悬挑外排栅计算书.doc

1 目目 录录 一 编制依制一 编制依制 1 二 工程概况二 工程概况 1 三 外墙脚手架设计及计算三 外墙脚手架设计及计算 1 一 落地式外排栅设计计算 3 二 悬挑式外排栅设计计算 9 三 缷荷装置 27 四 卸料平台 27 四 外脚手架搭设与拆除组织机构及人员安排四 外脚手架搭设与拆除组织机构及人员安排 33 五 构造要求及技术措施五 构造要求及技术措施 33 六 脚手架搭设和拆除施工艺六 脚手架搭设和拆除施工艺 36 七 防雷避电措施七 防雷避电措施 38 八 钢管脚手架的验收和保养八 钢管脚手架的验收和保养 38 九 脚手架搭设与拆除的安全技术措施九 脚手架搭设与拆除的安全技术措施 39 一 搭设安全技术措施 39 二 脚手架上施工作业的安全技术措施 40 三 脚手架拆除的安全技术措施 41 十 文明施工要求十 文明施工要求 41 十一 外脚手架搭设与拆除的应急预案十一 外脚手架搭设与拆除的应急预案 43 1 一 编制依制一 编制依制 1 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130 2001 2 建筑施工高处作业安全技术规范 JGJ 80 91 3 建筑施工安全检查标准 JGJ 59 99 4 建筑施工计算手册 5 本工程施工图 二 工程概况二 工程概况 本文化宫 商住楼工程建筑面积 109592 设地下室三层 裙楼 6 层 三 幢 37 层塔楼 部分 34 层 结构形式为框剪 由广州富力地产股份有限公司投 资兴建 汕头市潮阳建筑工程总公司承建 三 外墙脚手架设计及计算三 外墙脚手架设计及计算 结合施工需要本工程采用双排脚手架 裙楼部分 各部分具体位置详见附后平面图 部分从外地台 标高 0 60 开始搭设落地式外排栅至三层结构层 标高 9 90 搭设高度为10 5米 部分从二层结构层 标高5 10 开始搭设落地式外排栅至六层结构层 标 高24 30 搭设高度为19 2米 部分从三层结构层 标高9 90 开始悬挑至六层结构层 标高24 30 搭设 高度约为14 4米 部分从二层结构层 标高5 10 开始悬挑至七层结构层 标高29 80 搭设 高度约为24 7米 塔楼部分 各部分具体位置详见附后平面图 从七层结构层 标高29 80 开始悬挑至屋面顶 搭设高度约为93米 落地式钢管脚手架做法如下 立杆采用单立管 搭设尺寸为 立杆的纵距1 80米 立杆的横距0 80米 立 杆的步距1 80米 采用的钢管类型为 48 3 5 连墙件采用3步3跨 竖向间距 2 5 40米 水平间距5 40米 施工均布荷载为3 0kN m2 同时施工2层 脚手板共 铺设4层 悬挑式钢管脚手架做法如下 1 悬挑梁布置 1 裙楼部位 在选定的楼面处 用 14a 号槽钢做水平悬挑梁 悬挑梁水平间距为 3m 长 度为 3 5m 其中悬出结构外边线 1 1m 锚入楼面内为 2 4m 在悬挑楼面上用 短钢筋与挑梁焊接连接 悬挑梁上放置 10 号槽钢做水平联梁 立杆立于水平联 梁上 详见后面附图 2 塔楼部位 在选定的楼面处 用 16a 号槽钢做水平悬挑梁 悬挑梁水平间距为 3m 长 度为 3 5m 其中悬出结构外边线 1 1m 锚入楼面内为 2 4m 在悬挑楼面上用 短钢筋与挑梁焊接连接 悬挑梁上放置 14a 号槽钢做水平联梁 立杆立于水平 联梁上 详见后面附图 2 悬挑架底部每一立杆纵距用二条 6 19 15 5 钢丝绳将悬挑架上挂在设 置在悬挑楼面上一层结构楼面的建筑物边梁上的 18mm 钢筋吊环上 钢丝绳底 部分别在内 外立杆和水平挑梁的交接处用夹具拴紧 中间用 M20 花蓝螺丝旋 紧拉住 详见后面附图 3 由于外排栅悬挑高度较高 为保证脚手架的稳定承载力 脚手架要采取 分段缷荷措施 分段缷荷装置设置见下节 4 本工程采用双排脚手架 立杆采用单立管 搭设尺寸为 立杆的纵距 1 5米 立杆的横距0 80米 立杆的步距1 8米 采用的钢管类型为 48 3 5 连 墙件采用2步2跨 竖向间距3 6米 水平间距3米 施工均布荷载为3 0kN m2 同 时施工2层 脚手板共铺设4层 5 脚手架的离墙距离应满足建筑物外墙装饰的需要 故外脚手架的离墙距 离为 0 20 米 脚手架外满铺阻燃型安全网 在楼面高度约 4 5m 处搭设一道 3 5m 宽 高度约 15cm 的安全斜挡板 建筑物的上落笼口和主要出入口和悬挑 部位下面均搭设安全平台挡板 有严重锈蚀 弯曲 压偏 损伤和裂纹的钢管 均应剔除 3 一 落地式外排栅设计计算一 落地式外排栅设计计算 本工程采用双排脚手架 搭设高度取20米 立杆采用单立管 假定如下搭设方 式 搭设尺寸为 立杆的纵距1 80米 立杆的横距0 80米 立杆的步距1 80米 采用的钢管类型为 48 3 5 连墙件采用3步3跨 竖向间距5 40米 水平 间距5 40米 施工均布荷载为3 0kN m2 同时施工2层 脚手板共铺设4层 一 大横杆的计算 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 0 150 0 800 3 0 040kN m 活荷载标准值 Q 3 000 0 800 3 0 800kN m 静荷载的计算值 q1 1 2 0 038 1 2 0 040 0 094kN m 活荷载的计算值 q2 1 4 0 800 1 120kN 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 强度计算 4 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 08 0 094 0 10 1 120 1 8002 0 387kN m 支座最大弯矩计算公式如下 支座最大弯矩为 M2 0 10 0 094 0 117 1 120 1 8002 0 455kN m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算 0 455 106 5080 0 89 577N 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 0 040 0 078kN m 活荷载标准值 q2 0 800kN m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V 0 677 0 078 0 990 0 800 1800 04 100 2 06 105 121900 0 3 533mm 大横杆的最大挠度小于 1800 0 150 与 10mm 满足要求 二 小横杆的计算 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 0 038 1 800 0 069kN 5 脚手板的荷载标准值 P2 0 150 0 800 1 800 3 0 072kN 活荷载标准值 Q 3 000 0 800 1 800 3 1 440kN 荷载的计算值 P 1 2 0 069 1 2 0 072 1 4 1 440 2 185kN 小横杆计算简图 2 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 2 0 038 0 8002 8 2 185 0 800 3 0 586kN m 0 586 106 5080 0 115 442N 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 0 0 038 800 004 384 2 060 105 121900 000 0 01mm 6 集中荷载标准值 P 0 069 0 072 1 440 1 581kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2 1581 120 800 0 3 800 02 4 800 02 9 72 2 06 105 121900 0 1 144mm 最大挠度和 V V1 V2 1 152mm 小横杆的最大挠度小于 800 0 150 与 10mm 满足要求 三 扣件抗滑力的计算 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 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 0 038 0 800 0 031kN 脚手板的荷载标准值 P2 0 150 0 800 1 800 2 0 108kN 活荷载标准值 Q 3 000 0 800 1 800 2 2 160kN 荷载的计算值 R 1 2 0 031 1 2 0 108 1 4 2 160 3 190kN 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 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 本处为 0 134 NG1 0 134 20 000 2 674kN 2 脚手板的自重标准值 kN m2 本例采用竹脚手板 标准值为 0 15 NG2 0 150 4 1 800 0 800 0 200 2 0 540kN 3 栏杆与挡脚手板自重标准值 kN m 采用栏杆 胶合板脚手板挡板 标 准值为 0 15 NG3 0 150 1 800 4 2 0 540kN 4 吊挂的安全设施荷载 包括安全网 kN m2 0 005 7 NG4 0 005 1 800 20 000 0 180kN 经计算得到 静荷载标准值 NG NG1 NG2 NG3 NG4 3 934kN 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 3 000 2 1 800 0 800 2 4 320kN 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 的规定采用 W0 0 450 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 Uz 1 250 Us 风荷载体型系数 Us 1 000 经计算得到 风荷载标准值 Wk 0 7 0 450 1 250 1 200 0 472kN 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 85 1 4NQ 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 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW 0 85 1 4Wklah2 10 其中 Wk 风荷载基本风压值 kN m2 la 立杆的纵距 m h 立杆的步距 m 五 立杆的稳定性计算 五 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 8 其中 N 立杆的轴心压力设计值 N 10 77KN 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 15 i 计算立杆的截面回转半径 i 1 58cm l0 计算长度 m 由公式 l0 kuh 确定 l0 3 53m 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 70 A 立杆净截面面积 A 4 89cm2 W 立杆净截面模量 抵抗矩 W 5 08cm3 钢管立杆受压强度计算值 N mm2 经计算得到 150 49 f 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 0N mm2 不考虑风荷载时 立杆的稳定性计算 f 满足要求 考虑风荷载时 立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值 N 9 86KN MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩 MW 0 328kN m 钢管立杆受压强度计算值 N mm2 经计算得到 202 37 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 经核算得知 以上假定搭设方式可行 二 悬挑式外排栅设计计算二 悬挑式外排栅设计计算 塔楼部分塔楼部分 钢管脚手架的计算参照 JGJ130 2001 建筑施工扣件式钢管脚手架安全 技术规范 假定如下搭设方式 外脚手架采用双排脚手架 搭设高度为93米 立杆采用单立管 搭设尺寸为 立杆的纵距1 5米 立杆的横距0 80米 立杆的步距1 8米 采用的钢管类型为 48 3 5 连墙件采用2步2跨 竖向间距3 60米 水平间 距3 00米 施工均布荷载为3 0kN m2 同时施工2层 脚手板共铺设4层 悬挑水平钢梁采用 16a号槽钢U口水平 其中建筑物外悬挑段长度1 10米 建筑物内锚固段长度2 40米 悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结 最外面 钢丝绳距离建筑物1 00m 悬挑水平钢梁上面的联梁采用 14a号槽钢U口水平 相邻悬挑钢梁之间的联 梁上最多布置2根立杆 一 大横杆的计算 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 10 大横杆的自重标准值 P1 0 038kN m 脚手板的荷载标准值 P2 0 150 0 800 3 0 040kN m 活荷载标准值 Q 3 000 0 800 3 0 800kN m 静荷载的计算值 q1 1 2 0 038 1 2 0 040 0 094kN m 活荷载的计算值 q2 1 4 0 800 1 120kN 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 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 08 0 094 0 10 1 120 1 5002 0 269kN m 支座最大弯矩计算公式如下 支座最大弯矩为 M2 0 10 0 094 0 117 1 120 1 5002 0 316kN m 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算 0 316 106 5080 0 62 206N mm2 大横杆的计算强度小于 205 0N mm2 满足要求 11 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 0 040 0 078kN m 活荷载标准值 q2 0 800kN m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V 0 677 0 078 0 990 0 800 1500 04 100 2 06 105 121900 0 1 704mm 大横杆的最大挠度小于 1800 0 150 与 10mm 满足要求 二 小横杆的计算 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 0 038 1 500 0 058kN 脚手板的荷载标准值 P2 0 150 0 800 1 500 3 0 060kN 活荷载标准值 Q 3 000 0 800 1 500 3 1 200kN 荷载的计算值 P 1 2 0 058 1 2 0 060 1 4 1 200 1 821kN 小横杆计算简图 2 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 12 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 2 0 038 0 8002 8 1 821 0 800 3 0 489kN m 0 489 106 5080 0 96 323N 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 0 0 038 800 004 384 2 060 105 121900 000 0 01mm 集中荷载标准值 P 0 058 0 060 1 200 1 318kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2 1317 600 800 0 3 800 02 4 800 02 9 72 2 06 105 121900 0 0 954mm 最大挠度和 V V1 V2 0 962mm 小横杆的最大挠度小于 800 0 150 与 10mm 满足要求 三 扣件抗滑力的计算 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 R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值 取 8 0kN 13 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 0 038 0 800 0 031kN 脚手板的荷载标准值 P2 0 150 0 800 1 500 2 0 090kN 活荷载标准值 Q 3 000 0 800 1 500 2 1 800kN 荷载的计算值 R 1 2 0 031 1 2 0 090 1 4 1 800 2 665kN 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 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 本处为 0 125 NG1 0 125 93 000 11 606kN 2 脚手板的自重标准值 kN m2 本例采用竹脚手板 标准值为0 15 NG2 0 150 4 1 500 0 800 0 200 2 0 450kN 3 栏杆与挡脚手板自重标准值 kN m 本例采用栏杆 胶合板脚手板挡板 标准值为0 15 NG3 0 150 1 500 4 2 0 450kN 4 吊挂的安全设施荷载 包括安全网 kN m2 0 005 NG4 0 005 1 500 93 000 0 697kN 经计算得到 静荷载标准值 NG NG1 NG2 NG3 NG4 13 204kN 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 3 000 2 1 500 0 800 2 3 600kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 14 其中 W0 基本风压 kN m2 按照 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 的规定采用 W0 0 450 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 Uz 1 250 Us 风荷载体型系数 Us 1 200 经计算得到 风荷载标准值 Wk 0 7 0 450 1 250 1 200 0 472kN 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 85 1 4NQ 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 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW 0 85 1 4Wklah2 10 其中 Wk 风荷载基本风压值 kN m2 la 立杆的纵距 m h 立杆的步距 m 五 立杆的稳定性计算 五 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 其中 N 立杆的轴心压力设计值 N 20 89KN 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 24 i 计算立杆的截面回转半径 i 1 58cm l0 计算长度 m 由公式 l0 kuh 确定 l0 3 12m 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 50 A 立杆净截面面积 A 4 89cm2 W 立杆净截面模量 抵抗矩 W 5 08cm3 15 钢管立杆受压强度计算值 N mm2 经计算得到 178 0 f 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 0N mm2 不考虑风荷载时 立杆的稳定性计算 f 满足要求 考虑风荷载时 立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值 N 20 13KN MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩 MW 0 273 kN m 钢管立杆受压强度计算值 N mm2 经计算得到 204 0 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 16 七 联梁计算 七 联梁计算 按照集中荷载作用下的简支梁计算 集中荷载 P 传递力 P 23 27kN 计算简图如下 支撑按照简支梁的计算公式 其中 n 3 00 1 50 2 经过简支梁的计算得到 支座反力 考虑到支撑的自重 RA RB 2 1 2 23 27 23 27 3 60 0 17 2 35 21kN 最大弯矩 考虑到支撑的自重 Mmax 2 8 23 27 3 60 0 17 3 60 3 60 8 21 22kN m 截面应力 21 22 106 108300 0 195 90N mm2 水平支撑梁的计算强度小于 205 0N mm2 满足要求 八 水平挑梁计算 八 水平挑梁计算 1 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 800mm 内侧脚手架距离墙体 200mm 拉结钢丝 绳的支点距离墙体 1000mm 17 水平支撑梁的截面惯性矩I 866 20cm4 截面抵抗矩W 108 30cm3 截面 积A 21 95cm2 受脚手架作用的联梁传递集中力 N 42 20kN 水平钢梁自重荷载 q 1 2 21 95 0 0001 7 85 10 0 21kN m 1 悬挑脚手架示意图 10010002400 42 20kN42 20kN 0 21kN m AB 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 0 000 02 6 646 48 35 7235 76 1 040 54 悬挑脚手架支撑梁剪力图 kN 1 900 悬挑脚手架支撑梁弯矩图 kN m 18 0 219 0 347 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 48 861kN R2 36 799kN R3 0 543kN 最大弯矩 Mmax 5 248kN m 截面应力 M 1 05W N A 5 248 106 1 05 108300 0 16 287 1000 2195 0 53 571N mm2 水平支撑梁的计算强度小于 205 0N mm2 满足要求 2 悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用 16a 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 570 9 5 58 0 235 1000 0 140 0 235 0 2 24 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 0 935 经过计算得到强度 5 25 106 0 935 108300 00 51 82N mm2 水平钢梁的稳定性计算 22 09kN 故满足要求 十 预埋 十 预埋 18 吊环受力计算吊环受力计算 预埋吊环采用一级光圆钢 18 其设计抗剪强度 fv 125N mm2 钢丝绳最大拉力 T1 22 09KN 钢丝绳对吊环产生剪应力为 T1 A 22090 3 14 92 86 85N mm2 fv 125N mm2 故吊环完全能承受该拉力 经核算得知 以上假定搭设方式可行 20 裙楼部分裙楼部分 钢管脚手架的计算参照 JGJ130 2001 建筑施工扣件式钢管脚手架安全 技术规范 假定如下搭设方式 外脚手架采用双排脚手架 搭设高度为25米 立杆采用单立管 搭设尺寸为 立杆的纵距1 5米 立杆的横距0 80米 立杆的步距1 8米 采用的钢管类型为 48 3 5 连墙件采用2步2跨 竖向间距3 60米 水平间 距3 00米 施工均布荷载为3 0kN m2 同时施工2层 脚手板共铺设4层 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 10米 建筑物内锚固段长度2 40米 悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结 最外面 钢丝绳距离建筑物1 00m 悬挑水平钢梁上面的联梁采用 10号槽钢U口水平 相邻悬挑钢梁之间的联 梁上最多布置2根立杆 一 大横杆的计算 一 大横杆的计算 同悬挑外排栅塔楼部分 二 小横杆的计算 二 小横杆的计算 同悬挑外排栅塔楼部分 三 扣件抗滑力的计算 三 扣件抗滑力的计算 同悬挑外排栅塔楼部分 四 脚手架荷载标准值 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 本处为 0 125 NG1 0 125 25 000 3 120kN 2 脚手板的自重标准值 kN m2 本例采用竹脚手板 标准值为0 15 21 NG2 0 150 4 1 500 0 800 0 200 2 0 450kN 3 栏杆与挡脚手板自重标准值 kN m 本例采用栏杆 胶合板脚手板挡板 标准值为0 15 NG3 0 150 1 500 4 2 0 450kN 4 吊挂的安全设施荷载 包括安全网 kN m2 0 005 NG4 0 005 1 500 25 000 0 187kN 经计算得到 静荷载标准值 NG NG1 NG2 NG3 NG4 4 207kN 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 3 000 2 1 500 0 800 2 3 600kN 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 的规定采用 W0 0 450 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 Uz 1 250 Us 风荷载体型系数 Us 1 200 经计算得到 风荷载标准值 Wk 0 7 0 450 1 250 1 200 0 472kN 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 85 1 4NQ 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 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW 0 85 1 4Wklah2 10 其中 Wk 风荷载基本风压值 kN m2 la 立杆的纵距 m h 立杆的步距 m 22 五 立杆的稳定性计算 五 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 其中 N 立杆的轴心压力设计值 N 10 09KN 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 19 i 计算立杆的截面回转半径 i 1 58cm l0 计算长度 m 由公式 l0 kuh 确定 l0 3 12m 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 50 A 立杆净截面面积 A 4 89cm2 W 立杆净截面模量 抵抗矩 W 5 08cm3 钢管立杆受压强度计算值 N mm2 经计算得到 111 06 f 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 0N mm2 不考虑风荷载时 立杆的稳定性计算 f 满足要求 考虑风荷载时 立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值 N 9 33KN MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩 MW 0 273 kN m 钢管立杆受压强度计算值 N mm2 经计算得到 156 53 考虑风荷载时 立杆的稳定性计算 f 满足要求 六 连墙件的计算 六 连墙件的计算 同悬挑外排栅塔楼部分 23 七 联梁计算 七 联梁计算 按照集中荷载作用下的简支梁计算 集中荷载 P 传递力 P 10 09kN 计算简图如下 支撑按照简支梁的计算公式 其中 n 3 00 1 50 2 经过简支梁的计算得到 支座反力 考虑到支撑的自重 RA RB 2 1 2 10 09 10 09 3 00 0 10 2 15 28kN 通过传递到支座的最大力为 考虑到支撑的自重 2 5 05 10 09 3 00 0 10 20 47kN 最大弯矩 考虑到支撑的自重 Mmax 2 8 10 09 3 00 0 10 3 00 3 00 8 7 68kN m 截面应力 7 68 106 39700 0 193 38N mm2 水平支撑梁的计算强度小于 205 0N mm2 满足要求 八 水平挑梁计算 八 水平挑梁计算 1 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 24 本工程中 脚手架排距为 800mm 内侧脚手架距离墙体 200mm 拉结钢丝 绳的支点距离墙体 1000mm 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 受脚手架作用的联梁传递集中力 N 20 47kN 水平钢梁自重荷载 q 1 2 18 51 0 0001 7 85 10 0 17kN m 1 悬挑脚手架示意图 10010002400 20 47kN20 47kN 0 17kN m AB 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 0 000 02 3 223 08 17 3917 43 0 610 19 悬挑脚手架支撑梁剪力图 kN 25 0 962 悬挑脚手架支撑梁弯矩图 kN m 0 162 0 245 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 23 710kN R2 18 036kN R3 0 192kN 最大弯矩 Mmax 2 520kN m 截面应力 M 1 05W N A 2 520 106 1 05 80500 0 7 903 1000 1851 0 34 080N mm2 水平支撑梁的计算强度小于 205 0N mm2 满足要求 2 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 570 9 5 58 0 235 1000 0 140 0 235 0 2 24 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 0 935 经过计算得到强度 2 52 106 0 935 80500 00 33 47N mm2 水平钢梁的稳定性计算 10 67kN 故满足要求 十 预埋 十 预埋 18 吊环受力计算吊环受力计算 预埋吊环采用一级光圆钢 18 其设计抗剪强度 fv 125N mm2 27 钢丝绳最大拉力 T1 10 67KN 钢丝绳对吊环产生剪应力为 T1 A 10670 3 14 92 41 95N mm2 fv 125N mm2 故吊环完全能承受该拉力 经核算得知 以上假定搭设方式可行 三 缷荷装置三 缷荷装置 外排栅悬挑高度约 93m 为保证脚手架的稳定承载力和安全 脚手架采取 五层一吊 十层一拉 的方式进行分段缷荷 五层一吊 即每隔五层楼高度 约 15m 采用二条 6 19 15 5 的钢丝 绳扣住内外立杆 上端挂在预埋在上层结构外围边梁的 18 钢筋卡环上 达到 分段缷荷目的 钢筋绳下端直接吊在钢管大横担 立管和小横担交界处 十层一拉 即每隔十层楼高度 约 30m 采用二条 6 19 15 5 的钢丝 绳扣住内外立杆 往下反拉在预埋在结构下一层结构外围边梁的 18 钢筋卡环 上 以此来防止脚手架在风荷载负风压作用下产生的上浮 卸荷吊点水平间距不大于 6m 四纵距 钢丝绳与吊环及内外立杆接触部 位垫橡胶等柔性材料 卸荷钢丝绳采用不少于三个缷扣固定端头 详见后面附 图 钢丝绳卸载能力按其承载力的一半分配上部荷载 且不超过上部荷载的 1 3 其撑拉节点必须满足传力要求 四 卸料平台四 卸料平台 为方便材料周转 拟搭设 3 6 3 6m 卸料平台 每栋建筑物处设一个 具体 位置按现场情况设置 卸料平台计划采用 48 3 5 单立杆扣件式钢管 卸料平台搭设高度随楼层施工进度而接高 搭设尺寸为 立杆的纵距 b 1 20米 立杆的横距 l 1 80米 立杆的步距 h 1 80米 平台面基本与建筑结构楼面持平 平台面铺脚手板 栏杆四周满铺阻燃型安全网 28 一 支架搭设 一 支架搭设 1 根据每个单体的外排栅搭设进度同时进行卸料平台的搭设 2 搭设按以下顺序进行 安放立杆垫板 竖立杆并同时安扫地横杆 搭设 水平杆 搭设剪刀撑 铺脚手板 搭围护栏杆 3 立杆采用不同长度的钢管 立管的联接必须交错布置 相邻立管的联接 不应在同一高度 其错开的垂直距离不得小于 500mm 并不得在同一步内 在 离地 150mm 设置纵 横扫地杆一道 4 20m 以上支架应在外侧立面整个长度和高度方向上连续设置剪刀撑 每 副剪刀撑与纵向水平秆呈 45 角 剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的 横向水平杆的伸出端或立柱上 5 横向水平杆两端应采用直角扣件固定在立柱上 纵向水平杆设置在横向 水平杆之上 并以直角扣件扣紧在横向水平杆上 6 每层卸料平台与主体结构采用预埋件相连接 详见大样图 不可与外排 栅相连 二 卸料平台计算书 二 卸料平台计算书 1 纵向水平杆计算 纵向水平杆计算 29 图 落地平台支撑架立面简图及立杆稳定性荷载计算单元 纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算 截面力学参数为 截面抵抗矩 W 5 08cm3 截面惯性矩 I 12 19cm4 纵向钢管计算简图 1 荷载的计算 荷载的计算 1 脚手板与栏杆自重 kN m q11 0 150 0 300 1 200 0 300 0 153kN m 2 堆放材料的自重线荷载 kN m q12 2 000 0 300 0 600kN m 3 活荷载为施工荷载标准值 kN m q2 1 000 0 300 0 300kN m 2 强度计算 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 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和 计算公式如下 最大支座力计算公式如下 静荷载 q1 1 2 0 153 1 2 0 600 0 904kN m 活荷载 q2 1 4 0 300 0 420kN m 30 最大弯矩 Mmax 0 10 0 904 0 117 0 420 1 8002 0 452kN m 最大支座力 N 1 1 0 904 1 2 0 42 1 80 2 696kN 截面应力 0 452 106 5080 0 88 97N mm2 纵向钢管的计算强度小于205 0N mm2 满足要求 3 挠度计算 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 q1 0 153 0 600 0 753kN m 活荷载 q2 0 300kN m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V 0 677 0 753 0 990 0 300 1800 04 100 2 06 105 121900 0 3 373mm 纵向钢管的最大挠度小于1800 0 150与10mm 满足要求 2 横向支撑钢管计算 横向支撑钢管计算 横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算 集中荷载P取纵向板底支 撑传递力 P 2 70kN 120012001200 2 70kN 2 70kN 2 70kN 2 70kN 2 70kN 2 70kN 2 70kN 2 70kN 2 70kN 2 70kN 2 70kN 2 70kN 2 70kN AB 支撑钢管计算简图 1 011 1 213 支撑钢管弯矩图 kN m 31 4 914 0 313 支撑钢管变形图 mm 3 033 03 0 340 34 2 362 36 5 065 06 4 044 04 1 351 35 1 351 35 4 044 04 5 065 06 2 362 36 0 340 34 3 033 03 支撑钢管剪力图 kN 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax 1 213kN m 最大变形 vmax 4 91mm 最大支座力 Qmax 11 796kN 截面应力 1 01 106 5080 0 238 18N mm2 支撑钢管的计算强度大于205 0N mm2 满足要求 支撑钢管的最大挠度小于1200 0 150与10mm 满足要求 3 扣件抗滑移的计算 扣件抗滑移的计算 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 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 计算中R取最大支座反力 R 11 80kN 单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求 可以考虑采用双扣件 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 32 4 立杆的稳定性计算荷载标准值 立杆的稳定性计算荷载标准值 作用于模板支架的荷载包括静荷载 活荷载和风荷载 1 静荷载标准值包括以下内容 静荷载标准值包括以下内容 1 脚手架钢管的自重 kN NG1 0 116 50 000 5 805kN 2 栏杆的自重 kN NG2 0 150 1 800 0 270kN 3 脚手板自重 kN NG3 0 300 1 200 1 800 0 648kN 4 堆放荷载 kN NG4 2 000 1 200 1 800 4 320kN 经计算得到 静荷载标准值 NG NG1 NG2 NG3 NG4 11 043kN 2 活荷载为施工荷载标准值产生的荷载 活荷载为施工荷载标准值产生的荷载 经计算得到 活荷载标准值 NQ 1 000 1 200 1 800 2 160kN 3 不考虑风荷载时 立杆的轴向压力设计值计算公式 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 4 立杆的稳定性计算公式 立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值 N 16 28kN 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 l0 i 查表得到 i 计算立杆的截面回转半径 cm i 1 58 A 立杆净截面面积 cm2 A 4 89 W 立杆净截面抵抗矩 cm3 W 5 08 钢管立杆抗压强度计算值 N mm2 f 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 00N mm2 l0 计算长度 m l0 h 2a k1 计算长度附加系数 按照表1取值为1 163 u 计算长度系数 参照 扣件式规范 表5 3 3 u 1 80 a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度 a 0 20m 33 计算结果 94 29N mm2 立杆的稳定性计算 f 满足要求 四 外脚手架搭设与拆除组织机构及人员安排四 外脚手架搭设与拆除组织机构及人员安排 根据本工程搭拆外排栅工作量 计划安排专业棚工 40 人进行搭拆 到时可 根据进度和实际情况 作适当劳动力调整 序号岗位名称姓名人数 1项目经理1 2现场总工长1 3项目技术负责人1 4施工员1 5计量员1 6质安员1 7施工班组组长4 8架子工40 五 构造要求及技术措施五 构造要求及技术措施 1 地基处理 地基处理 25的钢筋焊接在水平联梁上 立杆套在钢筋头上 水平联梁与悬挑梁焊 接连接 以悬挑梁做为基础支撑 悬挑梁根部与砼楼面用预埋 25的钢筋进行 焊接连接 落地外排栅立杆直接支承在原土面上 其土面必须是坚实原土 如果是回 填土 必须进行分层夯实 周围地面注意排水 每根立杆底座下设置垫板 面 积 0 15m2 布设必须平稳 不得悬空 2 立杆 立杆 立杆接头采用对接扣件连接 立杆与大横杆采用直角扣件连接 接头交错 布置 两个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内 并在高度方向错开的距离不 小于50cm 各接头中心距主节点的距离不大于60cm 立杆顶端高出结构栏杆不 34 少于1 5m 3 纵向水平杆 大横杆 纵向水平杆 大横杆 纵向水平杆设置于横向水平杆之下 在立杆的内侧 用直角扣件与立柱扣 紧 其长度大于3 跨 不小于6m 纵向水平杆采用对接扣件连接 对接扣件应交错布置 两根相邻纵向水平 杆的接头不宜设置在同步或同跨内 不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向 错开的距离不应小于500mm 4 横向水平杆 小横杆 横向水平杆 小横杆 每一立杆与纵向水平杆相交处 主节点 都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 横向水平杆间距与立杆纵距相同 且根据 作业层脚手板搭设的需要 在两立杆之间等距离设置1 根横向水平杆 最大间 距不超过75cm 横向水平杆伸出外排大横杆边缘距离不小于10 cm 伸出内排大横杆距离结 构外边缘15 cm 上下层小横杆在立杆处错开布置 同层的相邻小横杆在立杆处 相向布置 5 纵向扫地杆 纵向扫地杆 采用直角扣件固定在距离底座上面200mm 的立柱上 横向扫地杆则用直角 扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上 对于立杆存在较大高低差时 扫地 杆错开 高处的纵向扫地杆向底处延长两跨与立柱固定 6 剪刀撑 剪刀撑 本脚手架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式 随立柱 纵横向水平杆同 步搭设 用通长剪刀撑沿架高连续布置 剪刀撑每6步4跨设置一道 斜杆与地面的夹角在45 60 之间 斜杆相交 点处于同一条直线上 并沿架高连续布置 剪刀撑的斜杆用旋转扣件固定扣在 35 立柱上 最下部的斜杆与立杆的连接点距地面的高度控制在30cm 内 剪刀撑 的杆件连接采用搭接 其搭接长度 100cm 并用不少于2个旋转扣件固定 端 部扣件盖板的边缘至杆端的距离 10cm 7 脚手板 脚手板 作业层脚手板采用18厘夹板 在两端用直径14 号镀锌钢丝固定 如采用竹 脚手板时须密铺 稀铺距离不大于80mm 且上铺钢筋网 并及时清理杂物 在 作业层下部加设一道安全网 随作业层上升 同时作业层不超过两层 并设置 安全网及防护栏杆 脚手板应平铺 满铺 铺稳 接缝处设两根小横杆 各杆距离接缝的距离 均不大于15cm 靠墙一侧的脚手板距离结构墙的距离不大于15cm 拐角处两个 方向的脚手板重叠放置 避免出现探头及空挡现象 8 连墙杆 连墙杆 连墙件垂直间距不大于2步 水平间距不大于2倍纵距 为便于施工 连墙件采用刚性连接 水平方向沿每根框架柱设置 高度方 向隔步设置 它与脚手架 建筑物的连接采用直角扣件 连墙件与柱 墙 板 的连接见后附图 连墙件拉结在框架柱上 立杆安装时 宜尽量选择靠近框架柱的位置 连 墙杆内外两个受力方向均应采用不少于两