护理学院宿舍楼悬挑架施工方案

悬挑架施工方案一、编制依据1、依据北京曹妃甸职教城一期北京中瑞护理职业技术学院施工设计图纸；2、依据北京曹妃甸职教城一期北京中瑞护理职业技术学院施工组织设计；3、各类参考规范、图书：建筑施工计算手册中国建筑工业出版社；建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）中国建筑工业出版社；建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011 中国建筑工业出版社；建筑地基基础设计规范GB 50007-2011 中国建筑工业出版社；建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)；钢结构设计规范(GB 50017-2003)；建筑施工安全检查评分标准(JGJ 59-2011)建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-91)二、工程概况 我集团公司承建北京曹妃甸国际职教城护校项目位于曹妃甸生态城，京冀大道以南、新城大道以北、中山路以东、东海东路以西，占地面积403357平米。本项目为一所护理学校，内含办公区、教学区、学生公寓、教师公寓、体育馆、图书馆、食堂、大学生活动中心、日托中心、商业等建筑物，建筑面积共287319平米，容积率为0.71，建筑密度21%，停车位495个。最高层数为5层，建筑物最高为24m。三、编制理由1、由于工期进度要求，必须保证7月28日完工。2、根据工期要求，管网施工必须和主体同步施工，为避免外墙装饰装修以及绿化施工交叉作业相互干扰，影响工期进度，特此采用悬挑脚手架施工。四、总体筹划及施工部署（一）、总体筹划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，应充分考虑以下几点：1、架体的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。2、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。3、选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。4、结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，搭拆方便，便于检查验收；5、综合以上几点，脚手架的搭设，还必须符合JGJ 59-2011等检查标准要求，要符合相关文明标准化工地的有关标准。6、结合以上脚手架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，决定采用以下脚手架方案：采用18#工字钢型钢悬挑脚手架五、施工方法普通型钢悬挑脚手架悬挑脚手架搭设的工艺流程为：水平悬挑立杆纵向扫地杆横向扫地杆小横杆大横杆剪刀撑连墙件铺脚手板扎防护栏杆扎安全网。搭设参数表：搭设参数普通型钢悬挑脚手架立杆横向间距或排距lb (m)0.85立杆纵向间距或跨距la(m)1.5大横杆步距h(m)1.8脚手架计算高度H(m)19.6内排架距离墙长度a(m)0.4连墙件设置二步三跨，扣件连接钢丝绳卸荷设置卸荷二次（钢丝绳：6*19 18）1、搭设要点：1.1画工字钢定位线。按照工字钢位置图在1层顶板上画出各工字钢预埋位置。1轴、11轴位置钢梁只需4m、A轴、D轴阳台悬挑板为6m，拐角部位钢梁需要加长。1.2预埋工字钢锚固钢筋 在1层顶梁板筋绑扎完毕后预埋固定工字钢钢筋，预埋位置及尺寸见图示。20钢筋作为拉结筋、20钢筋作为定位筋。见图11.3布置工字钢将工字钢插入预埋钢筋，在调整好工字钢位置后用木楔加固工字钢，使工字钢不得位移。工字钢在楼层的位置见图2。1.4脚手架的基础脚手架立杆落在18#工字钢上，工字钢顶焊10cm长25钢筋头，立杆套住钢筋头防止立杆位移。钢筋头焊在工字钢上的焊缝高度不小于6mm。1.5脚手架扫地杆纵向扫地杆距工字钢面200mm,横向扫地杆在纵向扫地杆下。横向扫地杆长1.5m，纵向扫地杆采用对接扣件接长。1.6搭设内外立杆和大小横杆。每立面和每悬挑段的立杆、大横杆的钢管长度组合见外架立面图，立杆、大横杆接头位置见立杆和横杆接长采用对接扣件。大横杆步距1.5m。在立杆和大横杆相交处设置小横杆，小横杆位于大横杆上。小横杆根据支撑脚手板的需要等间距设置时，最大间距不应大于纵距的1/2。1.7剪刀撑搭设详见外架立面图。剪刀撑的接长采用搭接，搭接长度1m，设置3个旋转扣件固定。剪刀撑斜杆用旋转扣件固定在于之相交的立杆上搭接。1.8建筑物与架体的拉结。 在外圈每跨梁中部位置预埋短钢管，用扣件将短钢管和外架内外立杆水平拉结。短钢管伸出砼面不小于200mm、短钢管埋入梁内不小于300mm。1.9铺设脚手板脚手板采用50mm厚的木板，木板两端及中间用铁丝缠绕两道三圈，木板与脚手架连接时采用14#铁丝和小横杆绑牢。2.0挂安全网立面安全网采用1.56m密目安全网，用安全绳和大横杆绑牢，立网底部要压在作业面脚手板下。支设安全网要外高内底，两网搭接严密，受力均匀。安全网要平整张紧。每隔三层脚手板下挂1.5*6m水平网。2.1钢丝绳拉结在悬挑层外层梁预埋钢筋拉环，拉环和悬挑工字钢拉结钢丝绳连接。钢筋拉环采用梁中预埋20钢筋，钢丝绳采用6*1918钢丝绳，钢丝绳做成的钢丝绳环套在工字钢端头，工字钢底焊接200mm高25钢筋头防止钢丝绳环滑动。钢丝绳拉结，钢丝绳末端距第一个钢丝绳夹140160mm。2.2外架在施工电梯处的处理施工电梯位置见工字钢平面位置图、施工电梯靠外架宽4000mm，外架搭设时，施工电梯所占位置按3跨（4500mm）考虑，6米钢管和施工电梯两侧纵向水平杆用旋转扣件搭接，每侧搭接长度750mm。施工电梯安装时，拆除6m钢管，拆除图示1、2号立杆及1、2号立杆下工字钢。2.3外架在卸料平台处的处理 卸料平台具体做法见专项方案。2.4脚手架的搭设安全措施及使用脚手架的搭设安全措施（1）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30欧。（2）外脚手架要做好可靠的安全接地处理。（3）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。（4）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。（5）保证脚手架的整体性，不得与井架、升降机一并拉结，不得截断架体。（6）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(7)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。（8）各作业层之间设置可靠的防护栅栏，防止坠落物体伤人。 外脚手架的日常管理由工长负责，安全员监督。 脚手架使用时登架作业人员应注意以下几个问题：（1）脚手架验收合格方可使用。结构施工结束转入。（2）在架子上作业人员不得随意拆动脚手架的所有拉结点和脚手板，以及扣件绑扎扣等所有架子部件。（3）架子上作业人员若发现架子防护不完善，作业不方便时要及时找工长反映，由架子工处理架子问题。（4）工程脚手架使用时间较长，因此在使用过程中需要进行检查，发现杆件变形严重，防护不全，拉接松动等问题要及时解决。（5）严禁在外架上搁置木方、钢筋、钢管，外架上的零星材料、垃圾要及时清理。3.脚手架的拆除3.1拆除脚手架前的准备工作3.2应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求。3.3应由单位负责人进行拆除安全技术交底。3.4应清除脚手架上的杂物及地面上的障碍物。3.5脚手架拆除时拆除范围应设置警戒线，并派专人巡视。3.6拆除脚手架时应付合下列规定拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。脚手架拆除顺序按搭设顺序的逆向进行，所有杆件拆除完后，方可拆除拉接钢丝绳，抽出悬挑工字钢。连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆除脚手架；分段拆除高差不大于两步，如高差大于两步，应增设连墙件加固；当脚手架拆至下部最后一根长杆的高度（6m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后再拆除连墙件；当脚手架分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端，应先加固拆除。3.6.5各构件严禁抛至地面。各构配件从窗口传至楼面，用施工电梯进行垂直运输。运至地面的构配件应按品种、规格堆码整齐。六、材料选择及构造要求l、脚手架钢材强度等级Q235-A，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，新用的钢管要有出厂合格证。脚手架施工前必须将入场钢管取样，送有相关国家资质的试验单位，进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件，应符合建设部钢管脚手扣件标准JGJ22-85的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应平整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧力矩达65N.m时不得破坏。如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。3、搭设架子前应进行保养，除锈并统一涂色，颜色力求环境美观。脚手架立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色，剪力撑统一漆红白色。底排立杆、扫地杆均漆黄色。4、脚手板、脚手片采用符合有关要求。5、安全网采用密目式安全网，网目应满足2000目100cm2，做耐贯穿试验不穿透，1.56m的单张网重量在3kg以上，颜色应满足环境效果要求，选用绿色。要求阻燃，使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证，以及由相关建筑安全监督管理部门发放的准用证。6、连墙件材料采用钢管，其材质应符合现行国家标准碳素钢结构（GB 700-88）中Q235A钢的要求。18#工字钢型钢悬挑脚手架水平悬挑梁是此类型脚手架的重要材料，其钢材强度等级为Q235-A，型号见材料表，水平梁悬挑梁所使用的钢材必须表面平整，无锈蚀。截面有足够的抗弯抵抗距，在满载条件下其挠度变形应满足相应设计要求。搭设脚手架的钢管钢材强度等级为Q235-A，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，新用的钢管要有出厂合格证。脚手架施工前必须将入场钢管取样，送有相关国家资质的试验单位，进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试CC验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。扣件为可锻铸造扣件，应符合建设部钢管脚手扣件标准JGJ22-85的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应平整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧力矩达65N.m时不得破坏。如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。搭设架子前应进行保养，除锈并统一涂色，颜色力求环境美观。脚手架立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色，剪力撑统一漆桔红色。底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。主要材料参数表：材料名称普通型钢悬挑脚手架钢管48 3.5扣件配套水平悬挑梁18a号工字钢梁支撑拉绳(钢丝绳型号)：619脚手扳木脚手板安全网密目安全网七、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按下表配置人力资源，操作工均有上岗作业证书。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。（一）、每标段劳动力安排表工种人数技术管理2安全监督1质量检查1测量放线3架子工18（二）、机具配备机具名称数量备注架子扳手40把架子工搭设和拆除架子用力矩扳手4把检查架子扣件拧紧力度是否达到要求八、脚手架检查与验收1、脚手架搭设完毕或分段搭设完毕，应按规定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。2、高度在20m及20m以下的脚手架，应由单位工程负责人组织技术安全人员进行检查验收。3、验收时应具备下列文件：(1)根据编制依据相关文件法规要求所形成的施工组织设计文件；(2)脚手架构配件的出厂合格证或质量分类合格标志；(3)脚手架工程的施工记录及质量检查记录；(4)脚手架搭设过程中出现的重要问题及处理记录，(5)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，并计录施工验收报告。(1)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；(2)安全网的张挂及扶手的设置是否齐全；(3)基础是否平整坚实、支垫是否符合规定；(4)连墙件的数量、位置和设置是否符合要求；(5)垂直度及水平度是否合格。九、18#非阳台工字钢型钢悬挑脚手架计算书（一）、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 20 m，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.5m，立杆的横距为0.85m，立杆的步距为1.8 m；内排架距离墙长度为0.40 m；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 483.5； 横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件布置取两步两跨，竖向间距 3.6 m，水平间距3 m，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河北唐山市，基本风压0.4 kN/m2；风荷载高度变化系数z，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数s 为0.214；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):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:木脚手板；栏杆挡板类别:木脚手板挡板；5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.3m，建筑物内锚固段长度 2.7 m。锚固压点压环钢筋直径(mm):20.00；楼板混凝土标号:C30；6.拉绳与支杆参数钢丝绳安全系数为:6.000；钢丝绳与墙距离为(m):3.300；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 1 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=0.038 kN/m ；脚手板的自重标准值:P2=0.350.85/(2+1)=0.099 kN/m ；活荷载标准值: Q=30.85/(2+1)=0.85 kN/m；静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.099=0.165 kN/m；活荷载的设计值: q2=1.40.85=1.19 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: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大弯距为 M1max=0.080.1651.52+0.101.191.52 =0.297 kNm；支座最大弯距计算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大弯距为 M2max= -0.100.1651.52-0.1171.191.52 =-0.35 kNm；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =Max(0.297106,0.35106)/5080=68.898 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 68.898 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： max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.099=0.138 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.85 kN/m； 最大挠度计算值为： = 0.6770.13815004/(1002.06105121900)+0.9900.8515004/(1002.06105121900) = 1.884 mm；大横杆的最大挠度 1.884 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= 0.0381.5 = 0.058 kN；脚手板的自重标准值：P2=0.350.851.5/(2+1)=0.149 kN；活荷载标准值：Q=30.851.5/(2+1) =1.275 kN；集中荷载的设计值: P=1.2(0.058+0.149)+1.4 1.275 = 2.033 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 = ql2/8Mqmax = 1.20.0380.852/8 = 0.004 kNm；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 2.0330.85/3 = 0.576 kNm ；最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.58 kNm；最大应力计算值 = M / W = 0.58106/5080=114.187 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =114.187 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:qmax = 5ql4/384EIqmax=50.0388504/(3842.06105121900) = 0.01 mm ；大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.149+1.275 = 1.481 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:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax = 1481.35850(38502-48502/9 ) /(722.06105121900) = 1.286 mm；最大挠度和 = qmax + pmax = 0.01+1.286 = 1.296 mm；小横杆的最大挠度为 1.296 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 850/150=5.667与10 mm,满足要求！（四）、扣件抗滑力的计算:按规范表,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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(建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 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 = 0.0381.52/2=0.058 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0380.85/2=0.016 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.350.851.5/2=0.223 kN；活荷载标准值: Q = 30.851.5 /2 = 1.912 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.058+0.016+0.223)+1.41.912=3.034 kN；R 8.00 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，为0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.502/2)0.038/1.8020.00 = 3.136kN；(2)脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2 NG2= 0.3521.5(0.85+0.4)/2 = 0.656 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m NG3 = 0.1421.5/2 = 0.21 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.520 = 0.15 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.152 kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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 = 30.851.52/2 = 3.825 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 = 1.24.152+ 0.851.43.825= 9.534 kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.24.152+1.43.825=10.338kN；(六)、钢丝绳卸荷计算（因此内容在规范以外，故仅供参考）: 钢丝绳卸荷按照完全卸荷计算方法。在脚手架全高范围内卸荷2次；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以卸荷吊点分段计算。第1 次卸荷净高度为6m;第2 次卸荷净高度为7m; 经过计算得到a1=arctg3.000/(0.850+0.400)=67.380度a2=arctg3.000/0.400=82.405度第1次卸荷处立杆轴向力为：P1 = P2 = 1.59.5346/20 =4.291 kN；kx为不均匀系数，取1.5 各吊点位置处内力计算为(kN)：T1 = P1/sina1 = 4.291/0.923 = 4.648 kNT2 = P2/sina2 = 4.291/0.991 = 4.328 kNG1 = P1/tana1 = 4.291/2.400 = 1.788 kNG2 = P2/tana2 = 4.291/7.500 = 0.572 kN其中T钢丝绳轴向拉力，G钢丝绳水平分力。卸荷钢丝绳的最大轴向拉力为Fg= T1 =4.648 kN。钢丝绳的容许拉力按照下式计算：Fg=aFg/K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)； - 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，取0.82； K - 钢丝绳使用安全系数。计算中Fg取 4.648kN，=0.82，K=6，得到：选择卸荷钢丝绳的最小直径为：d =(24.6486.000/0.820)0.5 = 8.2 mm。吊环强度计算公式为： = N / A f其中 f - 吊环钢筋抗拉强度，混凝土结构设计规范规定f = 50 N/mm2； N - 吊环上承受的荷载等于Fg； A - 吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算,A=0.5d2；选择吊环的最小直径要为：d =(2Fg/f/)0.5 =（24.648103/50/3.142）0.5 = 7.7 mm。第1次卸荷钢丝绳最小直径为 8.2 mm，必须拉紧至 4.648 kN，吊环直径为 8.0 mm。根据各次卸荷高度得：第2次卸荷钢丝绳最小直径为 8.9 mm，必须拉紧至 5.423 kN，吊环直径为 10.0 mm。(七)、立杆的稳定性计算: 风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：0 = 0.4 kN/m2； z - 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：z= 0.74； s - 风荷载体型系数：取值为0.214；经计算得到，风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.40.740.214 = 0.044 kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.0441.51.82/10 = 0.026 kNm；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) + MW/W f立杆的轴心压力设计值 ：N = 9.5347/20 =3.337 kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) f立杆的轴心压力设计值 ：N = N= 10.338kN；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建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表得 ： k = 1.155 ；计算长度系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表得 ： = 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；考虑风荷载时 = 3337.058/(0.186489)+25644.058/5080 = 41.738 N/mm2；立杆稳定性计算 = 41.738 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时 = 10337.7/(0.186489)=113.659 N/mm2；立杆稳定性计算 = 113.659 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，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连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算z0.92，s0.214，00.4，Wk = 0.7zs0=0.7 0.920.2140.4 = 0.055 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；按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)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 = 0.834 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 5.834 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 l/i = 400/15.8的结果查表得到 =0.933，l为内排架距离墙的长度； A = 4.89 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9334.8910-4205103 = 93.529 kN；Nl = 5.834 Ru6.215KN。经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。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=6.215kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为 = N/A f其中 f 为拉环钢筋抗拉强度，按混凝土结构设计规范 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(62154/(3.142502) 1/2 =8.9mm；实际拉环选用直径D=10mm 的HPB235的钢筋制作即可。十、18#阳台工字钢型钢悬挑脚手架计算书（一）、参数信息:1.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度2.4m，建筑物内锚固段长度 3.6 m。锚固压点压环钢筋直径(mm):20.00；楼板混凝土标号:C30；2.拉绳与支杆参数钢丝绳安全系数为:6.000；钢丝绳与墙距离为(m):3.300；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 2.2 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=0.038 kN/m ；脚手板的自重标准值:P2=0.350.85/(2+1)=0.099 kN/m ；活荷载标准值: Q=30.85/(2+1)=0.85 kN/m；静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.099=0.165 kN/m；活荷载的设计值: q2=1.40.85=1.19 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: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大弯距为 M1max=0.080.1651.52+0.101.191.52 =0.297 kNm；支座最大弯距计算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大弯距为 M2max= -0.100.1651.52-0.1171.191.52 =-0.35 kNm；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =Max(0.297106,0.35106)/5080=68.898 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 68.898 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： max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.099=0.138 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.85 kN/m； 最大挠度计算值为： = 0.6770.13815004/(1002.06105121900)+0.9900.8515004/(1002.06105121900) = 1.884 mm；大横杆的最大挠度 1.884 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= 0.0381.5 = 0.058 kN；脚手板的自重标准值：P2=0.350.851.5/(2+1)=0.149 kN；活荷载标准值：Q=30.851.5/(2+1) =1.275 kN；集中荷载的设计值: P=1.2(0.058+0.149)+1.4 1.275 = 2.033 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 = ql2/8Mqmax = 1.20.0380.852/8 = 0.004 kNm；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 2.0330.85/3 = 0.576 kNm ；最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.58 kNm；最大应力计算值 = M / W = 0.58106/5080=114.187 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =114.187 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:qmax = 5ql4/384EIqmax=50.0388504/(3842.06105121900) = 0.01 mm ；大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.149+1.275 = 1.481 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:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax = 1481.35850(38502-48502/9 ) /(722.06105121900) = 1.286 mm；最大挠度和 = qmax + pmax = 0.01+1.286 = 1.296 mm；小横杆的最大挠度为 1.296 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 850/150=5.667与10 mm,满足要求！（四）、扣件抗滑力的计算:按规范表,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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(建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 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 = 0.0381.52/2=0.058 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0380.85/2=0.016 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.350.851.5/2=0.223 kN；活荷载标准值: Q = 30.851.5 /2 = 1.912 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.058+0.016+0.223)+1.41.912=3.034 kN；R 8.00 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，为0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.502/2)0.038/1.8020.00 = 3.136kN；(2)脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2 NG2= 0.3541.5(0.85+0.4)/2 = 1.312 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m NG3 = 0.1441.5/2 = 0.42 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.520 = 0.15 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.018 kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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 = 30.851.52/2 = 3.825 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 = 1.25.018+ 0.851.43.825= 10.574 kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.25.018+1.43.825=11.377kN；（六）、钢丝绳卸荷计算（因此内容在规范以外，故仅供参考）: 钢丝绳卸荷按照完全卸荷计算方法。在脚手架全高范围内卸荷2次；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以卸荷吊点分段计算。第1 次卸荷净高度为6m;第2 次卸荷净高度为7m;经过计算得到a1=arctg3.000/(0.850+0.400)=67.380度a2=arctg3.000/0.400=82.405度第1次卸荷处立杆轴向力为：P1 = P2 = 1.510.5746/20 =4.758 kN；kx为不均匀系数，取1.5 各吊点位置处内力计算为(kN)：T1 = P1/sina1 = 4.758/0.923 = 5.155 kNT2 = P2/sina2 = 4.758/0.991 = 4.800 kNG1 = P1/tana1 = 4.758/2.400 = 1.983 kNG2 = P2/tana2 = 4.758/7.500 = 0.634 kN其中T钢丝绳轴向拉力，G钢丝绳水平分力。卸荷钢丝绳的最大轴向拉力为Fg= T1 =5.155 kN。钢丝绳的容许拉力按照下式计算：Fg=aFg/K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)； - 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，取0.82； K - 钢丝绳使用安全系数。计算中Fg取 5.155kN，=0.82，K=6，得到：选择卸荷钢丝绳的最小直径为：d =(25.1556.000/0.820)0.5 = 8.7 mm。吊环强度计算公式为： = N / A f其中 f - 吊环钢筋抗拉强度，混凝土结构设计规范规定f = 50 N/mm2； N - 吊环上承受的荷载等于Fg； A - 吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算,A=0.5d2；选择吊环的最小直径要为：d =(2Fg/f/)0.5 =（25.155103/50/3.142）0.5 = 8.1 mm。第1次卸荷钢丝绳最小直径为 8.7 mm，必须拉紧至 5.155 kN，吊环直径为 8.2 mm。根据各次卸荷高度得：第2次卸荷钢丝绳最小直径为 9.4 mm，必须拉紧至 6.014 kN，吊环直径为 10.0 mm。（七）、立杆的稳定性计算: 风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：0 = 0.4 kN/m2； z - 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：z= 0.74； s - 风荷载体型系数：取值为0.214；经计算得到，风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.40.740.214 = 0.044 kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.0441.51.82/10 = 0.026 kNm；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) + MW/W f立杆的轴心压力设计值 ：N = 10.5747/20 =3.701 kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) f立杆的轴心压力设计值 ：N = N= 11.377kN；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建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表得 ： k = 1.155 ；计算长度系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表得 ： = 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；考虑风荷载时 = 3700.882/(0.186489)+25644.058/5080 = 45.738 N/mm2；立杆稳定性计算 = 45.738 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！