外架施工方案.doc

“林海俊景”（危旧房改造拆迁安置房）工程 外脚手架施工方案1. 工程概述“林海俊景”（危旧房改造拆迁安置房）工程位于重庆市沙坪坝区新桥，总建筑面积约12万平方米，包括1#、2#、3#、4#楼及车库。其中3#楼为30/-2层。总建筑面积为35474.14平方米。地下为9838.67平方米。 2. 编制依据及范围2.1. 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011 ) 2.2. 建筑施工计算手册(2007年版) 2.3. 建筑施工安全检查标准(JGJ5999) 2.4. 建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)2.5. 建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)2.6. 钢结构设计规范(GB 50017-2003)等编制。2.7. 编制范围：“林海俊景”（危旧房改造拆迁安置房）工程主体封闭架、装饰外架。3. 方案选择由于1#、2#、3#、4#楼为高层建筑，经项目部根据现场实际情况研究决定，主体施工外防护架采用分段式槽钢悬挑式单排脚手架，装饰外架采用分段式槽钢悬挑式双排脚手架。以下采用落地式双排脚手架。装饰阶段还可采用电动吊蓝进行配合施工，电动吊蓝安装由专业安装公司编制专项方案。4. 材质要求4.1. 钢管采用外径48mm，壁厚3.5mm的焊接钢管，外架立杆、大横杆、剪刀撑、斜撑外漆红白相间油漆。钢管上严禁打孔。4.2. 扣件扣件材质应符合现行国家标准钢管脚手架扣件（GB15831-2006）的规定。扣件不应有裂纹、气孔、疏松、砂眼或其他影响使用性能的铸造缺陷。严禁使用重量小于1.10kg/套的直角型全铸铁扣件，严禁使用重量小于1.25kg/套的旋转型全铸铁扣件和对接型全铸铁扣件。 4.3. 竹脚手板选用长约3m，宽约0.3m，厚度约4050mm的竹串片板。4.4. 连墙杆连墙杆使用与架体同材质的钢管，与主体结构（结构柱）拉接或与预先埋置于楼面的钢筋拉接。4.5. 槽钢槽钢采用16，断面尺寸108.3cm2，长度为4.5m（用于外挑雨蓬、阳台板、空调板以及建筑物角点等处）或3m（用于一般情况处的建筑物四周）。其外观尺寸及钢材性能应满足钢结构规程的要求。4.6. 锚环采用16钢筋作为悬挑钢梁锚环。5. 搭设说明5.1. 分段式槽钢悬挑式单排脚手架分段式槽钢单排脚手架用于主体结构上升阶段的安全防护，随主体结构上升而上升，搭设高度为6层18m。每6层轮换。5.1.1. 分段式槽钢单排脚手架由悬挑槽钢、立杆、横杆、斜撑、剪刀撑、预埋件等组成，悬挑槽钢间距1500mm，立杆间距1500mm，横杆间距1800mm。5.1.2. 立杆与预先焊接在槽钢顶上的25螺纹钢桩套接。脚手架外侧每5跨设置剪刀撑，与地面夹角约60度，剪刀撑均需由底到顶连续设置。5.1.3. 外侧立杆内侧挂密目式安全立网，用16#元丝连接。5.1.4. 连墙杆竖向间距3.6m，水平间距5.4m，并且层层与墙柱刚性连接。具体搭设如图：5.2. 分段式槽钢悬挑式双排脚手架分段式槽钢双排脚手架用于装饰施工的安全防护及施工操作面，搭设高度为6层18m，每6层轮换。5.2.1. 分段式槽钢双排脚手架由悬挑槽钢、立杆、横杆、斜撑、剪刀撑、预埋件等组成，悬挑槽钢间距1500mm，立杆间距1500mm，立杆排距900mm，大横杆间距900mm，小横杆间距1800mm。5.2.2. 立杆置于槽钢上套入与预先焊接在槽钢顶上的25螺纹钢桩套接。脚手架外侧每5跨设置剪刀撑，与地面夹角约60度，剪刀撑均需由底到顶连续设置。（外架外立面详附图）5.2.3. 外侧立杆内侧挂密目式安全立网，用16#元丝连接。5.2.4. 连墙杆竖向间距3.6m，水平间距5.4m，并且层层与墙柱刚性连接。具体搭设如图：5.3. 落地式双排脚手架落地式双排脚手架由铺底木枋、立杆、横杆、斜撑、剪刀撑、预埋锚环等组成，立杆间距1500mm，步距1800mm，立杆排距900mm，大横杆间距1800mm，小横杆间距900mm。独立搭设高度15.0m。5.4. 落地式脚手架立杆基础落地式脚手架立杆基础是脚手架的整体承压部位，为使立杆基础坚实，其基本要求为：一般脚手架搭设范围内地基土应夯实找平，地基表面铺100150厚，碎石层以利排水，立杆底座下顺铺16060木枋。四周设置排水沟，以防地基积水。悬挑式脚手架先进行支撑结构的架设，经检验符合设计及施工规范要求后，再进行脚手架的搭设。5.5. 水平防护在高层建筑第10、20层处搭设水平防护。水平防护搭设采用钢管、扣件、竹跳、竹编板、钢丝绳、安全网等进行搭设，挑出建筑物外最远距离4000mm，挑杆间距1000mm，端部反挑高度1200mm，挑出部分水平封闭用竹跳板和密目式安全网进行封闭，端部竖向封闭采用5mm厚竹编板和安全网进行封闭，具体示意图：5.5. 工具式平台工具式平台搭设采用14槽钢、钢管、扣件、竹跳、竹编板、钢丝绳、安全网等进行搭设，挑出建筑物外最远距离3500mm，每层为一个外挑单位，设置46个平台，端部反挑高度1200mm，挑出部分水平封闭用竹跳板和密目式安全网进行封闭，端部竖向封闭采用5mm厚竹编板和安全网进行封闭。采用钢管沿平台两侧顺平台长方向外挑1500mm，挂设水平安全网，避免人员或物体坠落。卸料平台每层搭设一次，搭设位置上下错开间隔不小于2m，以利物料起落安全。避免和脚手架体相连接，必须各成受力体系。此卸料平台通过计算在主体框架作业阶段使用与填充墙体阶段使用证明是安全可靠的，平台施工物料限重1吨，物料下落时避免冲击，塔吊指挥人员到位缓慢降落。具体示意图：6. 搭设技术措施本工程外架搭设高度为19.5m50m，按规范（JGJ130-2011）规定其相应杆件进行计算。外架搭设施工前，先选材，对严重锈蚀、弯曲变形，截面损伤的钢管等不得用于外架施工。外架搭设前，在外架钢管上分墨弹线，架子工专人用油漆将外架钢管刷成红白相间状的标识。6.1. 钢管脚手架的搭设顺序如下：摆放扫地杆逐根立立杆，与扫地杆紧扣装扫地小横杆并与立杆或扫地杆紧扣安每一步横杆（与立杆扣紧）安第一步小横杆安第二步大横杆安第三步小横杆加临时斜撑杆第三、四步大横杆和小横杆连墙杆接立杆加设剪刀撑铺竹跳板铺安全网。脚手架拆除顺序按“先搭后拆，后搭先拆”的原则进行。 6.1. 纵向水平杆设置在立杆的内侧，其水平杆宜长，其长度不宜小于3跨。6.2. 为保证架体及整体性，水平钢管尽量采用对接接头，其接头位置不能设置在同步或同跨内，且相邻两个接头位置在竖向上应错开距离500mm，并与主节点的距离不大于1/3纵距，同一步内不允许有二个接头。6.3. 当接头位置不能满足要求时，可采用搭接接头进行调整，但搭接接头应等距设置3个旋转接头固定，搭设长度1m，且端部扣件与搭接钢管的杆端距离0.1m。6.4. 横向水平杆（小横杆）固定在大横杆上，每个主节点必须有小横杆，非主节点上的小横杆在施工时酌情布置，以保证每块竹跳必须有三个支承点为原则进行布置。6.5. 脚手板一般应设在三根以上的小横杆上，当脚手板长度小于2m时，可采用两根小横杆，并应将脚手板两端与其可靠固定，以防倾翻。脚手板铺设时采用搭接铺设，其搭接长度以0.2m为宜，且用1.2mm的元丝穿牢固定，拐角处要交圈，不得有探头板。6.6. 脚手架底部必须设置纵、横连杆。纵向连杆应用直角扣件固定在槽钢顶面不大于200mm处的立杆上，横向连杆应用直角扣件固定在紧靠纵向连杆下方的立杆上。6.7. 立杆的接头必须采用对接连接，且相邻两立杆不能设置在同步内，同步内隔一立杆的两个相隔接头在高度上应错开0.5m的距离；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。6.8. 连墙杆的设置及压力构造：连墙杆的设置按二步三跨进行设置，连墙杆尽量呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一方应下斜连接，切忌上斜连接，连接方式：在外架上搭一横杆伸进室内，再用扣件连接一钢管背在室内墙或砼构件上即可。为防止外架整体向房屋一房倾斜，以小横杆按连墙布置间距抵住外墙即可。6.9. 外架搭设到一定高度后（一般取10m），应同时搭设剪刀撑，剪刀撑的角度控制在4560之间，其净距15m；在转角处及中间每隔6跨还需搭设横向斜撑，以保证架体的横向刚度。6.10. 当外架搭至二层时，应随即搭设水平安全网，水平网用尼龙安全网，以后竖向上每层张拉一道水平防护网，且随进度张挂垂直网，垂直网用密目网。6.11. 建筑角点处存在薄壁框架柱时，因无法架设槽钢，故在外架承重层上层梁板处设置2根14钢筋拉环，同时采用1根17.5（637）钢丝绳吊挂角点处钢管架体，并在薄壁框架柱两侧外架各增设一根斜撑，以保证架体的稳定性。6.12. 外架搭设质量要求（误差范围）垂直度100 mm，步距和排距20 mm，纵距50 mm，单根纵向水平杆两端高差20 mm，同跨内两根水平杆高差10 mm。6.13. 主体防护架与主体同步进行，保证防护高度高于作业面1.5m。7. 悬挑脚手架设计及验算7.1. 型钢悬挑双排脚手架7.1.1. 脚手架参数双排脚手架搭设高度为 19.5 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0.9米，横杆的步距为1.8 米；内排架距离墙宽度为0.30米；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根；脚手架沿墙纵向长度约为 130 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；连墙件布置取两步两跨，竖向间距 3.6 米，水平间距3 米，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件连接；7.1.2. 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；7.1.3. 风荷载参数本工程地处重庆沙坪坝区，查荷载规范基本风压为0.400，风荷载高度变化系数z为1.700，风荷载体型系数s为0.645； 计算中考虑风荷载作用；7.1.4. 静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):0.1248；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:竹串片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、竹串片脚手板挡板；7.1.5. 水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度1.2米，建筑物内锚固段长度 2 米。与楼板连接的锚杆直径(mm):16.00；楼板混凝土标号:C30； 悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，不考虑钢丝绳或支杆与建筑物拉结。 7.2. 大横杆的计算:按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011) 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。7.2.1. 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=0.350.9/(2+1)=0.105 kN/m ；活荷载标准值: Q=20.9/(2+1)=0.6 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=1.40.6=0.84 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)7.2.2. 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+0.100.841.52 =0.22 kN.m；支座最大弯距计算公式如下: 支座最大弯距为 M2max= -0.100.1721.52-0.1170.841.52 =-0.26 kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：=Max(0.22106,0.26106)/5080=51.181 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 51.181 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求。7.2.3. 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 =0.6 kN/m；最大挠度计算值为：V= 0.6770.14315004/(1002.06105121900)+0.9900.615004/(1002.06105121900) = 1.393 mm；大横杆的最大挠度 1.393 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求.7.3. 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。7.3.1. 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=0.350.91.5/(2+1)=0.158 kN；活荷载标准值：Q=20.91.5/(2+1) =0.900 kN；集中荷载的设计值: P=1.2(0.058+0.158)+1.4 0.9 = 1.518 kN； 小横杆计算简图7.3.2. 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 = 1.20.0380.92/8 = 0.005 kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 1.5180.9/3 = 0.455 kN.m ；最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.46 kN.m；最大应力计算值 = M / W = 0.46106/5080=90.571 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =90.571 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求。7.3.3. 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: Vqmax=50.0389004/(3842.06105121900) = 0.013 mm ；大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.158+0.9 = 1.115 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: Vpmax = 1115.1900(39002-49002/9 ) /(722.06105 121900) = 1.149 mm；最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.013+1.149 = 1.162 mm；小横杆的最大挠度为 1.162 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 900/150=6与10 mm,满足要求。7.4. 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6.40kN。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；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 = 0.0380.9/2=0.017 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.350.91.5/2=0.236 kN；活荷载标准值: Q = 20.91.5 /2 = 1.35 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.058+0.017+0.236)+1.41.35=2.263 kN；R 6.40 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。 7.5. 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+(1.502/2)0.038/1.8019.50 = 3.058；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹串片脚手板，标准值为0.35 NG2= 0.3521.5(0.9+0.3)/2 = 0.63 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、竹串片脚手板挡板，标准值为0.14 NG3 = 0.1421.5/2 = 0.21 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.519.5 = 0.146 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.044 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= 20.91.52/2 = 2.7 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 = 0.4 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= 1.7 ； Us - 风荷载体型系数：取值为0.645；经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.7 0.41.70.645 = 0.307 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= 1.24.044+ 1.42.7= 8.633 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 = 1.24.044+ 0.851.42.7= 8.066 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 1.40.3071.5 1.82/10 = 0.178 kN.m；7.6. 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 = 8.633 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 ： = 1.5 ；计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 ：l0 = 3.118 m；长细比 Lo/i = 197 ；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 ：= 0.186 ；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； = 8633/(0.186489)=94.912 N/mm2；立杆稳定性计算 = 94.912 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 = 8.066 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 ： = 1.5 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.118 m；长细比: L0/i = 197 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.186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； = 8065.62/(0.186489)+177561.947/5080 = 123.631 N/mm2；立杆稳定性计算 = 123.631 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求。7.7. 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 = 0.307 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.8 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 = 4.642 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 9.642 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 = 300/15.8的结果查表得到 =0.949，l为内排架距离墙的长度；又： A = 4.89 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9494.8910-4205103 = 95.133 kN；Nl = 9.642 Nf = 95.133,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 = 9.642小于双扣件的抗滑力 12.8 kN，满足要求。7.8. 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 其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。本方案算例中，m =1.2 m，l = 2 m，m1 = 0.3 m，m2 = 1.2 m；水平支撑梁的截面惯性矩I = 866.2 cm4，截面模量(抵抗矩) W = 108.3 cm3。受脚手架作用集中强度计算荷载 P=4.044+2.7=6.744kN；水平钢梁自重强度计算荷载 q=2.2010-378.5 =0.172 kN/m；k=1.2/2=0.6k1=0.3 / 2 = 0.15k2=1.2 / 2 = 0.6代入公式，经过计算得到支座反力 RA = 18.78 kN支座反力 RB = -4.948 kN最大弯矩 MA = 10.24 kN.m 最大应力 = 10239836.4 /( 1.05 108300 )= 90.048 N/mm2水平支撑梁的最大应力计算值 90.048 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求。受脚手架作用集中计算荷载 N= 4.044 +2.7 = 6.744 kN水平钢梁自重计算荷载 q= 0.002 78.5 = 0.172 kN/m最大挠度 Vmax= 5.847 mm按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录A结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍，即 2400 mm水平支撑梁的最大挠度 5.847 mm 小于 水平支撑梁的最大容许挠度 2400/400 mm,满足要求。7.9. 悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用16a号槽钢,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 1063 235 /( 2400160235) = 0.94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0.768。经过计算得到最大应力 = 10.24106 /( 0.768108300 )= 123.041 N/mm2；水平钢梁的稳定性计算 = 123.041 小于 f = 215 N/mm2 ,满足要求。据双排脚手架的计算情况，单排脚手架计算均能满足强度及刚度要求（计算略）。7.10. 悬挑梁（槽钢）锚固钢筋环的计算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=4.948 kN； 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，按照混凝土结构设计规范10.9.8条f = 50N/mm2；所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=4947.6114/(3.142502)1/2 =7.937 mm；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。8. 工具式卸料平台设计及计算8.1. 计算简图8.2. 计算N1主拉绳受力情况按N1考虑为主拉绳作计算，N2作为次拉绳。为保险因素暂不考虑受力，总荷载Q由两根槽钢14承受，则每根槽钢受力为Q/2恒载中除槽钢自重外另考虑235kg其余材料荷载，活载考虑为1000kg，吊重物按活荷载考虑，允许吊重物为800 kg。恒载：活载：由现场对N1、N2拉绳均考虑61914，则查五金手册及规范满足抗拉受力要求。8.3. 锚固B节点计算根据N1主拉绳受力930.2kg计算钢筋锚环直径及其预埋。钢筋采用HPB235钢材为保险因素钢材力按235N/mm2考虑，钢筋截面积为A。则： 项目为保险因素采用18预埋，且锚长度大35d，待砼强度达100后再安装平台。8.4. 节点C焊缝计算：根据现场实际情况，焊缝考虑为轴心受力节点C拉环采用18HPB235钢筋焊。焊条采用E43型，该拉环C点按49.1焊缝考虑，拉环D点按41.4考虑，焊缝采用引弧板施焊。焊缝长度计算：N1拉环受拉力930.2kg；焊缝抗拉应力设计值，为安全考虑查表取最小值160N/mm2；t焊缝断面宽度，取小值5mm。为提高安全系数，焊缝长度LW取100且双面焊。综上所述该工具式平台安全。9. 落地式脚手架设计计算9.1. 参数信息:9.1.1. 脚手架参数双排脚手架搭设高度为 40.5 米，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0.9米，大小横杆的步距为1.8 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；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；连墙件采用两步三跨，竖向间距 3.6 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；9.1.2. 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；9.1.3. 风荷载参数本工程地处重庆省重庆，基本风压为0.4 kN/m2；风荷载高度变化系数z 为1.13，风荷载体型系数s 为0.65；脚手架计算中考虑风荷载作用9.1.4. 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):0.350；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；脚手板铺设层数:2；脚手板类别:竹串片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、竹串片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.038；9.1.5. 地基参数地基土类型:素填土；地基承载力标准值(kpa):160.00；立杆基础底面面积(m2):0.20；地基承载力调整系数:1.00。 9.2. 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。9.2.1. 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= 0.351.5/3=0.175 kN/m ；活荷载标准值: Q=21.5/3=1 kN/m；荷载的计算值: q=1.20.038+1.20.175+1.41 = 1.656 kN/m； 小横杆计算简图9.2.2. 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 =1.6560.92/8 = 0.168 kN.m；最大应力计算值 = Mqmax/W =33.008 N/mm2；小横杆的最大弯曲应力 =33.008 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求。9.2.3. 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+0.175+1 = 1.213 kN/m ； 最大挠度 V = 5.01.2139004/(3842.06105121900)=0.413 mm；小横杆的最大挠度 0.413 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 900 / 150=6 与10 mm，满足要求。9.3. 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。9.3.1. 荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.0380.9=0.035 kN；脚手板的荷载标准值: P2= 0.350.91.5/3=0.158 kN；活荷载标准值: Q= 20.91.5/3=0.9 kN；荷载的设计值: P=(1.20.035+1.20.158+1.40.9)/2=0.745 kN； 大横杆计算简图9.3.2. 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=0.2670.7451.5= 0.298 kN.m；M = M1max + M2max = 0.007+0.298=0.305 kN.m最大应力计算值 = 0.305106/5080=60.114 N/mm2；大横杆的最大应力计算值 = 60.114 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求。9.3.3. 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+0.158+0.9）/2=0.546kN V= 1.8830.54615003/ ( 100 2.06105121900) = 1.382 mm；最大挠度和：V= Vmax + Vpmax = 0.052+1.382=1.434 mm；大横杆的最大挠度 1.434 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500 / 150=10与10 mm，满足要求！9.4. 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6.40kN。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 = 0.0380.92/2=0.035 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 = 0.350.91.5/2=0.236 kN；活荷载标准值: Q = 20.91.5 /2 = 1.35 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.035+0.058+0.236)+1.41.35=2.284 kN；R 6.40 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。9.5. 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+(0.902/2)0.038/1.8040.50 = 5.832；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹串片脚手板，标准值为0.35 NG2= 0.3521.5(0.9+0.3)/2 = 0.63 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、竹串片脚手板挡板，标准值为0.14 NG3 = 0.1421.5/2 = 0.21 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.540.5 = 0.304 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.976 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= 20.91.52/2 = 2.7 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 = 0.4 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= 1.13 ； Us - 风荷载体型系数：取值为0.645；经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.7 0.41.130.645 = 0.204 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= 1.26.976+ 1.42.7= 12.151 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 = 1.26.976+ 0.851.42.7= 11.584 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 1.40.2041.5 1.82/10 = 0.118 kN.m；9.6. 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 = 12.151 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 ： = 1.5 ；计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 ：l0 = 3.118 m；长细比 Lo/i = 197 ；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 ：= 0.186 ；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； = 12151/(0.186489)=133.594 N/mm2；立杆稳定性计算 = 133.594 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 = 11.584 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 ： = 1.5 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.118 m；长细比: L0/i = 197 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.186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； = 11583.9/(0.186489)+118026.471/5080 = 150.594 N/mm2；立杆稳定性计算 = 150.594 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求。9.7. 最大搭设高度的计算: 按规范5.3.6条不考虑风荷载时,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 = 1.144 kN；活荷载标准值 ：NQ = 2.7 kN；每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.125 kN/m；Hs =0.1864.8910-4205103-(1.21.144+1.42.7)/(1.20.125)=90.098 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 = 90.098 /(1+0.00190.098)=82.651 m；H= 82.651 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 H =50 m。脚手架单立杆搭设高度为40.5m，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 = 1.144 kN；活荷载标准值 ：NQ = 2.7 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) = 0.118 /(1.4 0.85) = 0.099 kN.m；Hs =( 0.1864.8910-4205103-(1.21.144+0.851.4(2.7+0.1864.891000.099/