句容碧桂园凤凰城一期工程建设结构设计.doc

句容碧桂园凤凰城一期工程建设结构设计第一章 工程概况及脚手架选择第一节、工程概述1、 工程名称：句容碧桂园凤凰城一期工程2、 工程地点：句容市黄梅镇。3、 建筑面积：本工程一期工程总建筑面积约80万平方米，其中二项目部约32.5万平方米。4、 结构类型：本工程的结构类型为11-22号楼为30层框架剪力墙结构，23-25号楼为3-4层框架别墅。第二节、脚手架选择为了便于施工，确保施工安全，现采用常规型钢和48*3.0钢管扣件组合式悬挑外脚手架和落地脚手架，作为施工阶段的脚手架。主楼决定从二层结平以上采用悬挑脚手架施工，考虑到明年五一节点售房及外墙装饰出形象，在第六层结平进行第二步悬挑，以上每隔6层悬挑，分别是12层、18层、24层结平，第六层悬挑脚手架搭设好后，六层以下悬挑架拆除。第三节 编制依据脚手架搭设按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001以及江苏省建筑安装工程施工技术操作规程脚手架工程DBJ32/J37-2006中规定进行施工。本工程脚手架设计依据为：建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001、建筑施工安全检查标准JGJ59-99、建筑施工手册第四版、建筑结构荷载规范GB50009-2001、冷弯薄壁型钢结构技术规范GBJ18、钢结构设计规范GBJ17-2003、混凝土结构设计规范GB50010-2002、直缝电焊管GB/T13793第二章、落地式脚手架第一节 材料与机具1.1 钢管48*3.0高频焊接管，材料应符合GB/T700中Q235-A级钢的技术条件。脚手架立杆和水平杆为黄色，防护栏杆和剪刀撑为红白色相间（每长度为400mm）。严禁使用变形、裂缝、严重锈蚀、有0.5mm深以上刮伤、焊接错位、烧伤、结疤、打孔等缺陷的钢管。1.2 扣件：采用48钢管配套的直角扣件、转向扣件和对接扣件。扣件的质量应符合钢管脚手架扣件（GB15831）的规定，严禁使用有裂纹、变形、螺杆易滑出等有缺陷的扣件。旧扣件使用前应进行检查，出现滑丝的螺栓必须更换。扣件具有合格证或当年度检测报告。1.3 竹排：选用清洁、完整的竹排，严禁使用霉烂、变质、抗折强度低的竹排。1.4 密目网：选用清洁、无破损的阻燃型密目网，且必须有合格证和进市许可证。1.4.1 在每100cm2的面积上不少于1000目。1.4.2 做耐贯穿试验，并需有准用证第二节 落地式脚手架搭设要求：2.1 必须按照施工方案的要求搭设，施工流程如下：主楼落地架立杆下口垫12#槽钢竖立杆并同时安放扫地杆搭设水平杆搭设剪刀撑和连墙杆栏杆、踢脚板安装铺竹笆张拉密目网搭设安全防护验收2.2 因主楼大部分落地脚手架搭设在车库顶板上，立杆下部垫20cm*20cm*1.6cm模板；局部落地架立杆坐在坚硬的地基上，分层夯实的地基上铺100厚碎石后浇10cm厚C20砼，安放6cm厚垫木。2.3 脚手架必须配合施工进度搭设，脚手架必须高出操作层1.5m，立杆顶部应高出屋面1.5m；并且一次搭设高度不应大于相邻连墙件以上两步。2.3 垫木均应放在定位线上，底座应拉线调直。2.4 搭设立杆应符合下列要求：a. 外径不同的钢管不应混合使用。 b.主要搭设参数：塔楼落地架立杆纵距不大于1800m，横距1050mm，步距1800mm，拉锚间距每层三跨，脚手距离建筑物250mm。主楼悬挑架脚手架部位立杆间距不大于1.5m，横距1.05m，内立杆距墙或阳台、凸窗0.25m。c. 立杆必须按施工方案规定的纵距和横距搭设。d. 底部立杆必须采用不同长度的钢管，立杆的连接必须交错布置，相邻立杆的连接不应在同一高度上，其错开高差不得少于500mm，并布置于不同的楼层；e. 立杆接头除顶层可采用搭设连接外，其余接头必须采用对接扣件连接。搭接连接长度于不小1m,不少于2个旋转扣件固定。f. 小横杆：每个主节点处小横杆一道，小横杆外伸长度不小于100mm，不大于150mm，小横杆距主节点距离为120mm（不得大于150mm）。g. 周边脚手架应从一个角开始向两边延伸交圈搭设，“一”字 型脚手架应从一个端开始向另一端搭设。在设置第一排连墙杆前，每六跨应暂设一根抛撑，与立杆的夹角呈4560，上部杆件搭设后方可视其情况拆除；h. 立杆和水平杆为黄色，防护栏杆和剪刀撑为红白相间（每段长度为400mm）2.5 搭设纵向水平杆应符合下列要求 ：a. 纵向水平杆应水平设置，钢管的长度不宜小于三跨；b. 竹笆下的纵向水平杆为4根, 间距为0.35m。c.接头采用对接扣件连接，内外两根相临纵向水平杆的接头，不宜在同步跨内，上下两个相临接头应错开一跨，其错开的水平距离不应小于500mm，各接头中心距立杆轴心距离应小于纵距的1/3；d.纵向水平杆与立杆相交处必须用直角扣件与立杆固定；e.沿建筑物周围搭设的脚手架应采用闭合形式，脚手架的同一步纵向水平杆必须四周交圈。2.6 搭设横向水平杆应符合下列要求：水平杆设在纵向水平的下方，凡立杆与纵向水平杆相交处必须设置一根横向水平杆，严禁任意拆除；2.7 搭设纵横向扫地杆应符合下列要求：a.每根立杆的底座向上200mm处应设置纵横向扫地杆，用直角扣件与立杆固定；b.当立杆底不在同一水平高度时，必须将高处的纵向扫地杆低处延伸两跨，并与低跨立杆固定。2.8 在搭设首层脚手架的过程中，沿四周每框架格内设一道斜支撑，拐角处双向增设，待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉结后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时，应采取临时稳定措施，直到连墙件搭设完毕后方可拆除。2.9 搭设剪刀撑应符合下列要求；a.剪刀撑的布置应均匀，剪刀撑钢管应拉线搭设，与外立杆交接处均用旋转扣件与立杆连接。b.剪刀撑设置在脚手架立杆外侧，杆件接头采用搭接连接，其搭接长度为1000mm，3个旋转扣件固定，固定间距800mm。c.每付剪刀撑跨越立杆应为46根，与纵向水平杆呈4560夹角。剪刀撑全立面设置。2.10 连墙杆件安装应符合下列要求：a. 连墙杆采用短钢管有一端焊606角铁的拉撑杆，一端用扣件与脚手立杆扣紧，另一端预埋在楼层砼梁上的12螺杆连接，连墙件严禁人员私自解下。b.连墙杆垂直方向每层布置，水平间距3跨，脚手架上部未设置连墙杆的自由高度不大于3.6m。（两步三跨）c.连墙杆与脚手架搭设同步设置。脚手架的最上部，因承受较大风力，拉撑连杆应加密设置，加密的间距为1m或0.8m。2.11 搭设栏杆应符合下列要求：a.上栏杆的高度1.2米，下栏杆高度0.25米;b.挡脚板采用多夹板制成，并加以油漆分色，高度0.2米；c. 上栏杆、下栏杆、挡脚板均设在外立杆的内侧。2.12 铺竹笆，每片竹笆必须四周固定，内外大横杆间必须加两道颈杆后再铺竹笆。竹笆每隔一层满铺一道。2.13 落地脚手架斜道设置a. 斜道附在脚手架外侧，坡度宜为1：3，斜道“之”字形搭设。b. 小横杆沿斜道由低到高排列，且与立杆搭牢。c. 斜横杆搭设在小横杆上，斜杆上满铺竹笆，竹笆上绑扎小木横杆做防滑条，间距宜为30cm。d. 大横杆与外脚手架的大横杆等高，起稳定架子的作用。e. 斜道两侧和转身平台外围均设护身栏杆和挡脚杆，高度同脚手架设置。f. 斜道的脚手架立杆必须加强连墙杆的设置。2.14 安全网设置：2.14.1 本工程施工阶段脚手架采用脚手外侧密目网全封闭；2.14.2所有外脚手第一排起向上均用密目网全封闭；2.2、质量标准：脚手架搭设质量必须符合JGJ130-2001中42页的“脚手架搭设的技术要求、允许偏差与检验方法”：脚手架搭设的技术要求、允许偏差与检验方法项次项目技术要求容许偏差示意图检查方法与工具1地基基础表面坚实平整排水不积水垫板不晃动底座不滑动降沉-102立柱垂直度最后验收垂直度偏差100用经纬仪或吊线和尺量Hmax=20mH/200Hmax=40mH/400Hmax=60mH/600Hmax=80mH/800搭设中检查垂直度偏差的高度m不同设计高度时的允许许偏差（mm）80604020H=2H=10H=20H=30H=40H=50H=60H=70H=807132538506375881007173450678410072550751007501003间距步距偏差柱距偏差排距偏差205020钢板尺4纵向水平杆的高差一根杆的两端20水平仪或水平尺同跨内、外纵向水平杆高差10项次项目技术要求容许偏差示意图检查方法与工具5双排脚手架横向水平杆外伸长度偏差外伸100MM50钢板尺6扣件安装主节点处各扣件主节点的距离a150mm钢板尺同步立柱上两个相邻对接扣件的高差500mm钢卷尺立柱上的对接扣件距主节点的距离h/3纵向水平杆上的对接扣件距主节点的距离L/3钢卷尺扣件螺栓拧紧扭力矩40-65N.M扭力板手7剪刀撑斜杆与地面的倾角45-60度角尺8脚手板外伸长度mm对接100a150卷尺搭接a100卷尺扣件拧紧质量、抽样数量及判断标准见下表：项次检查项目安装扣件数量（个）抽检数量合格判定数不合格判定数1连接力主一纵横向水平杆或剪刀撑的扣件；接长立柱、纵向水平杆或剪刀撑的扣件51-9091-150151-280281-500501-12001201-320058132032500112351223462连接横向水平杆与纵向水平杆的扣件51-9091-150151-280281-500501-12001201-3200581320325012357102346811第三章 悬挑脚手架2.1 材料与机具2.1.1 型钢悬挑支架：16#工字钢横梁。16#工字钢必须有出厂合格证。符合现行国家标准。总长在6米以上，且固定端与悬挑端长度比例在2：1以上，型钢在固定端部有限位置设置，防止型钢在锚环内滑移。2.1.2 机具：板手、起重绳索、力矩板手2.2 工艺流程砼中预埋锚环安装悬挑型型钢锚筋加固穿水平横杆打斜撑内立杆安装外立杆安装小横杆安装大横杆安装剪刀撑、连墙件安装栏杆、踢脚板安装铺竹笆安全网悬挂2.3 预埋件安装：2.3.1 主楼浇筑2层及主楼6层、12层、18层、24层结平砼前，根据施工现场的平面图和工字钢布置图中工字钢横梁的位置安放18圆钢锚环；2.3.2 锚环应在现场翻样，统一制作成型；该钢筋必须做拉伸、弯曲试验。2.3.3 锚环的锚固弯钩必须安置在板底筋下面，锚环的弯锚长度为15d；2.3.4 锚环每根工字钢横梁为三道，第一道锚环距砼梁边0.25m，第二道锚环距工字钢横梁距末端0.4m，第三道工字钢横梁距末端0.2米处。2.4 型钢支架安装： 2.4.1 型钢安装须根据内立杆与建筑物外侧之间和距离保持250mm拉线安装，要求整齐统一。且型钢安装按悬挑长度比锚固长度为1：2比例安装。 2.4.2 型钢安装遇剪力墙位置，在浇筑剪力墙砼前预埋200*150泡沫，在模板拆除后，挖除泡沫穿型钢挑梁。 2.4.3 型钢上下立杆在同一直线上，待楼层砼浇筑后强度达到100%后方可安放型钢横梁。 2.4.4 悬挑大梁不宜锚固在阳台板等悬挑结构上，应锚固在主梁或主梁以内的楼板上。 2.4.5 为了增强脚手架的整体稳定性，在阳角处用12#槽钢设置型钢连梁，型钢连梁与楼面固定型钢焊接（见型钢平面布置图）。 2.4.6 为了保持脚手架在同一水平面上和整体稳定性，故在型钢上搭设15公分高的扫地杆。 2.4.7 工字钢上下肋之间每隔1m焊16加强筋，以便于工字钢整体抗弯性能的提高。2.4.8 型钢上下立杆在同一直线上。型钢水平间距排设不大于1.5 米(见工字钢平面布置图)。2.5节点构造：2.5.1工字钢悬挑构造及卸荷装置：2.5.2悬挑脚手架杆件构造2.5.3悬挑转角处构造2.5.4空调板及凸窗处构造2.5.5悬挑脚手架剖面详图 2.5.6 悬挑架搭设：型钢支架安装结束后经项目部安全员验收合格，可开始搭设悬挑脚手架，步距和起步高度均为1.8米。起步层以上搭设同落地脚手架。（落地脚手架搭设要求见第二章落地式脚手架）2.5.7 悬挑脚手起步层与建筑物间的间隙必须采用木板内封闭，以上每隔10m设置一道小平网内封闭。木板封闭时与脚手架空挡处平面和楼面踢脚处立面均应封闭。安全警示带第一道设于水平封闭处（底部和顶部不设），警示带采用硬质板材制作，高度200mm，警示带外立面采用油漆刷成红白相间的色条，色条宽150mm，与水平线成60夹角。2.6 在主楼6层、12层、18层、24层挑梁上部4.5m部位设置大挑网。大挑网的内外口应由边绳与支杆绑牢，外口应高出里口600mm以上，其夹角以15度为宜，里口应与脚手上设置的横杆绑牢，不得留有空隙。网与网之间必须搭接牢靠，不得留空隙，网的转角部位必须搭牢、绑紧。挑网有杂物应及时清理。2.7 日常维护：在悬挑工字钢脚手架使用前对所有固定好的工字钢梁进行检查，工字钢梁稳固，螺母收紧，方可投入使用。第四章 脚手架计算书钢管落地脚手架计算书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(JGJ130-2001)、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、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 18 米，立杆采用单立管；搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.8米，立杆的横距为1.05米，大小横杆的步距为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；采用的钢管类型为 483.0； 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5.4 米，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:2.500 kN/m2；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:2 层；3.风荷载参数本工程地处江苏省镇江，基本风压为0.4 kN/m2；风荷载高度变化系数z 为1.00，风荷载体型系数s 为0.65；脚手架计算中考虑风荷载作用4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):0.1337；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；脚手板铺设层数:6；脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.033；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):0.25；地基承载力调整系数:1.00。 二、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。1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.033 kN/m ；脚手板的自重标准值:P2=0.31.05/(2+1)=0.105 kN/m ；活荷载标准值: Q=2.51.05/(2+1)=0.875 kN/m；静荷载的设计值: q1=1.20.033+1.20.105=0.166 kN/m；活荷载的设计值: q2=1.40.875=1.225 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)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=0.080.1661.82+0.101.2251.82 =0.44 kN.m；支座最大弯距计算公式如下: 支座最大弯距为 M2max= -0.100.1661.82-0.1171.2251.82 =-0.518 kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：=Max(0.44106,0.518106)/4490=115.367 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 115.367 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 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=0.033+0.105=0.138 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.875 kN/m；最大挠度计算值为：V= 0.6770.13818004/(1002.06105107800)+0.9900.87518004/(1002.06105107800) = 4.538 mm；大横杆的最大挠度 4.538 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1800/150 mm与10 mm，满足要求！三、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。1.荷载值计算大横杆的自重标准值：p1= 0.0331.8 = 0.06 kN；脚手板的自重标准值：P2=0.31.051.8/(2+1)=0.189 kN；活荷载标准值：Q=2.51.051.8/(2+1) =1.575 kN；集中荷载的设计值: P=1.2(0.06+0.189)+1.4 1.575 = 2.504 kN； 小横杆计算简图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 = 1.20.0331.052/8 = 0.006 kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 2.5041.05/3 = 0.876 kN.m ；最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.882 kN.m；最大应力计算值 = M / W = 0.882106/4490=196.395 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =196.395 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！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=50.03310504/(3842.06105107800) = 0.024 mm ；大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.06+0.189+1.575 = 1.824 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 = 1823.941050(310502-410502/9 ) /(722.06105 107800) = 3.375 mm；最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+3.375 = 3.399 mm；小横杆的最大挠度为 3.399 mm 小于小横杆的最大容许挠度 1050/150=7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，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 = 0.0331.82/2=0.06 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0331.05/2=0.017 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.31.051.8/2=0.284 kN；活荷载标准值: Q = 2.51.051.8 /2 = 2.362 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.06+0.017+0.284)+1.42.362=3.741 kN；R 6.40 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(kN)，为0.1337 NG1 = 0.1337+(1.802/2)0.033/1.8018.00 = 3.006；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3 NG2= 0.361.8(1.05+0.3)/2 = 2.187 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15 NG3 = 0.1561.8/2 = 0.81 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.818 = 0.162 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.165 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= 2.51.051.82/2 = 4.725 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 ； 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 0.410.645 = 0.181 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= 1.26.165+ 1.44.725= 14.013 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 = 1.26.165+ 0.851.44.725= 13.021 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 1.40.1811.8 1.82/10 = 0.125 kN.m；六、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 = 14.013 kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.59 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 = kh 确定 ：l0 = 3.118 m；长细比 Lo/i = 196 ；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 ：= 0.188 ；立杆净截面面积 ： A = 4.24 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 4.49 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2； = 14013/(0.188424)=175.795 N/mm2；立杆稳定性计算 = 175.795 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 = 13.021 kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.59 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 = 196 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.188立杆净截面面积 ： A = 4.24 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 4.49 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2； = 13020.75/(0.188424)+125337.845/4490 = 191.262 N/mm2；立杆稳定性计算 = 191.262 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 = 3.159 kN；活荷载标准值 ：NQ = 4.725 kN；每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.134 kN/m；Hs =0.1884.2410-4205103-(1.23.159+1.44.725)/(1.20.134)=36.993 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 = 36.993 /(1+0.00136.993)=35.673 m；H= 35.673 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 H =35.673 m。脚手架单立杆搭设高度为18m，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 = 3.159 kN；活荷载标准值 ：NQ = 4.725 kN；每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.134 kN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩： Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.125 /(1.4 0.85) = 0.105 kN.m；Hs =( 0.1884.2410-4205103-(1.23.159+0.851.4(4.725+0.1884.241000.105/4.49)/(1.20.134)=29.309 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 = 29.309 /(1+0.00129.309)=28.474 m；H= 28.474 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 H =28.474 m。脚手架单立杆搭设高度为18m，小于H，满足要求！八、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 = 0.181 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 19.44 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 = 1.4WkAw = 4.915 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 9.915 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 l0/i = 300/15.9的结果查表得到 =0.949，l为内排架距离墙的长度；又： A = 4.24 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9494.2410-4205103 = 82.487 kN；Nl = 9.915 Nf = 82.487,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 = 9.915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 =52.083 kpa ；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 13.021 kN；基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。p=52.083 fg=120 kpa 。地基承载力满足要求！普通型钢悬挑脚手架计算书 型钢悬挑扣件式钢管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(JGJ130-2001)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。 一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 18 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1.05米，立杆的步距为1.8 米；内排架距离墙长度为0.25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 483.0； 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连接；2.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):2.500；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:2 层；3.风荷载参数本工程地处江苏省镇江，查荷载规范基本风压为0.400，风荷载高度变化系数z为1.000，风荷载体型系数s为0.645；计算中考虑风荷载作用；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):0.300；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:6 层；脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、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1.45米，建筑物内锚固段长度 2.3 米。与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00；楼板混凝土标号:C25；6.拉绳与支杆参数支撑数量为:1； 钢丝绳安全系数为:8.000；钢丝绳与墙距离为(m):3.000；悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面钢丝绳距离建筑物 1.2 m。 二、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。1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.033 kN/m ；脚手板的自重标准值:P2=0.31.05/(2+1)=0.105 kN/m ；活荷载标准值: Q=2.51.05/(2+1)=0.875 kN/m；静荷载的设计值: q1=1.20.033+1.20.105=0.166 kN/m；活荷载的设计值: q2=1.40.875=1.225 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)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=0.080.1661.52+0.101.2251.52 =0.305 kN.m；支座最大弯距计算公式如下: 支座最大弯距为 M2max= -0.100.1661.52-0.1171.2251.52 =-0.36 kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：=Max(0.305106,0.36106)/4490=80.178 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 80.178 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 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=0.033+0.105=0.138 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.875 kN/m；最大挠度计算值为：V= 0.6770.13815004/(1002.06105107800)+0.9900.87515004/(1002.06105107800) = 2.188 mm；大横杆的最大挠度 2.188 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求！ 三、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。1.荷载值计算大横杆的自重标准值：p1= 0.0331.5 = 0.05 kN；脚手板的自重标准值：P2=0.31.051.5/(2+1)=0.158 kN；活荷载标准值：Q=2.51.051.5/(2+1) =1.313 kN；集中荷载的设计值: P=1.2(0.05+0.158)+1.4 1.312 = 2.086 kN； 小横杆计算简图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 = 1.20.0331.052/8 = 0.006 kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 2.0861.05/3 = 0.73 kN.m ；最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.736 kN.m；最大应力计算值 = M / W = 0.736106/4490=163.867 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =163.867 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！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=50.03310504/(3842.06105107800) = 0.024 mm ；大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.05+0.158+1.312 = 1.52 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 = 1519.951050(310502-410502/9 ) /(722.06105 107800) = 2.812 mm；最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+2.812 = 2.836 mm；小横杆的最大挠度为 2.836 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7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，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 = 0.0331.52/2=0.05 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0331.05/2=0.017 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN；活荷载标准值: Q = 2.51.051.5 /2 = 1.969 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.05+0.017+0.236)+1.41.969=3.121 kN；R 6.40 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(kN)，为0.1248 NG1 = 0.1248+(1.502/2)0.033/1.8018.00 = 2.746；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3 NG2= 0.361.5(1.05+0.2)/2 = 1.755 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15 NG3 = 0.1561.5/2 = 0.675 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.518 = 0.135 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.311 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= 2.51.051.52/2 = 3.938 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