福建省厦门市,查荷载规范基本风压为0.390,风荷载高度变化系数z为1.250,风荷载体型系数s为0.116;计算中考虑风荷载作用;4.静荷载参数每米立杆承受的结

40、构自重荷载标准值(kN/m2):0.1248;脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.110;全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:10 层;脚手板类别:冲压钢脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、冲压钢脚手板挡板;5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.5米,建筑物内锚固段长度 3 米。与楼板连接的螺栓直径(mm):16.00;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:6.000;钢丝绳与墙距离为(m):3.200;悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢

41、丝绳距离建筑物 1.25 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= 0.31.5/3=0.15 kN/m ;活荷载标准值: Q=21.5/3=1 kN/m;荷载的计算值: q=1.20.038+1.20.15+1.41 = 1.626 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 =1.6261.052/8 = 0

42、.224 kN.m;最大应力计算值 = Mqmax/W =44.113 N/mm2;小横杆的最大弯曲应力 =44.113 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 f=205 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+0.15+1 = 1.188 kN/m ; 最大挠度 V = 5.01.18810504/(3842.0610521900)=0.749 mm;小横杆的最大挠度 0.749 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050 / 150=7 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

43、杆在大横杆上面。1.荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.0381.05=0.04 kN;脚手板的荷载标准值: P2= 0.31.051.5/3=0.158 kN;活荷载标准值: Q= 21.051.5/3=1.05 kN;荷载的设计值: P=(1.20.04+1.20.158+1.41.05)/2=0.854 kN; 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=0.080.0381.51.5=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=0.2670

44、.8541.5= 0.342 kN.m;M = M1max + M2max = 0.007+0.342=0.349 kN.m最大应力计算值 = 0.349106/5080=68.664 N/mm2;大横杆的最大应力计算值 = 68.664 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 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= 0.6770.03815004 /(1002.06105121900) = 0.052 mm;集中荷载最大

45、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=(0.04+0.158+1.05)/2=0.624kN V= 1.8830.62415003/ ( 100 2.06105121900) = 1.579 mm;最大挠度和:V= Vmax + Vpmax = 0.052+1.579=1.631 mm;大横杆的最大挠度 1.631 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500 / 150=10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.

46、40kN。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6.40 kN;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 = 0.0381.052/2=0.04 kN;大横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.5=0.058 kN;脚手板的自重标准值: P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN;活荷载标准值: Q = 21.051.5 /2 = 1.575 kN;荷载的设计值: R=1.2(0.04+0.058+0.236)+1.41.575=2.606 kN;R

47、6.40 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、脚手架立杆荷载的计算: 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+(1.052/2)0.038/1.8020.00 = 2.944;(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用冲压钢脚手板,标准值为0.3 NG2= 0.3101.5(1.05+0.2)/2 = 2.812 kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11 NG3 = 0.11101.5/2 = 0.825 k

48、N;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.520 = 0.15 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.732 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= 21.051.52/2 = 3.15 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(GB50009-2001)的规定采用: Wo = 0.39 kN/m2; Uz - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50

49、009-2001)的规定采用: Uz= 1.25 ; Us - 风荷载体型系数:取值为0.116;经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.7 0.391.250.116 = 0.04 kN/m2;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= 1.26.732+ 1.43.15= 12.488 kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.26.732+ 0.851.43.15= 11.826 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 1.40.041

50、.5 1.82/10 = 0.023 kN.m; 六、立杆的稳定性计算: 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为: 立杆的轴向压力设计值 :N = 12.488 kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;计算长度附加系数参照扣件式规范表5.3.3得 :k = 1.155 ;当验算杆件长细比时,取块1.0;计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 : = 1.7 ;计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 :l0 = 3.534 m;长细比 Lo/i = 224 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 := 0.145 ;立杆净截面面积 : A = 4.8

51、9 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2; = 12488/(0.145489)=176.12 N/mm2;立杆稳定性计算 = 176.12 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!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 = 11.826 kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 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 : = 1.7 ;计算长度 ,由公式 l0 = ku

52、h 确定:l0 = 3.534 m;长细比: L0/i = 224 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 := 0.145立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2; = 11826.3/(0.145489)+22893.589/5080 = 171.297 N/mm2;立杆稳定性计算 = 171.297 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,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 + N

53、0风荷载标准值 Wk = 0.04 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 24.3 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= 5.000 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 = 1.347 kN;连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 6.347 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 l0/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=2

54、05 N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9664.8910-4205103 = 96.837 kN;Nl = 6.347 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 = 6.347小于双扣件抗滑力 12.8 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1050mm,内排脚手架距离墙体200mm,支拉斜杆的支点距离墙体为 1250mm,水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130

55、cm4,截面抵抗矩W = 141 cm3,截面积A = 26.1 cm2。受脚手架集中荷载 N=1.26.732 +1.43.15 = 12.488 kN;水平钢梁自重荷载 q=1.226.10.000178.5 = 0.246 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R1 = 14.086 kN; R2 = 11.885 kN; R3 = 0.11 kN。 最大弯矩 Mmax= 1.471 kN.m;最大应力 =M/1.05W+

56、N/A= 1.471106 /( 1.05 141000 )+ 0103 / 2610 = 9.934 N/mm2;水平支撑梁的最大应力计算值 9.934 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求! 九、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,按照下式计算: b = 570 9.988 235 /( 1250160235) = 2.48由于b大于0.6,查钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B,得到 b值为0.956。经过计算得到最大应力 = 1.471106 /( 0.95614

57、1000 )= 10.906 N/mm2;水平钢梁的稳定性计算 = 10.906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=15.123 kN; 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=15.123 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), 计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm); - 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。计算中Fg取15.123kN,=0.82,K=6,得到:经计算, 取1根直径14mm 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=15.123

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