3樓高層腳手架方案補(bǔ)充

1、腳手架專項(xiàng)（補(bǔ)充）施工方案此方案為萬(wàn)象廣場(chǎng)3號(hào)樓腳手架專項(xiàng)施工方案的補(bǔ)充方案，原專項(xiàng)施工方案中型鋼為18號(hào)工字鋼，現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)部分采用14a槽鋼；3-4-1、2、3#樓18層為型鋼懸挑單排防護(hù)架，8層以上為型鋼懸挑雙排腳手架，現(xiàn)將計(jì)算書(shū)補(bǔ)充如下：普通型鋼（14a槽鋼）懸挑腳手架計(jì)算書(shū)：型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架的計(jì)算依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50017-2003)、建筑施工安全檢查評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(JGJ59-99)、建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范(JGJ80-91) 以及本工程的施工圖紙。 一、參數(shù)

2、信息:1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為 24 m，立桿采用單立桿；搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為 1.5m，立桿的橫距為0.8m，立桿的步距為1.8 m；內(nèi)排架距離墻長(zhǎng)度為0.25 m；大橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數(shù)為 2 根；采用的鋼管類型為 48×3.5； 橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù) 1.00；連墻件布置取兩步兩跨，豎向間距 3.6 m，水平間距3 m，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件。2.活荷載參數(shù)施工均布荷載(kN/m2):3.000；腳手架用途:結(jié)構(gòu)腳手架；同時(shí)施工層數(shù)：2 層。3.風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處重慶，查荷載規(guī)范基本風(fēng)壓為0.400kN/

3、m2，風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z為1.000，風(fēng)荷載體型系數(shù)s為1.128；計(jì)算中考慮風(fēng)荷載作用。4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.1248；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.300；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.150；安全設(shè)施與安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.005；腳手板鋪設(shè)層數(shù):8 層；腳手板類別:竹笆片腳手板；欄桿擋板類別:欄桿、竹笆片腳手板擋板；5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用14a號(hào)槽鋼，其中建筑物外懸挑段長(zhǎng)度1.1m，建筑物內(nèi)錨固段長(zhǎng)度 1.9 m。與樓板連接的螺栓直徑(mm):12.00；樓板混凝土標(biāo)號(hào):C30。6.拉繩與支桿參數(shù)鋼絲繩

4、安全系數(shù)為:6.000；鋼絲繩與墻距離為(m):3.000。懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結(jié)，最里面鋼絲繩距離建筑物 1.05 m。 二、大橫桿的計(jì)算:按照扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)第條規(guī)定，大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。將大橫桿上面的腳手板自重和施工活荷載作為均布荷載計(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.038 kN/m ；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.3×0.8/(2+1)=0.08 kN/m ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q=3×0.8/(2+1)=0.8 kN/m；靜荷載的設(shè)計(jì)值

5、: q1=1.2×0.038+1.2×0.08=0.142 kN/m；活荷載的設(shè)計(jì)值: q2=1.4×0.8=1.12 kN/m； 圖1 大橫桿設(shè)計(jì)荷載組合簡(jiǎn)圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 圖2 大橫桿設(shè)計(jì)荷載組合簡(jiǎn)圖(支座最大彎矩)2.強(qiáng)度驗(yàn)算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合?？缰凶畲髲澗嘤?jì)算公式如下: 跨中最大彎距為M1max=0.08×0.142×1.52+0.10×1.12×1.52 =0.278 kN.m；支座最大彎距計(jì)算公式如下: 支座最大彎距為 M2max= -0.10×0.142×

6、1.52-0.117×1.12×1.52 =-0.327 kN.m；選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算：=Max(0.278×106,0.327×106)/5080=64.37 N/mm2；大橫桿的最大彎曲應(yīng)力為 = 64.37 N/mm2 小于 大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 N/mm2，滿足要求！3.撓度驗(yàn)算:最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度。計(jì)算公式如下： 其中：靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q1= P1+P2=0.038+0.08=0.118 kN/m； 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q2= Q =0.8 kN/m；最大撓度計(jì)算值為：= 0.677&

7、#215;0.118×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.8×15004/(100×2.06×105×121900) = 1.758 mm；大橫桿的最大撓度 1.758 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1500/150 mm與10 mm，滿足要求！ 三、小橫桿的計(jì)算:根據(jù)JGJ130-2001第條規(guī)定，小橫桿按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計(jì)算值作為小橫桿集中荷載，在最不利荷載布置下計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計(jì)算大

8、橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：p1= 0.038×1.5 = 0.058 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P2=0.3×0.8×1.5/(2+1)=0.120 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=3×0.8×1.5/(2+1) =1.200 kN；集中荷載的設(shè)計(jì)值: P=1.2×(0.058+0.12)+1.4 ×1.2 = 1.893 kN； 小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配的彎矩和；均布荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: = 1.2×0.038×0.82/8 = 0.004 kN

9、.m；集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: = 1.893×0.8/3 = 0.505 kN.m ；最大彎矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.509 kN.m；最大應(yīng)力計(jì)算值 = M / W = 0.509×106/5080=100.102 N/mm2 ；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =100.102 N/mm2 小于 小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 205 N/mm2，滿足要求！3.撓度驗(yàn)算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分配的撓度和；小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計(jì)算公式如下: =5×0.038×8004/(384×2.

10、06×105×121900) = 0.008 mm ；大橫桿傳遞荷載 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.12+1.2 = 1.378 kN；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度計(jì)算公式如下: = 1377.6×800×(3×8002-4×8002/9 ) /(72×2.06×105×121900) = 0.997 mm；最大撓度和 = qmax + pmax = 0.008+0.997 = 1.005 mm；小橫桿的最大撓度為 1.005 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 800/15

11、0=5.333與10 mm,滿足要求！ 四、扣件抗滑力的計(jì)算:按規(guī)范表,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)1.00，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN。縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取8.00 kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1 = 0.038×1.5×2/2=0.058 kN；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P2 = 0.038×0.8/2=0.015 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P3 = 0.

12、3×0.8×1.5/2=0.18 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q = 3×0.8×1.5 /2 = 1.8 kN；荷載的設(shè)計(jì)值: R=1.2×(0.058+0.015+0.18)+1.4×1.8=2.824 kN；R < 8.00 kN，單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求! 五、腳手架立桿荷載的計(jì)算: 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容： (1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，為0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80×2

13、4.00 = 3.763kN；(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.3kN/m2 NG2= 0.3×8×1.5×(0.8+0.2)/2 = 1.89 kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15kN/m NG3 = 0.15×8×1.5/2 = 0.9 kN；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)；0.005 kN/m2 NG4 = 0.005×1.5×24 = 0.18 kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.733 kN；活荷載

14、為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ= 3×0.8×1.5×2/2 = 3.6 kN；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計(jì)算 其中 Wo - 基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用： Wo = 0.4 kN/m2； Uz - 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用： Uz= 1 ； Us - 風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為1.128；經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = 0.7 ×0.4×1×1.128

15、= 0.316 kN/m2；不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×6.733+ 1.4×3.6= 13.12 kN；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為 N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×6.733+ 0.85×1.4×3.6= 12.364 kN；風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW 為 Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.316×1.5× 1.82/10 = 0.183 k

16、N.m；六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算: 不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為： 立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值 ：N = 13.12 kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表得 ：k = 1.155 ；當(dāng)驗(yàn)算桿件長(zhǎng)細(xì)比時(shí)，取塊1.0；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表得 ： = 1.5 ；計(jì)算長(zhǎng)度 ,由公式 lo = k××h 確定 ：l0 = 3.118 m；長(zhǎng)細(xì)比 Lo/i = 197 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i 的計(jì)算結(jié)果查表得到 ：= 0.186 ；立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：

17、W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205 N/mm2； = 13120/(0.186×489)=144.247 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 144.247 N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205 N/mm2，滿足要求！考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值 ：N = 12.364 kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表得 ： k = 1.155 ；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表得 ： = 1.5 ；計(jì)算長(zhǎng)度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 3.118 m；長(zhǎng)細(xì)比:

18、 L0/i = 197 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到 ：= 0.186立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205 N/mm2； = 12363.84/(0.186×489)+182662.906/5080 = 171.892 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 171.892 N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205 N/mm2，滿足要求！七、連墻件的計(jì)算: 連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值應(yīng)按照下式計(jì)算： Nl = Nlw + N0風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = 0

19、.316 kN/m2；每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積 Aw = 10.8 m2；按規(guī)范條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN), N0= 5.000 kN；風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，按照下式計(jì)算：Nlw = 1.4×Wk×Aw = 4.776 kN；連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值 Nl = Nlw + N0= 9.776 kN；連墻件承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算： Nf = ·A·f其中 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)； 由長(zhǎng)細(xì)比 l/i = 250/15.8的結(jié)果查表得到 =0.958，l為內(nèi)排架距離墻的長(zhǎng)度；又： A = 4.89 c

20、m2；f=205 N/mm2；連墻件軸向承載力設(shè)計(jì)值為 Nf = 0.958×4.89×10-4×205×103 = 96.035 kN；Nl = 9.776 < Nf = 96.035,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求！連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計(jì)算得到 Nl = 9.776小于雙扣件的抗滑力 16 kN，滿足要求！ 連墻件扣件連接示意圖八、懸挑梁的受力計(jì)算:懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計(jì)算。懸臂部分受腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點(diǎn)，A為墻支點(diǎn)。 本方案中，腳手架排距為800mm，內(nèi)排腳手架距離墻體250mm，支拉斜桿的支點(diǎn)

21、距離墻體為 1050mm，水平支撐梁的截面慣性矩I = 563.7 cm4，截面抵抗矩W = 80.5 cm3，截面積A = 18.51 cm2。受腳手架集中荷載 N=1.2×6.733 +1.4×3.6 = 13.12 kN；水平鋼梁自重荷載 q=1.2×18.51×0.0001×78.5 = 0.174 kN/m；懸挑腳手架示意圖 懸挑腳手架計(jì)算簡(jiǎn)圖經(jīng)過(guò)連續(xù)梁的計(jì)算得到 懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN) 懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kN.m) 懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm)各支座對(duì)支撐梁的支撐反力由左至右分別為：R1 = 15.54 kN； R2

22、 = 11.5 kN； R3 = -0.278 kN。 最大彎矩 Mmax= 1.874 kN.m；最大應(yīng)力 =M/1.05W+N/A= 1.874×106 /( 1.05 ×80500 )+ 13.12×103 / 1851 = 29.256 N/mm2；水平支撐梁的最大應(yīng)力計(jì)算值 29.256 N/mm2 小于 水平支撐梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 215 N/mm2,滿足要求！九、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算: 水平鋼梁采用14a號(hào)槽鋼,計(jì)算公式如下 其中b - 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計(jì)算： = 570 ×9.5×58× 23

23、5 /( 1050×140×235) = 2.14由于b大于0.6，查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003)附表B，得到 b值為0.938。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大應(yīng)力 = 1.874×106 /( 0.938×80500 )= 24.814 N/mm2；水平鋼梁的穩(wěn)定性計(jì)算 = 24.814 小于 f = 215 N/mm2 ,滿足要求!十、拉繩的受力計(jì)算:水平鋼梁的軸力RAH和拉鋼繩的軸力RUi按照下面計(jì)算 其中RUicosi為鋼繩的 拉力對(duì)水平桿產(chǎn)生的軸壓力。各支點(diǎn)的支撐力 RCi=RUisini按照以上公式計(jì)算得到由左至右各鋼繩拉力分別為： RU1=

24、16.465 kN；十一、拉繩的強(qiáng)度計(jì)算:鋼絲拉繩(支桿)的內(nèi)力計(jì)算：鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU均取最大值進(jìn)行計(jì)算，為 RU=16.465 kN 選擇6×19鋼絲繩,鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度1700MPa，直徑14mm。 其中Fg- 鋼絲繩的容許拉力(kN)； Fg - 鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kN)，查表得Fg123KN； - 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù)，對(duì)6×19、6×37、6×61鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8。0.85； K - 鋼絲繩使用安全系數(shù)。K6。得到：Fg=17.425KN>Ru16.465KN。經(jīng)計(jì)算，選此型號(hào)鋼絲繩能夠滿

25、足要求。十二、錨固段與樓板連接的計(jì)算: 1.水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用鋼筋拉環(huán)，拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算如下：水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)受力 R=0.278 kN； 水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算公式為: 其中 f 為拉環(huán)鋼筋抗拉強(qiáng)度，按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范條f = 50N/mm2；所需要的水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)最小直徑 D=278.13×4/(3.142×50×2)1/2 =1.882 mm；水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)一定要壓在樓板下層鋼筋下面，并要保證兩側(cè)30cm以上錨固長(zhǎng)度。2.水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用螺栓，螺栓粘結(jié)力錨固強(qiáng)度計(jì)算如下：錨固深度計(jì)算公式: 其中 N -

26、 錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向拉力，N = 0.278kN； d - 樓板螺栓的直徑，d = 12mm； fb - 樓板螺栓與混凝土的容許粘接強(qiáng)度，計(jì)算中取1.43N/mm2； f- 鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,取215N/mm2； h - 樓板螺栓在混凝土樓板內(nèi)的錨固深度，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到 h 要大于 278.13/(3.142×12×1.43)=5.159mm。螺栓所能承受的最大拉力 F=1/4×3.14×122×215×10-3=24.3kN螺栓的軸向拉力N=0.278kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=24.304kN，滿足要求！3.水平

27、鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用螺栓，混凝土局部承壓計(jì)算如下：混凝土局部承壓的螺栓拉力要滿足公式: 其中 N - 錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向壓力，N = 11.5kN； d - 樓板螺栓的直徑，d = 12mm； b - 樓板內(nèi)的螺栓錨板邊長(zhǎng)，b=5×d=60mm； fcc - 混凝土的局部擠壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，計(jì)算中取0.95fc=14.3N/mm2；經(jīng)過(guò)計(jì)算得到公式右邊等于49.86 kN，大于錨固力 N=11.50 kN ，樓板混凝土局部承壓計(jì)算滿足要求!普通型鋼懸挑單排防護(hù)腳手架計(jì)算書(shū)：型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架的計(jì)算依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)、建筑

28、結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50017-2003)、建筑施工安全檢查評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(JGJ59-99)、建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范(JGJ80-91) 以及本工程的施工圖紙。 一、參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)單排腳手架搭設(shè)高度為 24 m，立桿采用單立桿；搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為 1.5m，立桿與墻中距離為0.8m，立桿的步距為1.5 m；大橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數(shù)為 2 根；采用的鋼管類型為 48×3.5； 橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù) 1.00；連墻件布置取兩步兩跨，豎向間距 3 m，水平間距3 m，采用扣件連接；連墻

29、件連接方式為雙扣件。2.活荷載參數(shù)施工均布荷載(kN/m2):3.000；腳手架用途:防護(hù)腳手架。3.風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處重慶，查荷載規(guī)范基本風(fēng)壓為0.400kN/m2，風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z為1.000，風(fēng)荷載體型系數(shù)s為1.128；計(jì)算中考慮風(fēng)荷載作用。4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.1360；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.300；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.150；安全設(shè)施與安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.005；腳手板鋪設(shè)層數(shù):8 層；腳手板類別:竹笆片腳手板；欄桿擋板類別:欄桿、竹笆片腳手板擋板；5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用14

30、a號(hào)槽鋼，其中建筑物外懸挑段長(zhǎng)度1.1m，建筑物內(nèi)錨固段長(zhǎng)度 1.9 m。與樓板連接的螺栓直徑(mm):12.00；樓板混凝土標(biāo)號(hào):C30。6.拉繩與支桿參數(shù) 懸挑水平鋼梁采用懸臂式結(jié)構(gòu)，沒(méi)有鋼絲繩或支桿與建筑物拉結(jié)。 二、大橫桿的計(jì)算:按照扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)第條規(guī)定，大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。將大橫桿上面的腳手板自重和施工活荷載作為均布荷載計(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.038 kN/m ；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.3×0.8/(2+1)=0.08 kN/m ；活

31、荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q=3×0.8/(2+1)=0.8 kN/m；靜荷載的設(shè)計(jì)值: q1=1.2×0.038+1.2×0.08=0.142 kN/m；活荷載的設(shè)計(jì)值: q2=1.4×0.8=1.12 kN/m； 圖1 大橫桿設(shè)計(jì)荷載組合簡(jiǎn)圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 圖2 大橫桿設(shè)計(jì)荷載組合簡(jiǎn)圖(支座最大彎矩)2.強(qiáng)度驗(yàn)算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合?？缰凶畲髲澗嘤?jì)算公式如下: 跨中最大彎距為M1max=0.08×0.142×1.52+0.10×1.12×1.52 =0.278 kN.m；支座最大彎距計(jì)算公

32、式如下: 支座最大彎距為 M2max= -0.10×0.142×1.52-0.117×1.12×1.52 =-0.327 kN.m；選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算：=Max(0.278×106,0.327×106)/5080=64.37 N/mm2；大橫桿的最大彎曲應(yīng)力為 = 64.37 N/mm2 小于 大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 N/mm2，滿足要求！3.撓度驗(yàn)算:最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度。計(jì)算公式如下： 其中：靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q1= P1+P2=0.038+0.08=0.118 kN/m；

33、 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q2= Q =0.8 kN/m；最大撓度計(jì)算值為：= 0.677×0.118×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.8×15004/(100×2.06×105×121900) = 1.758 mm；大橫桿的最大撓度 1.758 mm 小于大橫桿的最大容許撓度 1500/150 mm與10 mm，滿足要求！ 三、小橫桿的計(jì)算:根據(jù)JGJ130-2001第條規(guī)定，小橫桿按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計(jì)算值

34、作為小橫桿集中荷載，在最不利荷載布置下計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：p1= 0.038×1.5 = 0.058 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P2=0.3×0.8×1.5/(2+1)=0.120 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=3×0.8×1.5/(2+1) =1.200 kN；集中荷載的設(shè)計(jì)值: P=1.2×(0.058+0.12)+1.4 ×1.2 = 1.893 kN； 小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配的彎矩和；均布荷載最大彎矩計(jì)算公式如下

35、： = 1.2×0.038×0.82/8 = 0.004 kN.m；集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下： = 1.893×0.8/3 = 0.505 kN.m ；最大彎矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.509 kN.m；最大應(yīng)力計(jì)算值 = M / W = 0.509×106/5080=100.102 N/mm2 ；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =100.102 N/mm2 小于 小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 205 N/mm2，滿足要求！3.撓度驗(yàn)算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分配的撓度和；小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計(jì)算公

36、式如下： =5×0.038×8004/(384×2.06×105×121900) = 0.008 mm ；大橫桿傳遞荷載 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.12+1.2 = 1.378 kN；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度計(jì)算公式如下： = 1377.6×800×(3×8002-4×8002/9 ) /(72×2.06×105×121900) = 0.997 mm；最大撓度和 = qmax + pmax = 0.008+0.997 = 1.005 m

37、m；小橫桿的最大撓度為 1.005 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 800/150=5.333與10 mm,滿足要求！ 四、扣件抗滑力的計(jì)算：按規(guī)范表,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)1.00，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN?？v向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取8.00 kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1 = 0.038×1.5×2/2=0.058 kN；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P2 = 0.0

38、38×0.8/2=0.015 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P3 = 0.3×0.8×1.5/2=0.18 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q = 3×0.8×1.5 /2 = 1.8 kN；荷載的設(shè)計(jì)值: R=1.2×(0.058+0.015+0.18)+1.4×1.8=2.824 kN；R < 8.00 kN，單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求! 五、腳手架立桿荷載的計(jì)算: 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容： (1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，為0.1505kN/m NG1 = 0.15

39、05+(1.50×2/2)×0.038/1.50×24.00 = 4.534kN；(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.3kN/m2 NG2= 0.3×8×1.5×0.8 /2 = 1.44 kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15kN/m NG3 = 0.15×8×1.5/2 = 0.9 kN；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)；0.005 kN/m2 NG4 = 0.005×1.5×24 = 0.18 kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)

40、值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 7.054 kN；活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ= 3×0.8×1.5×2/2 = 3.6 kN；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計(jì)算 其中 Wo - 基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用： Wo = 0.4 kN/m2； Uz - 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用： Uz= 1 ； Us - 風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為1.128；經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 W

41、k = 0.7 ×0.4×1×1.128 = 0.316 kN/m2；不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×7.054+ 1.4×3.6= 13.504 kN；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為 N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×7.054+ 0.85×1.4×3.6= 12.748 kN；風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW 為 Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0

42、.316×1.5×1.52/10 = 0.127 kN.m；六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算: 不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為： 立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值 ：N = 13.504 kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表得 ：k = 1.155 ；當(dāng)驗(yàn)算桿件長(zhǎng)細(xì)比時(shí)，取塊1.0；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表得 ： = 1.8 ；計(jì)算長(zhǎng)度 ,由公式 lo = k××h 確定 ：l0 = 3.118 m；長(zhǎng)細(xì)比 Lo/i = 197 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i 的計(jì)算結(jié)果查表得到 ：= 0.186 ；

43、立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205 N/mm2； = 13504/(0.186×489)=148.474 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 148.474 N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205 N/mm2，滿足要求！考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值 ：N = 12.748 kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表得 ： k = 1.155 ；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表得 ： = 1.8 ；計(jì)算

44、長(zhǎng)度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 3.118 m；長(zhǎng)細(xì)比: L0/i = 197 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到 ：= 0.186立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205 N/mm2； = 12748.32/(0.186×489)+126849.24/5080 = 165.133 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 165.133 N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205 N/mm2，滿足要求！七、連墻件的計(jì)算: 連墻件的軸向力設(shè)計(jì)

45、值應(yīng)按照下式計(jì)算： Nl = Nlw + N0風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = 0.316 kN/m2；每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積 Aw = 9 m2；按規(guī)范條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN), N0= 3.000 kN；風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，按照下式計(jì)算：Nlw = 1.4×Wk×Aw = 3.98 kN；連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值 Nl = Nlw + N0= 6.98 kN；連墻件承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算： Nf = ·A·f其中 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)； 由長(zhǎng)細(xì)比 l/i = 0/15.8的結(jié)果查表得到 =1又

46、： A = 4.89 cm2；f=205 N/mm2；連墻件軸向承載力設(shè)計(jì)值為 Nf = 1×4.89×10-4×205×103 = 100.245 kN；Nl = 6.98 < Nf = 100.245,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求！連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計(jì)算得到 Nl = 6.98小于雙扣件的抗滑力 16 kN，滿足要求！八、懸挑梁的受力計(jì)算:懸挑腳手架按照帶懸臂的單跨梁計(jì)算懸出端C受腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點(diǎn)，A為墻支點(diǎn)。 懸臂單跨梁計(jì)算簡(jiǎn)圖支座反力計(jì)算公式 支座彎矩計(jì)算公式 C點(diǎn)最大撓度計(jì)算公式 水平支撐梁的截面慣性矩I = 563.7 cm4，截面模量(抵抗矩) W =