脚手架计算书.doc

目 录第一章 编制依据1第二章 工程概况1第三章 外脚手架搭设参数1第四章 材料及要求5第五章 脚手架的搭设6第六章 脚手架的拆除7第七章 安全措施及要求8第八章 脚手架的验收与监测9附件1：卸料平台计算书13附件2：悬挑外架受力计算书21 - 37 -第一章 编制依据本方案编制依据：1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ 1302001）2、建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）3、中建五局施工现场安全标准防护图集4、好益康总部工程施工图纸第二章 工程概况*工程是由1栋8层多功能服务中心、1栋2层服务大厅、1栋5层食堂、宿舍、1栋2层球馆、健身楼、1栋11层多功能科研楼、1栋41层总部办公大楼、6栋18层住宅组成的集办公、娱乐休闲、居住一体的综合性大饭店。本工程外脚手架搭设方案如下：1、 多功能服务中心及能科研楼区：拟采用双排落地式钢管脚手架。脚手架沿采用高度方向四周满搭设的方式，搭设高度至屋面女儿墙以上1.5m。搭设高度分别约为37m和48m。其中北面在第二层板面开始采用工字钢悬挑。2、 住宅区：北面、南面及东面采用型钢悬挑式脚手架，在第二层楼面开始采用14#工字钢悬挑，其他各处钢管架直接搭设在地下室顶板上。悬挑架搭设高度约为58m。3、 酒店区：裙楼（1-6层）北面采用采用型钢悬挑式脚手架，在第二层楼面开始采用14#工字钢悬挑，其他各处钢管架直接搭设在地下室顶板上。塔楼部分采用升降式脚手架。4、 地下室部分沿周边搭设临时双排落地式钢管脚手架。脚手架平面分布图详见附图1。第三章 外脚手架搭设参数1、平面布置：立杆纵向间距1500mm，横向间距1050mm，内排立杆距离建筑物的距离为300mm。立杆与大横杆必须采用直角扣件扣紧，不得隔步设置和遗漏。且立杆的直接头应相互错开500mm长，其接头距离纵向水平杆的距离不大于步距的1/3。2、立面布置：纵向水平杆步距1800mm，上下横杆的接长位置错开布置，错开距离不小于纵距的1/3，扶手杆水平设置于每步架0.9m高处。剪刀撑要求满设，并沿高连续布置，斜杆与立杆接触部位均用旋转扣件扣紧，其与水平杆的夹角为55，剪刀撑的节点应在同一水平和垂直线上，其接长必须采用搭接，搭接长度不小于1000mm，用三个旋转扣件，除在两头与立杆和大横杆连接外，中间还增加24个节点。立杆和大横杆交点处一定设小横杆。3、纵向水平杆的构造纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不小于3跨。纵向水平杆采用对接扣件连接，符合下列规定：纵向水平杆的对接扣件交错布置：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，各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。4、横向水平杆的构造主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。在双排脚手架中，靠墙一端的外伸长度为150mm。作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的750mm。5、立杆的构造悬挑立杆必须放在悬挑型钢上的短钢筋上.脚手架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上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。立杆必须用连墙杆与建筑物可靠连接。立杆除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。对接应符合下列规定：立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步矩的1/3。搭接长度不应小于1m，应采用不少于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。6、连墙杆为了增强脚手架的侧向刚度及稳定性，在外脚手架于建筑物之间设置连接杆。连墙杆用短钢管制成，长度约500800mm，一端用扣件固定于脚手架的立杆上，另一端与预埋在建筑物中的钢管相连。连接杆每两层设置一次，水平间距4.5m，上下错开，成菱形布置。连接杆尽可能设置在立杆与大、小横杆的连接处，与脚手架架体垂直，如在规定的位置上设置有困难，应在邻近点补足。7、节点构造1）、工字钢悬挑构造2）、卸荷装置构造住宅区各栋塔楼悬挑架卸荷位置分别为：分别在第7层、11层、15层楼面卸荷一次。办公区各栋均在第6层楼面卸荷一次。3）、悬挑转角处构造4）卸料平台卸料平台挑出外架2.5m，长4m。采用14#工字钢悬挑在楼面上，斜拉钢丝绳卸荷，与外架脱离。整个卸料平台用钢管与工字钢焊接制作而成，用塔吊进行吊装，本层使用完毕后向上周转。平台面上捆绑木枋，木枋须布置均匀，最后在木枋上铺板，平台四周必须设置防护栏杆和挡脚板，栏杆高度为1.2米，栏杆用钢管焊接，在栏杆内侧挂安全网，绑扎牢固。平台口处必须设置安全标志及使用要求，严禁乱堆放，限载800kg，严禁超载。第四章 材料及要求1、钢管钢管采用外径为48mm，壁厚3.5mm，其材质应采用国家现行标准的要求。弯曲变形，锈蚀钢管不得使用。脚手架钢管每根最大质量不应大于25kg（6m长）。钢管上严禁打孔。2、扣件扣件包括直角扣件、旋转扣件、对接扣件及其附件、T型螺栓、螺母、垫圈等。脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65Nm时，不得发生破坏。3、钢丝绳钢丝绳选用61916.0光面钢丝绳，断股、锈蚀严重的钢丝绳不得使用。4、脚手板脚手板采用钢筋网片脚手板（钢笆片网格间距不大于50，无锈蚀）。脚手板采用钢笆片8钢筋焊接制作，尺寸为800x1000，5、安全网安全网采用阻燃密目式安全网，规格要求为不少于2000目每平米。质量符合国家规范规定要求、送检合格。脚手架的外侧要满挂安全立网，立网的下口与立杆或建筑物要牢固的扎结，固定点的间距应不大于50cm，下边沿设挡脚板，上下两网之间的拼接要严密。立网平网与施工作业面边沿的最大间缝不得10cm。6、预埋吊环、箍卡采用16圆钢；悬挑件采用14#工字钢。第五章 脚手架的搭设1施工准备技术人员应熟悉上部图纸，熟悉各个部位及高度的结构变化，项目部应组织必要的物料进场，其中包括14#工字钢、483.5mm钢管、对接卡口、直角扣件、旋转扣件和安全网等，以备外脚手架搭设使用；有关作业班组应组织足够的作业人员，准备外脚手架的搭设；同时在施工前，应当组织有关技术人员和安质人员对作业班组进行作业前技术、安全交底。架子工必须具备国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则的条件，经过培训、考核、取得安全操作证并经体检合格后方可从事脚手架安装、拆除作业。 3外脚手架的搭设顺序外脚手架的搭设应严格遵循以下顺序：铺悬挑钢梁摆放扫地杆逐根树立立杆并与扫地杆扣紧装扫地小横杆并与立杆和扫地杆扣紧装第一步大横杆并与各立杆扣紧安第一步小横杆安第二步大横杆安第三、四步大横杆和小横杆安连墙杆接立杆。4、脚手架的搭设注意事项：按照规定的构造方案和尺寸进行搭设；及时与结构拉结或临时支顶，以确保搭设过程的安全；拧紧扣件（拧紧程度要适当）；有变形的杆件和不合格的扣件（有长度、扣接不紧等）不能使用；搭设工人必须佩挂安全带；随时校正杆件的垂直和偏差避免偏差过大；没有完成的脚手架，在每日收工时，一定要确保架子稳定，以发生意外；5、附属结构搭设1）安全网脚手架的外侧要满挂安全立网，立网的下口与立杆或建筑物要牢固的扎结，固定点的间距应不大于50cm，下边沿设挡脚板，上下两网之间的拼接要严密。立网平网与施工作业面边沿的最大间缝不得10cm。2）脚手板脚手板采用钢笆片8钢筋焊接制作，宽为1.05米，要求作业层封闭及以下两步封闭，钢笆片铺放后要求用细铁线与大横杆绑扎固定。脚手架底层除满铺一层钢笆片外，还需再满铺一层旧模板封闭，用14的钢筋固定。3）挡脚板采用5厚木胶合板制作，宽180外侧面刷红白相间（500）油漆，每三步一道，设在立杆内侧、安全网外侧。4）、防护棚悬挑外架在底层位置沿建筑物四周搭设双层防护棚，应外高内低，与水平面成15角，挑出外架宽3.0m。5）斜道搭设上人斜道采用之字形斜道，坡度为1：3，宽度为1.10m，斜道脚手板应踏步铺设严密，转弯处搭设休息平台，宽度不小于1.2m，护栏高度1.2m。斜道设置在便于人员通行的脚手架外侧。用安全网封闭，外设挡脚板，通道两侧设置剪刀撑，进出口搭设防护棚，并悬挂标志牌。6）脚手架的搭设其他事项必须符合中建五局施工现场安全标准防护图集的相关要求。第六章 脚手架的拆除脚手架使用完毕后立即拆除，在脚手架拆除前应作好以下工作：1、对脚手架进行安全检查，确认不存在严重隐患。如存在影响拆除脚手架安全的隐患，应先对脚手架进行修整和加固，以保证脚手架在拆除过程中不发生危险；2、在拆除脚手架时，应先清除脚手板（或竹笆板）上的垃圾杂物，清除时严禁高空向下抛掷，大块的装入容器内由垂直运输设备向下运送，能用扫帚集中的要集中装入容器内运下。3、脚手架在拆除前，应先明确拆除范围、数量、时间和拆除顺序、方法、物件垂直运输设备的数量，脚手架上的水平运输、人员组织，指挥联络的方法和用语，拆除的安全措施和警戒区域；4、严格遵循拆除顺序，由上而下、后搭者先拆、先搭者后拆，同一部位拆除顺序是：栏杆脚手板剪刀撑大横杆小横杆立杆。5、外脚手架的拆除一般严禁在垂直方向上同时作业，因此要事先做好其他垂直方向工作的安排；6、拆除脚手架时，下部的出入口必须停止使用，对此除监护人员要特别注意外，还应在出入口处设置明显的停用标志和围栏，此装置必须内外双面都加以设置；7、在拆除的脚手架周围，于坠落范围明显“禁止入内”字样的标志，并有专人监护，以保证拆脚手架时无其他人员入内；8、对于拆除脚手架用的垂直运输设备要用滑轮和绳索运送或塔吊配合，严禁乱扔乱抛，并对操作人员和使用人员进行交底，规定联络用语和方法，明确职责，以保证脚手架拆除时其垂直运输设备能安全运转；9、拆下的脚手架钢管、扣件及其他材料运至地面后，应及时清理，将合格的，需要整修后重复使用的和应报废的加以区分，按规格堆放。对合格件应及时进行保养，保养后送仓库保管以备今后使用；10、本工程脚手架拆除时遇大风、大雨、大雾天应停止作业；11、拆除时操作人员要系好安全带，穿软底防滑鞋、扎裹腿。12、脚手架拆除过程中，不中途换人，如必须换人，则应该在安全技术交底中交代清楚。第七章 安全措施及要求1、所有操作人员应持证上岗，操作人员进入现场后，应做好进场三级教育，并做好会议记录，进行详细的安全技术交底。2、每一楼层外架搭设完毕后，必须验收合格后方可使用。3、防雷击接地措施，采用430镀锌扁铁与本建筑结构的四角避雷接地网焊接，其电阻不得大于要求的1Q。4、高空作业要正确使用“三保”遇六级以上大风时，应停止高空作业。雨后作业应待脚手架上雨水吹干后进行，防止滑落。5、及时收集气象资料，并通知全体施工人员，便于安排工作和进一步采取措施。6、焊接作业时，要注意防火，遇风时，应设置挡风板，避免火花飞溅。7、外架上不得堆放钢筋，模板等材料。8、脚手架拆除程序与安装程序相反，拆除时，先将脚手架板逐一传递至楼层或转料平台上，再按步骤拆除，拆除步骤为横杆立杆剪刀撑，拆除时，严禁乱丢及高空坠物。9、架子工作业时，必须佩带好安全帽、系好安全带，严禁穿高跟鞋、拖鞋或硬底带钉易滑鞋作业，工具及零件应放在工具包内，服从指挥，集中思想、相互配合，拆除下来的材料不乱抛、乱扔。脚手架作业下方不准站人，架子工不准在脚手架上打闹、嬉笑。10、在靠近电源处拆除脚手架时，必须将电源先切断或严密防护，必要时变更位置后方可进行作业，不允许将电源线拉在脚手架上，以防止漏电伤人。11、不在脚手架上附装机械设备，悬挑平台拉缆风绳及搭（接）卸料槽（斗）等。第八章 脚手架的验收与监测(一) 脚手架在投入使用之前必须进行验收，合格后方准使用。因为本工程的脚手架是随结构施工而往上搭设的，所以是分段搭设、分段投入使用。这就要求脚手架也必须分段进行验收，验收合格后方可投入使用。检查验收的内容，应按施工组织设计或作业指导书的有关规定进行，外脚手架的验收主要有以下项目：1脚手架的基础；2脚手架的步高；3立杆的纵横间距，立杆的接头位置、立杆的竖直度；4立杆的纵横杆的标高、水平度、小横杆的交叉位置；5脚手板的固定；6安全栏杆的高度与道数；7剪刀撑的位置、距离、角度和搭接；8隔离设施、外挑安全网和外包安全网；9扣件的紧固程度；10连墙杆的位置，数量和牢固程度；11脚手架出入处的加固；12脚手架开口处的加固；13脚手架所用的钢管、扣件、型钢及其他材料的材质证明和抽检记录；14脚手架的接地防雷；15焊缝的质量。外架必须验收检查合格后办妥脚手架验收手续，在脚手架醒目处挂上脚手架验收合格牌后，方可投入使用。(二)脚手架在验收合格通过投入使用后，必须对其进行日常的保养和定期的全面检查和整修，才能保证其安全使用。脚手架日常的保养和维修必须每天进行一次，定期的维护保养一般每月进行一次。所以要求作业队对外脚手架进行日常的和定期的保养和维修，尤其是每次强风、暴雨过后都要认真检查整修后方可使用。脚手架保养整修的主要内容有：1检查脚手架基础有无不均匀下沉，脚手架底部有无堆放杂物；2检查明确手架的整体和局部的垂直偏差，特别要注意脚手架的转角处和断口处的垂直度。如发现垂直度有异常现象，应及时加固和消除隐患。3各类扣件的涂油和紧固。检查扣件时先检查扣件的外观，而后将扣件上的螺栓逆时针方向松几牙螺纹，再涂油紧固螺栓至规定的力矩范围内。4检查脚手板有否松动、悬挑，还要检查四角是否用铁丝扎牢，如发现问题应及时纠正。5与建筑物连接的检查，检查连接件是否齐全和完好，有无松动、移动。6要对外包安全网、外挑安全网、安全隔离设施、外侧挡板、栏杆和接地防雷等安全设施进行检查，保证这些安全设施完整、牢固，能正常发挥安全作用。如果有损坏者要及时调换，如有松动者应及时紧固，如发现松动和开口要及时连通。7如脚手架有开口、断口和出入口，应对该部位进行重点检查，使这些部位始终符合安全规定；8检查脚手架的荷载情况，使其不超过设计荷载，如有超载应及时卸荷至设计荷载。还要检查脚手架上堆物是否处于安全位置和稳定状态，如发现有处于不安全位置和不稳定状态应及时纠正。此外还要逐日清理脚手板上的垃圾。9脚手架的日常保养和定期检查，都要有记录。10、脚手架使用中必须经常检查，清除架子上的杂物，严禁在架子上堆积过多的施工材料，或多人挤在一起，以免架子发生超载，造成事故。11、脚手架上施工材料应随用随运，施工荷载不得大于3000N/m2，使用机具、材料等尽量放在脚手架里侧，以减小倾覆力矩。附图1：外架平面布置图附图2：外架立面及剖面图附件1: 卸料平台计算书一、参数信息:1.荷载参数脚手板类别：木脚手板，脚手板自重(kN/m2)：0.05；栏杆、挡板类别：栏杆、冲压钢脚手板挡板，栏杆、挡板脚手板自重(kN/m)：0.05；施工人员等活荷载(kN/m2):0.01，最大堆放材料荷载(kN):10.00。2.悬挑参数内侧钢绳与墙的距离(m)：2.00，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：0.10；上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：3.00；钢丝绳安全系数K：6.00，悬挑梁与墙的节点按 铰支 计算；预埋件的直径(mm)：16.00。只对外侧钢绳进行计算；内侧钢绳只是起到保险作用，不进行计算。3.水平支撑梁主梁材料类型及型号：14号工字钢；次梁材料类型及型号：14号工字钢；次梁水平间距ld(m)：0.40，建筑物与次梁的最大允许距离le(m)：0.20。4.卸料平台参数水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：2.50，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：3.50, 次梁悬臂Mc（m）：0.00；平台计算宽度(m)：4.00。 二、次梁的验算:次梁选择 14号工字钢 ，间距0.4m，其截面特性为：面积 A=21.5cm2；惯性距 Ix=712cm4；截面抵抗矩 Wx=102cm3；回转半径 ix=5.76cm；截面尺寸：b=80mm,h=140mm,t=9.1mm。1.荷载计算(1)、脚手板的自重标准值：本例采用木脚手板，标准值为0.05kN/m2； Q1=0.05 0.40= 0.02kN/m；(2)、型钢自重标准值：本例采用14号工字钢，标准值为0.17 kN/m Q2=0.17 kN/m(3)、活荷载计算1)施工荷载标准值：取0.01 kN/m2 Q3=2.00 kN/m22)最大堆放材料荷载P：10.00kN荷载组合Q=1.2(0.02+0.17)+1.40.010.40=0.23kN/mP=1.410.00=14.00kN2.内力验算内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，计算简图如下： 最大弯矩M的计算公式（规范JGJ80-91，P31）为： 经计算得出: Mmax = (0.234.002/8)(1-(0.002/4.002)2+14.004.00/4=14.46kN.m。 最大支座力计算公式: 经计算得出: R = (14.00 + 0.23(4.00 + 20.00)/2 = 7.46kN3.抗弯强度验算次梁应力： 其中 x - 截面塑性发展系数，取1.05； f - 钢材的抗压强度设计值，f = 205.00 N/mm2；次梁工字钢的最大应力计算值 =1.45104/(1.05102.00)=134.98 N/mm2；次梁工字钢的最大应力计算值 =134.983 N/mm2 小于 次梁工字钢的抗压强度设计值 f=205 N/mm2,满足要求!4.整体稳定性验算 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=0.99由于 b大于0.6，按照下面公式调整： 得到 b=0.785；次梁槽钢的稳定性验算 =1.45104/(0.785102.000)=180.52 N/mm2；次梁工字钢的稳定性验算 =180.516 N/mm2 小于 次梁工字钢的抗压强度设计值 f=205 N/mm2,满足要求!三、主梁的验算:根据现场实际情况和一般做法，卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。主梁选择 14号工字钢 ，间距0.4m，其截面特性为：面积 A=21.5cm2；惯性距 Ix=712cm4；截面抵抗矩 Wx=102cm3；回转半径 ix=5.76cm；截面尺寸，b=80mm,h=140mm,t=9.1mm；1.荷载验算(1)栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.05kN/m； Q1 = 0.05kN/m；(2)工字钢自重荷载 Q2=0.17kN/m 静荷载设计值 q = 1.2(Q1+Q2) = 1.2(0.05+0.17) = 0.26kN/m； 次梁传递的集中荷载取次梁支座力 R；2.内力验算 悬挑卸料平台示意图 悬挑卸料平台水平钢梁计算简图 悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN) 悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m) 悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm) 卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算，由矩阵位移法，从左至右各支座反力： R1 = 7.611 kN； R2 = 5.914 kN； R3 = 0.025 kN。 最大支座反力为 Rmax=5.914 kN；最大弯矩 Mmax=3.729 kNm；最大挠度 =0.009 mm。3.抗弯强度验算 其中 x - 截面塑性发展系数，取1.05； f - 钢材抗压强度设计值，f = 205.00 N/mm2；主梁工字钢的最大应力计算值 =3.729106/1.05/102000.0+4.14103/2150.000=36.747 N/mm2；主梁工字钢的最大应力计算值 36.747 N/mm2 小于 主梁工字钢的抗压强度设计值 f=205.00 N/mm2，满足要求!4.整体稳定性验算 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=1.93由于 b大于0.6，应按照下面公式调整： 可得 b=0.494；主梁槽钢的稳定性验算 = 3.729106/(0.494102000.00)=74.01 N/mm2；主梁槽钢的稳定性验算 = 74.01 N/mm2 小于 f=205.00,满足要求!四、钢丝拉绳的内力验算:水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算， RCi = RUisini其中 RCi - 水平钢梁的垂直支坐反力(kN)； RUi - 拉钢绳的轴力(kN)； i - 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角； sini = Sin (ArcTan (3/(0.1+2) = 0.819；根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RUi = RCi / sini；RUi = 7.611 / 0.819 = 9.29 kN；五、钢丝拉绳的强度验算:选择619钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度2000MPa，直径14mm。 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)，查表得Fg144.5KN； - 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。0.85； K - 钢丝绳使用安全系数。K6。得到：Fg=20.471KNRu9.291KN。经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。六、钢丝拉绳拉环的强度验算:取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为：N=RU=9290.721N。拉环强度计算公式为： 其中， f为拉环钢筋抗拉强度，按照混凝土结构设计规范10.9.8所述在物件的自重标准值作用下，每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2，故拉环钢筋的抗拉强度设计值f=50.0N/mm2；所需要的拉环最小直径 D=9290.74/(3.14250.002)1/2=10.9mm。七、操作平台安全要求:1.卸料平台的上部拉结点，必须设于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上；2.卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，建筑物锐角口围系钢丝绳处应加 补软垫物，平台外口应略高于内口；3.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏；4.卸料平台吊装，需要横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，经过检验后才能松卸起重吊钩；5.卸料平台使用时，应有专人负责检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复；6.操作平台上应显著标明容许荷载，人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载，配专人监督。附件2：悬挑外架受力计算书一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 58 m，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.5m，立杆的横距为1.05m，立杆的步距为1.8 m；内排架距离墙长度为0.30 m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 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 1.00；连墙件布置取两步两跨，竖向间距 3.6 m，水平间距3 m，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广东惠阳，查荷载规范基本风压为0.550kN/m2，风荷载高度变化系数z为1.000，风荷载体型系数s为1.128；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/m):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):0.150；安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:8 层；脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板；5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用14号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.4m，建筑物内锚固段长度 1.6 m。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 钢丝绳安全系数为:6.000；钢丝绳与墙距离为(m):3.000；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 0.3 m。 二、大横杆的计算:按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，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。将大横杆上面的脚手板自重和施工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=0.038 kN/m ；脚手板的自重标准值:P2=0.31.05/(2+1)=0.105 kN/m ；活荷载标准值: Q=21.05/(2+1)=0.7 kN/m；静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.105=0.172 kN/m；活荷载的设计值: q2=1.40.7=0.98 kN/m； 图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)2.强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下: 跨中最大弯距为M1max=0.080.1721.52+0.100.981.52 =0.251 kN.m；支座最大弯距计算公式如下: 支座最大弯距为 M2max= -0.100.1721.52-0.1170.981.52 =-0.297 kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：=Max(0.251106,0.297106)/5080=58.465 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 58.465 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:最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。计算公式如下： 其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.105=0.143 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.7 kN/m；最大挠度计算值为：= 0.6770.14315004/(1002.06105121900)+0.9900.715004/(1002.06105121900) = 1.593 mm；大横杆的最大挠度 1.593 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求！ 三、小横杆的计算:根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，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作为小横杆集中荷载，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= 0.0381.5 = 0.058 kN；脚手板的自重标准值：P2=0.31.051.5/(2+1)=0.158 kN；活荷载标准值：Q=21.051.5/(2+1) =1.050 kN；集中荷载的设计值: P=1.2(0.058+0.158)+1.4 1.05 = 1.728 kN； 小横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；均布荷载最大弯矩计算公式如下: Mqmax = 1.20.0381.052/8 = 0.006 kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 1.7281.05/3 = 0.605 kN.m ；最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.611 kN.m；最大应力计算值 = M / W = 0.611106/5080=120.313 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =120.313 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下: qmax=50.03810504/(3842.06105121900) = 0.024 mm ；大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.158+1.05 = 1.265 kN；集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下: pmax = 1265.11050(310502-410502/9 ) /(722.06105121900) = 2.07 mm；最大挠度和 = qmax + pmax = 0.024+2.07 = 2.094 mm；小横杆的最大挠度为 2.094 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7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 = 0.0381.52/2=0.058 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.05/2=0.02 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(0.058+0.02+0.236)+1.41.575=2.582 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，为0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.502/2)0.038/1.8058.00 = 9.094kN；(2)脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2 NG2= 0.381.5(1.05+0.3)/2 = 2.43 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m NG3 = 0.1581.5/2 = 0.9 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网；0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.558 = 0.435 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 12.859 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= 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 = 0.55 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1.128；经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.7 0.5511.128 = 0.434 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= 1.212.859+ 1.43.15= 19.841 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 = 1.212.859+ 0.851.43.15= 19.18 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 1.40.4341.5 1.82/10 = 0.251 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3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15m;第3 次卸荷净高度为13m;经过计算得到a1=arctg3.000/(1.050+0.300)=65.772度a2=arctg3.000/0.300=84.289度第1次卸荷处立杆轴向力为：P1 = P2 = 1.519.84115/58 =7.697 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 = 7.697/0.912 = 8.440 kNT2 = P2/sina2 = 7.697/0.995 = 7.735 kNG1 = P1/tana1 = 7.697/2.222 = 3.464 kNG2 = P2/tana2 = 7.697/10.000 = 0.770 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 =8.440 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 8.44kN，=0.82，K=6，得到：选择卸荷钢丝绳的最小直径为：d =(28.4406.000/0.820)0.5 = 11.1 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 =（28.440103/50/3.142）0.5 = 11 mm。第1次卸荷钢丝绳最小直径为 11.1 mm，必须拉紧至 8.440 kN，吊环直径为 11 mm。根据各次卸荷高度得：第2次卸荷钢丝绳最小直径为 11.1 mm，必须拉紧至 8.440 kN，吊环直径为 11 mm。第3次卸荷钢丝绳最小直径为 10.3 mm，必须拉紧至 7.315 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 = 19.84115/58 =5.131 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.