落地式脚手架工程方案计算书(双排计算)

落地式脚手架工程方案计算书落地式脚手架工程方案计算书 工 程 名 称 演示工程 施 工 单 位 山西宏厦建筑工程有限公司 编 制 人 张某某 审 核 人 日 期 山西宏厦建筑工程有限公司 脚手架工程施工方案 1 目目 录录 一 编制依据 2 二 工程参数 2 三 横向水平杆 小横杆 验算 3 四 纵向水平杆 大横杆 验算 5 五 扣件抗滑承载力验算 5 六 立杆的稳定性计算 6 七 脚手架搭设高度计算 9 八 连墙件计算 10 九 立杆地基承载力计算 11 山西宏厦建筑工程有限公司 脚手架工程施工方案 2 一 一 编制依据编制依据 1 工程施工图纸及现场概况 2 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2011 3 建筑施工安全检查标准 JGJ59 2011 4 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2015 5 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 6 建筑结构荷载规范 GB50009 2012 7 建筑地基基础设计规范 GB50007 2011 8 建筑施工高处作业安全技术规范 JGJ80 2016 9 危险性较大的分部分项工程安全管理办法 建质 2009 87 号文 二 二 工程参数工程参数 搭设参数 搭设高度 24m 步距 1 8m 立杆纵距 1 5m 立杆横距 1 05m 连墙件方式二步三跨连墙件扣件双扣件 荷载参数 荷载标准值 立杆承受结构自重0 1086kN m安全网0 01kN m2 脚手板类型 冲压钢脚手板 2 层 自重标准值0 3kN m2永久荷载 护栏与挡脚板自重标准值0 17kN m2 可变荷载施工均布活荷载2kN m2同时施工层数1 层 风荷载地区山西阳泉市基本风压0 4kN m2 地基参数 地基土类型碎石土地基承载力标准值200kN m2 垫板宽度 0 3m 垫板长度1 5m 考虑到钢管锈蚀弯曲等因素 按 48 3 钢管计算 山西宏厦建筑工程有限公司 脚手架工程施工方案 3 200 1050 1800 三 三 横向水平杆 小横杆 验算横向水平杆 小横杆 验算 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 规定 山西宏厦建筑工程有限公司 脚手架工程施工方案 4 当使用冲压钢脚手板 木脚手板 竹串片脚手板时 纵向水平杆应作为横向水平杆的 支座 用直角扣件固定在立杆上 施工荷载的传递路线是 脚手板 横向水平杆 纵 向水平杆 纵向水平杆与立杆连接的扣件 立杆 如图 横向水平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 一 抗弯强度计算 一 抗弯强度计算 1 作用横向水平杆线荷载标准值 qk QK QP1 S 2 0 3 1 5 3 45 kN m 2 作用横向水平杆线荷载设计值 q 1 4 QK S 1 2 QP1 S 1 4 2 1 5 1 2 0 3 1 5 4 74 kN m 3 考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置 验算弯曲正应力 挠度不计悬挑荷载 但计算支座最大支反力要计入悬挑荷载 最大弯矩 qlb24 74 1 052 Mmax 8 8 0 653kN m 4 钢管载面模量 W 4 49cm3 5 Q235 钢抗弯强度设计值 f 205N mm2 6 计算抗弯强度 Mmax0 653 106 W 4 49 103 145 43N mm2 205N mm2 7 结论 满足要求 二 变形计算 二 变形计算 1 钢材弹性模量 E 2 06 105N mm2 2 钢管惯性矩 I 10 78cm4 3 容许挠度 l 150 与 10mm 山西宏厦建筑工程有限公司 脚手架工程施工方案 5 4 验算挠度 5 结论 满足要求 四 四 纵向水平杆纵向水平杆 大横杆大横杆 验算验算 双排架纵向水平杆按三跨连续梁计算 如下图 不需要计算抗弯强度和挠度 由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值 a10 15 F 0 5qlb 1 lb 2 0 5 4 74 1 05 1 1 05 2 3 25kN 由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值 a10 15 Fk 0 5qklb 1 lb 2 0 5 3 45 1 05 1 1 05 2 2 37kN 五 五 扣件抗滑承载力验算扣件抗滑承载力验算 水平杆与立杆连接方式采用单扣件 抗滑承载力 Rc 8kN 纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值 3 25kN Rc 8kN 结论 扣件抗滑承载力满足要求 5qklb45 3 45 105041050 384EI 384 2 06 105 10 78 104 2 5mm 150 7 与 10mm 山西宏厦建筑工程有限公司 脚手架工程施工方案 6 六 六 立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算 1 分析立杆稳定性计算部位 组合风荷载时 由下式计算立杆稳定性 NMw A W f N 计算立杆段的轴向力设计值 A 立杆的截面面积 轴心受压构件的稳定系数 W 截面模量 f 钢管的抗压强度设计值 Mw 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩 0 9 1 4 klah2 Mw 0 9 1 4Mwk 10 其中 风荷载标准值 k 0 7 z s 0 将 N 1 2 NG1k NG2k 0 9 1 4 NQk代入上式化简为 1 2Hgk0 9 1 4 0 7 z s 0lah21 2NG2k0 9 1 4 NQk A 10W A A f H 脚手架高度 gk 每米立杆承受的结构自重标准值 la 立杆纵距 h 步距 z 风压高度变化系数 s 风荷载体型系数 0 基本风压 取山西阳泉市 50 年一遇值 0 0 4kN m2 NG1k 脚手架立杆承受的结构自重标准值产生的轴向力 NG2k 构配件自重标准值产生的轴向力 NQk 施工荷载标准值产生的轴向力 总和 脚手架结构自重产生的轴压应力 1 2Hsgk g A 风荷载产生的弯曲压应力 0 9 1 4 0 7 z s 0lah2 w 10W 构配件 安全网除外 但其自重不大 自重荷载 施工荷载作用位置相对不变 其值 不随高度变化而变化 风荷载随脚手架高度增大而增大 脚手架结构自重随脚手架高度 山西宏厦建筑工程有限公司 脚手架工程施工方案 7 降低而增加 计算中应考虑的架高范围增大 因此 取 g W最大时作用部位验算 立杆稳定性 2 计算风荷载产生的弯曲压应力 w 风荷载体型系数 s 1 3 1 3 0 8 1 04 0 9 1 4 0 7 z 1 04 0 4 1 5 1 82 106 w 10 4 49 103 39 7 z 地面粗糙度 B 类 田野 乡村 丛林 丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区 3 计算脚手架结构自重产生的轴压应力 g 首先计算长细比 l0 i l0 计算长度 l0 k h i 截面回转半径 k 计算长度附加系数 其值取 1 155 考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数 应按规范表 5 2 8 采用 h 步距 立杆横距 lb 1 05m 连墙件布置二步三跨 查规范表 5 2 8 得 1 5 h 1 8m k h1 155 1 5 180 0 i 1 59 196 根据 的值 查规范得轴心受压构件的稳定系数 0 188 立杆纵距 la 1 5m 查规范附录 A 表 A 1 得 gk 0 1086kN m 1 2Hsgk1 2Hs 0 1086 103 g A 0 188 424 00 1 63HsN mm2 4 求 w g 列表如下 高度 m z w 39 7 z N mm2 对应风荷载作用计算 段高度取值 Hg m g 1 63Hs N mm2 w g N mm2 51 039 702439 1278 82 241 2951 211016 3067 51 山西宏厦建筑工程有限公司 脚手架工程施工方案 8 分析说明 脚手架顶端风荷载产生弯曲压应力相对底部较大 但此处脚手架结构自 重产生的轴压应力很小 w g相对较小 脚手架底部风荷载产生的弯曲压应力虽较小 但脚手架自重产生的轴压应力接近最大 w g最大 因此脚手架立杆稳定性验算部 位取底部 5 验算长细比 由规范 5 2 8 式 且 K 1 得 l0k h1 5 180 i i 1 59 170 210 结论 满足要求 6 计算立杆段轴向力设计值 N 脚手架结构自重标准值产生的轴向力 NG1K Hsgk 24 0 1086 2 61kN 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K 0 5 lb a1 la Qp1 Qp2la laHQp3 0 5 1 05 0 15 1 5 2 0 3 0 17 1 5 2 1 5 24 0 01 1 410kN lb 立杆横距 a1 小横杆外伸长度 la 立杆纵距 Qp1 脚手板自重标准 值 Qp2 脚手板挡板自重标准值 Qp3 密目式安全立网自重标准值 H 脚手架高 度 施工荷载标准值产生的轴向力总和 NQk 0 5 lb a1 laQk 0 5 1 05 0 15 1 5 2 1 1 80kN Qk 施工均布荷载标准值 组合风荷载时 N 1 2 NG1K NG2K 0 9 1 4 NQk 1 2 2 61 1 410 0 9 1 4 1 80 7 09kN 7 组合风荷载时 验算立杆稳定性 按规范公式 5 2 6 2 验算立杆稳定性 即 NMw7 09 103 A W 0 188 424 39 7 1 0 88 95 39 70 128 65N mm2 f 205N mm2 结论 满足要求 山西宏厦建筑工程有限公司 脚手架工程施工方案 9 8 不组合风荷载时 验算立杆稳定性 N 1 2 NG1K NG2K 1 4 NQk 1 2 2 61 1 410 1 4 1 80 7 34kN 按规范公式 5 2 6 1 验算立杆稳定性 N7 34 103 A 0 188 424 92 08N mm2 f 205N mm2 结论 满足要求 七 七 脚手架搭设高度计算脚手架搭设高度计算 1 验算长细比 l0k h1 5 180 i i 1 59 170 210 k 1 1 5 结论 满足要求 2 确定轴心受压构件稳定系数 k h1 155 1 5 180 0 k 1 155 i 1 59 196 查规范得 0 188 gk 0 1086kN m2 3 确定构配件自重标准值产生的轴心力 NG2K NG2K 0 5 lb a1 la Qp1 la Qp2 la H Qp3 0 5 1 05 0 15 1 5 2 0 3 1 5 2 0 17 24 1 5 0 01 1 410kN H 脚手架搭设高度限值 取最大 即 H 24m 4 求施工荷载标准值产生的轴向力总和 NQk NQk 0 5 lb a1 la Qk 0 5 1 05 0 15 1 5 1 2 1 80kN 5 求风荷载标准值产生的弯矩 klah20 7 z s 0lah2 Mwk 10 10 建筑物为框架结构 风荷载体型系数 s 1 3 1 31 3 0 8 1 04 地面粗糙度 B 类 田野 乡村 丛林 丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区 立杆计算段取底部 风压高度变化系数 z 1 0 山西宏厦建筑工程有限公司 脚手架工程施工方案 10 0 7 1 0 1 04 0 4 1 5 1 82 Mwk 10 0 142kN m 6 确定按稳定计算的搭设高度 Hs 组合风荷载时 Mwk Af 1 2NG2K 0 85 1 4 NQk w A Hs 1 2gk 0 142 0 188 424 205 10 3 1 2 1 410 0 85 1 4 1 80 4 49 0 188 424 1 2 0 1086 73m 不组合风荷载时 Af 1 2NG2K 1 4 NQk Hs 1 2gk 0 188 424 205 10 3 1 2 1 410 1 4 1 80 1 2 0 1086 93m Hs取 73m 时 Hs73 H 1 0 001 Hs 1 0 001 73 68m 脚手架搭设高度限值为 68m 根据规范 落地式脚手架高度不宜超过 米 八 八 连墙件计算连墙件计算 一 脚手架上水平风荷载标准值 一 脚手架上水平风荷载标准值 k k 连墙件均匀布置 取脚手架最高处受风荷载最大的连墙件计算 高度按 24m 地面粗 糙度 B 类 田野 乡村 丛林 丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区 风压高度变 化系数 z 1 29 脚手架风荷载体型系数 s 1 3 1 3 0 8 1 04 基本风压取山西阳泉市 50 年一遇值 0 0 4kN m2 山西宏厦建筑工程有限公司 脚手架工程施工方案 11 k 0 7 z s 0 0 7 1 29 1 04 0 4 0 38kN m2 二 求连墙件轴向力设计值 二 求连墙件轴向力设计值 N N 每个连墙件作用面积 Aw 2 1 8 3 1 5 16 20m2 N Nlw N0 1 4wkAw 3 1 4 0 38 16 20 3 11 62kN Nlw 风荷载产生的连墙件轴向力设计值 N0 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力 双排脚手架 N0 3kN 三 连墙件稳定计算 三 连墙件稳定计算 连墙杆采用钢管时 杆件两端均采用直角扣件分别连于脚手架及附加墙内外侧的短 钢管上 因此连墙杆的计算长度可取脚手架的离墙距离 即 lH 0 2m 因此长细比 lH20 0 i 1 59 13 150 根据 值 查规范附录表 C N11 62 103 0 966 A 0 966 424 28 37N mm2 205N mm2 满足要求 抗滑承载力计算抗滑承载力计算 连墙件采用双扣件连接 抗滑承载力取