公园置尚外架专项方案.doc

目录第一章 编制说明2第一节 编制说明2第二节 编制依据2第二章 工程概括3第一节 基本情况3第二节 安全目标3第四节 方案选择3第三章 施工准备5第一节 材质要求5第二节 搭设方案选择及施工方法6第三节 搭设方案选择及施工方法9第四章 脚手架设计与验算11第一节 落地式脚手架验算11第二节 悬挑脚手架验算21第三节 脚手架构造要求36第四节 搭设工艺流程38第五节 脚手架的验收、使用及安全管理38第六节 脚手架拆除42第一章 编制说明第一节 编制说明公园置尚（云尚）土建施工总承包工程外架搭设方案，在编制的过程中我公司以“确保工期，全面创优”的指导思想，做好各项施工管理的统筹协调工作，保证安全文明施工及环境保护施工任务。第二节 编制依据公园置尚（云尚）建筑施工总承包工程施工合同；公园置尚（云尚）建筑施工总承包工程施工图；场地岩土工程详细勘察报告；重庆恒滨建设（集团）有限公司项目管理手册工程建设施工企业质量管理规范GB/T50430-2007职业健康安全管理体系-要求GB/T28001-2011质量管理体系-要求GB/T19001-2008环境管理体系-要求及使用指南GB/T24001-2004建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011) 建筑施工手册第四版建筑施工安全检查标准（JGJ59-2011） 建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ80-91） 建筑结构荷载规范（GB 50009-2012）冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018-2002) 钢管脚手架扣件（GB15831-2006） 危险性较大的分部分项工程安全管理办法（建质200987 号）我公司在工程管理、施工技术水平、机具装备等的综合实力和多年来类似工程所积累的施工经验。第二章 工程概括第一节 基本情况一、1、工程名称：公园置尚（云尚）土建施工总承包工程。2、工程地点：重庆市渝北区龙头寺红唐路。3、工程内容：主体结构采用剪力墙结构，4栋33层；车库4层；商业建筑3层。总建筑面积约20万平方米。建筑栋号：B-1#楼、B-2#楼、B-3#楼、B-5#楼、B-a#楼、B-b段商业、B-c段商业、B-d段商业、B-6#楼、B-7#楼及地下车库。4、工程结构概况B-1#、B-2#、B-3#、B-5#、B-6#、B-7#属A级高度高层建筑结构。建筑抗震设防类别为丙类。结构嵌固部位为基顶。其余建筑采用框架结构，属多层建筑结构，建筑抗震设防类别为丙类。结构嵌固部位为基顶。5、开工日期：以发包人书面通知为准。6、建设概况：建设单位：重庆中关村实业发展有限责任公司设计单位：重庆市卓创国际工程设计有限公司监理单位：重庆大地建设监理有限责任公司质监单位：重庆市渝北区质监站施工单位：重庆恒滨建设（集团）有限公司地勘单位：甘肃地质工程勘察院第二节 安全目标确保施工安全，杜绝跨塌、重伤及死亡等重大安全事故，轻伤率控制在0.3%以内，确保重庆市安全文明工地。第四节 方案选择本工程考虑到施工工期、质量和安全要求，故在选择方案时，应充分考虑以下几点： 1、架体的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。 2、在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。 3、选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。4、结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，搭拆方便，便于检查验收； 5、综合以上几点，脚手架的搭设，还必须符合JGJ59-2011检查标准要求，要符合省文明标化工地的有关标准。 6、结合以上脚手架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，决定采用落地式双排扣件钢管脚手架和型钢悬挑式双排扣件钢管脚手架两种方式相结合进行外架搭设。第三章 施工准备第一节 材质要求1.钢管（1）钢管材质要求钢管材质一般使用Q235A（3号）钢。力学性能要符合碳素结构钢（GB/T700）中Q235-AJ级钢的规定，每批钢管进场时，应有生产厂家的检验合格证，若对质量不明或有怀疑时，应将进场钢管进行机械性能试验。承重杆件的钢材，还应满足抗拉强度、伸长率、屈服点、磷含量的要求。（2）钢管规格要求应采用外径48mm,壁厚2.8mm的焊接钢管，外架立杆及大横杆采用黄色，剪刀撑及斜撑采用蓝色。钢管上严禁打孔。2.扣件用材要求扣件式钢管脚手架应采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准钢管脚手架扣件（GB 15831）的规定。扣件不应有裂纹、气孔，也不应有疏松、砂眼或其他影响使用性能的铸造缺陷。扣件与钢管的贴合面要接触良好，扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离要不小于5mm；扣件的活动部位应使其转动灵活，旋转扣两旋转面间隙要小于1mm。扣件表面应除锈并刷红色防锈漆。3.竹脚手板用材要求选用长约3米，宽约0.3米，厚约45mm的楠竹制作的竹串片板。每块质量不大于20kg。4.连墙杆连墙杆使用与架体同材质的钢管，与主体结构（结构柱或边梁）拉接或与预先埋置于楼面的钢筋拉接。5.工字钢工字钢采用16号，高度160mm，腿宽度88mm，腰厚6mm，斜度：1：6，自重20.5kg/m。其外观尺寸及钢材性能应满足钢结构规程的要求。6.钢丝绳钢丝绳采用13(637)钢丝绳。应提供其质量证明书。7.卡具采用与13(637)钢丝绳直径配套的钢丝绳绳卡，型号为M20。绳卡间距为6d（d为钢筋直径）8.预埋件工字钢锚环采用16圆钢制作，埋设于钢筋混凝土构件中作为悬挑工字钢受力点。钢丝绳拉绳穿结构梁预留洞口，使用绳卡固定；连墙杆的受力点以25的短钢筋埋设； 第二节 搭设方案选择及施工方法1、以3号楼为例，本工程落地式脚手架分两次搭设，第一次从基础浇筑-13.7m完成后搭设至+0.000m处，脚手架基础为素填土，脚手架高度高于作业楼层1.5m，搭设总高度按照15m计算；第二次从地下车库顶板梁顶处搭设至主楼结构9层底板，搭设总高度按照24m；悬挑脚手架每六层一挑，每次搭设高度18m。商业、会所楼采用落地式脚手架一次搭设到顶，从地下室独立基础和条形基础施工完成后开始搭设，脚手架高度高于作业楼层1.5m,最高的商业楼搭设总高度按照20m计算。综上所述，悬挑架搭设高度按照20m计算，落地脚手架搭设高度按照24m计算。2、工字钢悬挑式双排脚手架施工1）悬挑式双排脚手架由悬挑工字钢、工字钢拉索、立杆、横杆、斜撑、剪刀撑、预埋件等组成，悬挑工字钢间距1.5米（卸料平台处间距2.4米）,立杆纵距la=1.5米，立杆步距h=0.9米，立杆横距lb=0.9米。2）立杆置于工字钢上套入预先焊接在工字钢顶上的钢筋上，脚手架内侧立杆至墙面的距离为300mm。脚手架外侧两端、转角及中间间隔不超过15m的立面上，各设置一道剪刀撑，并由底至顶连续设置立杆设置，剪刀撑与地面夹角统一为60，详下图：3）应在脚手架内底部及离底部约8米高处设置水平防护带。4）外侧立杆内侧挂密目式安全立网，用16#元丝连接，并用200mm宽竹胶板条每层设置分层条。5）按两步三跨设置连墙件，每处（单）双杆夹持在预埋件上。6）本工程脚手架洞口较多，洞口的留设应根据施工情况确定。但必须按规范中洞口的处理方法进行处理，见附图2。7）其他构造求见下图：第三节 搭设方案选择及施工方法1.立杆垂直度偏差不得大于架高的1/200。2.立杆接头除在顶层可采用搭接外，其余接头必须采用对接扣件，对接应符合以下要求：立杆上的接头应交错布置，两相邻立杆接头不应设在同步跨内，两相邻立杆接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，接头中心距主接点的距离不应大于步距的1/3，同一步内不允许有二个接头。3.立杆顶端应高出施工作业层1.5米。4.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工字钢顶面不大于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。5.纵向水平杆（大横杆）设于横向水平杆（小横杆）之下，在立杆内侧，采用直角扣件与立杆扣紧，大横杆长度不宜小于3跨，并不大于6米。6.大横杆对接扣件连接、对接应符合以下要求：对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm，并应避免设在纵向水平跨的跨中。7.架子四周大横杆的纵向水平高差不超过50mm，同一排大横杆的水平偏差不得大于1/300,一根杆的两端高差不得超过20mm。8.小横杆两端应采用直角扣件固定在大横杆上。9.每一主节点（即立杆、大横杆交汇处）处必须设置一小横杆，并采用直角扣件扣紧在立杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150mm，靠墙一侧的外伸长度不应大于250mm，外架立面外伸长度以100mm为宜。作业层上非主节点处的横向水平杆宜根据支撑脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于立杆间距的1/2，作业层小横杆间距为1米。10.脚手板一般应设在三根以上小横杆上，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。脚手板平铺，应铺满铺稳，靠墙一侧离墙面距离不应大于150mm，拐角要交圈，不得有探头板。11.搭设中每一层，外架要及时与结构进行牢固拉结，以保证搭设过程中的安全，要随搭随校正杆件的垂直度和水平偏差，适度拧紧扣件螺栓。12.拉杆必须从第一层与主体结构连接，拉杆与脚手架连接的一端可稍微下斜，不容许向上翘起。保证垂直两步，水平三跨一直拉接。13.剪刀撑的接头采用搭接，搭接长度不少于1000mm，采用不少于两个旋转扣件紧固。14.剪刀撑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杆上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm 。15.用于纵向水平杆对接的扣件开口，应朝向架子内侧，螺栓向上，避免开口朝上，以免雨水进入，导致扣件锈蚀、锈腐后强度减弱，直角扣件不得朝上。16.外架施工层应满铺脚手板。17.剪刀撑是在脚手架外侧交叉成十字形的双杆互相交叉，并与地面成4560夹角。作用是把脚手架连成整体，增加脚手架整体稳定。18.屋面构架悬挑板处的外架从屋面层开始向外挑出0.9米，并用斜杆支撑于下部主节点上。19.连墙杆按二步三跨设置。第四章 脚手架设计与验算第一节 落地式脚手架验算扣件式钢管落地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(JGJ130-2011)、建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)、建筑结构荷载规范(GB50009-2012)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等编制。一、参数信息1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 24 m，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：横距Lb为 0.9m，纵距La为1.5m，大小横杆的步距为1.8 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 482.8； 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 3.6 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重庆，基本风压0.4 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0.693；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(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(kN/m2):0.005；脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:竹笆片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.031；脚手板铺设总层数:13；5.地基参数地基土类型:素填土；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。 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= 0.031 kN/m ；脚手板的荷载标准值: P2= 0.31.5/3=0.15 kN/m ；活荷载标准值: Q=21.5/3=1 kN/m；荷载的计算值: q=1.20.031+1.20.15+1.41 = 1.617 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 =1.6170.92/8 = 0.164 kNm；最大应力计算值 = Mqmax/W =38.533 N/mm2；小横杆的最大弯曲应力 =38.533 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=0.031+0.15+1 = 1.181 kN/m ； qmax = 5ql4/384EI最大挠度 = 5.01.1819004/(3842.06105101900)=0.481 mm；小横杆的最大挠度 0.481 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 900 / 150=6 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= 0.0310.9=0.028 kN；脚手板的荷载标准值: P2= 0.30.91.5/3=0.135 kN；活荷载标准值: Q= 20.91.5/3=0.9 kN；荷载的设计值: P=(1.20.028+1.20.135+1.40.9)/2=0.728 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。 Mmax = 0.08ql2均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.080.0311.51.5=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=0.2670.7281.5= 0.292 kNm；M = M1max + M2max = 0.006+0.292=0.297 kNm最大应力计算值 = 0.297106/4250=69.91 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力计算值 = 69.91 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= 0.6770.03115004 /(1002.06105101900) = 0.051 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=（0.028+0.135+0.9）/2=0.532kN = 1.8830.53215003/ ( 100 2.06105101900) = 1.609 mm；最大挠度和：= max + pmax = 0.051+1.609=1.66 mm；大横杆的最大挠度 1.66 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，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 = 0.0310.92/2=0.028 kN；大横杆的自重标准值: P2 = 0.0311.5=0.047 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.30.91.5/2=0.202 kN；活荷载标准值: Q = 20.91.5 /2 = 1.35 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.028+0.047+0.202)+1.41.35=2.223 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：(1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(0.902/2)0.031/1.8024.00 = 3.370kN；(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= 0.3131.5(0.9+0.3)/2 = 3.51 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m NG3 = 0.15131.5/2 = 1.462 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.524 = 0.18 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.522 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 = 20.91.52/2 = 2.7 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 = 1.28.522+ 0.851.42.7= 13.44 kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.28.522+1.42.7=14.007kN；六、立杆的稳定性计算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 = 0.4 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= 0.74； s - 风荷载体型系数：取值为0.693；经计算得到，风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.40.740.693 = 0.144 kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.1441.51.82/10 = 0.083 kNm；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 = 13.440 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 = N= 14.007kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.6 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 = 3.118 m；长细比: L0/i = 195 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.189立杆净截面面积 ： A = 3.98 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 4.25 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2；考虑风荷载时 = 13439.52/(0.189398)+83043.609/4250 = 198.204 N/mm2；立杆稳定性计算 = 198.204 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 = 14006.52/(0.189398)=186.202 N/mm2；立杆稳定性计算 = 186.202 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！七、最大搭设高度的计算按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)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：Hs = Af - (1.2NG2k + 0.851.4(NQk + MwkA/W)/1.2Gk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 = 5.152 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) = 0.083 /(1.4 0.85) = 0.07 kNm；Hs =( 0.1893.9810-4205103-(1.25.152+0.851.4(2.7+0.1893.981000.07/4.25)/(1.20.125)=30.413 m；按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)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 = Hs /(1+0.001Hs)H = 30.413 /(1+0.00130.413)=29.516 m；H= 29.516 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 H =29.516 m。脚手架单立杆搭设高度为24m，小于H，满足要求！八、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，s0.693，00.4，Wk = 0.7zs0=0.7 0.920.6930.4 = 0.179 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 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 = 4.049 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 9.049 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 = 300/16的结果查表得到 =0.949，l为内排架距离墙的长度； A = 3.98 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9493.9810-4205103 = 77.429 kN；Nl = 9.049 Nf = 77.429,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 = 9.049小于双扣件的抗滑力 12.8 kN，满足要求！ 连墙件扣件连接示意图九、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 =67.198 kPa ；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 13.44 kN；基础底面面积 ：A = 0.2 m2 。p=67.198kPa fg=120 kPa 。地基承载力满足要求！第二节 悬挑脚手架验算一、参数信息1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为20m，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0.9m，立杆的步距为1.8 m；内排架距离墙长度为0.30 m；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； 横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件布置取两步三跨，竖向间距 3.6 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荷载(kN/m2):3.000；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:1 层；3.风荷载参数本工程地处重庆，基本风压0.4 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0.214；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1161；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:4 层；脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:竹笆片脚手板挡板；5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.3m，建筑物内锚固段长度 1.7 m。锚固压点螺栓直径(mm):20.00；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):2.900；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 1.2 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= 0.031 kN/m ；脚手板的荷载标准值: P2= 0.31.5/2=0.225 kN/m ；活荷载标准值: Q=31.5/2=2.25 kN/m；荷载的计算值: q=1.20.031+1.20.225+1.42.25 = 3.457 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 =3.4570.92/8 = 0.35 kNm；最大应力计算值 = Mqmax/W =82.368 N/mm2；小横杆的最大弯曲应力 =82.368 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=0.031+0.225+2.25 = 2.506 kN/m ； qmax = 5ql4/384EI最大挠度 = 5.02.5069004/(3842.06105101900)=1.02 mm；小横杆的最大挠度 1.02 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 900 / 150=6 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= 0.0310.9=0.028 kN；脚手板的荷载标准值: P2= 0.30.91.5/2=0.202 kN；活荷载标准值: Q= 30.91.5/2=2.025 kN；荷载的设计值: P=(1.20.028+1.20.202+1.42.025)/2=1.556 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。 Mmax = 0.08ql2均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.080.0311.51.5=0.006 kNm； 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 0.213Pl集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2131.5561.5= 0.497 kNm；M = M1max + M2max = 0.006+0.497=0.503 kNm最大应力计算值 = 0.503106/4250=118.285 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力计算值 = 118.285 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= 0.6770.03115004 /(1002.06105101900) = 0.051 mm；集中荷载最大挠度计算公式如下: pmax = 1.615Pl3/100EI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=（0.028+0.202+2.025）/2=1.128kN = 1.6151.12815003/ ( 100 2.06105101900) = 2.928 mm；最大挠度和：= max + pmax = 0.051+2.928=2.979 mm；大横杆的最大挠度 2.979 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，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 = 0.0310.91/2=0.014 kN；大横杆的自重标准值: P2 = 0.0311.5=0.047 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.30.91.5/2=0.202 kN；活荷载标准值: Q = 30.91.5 /2 = 2.025 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.014+0.047+0.202)+1.42.025=3.151 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+(0.901/2)0.031/1.8020.00 = 2.652kN；(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= 0.341.5(0.9+0.3)/2 = 1.08 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m NG3 = 0.1541.5/2 = 0.45 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.520 = 0.15 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.332 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 = 30.91.51/2 = 2.025 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 = 1.24.332+ 0.851.42.025= 7.608 kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.24.332+1.42.025=8.033kN；六、立杆的稳定性计算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 = 0.4 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= 0.74； s - 风荷载体型系数：取值为0.214；经计算得到，风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.40.740.214 = 0.044 kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.0441.51.82/10 = 0.026 kNm；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 = 7.608 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 = N= 8.033kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.6 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 = 3.118 m；长细比: L0/i = 195 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.189立杆净截面面积 ： A = 3.98 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 4.25 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2；考虑风荷载时 = 7608.15/(0.189398)+25644.058/4250 = 107.177 N/mm2；立杆稳定性计算 = 107.177 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 = 8033.4/(0.189398)=106.796 N/mm2；立杆稳定性计算 = 106.796 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，s0.214，00.4，Wk = 0.7zs0=0.7 0.920.2140.4 = 0.055 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 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 = 1.25 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 6.25 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 = 300/16的结果查表得到 =0.949，l为内排架距离墙的长度； A = 3.98 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9493.9810-4205103 = 77.429 kN；Nl = 6.25 Ru10.401KN。经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。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=10.401kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为 = N/A f其中 f 为拉环钢筋抗拉强度，按混凝土结构设计规范10.9.8 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(104014/(3.142502) 1/2 =11.5mm；实际拉环选用直径D=12mm 的HPB235的钢筋制作即可。十二、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螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下锚固深度计算公式: h N/dfb其中 N - 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 0.217kN； d - 楼板螺