上海高层建筑悬挑脚手架方案(超级全面)

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4.​ 1～4#楼11～12层高的住宅区悬挑脚手架一次从8层搭设到顶：1、4#楼悬挑架搭设高度为19米，2、3#楼悬挑架搭设高度为17.4米。 5.​ 悬挑水平钢梁采用18#工字钢，其中与建筑物楼板的连接采用预埋钢筋Φ18圆钢作拉环预埋到现浇混凝土板中，18#工字钢外悬挑段长度1.4m，建筑物内锚固段长度2m。18#工字钢间距1.5m。 6.​ 连墙件采用2步2跨，竖向间距<3.6m，水平间距<3m。因结构层高及跨度原因造成预埋的连墙件水平及垂直间距不能满足要求，在中间布置钢管加强柱作为连墙件支点。 7.​ 悬挑脚手架结构施工计算均布荷载为3.0kN/m2，同时施工最多2层。装饰施工计算均布荷载为2.0kN/m2，同时施工最多3层。 8.​ 阳角处采用14#槽钢钢梁置于18#工字钢上，下面用14#槽钢满焊支撑。 9.​ 搭设材质的要求：钢管材料外径应用48mm，厚度3.5mm。型钢为标准18#工字钢。但是计算时钢管壁厚偏于安全以3.0mm计。 10.​ 立杆：立杆上的对接扣件应交错布置；两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm；各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3。立杆应垂直，其偏差应控制在H/200（H为架高）内，且不超过10cm。 11.​ 单层悬挑脚手架顶部立杆可采用搭设，要求采用双扣件、搭接长度不小于1m。每层悬挑脚手架顶部内立杆要求比结构平台低30cm左右，外立杆应高出建筑面1.8m。在下一层悬挑脚手架安装前外立杆进行调整，必须同下一层悬挑脚手架底连接严密。 12.​ 大横杆：上下杆接头应错开布置在不同立杆纵距中，与相邻立杆的距离不大于纵距的1/3。紧贴小横杆与立杆用直角扣件扣紧。大横杆的水平偏差（高低差）不大于总长度1/300，且不大于5cm。 13.​ 防护栏杆和安全网：从第二步起每步内外均须设置安全栏杆，高度为1.2m。 14.​ 外围安全网全部封闭设置。 15.​ 操作层三步设置18CM高踢脚板。 16.​ 剪刀撑：脚手架外侧每隔8m 设一道剪刀撑，与地面夹角应控制在45~60度之间，自上而下连续设置，钢管剪刀撑的搭接长度为1m，两端伸出20cm。每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与水平面的倾角宜在45度～60度之间。 17.​ 连墙件：每层在浇筑砼前将钢管预埋在柱或梁中，等到模板拆除后用短连杆与外脚手架立杆用直角扣件扣紧，间距二步二跨设一根，使脚手架与建筑物连成一体。 18.​ 脚手架与钢管连接扣件的扭力应控制在4.5—5kg之间，扣件的螺栓必须拧到根部。 19.​ 隔离：悬挑脚手架第一步采用木板全封闭，底部包裹一层密目式安全网和一层白网；第二步起铺设竹篱笆，每三步架一隔离。 20.​ 上下通道：在1～4#楼的北侧阳台处留出脚手架斜道供人员上下。根据楼层的施工进度，要求在排架搭设期间留出专用人行通道，宽度不小于800mm。 21.​ 挑网：用6米长钢管搭设从8F开始每隔6层左右布置一道，挑出宽度4米。 4.​ 脚手架施工 1.​ 脚手架必须配合施工进度搭设，地环圆钢安装偏差不得大于2cm。 2.​ 预先在地面加工工字钢，并且焊接Φ20钢筋插脚。 3.​ 在安装悬挑工字钢时，施工人员可以站在下一层的脚手架上面。严禁直接攀爬于脚手架外横杆上进行安装。 4.​ 安装及拆除期间塔吊配合吊运及临时固定，要求把型钢预先搬到室内以后才卸去钢丝绳。 5.​ 悬挑脚手架搭设时，施工人员必须佩带安全带。按照规定的构造方案和尺寸进行搭设，注意施工顺序。及时与结构拉接，确保搭设过程的安全。 6.​ 发现有变形的扣件不得使用。 7.​ 随时校正杆件的垂直和水平偏差，避免偏差过大。 8.​ 每天收工时确保脚手架稳定，以免发生意外。 9.​ 严格遵守拆除顺序，由上而下，后绑先拆，一般是先栏杆、脚手板、剪刀撑、而后小横杆、大横杆、立杆等 10.​ 材料工具采用绳索运送，不得乱抛。 11.​ 每搭完一步脚手架后，应按规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。 12.​ 立杆要求：相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，错开距离不得小于500mm；立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接，搭接长度不得小于1m，采用不少于2个旋转扣件固定。顶层立杆顶端伸出建筑物高度1.5m。 13.​ 纵向、横向水平杆要求：设置在立杆内侧，长度不小于3跨；采用对接扣件连接，对接扣件应交错布置（不设置在同步或同跨内，距离不小500mm）；主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。作业层上非主节点处的横向水平杆，可根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不得大于纵距的1/2。 14.​ 连墙件要求：数量的设置应符合规范要求，宜靠近主节点，偏离主节点的距离不得大于300mm；从底层第一步纵向水平杆处开始设置。采用刚性连墙件与建筑物可靠连接。 15.​ 剪刀撑要求：宽度不得小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45°~60°之间；斜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，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。 16.​ 扣件要求：螺栓拧紧力矩不应小于45N/m，且不得大于55N/m，对接扣件开口应朝上或朝内；各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不得小于100mm。 17.​ 作业层、斜道的栏杆和挡脚板的要求：栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧；上栏杆上皮高度应为1.2m；挡脚板高度不应小于180mm；中栏杆应居中设置。 18.​ 脚手板的铺设要求：应铺满、铺稳，离开墙面120~150mm，用直径3.2mm的镀锌钢丝固定在支承杆件上；在拐角、斜道平台口处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接防止滑动，斜道竹笆上方每隔250设置跟防滑条。 5.​ 脚手架接地装置 1.​ 每层悬挑脚手架搭设完成后及时引出1根接地线同结构柱子主筋连接，接地线数量按照脚手架长度每30米设置。接地电阻不得大于4欧姆，预防雷雨季节电击事故的发生。 6.​ 搭设方案审批使用 1.​ 此脚手架工程由本项目部按搭设规范和标准自行编制，报总公司批准的进行搭设，搭设脚手架每三步进行一次验收，验收合格后方可使用； 2.​ 架子班组经常对脚手架进行维修和保养，项目安全部门每周组织相关人员进行检查。 7.​ 脚手架拆除 1.​ 根据工程的施工进度，确认不需用脚手架后，经施工部门同意后，方可拆除；拆除脚手架，应设置警戒区，并有专人负责进行监护、指挥，应将材料、杂物清理干净。 2.​ 施工人员必须佩带安全带，拆除下来的材料堆放于楼层中统一清理。 3.​ 拆卸的杆与零配件，按类堆放，严禁高空抛物，违章作业。 4.​ 拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时进行； 5.​ 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脚手架；分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙件加固。 8.​ 脚手架检查与验收 1.​ 脚手架交付使用后，由安全部门经常进行检查，对在使用中，造成脚手架不安全、不规范由搭设班组负责保养和维修，保持脚手架规范化、标准化，确保无安全事故的发生。 2.​ 脚手架使用中，应定期检查下列项目： 3.1​ 悬挑型钢及端部地环是否变形及损坏； 3.2​ 型钢电焊部位是否电焊脱落及开裂； 3.3​ 杆件的设置和连接，连墙件、支撑等的构造是否符合要求； 3.4​ 底座是否松动，立杆是否悬空； 3.5​ 扣件螺栓是否松动； 3.6​ 脚手架立杆垂直度的偏差是否符合规范规定； 3.7​ 安全防护措施是否符合要求； 3.8​ 是否超载。 3.​ 脚手架安装完成各阶段验收 3.1​ 脚手架搭设前型钢地环布置验收； 3.2​ 每层型钢安装完成并固定后验收； 3.3​ 脚手架搭设每三步进行一次中间验收； 3.4​ 搭设后操作层上施加荷载前； 3.5​ 每层悬挑脚手架达到设计高度； 4.​ 脚手架必须验收合格后才可进行使用。 9.​ 安全保证措施 1.​ 脚手架每步均设置踢脚杆、护身杆。 2.​ 脚手架外侧满挂安全网，台风季节拆除安全网，并根据情况降低3步使用。 3.​ 底排竹笆须铺至墙面，以上三步一隔离。 4.​ 脚手架方案报审公司审批。按照方案搭设施工。 5.​ 架子工持证上岗。 6.​ 操作层荷载不得超过270Kg/m2，挂设限载牌，严禁超载。不得将模板支撑、缆风绳等依附在脚手架上。严禁任意悬挂其重设备、用电线路等。 7.​ 派专人对脚手架经常检查和维修，大风雨或停用超过一个月后应对脚手架认真检查一遍，检查内容：型钢是否松动、立杆是否悬空、扣件是否松动、立杆垂直度偏差等情况，安全设施是否完好。 8.​ 脚手架使用期间严禁任意拆除节点的纵横水平杆、扫地杆、连墙杆、踢脚板、安全网等安全设施。 9.​ 在脚手架上进行电、气焊接作业，必须有防火措施及安全监护， 10.​ 脚手架拆除同样必须架子工持证上岗作业，地面设置围栏及警戒线，派专人值班，非操作人员不得入内，拆下的材料及时清理退场。 11.​ 经过脚手架上的电线必须经常严格检查，防止坡皮漏电。施工照明通过脚手架时施工电缆线必须挂设瓷瓶。 10.​ 附图 1.​ 悬挑脚手平面图（001） 2.​ 悬挑脚手架剖面图（002） 3.​ 阳台处悬挑脚手详图1、2（003、004） 4.​ 剪刀撑立面布置图及拉墙节点详图（005） 5.​ 落地架剖面图（006） 11.​ 落地式扣件钢管脚手架计算书 钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。 计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为20.9米，立杆采用单立管。 搭设尺寸为：立杆的纵距1.60米，立杆的横距1.00米，立杆的步距1.80米。 采用的钢管类型为 48×3.0，连墙件采用2步2跨，竖向间距3.60米，水平间距3.20米。 施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设4层。 一、大横杆的计算: 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。 按照大横杆上面的脚手板和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=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.000/3=0.050kN/m 活荷载标准值 Q=3.000×1.000/3=1.000kN/m 静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.050=0.106kN/m 活荷载的计算值 q2=1.4×1.000=1.400kN/m 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩) 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为 M1=(0.08×0.106+0.10×1.400)×1.6002=0.380kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.10×0.106+0.117×1.400)×1.6002=-0.446kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =0.446×106/4491.0=99.418N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 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: 静荷载标准值q1=0.038+0.050=0.088kN/m 活荷载标准值q2=1.000kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.677×0.088+0.990×1.000)×1600.04/(100×2.06×105×107780.0)=3.099mm 大横杆的最大挠度小于1600.0/150与10mm,满足要求! 二、小横杆的计算: 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，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=0.038×1.600=0.061kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.000×1.600/3=0.080kN 活荷载标准值 Q=3.000×1.000×1.600/3=1.600kN 荷载的计算值 P=1.2×0.061+1.2×0.080+1.4×1.600=2.410kN 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=(1.2×0.038)×1.0002/8+2.410×1.000/3=0.809kN.m =0.809×106/4491.0=180.139N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=5.0×0.038×1000.004/(384×2.060×105×107780.000)=0.02mm 集中荷载标准值P=0.061+0.080+1.600=1.741kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1741.440×1000.0×(3×1000.02-4×1000.02/9)/(72×2.06×105×107780.0)=2.784mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.806mm 小横杆的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求! 三、扣件抗滑力的计算: 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8.0kN； R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 1.荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.038×1.000=0.038kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.000×1.600/2=0.120kN 活荷载标准值 Q=3.000×1.000×1.600/2=2.400kN 荷载的计算值 R=1.2×0.038+1.2×0.120+1.4×2.400=3.550kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN； 双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。 四、脚手架荷载标准值: 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/m)；本例为0.1070 NG1 = 0.107×20.900=2.236kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15 NG2 = 0.150×4×1.600×(1.000+0.350)/2=0.648kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15 NG3 = 0.150×1.600×4/2=0.480kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.005×1.600×20.900=0.167kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.531kN。 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 = 3.000×2×1.600×1.000/2=4.800kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用：W0 = 0.550 Uz —— 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用：Uz = 1.630 Us —— 风荷载体型系数：Us = 0.868 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7×0.550×1.630×0.868 = 0.545kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.531+0.85×1.4×4.800=9.949kN 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 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.531+1.4×4.800=10.957kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.85×1.4Wklah2/10 其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)； la —— 立杆的纵距 (m)； h —— 立杆的步距 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.85×1.4×0.545×1.600×1.800×1.800/10=0.336kN.m 五、立杆的稳定性计算: 1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=10.957kN； 　　 i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； 　　 k —— 计算长度附加系数，取1.155； 　　 u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500； 　　 l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； 　　 A —— 立杆净截面面积，A=4.239cm2； 　　 W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3； —— 由长细比，为3118/16=196； —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.190； 　　 —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =10957/(0.19×424)=136.363N/mm2； 　　[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=9.949kN； 　　 i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； 　　 k —— 计算长度附加系数，取1.155； 　　 u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500； 　　 l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； 　　 A —— 立杆净截面面积，A=4.239cm2； 　　 W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3； —— 由长细比，为3118/16=196； —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.190； 　　 MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.336kN.m； 　　 —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =9949/(0.19×424)+336000/4491=198.641N/mm2； 　　[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! 六、最大搭设高度的计算: 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： 其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 1.295kN； 　　 NQ —— 活荷载标准值，NQ = 4.800kN； 　　 gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.107kN/m； 经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 63.865米。 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： 经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。 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： 其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 1.295kN； 　　 NQ —— 活荷载标准值，NQ = 4.800kN； 　　 gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.107kN/m； 　　 Mwk —— 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk = 0.282kN.m； 经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 24.880米。 七、连墙件的计算: 连墙件的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = Nlw + No 其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算： Nlw = 1.4 × wk × Aw wk —— 风荷载标准值，wk = 0.545kN/m2； Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 3.60×3.20 = 11.520m2； No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 5.000 经计算得到 Nlw = 8.785kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 13.785kN 连墙件轴向力设计值 Nf = A[f] 其中 —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=35.00/1.60的结果查表得到 =0.94； A = 4.24cm2；[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf = 82.043kN Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求! 八、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 其中 p —— 立杆基础底面的平均压力 (kN/m2)，p = N/A；p = 43.83 N —— 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N = 10.96 A —— 基础底面面积 (m2)；A = 0.25 fg —— 地基承载力设计值 (kN/m2)；fg = 68.00 地基承载力设计值应按下式计算 fg = kc × fgk 其中 kc —— 脚手架地基承载力调整系数；kc = 0.40 fgk —— 地基承载力标准值；fgk = 170.00 地基承载力的计算满足要求! 12.​ 悬挑式扣件钢管脚手架计算书 计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为19.0米，立杆采用单立管。 搭设尺寸为：立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.00米，步距1.80米。 采用的钢管类型为 48×3.0， 连墙件采用2步2跨，竖向间距3.60米，水平间距3.00米。 施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层。 悬挑水平钢梁采用18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.40米，建筑物内锚固段长度2.00米。 悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。 一、大横杆的计算 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。 按照大横杆上面的脚手板和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=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.000/3=0.050kN/m 活荷载标准值 Q=3.000×1.000/3=1.000kN/m 静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.050=0.106kN/m 活荷载的计算值 q2=1.4×1.000=1.400kN/m 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩) 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为 M1=(0.08×0.106+0.10×1.400)×1.5002=0.334kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.10×0.106+0.117×1.400)×1.5002=-0.392kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =0.392×106/4491.0=87.379N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 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: 静荷载标准值q1=0.038+0.050=0.088kN/m 活荷载标准值q2=1.000kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.677×0.088+0.990×1.000)×1500.04/(100×2.06×105×107780.0)=2.394mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求! 二、小横杆的计算 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，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=0.038×1.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.000×1.500/3=0.075kN 活荷载标准值 Q=3.000×1.000×1.500/3=1.500kN 荷载的计算值 P=1.2×0.058+1.2×0.075+1.4×1.500=2.259kN 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=(1.2×0.038)×1.0002/8+2.259×1.000/3=0.759kN.m =0.759×106/4491.0=168.960N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=5.0×0.038×1000.004/(384×2.060×105×107780.000)=0.02mm 集中荷载标准值P=0.058+0.075+1.500=1.633kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1632.600×1000.0×(3×1000.02-4×1000.02/9)/(72×2.06×105×107780.0)=2.610mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.632mm 小横杆的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求! 三、扣件抗滑力的计算 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8.0kN； R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 1.荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.038×1.000=0.038kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.000×1.500/2=0.113kN 活荷载标准值 Q=3.000×1.000×1.500/2=2.250kN 荷载的计算值 R=1.2×0.038+1.2×0.113+1.4×2.250=3.331kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN； 双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN； 四、脚手架荷载标准值 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/m)；本例为0.1070 NG1 = 0.107×19.000=2.033kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15 NG2 = 0.150×5×1.500×(1.000+0.350)/2=0.759kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15 NG3 = 0.150×1.500×5/2=0.563kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.005×1.500×19.000=0.142kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.497kN。 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 = 3.000×2×1.500×1.000/2=4.500kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用：W0 = 0.550 Uz —— 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用：Uz = 1.920 Us —— 风荷载体型系数：Us = 0.872 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7×0.550×1.920×0.872 = 0.645kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.497+0.85×1.4×4.500=9.551kN 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 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.497+1.4×4.500=10.496kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.85×1.4Wklah2/10 其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)； la —— 立杆的纵距 (m)； h —— 步距 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.85×1.4×0.645×1.500×1.800×1.800/10=0.373kN.m 五、立杆的稳定性计算 1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=10.496kN； 　　 i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； 　　 k —— 计算长度附加系数，取1.155； 　　 u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500； 　　 l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； 　　 A —— 立杆净截面面积，A=4.239cm2； 　　 W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3； —— 由长细比，为3118/16=196； —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.190； 　　 —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =10496/(0.19×424)=130.627N/mm2； 　　[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=9.551kN； 　　 i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； 　　 k —— 计算长度附加系数，取1.155； 　　 u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500； 　　 l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； 　　 A —— 立杆净截面面积，A=4.239cm2； 　　 W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3； —— 由长细比，为3118/16=196； —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.190； 　　 MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.373kN.m； 　　 —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =9551/(0.19×424)+373000/4491=201.874N/mm2； 　　[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! 六、连墙件的计算 连墙件的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = Nlw + No 其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算： Nlw = 1.4 × wk × Aw wk —— 风荷载标准值，wk = 0.645kN/m2； Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 3.60×3.00 = 10.800m2； No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 5.000 经计算得到 Nlw = 9.746kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 14.746kN 连墙件轴向力设计值 Nf = A[f] 其中 —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=35.00/1.60的结果查表得到 =0.94； A = 4.24cm2；[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf = 82.043kN Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求! 七、悬挑梁的受力计算 悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算 悬出端C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。 悬臂单跨梁计算简图 支座反力计算公式 支座弯矩计算公式 C点最大挠度计算公式 其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。 本工程算例中，m = 1400mm，l = 2000mm，ml = 350mm，m2 = 1350mm； 水平支撑梁的截面惯性矩I = 1660.00cm4，截面模量(抵抗矩) W = 185.00cm3。 受脚手架作用集中强度计算荷载 N=10.50kN 水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.2×30.60×0.0001×7.85×10=0.29kN/m k=1.40/2.00=0.70 kl=0.35/2.00=0.18 k2=1.35/2.00=0.68 代入公式，经过计算得到 支座反力 RA=30.747kN 支座反力 RB=-8.775kN 最大弯矩 MA=18.126kN.m 抗弯计算强度 f=18.126×106/(1.05×185000.0)=93.313N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! 受脚手架作用集中计算荷载 N=3.50+4.50=8.00kN 水平钢梁自重计算荷载 q=30.60×0.0001×7.85×10=0.24kN/m 最大挠度 Vmax=5.984mm 按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录A结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍，即2800.0mm 水平支撑梁的最大挠度小于2800.0/400,满足要求! 八、悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用18号工字钢,计算公式如下 其中 b —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到： b=2.00 由于 b大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值 b'=1.07-0.282/ b=0.929 经过计算得到强度 =18.13×106/(0.929×185000.00)=105.47N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 < [f],满足要求! 九、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钢筋拉环，拉环强度计算如下： 水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=8.775kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为 其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f] = 50N/mm2； 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[8775×4/(3.1416×50×2)]1/2=11mm 水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。 2.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 = 8.77kN； d —— 楼板螺栓的直径，d = 18mm； [fb] —— 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/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8774.76/(3.1416×18×1.5)=103.4mm。 3.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拉力，N = 8.77kN； d —— 楼板螺栓的直径，d = 18mm； b —— 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=90mm； fcc —— 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2； 经过计算得到公式右边等于106.6kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求。 13.​ 阳角处、挑板、挑阳台处悬挑工字钢+斜撑组合计算书 水平阳角处和悬挑挑阳台、板处也采用悬挑+斜撑组合型钢。 本工程中，脚手架排距为1500mm，内侧脚手架距离墙体300mm，计算中取其1.414倍为集中力作用点。 型钢采用18号工字钢，型钢支点距离建筑物角点2500mm（按最不利位置选择）。 型钢截面惯性矩I = 1660.00cm4，截面抵抗矩W = 185.00cm3，截面积A = 30.60cm2。 阳角型钢示意图 阳角型钢计算简图 1、型钢受力计算 受脚手架作用的联梁传递集中力 P=9.80kN 水平钢梁自重荷载 q=1.2×30.60×0.0001×7.85×10=0.29kN/m 经过连续梁的计算得到 阳角型钢支撑梁剪力图(kN) 阳角型钢支撑梁弯矩图(kN.m) 阳角型钢支撑梁变形图(mm) 型钢支点的的支撑力为10.830kN 型钢固接处的支撑力为9.578kN 型钢最大弯矩 Mmax=3.156kN.m 图中距离|MP|=(2.500×2.500+0.100×0.100+2.500×0.100×1.414+3.600×3.600)1/2=4.424m 图中角度