架体工程施工专项方案9746.pdf

架体工程施工专项方案 天津二建建筑工程有限公司 第 1 页 架体工程施工专项方案 A 工程概况 A.1 总平面 工程概况 天津二建建筑工程有限公司 第 2 页 工程概况 天津二建建筑工程有限公司 第 3 页 A.2 上部结构 工程概况 天津二建建筑工程有限公司 第 4 页 A.3 基本风压 建筑所在地：乌兰察布市基本风压 0.60KN/m2。架体选型 天津二建建筑工程有限公司 第 5 页 B 架体选型 高层架体：38#、39#、40#连体 23 轴27 轴局部 5 层以上采用悬挑脚手架，采用 4m 长 18#工字钢，悬挑 1.5m 锚固 2.5m，悬挑高度不超过 20m。其它部位采用双排双立杆落地脚手架，18m 以下采用双立杆，18m 以上为单立杆。41#楼为 11 层，全部采用双排双立杆落地脚手架，18m 以下采用双立杆，18m 以上为单立杆。42#、43#为 9 层，全部采用双排双立杆落地脚手架，12m 以下采用双立杆，12m以上为单立杆。所有脚手架横距 1.05m，纵距 1.5m，水平杆步距 1.5m。双立杆落地式脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 6 页 C 双立杆落地式脚手架计算 钢管落地脚手架计算书 一、参数信息 1.脚手架参数 双排脚手架搭设高度为 40 m，18米以下采用双管立杆，18米以上采用单管立杆；搭设尺寸为：横距Lb为 1.05m，纵距La为1.5m，大小横杆的步距为1.5 m；内排架距离墙长度为0.30m；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 483.2；横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件采用两步三跨，竖向间距 3 m，水平间距4.5 m，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:装修脚手架；同时施工层数:2 层；3.风荷载参数 本工程地处内蒙古集宁市，基本风压0.54 kN/m2；风荷载高度变化系数z，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数s 为0.533；4.静荷载参数 每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1394；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板类别:木脚手板；栏杆挡板类别:木脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.035；脚手板铺设总层数:2；单立杆脚手板铺设层数:0；5.地基参数 地基土类型:碎石土；地基承载力标准值(kPa):120.00；立杆基础底面面积(m2):0.20；地基承载力调整系数:1.00。双立杆落地式脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 7 页 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 双立杆落地式脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 8 页 小横杆的自重标准值:P1=0.035 kN/m；脚手板的荷载标准值:P2=0.351.5/3=0.175 kN/m；活荷载标准值:Q=21.5/3=1 kN/m；荷载的计算值:q=1.20.035+1.20.175+1.41=1.652 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:Mqmax=ql2/8 最大弯矩 Mqmax=1.6521.052/8=0.228 kNm；最大应力计算值 =Mqmax/W=48.146 N/mm2；小横杆的最大弯曲应力 =48.146 N/mm2 小于 小横杆的抗弯强度设计值 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=0.035+0.175+1=1.21 kN/m；qmax=5ql4/384EI 最大挠度 =5.01.2110504/(3842.06105113600)=0.819 mm；小横杆的最大挠度 0.819 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=0.0351.05=0.037 kN；脚手板的荷载标准值:P2=0.351.051.5/3=0.184 kN；活荷载标准值:Q=21.051.5/3=1.05 kN；荷载的设计值:P=(1.20.037+1.20.184+1.41.05)/2=0.868 kN；双立杆落地式脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 9 页 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。Mmax=0.08ql2 均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.080.0351.51.5=0.006 kNm；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=0.267Pl 集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2670.8681.5=0.347 kNm；M=M1max+M2max=0.006+0.347=0.354 kNm 最大应力计算值 =0.354106/4730=74.805 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力计算值 =74.805 N/mm2 小于 大横杆的抗弯强度设计值 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:max=0.677ql4/100EI 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：max=0.6770.03515004/(1002.06105113600)=0.052 mm；集中荷载最大挠度计算公式如下:pmax=1.883Pl3/100EI 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=（0.037+0.184+1.05）/2=0.635kN =1.8830.63515003/(100 2.06105113600)=1.726 mm；最大挠度和：=max+pmax=0.052+1.726=1.778 mm；大横杆的最大挠度 1.778 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150=10与10 mm，满足要求！双立杆落地式脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 10 页 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，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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(建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范5.2.5):R Rc 其中 Rc-扣件抗滑承载力设计值,取8.00 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=0.0351.052/2=0.037 kN；大横杆的自重标准值:P2=0.0351.5=0.053 kN；脚手板的自重标准值:P3=0.351.051.5/2=0.276 kN；活荷载标准值:Q=21.051.5/2=1.575 kN；荷载的设计值:R=1.2(0.037+0.053+0.276)+1.41.575=2.644 kN；R 8.00 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：D表示单立杆部分，S表示双立杆部分。(1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1394kN/m NGD1=0.1394+(1.052/2)0.035/1.50(40.00-18.00)=3.612kN；NGS1=0.1394+0.035+(1.052/2)0.035/1.5018.00=3.592kN；(2)脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2 NGD2=0.3501.5(1.05+0.3)/2=0 kN；NGS2=0.35(2-0)1.5(1.05+0.3)/2=0.709 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用木脚手板挡板，标准值为 0.14kN/m NGD3=0.1401.5/2=0 kN；NGS3=0.14(2-0)1.5/2=0.21 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NGD4=0.0051.5(40-18)=0.165 kN；NGS4=0.0051.518=0.135 kN；经计算得到，静荷载标准值 NGD=NGD1+NGD2+NGD3+NGD4=3.777 kN；NGS=NGS1+NGS2+NGS3+NGS4=4.646 kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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 双立杆落地式脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 11 页 NQ=21.051.52/2=3.15 kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 Nd=1.2 NGD+0.851.4NQ=1.23.777+0.851.43.15=8.281 kN；Ns=1.2 NGS+0.851.4NQ=1.24.646+0.851.43.15=9.324 kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 Nd=1.2NGD+1.4NQ=1.23.777+1.43.15=8.942kN；Ns=1.2NGS+1.4NQ=1.24.646+1.43.15=9.985kN；六、立杆的稳定性计算 外脚手架采用双立杆搭设，按照均匀受力计算稳定性。稳定性计算考虑风荷载，按立杆变截面处和架体底部不同高度分别计算风荷载标准值。风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7zs0 其中 0-基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：0=0.54 kN/m2；z-风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：z=0.8，0.74；s-风荷载体型系数：取值为0.533；经计算得到，立杆变截面处和架体底部风荷载标准值分别为:Wk1=0.7 0.540.80.533=0.161 kN/m2；Wk2=0.7 0.540.740.533=0.149 kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 分别为:Mw1=0.85 1.4Wk1Lah2/10=0.85 1.40.1611.51.52/10=0.065 kNm；Mw2=0.85 1.4Wk2Lah2/10=0.85 1.40.1491.51.52/10=0.06 kNm；1.主立杆变截面上部单立杆稳定性计算。考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 =N/(A)+MW/W f 立杆的轴心压力设计值：N=Nd=8.281 kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 =N/(A)f 立杆的轴心压力设计值：N=Nd=8.942kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.59 cm；计算长度附加系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表5.3.3得：k=1.155；双立杆落地式脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 12 页 计算长度系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表5.3.3得：=1.5；计算长度,由公式 l0=kuh 确定：l0=2.599 m；长细比:L0/i=163；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到：=0.265 立杆净截面面积：A=4.5 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=4.73 cm3；钢管立杆抗压强度设计值：f=205 N/mm2；考虑风荷载时 =8280.852/(0.265450)+64733.596/4730=83.127 N/mm2；立杆稳定性计算 =83.127 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时 =8942.352/(0.265450)=74.988 N/mm2；立杆稳定性计算 =74.988 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求！2.架体底部立杆稳定性计算。考虑风荷载时,双立杆的稳定性计算公式 =N/(A)+MW/W f 立杆的轴心压力设计值：N=1.2(NGD+NGS)+0.851.4NQ/2=6.928 kN；不考虑风荷载时,双立杆的稳定性计算公式 =N/(A)f 立杆的轴心压力设计值：N=1.2(NGD+NGS)+1.4NQ/2=7.259kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.59 cm；计算长度附加系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表5.3.3得：k=1.155；计算长度系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表5.3.3得：=1.5；计算长度,由公式 l0=kuh 确定：l0=2.599 m；长细比:L0/i=163；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到：=0.265 立杆净截面面积：A=4.5 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=4.73 cm3；钢管立杆抗压强度设计值：f=205 N/mm2；考虑风荷载时 双立杆落地式脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 13 页 =6928.14/(0.265450)+59878.576/4730=70.757 N/mm2；立杆稳定性计算 =70.757 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时 =7258.89/(0.265450)=60.871 N/mm2；立杆稳定性计算 =60.871 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求！七、连墙件的稳定性计算 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：Nl=Nlw+N0 连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算z0.92，s0.533，00.54，Wk=0.7zs0=0.7 0.920.5330.54=0.185 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw=13.5 m2；按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)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=3.503 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl=Nlw+N0=8.503 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 l/i=300/15.9的结果查表得到=0.949，l为内排架距离墙的长度；A=4.5 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf=0.9494.510-4205103=87.545 kN；Nl=8.503 Nf=87.545,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=8.503小于双扣件的抗滑力 12 kN，满足要求！双立杆落地式脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 14 页 连墙件扣件连接示意图 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 地基承载力设计值:fg=fgkkc=120 kPa；其中，地基承载力标准值：fgk=120 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=69.281 kPa；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：N=1.2(NGD+NGS)+0.851.4NQ=1.2(3.777+4.646)+0.851.43.15=13.856 kN；基础底面面积：A=0.2 m2。p=69.281kPa fg=120 kPa。地基承载力满足要求！悬挑脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 15 页 D 悬挑脚手架计算 D.1 初步设计计算 18.001.51.502.51.5018500031.5021715.2017313512.3135205合格173205合格12.3工字钢悬挑双排脚手架计算工字钢挑梁应力=N(2.1 Ltb)/W 106=立杆受到轴力N (kN)立杆截面应力 (N/mm2)工字钢型号挑梁截面应力（N/2）级钢锚环直径计算值(mm)施工荷载锚环直径计算值 d=0.2 N(2.1 Lt b)103/3.1416/(Lm0.05Lt)0.5=铺板层数nz工字钢间距（m）工字钢端部向下变形()架体立杆截面应力=N/A=工程名称悬挑架体高度H(m)挑梁截面矩量W（mm3）架体稳定性计算 钢管壁厚工字钢悬挑构件强度计算立杆纵距La(m)水平杆步距 h(m)悬挑长度Lt (m)锚固长度Lm (m)主体架体宽1.05米，连墙件两步三跨18号工字钢计算并显示结果3.0mm 悬挑脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 16 页 D.2 详细计算书 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）、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)等编制。一、参数信息:1.脚手架参数 计算的脚手架为双排脚手架，横杆与立杆采用单扣件方式连接，搭设高度为18.0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1.05米，立杆的步距1.50米。内排架距离墙长度为0.30米。横向杆计算外伸长度为0.30米。小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为1根。采用的钢管类型为482.8。连墙件采用2步3跨，竖向间距3.00米，水平间距4.50米,采用扣件连接。2.荷载参数 脚手板自重标准值0.35kN/m2，栏杆、挡脚板自重为0.14kN/m2，安全设施及安全网、挡风板自重为0.010kN/m2，同时施工2层，施工均布荷载为3.0kN/m2，脚手板共铺设3层。脚手架用途:混凝土、砌筑结构脚手架。悬挑水平钢梁采用18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度2.50米。悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。悬挑脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 17 页 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。考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置(验算弯曲正应力和挠度不计入悬挑荷载)。1.均布荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.031kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.500/2=0.262kN/m 活荷载标准值 Q=3.0001.500/2=2.250kN/m 荷载的计算值 q=1.20.031+1.20.262+1.42.250=3.502kN/m 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 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:悬挑脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 18 页 M=3.5021.052/8=0.483kN.m =M/W=0.483106/4248.0=113.63N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算 最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下:荷载标准值q=0.03+2.25+0.26=2.54kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度 V=5.02.541050.04/(3842.06 105101950.0)=1.92mm 小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,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。用小横杆支座的最大反力计算值，考虑活荷载在大横杆的不利布置，计算大横杆的最大弯矩和变形。(需要考虑悬挑荷载)1.荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.0311.050(1+0.300/1.050)2=0.054kN 脚手板的荷载标准值P2=0.3501.050(1+0.300/1.050)21.500/2=0.456kN 活荷载标准值 Q=3.0001.050(1+0.300/1.050)21.500/2=3.905kN 荷载的计算值 P=(1.20.054+1.20.456+1.43.905)/2=3.040kN 大横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为大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:悬挑脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 19 页 集中荷载最大弯矩计算公式如下:M=0.08(1.20.031)1.5002+0.1753.0401.500=0.805kN.m =0.805106/4248.0=189.416N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算 最大挠度考虑为大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:大横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=0.6770.0311500.004/(1002.060105101950.000)=0.05mm 集中荷载标准值P=(0.054+0.456+3.905)/2=2.208kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1.1462207.5681500.003/(1002.060105101950.000)=4.07mm 最大挠度和 V=V1+V2=4.116mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,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1.00 该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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8.00kN。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(需要考虑悬挑荷载)P1=0.0311.050(1+0.300/1.050)2悬挑脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 20 页 2/2=0.054kN 大横杆的自重标准值 P2=0.0311.500=0.047kN 脚手板的荷载标准值(需要考虑悬挑荷载)P3=0.3501.050(1+0.300/1.050)21.500/2=0.456kN 活荷载标准值(需要考虑悬挑荷载)Q=3.0001.050(1+0.300/1.050)21.500/2=3.905kN 荷载的计算值 R=1.20.054+1.20.047+1.20.456+1.43.905=6.135kN 单扣件抗滑承载力的设计计算R=8.00满足要求!五、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)脚手架自重标准值产生的轴向力 每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)gk:查规范本例为0.1115 NG1=(0.1115+(1.051/2)0.031/1.50)18.000=2.204kN (2)脚手板自重标准值产生的轴向力 脚手板的自重标准值(kN/m2):本例采用木脚手板，标准值为0.35 NG2=0.350121.500(1.050+0.300)/2=4.252kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值产生的轴向力 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0.14 NG3=0.1401.50012/2=1.260kN (4)吊挂的安全设施及安全网、挡风板自重标准值产生的轴向力 吊挂的安全设施荷载，包括安全网和挡风板自重标准值(kN/m2):0.010 NG4=0.0101.50018.000=0.270kN 经计算得到，静荷载标准值 构配件自重：NG2K=NG2+NG3+NG4=5.782kN。钢管结构自重与构配件自重：NG=NG1+NG2k=7.986kN。(5)施工荷载标准值产生的轴向力 施工均布荷载标准值(kN/m2):NQ=(3.000+3.000(2-1)1.500(1.050+0.300)/2=6.08kN (6)风荷载标准值产生的轴向力 悬挑脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 21 页 风荷载标准值:其中 W0 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范的规定采用：W0=0.500 可按建筑结构荷载规范(GBJ9)取重现期为 30年确定，0.7是参考英国脚手架标准(BS 5973-1981)计算确定；可按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附表D.4取重现期10年确定，取消基本风压W0值乘以0.7修正系数。脚手架使用期较短，一般为 25年，遇到强劲风的概率相对要小得多；Uz 风荷载高度变化系数，按照 建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：脚手架底部 Uz=1.170,Us 风荷载体型系数：Us=0.8700 经计算得到，脚手架底部风荷载标准值 Wk=0.71.1700.87000.500=0.356kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值 N=1.2NG+0.851.4NQ=16.818kN 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值 N=1.2NG+1.4NQ=18.095kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW MW=0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 风荷载基本风压标准值(kN/m2)；la 立杆的纵距(m)；h 立杆的步距(m)。经计算得,底部立杆段弯矩 Mw=0.851.40.3561.501.502/10=0.143kN.m 六、立杆的稳定性计算:卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 悬挑脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 22 页 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=18.095kN；i 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；计算长度系数，由脚手架的基本参数确定，=1.50；h 立杆步距，h=1.50；计算长细比,由k=1时,=kh/i=141；=210,满足要求!k 计算长度附加系数，取1.155；l0 计算长度(m),由公式 l0=kh确定，l0=2.60m；轴心受压立杆的稳定系数,由k=1.155时,=kh/i=162的结果查表得到0.268；A 立杆净截面面积，A=3.97cm2；W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.25cm3；f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到=18095.000/(0.268397.400)=169.90N/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=16.818kN；i 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；计算长度系数，由脚手架的基本参数确定，=1.50；h 立杆步距，h=1.50；计算长细比,由k=1时,=kh/i=141；=210,满足要求!k 计算长度附加系数，取1.155；l0 计算长度(m),由公式 l0=kh确定，l0=2.60m；轴心受压立杆的稳定系数,由k=1.155时,=kh/i=162的结果查表得到0.268；悬挑脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 23 页 A 立杆净截面面积，A=3.97cm2；W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.25cm3；f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.143kN.m；钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到=16818.000/(0.268397.400)+(143000.000/4248.000)=191.57N/mm2 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求!七、连墙件的计算:(1)连墙件的轴向力设计值计算：Nl=Nlw+No 其中 Nlw 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：Nlw=1.4 Wk Aw 脚手架顶部Uz=1.630 连墙件均匀布置,受风荷载作用最大的连墙件应在脚手架的最高部位 脚手架顶部风荷载标准值Wk=0.7UzUsWo=0.71.6300.87000.500=0.496kN/m2。Wk 风荷载基本风压标准值，Wk=0.496kN/m2；Aw 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=2.001.503.001.50=13.500m2；No 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No=5.000kN 经计算得到 Nlw=9.374kN，连墙件轴向力计算值 Nl=14.37kN (2)连墙件的稳定承载力计算：连墙件的计算长度lo取脚手架到墙的距离 长细比=lo/i=30.00/1.60=19 长细比=19 =150(查冷弯薄壁型钢结构技术规范),满足要求!轴心受压立杆的稳定系数,由长细比查表得到=0.949；Nl/A=14.37103/(0.949397)=38.11N/mm2 连墙件稳定承载力=f=205，连墙件稳定承载力计算满足要求!(3)连墙件抗滑移计算：连墙件采用双扣件与墙体连接。悬挑脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 24 页 经过计算得到 Nl=14.374kN小于扣件的抗滑力16.00kN，满足要求!连墙件扣件连接示意图 八、悬挑梁的受力计算:悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算 悬出端C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。悬臂单跨梁计算简图 支座反力计算公式 支座弯矩计算公式 C点最大挠度计算公式 悬挑脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 25 页 其中 k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。本工程算例中，m=1500mm，l=2500mm，m1=300mm，m2=1350mm；水平支撑梁的截面惯性矩I=1660.00cm4，截面模量(抵抗矩)W=185.00cm3。受脚手架作用集中强度计算荷载 N=1.27.99+1.46.08=18.10kN 水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.230.600.00017.8510=0.29kN/m k=1.50/2.50=0.60 kl=0.30/2.50=0.12 k2=1.35/2.50=0.54 代入公式，经过计算得到 支座反力 RA=49.056kN 支座反力 RB=-11.712kN 最大弯矩 MA=30.181kN.m 抗弯计算强度 f=30.181106/(1.05185000.0)=155.374N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!受脚手架作用集中计算荷载 N=7.99+6.08=14.07kN 水平钢梁自重计算荷载 q=30.600.00017.8510=0.24kN/m 最大挠度 Vmax=12.753mm 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b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B得到：b=2.00 由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值用b查表得到其值为0.929 经过计算得到强度=30.18106/(0.929185000.00)=175.61N/mm2；水平钢梁的稳定性计算 f=215,满足要求!十、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=11.712kN 悬挑脚手架计算 天津二建建筑工程有限公司 第 26 页 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=117124/(3.1416502)1/2=12mm 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=11.71kN；d 楼板螺栓的直径，d=20mm；fb 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/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11712.23/(3.1416201.5)=124.3mm。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压力要满足公式 其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=49.06kN；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=15.86N/mm2；经过计算得到公式右边等于153.7kN 楼板混凝土局部承压计算N=153.7 满足要求!脚手架的搭设要求 天津二建建筑工程有限公司 第 27 页 E 脚手架的搭设要求 1、悬挑梁的位置应根据施工方案确定，并征求设计单位同意，按确定的位置设置预埋件；2、悬挑梁的长度应取悬挑长度的2.5倍，悬挑支承点应设置在结构梁上，不得设置在外伸阳台上或悬挑板上（有加固的除外），悬挑端应按梁长度起拱0.5-1；悬挑钢梁穿墙做法 悬挑钢梁楼面做法 3、悬挑梁末端应由不少于两道的预埋U型螺栓固定，锚固位置设置在楼板上时，楼板的厚度不得小于120mm，楼板上应预先配置用于承受悬挑梁锚固端作用引起负弯矩的受力钢筋，否则应采取支顶卸载措施，平面转角处悬挑梁末端锚固位置应相互错开，如图所示；脚手架的搭设要求 天津二建建筑工程有限公司 第 28 页 悬挑梁末端固定做法 4、预埋U型螺栓的直径为20mm，宽度为160mm，高度经计算确定；螺栓丝扣应采用机床加工并冷弯成型，不得使用板牙套丝或挤压滚丝，长度不小于120mm；U型螺栓宜采用冷弯成型；5、悬挑梁采用焊接接长时，应按等强标准连接，焊缝质量满足一级焊缝的要求；6、悬挑架体立杆搭设应符合下列规定：(1)立杆接长除顶层顶步外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接；(2)立杆顶端宜高出女儿墙上皮1，高出檐口上皮1.5；7、水平杆搭设应符合下列规定,如图所示：脚手架的搭设要求 天津二建建筑工程有限公司 第 29 页 (1)纵向水平杆应设置在立杆内侧，其长度不宜小于跨；(2)纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接；(3)横向水平杆应放置在纵向水平杆上部，靠墙一端至墙装饰面距离不宜大于100mm；(4)主节点处必须设置横向水平杆；(5)杆件接头应交错布置，两根相邻杆件接头不应设置在同步或同跨内，接头位置错开距离不应小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于纵距的1/3；(6)搭接接头的搭接长度不应小于1，应采用不少于3个旋转扣件固定;8、扫地杆设置应符合下列要求：(1)纵向扫地杆必须连续设置，钢管中心距地面不得大于200mm；(2)脚手架底部主节点处应设置横向扫地杆，其位置应在纵向扫地杆下方；9、架体应通过连墙件与建筑物主体连接牢固。连墙件设置应符合下列规定：(1)架体必须设置连墙件，连墙件与结构的连接应为刚性连接，如图所示：脚手架的搭设要求 天津二建建筑工程有限公司 第 30 页 连墙件常用做法 (2)连墙件的竖向间距不宜大于层高，且小于4m；横向间距不宜超过开间尺寸，且小于6m；(3)连墙件应靠近主节点设置，距离主节点不得大于300mm；(4)开口型脚手架的两端及脚手架的开口处必须设置连墙件；(5)连墙件应采用双扣件与结构拉结；(6)架体所处高度超过50m时连墙件应按两步两跨设置；10、扣件安装应符合下列规定：(1)螺栓拧紧力矩应控制在4065N.m之间；脚手架的搭设要求 天津二建建筑工程有限公司 第 31 页 (2)主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；(3)对接扣件开口应朝上或朝内；(4)各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm；11、悬挑架的外立面