张家口某楼外架施工方案及计算书secret.doc

一、 编制依据1.1张家口至善街综合改造项目二期工程施工图：1.2规范、规程及标准：序号类 别规 范、规 程 名 称编 号1行业建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20012国家建筑结构荷载规范GB50009-20013行业建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-994行业建筑施工安全检查标准JGJ59-995地方河北省建筑工程施工安全操作规程6地方建设工程施工现场安全防护和场容卫生环境保护及保卫消防标准7地方关于加强施工用钢管、扣件使用的通知1.3 品茗安全计算软件2007. V4.6.26.891二、 工程概况张家口至善街综合改造项目二期工程2#楼。本工程地上三十一层，地下二层，建筑物总高为99.85米。本工程总建筑面积88703.55平米。本工程为框支剪力墙结构，首层层高：5.100米、二层至四层层高：4.400米、五层层高：6.250米。在六层板转换，标准层层高A、B区：2.900米；C区：3.000米。三、方案设计概况外脚手架是结构施工和装饰施工的最重要的工具之一，也是体现我南通六建公司施工形象的重要因素，所以确保外架形象及施工质量尤为重要。本工程从地下室至地上五层采用落地架，架体落在地下室底板上，其中南侧及东侧无地下室顶板的区域，地下部分施工后即时组织外墙防水施工，进行室外回填土。待回填土完成后架手架搭设到五层（C区后浇带北侧因施工坡道的影响不能同时施工，该部位从二层至五层采用悬挑式外架）。六层以上上部结构采用悬挑式外架体层，六层（转换层）悬挑一次，十九层悬挑第二次，每次悬挑高度为40m。在六层、十九层结构施工时穿设工字钢，下部外架起到暂时支撑悬挑工字钢的作用，而后，待七层和二十层梁板浇筑完混凝土后，再开始拉卸载钢丝绳。搭设材料采用扣件式钢管脚手架，钢管外径48mm，壁厚3.0mm的焊接钢管；连接件采用可锻铸铁铸造扣件；脚手板为木脚手板。连墙件采用预埋地锚，然后用短钢管一头与预埋件连接，一头与大横杆或立杆连接；安全网采用密目式安全网。悬挑工字钢采用18号热轧工字钢，斜拉钢丝绳采用直径14，在外架挑出结构上一层用钢丝绳斜拉卸荷。要求在挑架层施工完成拆除模板后，再将穿设工钢、拉卸载钢丝绳等工序一并完成，挑架层施工时，下部外架继续搭设，并用下部外架承担一部分挑架的力。落地架搭设工艺除下部不用工钢悬挑、钢丝绳支撑外，其它和悬挑脚手架搭设形式相同。脚手架搭设要求，详见下表：1、悬挑脚架架体性质承重、封闭、双排悬挑外脚手架1悬挑脚架搭设部位2#楼6层以上搭设高度80m2间距步距1500立杆18米以下双立杆纵距150018米以上单立杆横距1050脚手板4000*200*503钢丝绳卸荷14mm卡环连接、吊点在五层、十九层水平间距1.5m。十层、十五层、二十四层、二十八层水平间距为3m。4连墙杆件布置两步三跨双卡扣框架柱上加设脚手管抱框与悬挑架体进行拉结，扣件使用双卡扣。5悬挑梁工字钢18号悬挑长度1400（1600）锚固长度1600(1400)6预埋地锚HPB235、20每道工字钢构件上设置两道 7剪刀撑单杆满布8使用荷载3 kN/m22.落地脚手架架体性质承重、封闭、双排落地外脚手架1落地脚手架搭设部位地下室至一层搭设高度15m2间距步距1500立杆单立杆纵距1500横距1050脚手板4000*200*503剪刀撑单杆满布4使用荷载3 kN/m2四、材质要求4.1、脚手架杆件材质要求：钢管应符合国家标准BG/T13293或BG/T3092。钢管表面应平直光滑，不应有裂纹分层和硬弯，两端面切斜的偏差1.7mm；壁厚允许偏差-0.35 mm，外径允许偏差0.50 mm，且必须涂橘黄色锈漆进行防锈处理，剪刀撑用杆涂漆为蓝色。对于新管还同时必须具备产品质量合格证和钢管材质检验报告。钢管上严禁打孔。4.2、扣件为杆件的连接件，用可煅铸铁铸造，扣件不得有裂纹，并将影响其外观质量的粘砂、毛刺、氧化皮等清除干净；扣件与钢管的贴和面必须严格整形，应保证与钢管扣件接触良好；扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm；当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5 mm；新进的扣件必须有产品质量合格证，生产许可证和专业检测单位测试报告。扣件材质应符合国家标准GB1583，在螺栓拧紧扭力矩达65N.m时，不得发生破坏。4.3、脚手板采用木脚手板，要求与脚手架固定牢固。4.4、安全网：本工程采用密目式安全网，其构造要求、贯穿性试验、冲击试验必须符合安全规范要求，同时必须执有安检部门的准用证和出厂检验合格证，在钢筋工程施工时，遇穿钢筋拆开安全网时，须及时恢复，严禁破坏安全网。4.5、钢丝绳：注意钢丝绳解开使用时，应按正确方法进行，以免钢丝绳产生扭结。钢丝绳切断前应在切口两侧用细铁丝捆扎，以面切断后绳头松散，定期对钢丝绳要加润滑油，一般以工作时间四个月左右加一次为宜，在使用中，如绳股间有大量的油挤出，表明钢丝绳的荷载已相当大，这时必须勤加检查，以防发生事故。为了便于检查钢丝绳接头，可在三道夹中最后一个夹头后面约500mm处再安一个夹头，并将绳头放出一个“安全弯”。当接头的钢丝绳发生滑动时，“安全弯”即被拉直，这时就应立即采取措施。示意图如下：五、 搭设参数1、落地架（挑架）立杆纵距1.5m（最大处不得超过1.7m）、横距（中对中）0.86m；大横杆步距1.5m，落地架（挑架）扫地杆离地面（挑梁面）起来200mm；在大横杆与立杆交点必须设置小横杆，小横杆设置在大横杆的下面，同时铺脚手层板(小横杆伸出外立杆尺寸统一为150mm)，在脚手架中间增设一道大横杆，增设的大横杆扣接在小横杆上,增设的大横杆之间不需连接但相邻两大横杆间不得错开。一般情况下内立杆距结构边墙体处为300500mm，有凸窗、飘板处，内立杆距边至少为150mm。但为保证整体外观效果，某些部位距离会稍有调整，在某些部位采用三至四根甚至更多立杆，一般使最近的内立杆离结构边300mm。挑架时，多立杆时工字钢预留楼内长度不少于1500mm，详见后挑架平面布置附图。2、工字钢挑架：采用挑梁式，挑梁采用18号工字钢，沿建筑与地下室外墙重合部位避开暗柱均匀分布，间距1500mm。工字钢挑出结构边长度为1400mm，预留楼内长度为1600，有悬挑梁时根据梁长的不同长度调整工字钢悬挑长度和预留楼内长度，原则为工字钢出悬挑梁不得小于1200mm，为保证挑架外观整齐一致，要求某些部位悬挑长度较大，对于这部分悬挑工字钢，留在楼内的长度也要适当加大。当悬挑出结构边小于或等于1800mm大于1200mm时，预留楼内长度为1400，当悬挑出结构边大于1800mm小于或等于2500mm时，预留楼内长度为2000，当悬挑出结构边小于或等于3500mm大于2500mm时，预留楼内长度为2500。每条工字钢用一根14的钢丝绳斜拉用葫芦将钢丝绳拉紧，将挑支结构与主体结构紧固；挑支构造的排列间距同立杆间距。3、剪刀撑采用单杆搭设，连接采用对接，对接位置应靠近主接点不大于500mm，剪刀撑搭接1000mm长且用3个旋转扣件连接，两杆接头相互错开1000，同时斜杆应用旋转扣件与立杆和大横杆扣牢，每根斜杆除两端与立杆和大横杆扣接外，中间应设2-4个扣接点。剪刀撑斜杆与地面或楼层面夹角为45-60。剪刀撑杆要漆成绿色。为了安全，搭设剪刀撑时操作人员要站在脚手架里面，在脚手架外侧立面的转角处开始设置，其他部位都每隔三跨一道，剪刀撑应沿架体高度连续设置，具体如下示意图：4、连墙点：连墙点原则为二步三跨布置，横向间距4.5m 即3根立杆，竖向间距由于楼层实际情况采用3.0m(即每一层一道)。有柱子的地方，用四根钢管锁住柱子四周，然后用横杆与脚手架连接。有板的地方，采用预埋20钢筋地锚与横杆连接，有门窗洞口的地方，可以用四根钢管锁住门窗洞口，然后用横杆与脚手架连接。亦可采用上图所示办法施工。六、 搭设要求1、挑架搭设顺序：将架体挑支梁固定在预埋套环上并卡紧在挑支梁上按立杆搭设参数弹出立杆位置线，在立杆位置上用32长100mm的短钢筋焊接在槽钢挑梁上，作为立杆的定位和止滑移桩放置纵向扫地杆自角部起依次向两边竖立底立杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后，装设横向扫地杆并也与立杆固定（固定立杆底端前，应吊线确保立杆垂直），每边竖起3-4根立杆后，随即装设第一步大横杆（与立杆扣接固定）和横向小横杆（小横杆靠近立杆并与大横杆扣接固定），校正立杆垂直和水平杆水平使其符合要求后，按40-60Nm力矩拧紧扣件螺栓，形成构架的起始段按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架交圈完成。交圈后再全面检查一遍构架质量和挑支构造紧固性、稳定性，严格确保构架质量设置连墙件（在还没条件设连墙件时，加设抛撑）按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步随搭设进程及时装设连墙件和剪刀撑装设作业层间横杆（在构架两纵向立杆中间加设，用于缩小脚手板支承跨度的横杆），铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板等围护、封闭设施。3、搭设时注意事项钢挑梁与预埋20圆钢筋套环卡牢（钢挑梁伸出卡环一般不少于200mm），同时采用6mm双面焊（钢与套环间有缝隙时，可塞钢筋再焊）。在挑梁的中间用可调节钢顶撑将挑梁与上层结构板之间对撑顶紧。在立杆位置焊接32钢筋桩，桩长100mm，将其套在底立杆里，防止立杆滑移。斜拉钢丝绳（637直径为14钢丝绳）一端套在架体最下步内外立杆和小横杆、大横杆交接点，另一端用绳卡同M22花篮螺丝连接；另一根同样大的钢丝绳一端套在预埋套环（20圆钢）上，另一端用绳卡套在花篮螺丝的另一端，调节花篮螺丝，将两头钢丝绳拉紧（注意：每个20圆钢预埋套环最多可拉设两道钢丝绳）。连接钢丝绳的绳卡和花篮螺丝与所用钢丝绳相匹配，绳卡连接钢丝绳时，每个连接点用3个绳卡加1个附加绳卡，绳卡间距140 mm，且最后一个绳卡距绳头不应小于140mm，绳卡拧紧到钢丝绳压扁三分之一直径为宜。 4、脚手架立杆接头必须采用对接扣件，相邻两立杆接头应错位不小于500mm，且不在同一步架内，同时立杆上对接扣件距主接点距离600，所以底立杆应按立杆接长要求选择不同长度的钢管交错设置，至少应有两种适合的不同长度的钢管作立杆，立杆上下垂直，其垂直度偏差每步不大于7mm， 架体搭设完毕后其垂直度总偏差不大于100mm；立杆间间距偏差不大于50mm,排距不大于20mm。5、脚手架大横杆设置在立杆内侧，接头采用对接扣件，上下相邻两根大横杆接头错开不小于500mm，且不在同一跨内；同一步内外两根大横杆接头应错开，且不在同一跨内；大横杆上的对接扣件距主节点距离500mm。大横杆一根杆两端水平高差不大于20mm，同跨内、外大横杆水平高差不大于10mm，步距偏差不大于20mm，排距偏差不大于20mm。6、在大横杆与立杆交接处必须设置小横杆，小横杆用1.3.1.5m长，小横杆设置在大横杆下面与立杆扣接，注意上下排小横杆应各布置在立杆的左右两侧，这样有助于调节立杆的垂直度和防止立杆侧移。在脚手架中间加设一道大横杆扣接在小横杆上，铺设脚手板，小横杆两端应与立杆牢固扣接，小横杆伸出外立杆长度150mm。在结构施工时小横杆伸出内立杆外50150mm，使小横杆端离结构边300mm左右。装修施工过程中在操作层下一层，小横杆应挑出支撑脚手板使架体与结构之间封闭。小横杆所在轴线与大横杆所在轴线垂直。内外两头偏位小于20mm。7、连墙点预埋件锚脚必须与梁或墙柱主筋绑扎或焊接，同时在四周长度不超过50m范围内，必须四周各有一个预埋件锚脚与梁或墙柱主筋焊接，以便形成架体避雷网同结构本身接地系统连成一整体。连墙点按前叙距离设置，连墙钢管应与预埋钢板焊接牢固，连墙钢管的长度应能连接内外立杆或大横杆为准。8、外架转角处加设单根立杆张拉安全网9、主体施工在施工操作层以及操作层下两层满铺脚手板，同时在满铺脚手板层的下两层在架体与结构之间用水平兜网做封闭处理。在架体与结构层间间隙，为防止落物、消除安全隐患，应对此间隙进行封闭。原则上水平兜网按照3层一封闭，外架层板封闭层按照6层一封闭，要求用模板满铺封闭层。在架体外侧随架体搭设设置护身栏杆，护身栏杆用钢管与外侧立杆扣牢，护身栏杆高1200mm，每隔两楼层护身栏杆下设挡脚板，挡脚板可用宽180mm层板立放同外侧立杆绑扎牢固。同时挡脚板应沿脚手板铺设层连续设置。挡脚板外立面应刷蓝白相间油漆，间距400mm，具体同安全管理方案。10、上段外架第一步架刚搭设时，下段外架应继续向上搭设，下段外架的立杆在封顶横杆的下步横杆上应重新排列，另立立杆起来，与原立杆错开，联系两道横杆，距原有立杆20。同时在最上部设置临时连墙措施，连墙措施要符合两层三跨原则。在上段架体第一步架还没有搭设起来以及钢丝绳还没拉结前，下段架升上来只能做临时维护架，严禁在上面堆放材料和机械设备以及进行主要的施工活动。悬挑槽钢端部必须拉线平齐，内和外一样，下部拉钢丝绳部位必须焊防滑钢筋，且槽钢必须刷蓝色油漆。11、在设置挑架的第一排连墙件前，每隔6跨设一道抛撑，以确保架体稳定。 12、脚手架处于顶层连墙点之上的自由高度不得大于两步，当不能满足此要求且连墙件又不能即时设置时，应采取每隔6跨设置抛撑和与结构临时扣接等撑拉临时措施。脚手架开口部位高度范围内每步架内外立杆间要设置斜撑。13、每一段悬挑外架底部要用层板封闭，采光井、核心筒部位每10米用安全平网封闭一次。14、每隔3层做硬封闭层。七、特殊部位外架处理1、 阳台部位：外架内立杆距阳台边梁原则上为300mm，但有些悬挑梁或墙柱凸出结构边较远，考虑实际挑架外观效果，某些部位距离要适当调整。2、悬空梁部位因塔楼外立面装饰的需要，结构外立面有些悬梁，外悬挑梁一般都在挑架控制范围内，所以此处不用特殊处理，但必须注意在进行悬梁结构施工时严禁将支撑模板架与外架连接或搭设在外架上。3、挑台部位架体搭设时必须考虑将凸窗挑台的位置和施工位置留设出来，在此挑架要相应考虑，而由于考虑挑架外观效应，有的内立杆与挑板的实际空隙有的部位将比较大，在这些部位应加一道立杆，使内立杆离结构边300mm。当施工凸窗板和空调板时，其操作层下一层小横杆应挑出并加设一道大横杆，铺设脚手板将架体与结构层封闭。4、核心筒部位：核心筒部位采用灯笼架搭设成10001000mm形式，立杆每边出下一层底板500600mm，注意灯笼架要每隔5层用钢丝绳斜拉一次。5、脚手架斜道 考虑到前期未安装施工电梯，所以为方便施工人员上下进入施工操作层，有必要在建筑外墙四周各栋塔楼前从地下室顶板面搭设临时用“之”字形脚手架斜道，斜道个数为7个，其位置由施工现场根据具体情况而自行确定。外架外用楼梯搭设至结构5层底板后停止搭设，开始使用施工电梯。“之”字斜道从0.000板面起来附着上部脚手架设置，斜道宽度搭设1m，坡度控制在1：3左右，拐弯处设休息平台；在梯步上层层用模板铺设踏板和踢板，每步踏板上设防滑条，踢脚板高度不小于180mm。斜道立杆间距1.5m，横杆步距1.85mm，斜道两侧、端部及平台外围必须设置纵向剪刀撑，底部扫地杆封闭锁通且设置水平剪刀撑，平台外围水平杆与架体水平杆连通，与架体形成一整体。斜道两侧和休息平台设置双层护身栏杆，上层护身栏杆高1.2m，下层护身栏杆高600mm，护身栏杆下设挡脚板，挡脚板高度200mm。斜道四周立面用安全网封闭，安全网封闭在立杆的内侧。斜道搭设要求：1）、“之”字形斜道部位必须自下至上设置连墙件，且应设置在斜道转向节点处或斜道的中部竖线上，连墙点竖向间距取楼层高度；2）、斜道两侧和休息平台外围均按规定设置挡脚板和栏杆；3）、脚手板的支承跨度为0.75m。6、挑架封闭层 每六层设置一道。7、卸料平台为了提高工效，加快工程施工进度，确保各楼层施工期间的料具上翻循环使用的方便及安全，根据本工程现场实际情况，在2#楼每个区各设一个型钢悬挑卸料平台，出料使用，作为工程施工过程中料具的转换工具，并逐层上翻使用。7.1型钢悬挑卸料平台材料要求 1）.主次龙骨：18#工字钢，10号槽钢 2）.护栏：48mm，壁厚3.5mm，焊接钢管，材质要求采用Q235钢，无锈蚀，无弯曲变形及裂纹现象。 3）.木跳板：要求木质坚韧，无腐烂、虫蛀，厚度不小于50mm。 4）.悬拉材料：20钢丝绳，要求无毛刺、断丝现象。7.2型钢悬挑卸料平台搭设方法1）.卸料平台外挑出脚手架2.5m。悬挑主梁采用4.5m槽钢平行设置，槽钢间距为2.6m,悬挑端部至距端部2.5m处均分焊接三根水平槽钢次梁。2）.主梁工字钢伸进楼层内，楼板上预埋20的U型圆钢锚箍，锚箍钢筋在楼板砼内锚固长度不小于450mm，主梁槽钢与锚箍电焊焊牢。3）.卸料平台次梁范围内满铺2.5m长木跳板，在平台端部2.5m范围三边设置防护栏杆，高度不小于1.2m，护栏钢管与槽钢满焊焊接，立杆间距800mm，顶端水平栏杆与立杆满焊焊接。护栏用胶合板或密目网及挡脚板封闭、封严。4）.平台每根主梁悬挑端及距悬挑端2.5m处分别焊接吊环，用2根钢丝绳进行斜拉。钢丝绳上端与建筑物上层砼结构内预埋的铁环固定，要求钢丝绳与工字钢夹角不小于60度。钢丝绳设花篮螺栓，确保钢丝绳收紧并使工字钢外端略有上翘。5）. 卸料平台严禁与脚手架连接。7.3 平台使用及拆除：1）.卸料平台搭设完毕须经验收合格后方可使用。2）.本卸料平台承载上限500kg，严禁超载使用。3）.平台内料具应分种类、规格堆放，不得混合堆放、严禁堆放在护栏上。并随堆随吊，严禁长时间堆放。4）.吊运料具捆绑要牢固，专人指挥，严禁吊运时碰撞钢丝绳、平台及护栏，并避免高空坠物。5）.卸料平台拆除前必须清除平台内所有料具及垃圾，并遵循先安后拆的原则进行拆除。6）.卸料平台下方搭设外挑防护平网，张挂密目网、平网各一道，超出卸料平台周边各800mm，防止高空坠物。7.4 落地式卸料平台根据本工程的结构特点及现场实际情况，拟在2#楼裙房搭设两个落地式卸料平台（落地下车库顶板，顶板厚度为200mm），可供2#楼裙房2-5层卸料使用。最大搭设高度为20m。立杆的纵距0.9米，立杆的横距1.20米，步距1.2米，纵横杆件采用双扣件连接。立杆、平台纵横方向均采用为483.0双钢管（计算时按483.0单钢管计算），平台栏杆高1.5m，沿平台周圈设置，栏杆立杆间距1200mm，横杆沿水平方向设置2道。平台支撑架上平铺两层钢管，作为上部平台支座。主梁外侧及防护栏均刷红白相间的油漆标识，栏杆下面周圈设置180mm挡脚板，栏杆外侧满包裹双层安全网。落地式脚手架卸料平台与外围护架严禁相连，必须单独与建筑物可靠连接。八、 脚手架验收、使用管理及安全要求1、脚手架搭设人员必须经过安全技术交底且具备脚手架操作证。2、脚手架在下列阶段时项目安全部会同技术部应对其进行验收 1）、每搭设完一层（一段）；2）、遇有6级以上大风和大雨之后；3）、停工超过一个月恢复使用前；4）、脚手架使用一定时期后；检验主要内容：1）、检验全部节点是否锁紧；2）、连墙撑、斜杆及安全网等构件设置是否达到设计要求；3）、安全防护设施是否按设计和规范设置，是否安全可靠；4）、整架垂直度是否符合要求；5）、荷载是否超过规定。 3、脚手架的使用管理规定1）、脚手架施工荷载不允许超过2KN/m2，使用人力在架上搬运和安装的构件自重不得大于2.5KN，施工设备单重不得大于1KN，架体上不允许堆放砌块材料和斗车等。2）、脚手架操作层应确保畅通，严禁上架人员在架面上奔跑、退行，工人在架上作业中应注意自我安全保护和他人的安全，避免发生碰撞、闪失和落物。严禁在架上戏闹和坐在栏杆上等不安全处休息。3）、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，严禁在架板上加垫器物或单块脚手板以增加操作高度。4）、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、连接紧固件和连墙件。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。5）、人员上下脚手架必须走安全防护的出入通道，严禁攀援脚手架上下。6）、每班工人上架作业时，应先行检查有无影响安全作业的问题存在，在排除和解决后方可开始作业。在作业中发现有不安全的情况和迹象时，应立即停止作业进行检查，解决以后才能恢复正常作业。发现有异常和危险情况时，应立即通知所有架上人员撤离。7）、在每步架的作业完成后，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，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。8）、脚手架的验收与拆除详见地下室裙楼外架方案九、附图： 1、4层挑架平面布置图及卸料平台平面图说明：1、附图中内立杆距结构边大于300的地方依据现场需要，搭设多立杆或灯笼架。2、阳台不能作为工字钢的支撑体系，必须伸过阳台固定在框梁或梁上。十、 挑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(JGJ130-2001)、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 40 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1.5 米；内排架距离墙长度为0.30米；小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根；脚手架沿墙纵向长度为 150.00 米；采用的钢管类型为 483.0； 横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数 1.00；连墙件布置取两步三跨，竖向间距 3 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河北省张家口市，查荷载规范基本风压为0.550，风荷载高度变化系数z为1.000，风荷载体型系数s为1.130；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荷载标准值(kN/m2):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；安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:2 层；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1.45米，建筑物内锚固段长度 1.55 米。与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00；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:7.000；钢丝绳与梁夹角为(度):60；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 1.4 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= 0.033 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=1.20.033+1.20.175+1.41 = 1.65 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 =1.651.052/8 = 0.227 kN.m；最大应力计算值 = Mqmax/W =50.643 N/mm2；小横杆的最大弯曲应力 =50.643 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=0.033+0.175+1 = 1.208 kN/m ； 最大挠度 V = 5.01.20810504/(3842.06105107800)=0.861 mm；小横杆的最大挠度 0.861 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= 0.0331.05=0.035 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=(1.20.035+1.20.184+1.41.05)/2=0.866 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=0.080.0331.51.5=0.006 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=0.2670.8661.5= 0.347 kN.m；M = M1max + M2max = 0.006+0.347=0.353 kN.m最大应力计算值 = 0.353106/4490=78.601 N/mm2；大横杆的最大应力计算值 = 78.601 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= 0.6770.03315004 /(1002.06105107800) = 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=（0.035+0.184+1.05）/2=0.634kN V= 1.8830.63415003/ ( 100 2.06105107800) = 1.815 mm；最大挠度和：V= Vmax + Vpmax = 0.051+1.815=1.867 mm；大横杆的最大挠度 1.867 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8.00 kN；R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；大横杆的自重标准值: P1 = 0.0331.52/2=0.05 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0330.8/2=0.013 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.350.81.5/2=0.21 kN；活荷载标准值: Q = 30.81.5 /2 = 1.8 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.05+0.013+0.21)+1.41.8=2.848 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0.1394 NG1 = 0.1394+(1.502/2)0.033/1.5040.00 = 6.908；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用木脚手板，标准值为0.35 NG2= 0.3541.5(0.8+0.3)/2 = 1.155 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.14 NG3 = 0.1441.5/2 = 0.42 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.540 = 0.3 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.783 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 NQ= 30.81.52/2 = 3.6 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 = 0.55 kN/m2； 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 ； Us - 风荷载体型系数：取值为1.13；经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.7 0.5511.13 = 0.435 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= 1.28.783+ 1.43.6= 15.58 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 = 1.28.783+ 0.851.43.6= 14.824 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 1.40.4351.5 1.52/10 = 0.175 kN.m；六、钢丝绳卸荷计算（因此内容在规范以外，故仅供参考）: 钢丝绳卸荷按照完全卸荷计算方法。在脚手架全高范围内卸荷2次；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以卸荷吊点分段计算。第1 次卸荷净高度为15m;第2 次卸荷净高度为10m; 经过计算得到a1=arctg3.000/(0.800+0.700)=63.435度a2=arctg3.000/0.700=76.866度第1次卸荷处立杆轴向力为：P1 = P2 = 1.515.5815/40 =8.764 kN；kx为不均匀系数，取1.5 各吊点位置处内力计算为(kN)：T1 = P1/sina1 = 8.764/0.894 = 9.798 kNT2 = P2/sina2 = 8.764/0.974 = 8.999 kNG1 = P1/tana1 = 8.764/2.000 = 4.382 kNG2 = P2/tana2 = 8.764/4.286 = 2.045 kN其中T钢丝绳轴向拉力，G钢丝绳水平分力。卸荷钢丝绳的最大轴向拉力为Fg= T1 =9.798 kN。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，取0.82； K - 钢丝绳使用安全系数。计算中Fg取 9.798kN，=0.82，K=6，得到：选择卸荷钢丝绳的最小直径为：d =(29.7986.000/0.820)0.5 = 12.0 mm。吊环强度计算公式为： = N / A f其中 f - 吊环钢筋抗拉强度，混凝土结构设计规范规定f = 50 N/mm2； N - 吊环上承受的荷载等于Fg； A - 吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算,A=0.5d2；选择吊环的最小直径要为：d =（2Fg/f/）0.5 =（29.798103/50/3.142）0.5 = 12 mm。第1次卸荷钢丝绳最小直径为 12.0 mm，必须拉紧至 9.798 kN，吊环直径为 12 mm。根据各次卸荷高度得：第2次卸荷钢丝绳最小直径为 9.8 mm，必须拉紧至 6.532 kN，吊环直径为 10 mm。七、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 = 15.5815/40 =5.842 kN；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 ： = 1.5 ；计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 ：l0 = 2.599 m；长细比 Lo/i = 163 ；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 ：= 0.265 ；立杆净截面面积 ： A = 4.24 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 4.49 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2； = 5842/(0.265424)=51.997 N/mm2；立杆稳定性计算 = 51.997 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 = 14.82415/40 =5.559 kN；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 ： = 1.5 ；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 = 4.24 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 4.49 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2； = 5558.85/(0.265424)+174726.956/4490 = 88.388 N/mm2；立杆稳定性计算 = 88.388 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，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风荷载标准值 Wk = 0.435 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 9 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 = 5.482 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 10.482 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 = 700/15.9的结果查表得到 =0.872，l为内排架距离墙的长度；又： A = 4.24 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.8724.2410-4205103 = 75.794 kN；Nl = 10.482 Nf = 75.794,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 = 10.482小于双扣件的抗滑力 16 kN，满足要求！ 连墙件扣件连接示意图九、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800mm，内排脚手架距离墙体700mm，支拉斜杆的支点距离墙体为 1500mm，水平支撑梁的截面惯性矩I = 1660 cm4，截面抵抗矩W = 185 cm3，截面积A = 30.6 cm2。受脚手架集中荷载 P=(1.28.783 +1.43.6)15/40= 5.842 kN；水平钢梁自重荷载 q=1.230.60.000178.5 = 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R1 = 8.179 kN； R2 = 4.8 kN； R3 = -0.431 kN。 最大弯矩 Mmax= 1.766 kN.m；最大应力 =M/1.05W+N/A= 1.766106 /( 1.05 185000 )+ 0103 / 3060 = 9.093 N/mm2；水平支撑梁的最大应力计算值 9.093 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求！十、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，按照下式计算： b = 570 10.794 235 /( 1500180235) = 2.12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0.937。经过计算得到最大应力 = 1.766106 /( 0.937185000 )= 10.188 N/mm2；水平钢梁的稳定性计算 = 10.188 小于 f = 215 N/mm2 ,满足要求!十一、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=9.445 kN；十二、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=9.445 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9.445kN，=0.82，K=8，得到：经计算，钢丝绳最小直径必须大于14mm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=9.445kN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=(