落地式脚手架工程实施方案计算书双排计算.doc

山西宏厦建筑工程有限公司 脚手架工程施工方案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： 目 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11一、 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JGJ130-20113、建筑施工安全检查标准JGJ59-20114、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-20155、混凝土结构设计规范GB50010-20106、建筑结构荷载规范GB50009-20127、建筑地基基础设计规范GB50007-20118、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-20169、危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质200987号文二、 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）永久荷载立杆承受结构自重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483钢管计算。三、 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: “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/m2、作用横向水平杆线荷载设计值：q=1.4QKS+1.2QP1S=1.421.5+1.20.31.5=4.74 kN/m3、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：Mmax=qlb2=4.741.052=0.653kNm884、钢管载面模量W=4.49cm35、Q235钢抗弯强度设计值，f=205N/mm26、计算抗弯强度=Mmax=0.653106=145.43N/mm2205N/mm2W4.491037、结论：满足要求（二）变形计算1、钢材弹性模量E2.06105N/mm22、钢管惯性矩I10.78cm43、容许挠度 =l/150与10mm4、验算挠度=5qklb4=53.4510504=2.5mm10507与10mm384EI3842.0610510.781041505、结论：满足要求四、 纵向水平杆(大横杆)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：F=0.5qlb(1+a1)2=0.54.741.05(1+0.15)2=3.25kNlb1.05由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值Fk=0.5qklb(1+a1)2=0.53.451.05(1+0.15)2=2.37kNlb1.05五、 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=3.25kNRc=8kN结论：扣件抗滑承载力满足要求六、 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N+Mwf jAWN计算立杆段的轴向力设计值；A立杆的截面面积；j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； Mw=0.91.4Mwk=0.91.4klah210其中，风荷载标准值k=0.7zs0，将N=1.2(NG1k+NG2k)+0.91.4NQk代入上式化简为：1.2Hgk+0.91.40.7zs0lah2+1.2NG2k+0.91.4NQkfjA10WjAjAH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/m2NG1k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g=1.2HsgkjA风荷载产生的弯曲压应力：w=0.91.40.7zs0lah210W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=1.3f=1.30.8=1.04 w=0.91.40.7z1.040.41.51.82106=39.7z104.49103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：=l0il0计算长度，l0=kh；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=kh=1.1551.5180.0=196i1.59根据的值，查规范得轴心受压构件的稳定系数j=0.188。立杆纵距la=1.5m，查规范附录A表A-1得gk=0.1086kN/mg =1.2Hsgk=1.2Hs0.1086103=1.63HsN/mm2jA0.188424.004、求=w +g列表如下：高度(m)zw =39.7z(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)51.039.702439.1278.82241.2951.211016.3067.51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=l0=kh=1.5180=170 210ii1.59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=240.1086=2.61kN构配件自重标准值产生的轴向力NG2K=0.5(lb+a1)laQp1+Qp2la+laHQp3=0.5(1.05+0.15)1.520.3+0.171.52+1.5240.01=1.410kNlb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)1.521=1.80kNQk施工均布荷载标准值；组合风荷载时N=1.2(NG1K+NG2K)+0.91.4NQk=1.2(2.61+1.410)+0.91.41.80=7.09kN7、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：N+Mw=7.09103+39.71.0=88.95+39.70=128.65N/mm2 f=205N/mm2jAW0.188424结论:满足要求!。8、不组合风荷载时，验算立杆稳定性N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4NQk=1.2(2.61+1.410)+1.41.80=7.34kN按规范公式5.2.6-1验算立杆稳定性：N=7.34103=92.08N/mm2 f=205N/mm2jA0.188424结论:满足要求!。七、 脚手架搭设高度计算1、验算长细比：=l0=kh=1.5180=170 210ii1.59(k=1，=1.5)结论：满足要求!。2、确定轴心受压构件稳定系数j：k=1.155,=kh=1.1551.5180.0=196i1.59查规范得j=0.188， gk=0.1086kN/m23、确定构配件自重标准值产生的轴心力NG2KNG2K=0.5(lb+a1)laQp1+laQp2+ la HQp3=0.5(1.05+0.15)1.520.3+1.520.17+241.50.01=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)laQk=0.5(1.05+0.15)1.512=1.80kN5、求风荷载标准值产生的弯矩：Mwk=klah2=0.7zs0lah21010建筑物为框架结构，风荷载体型系数s=1.3j=1.30.8=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=1.0Mwk=0.71.01.040.41.51.82=0.142kNm106、确定按稳定计算的搭设高度Hs:组合风荷载时Hs=jAf-1.2NG2K+0.851.4(NQk+MwkjA)=w1.2gk03-1.21.410+0.851.4(1.80+0.1420.188424)=73m4.491.20.1086不组合风荷载时Hs=jAf-(1.2NG2K+1.4NQk)1.2gk=03-(1.21.410+1.41.80)=93m1.20.1086Hs取73m时，H=Hs=73=68m1+0.001 Hs1+0.00173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、 连墙件计算（一）脚手架上水平风荷载标准值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=1.3j=1.30.8=1.04 基本风压取山西阳泉市50年一遇值，0=0.4kN/m2k=0.7z s 0=0.7 1.291.040.4=0.38kN/m2（二）求连墙件轴向力设计值N每个连墙件作用面积Aw=21.831.5=16.20m2N=Nlw+N0=1.4wkAw+3=1.40.3816.20+3=11.62kNNlw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=lH=20.0=13 =150i1.59根据值，查规范附录表C，j=0.966,N=11.62103=28.37N/mm2 205N/mm2jA0.966424满足要求!。抗滑承载力计算连墙件采用双扣