0059 某工程脚手架工程施工组织设计

目录第一章 工程概况2第二章 第外脚手架方案选择4第三章 落地式双排脚手架设计与验算7第四章 悬挑式外脚手架设计与验算21第五章 施工准备46第六章 外脚手架的搭设和拆除50第七章 脚手架的管理56第八章 质量保证体系65第九章 安全防护措施67第十章 文明施工71第一章 工程概况一、工程简介杭州*大厦是由杭州*房地产开发有限公司投资兴建的集商场、办公、住宅于一体的综合性商业房产开发项目。工程位于杭州市*区*大道*#地块，杭州火车站附近，地理位置显著。工程占地面积12135 平方米，包括一幢办公楼、三幢酒店式写字楼及商场裙房等5 个单体组成，框架剪力墙结构，建筑造型十分丰富，地下结构2 层，地上最高24 层，总建筑面积73532 平方米。二、建筑物基本情况楼层平面情况 建筑物结构造型丰富，地上裙房结构平面极不规则，由很多弧线组成，对外脚手架的搭设提出了很高的要求。地下结构平面除北侧及西侧分别为东西走向和南北走向外，其余均存在不同变化。地下室部分轴线间距主要为三种：8400mm 、8200mm 、7600mm 。从地上五层开始，办公楼及酒店式写字楼为标准层，平面布置由东向西高低布置。楼层立面情况 该建筑物楼层主要有三种层高（3.0m、3.6m、5.0m），办公楼标准层高3.6m，3 幢酒店式写字楼标准层高均为3.0m，裙房和办公楼及酒店式写字楼13 层层高位5.0m。地下二层标高为8.200m， 办公楼高100.77m，3 幢酒店式写字楼从东向西分别高76.15m、67.15m、58.15m，其中酒店式写字楼第四层均为结构转换层（层高2.2m）。表1-1 楼层层高变化表裙房 A 楼 B 楼 C 楼办公楼楼层层高楼层层高楼层层高楼层层高楼层层高-2F 3.95m -2F 3.95 m -2F 3.95 m -2F 3.95 m -2F 3.95 m -1F 4.2 m -1F 4.2 m -1F 4.2 m -1F 4.2 m -1F 4.2 m 13F 5.0 m 13F 5.0 m 13F 5.0 m 13F 5.0 m 13F 5.0 m 4F 2.2 m 4F 2.2 m 4F 2.2 m 4F 4.8m 515F 3.0 m 518F 3.0 m 521F 3.0 m 521F 3.6 m 16F 3.3 m 19F 3.3 m 22F 3.3 m 22F 4.8 m 2324F 3.6m 三、拟采用规范及设计资料建筑施工扣件式脚手架安全技术规范 JGJ130-2001 建筑施工安全检查标准 JGJ59-99 建筑施工高处作业安全技术规范 JGJ80-99 建筑施工手册第四版建筑施工计算手册钢结构设计规范（GB500172002） 建筑结构荷载规范（GB500092001） 五金手册第2 版第二章 第外脚手架方案选择一、方案选择对于本工程，由于建筑物外形较为复杂，且平面多为弧线组成，对外脚手架的形式和搭设提出了较高的要求。鉴于此，为确保本工程的工期要求及质量、安全文明施工，针对本工程的特点，施工用外脚手架地下部分采用落地式双排钢管外脚手架，地上部分13 层采用落地式双排钢管外脚手架，4 层以上采用悬挑式钢管外脚手架。1地下室部分本工程设置两层地下室，深8.200 米，施工用外脚手架地下部分拟采用落地式双排钢管外脚手架。鉴于现场外墙离土钉墙距离过近，有些地方无法设置外脚手架，有些地方仅能设置单排外脚手架，故在底部距离在800 以上的设置双排脚手架，底部距离不足800 的，设置成单排脚手架形式，钢管直接落在底板垫层上。其平面布置图及地下室外架详图详见附图WJ-2 及WJ-3 所示。2地上1 至3 层部分本工程裙房为3 层，高度较小，为便于施工，采用落地式全封闭双排脚手架，地下室结构完成后，进行裙房外脚手架的搭设。因出0.000 后结构除X1/Y1Y5 轴线处及车道转弯处外，结构均向内收缩2.950 米以上，裙房高度15.000 米，外脚手架可以一次性到顶。故除X1/Y1Y5 轴线处及车道转弯处外，外脚手架均可以搭设在地下一层顶板上。由于现场短期内无法完成地下防水工程施工及土方回填工程施工，故在X1/Y1Y5 轴线处及车道转弯处采用悬挑式双排钢管外脚手架。其平面布置图详见附图WJ-8 所示。34 层以上部分本工程结构4 层以上采用悬挑式双排钢管外脚手架，即钢丝绳张拉式。均位每4 层一悬挑，悬挑外脚手架超过施工层面1.800 米。钢管落在预埋的工字钢上。其平面布置图及详图详见附图WJ-4 、WJ-5 、WJ-6 、WJ-7 所示。4特殊位置部分本处所指特殊部位为办公楼D 楼与酒店式写字楼C 楼连接部分。由于在连接处设置多功能厅（原为游泳池），对外架的总体布置有一定的影响。考虑到结构及现场实际情况，拟在此处45 层结构、多功能厅部位以上办公楼及酒店式写字楼67 层结构设置双排落地式脚手架。8 层结构以上与前一节所述采用悬挑式外脚手架。二、构造尺寸选择本工程各部位所用外脚手架，其构造要求见下表及附图：构造要求 双排落地式外架 双排悬挑式外架 钢管型号 48*3.5 48*3.5 立杆横距(m)1.05 1.05 立杆纵距(m) 1.5 1.5 步距（m） 1.8 1.8 每步设置栏杆数 2 2 内立杆与墙面间距 350mm 250-350mm 刚性连接预埋件间距 5.0*4.5m 4.8*4.5m/3.6*4.5m 3.0*4.5m/2.2*4.5m 每步纵向水平杆加密 2 根 2 根 刚性连接（每处两道） 48*3.5 48*3.5 剪刀撑、斜撑搭接长度 500mm 500mm 工字钢 I 14 钢丝绳 14 外脚手架搭设钢管接头要求见附图WJ-12 。第三章 落地式双排脚手架设计与验算一、构架的形式、特点和构造要求组成 1立杆立杆接头采用对接扣件连接，立杆与大横杆采用直角扣件连接。接头交错布置，两个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内，并在高度方向错开的距离不小于500mm； 各接头中心距主节点的距离不大于600mm 。上下立杆采用对接连接，立柱的搭接长度不小于1m，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm。立杆垂直度偏差不得大于架高的1/400，每根立杆按6 米计，即单根立杆垂直度偏差不大于15mm 。开始搭设立柱时，每隔6 跨设一根抛撑，直至连墙杆件安装完毕后，方可根据情况拆除。当搭设至有连墙杆件的构造层时，搭设完该处的立柱、纵向水平杆、横向水平杆后，立即设置连墙件。2大横杆大横杆置于小横杆之下，在立柱的内侧，用直角扣件与立柱扣紧；其长度大于3 跨、不小于6m，同一步大横杆四周要交圈。大横杆采用对接扣件连接，其接头交错布置，不在同步、同跨内。相邻接头水平距离不小于500mm ，各接头距立柱的距离不大于500mm ，并避免设在纵向水平杆的跨中。3小横杆每一立杆与大横杆相交处（即主节点）， 都必须设置一根小横杆，并采用直角扣件扣紧在大横杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不大于150mm 。小横杆间距应与立杆柱距相同，且根据作业层脚手板搭设的需要，可在两立柱之间再等间距设置增设12 根小横杆，其最大间距不大于750mm 。小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于100mm ；伸出里排大横杆距结构外边缘150mm ，且长度不大于440mm 。若同步内有小横杆超过这一限制，要在作业层采取钢管三角斜撑的方式予以加固。上、下层小横杆应在立杆处错开布置，同层的相临小横杆在立柱处相向布置。每一主节点必须设置一根横向水平杆，并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上，该杆轴线偏离节点的距离不大于150mm ，靠墙（柱）一侧的外伸长度不大于500mm 。操作层上非主节点处的横向水平杆宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不大于柱距的1/2。4纵、横向扫地杆纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座下皮200mm 处的立柱上，横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上。靠边坡的立柱轴线到边坡的距离不小于500mm 。5剪刀撑本脚手架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式，随立柱、纵横向水平杆同步搭设，用通长剪刀撑沿架高连续布置，采用单杆通长剪刀撑。剪刀撑每6 步4 跨设置一道，斜杆与地面的夹角在4560之间。斜杆相交点处于同一条直线上，并沿架高连续布置。剪刀撑的一根斜杆扣在立柱上，另一根斜杆扣在小横杆伸出的端头上，两端分别用旋转扣件固定，在其中间增加2 至4 个扣结点。所有固定点距主节点距离不大于15cm。最下部的斜杆与立杆的连接点距地面的高度控制在30cm 内。剪刀撑的杆件连接采用搭接，其搭接长度100cm，应用3 个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端的距离10cm。横向斜撑搭设在同节内、由底至顶层呈“之”字型、在里、外排立柱之间上下连续布置，斜杆应采用旋转扣件固定在与之相交的立柱或横向水平杆的伸出端上。除拐角处设横向斜撑外，中间应每隔6 跨设置一道。6脚手板脚手板采用定制的竹笆板。在作业层下部架设一道水平兜网，随作业层上升，同时作业不超过两层。首层满铺一层脚手板，以上每施工也要满铺一层脚手板，并设置安全网及防护栏杆。脚手板设置在三根横向水平杆上，并在两端8cm 处用直径16 号铅丝箍绕23 圈固定。当脚手板长度小于2m 时，可采用两根小横杆，并将板两端与其可靠固定，以防倾翻。脚手板应平铺、满铺、铺稳，接缝中设两根小横杆，各杆距接缝的距离均不大于15cm。靠墙一侧的脚手板离墙的距离不应大于15cm。拐角处两个方向的脚手板应重叠放置，避免出现探头及空挡现象。7连墙件连墙件采用刚性连接，垂直间距为楼层层高、水平间距为4.5m，同一位置设置两道连墙杆。连墙杆用483.5 钢管，通过十字扣件与预埋在楼层边框梁上的钢管连接。连墙件横竖向顺序排列、均匀布置、与架体和结构立面垂直，并尽量靠近主节点（距主节点的距离不大于30cm） 。连墙杆伸出扣件的距离应大于10cm。底部第一根大横杆就开始布置连墙杆，靠近框架柱的小横杆可直接作连墙杆用。8防护设施脚手架要满挂全封闭式的密目安全网。密目网采用1.86.0m 的规格，用网绳绑扎在大横杆外立杆里侧。作业层网应高于平台1.2m，并在作业层下步架处设一道水平兜网。在架内高度3.6m 处设首层平网，往上每隔五步距设隔层平网，施工层应设随层网。作业层脚手架立杆于0.6m 及1.2m 处设有两道防护栏杆，底部侧面设200mm 高的挡脚板。构造形式 双排脚手架的构造形式详见附图WJ-9 所示。二、设计及计算设计及搭设参数 脚手架钢管选用483.5， 立杆纵向间距为1.5 米，横向间距1.0 米，内立杆距外墙0.35m， 外立杆距外墙面为1.4 米，大横杆上下间距为1.8 米，小横杆长度为1.5 米。连墙件用48 钢管与结构预埋件（483.5 钢管）刚性连接，横向距离为4.5 米（三跨），竖向距离为楼层层高5.0m，故连墙件设置间距为4.55.0，同一位置设置两道连墙件。脚手架立杆下设支座板，采用松木方作垫块，其尺寸为2001500 50。办公楼与酒店式写字楼一层面至五层面，楼层高3*5 米=15 米，悬挑架高出施工层面1.8 米，总计：15+1.8=16.8 米。故使用此处脚手架进行结构强度、刚度、稳定性等验算。有关钢管通用符号及参数：lo计算长度：lo=h 计算长度附加系数，取值为1.155 考虑脚手架整体稳定性因素的单杆长度系数，取值为1.5 h立杆步距i钢管回转半径I惯性矩A钢管截面积W钢管截面模量EQ235 钢弹性模量fQ235 钢抗拉、抗压、抗弯强度设计值长细比轴心受压构件的稳定性系数，根据值进行取值lo=h=1.1551.51.8=3.12 根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001），查表得i=1.58cm I=12.19cm4 A=4.89cm2 W=5.08cm3 E=2.06105N/mm2 f=205 N/mm2 计算得：= lo/i=3.12102/1.58=197 查表得：=0.186 纵横向水平杆强度及扰度验算 1横向水平杆强度及扰度计算由于施工过程中主要荷载都在立杆内部，简化计算后可按照下图进行结构受力分析而计算，F1，F2 均表示内外立杆对横杆的支撑力。q 有关参数计取值：NGK脚手板及水平杆自重；MGKmax 脚手板及水平杆子中所产生的弯矩；qQK施工荷载标准值，取3KN/m2；NQK施工荷载; MQKmax 施工荷载标准值所产生的弯矩；M弯矩设计值；纵横向水平杆抗弯强度；max 纵横向水平杆扰度G1钢管自重标准值，取0.0384KN/m；G2脚手板自重标准值，取0.35KN/m；la脚手架一跨长，取1.5m；lb脚手架内外立杆间距，取1.0m。小横杆所承受的力来自大横杆以及加密大横杆，再加上脚手板的重量以及施工荷载。NGK=(4 la + lb)G1+ lalbG2=（41.5+1.0）0.0384+1.51.00.35=0.7938KN MGKmax= NGKlb/8=0.79381.0/8=0.0992KN.m NQK= qQKlalb=3.01.51.0=4.5KN MQKmax= NQKlb/8=4.51.0/8=0.5625KN.m M=1.2MGkmax+1.4MQkmax=1.20.0992+1.40.5625=0.90654 KN.m =M/W=0.90654106/5.08103=178.453N/mm2f=205N/mm2 max=5（NGK+ NQK）lb3/（384EI） =5（0.7938+4.5）1031.03109/（3842.061051.219105） =2.745mmlb/150=1000/150=6.667mm 满足施工要求。2纵向水平杆强度及扰度验算NGK=4laG1+ lalbG2/4=1.50.0384+1.51.00.35/4=0.1889KN MGKmax= NGKlb/8=0.18891.0/8=0.0354KN.mNQK= qQKlalb/4=3.01.51.0/4=1.125KN MQKmax= NQKlb/8=1.1251.0/8=0.2109KN.mM=1.2MGkmax+1.4MQkmax=1.20.0354+1.40.2109=0.3023 KN.m=M/W=0.3023106/5.08103=59.51N/mm2f=205N/mm2max=0.99（NGK+ NQK）lb3/（100EI）=0.99（0.1889+1.125）1031.03109/（1002.061051.219105） =0.52mmlb/150=1500/150=10mm 满足施工要求。立杆验算 脚手架工程设计为双排架，立杆纵向间距为1500，从受力情况来分析，立杆可简化为一跨中所有竖向荷载的支撑点。简图如下：有关参数及取值：N计算立杆的轴向力设计值；NG1K脚手架结构自重标准值产生的轴向力；NG1K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；H高度，经前面计算得：21.6m；1不组合风载脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件）； 查扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ302001）附表A-1 得：架体每米高度一个立杆纵距的自重 gk1=0.1248KN/m NG1K = Hgk1 = 16.80.1248 = 2.097KN （1）构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等）脚手板（每步设置1 层，共9 层，根据规范规定，脚手板应离开墙面120150mm ，本处取150mm ，故脚手架立杆内侧设200 宽的木脚手板）NG2K-1= G1la（lb+0.2）9=0.351.5（1.0+0.2）9=5.67KN 栏杆、挡脚板NG2K-2= G2la9=0.141.59=1.89KN 安全网NG2K-3=HlaG3=16.81.50.01=0.252KN 合计NG2K= NG2K-1+ NG2K-2+ NG2K-3=5.67+1.89+0.252=7.812KN （2）施工均布活荷载按规范要求，此处取最不利情况，按荷载最大的结构脚手架考虑，即同时2 层作业层施工。NQK= qklalb2=31.51.02=9.0KN （3）垂直荷载组合N= 1.2（NG1K+ NG2K）+1.4NQK=1.2（2.097+ 7.812）+1.49.0=24.491KN （4）立杆稳定性计算f=N/A=24.491103/（0.18624.89102）=134.6N/mm2f=205 N/mm2 2组合风载及验算有关符号及参数取值：MW风荷载设计值产生的立杆段弯矩；MWK风荷载标准值产生的弯矩；k风荷载标准值；z风压高度变化系数，查建筑结构荷载规范（GB500009-2001）， 并根据落地式脚手架最高点高程约8.950+16.8=25.75m，故取C 类30 米高，其取值为1.0（其中8.950 位本工程0.000）； s脚手架风荷载体型系数，查建筑建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ1302001)得出：敞开式脚手架的挡风面积为1.81.50.089=0.2403m2, 密目网的挡风系数为0.5，则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后，脚手架的综合挡风面积为：（1.81.5-0.2403）0.5+0.2403=1.47015 m2 其综合挡风系数为=1.47015/（1.81.5）=0.5455 故背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数为1.3=1.30.5455=0.7092 o基本风压（KN/m2），查建筑结构荷载规范（GB500092001）得出，杭州市50 年一遇的基本风压为0.5 KN/m2，故本处取此值进行计算。la立杆纵距；h立杆步距。k=0.7zso=0.71.00.70920.5=0.24822 KN/m2 组合风载时，其立杆的轴向力设计值为：MWK=klah2/10=0.248221.51.82/10=0.12063 KNm MW=0.851.4 MWK=0.851.40.126846=0.144KNm f=N/(A)+ MW/ W =24.491103/(20.1864.89102）+0.144106/(25.08103) =148.807/mm2f=205 N/mm2 满足施工要求。连墙件的计算 1连墙件扣件抗滑能力验算N1连墙件轴向力设计值N1W风荷载产生的连墙件轴向力设计值；K风荷载标准值；AW每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积，根据前面设计所述，采用5.04.5=22.5.0m2 计算；No连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，双排架取5.0KN； RC扣件抗滑承载力设计值，此处刚性连接采用直角扣件，故取值为8.0KN/ 只，本处同一位置共设置两道，故Rc=8.02=16.0KN。N1W=1.4K AW N1= N1W+ No=1.4K AW+ No=1.40.2482222.5+5.0=12.819KNRc=16.0KN 2连墙杆及连墙杆预埋件稳定承载力验算连墙杆及连墙杆预埋件采用483.5 钢管，同一位置共两道，预埋件设置一道，其稳定性为：f=N/A=12.819103/（0.1864.89102）=140.94N/mm2f=205 N/mm2 所以连墙杆及连墙杆预埋件满足要求。楼面承载力验算 根据前面计算结果，可得出，单根立杆承载力为：N=30.044/2=15.022KN，经查询本工程结构施工图可知，上人楼面设计活荷载大于2.0KN/m2。N立杆传至楼面的轴心力设计值（以组合风载时计算）； Rd底座承载力设计值，一般取40KN； 1立杆底座验算N=15.022KNRd =40KN；底座满足承载要求。2立杆楼面承载力验算本工程0.00 楼板为人防顶板，设计承载力为50KN/m2。每根立杆所分摊面积为S=lalb/2=1.51.0/2=0.75 m2。故其平均分布荷载为N/S=15.022/0.75=20.029KN/ m250KN/m2。所以满足承载要求。对于非人防楼面，底面采用铺设模板的形式进行均布荷载于楼面板上。第四章 悬挑式外脚手架设计与验算一、悬挑式外脚手架的组成及构造形式悬挑式外脚手架除了由立杆、大横杆、小横杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪力撑、脚手板、连墙件及相关防护设施组成外，还需使用悬挑梁、钢丝绳、CO 型花篮螺栓。构造形式详见附图WJ-10 所示。二、设计及计算设计及搭设参数 本工程悬挑式钢管脚手架采用钢丝绳张拉式悬挑，外挑工字钢采用I14 工字钢，外挑长度根据具体情况而定，伸入楼面板端距外墙边为0.5 米，固定工字钢使用预埋在楼板面上的216 的圆钢钢筋抱箍，工字钢挑出末端使用14 号钢丝绳斜拉在上一层梁上预埋的25U 型拉环上，钢丝绳采用CO 型花篮螺栓连接。脚手架钢管选用483.5， 立杆纵向间距为1.5 米，横向间距1.0 米，内立杆距外墙（有雨蓬部分以雨蓬计）0.35m， 大横杆间距为1.8 米，小横杆长度为1.5 米（视具体情况而定）， 每步外立杆设置两道栏杆，上皮高度为1200、中皮600， 下部设200 高挡脚板，每一施工层面设置200 高挡脚板。脚手架与建筑物的连墙拉结采用在边梁预埋钢管刚性连接方式：预埋钢管采用483.5 钢管，水平距离4.5m（即三跨）， 竖向距离为楼层层高（4.8 米、3.6 米、3.0 米、2.2 米），同一位置设置两道连墙件。钢丝绳张拉高度为楼层层高（4.8 米、3.6 米、3.0 米、2.2 米），吊点为工字钢末端。以办公楼四层面至八层面（高差最大）计算为例：楼层高4.8 米+3*3.6 米=15.6 米，悬挑架高出施工层面1.8 米，总计：15.6+1.8=17.4 米，为方便计算，采用18.0 米对悬挑架高度计算荷载及对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算。办公楼部分水平悬挑梁设计及验算 水平悬挑型钢梁采用I14 工字钢，考虑到酒店式写字楼每四层一挑板（宽800）， 为便于施工，外脚手架搭设在挑板上，内立杆离墙面距离350，外立杆离悬挑梁端100， 悬挑梁伸入楼面（以框梁计）500， 故悬挑梁长2.0 米，圆弧部分最长3.4 米，在楼面上（框梁以内非悬挑部分）预埋216 的圆钢U 型箍对工字钢钢进行背焊固定，距外框梁边0.5m。受力模型详见附图WJ-11 所示。1计算基数计算高度H=18.0m 步距 h=1.8m 立杆纵距 la=1.5m 立杆横距 lb=1.05m 外立杆至墙距ld =1.40m 内立杆至墙距lc =0.35m 查扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ302001）脚手板自重标准值G1=0.35KN/ m2安全网自重G3=0.01 KN/mI14 工字钢每米自重G4=0.1655 KN/m： 栏杆、挡脚板自重标准值G2=0.14 KN/m 施工活荷载qk= 3KN/m2 2脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件）； 查扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ302001）附表A-1 得：架体每米高度一个立杆纵距的自重 gk1=0.1248KN/m NG1K = Hgk1 = 180.1248 = 2.2464KN 3构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等）（1）竹笆板（每步设置1 层，共10 层）NG2K-1= G1lalb10=0.351.51.0510=5.5125KN （2）栏杆、脚手板NG2K-2= G2la5=0.141.510=2.1KN （3）安全网NG2K-3=HlaG3=181.50.01=0.27KN （4）合计NG2K= NG2K-1+ NG2K-2+ NG2K-3=5.5125+2.1+0.27=7.8825KN 4施工均布活荷载按规范要求，此处取最不利情况，按荷载最大的结构脚手架考虑，即同时2 层作业层施工。NQK= qklalb2=31.51.052=9.45KN 5垂直荷载组合N= 1.2（NG1K+ NG2K）+1.4 NQK =1.2（2.2464+7.8825）+1.4 9.45=25.3847KN 加上悬挑梁自重：N=N+ G4（lb+lc）=25.3847+0.1655（1.05+0.35）=25.6164KN 则其线载为：q=N/（lb+lc）=25.6164/（1.05+0.35）=18.297 KN/m 根据钢结构设计规范（GB500172002）规定进行下列计算与验算：计算模型：计算时只考虑钢丝绳的拉力，不考虑工字钢末端抱箍的作用，末端抱箍的承载力作为安全储备。6I14 工字钢截面特性：查五金手册第2 版得：Wx=1.02105mm3 ，Ix=7.12106mm4，自重q=0.1655KN/m, 弹性模量E=2.06105N/mm2，高度h=140mm 。q 7工字钢最大弯矩M max=ql2/8=18.2971.42/8=4.483KNm 8工字钢强度验算= Mmax /（xWx）x截面发展系数，对工字形截面，查表得：x = 1.05；Wx对x 轴的净截面抵抗矩，查表得：Wx=1.02105mm3。f 型钢的抗弯强度设计值，Q235 钢，取f=205N/mm2，工字形截面的抗弯强度设计值为x205=1.05205=215 N/mm2。=4.483106/（1.051.02105）=41.858N/mm2f=215N/mm2 安全。9工字钢整体稳定性验算根据钢结构设计规范规定，轧制普通工字钢受弯要考虑整体稳定性问题。按附录查得：简支梁稳定性系数b=1.12，由于b 大于0.6，所以，应用b代替b。b=1.07-0.282/b=1.07-0.282/1.12=0.818。则悬挑梁弯曲应力应为：= Mmax /（bWx）=4.483106/（0.8181.02105）=53.730 N/mm2 f=215N/mm2 满足要求。10工字钢刚度验算=5ql4/384EI=518.2971.441012/（3842.061057.12106） =0.624mml/400=1400/400=3.5 mm满足要求。11钢丝绳的承载力验算（1）钢丝绳的计算拉力本工程采用的是14（619）的钢丝绳，根据前面所算得垂直荷载组合N=24.1247KN，其受理简图如下所示。根据上图，有：Mc=0 FsinlNl/2=0 根据工程实际情况，办公楼四层结构层高4.8m，标准层高3.6m，尺寸为确保安全，采用其中最小值进行验算。tan=3.6/1.4=2.571 得sin=0.932 则：F=N/（2sin）=25.6164/（20.932）=13.743KN （2）钢丝绳自身的极限承载力采用14（619） 公称抗拉强度为1870N/mm2 的钢芯钢丝绳，按下式求出其理论承载力：F 理=Fg/K 考虑钢丝绳受力不均匀的钢丝破断拉力换算系数，619 结构为0.85； K钢丝绳使用安全系数，本处取K=5； Fg钢丝绳破断拉力总和，查五金手册第2 版可得：Fg=130.0KN； 则F 理=Fg/K=0.85130.0/5=22.1KNF=13.743KN。故满足要求。12I14 工字钢后部锚固钢筋设计锚固钢筋选用216 圆钢U 型箍预埋在悬挑层平板上（设计伸入楼板L=0.5m）， 故U 型箍承受的拉力为：N3=Mmax/L=4.507/0.5=9.014KN U 型箍承受的拉应力为：N/A=N/（2d2/4）=9.014103/（2162/4）=22.416N/mm2f=205 N/mm2 满足设计要求。13吊环的承载力计算本工程钢丝绳斜拉吊环采用12 圆钢预埋在上层墙面或边梁上，吊环所承受的最大拉力为钢丝绳的设计拉力，根据前面计算所得，N=12.942KN 吊环承受的拉应力为：N/A=N/（2d2/4）=13.743103/（2122/4）=60.757 N/mm2f=205 N/mm2 满足设计要求。14焊缝验算根据钢结构规范，须进行焊缝验算。he焊缝的有效厚度；lw角焊缝的计算长度，对每条焊缝取其实际长度减去10mm；ft角焊缝的强度设计值，查表的160N/m2；角焊缝的焊接尺寸为6mm ，且为双面焊接，故有f=N/ he lw N= he lwf =2（100-10）0.76160=120960N25.6164KN 满足设计要求。酒店式写字楼47 层结构水平悬挑梁设计及验算 水平悬挑型钢梁采用I14 工字钢，考虑到酒店式写字楼每三层一挑檐（宽60）以及每层均设有雨蓬（宽660），故外脚手架搭设在挑檐以外，内立杆至墙距lc =0.35+0.66=1.01m（取1.0m）， 外立杆离悬挑梁端100， 悬挑梁伸入楼面（以框梁计）500， 故悬挑梁长2.66 米（取2.7 米）， 圆弧部分最长4.1 米，在楼面上（框梁以内非悬挑部分）预埋216 的圆钢U 型箍对工字钢钢进行背焊固定，距外墙边0.5m。酒店式写字楼47 层结构高共高2.2+3.03=11.2 米，在加上伸出施工层面约1.8 米，故H=11.2+1.8=13.0 米。故竹笆板按每步设置一层供需设置7 层。1计算基数计算高度H=13.0m 步距 h=1.8m 立杆纵距 la=1.5m 立杆横距 lb=1.05m 外立杆至墙距ld =2.05m 内立杆至墙距lc =1.0m 查扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ302001）脚手板自重标准值G1=0.35KN/ m2安全网自重G3=0.01 KN/mI14 工字钢每米自重G4=0.1655 KN/m： 栏杆、挡脚板自重标准值G2=0.14 KN/m 施工活荷载qk= 3KN/m2 2脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件）； 查扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ302001）附表A-1 得：架体每米高度一个立杆纵距的自重 gk1=0.1248KN/m NG1K = Hgk1 = 130.1248 =1.6224KN 3构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等）（1）竹笆板（每步设置1 层，共7 层）NG2K-1= G1lalb7=0.351.51.057=3.859KN （2）栏杆、脚手板NG2K-2= G2la5=0.141.57=1.47KN （3）安全网NG2K-3=HlaG3=131.50.01=0.195KN （4）合计NG2K= NG2K-1+ NG2K-2+ NG2K-3=3.859+1.47+0.195=5.526KN 4施工均布活荷载按规范要求，此处取最不利情况，按荷载最大的结构脚手架考虑，即同时2 层作业层施工。NQK= qklalb2=31.51.052=9.45KN 5垂直荷载组合N= 1.2（NG1K+ NG2K）+1.4 NQK =1.2（1.6224+5.526）+1.4 9.45=21.808KN N= N+ G4（lb+lc）=21.808+0.1655（1.05+1.0）=22.147 KN 则悬挑梁线载为：q=N/（lb+lc）=22.147/（1.05+1.0）=10.803KN/m6悬挑梁最大弯矩M max=ql2/8=10.803（1.05+1.0）2/8=5.675KNm 根据钢结构设计规范（GB500172002）规定进行下列计算与验算：计算模型：计算时只考虑钢丝绳的拉力，不考虑工字钢末端抱箍的作用，末端抱箍的承载力作为安全储备。7悬挑梁强度验算= Mmax /（xWx）x截面发展系数，对工字形截面，查表得：x = 1.05；Wx对x 轴的净截面抵抗矩，查表得：Wx=1.02105mm3。f 型钢的抗弯强度设计值，Q235 钢，取f=205N/mm2，工字形截面的抗弯强度设计值为x205=1.05205=215 N/mm2。=5.675106/（1.051.02105）=52.988N/mm2f=215N/mm2 安全。8悬挑梁整体稳定性验算根据钢结构设计的规范规定，轧制普通工字钢受弯要考虑整体稳定性问题。按附录查得：简支梁稳定性系数b=1.12，由于b 大于0.6，所以，应用b代替b。b=1.07-0.282/b=1.07-0.282/1.12=0.818。则悬挑梁弯曲应力应为：= Mmax /（bWx）=5.675106/（0.8181.02105）=68.016 N/mm2 f=215N/mm2 满足要求。9悬挑梁刚度验算=5ql4/384EI=510.803（1.05+1.0）41012/（3842.061057.12106） =1.7 mml/400=（1050+1000）/400=5.125mm满足要求。10钢丝绳的承载力验算（1）钢丝绳的计算拉力本工程采用的是14（619）的钢丝绳，根据前面所算得垂直荷载组合N=24.1247KN，其受理简图如下所示。根据上图，有：Mc=0 FsinlNl/2=0 根据工程实际情况，酒店式写字楼四层结构层高2.2m。tan=2.2/（1.05+1.0） =1.073 得sin=0.732 则：F=N/（2sin）=22.147/（20.732）=15.128KN （2）钢丝绳自身的极限承载力采用14（619） 公称抗拉强度为1870N/mm2 的钢芯钢丝绳，按下式求出其理论承载力：F 理=Fg/K 考虑钢丝绳受力不均匀的钢丝破断拉力换算系数，619 结构为0.85； K钢丝绳使用安全系数，本处取K=5； Fg钢丝绳破断拉力总和，查五金手册第2 版可得：Fg=130.0KN； 则F 理=Fg/K=0.85130.0/5=22.1KNF=15.128KN。故满足要求。11焊缝验算根据钢结构规范，须进行焊缝验算。he焊缝的有效厚度；lw角焊缝的计算长度，对每条焊缝取其实际长度减去10mm；ft角焊缝的强度设计值，查表的160N/m2；角焊缝的焊接尺寸为6mm ，且为双面焊接，故有f=N/ he lw N= he lwf =2（100-10）0.76160=120960N10.803KN 满足设计要求。酒店式写字楼8 层以上结构水平悬挑梁设计及验算 悬挑梁设计与47 层一样，除层高不同外，其他均相同，此处仅进行验算。酒店式写字楼47 层结构高共高3.04=12.0 米，在加上伸出施工层面约1.8 米，故H=12.0+1.8=13.8 米。故竹笆板按每步设置一层供需设置7 层。1脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件）； 查扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ302001）附表A-1 得：架体每米高度一个立杆纵距的自重 gk1=0.1248KN/m NG1K = Hgk1 = 13.80.1248 =1.722KN 2构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等）（1）竹笆板（每步设置1 层，共7 层）NG2K-1= G1lalb7=0.351.51.057=3.859KN （2）栏杆、脚手板NG2K-2= G2la5=0.141.57=1.47KN （3）安全网NG2K-3=HlaG3=131.50.01=0.195KN （4）合计NG2K= NG2K-1+ NG2K-2+ NG2K-3=3.859+1.47+0.195=5.526KN 3施工均布活荷载按规范要求，此处取最不利情况，按荷载最大的结构脚手架考虑，即同时2 层作业层施工。NQK= qklalb2=31.51.052=9.45KN 4垂直荷载组合N= 1.2（NG1K+ NG2K）+1.4 NQK =1.2（1.722+5.526）+1.4 9.45=21.928KN N= N+ G4（lb+lc）=21.928+0.1655（1.05+1.0）=22.267 KN 则悬挑梁线载为：q=N/（lb+lc）=22.267/（1.05+1.0）=10.862KN/m5悬挑梁最大弯矩M max=ql2/8=10.862（1.05+1.0）2/8=5.706KNm 根据钢结构设计规范（GB500172002）规定进行下列计算与验算：计算模型：计算时只考虑钢丝绳的拉力，不考虑工字钢末端抱箍的作用，末端抱箍的承载力作为安全储备。6悬挑梁强度验算= Mmax /（xWx） x截面发展系数，对工字形截面，查表得：x = 1.05； Wx对x 轴的净截面抵抗矩，查表得：Wx=1.02105mm3。f 型钢的抗弯强度设计值，Q235 钢，取f=205N/mm2，工字形截面的抗弯强度设计值为x205=1.05205=215 N/mm2。=5.706106/（1.051.02105）=53.277N/mm2f=215N/mm2 安全。7悬挑梁整体稳定性验算根据钢结构设计的规范规定，轧制普通工字钢受弯要考虑整体稳定性问题。按附录查得：简支梁稳定性系数b=1.12，由于b 大于0.6，所以，应用b代替b。b=1.07-0.282/b=1.07-0.282/1.12=0.818。则悬挑梁弯曲应力应为：= Mmax /（bWx）=5.706106/（0.8181.02105）=68.388 N/mm2 f=215N/mm2 满足要求。8悬挑梁刚度验算=5ql4/384EI=510.862（1.05+1.0）41012/（3842.061057.12106） =1.7 mml/400=（1050+1000）/400=5.125mm满足要求。9斜拉钢丝绳的承载力验算（1）钢丝绳的计算拉力本工程采用的是14（619）的钢丝绳，根据前面所算得垂直荷载组合N=24.1247KN，其受理简图如下所示。根据上图，有：Mc=0 FsinlNl/2=0 根据工程实际情况，酒店式写字楼四层结构层高3.0m。tan=3.0/（1.05+1.0） =1.073 得sin=0.826 则：F=N/（2sin）=22.267/（20.826）=13.479KN （2）钢丝绳自身的极限承载力采用14（619） 公称抗拉强度为1870N/mm2 的钢芯钢丝绳，按下式求出其理论承载力：F 理=Fg/K 考虑钢丝绳受力不均匀的钢丝破断拉力换算系数，619 结构为0.85； K钢丝绳使用安全系数，本处取K=5； Fg钢丝绳破断拉力总和，查五金手册第2 版可得：Fg=130.0KN； 则F 理=Fg/K=0.85130.0/5=22.1KNF=13.479KN。故满足要求。10焊缝验算根据钢结构规范，须进行焊缝验算。he焊缝的有效厚度；lw角焊缝的计算长度，对每条焊缝取其实际长度减去10mm；ft角焊缝的强度设计值，查表的160N/m2；角焊缝的焊接尺寸为6mm ，且为双面焊接，故有f=N/ he lw N= he lwf =2（100-10）0.76160=120960N22.267KN 满足设计要求。纵横向水平杆强度和扰度验算 参照落地式双排脚手架，悬挑式脚手架中横向水平杆强度及扰度无需再进行验算，均满足要求。立杆稳定性验算 因为考虑到办公楼最高，其风压高度变化系数取值最大（1.70），故本处以办公楼D 楼8 层以上进行验算，若此处满足要求，则全部满足要求。有前面部分可得，办公楼悬挑外架设计承载如下：NG1K = 2.2464KN NG2K= 7.8825KN NQK= 9.45KN N=1.2（NG1K+ NG2K）+1.4NQK=1.2（2.2464+7.8825）+1.49.45=25.455KN 1无风荷载时，立杆稳定性验算f=N/A=25.455103/（0.18624.89102）=139.933N/mm2f=205 N/mm2 2组合风载时，立杆稳定性验算根据下一小节（连墙件验算）可得，k=0.422 KN/m2 则风荷载产生的弯矩如下：MWK=klah2/10=0.4221.51.82/10=0.205 KNm MW=0.851.4 MWK=0.851.40.205=0.244KNm f=N/(A)+ MW/ W=25.455103/(20.1864.89102）+0.244106/(25.08103) =163.894N/mm2f=205 N/mm2 满足施工要求，故所有悬挑架满足立杆稳定性满足要求。连墙件验算 1参数取值k风荷载标准值；Nk风荷载标准值所产生的轴向力；z风压高度变化系数，查建筑结构荷载规范（GB500009-2001）， 并根据各层悬挑架最高点高程进行取值，地面粗糙程度取C 类。办公楼D 楼47 层z=1.13； 办公楼D 楼7 层以上以结构最高点计，取值z=1.70；酒店式写字楼以结构最高点计，取值z=1.54； s脚手架风荷载体型系数，查建筑建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ1302001)得出：敞开式脚手架的挡风面积为1.81.50.089=0.2403m2, 密目网的挡风系数为0.5，则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后，脚手架的综合挡风面积为：（1.81.5-0.2403）0.5+0.2403=1.47015 m2 其综合挡风系数为=1.47015/（1.81.5）=0.5455 故背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数为1.3=1.30.5455=0.7092 o基本风压（KN/m2），与前同，取0.5KN/m2。N1连墙件轴向力设计值N1W风荷载产生的连墙件轴向力设计值；AW每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积，根据前面设计所述，办公楼D 楼47 层采用4.84.5=21.60m2 计算，办公楼D 楼7 层以上采用3.6 4.5=16.2m2 计算；酒店式写字楼采用3.04.5=13.5m2 计算；No连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，双排架取5.0KN； RC扣件抗滑承载力设计值，此处刚性连接采用直角扣件，故取值为8.0KN/ 只，本处同一位置共设置两道，故Rc=8.02=16.0KN。2办公楼D 楼47 层连墙件扣件抗滑能力验算及稳定承载力验算k=0.7zso=0.71.130.70920.5=0.2805 KN/m2 N1W=1.4K AW N1= N1W+ No=1.4K AW+ No=1.40.280521.6+5.0=13.482KNRc=16.0KN 连墙杆及连墙杆预埋件采用483.5 钢管，同一位置共两道，预埋件设置一道，其稳定性为：f=N/A=13.482103/（0.18624.89102）=74.114N/mm2f=205 N/mm2 所以连墙杆及连墙杆预埋件满足要求。3办公楼D 楼7 层以上连墙件扣件抗滑能力验算及稳定承载力验算k=0.7zso=0.71.700.70920.5=0.422 KN/m2 N1W=1.4K AW N1= N1W+ No=1.4K AW+ No=1.40.42216.2+5.0=14.571KNRc=16.0KN 连墙杆及连墙杆预埋件采用483.5 钢管，同一位置共两道，预埋件设置一道，其稳定性为：f=N/A=14.571103/（0.1864.89102）=160.202N/mm2f=205 N/mm2 所以连墙杆及连墙杆预埋件满足要求。4