型钢挑钢绳拉外脚手架施工方案.doc

保山智苑社区B1地块二标段建设工程 悬挑外脚手架专项方案 编 制 ： 审 核 ： 批 准 ： 云南云建建筑工程有限公司 悬挑脚手架专项方案审批表工程名称：智苑社区二标段 面积：78000.00M2 结构类型：框剪结构 层数：地下2层地上18层审批意见： 审 批： 日 期： 年 月 日批准意见： 批 准： 日 期： 年 月 日悬挑脚手架专项方案报审表工程名称：“智苑社区”二标段 监理表-2致： 云南世博建设监理有限责任公司 （监理单位）我方已根据施工合同的有关规定完成智苑社区二标段悬挑脚手架专项方案的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。附：悬挑脚手架专项方案。 承包单位（章） 项目经理 日 期 专业监理工程师审查意见： 专业监理工程师 日 期 总监理工程师审核意见：项目监理机构（章） 总监理工程师 日 期 目 录一、工程概况5二、脚手架工程设计及搭设参数5三、外挑1.5米悬挑式扣件钢管脚手架计算书6四、阳台处外挑3.1米悬挑式扣件钢管脚手架计算书17五、安全措施27六、脚手架的拆除29七、安全管理30参考书目30一、工程概况我公司承建的智苑社区B地块二标段项目工程，位于保山市青阳区，教工路东侧、经九路西侧、纬三路北侧，项目建筑面积78000.00m2。1. 该工程主要外装修涂料。负一层部分外墙面砖， 建筑设计使用年限：50年2. 建筑分类：二类高层，单元式底商住宅楼3. 建筑耐火等级：二级4. 结构形式：剪力墙结构5. 建筑物抗震设防烈度：8度6.一期工程B4栋 地下两层，负一层商业，地上17+1F,18F住宅（十七跃十八）B5栋地下两层，负一层商业，地上17+1F,18F住宅（十七跃十八）B9栋地下两层，负一层商业，地上17+1F,18F住宅（十七跃十八）B10栋地下两层，负一层商业，地上17+1F,18F住宅（十七跃十八）B14栋地下两层，负一层商业，地上17+1F,18F住宅（十七跃十八）B15栋地下两层，负一层商业，地上17+1F,18F住宅（十七跃十八）由于建筑物高60米，根据现场实际情况:本工程1-7层采用落地式脚手架，8-13层采用型钢悬挑脚手架、14层至屋面采用型钢悬挑脚手架，我公司拟在本工程中采用型钢悬挑脚手架的外架方案。二、脚手架工程设计及搭设参数经过项目部和公司共同论证，确定本工程外脚手架做如下设计：1、悬挑脚手架沿建筑高度的各个栋号分为每六层一挑B4、B5、B9、B10、B14、B15共6幢栋 地上17+1F,18F住宅：第一段：1层7层，标高0.0021.00-架体高度21m；落地式脚手架。第二段：8层13层，标高21.0039.00，架体高度18m；悬挑脚手架。第三段：14层屋面, 标高39.0057.00, 架体高度18m；悬挑脚手架。 2、根据分段情况，型钢预埋件分别埋设在型钢悬挑脚手架楼层楼面、 吊环预埋件分别埋设在型钢悬挑脚手架的上层楼面、工字钢外端用钢丝绳斜拉于上层梁上预埋吊环上。（见附图一）3、悬挑脚手架钢管选用483.5；外挑工字钢采用“16号”，建筑外挑长度为1.45米（离墙0.25m脚手架宽度1.05m外伸0.15m1.45m）；楼面上型钢搁置长度为3.05m，单根型钢长度4.5m，用9m定尺的型钢一剖为二使用。楼面上预埋钢筋为16直径的圆钢，钢丝绳和预埋吊环将通过计算后选用。4、立杆纵向间距为1.8米，大横杆步距为1.75米（此数值应根据使用的安全网进行调整，以安全网能绷紧、拉严为原则），小横杆长度为1.35米。脚手架与建筑物的连墙拉结为两步两跨，大横杆应交错布置在立杆的内外（如第一步在立杆外侧，第二步则应布置在立杆内侧），以减少偏心。5、外架搭设情况：小横杆伸出立杆的长度不得小于150mm。有凸窗处，内立杆距挑出凸窗外口0.15m，外立杆距离内立杆0.9m，小横杆向墙面内挑0.4m，杆头离墙0.2m。无凸窗处，内立杆距离外墙面250mm，立杆横距1.05m；6、由于本工程的阳台均为悬挑构件，因此不能把阳台作为型钢挑架的支承点，必须从楼板边梁处计算外伸长度。该部位外挑长度达到2.83.1，在该部位采取下撑上拉的支撑体系，详见附图二。 7、钢丝绳张拉高度基本为楼层高（后面再作说明），吊点距墙面1.3m，阳台处吊点距墙2.95m。（见附图一和附图二）。8、悬挑架体最高为第三段，高度为26.7m，故按26.7米对悬挑架高度计算荷载及对相关部件进行验算。三、外挑1.5米悬挑式扣件钢管脚手架计算书钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为26.7米，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1.05米，立杆的步距1.75米。采用的钢管类型为483.5，连墙件采用2步2跨，竖向间距3.50米，水平间距3.60米。施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设2层。悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度1.50米。悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.35m。拉杆采用钢丝绳。 (一)、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=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.800/2=0.315kN/m 活荷载标准值 Q=3.0001.800/2=2.700kN/m 荷载的计算值 q=1.20.038+1.20.315+1.42.700=4.204kN/m 小横杆计算简图2.抗弯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: M=4.2041.0502/8=0.579kN.m =0.579106/5080.0=114.050N/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简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下: 荷载标准值q=0.038+0.315+2.700=3.053kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.03.0531050.04/(3842.06105121900.0)=1.924mm小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求! (二)、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。用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.0381.050=0.040kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.0501.800/2=0.331kN 活荷载标准值 Q=3.0001.0501.800/2=2.835kN 荷载的计算值 P=(1.20.040+1.20.331+1.42.835)/2=2.207kN 大横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为大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=0.08(1.20.038)1.8002+0.1752.2071.800=0.707kN.m=0.707106/5080.0=139.211N/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大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: 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=0.6770.0381800.004/(1002.060105121900.000)=0.11mm集中荷载标准值P=0.040+0.331+2.835=3.206kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V1=1.1463206.0701800.003/(1002.060105121900.000)=8.53mm最大挠度和V=V1+V2=8.642mm大横杆的最大挠度小于1800.0/150与10mm,满足要求! (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(规范5.2.5): 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=0.0381.800=0.069kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.0501.800/2=0.331kN活荷载标准值 Q=3.0001.0501.800/2=2.835kN荷载的计算值 R=1.20.069+1.20.331+1.42.835=4.449kN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)；本例为0.1337 NG1 = 0.13426.700=3.570kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35 NG2 = 0.35021.800(1.050+0.250)/2=0.819kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.14 NG3 = 0.1401.8002/2=0.252kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.80026.700=0.240kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.881kN。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 = 3.00021.8001.050/2=5.670kN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)附录表D.4的规定采用：W0 = 0.300Uz 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用：Uz = 1.950Us 风荷载体型系数：Us = 1.134经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.70.3001.9501.134 = 0.464kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.24.881+0.851.45.670=12.605kN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经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.24.881+1.45.670=13.795kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.851.40.4641.8001.7501.750/10=0.305kN.m (五)、立杆的稳定性计算1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=13.795kN； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； 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=1.500； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.1551.5001.750=3.032m； A 立杆净截面面积，A=4.890cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比，为3032/16=192； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.197； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =13795/(0.20489)=143.124N/mm2； f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求!2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=12.605kN； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； 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=1.500； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.1551.5001.750=3.032m； A 立杆净截面面积，A=4.890cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比，为3032/16=192； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.197； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.305kN.m； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =12605/(0.20489)+305000/5080=190.736N/mm2； 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!连墙件采用扣件与墙体连接。经过计算得到 Nl = 13.192kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不满足要求!必须采用双扣件。 连墙件扣件连接示意图(七)、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1050mm，内侧脚手架距离墙体250mm，支拉斜杆的支点距离墙体 = 1350mm，水平支撑梁的截面惯性矩I = 712.00cm4，截面抵抗矩W = 102.00cm3，截面积A = 21.50cm2。受脚手架集中荷载 P=13.80kN水平钢梁自重荷载 q=1.221.500.00017.8510=0.20kN/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) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) 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=14.954kN,R2=14.040kN,R3=-0.796kN最大弯矩 Mmax=1.806kN.m抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=1.806106/(1.05102000.0)+6.7291000/2150.0=19.996N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! (八)、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用14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，查表钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B得到： b=2.00由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值b=1.07-0.282/b=0.929经过计算得到强度 =1.81106/(0.929102000.00)=19.06N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求! ( 九)、拉杆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=16.399kN(十)、拉杆的强度计算拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=16.399kN 拉绳的强度计算：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)； 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，取10.0。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.00016.399/0.850=192.925kN。选择619+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径14.00mm。钢丝拉绳的吊环强度计算：钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为 N=RU=16.399kN 钢丝拉绳的吊环强度计算公式为 其中 f 为吊环抗拉强度，取f = 50N/mm2，每个吊环按照两个截面计算；所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=163994/(3.1416502)1/2=15mm(十一)、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=14.040kN 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，每个拉环按照两个截面计算，按照混凝土结构设计规范10.9.8f = 50N/mm2；所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=140404/(3.1416502)1/2=14mm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。2.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 其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 14.04kN；d 楼板螺栓的直径，d = 16mm；fb 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/mm2；h 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到 h 要大于14040.25/(3.1416161.5)=186.2mm。3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式 其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 14.04kN； d 楼板螺栓的直径，d = 16mm； b 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=80mm； fcc 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2； 经过计算得到公式右边等于84.2kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!四、阳台处外挑3.1米悬挑式扣件钢管脚手架计算书 钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为26.7米，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1.05米，立杆的步距1.75米。 采用的钢管类型为483.5， 连墙件采用2步2跨，竖向间距3.50米，水平间距3.60米。 施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设2层。 悬挑水平钢梁采用14号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度3.10米，建筑物内锚固段长度1.50米。 悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物2.95m。拉杆采用钢丝绳。(一)、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=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.800/2=0.315kN/m 活荷载标准值 Q=3.0001.800/2=2.700kN/m 荷载的计算值 q=1.20.038+1.20.315+1.42.700=4.204kN/m 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 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: M=4.2041.0502/8=0.579kN.m =0.579106/5080.0=114.050N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下: 荷载标准值q=0.038+0.315+2.700=3.053kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度 V=5.03.0531050.04/(3842.06105121900.0)=1.924mm 小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!(二)、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。 用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。 1.荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.0381.050=0.040kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.0501.800/2=0.331kN 活荷载标准值 Q=3.0001.0501.800/2=2.835kN 荷载的计算值 P=(1.20.040+1.20.331+1.42.835)/2=2.207kN 大横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为大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=0.08(1.20.038)1.8002+0.1752.2071.800=0.707kN.m =0.707106/5080.0=139.211N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为大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: 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=0.6770.0381800.004/(1002.060105121900.000)=0.11mm 集中荷载标准值P=0.040+0.331+2.835=3.206kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V1=1.1463206.0701800.003/(1002.060105121900.000)=8.53mm 最大挠度和 V=V1+V2=8.642mm 大横杆的最大挠度小于1800.0/150与10mm,满足要求!(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(规范5.2.5): 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=0.0381.800=0.069kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.0501.800/2=0.331kN活荷载标准值 Q=3.0001.0501.800/2=2.835kN荷载的计算值 R=1.20.069+1.20.331+1.42.835=4.449kN 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 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)；本例为0.1337 NG1 = 0.13426.700=3.570kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35 NG2 = 0.35021.800(1.050+1.900)/2=1.858kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.14 NG3 = 0.1401.8002/2=0.252kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.80026.700=0.240kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.921kN。 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 = 3.00021.8001.050/2=5.670kN 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)附录表D.4的规定采用：W0 = 0.300 Uz 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用：Uz = 1.950 Us 风荷载体型系数：Us = 1.134经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.70.3001.9501.134 = 0.464kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.25.921+0.851.45.670=13.852kN 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 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.25.921+1.45.670=15.043kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.851.40.4641.8001.7501.750/10=0.305kN.m(五)、立杆的稳定性计算 1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=15.043kN； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； 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=1.500； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.1551.5001.750=3.032m； A 立杆净截面面积，A=4.890cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比，为3032/16=192； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.197； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =15043/(0.20489)=156.065N/mm2； f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=13.852kN； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； 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=1.500； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.1551.5001.750=3.032m； A 立杆净截面面积，A=4.890cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比，为3032/16=192； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.197； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.305kN.m； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =13852/(0.20489)+305000/5080=203.677N/mm2； 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! 连墙件采用扣件与墙体连接。 经过计算得到 Nl = 13.192kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不满足要求!必须采用双扣件。 连墙件扣件连接示意图(七)、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1050mm，内侧脚手架距离墙体1900mm，支拉斜杆的支点距离墙体 = 2950mm， 水平支撑梁的截面惯性矩I = 712.00cm4，截面抵抗矩W = 102.00cm3，截面积A = 21.50cm2。 受脚手架集中荷载 P=15.04kN 水平钢梁自重荷载 q=1.221.500.00017.8510=0.20kN/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) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) 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=23.455kN,R2=10.567kN,R3=-3.006kN 最大弯矩 Mmax=8.688kN.m 抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=8.688106/(1.05102000.0)+11.5321000/2150.0=86.481N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!(八)、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用14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，查表钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B得到： b=1.34 由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值b=1.07-0.282/b=0.859 经过计算得到强度 =8.69106/(0.859102000.00)=99.18N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求!(九)、拉杆的受力计算 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=26.137kN(十)、拉杆的强度计算 拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=26.137kN 拉绳的强度计算： 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)； 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，取10.0。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.00026.137/0.850=307.496kN。 选择619+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径24.5mm。 钢丝拉绳的吊环强度计算： 钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为 N=RU=26.137kN 钢丝拉绳的吊环强度计算公式为 其中 f 为吊环抗拉强度，取f = 50N/mm2，每个吊环按照两个截面计算； 所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=261374/(3.1416502)1/2=19mm(十一)、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=10.567kN 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，每个拉环按照两个截面计算，按照混凝土结构设计规范10.9.8f = 50N/mm2； 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=105674/(3.1416502)1/2=12mm 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。 2.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 其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 10.57kN； d 楼板螺栓的直径，d = 16mm； fb 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/mm2； h 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到 h 要大于10567.41/(3.1416161.5)=140.2mm。 3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下： 混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式 其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 10.57kN； d 楼板螺栓的直径，d = 16mm； b 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=80mm； fcc 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2； 经过计算得到公式右边等于84.2kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!五、安全措施脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。每搭完一步脚手架后，应按规范的规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。底座应准确的放在焊在工字钢上的钢筋上。立杆搭设应符合下列规定：相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，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小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大与步距的1/3。当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。顶层立杆的搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应少于100mm。立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。纵向水平杆搭设应符合下列规定：纵向水平杆宜设设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨。纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。脚手架必须设置