建筑脚手架施工方案

文档仅供参考PAGE文档仅供参考1一、工程概况本工程位于江苏省常州市武进区聚湖路1658号,东为长沟路,南邻大通河,西与本工程B区相连接。本期工程属于二期,A3、A4为34层；A1、A2为20—23层的高层商品住宅楼,单建2层地下车库。本标段建筑总面积约为63183㎡。具体见下表。序号工程名称幢数建筑面积（㎡）檐口高度（m）结构类型地基与基础层数1A1#楼住宅111362.2867.70框剪桩筏基础地上23层地下1层2A2#楼住宅110027.2158.30框剪桩筏基础地上20层地下1层3A3#楼住宅116016.2498.90框剪桩筏基础地上34层地下2层4A4#楼住宅114977.6599.05框剪桩筏基础地上34层地下2层7地下车库1约10800-框架桩筏基础地下2层合计63183二、编制依据1、绿地XX花园工程设计图纸2、建筑施工安全检查标准（JGJ59-2011）3、《钢管脚手架扣件》GBJ15831-20064、《安全网》GB5725-2009及GB16909-19975、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011》三、脚手架搭设基本要求3.1、本工程考虑到施工工期、质量、安全和合同要求,故在选择方案时,充分考虑以下几点：A、架体的结构设计,力求做到安全可靠,造价经济合理。B、在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性。C、选用材料时,力求做到常见通用、可周转利用,便于保养维修。D、结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,升降搭拆方便,便于检查验收；E、根据图纸设计六层以上为标准层。F、结合本工程的实际情况和以往的施工经验,决定采用以下脚手架方案：①．A1#、A2#楼：一层为钢管落地脚手架（土方回填前脚手架高度为一层加地下室,搭设高度约为7.10米）,二层结平至七层顶为第一次挑架、八层结平至十三层顶为第二次挑架、十四层结平至十九层顶为第三次挑架、二十层结平至水箱层顶为第四次挑架,共设四道悬挑脚手架。（具体搭设详见附图）②．A3#、A4#楼：一层为钢管落地脚手架（A3#楼土方回填前脚手架高度为一层加地下室,搭设高度约为9.60米）,二层结平至七层顶为第一次挑架、八层结平至十三层顶为第二次挑架、十四层结平至十九层顶为第三次挑架、二十层结平至二十五层顶为第四次挑架、二十六层结平至三十一层顶为第五次挑架、三十二层结平至水箱层顶为第六次挑架,共设六道悬挑脚手架。（具体搭设详见附图）3.2、脚手架搭设材料的材质和施工作业人员资质的要求1、脚手架钢管选用外径48mm,壁厚3.2mm的A3钢管,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定,表面圆顺光滑,无裂缝,结疤分层、错位、硬弯,毛刺、压痕和深的划痕。搭设前进行保养,除锈并统一涂刷成黄色,力求环境美观。2、脚手架搭设使用的扣件采用可煅铸铁制作,其材质应符合建设部《钢管脚手架扣件》（GB15381）的规定要求,规格与钢管匹配,不得有裂缝,气孔、缩松、砂眼等煅铸缺陷,出现滑丝的螺栓必须更换,贴合面应平整,活动部位灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。3、进场使用的工字钢、元钢、钢绞绳、钢管、扣件需有出厂合格证,加盖红章的检测报告复印件。对质量有怀疑的钢管、扣件应送检做试验,并且应有进场合格的相关记录。4、毛竹脚手片应符合规范要求,中间无断筋,无霉点,枯脆,虫眼及大节疤。5、密目网：脚手架外立面必须使用合格的绿色密目网进行全封闭,密目网的质量必须符合《GB5725-85》《GB5726-85》相关条目要求。6、根据建筑施工高处作业安全技术规范《JGJ80-91》第2.0.4条“攀登和悬空高处作业人员以及搭设高处作业安全设施人员,必须经过作业技术培训及专业考试合格,持证上岗,并必须定期进行身体检查”的要求。脚手架施工前对班组必须进行安全技术交底要求,操作人员持证上岗前进行体检,凡患有高血压,心脏病等不能进行高空搭设作业。四、脚手架的劳动力安排1、为确保工程进度的需要,同时根据本工程的结构特征和外脚手架的工程量,确定本工程外脚手架搭设人员需要20～30人,均有上岗作业证书。2、建立由项目经理、施工员、安全员、搭设技术员组成的管理机构,搭设负责人负有指挥、调配、检查的直接责任。3、外脚手架的搭设和拆除,均应有项目技术负责人的认可,方可进行施工作业,并必须配备有足够的辅助人员和必要的工具。五、钢管脚手架搭、拆流程及要点5.1、落地钢管脚手架的搭设1．搭设脚手架时,必须作好地基的处理。铺设垫板必须平稳,不得悬空,安放底座时应拉线和拉尺,按规定间距尺寸摆放后加以固定。外架基础为C20,10cm厚砼地坪,立杆底座下加300mm*300mm*150mm垫块。2.钢管脚手架搭设顺序为：摆放扫地杆(贴近地面的大横杆,高度为20cm)→逐根树立立杆,随即与扫地杆扣紧→装扫地小横杆并与立杆或扫地杆扣紧→安第一步大横杆(与各立杆扣紧)→安第一步小横杆→安第二步大横杆→加设临时斜撑杆(上端与第二步大横杆扣紧,在装设两道连墙杆后方可拆除)→安第三、四步大横杆和小横杆→安连墙杆→安接立杆→加设剪刀撑→铺脚手板。3．立杆的设置必须等距,其纵向间距不得大于1.7m,悬挑架定为1.5M。立杆的横向间距为1.05m,立杆距墙面为30cm。小横杆垂直间距(即脚手架步距)为1.8m,底层步距不得大于2m,小横杆挑出里外立杆的长度分别为30cm和15cm。脚手架外侧设置剪刀撑,由脚手架端头开始,按水平距离每隔9m必须设一道剪刀撑,与地面的夹角应控制在45～60°之间,自上而下连续设置,设置时与其他杆件的交叉点相互用扣件固定。剪刀撑搭接长度不少于1米且应用不少于三个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不少于100mm。应延伸至顶部大横杆以上。4.脚手架杆件的连接必须严格按规程进行,脚手架的立杆和大横杆的接长点错开位置,立杆接长必须用对接扣件连接,相邻立杆接头不得设于同步内,错开距离≥500mm,立杆接头与中心节点相距不大于h/3,如下图。脚手架扣件的扭力矩应控制在4.5—5kg／m之间（用力矩测力仪测试）。大横杆间应等距设置两根搁栅,底笆应满铺,不得留有空隙,底笆与大横杆的绑扎点不得小于4个,每点均须用18号铁丝双股绑扎牢(脚手架的顶端必须按规程要求进行封顶,里杆应低于檐口50Cm,外立杆应高出檐口1m)。脚手架与主体结构之间必须有连接牢固的拉撑点,采用钢管或其他强度相等的材料做好硬拉接。拉撑点的水平间距不得大于3m,垂直距离6层以下不得大于3.6m,六层以上则按楼层高控制。且拉结处的小横杆与建筑间应加撑头与墙面抵紧。5.脚手架的外侧,自第二步起必须每步设1m高的防护栏杆和40cm高的挡脚板．顶排的扶手栏杆不得少于2道,高度分别为1.3m和0.9M。脚手架内立杆与墙面间每隔4步应设一道隔离笆,材料采用木板、双层合格的绿色密目网固定牢固。施工人员上下架子必须有安全可靠的爬梯与坡道,爬梯与坡道应设于脚手架外侧。6．钢管脚手架必须有良好的接地装置,接地电阻不大于4Ω,应按规范规定设置避雷装置。具体见接地图。5.2、悬挑架搭设主楼从二层结平面以上,采用工字钢悬挑脚手架,搭设总高度为99m(挑架层标高详挑架平面布置图),每步挑六个楼层,一次悬挑脚手架高度17.4m。挑架材料：水平杆用16号工字钢,全部采用φ16钢铰绳斜拉。外挑1.5M时,建筑物内楼地面锚固段长度不得小于2.1m。挑距从搁置的外墙梁边计到最外立杆位,挑杆一般按@1.5M标准间距布置,个别出于布局需要可略大到1.7M或略小于1.5M。挑架上部的钢管架按结构外架要求搭设：步距1.80M,横距1.05M,纵距标准1.5M,与型钢挑架布距同步,立杆均落在挑杆上,内立杆距外墙面0.3M。带斜拉的挑架,拉筋锚定在上一层楼面的墙梁上,下面在距挑杆支点外1.35M～2.2M处(具体尺寸见设计图)。水平挑杆一般部位均要求设置在砼楼板上,采用φ20“U”形预埋钢筋与楼板筋箍牢后再焊结固定,仅个别埋入墙内或支在型钢横梁上锚定。具体做法详附图。5.3、挑架细部构造要点1、悬挑脚手架平面布置图（A1#、A2#楼、A3#、A4#楼）2、悬挑架的水平杆是架体主要受力杆件,不仅支承上部架体,而且承受架体立杆荷载产生的弯矩、剪力和因斜拉斜撑产生的轴力,必须与结构拉牢锚定。一般部位是将型钢搁在楼板上,在相应部位,前后预埋3只间距为0.7M的φ20“U”形箍筋,预埋在现浇楼板的梁、板内,埋入长度应≥200,用电焊固定。少量构件是埋在砼墙中,外悬挑端再加斜拉钢铰绳保险。它们在安装时必须在下层架上作支撑受力,待上一层结构浇完砼,强度达70%,再系上拉绳或钢杆斜拉保险,经验收合格后投入使用。3、悬挑杆的侧向稳定,架体中部靠其上所搭的架体支撑。故在跳杆面的钢管架,均须连续纵向设置扫地杆。满铺操作层竹笆脚手板时,其纵向水平杆间距不得大于300。4、外架连墙杆应按楼层铺设,每层拉结点的水平间距为3M,通用做法是在楼面相应部位预埋拉连结件(短钢管,切不可疏漏,因楼层高风力大,必须如此)。5、外架剪刀撑应符合以下要求：A.由脚手架端头开始,每道剪刀撑跨越立杆的根数宜在5～7根之间,每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不小于6m,斜杆倾角宜在45～60度之间。B.剪刀撑应每段沿架体外立面整个长度和高度连续设置。C.剪刀撑的斜杆宜搭接,其搭接长度必须大于1m,且用三个旋转扣件定。D.剪刀斜撑杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。5.4、脚手架的拆除1、脚手架拆除前应进行专项安全教育,详细安全技术交底签字手续,并书面记录。2、脚手架的拆除首先应根据从高向低的拆除原则。采用整体拆除,按搭设的反程序分解架体,对有特殊要求的部位先作加固后,再拆除的二次保险工作,并对整个拆除部位,脚手片上的建筑垃圾,剩余材料先进行清理,严禁直接往下倾倒。按密目网→脚手片防护→栏杆→搁栅→大横杆→小横杆→立杆的顺序进行施工。拆除的钢管采取塔吊或人工传递方式向下传递,上下层人员要求错位站立,上层人员等下层人员拿稳钢管,且有下层人员要求上层人员松手后方可松手,拆除的扣件统一由人货梯或物料提升机往下运输。凡遇大风、风雨（雷）天、冰冻天,应停止拆除作业。为了保证拆除安全,严禁晚上作业、拆除工作一律白天进行。拆除时应事先计划好当日的拆除部位,并要顺势循环平衡的往下拆除,绝对不允许单向拆除。3、拆除外架时,必须注意成品保护,不准磕碰墙体、窗扇等,拆除脚手架前应做好警戒范围,警戒范围必须悬挂标志,并由专人巡护。严禁无关人员进出。4、每天作业结束时,应仔细检查岗位周围情况,要及时对架体端头、进出口和通道口进行封闭,并做好临时拉结固定,以防大风等不测因素,并对这些部位设置明显的禁令标志,不允许留有安全隐患。若发现不安全隐患应及时修复方可撤岗。5、操作人员应持证上岗,凡患有高血压、心脏病等不适应高空作业者,得上高空作业。拆除时,施工人员要戴好安全帽,扣好帽带,系好安全带。6、每幢号房脚手架拆除均应有专业人员负责监督检查,发现安全隐患立即加强整改,严禁危险环境中作业。六、脚手架的检查与验收1、脚手架搭设完毕或分段搭设完毕,应由技术负责人组织单位工程负责人及有关的技术人员进行预检。2、预检后审报公司有关职能部门对脚手架工程的质量进行检查,经检查合格后方可交付使用。3、验收时应具备下列文件：A、脚手架构配件的出厂合格证或质量分类合格标志；B、脚手架工程的施工记录及质量检查记录；C、脚手架搭设过程中出现的重要问题及处理记录,D、脚手架工程的施工验收报告。4、脚手架工程的验收,除查验有关文件外,还应进行现场检查,检查应着重以下各项,并记入施工验收报告。A、构配件和加固件是否齐全,质量是否合格,连接和挂扣是否紧固可靠；B、安全网的张挂及扶手的设置是否齐全；C、基础是否平整坚实、支垫是否符合规定；D、连墙件的数量、位置和设置是否符合要求；E、垂直度及水平度是否合格。七、脚手架搭设安全技术措施7.1、技术保障措施

A、钢管与扣件进场前应经过检查挑选,所用扣件在使用前应清理加油一次,扣件一定要上紧,不得松动。每个螺栓的预紧力在40N·m～65N·m之间。^

B、该脚手架作为建筑物装饰作业时,安全防护屏障及装修时作业平台,严禁将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管道等固定在脚手架上；脚手架严禁悬挂起重设备。

D、脚手架的安全性是由架子的整体性和架子结构完整性来保证的,未经允许严禁他人破坏架子结构或在架子上擅自拆除与搭设脚手架各构件。其中在脚手架使用期间,下列杆件严禁拆除：主节点处横、纵向水平杆,连墙件。

7.2、质量保障措施

1、操作人员作业前必须进行岗位技术培训与安全教育。

2、技术人员在脚手架搭设、拆除前必须给作业人员进行安全技术交底。3、脚手架必须严格依据本《施工方案》进行搭设；搭设时,技术人员必须在现场监督搭设情况,保证搭设质量达到设计要求。

4、脚手架搭设完备,依据施工组织设计与单项作业验收表对脚手架进行验收,发现不符合要求处,必须限时或立即整改。

7.3、安全保障措施

1、操作人员必须持有登高作业操作证,方可上岗。

B、架子在搭设(拆卸)过程要做到文明作业,不得从架子上抛掷工具、物品；同时必须保证自身安全,高空作业需穿防滑鞋,佩戴安全帽、安全带,未佩戴安全防护用品不得上架子。

3、在架子上施工的各工种作业人员,应注意自身安全(尤其是在卸料平台上的工作人员)；不得随意向下、向外抛、掉物品,不得随意拆除安全防护装置。

4、雨、雪、雾及六级以上大风等天气,严禁进行脚手架搭设、拆除工作。

5、应设安全员负责对脚手架进行经常检查和保修。

A、在下列情况下,必须对脚手架进行检查|

①在六级以上大风和大雨后

②停用超过二个月,复工前。

B、检查保修项目

①各主节点处各杆件的安装、连墙件等构造是否符合《施工方案》的要求；

②扣件螺丝是否松动；

③安全防护措施是否符合要求。

6、在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看护,安全员巡视检查。

7、脚手架下部醒目处必须有防止坠物伤人的防护措施。

8、搭拆脚手架期间,地面应设置围栏和警戒标志,严禁非操作人员入内。9、钢管架应设置避雷针,分置于主楼外架四角立杆之上,并联通大横杆,形成避雷网络,并检测接地电阻不大于10Ω。10、外脚手架不得搭设在距离外架空线路的安全距离内,并做好可靠的安全接地处理。11、定期检查脚手架,发现问题和隐患,在施工作业前及时维修加固,以达到坚固稳定,确保施工安全。12、外脚手架搭设人员必须持证上岗,并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。13、严禁脚手板存在探头板,铺设脚手板以及多层作业时,应尽量使施工荷载内、外传递平衡。14、保证脚手架体的整体性,不得与升降机一并拉结,不得截断架体。15、结构外脚手架每支搭一层,支搭完毕后,经项目部安全员验收合格后方可使用。任何班组长和个人,未经同意不得任意拆除脚手架部件。16、严格控制施工荷载,脚手板不得集中堆料施荷,施工荷载不得大于3kN/m2,确保较大安全储备。17、结构施工时不允许多层同时作业,装修施工时同时作业层数不超过两层,临时性用的悬挑架的同时作业层数不超过两层。17、当作业层高出其下连墙件3.6m以上、且其上尚无连墙件时,应采取适当的临时撑拉措施。19、各作业层之间设置可靠的防护栅栏,防止坠落物体伤人。八、脚手架拆除安全技术措施1、拆架前,全面检查拟拆脚手架,根据检查结果,拟订出作业计划,报请批准,进行技术交底后才准工作。作业计划一般包括：拆架的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。2、拆架时应划分作业区,周围设绳绑围栏或竖立警戒标志,地面应设专人指挥,禁止非作业人员进入。3、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。4、拆架程序应遵守“由上而下,先搭后拆”的原则,即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,而后拆小横杆、大横杆、立杆等,并按“一步一清”原则依次进行。严禁上下同时进行拆架作业。5、拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣,拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆除中间扣件,然后托住中间,再解端头扣。6、连墙杆(拉结点)应随拆除进度逐层拆除,拆抛撑时,应用临时撑支住,然后才能拆除。7、拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关的结扣时,应先通知对方,以防坠落。8、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电事故。9、在拆架时,不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。10、拆下的材料要徐徐下运,严禁抛掷。运至地面的材料应按指定地点随拆随运,分类堆放,“当天拆当天清”,拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。11、高层建筑脚手架拆除,应配备良好的通讯装置。12、输送至地面的杆件,应及时按类堆放,整理保养。13、当天离岗时,应及时加固尚未拆除部分,防止存留隐患造成复岗后的人为事故。14、如遇强风、大雨、雪等特殊气候,不应进行脚手架的拆除,严禁夜间拆除。15、翻掀垫铺竹笆应注意站立位置,并应自外向里翻起竖立,防止外翻将竹笆内未清除的残留物从高处坠落伤人。九、应急预案1、高层脚手架搭设过程中尤其需要预防的是高处坠落事故的发生。为确保我项目部高处坠落事故发生以后,能迅速有效地开展抢救工作,最大限度降低员工及相关方生命安全风险,特制定本预案。2、组织机构项目部成立应急抢险领导小组,项目经理刘仕兵为领导小组组长,负责现场指挥工作；项目现场负责人泮柏土为抢救联络组长,负责及时布置现场抢救,保持与现场各机构沟通；项目安全负责人张伏根负责现场秩序维护、保护事发现场、做好当事人周围人员的问讯记录、妥善处理好善后工作。3、事故应急准备与响应措施常备药品：消毒用品、急救物品（绷带、无菌敷料）及各种常用小夹板、担架、止血袋、氧气袋、灭火器等救火物资。事故发生时应组织人员进行全力抢救,视情况打120急救电话和马上通知有关负责人。重伤员运送应用担架,腹部创伤及背柱损伤者,应用卧位运送；胸部伤者一般取半卧位,颇脑损伤者一般取仰卧偏头或卧位,以免呕吐误吸。注意保护好事故现场,便于调查分析事故原因。4、事故处理程序A、迅速将伤员脱离危险场地,移至安全地带。B、保持呼吸道通畅,若发现窒息者,应及时解除其呼吸道梗和呼吸机能障碍,应立即解开伤员衣领,消除伤员口鼻、咽、喉部的异物、血块、分泌物、呕吐物等。C、有效止血,扎伤口。D、视其伤情况采取取报警直接送往医院,或待简单处理后去医院检查。5、伤员有骨折、关节伤、肢体压伤,大块软级组织伤都要固定。6、若伤员有断肢情况发生应尽量用干净的干布（灭菌敷料）包裹装入塑料袋内,随伤员一起转送。7、预防感染、止痛,可以给伤员用抗生素和止痛剂。8、现场救护人员边抢救边记录人员的受伤机制,受伤部位,受伤程度等第一手资料。9、立即拨打120向当地急救中心取得联系（医院在附近的直接送往医院）,应详细说明事故地点、严重程度、本部门的联系电话,并派人到路口接应。10、项目指挥部接到报告后,应在第一时间赶赴现场,了解和掌握事故情况,开展抢救和维护现场秩序,严密保护事故现场。十、钢管落地脚手架计算书10.1、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为10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Φ48×3.2；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；2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:2.000kN/m2；脚手架用途:装修脚手架；同时施工层数:2层；3.风荷载参数本工程地处江苏省常州市,基本风压为0.39kN/m2；风荷载高度变化系数μz为0.84,风荷载体型系数μs为0.55；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):0.1248；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(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:7；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):0.035；5.地基参数地基土类型:粉土；地基承载力标准值(kpa):160.00；立杆基础底面面积(m2):0.25；地基承载力调整系数:1.00。10.2、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。1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.035kN/m；脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105kN/m；活荷载标准值:Q=2×1.05/(2+1)=0.7kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.035+1.2×0.105=0.168kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×0.7=0.98kN/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=0.08×0.168×1.52+0.10×0.98×1.52=0.251kN.m；支座最大弯距计算公式如下:支座最大弯距为M2max=-0.10×0.168×1.52-0.117×0.98×1.52=-0.296kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.251×106,0.296×106)/4730=62.579N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=62.579N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=0.035+0.105=0.14kN/m；活荷载标准值:q2=Q=0.7kN/m；最大挠度计算值为：V=0.677×0.14×15004/(100×2.06×105×113600)+0.990×0.7×15004/(100×2.06×105×113600)=1.705mm；大横杆的最大挠度1.705mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm,满足要求！10.3、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。1.荷载值计算大横杆的自重标准值：p1=0.035×1.5=0.053kN；脚手板的自重标准值：P2=0.3×1.05×1.5/(2+1)=0.158kN；活荷载标准值：Q=2×1.05×1.5/(2+1)=1.050kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.053+0.158)+1.4×1.05=1.723kN；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=1.2×0.035×1.052/8=0.006kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=1.723×1.05/3=0.603kN.m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.609kN.m；最大应力计算值σ=M/W=0.609×106/4730=128.712N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=128.712N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/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=5×0.035×10504/(384×2.06×105×113600)=0.024mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.053+0.158+1.05=1.261kN；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=1260.6×1050×(3×10502-4×10502/9)/(72×2.06×105×113600)=2.213mm；最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.213=2.237mm；小横杆的最大挠度为2.237mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求！10.4、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6.40kN；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=0.035×1.5×2/2=0.053kN；小横杆的自重标准值:P2=0.035×1.05/2=0.019kN；脚手板的自重标准值:P3=0.3×1.05×1.5/2=0.236kN；活荷载标准值:Q=2×1.05×1.5/2=1.575kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.053+0.019+0.236)+1.4×1.575=2.575kN；R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!10.5、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0.1248NG1=[0.1248+(1.50×2/2)×0.035/1.80]×17.40=2.685；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹笆片脚手板,标准值为0.3NG2=0.3×7×1.5×(1.05+0.3)/2=2.126kN；(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0.15NG3=0.15×7×1.5/2=0.788kN；(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.5×17.4=0.13kN；经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.729kN；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=2×1.05×1.5×2/2=3.15kN；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=0.39kN/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=0.84；Us--风荷载体型系数：取值为0.552；经计算得到,风荷载标准值Wk=0.7×0.39×0.84×0.552=0.127kN/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=1.2×5.729+1.4×3.15=11.285kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.729+0.85×1.4×3.15=10.623kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.127×1.5×1.82/10=0.073kN.m；10.6、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=11.285kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.59cm；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：μ=1.5；计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：l0=3.118m；长细比Lo/i=196；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：φ=0.188；立杆净截面面积：A=4.5cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=4.73cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；σ=11285/(0.188×450)=133.391N/mm2；立杆稳定性计算σ=133.391N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=10.623kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.59cm；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：μ=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=3.118m；长细比:L0/i=196；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.188立杆净截面面积：A=4.5cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=4.73cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；σ=10623.384/(0.188×450)+73208.961/4730=141.049N/mm2；立杆稳定性计算σ=141.049N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求！10.7、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=3.044kN；活荷载标准值：NQ=3.15kN；每米立杆承受的结构自重标准值：Gk=0.125kN/m；Hs=[0.188×4.5×10-4×205×103-(1.2×3.044+1.4×3.15)]/(1.2×0.125)=61.965m；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]=61.965/(1+0.001×61.965)=58.35m；[H]=58.35和50比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值[H]=50m。脚手架单立杆搭设高度为10.0m,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=3.044kN；活荷载标准值：NQ=3.15kN；每米立杆承受的结构自重标准值：Gk=0.125kN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.073/(1.4×0.85)=0.062kN.m；Hs=(0.188×4.5×10-4×205×103-(1.2×3.044+0.85×1.4×(3.15+0.188×4.5×100×0.062/4.73)))/(1.2×0.125)=57.639m；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]=57.639/(1+0.001×57.639)=54.498m；[H]=54.498和50比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值[H]=50m。脚手架单立杆搭设高度为10.0m,小于[H],满足要求！10.8、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=0.127kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.2m2；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=5.000kN；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=2.871kN；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=7.871kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf=φ·A·[f]其中φ--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φ=0.949,l为内排架距离墙的长度；又：A=4.5cm2；[f]=205N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.5×10-4×205×103=87.545kN；Nl=7.871<Nf=87.545,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=7.871小于双扣件的抗滑力12.8kN,满足要求！连墙件扣件连接示意图10.9、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=fgk×kc=160kpa；其中,地基承载力标准值：fgk=160kpa；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=42.494kpa；其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：N=10.623kN；基础底面面积：A=0.25m2。p=42.494≤fg=160kpa。地基承载力满足要求！十一、外挑1.5米悬挑脚手架计算书11.1、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为17.4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0.30~0.40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Φ48×3.2；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；2.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):3.000；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常州市,查荷载规范基本风压为0.390,风荷载高度变化系数μz为0.840,风荷载体型系数μs为0.552；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:11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1.5米,建筑物内锚固段长度2.1米。与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00；楼板混凝土标号:C30；6.拉绳与支杆参数支撑数量为:1；钢丝绳安全系数为:6.000；钢丝绳与梁夹角为(度):60；悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,钢丝绳距离建筑物1.4m。11.2、大横杆的计算:按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)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=0.035kN/m；脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105kN/m；活荷载标准值:Q=3×1.05/(2+1)=1.05kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.035+1.2×0.105=0.168kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×1.05=1.47kN/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=0.08×0.168×1.52+0.10×1.47×1.52=0.361kN.m；支座最大弯距计算公式如下:支座最大弯距为M2max=-0.10×0.168×1.52-0.117×1.47×1.52=-0.425kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.361×106,0.425×106)/4730=89.852N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=89.852N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=0.035+0.105=0.14kN/m；活荷载标准值:q2=Q=1.05kN/m；最大挠度计算值为：V=0.677×0.14×15004/(100×2.06×105×113600)+0.990×1.05×15004/(100×2.06×105×113600)=2.454mm；大横杆的最大挠度2.454mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm,满足要求！11.3、小横杆的计算:根据JGJ130-2011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=0.035×1.5=0.053kN；脚手板的自重标准值：P2=0.3×1.05×1.5/(2+1)=0.158kN；活荷载标准值：Q=3×1.05×1.5/(2+1)=1.575kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.053+0.158)+1.4×1.575=2.458kN；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=1.2×0.035×1.052/8=0.006kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=2.458×1.05/3=0.86kN.m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.866kN.m；最大应力计算值σ=M/W=0.866×106/4730=183.099N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=183.099N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/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=5×0.035×10504/(384×2.06×105×113600)=0.024mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.053+0.158+1.575=1.786kN；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=1785.6×1050×(3×10502-4×10502/9)/(72×2.06×105×113600)=3.135mm；最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+3.135=3.159mm；小横杆的最大挠度为3.159mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求！11.4、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6.40kN；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=0.035×1.5×2/2=0.053kN；小横杆的自重标准值:P2=0.035×1.05/2=0.019kN；脚手板的自重标准值:P3=0.3×1.05×1.5/2=0.236kN；活荷载标准值:Q=3×1.05×1.5/2=2.362kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.053+0.019+0.236)+1.4×2.362=3.677kN；R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!11.5、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0.1248NG1=[0.1248+(1.50×2/2)×0.035/1.80]×20.00=3.086；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹笆片脚手板,标准值为0.3NG2=0.3×11×1.5×(1.05+0.3)/2=3.341kN；(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0.15NG3=0.15×11×1.5/2=1.237kN；(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.5×20=0.15kN；经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.815kN；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=3×1.05×1.5×2/2=4.725kN；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》(GB50009-2011)的规定采用：Wo=0.39kN/m2；Uz--风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2011)的规定采用：Uz=0.74；Us--风荷载体型系数：取值为0.552；经计算得到,风荷载标准值Wk=0.7×0.39×0.74×0.552=0.112kN/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=1.2×7.815+1.4×4.725=15.993kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×7.815+0.85×1.4×4.725=15kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.112×1.5×1.82/10=0.064kN.m；11.6、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=15.993kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.59cm；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：μ=1.5；计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：l0=3.118m；长细比Lo/i=196；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：φ=0.188；立杆净截面面积：A=4.5cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=4.73cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；σ=15993/(0.188×450)=189.039N/mm2；、立杆稳定性计算σ=189.039N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=15.000kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.59cm；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：μ=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=3.118m；长细比:L0/i=196；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.188立杆净截面面积：A=4.5cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=4.73cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；σ=15000.45/(0.188×450)+64493.608/4730=190.945N/mm2；立杆稳定性计算σ=190.945N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求！11.7、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=0.112kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.8m2；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=5.000kN；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=1.686kN；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=6.686kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf=φ·A·[f]其中φ--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φ=0.949,l为内排架距离墙的长度；又：A=4.5cm2；[f]=205N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.5×10-4×205×103=87.545kN；Nl=6.686<Nf=87.545,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=6.686小于双扣件的抗滑力12.8kN,满足要求！连墙件扣件连接示意图11.8、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。本方案中,脚手架排距为1050mm,内排脚手架距离墙体300mm,支拉斜杆的支点距离墙体为800mm,水平支撑梁的截面惯性矩I=1130cm4,截面抵抗矩W=141cm3,截面积A=26.1cm2。受脚手架集中荷载N=1.2×7.815+1.4×4.725=15.993kN；水平钢梁自重荷载q=1.2×26.1×0.0001×78.5=0.246kN/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)悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为R[1]=33.888kN；R[2]=-1.488kN；R[3]=0.47kN。最大弯矩Mmax=8.856kN.m；最大应力σ=M/1.05W+N/A=8.856×106/(1.05×141000)+0×103/2610=59.819N/mm2；水平支撑梁的最大应力计算值59.819N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求！11.9、悬挑梁的整体稳定性计算:水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算：φb=570×9.9×88×235/(800×160×235)=3.88由于φb大于0.6,查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb值为0.997。经过计算得到最大应力σ=8.856×106/(0.997×141000)=62.979N/mm2；水平钢梁的稳定性计算σ=62.979小于[f]=215N/mm2,满足要求!11.10、拉绳的受力计算:水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力RCi=RUisinθi按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：RU1=39.131kN；11.11、拉绳的强度计算:钢丝拉绳(支杆)的内力计算：钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算,为RU=39.131kN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),计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm)；α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8；K--钢丝绳使用安全系数。计算中[Fg]取39.131kN,α=0.82,K=6,经计算,钢丝绳最小直径必须大于14mm才能满足要求！钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为N=RU=39.131kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为其中[f]为拉环受力的单肢抗剪强度,取[f]=125N/mm2；所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(3913.052×4/3.142×125)1/2=20mm；11.12、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=0.47kN；d--楼板螺栓的直径,d=20mm；[fb]--楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.43N/mm2；[f]--钢材强度设计值,取215N/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470.475/(3.142×16×1.43)=6.545mm。螺栓所能承受的最大拉力F=1/4×3.14×162×215×10-3=43.21kN螺栓的轴向拉力N=0.47kN小于螺栓所能承受的最大拉力F=43.206kN,满足要求！2.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压力,N=1.488kN；d--楼板螺栓的直径,d=20mm；b--楼板内的螺栓锚板边长,b=5×d=80mm；fcc--混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.95fc=14.3N/mm2；经过计算得到公式右边等于88.64kN,大于锚固力N=1.49kN,楼板混凝土局部承压计算满足要求!十二、外挑2.1米工字钢悬挑脚手架计算书12.1、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为17.4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0.30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Φ48×3.2；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；2.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):3.000；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常州市,查荷载规范基本风压为0.390,风荷载高度变化系数μz为0.840,风荷载体型系数μs为0.552；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:11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2.1米,建筑物内锚固段长度2.7米。与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00；楼板混凝土标号:C35；6.拉绳与支杆参数支撑数量为:2；钢丝绳安全系数为:6.000；钢丝绳与梁夹角为(度):60；悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物0.8m。12.2、大横杆的计算:按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)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=0.035kN/m；脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105kN/m；活荷载标准值:Q=3×1.05/(2+1)=1.05kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.035+1.2×0.105=0.168kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×1.05=1.47kN/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=0.08×0.168×1.52+0.10×1.47×1.52=0.361kN.m；支座最大弯距计算公式如下:支座最大弯距为M2max=-0.10×0.168×1.52-0.117×1.47×1.52=-0.425kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.361×106,0.425×106)/4730=89.852N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=89.852N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=0.035+0.105=0.14kN/m；活荷载标准值:q2=Q=1.05kN/m；最大挠度计算值为：V=0.677×0.14×15004/(100×2.06×105×113600)+0.990×1.05×15004/(100×2.06×105×113600)=2.454mm；大横杆的最大挠度2.454mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm,满足要求！12.3、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。1.荷载值计算大横杆的自重标准值：p1=0.035×1.5=0.053kN；脚手板的自重标准值：P2=0.3×1.05×1.5/(2+1)=0.158kN；活荷载标准值：Q=3×1.05×1.5/(2+1)=1.575kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.053+0.158)+1.4×1.575=2.458kN；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=1.2×0.035×1.052/8=0.006kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=2.458×1.05/3=0.86kN.m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.866kN.m；最大应力计算值σ=M/W=0.866×106/4730=183.099N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=183.099N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/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=5×0.035×10504/(384×2.06×105×113600)=0.024mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.053+0.158+1.575=1.786kN；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=1785.6×1050×(3×10502-4×10502/9)/(72×2.06×105×113600)=3.135mm；最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+3.135=3.159mm；小横杆的最大挠度为3.159mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求！12.4、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6.40kN；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=0.035×1.5×2/2=0.053kN；小横杆的自重标准值:P2=0.035×1.05/2=0.019kN；脚手板的自重标准值:P3=0.3×1.05×1.5/2=0.236kN；活荷载标准值:Q=3×1.05×1.5/2=2.362kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.053+0.019+0.236)+1.4×2.362=3.677kN；R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!12.5、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0.1248NG1=[0.1248+(1.50×2/2)×0.035/1.80]×20.00=3.086；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹笆片脚手板,标准值为0.3NG2=0.3×11×1.5×(1.05+0.3)/2=3.341kN；(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0.15NG3=0.15×11×1.5/2=1.237kN；(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.5×20=0.15kN；经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.815kN；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=3×1.05×1.5×2/2=4.725kN；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=0.39kN/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=0.74；Us--风荷载体型系数：取值为0.55