重庆市美丽·阳光家园外架及卸料平台专项方案.doc

目目 录录 1 1 工程概况工程概况 1 1 2 2 编制依据及范围编制依据及范围 3 3 方案选择方案选择 4 4 材质要求材质要求 5 5 搭设说明搭设说明 6 6 搭设技术措施搭设技术措施 7 7 悬挑脚手架设计及验算悬挑脚手架设计及验算 8 8 工具式卸料平台设计及计算工具式卸料平台设计及计算 9 9 落地式脚手架设计计算落地式脚手架设计计算 10 10 外架的使用及管理外架的使用及管理 11 11 架子的拆除架子的拆除 一 工程概况 重庆美丽 阳光家园 F 组团 19 20 21 楼公租房位于重庆市沙坪坝 区井口镇 其东南方向为已建工业园 西南方向有一条公路 1 1 建筑部分 建筑设计概况一览表建筑设计概况一览表 19 楼 层 数 地上26 层 层 高 首层 3m 住宅面积 21096 55m2 地下4 层标准层 3m 裙房面积 12153 25m2 栋数1 栋 20 楼 层 数 地上26 层 层 高 首层 3m 住宅面积 21096 55m2 地下4 层标准层 3m 裙房面积 12153 25m2 栋数1 栋 21 楼 层 数 地上32 层 层 高 首层 3 0m 住宅面积 25152 4 地下1 层标准层 3m 裙房面积 2307 栋数1 栋 装 饰 外墙无机保温砂浆 高级外墙涂料 楼地面客厅 卧室细石混凝土 厨房 卫生间防滑地板砖 车库耐磨地坪 室内墙 面 顶棚石膏板吊顶 涂料或耐擦洗涂料 水泥砂浆 楼梯梯步采用通体地砖 质感喷涂墙面 电梯厅花岗石等挂板 花岗石或通体砖地面 防 水 具体见屋面及防水专项施工方案 绿化小区绿地率 30 41 环境保护建筑物中所使用的施工材料要严格按照环境保护法要求进行控制 其它 1 2 1 2 结构部分 结构概况一览表结构概况一览表 地基 基础 筏板厚度 0 25M 完全嵌入中风化岩层 独立 柱基 承台 崁岩 700 1500mm 承载力标准值 6 5Mpa 主 体结构形式剪力墙结构 抗震设防烈度6 度人防等级无 钢筋 6 5 25 直径大于等于 22 的水平及竖向 级钢筋采用直螺纹机械连 接 其它 裙房楼板采用的是大跨度空心楼板 2 制依据及范围制依据及范围编编 2 1 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 2 2 建筑施工计算手册 2001 年版 2 3 建筑施工安全检查标准 JGJ59 2011 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 美丽 阳光家园 F 组团工程主体封闭架 装饰外架 3 方案选择方案选择 由于 19 20 21 号楼为高层建筑 经项目部根据现场实际情况研究决 定 主体施工及装饰外架采用分段式槽钢悬挑式双排脚手架 其余裙楼均采 用落地式双排脚手架 随主体搭设到顶 且作为装饰阶段外架 在外墙装饰阶段 前期预埋构件及骨架的安装可尽量利用钢管脚手架 在外墙装饰时 可采用电动吊蓝进行施工 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 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 GB15831 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 扣件表面应除锈并刷红色防锈漆 4 3 竹脚手板 选用长约 3m 宽约 0 3m 厚度约 40 50mm 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 搭设说明搭设说明 5 1 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 1 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 立杆横距 1500mm 1800mm 立杆排 距 900mm 大横杆步距 900mm 小横杆横距 1800mm 5 1 2 立杆置于槽钢上套入预先焊接在槽钢顶上的 48 无缝钢管上或 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 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 4 5m 并且层层与墙柱刚性连接 具体搭设如图 5 2 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 立杆横距 1500mm 步距 1800mm 立杆排距 900mm 大横杆间距 900mm 小横杆横距 1800mm 独立搭设高度 24 0m 在高度 24 0m 以上部 分采用斜撑分段卸载方式进行搭设 5 3 水平防护 在 19 20 21 栋第 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 5000mm 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 2 12 1000锚环 脚手板 挑杆 1000 水平防护网 水平防护网 挑杆 1000 钢丝绳14 6 19 1000 斜撑 1000 脚手板 48钢管 2 12 1000锚环 5 4 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 4 6 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 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 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 A点 B点 C点D点 14脚手板 栏杆 主拉绳6 37 20 次拉绳6 37 20 5 5 19 20 21 栋搭设平面布置图 详附图 6 搭设技术措施搭设技术措施 本工程裙楼采用落地实外架用于建筑主体围护和外装饰 其搭设高度为 2m 50m 按规范 JGJ130 2001 规定其相应杆件进行计算 同时按 6 1 1 条规定的构造尺寸及表 5 1 7 和第 6 章的构造规定进行搭设 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 在外架钢管上分墨墙线 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 2 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 100 150 厚 碎石层以利排水 立杆底座下顺铺 160 60 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 6 3 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 4 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 5 当接头位置不能满足 6 2 条要求时 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 6 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 7 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 8 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 9 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 10 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 11 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 45 60 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 12 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 13 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 6 37 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 14 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 15 主体防护架与主体施工同步进行 保证防护高度高于作业面 1 5m 7 悬挑脚手架设计及验算悬挑脚手架设计及验算 7 1 型钢悬挑双排脚手架型钢悬挑双排脚手架 7 1 1 荷载参数 7 1 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 立杆的步距为1 8 米 内排架距离墙长度为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为 150 米 采用的钢管类型为 48 3 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 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 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 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 1 5 水平悬挑支撑梁 悬挑水平钢梁采用16a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 1 2 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 7 1 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 35 0 9 2 1 0 105 kN m 活荷载标准值 Q 2 0 9 2 1 0 6 kN m 静荷载的设计值 q1 1 2 0 038 1 2 0 105 0 172 kN m 活荷载的设计值 q2 1 4 0 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 1 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 08 0 172 1 52 0 10 0 84 1 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 10 0 172 1 52 0 117 0 84 1 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 22 106 0 26 106 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 1 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 0 677 0 143 15004 100 2 06 105 121900 0 990 0 6 15004 100 2 06 105 121900 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 1 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 1 3 1 荷载值计算 大横杆的自重标准值 p1 0 038 1 5 0 058 kN 脚手板的自重标准值 P2 0 35 0 9 1 5 2 1 0 158 kN 活荷载标准值 Q 2 0 9 1 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 1 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 2 0 038 0 92 8 0 005 kN m 集中荷载最大弯矩计算公式如下 Mpmax 1 518 0 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 46 106 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 1 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 5 0 038 9004 384 2 06 105 121900 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 1 900 3 9002 4 9002 9 72 2 06 105 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 1 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 0 038 1 5 2 2 0 058 kN 小横杆的自重标准值 P2 0 038 0 9 2 0 017 kN 脚手板的自重标准值 P3 0 35 0 9 1 5 2 0 236 kN 活荷载标准值 Q 2 0 9 1 5 2 1 35 kN 荷载的设计值 R 1 2 0 058 0 017 0 236 1 4 1 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 1 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 50 2 2 0 038 1 80 19 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 35 2 1 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 14 2 1 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 0 005 1 5 19 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 2 0 9 1 5 2 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 4 1 7 0 645 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 2 4 044 1 4 2 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 85 1 4NQ 1 2 4 044 0 85 1 4 2 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 4 0 307 1 5 1 82 10 0 178 kN m 7 1 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 k h 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 0 186 489 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 0 186 489 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 1 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 4 Wk Aw 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 A f 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 0 949 4 89 10 4 205 103 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 1 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 20 10 3 78 5 0 172 kN m k 1 2 2 0 6 k1 0 3 2 0 15 k2 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 1 9 悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用16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 10 63 235 2400 160 235 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 24 106 0 768 108300 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 1 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 611 4 3 142 50 2 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工具式卸料平台设计及计算 8 1 计算简图 D点C点 A点 XA YA Q 2000kg N1 N2 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 1000 kg 恒载 kgkgmkgmmkgmQ500235 1054 2 53 1410 1 活载 kgQ1000 2 kgkgkgQ200010004 15002 1 由0 A M 0 1 49sin2 3 2 25 2 1 o N Q kgN o 2 930 1 49sin2 3 2200025 2 1 现场对 N1 N2拉绳均考虑 6 19 14 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 2 22 1 8 38 235 2 930 8 9 235 mm mmN kgkgN mmN N A 2 2 8 8 3844 4 mm A D D A 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 mm tf N l w t W 12 5160 8 9 2 930 1 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 w t f 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 20 55 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 48 3 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 本工程地处重庆市沙坪坝区 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 35 1 5 3 0 175 kN m 活荷载标准值 Q 2 1 5 3 1 kN m 荷载的计算值 q 1 2 0 038 1 2 0 175 1 4 1 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 1 656 0 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 0 1 213 9004 384 2 06 105 121900 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 0 038 0 9 0 035 kN 脚手板的荷载标准值 P2 0 35 0 9 1 5 3 0 158 kN 活荷载标准值 Q 2 0 9 1 5 3 0 9 kN 荷载的设计值 P 1 2 0 035 1 2 0 158 1 4 0 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 08 0 038 1 5 1 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 0 267 0 745 1 5 0 298 kN m M M1max M2max 0 007 0 298 0 305 kN m 最大应力计算值 0 305 106 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 0 677 0 038 15004 100 2 06 105 121900 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 1 883 0 546 15003 100 2 06 105 121900 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 0 038 0 9 2 2 0 035 kN 大横杆的自重标准值 P2 0 038 1 5 0 058 kN 脚手板的自重标准值 P3 0 35 0 9 1 5 2 0 236 kN 活荷载标准值 Q 2 0 9 1 5 2 1 35 kN 荷载的设计值 R 1 2 0 035 0 058 0 236 1 4 1 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 90 2 2 0 038 1 80 40 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 35 2 1 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 14 2 1 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 0 005 1 5 40 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 2 0 9 1 5 2 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 4 1 13 0 645 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 2 6 976 1 4 2 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 85 1 4NQ 1 2 6 976 0 85 1 4 2 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 4 0 204 1 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 k h 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 0 186 489 133 594 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 0 186 489 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 0 186 4 89 10 4 205 103 1 2 1 144 1 4 2 7 1 2 0 125 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 0 001 90 098 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 4 0 85 0 118 1 4 0 85 0 099 kN m Hs 0 186 4 89 10 4 205 103 1 2 1 144 0 85 1 4 2 7 0 186 4 89 100 0 099 5 08 1 2 0 125 79 7 74 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 79 774 1 0 001 79 774 73 88 m H 73 88 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