普通型钢悬挑脚手架计算书.docx

普通型钢悬挑脚手架计算书.docx

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普通型钢悬挑脚手架计算书

普通型钢悬挑脚手架专项方案

型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等规范编制。

一、工程概况

本工程位于乾坤大道以南，董永路以东，北邻文化广场，西邻槐荫公园，与正在建设的新政府大楼隔道相望。

本工程地下室二层，地上二十七层，框架剪力墙结构，总建筑面积34163平方米，其中地下层9215.54平方米、地上部分24947.46平方米，建筑总高度99.725米，架空层层高5.00米、一～二十七层层高为均为3.45米。

二、外脚手架的类型选择

本工程工期较紧，为了便于施工，加强安全生产的控制。

因此外脚手架（均为封圈型）采用两种形式：

架空层~3层采用落地式，4~27层采用悬挑式钢管脚手架，用至外装饰全部完工。

其搭设具体分为架空层~3层、4-9层、10~15层、16~21层、21~27及屋面结构分段搭设（互相断开）。

悬挑式外脚手架拆除后，架空层~3层采用落地式钢管脚手架。

三、外脚手架使用材料及质量要求

І14（140×80×5.5）工字钢、预埋件等,均应符合《碳素结构钢》（GB/T700）中Ｑ235-A级钢的规定。

采用外径Φ48、壁厚3.5mm的钢管，材质要符合《直缝电焊钢管》（GB/T13793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管。

本工程使用同一规格型号钢管。

钢管脚手架所用的扣件，应符合《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定，材质符合《可锻铸铁分类及技术条件》（GB78-67）中KT38-8的技术条件。

安全网、竹脚手板等应符合现行安全规范规定的技术指标。

四、外脚手架结构形式

1、钢管脚手架的地基处理

①、不落地的部分，直接搭设在地下室顶板和一层屋面板砼上。

②、落地部分，基础采用C15砼浇捣400×400mm细石砼墩作为脚手架基础，并在架体基础外侧500mm处设置排水沟。

　　2、悬挑式外脚手架采用双排架，架体立杆横距为900mm，内侧立杆距楼层边线300mm；选用14#（140×80×5.5）工字钢作为底撑杆≤@1500，14#工字钢与楼层中砼梁或板中预埋的Φ20预埋件套接固定，采用简支悬挑两点锚固；钢丝绳@3000（每隔四层拉设一道）；立杆纵距1500mm，大横杆水平步距1800mm，小横杆@750，间距@3000设置一道剪力撑；脚手板在底层满铺，拦板高1200高。

连墙杆采用预先在每隔一层梁上预埋短钢管与脚手架小横杆连接牢固。

3、支撑及卸载系统

①、外围立杆及大横杆、安全网自重、外排作业面施工荷载由底撑杆、钢丝绳承受。

②、水平风荷载主要由钢丝绳，附墙杆承受。

③、每四层设一道由钢丝绳和钢管斜撑的卸载系统（详见附图）。

4、安全系统

①、由外挂密目网、兜网及底部脚手板组成，兜网每隔三层设一道，按现场文明施工规定采用全封闭式。

②、外脚手架每层工作面上铺设竹脚手板，踢脚板高度为150mm，外侧边铺设1200高拦板。

五、外脚手架的搭设

1、杆件的搭设

（1）悬挑式外脚手架搭设顺序：

在框架梁内先预埋工字钢14#（140×80×5.5）固定用的吊环→逐根树立立杆并与第一排大横杆扣紧→安装第一排小横杆并与立杆扣紧→安装第二步大横杆与各立杆扣紧→安装第二步小横杆→安装第三步大横杆→安装第三步小横杆→安装第四步大横杆和小横杆→安装拉结杆（水平间距4.5m）、安装并拉紧钢丝绳（每四层设一道）→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手板→搭设超过10m或使用前进行检查验收。

（2）落地式脚手架的搭设顺序

在基础或楼板上垫设垫块→逐根树立立杆并与第一排大横杆扣紧→安装第一排小横杆并与立杆扣紧→安装第二步大横杆与各立杆扣紧→安装第二步小横杆→安装第三步大横杆→安装第三步小横杆→安装第四步大横杆和小横杆→安装拉结杆（水平间距4.5m）、安装并拉紧钢丝绳（每四层设一道）→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手架→搭设超过10m或使用前进行检查验收。

（3）安全防护

1、脚手架首层设置平网，以上每隔10m再设置一道平网。

2、内立杆与墙体间应设置平网或铺设脚手板。

3、架体外立杆内侧从底到顶连续设置密目式安全网实现全封闭。

4、主要入口、钢筋及木工加工区搭设3米高防护棚，使用Φ48×3.5钢管和铺设双层竹脚手板遮盖。

2、搭设注意事项

在铺设脚手架的操作层上必须设踢脚板和防护栏杆，踢脚板高度150mm，防护栏杆高度不小于1.2m，用Φ48×3.5钢管搭设，均应搭设在外立杆的内侧与立杆用直角扣件扣死。

脚手架应满铺，对头铺，在脚手板接头处，必须安设双横档。

（1）在外脚架搭设过程中，必须严格按规定的构造方案和尺寸进行搭设，并及时与结构拉结或采用临时支顶，确保搭设过程的安全。

（2）脚手架里、外两排立杆搭设均匀要竖直，相邻两立杆的接头上下应错开50cm，并不得在同一步距内，搭设第一节立杆时应选用长短不一的钢管。

（3）搭设脚手架大横杆应安装水平杆，在同一步距内纵向水平高低差不得超过6cm，同一步距内里、外横杆接头应相互错开，现一跨间上下横杆的接头应错开50cm，相邻横杆接头不宜设置在同一步距或同一跨度内。

（4）小横杆的搭设应与大横杆垂直，小横杆两端应伸出大横杆外10cm以上。

（5）搭设过程中应随时校正杆件垂直度和水平偏差，避免偏差过大。

（6）剪刀撑从底到顶连续布置，剪刀撑两端的扣件距邻近连接点不能大于20cm。

（7）加强对使用材料的检查、检查钢丝绳规格是否符合要求、是否断丝、磨损、检查钢管型号、质量等，不合格的材料一律不准在本工程中使用，严禁使用变形和不合格的材料一律不准在本工程中使用，严禁使用变形和不合格的扣件、钢管和钢丝绳。

（8）大横杆的对接扣件，开口应朝架子内侧，螺栓向上，十字形扣件不得使用开口朝下，螺栓应适度拧紧。

六、外脚手架的构造及要求

1、立杆构造要求

（1）立杆接头除在顶层可采用搭接外，其余各接头必须采用对接扣件对接，开口向建筑物一面。

（2）立杆上的对接扣件应交错布置，两个相邻立杆接头不能在同一步距内，两相邻立杆接头在高度方面上错开的距离不应小于500mm,各接头中心距主节点的距离应不大于步距的1/3。

（3）立杆采用搭接方式接长应不少于三个扣件连接固定，立杆的搭接长度不应小于1m，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。

（4）立杆顶端应高出建筑物檐口上皮高度不小于1.5m。

（5）架手架底座上必须设置纵、横向扫地杆。

纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座下皮不大于200mm处的立杆上。

横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

2、水平杆构造要求

（1）纵向水平杆设于横向水平杆之下，固定在立杆的内侧，并采用直角扣件与立杆扣紧，纵向水平杆与立杆的连接采用双扣件固定，以防滑脱。

（2）纵向水平杆一般采用对接扣件开口向上连接，也可采用搭接。

相邻纵向水平杆对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平错开距离不应小于500mm，并应避免设在纵向水平杆的跨中；搭接接头长度不应小于1m，并应等距设置不小于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端的距离不应小于100mm。

（3）纵向水平杆的长度一般不小于3跨，并不小于6m。

（4）每一主节点处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，该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150mm。

（5）操作层上非主节点处的横向水平杆宜根据支承脚手板需要等间距设置，最大间距不应大于立杆距的1/2。

3、拉结杆构造要求

拉结杆的布置：

本工程采用钢管和扣件组合的拉结杆，拉结杆采用Φ48×3.5钢管，在每一步大横杆以上每一层设置一道拉结杆，将架体附着到剪力墙、柱及连梁上。

拉结杆与脚手架的连接采用扣件连接，拉结杆与建筑物的连接采用钢管抱箍连接。

拉结杆的设置及其牢固可靠是关系到脚手架的失稳破坏、倾覆的重要关键。

拉结杆宜呈水平并垂直于墙面设置，与脚手架连接的一端可稍为下斜，不容许向上翘起。

4、剪刀撑构造要求

（1）纵向剪刀撑的设置应符合下列要求：

每道剪刀撑跨越立柱的根数宜在5-7根。

每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角在45度~60度之间。

双排脚手架在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。

剪刀撑斜杆的接头除顶层可以采用搭接外，其余各接头均必须采用对接扣件连接，剪刀撑在顶层采用搭接方式接长应不少于三个扣件连接固定，搭接长度不应小于1m，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。

剪刀撑余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柱上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应在于150mm。

剪刀撑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柱上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应在于150mm。

（2）横向剪刀撑的设置应符合下列要求：

横向剪刀撑的斜杆应在1-2步内，由底至顶层呈之字型连续布置，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。

后浇带、塔吊、电梯等脚手架断开处必须设置横向剪刀撑予以加强。

架体上开洞构造要求：

电梯、井架等运输机械要求在架体上开洞作为出入口，不允许断开立杆，并要求加设斜杆及设置横向支撑予以加强。

洞口处两侧增设的横向支撑应伸了增设的斜杆端部。

增设的短斜端部应用双扣件扣死。

5、焊接质量要求：

卡环等均需现场焊接，焊接质量的好坏将直接影响架体的安全，因此须加强检查，确保焊接质量。

（1）焊缝必须饱满，无气孔、咬边、烧伤等焊缝缺陷。

（2）焊缝等级达到三级要求，必须确保焊缝焊脚尺寸及长度，起落弧要满足有关规范规定的要求。

（3）焊接质量按《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-91）进行检查和评定。

（4）所有焊缝必须逐条检查，并验收通过后可进行油漆等后续工作。

七、外脚手架的拆除

　　防护网→脚手板→扶手→剪力撑（随每步拆除）→小横杆→大横杆→立杆

1、首先应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系是否符合构造要求。

如存在拆除的安全隐患，应先拆除、加固后，方可进行架体拆除。

2、由技术负责人进行拆除安全技术交底。

3、清除脚手架上杂物及地面障碍物。

4、由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。

5、连墙杆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。

6、当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6.5m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙杆。

7、当脚手架采用分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端，应先按JGJ130-2001（J84-2001）规范的规定设置连墙件和横向斜撑加固。

8、各构配件严禁抛至地面。

须用人工上下传递扣件，扣件等应装袋。

9、运至地面的构配件应及时检查、整修与保养，按品种、规格随时码堆存放。

八、安全技术措施

1、人员要求

（1）脚手架搭设人员必须是经过国家现行标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB5036）考核合格的专业架子工。

上岗人员应定期体验，合格者方可持证上岗。

（2）搭设、拆除脚手架人员必须严格按高作业的安全要求作业，必须戴安全帽、安全带、穿防滑鞋，工具必须用绳固定在身上，避免滑落或坠物伤人。

2、搭设阶段

（1）脚手架的构配件质量必须按有关规定要求进行检查验收，合格后方准使用。

（2）脚手架搭设应按下列阶段进行质量检查，发现问题应及时校正。

A、基础完工后及脚手架搭设前；

B、操作层上施工加荷载前；

C、每搭设完10M高度后；

D、达到设计高度后；

E、遇有六级大风与大雨后；

F、停用超过一个月。

（3）脚手架的搭设质量必须符合规定要求并检查验收后，方可投入使用。

3、使用阶段

（1）操作层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。

不得将模板支架、缆风绳、泵送砼及砂浆的输送管等固定在脚手架上，严禁任意悬挂起重设备。

（2）当有六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气时应停止脚手架作业，雨后搭架操作应有防滑措施。

（3）应设专人负责对脚手架进行经常检查和保修，在六级大风与大雨后及停用超过一个月后复工前必须经检查后方可上架操作；

（4）各主节点处杆件的安装，拉结杆、支撑、门洞等到的构造是否符合规定要求，安全防护措施是否符合要求等保修项目必须检查后方可使用。

（5）在脚手架使用期间，严禁任意拆除下列杆件：

①、节点处的纵、横扫地杆；②、连墙件；③、支撑；④、栏杆、挡脚板。

要拆除上述任一杆件应采取相应的安全措施，并报主管部门批准后方可实施。

（6）在拆模层及结构施工层的脚手架安全网内侧，设置一道密眼钢丝网，拆模及结构施工完成后周转使用，以防止拆模层及结构施工层的钢管、钢筋等冲破安全立网坠物伤人。

（7）在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。

（8）工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等，应按国家现行标准《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行。

（9）在建筑外边线内侧1~1.5M的楼板面预留钢管，焊接1.2M高的钢管栏杆，以作好水平安全防护。

（10）按有关规定的要求设置兜底网、层间网、随层网，其中间层网的间距不得大于4层。

（11）架子工长必须安排专人加强对安全网、脚手板、防护栏杆、防护棚等安全设施的检查，发现破损、断线、封闭不严、固定不牢固等现象及时加以整改和完美。

（12）用直径不小于12MM的镀锌钢筋制作避雷针，设置于建筑四角的立杆上，高度不小于1M，并将所有最上层的大横杆全部连接成避雷网络，接地线采用不小于8M的圆钢，接地线的连接必须保证接触可靠，接地板用厚度不小于4MM、宽度25~40的角钢制作，埋设深度不浅于500MM，要求接地板与其它金属物或电缆的距离不小于3M，防雷接地装置完成后，要用电阻表测定，要求防雷装置的接电电阻不得大于3欧。

（13）在施工期间遇有雷雨时，脚手架上的操作人员应立即离开。

（14）在钢挑架中敷设废旧夹板或竹笆，再挂设兜底安全网，确保全封闭施工，避免附物伤人。

4、检查与验收

（1）新钢管必须有产品合格证、质量检测报告。

旧钢管应就每根锈蚀程度进行检查。

（2）新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。

（3）旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。

新旧扣件均应进行防锈处理。

（4）搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。

（5）定期对脚手架进行安全检查并维护加固。

（6）搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。

九、受力分析和内力验算

本工程的悬挑脚手架受力分析图如下：

①、永久荷载（恒荷载）：

脚手架自重（包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等自重）；构配件自重（包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施的自重）。

②、可变荷载（活荷载）：

施工荷载（按结构脚手架3KN/m2）、风荷载。

针对本工程的特点，具体对横向、纵向水平杆、立杆、扣件抗滑力、抗倾覆进行验算：

立杆横距b=0.9m，立杆纵距L=1.5m，内立杆距建筑外墙距离b1=0.3m，步距h=1.8m，铺设脚手板6层，同时施工层数为2层。

脚手架与建筑主体结构连接点的布置，竖向间距H1=2h=2×1.8=3.6m,水平距离L1=3L=4.50m，钢管为Φ48×3.5。

以下以4～9层为例计算（计算书附后）

十、文明施工与环保目标

本工程的文明施工与环保目标为：

不污染城市道路，夜间施工不干扰居民生活，施工现场达到亮、洁、美的花园工地标准，确保获得市文明施工样板工地

文明施工管理控制流程图（附后）

文明施工管理控制流程图

悬挑脚手架计算

一、参数信息:

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为20.7m,立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.50m，立杆的横距为1.05m，大小横杆的步距为1.80m；

内排架距离墙长度为0.30m；

小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为2根；

脚手架沿墙纵向长度为77.7m；

钢管平均长度6.0m；

采用的钢管类型为Φ48×3.50mm；

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；

连墙件布置取二步三跨，竖向间距3.60m，水平间距4.50m，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

施工均布活荷载标准值:

3.000kN/m2；

脚手架用途:

结构脚手架；

同时施工层数:

2层；

3.风荷载参数

本工程地处湖北省孝感市，基本风压为0.35kN/m2；

风荷载高度变化系数μz为0.74；

风荷载体型系数μs为0.65；

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:

0.1248kN/m2；

脚手板自重标准值:

0.300kN/m2；

栏杆挡脚板自重标准值:

0.150kN/m2

安全设施与安全网:

0.005kN/m2；

脚手板铺设层数:

6

脚手板类别:

冲压钢脚手板；

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:

0.038kN/m2；

5.水平悬挑支撑梁

悬挑水平钢梁采用16a号槽钢，其中:

建筑物外悬挑段长度1.50m

建筑物内锚固段长度2.30m

与楼板连接的螺栓直径:

20.00mm；

楼板混凝土标号:

C30；

6.拉绳与支杆参数

支撑数量为:

1；

悬挑水平钢梁上面采用钢丝绳、下面采用支杆与建筑物联结。

钢丝绳安全系数取:

6.00；

钢丝绳与梁夹角为:

60.0度；

二、小横杆的计算:

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值:

P1=0.038kN/m；

脚手板的自重标准值:

P2=0.300×1.500/（2+1）=0.150kN/m；

活荷载标准值:

Q=3.000×1.500/（2+1）=1.500kN/m；

荷载的计算值:

q1=1.2×0.038+1.2×0.1501.4×1.500=2.326kN/m；

小横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，

计算公式如下:

最大弯矩M1max=2.326×1.0502/8=0.320kN.m；

最大应力计算值σ=Mqmax/W=63.117N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力为σ=63.117N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2，满足要求！

3.挠度验算:

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度

荷载标准值q=0.038+0.150+1.500=1.688kN/m

最大挠度V=5.0×1.688×1050.04/（384×2.060×105×121867.040255516）=1.064mm；

小横杆的最大挠度1.064mm小于小横杆的最大容许挠度1050.0/150=7.000与10mm，满足要求

三、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，小横杆在大横杆的上面。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值:

P1=0.038×1.050=0.040kN；

脚手板的自重标准值：

P2=0.300×1.050×1.500/3=0.158kN；

活荷载标准值:

Q=3.000×1.050×1.500/3=1.575kN；

荷载的设计值:

P=（1.2×0.040+1.2×0.158+1.4×1.575）/2=1.221kN；

大横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。

均布荷载最大弯矩计算:

M1max=0.08×0.038×1.500×1.5002=0.010kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

集中荷载最大弯矩计算:

M2max=0.267×1.221×1.500=0.489kN.m；

M=M1max+M2max=0.010+0.489=0.499kN.m

最大应力计算值σ=0.499×106/5077.8=98.288N/mm2；

大横杆的最大应力计算值σ=98.288N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2，满足要求

3.挠度验算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:

mm

均布荷载最大挠度计算公式如下:

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：

Vmax=0.677×0.038×1500.04/（100×2.060×105×121867.0）=0.052mm；

集中荷载最大挠度计算公式如下:

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

小横杆传递荷载P=（0.040+0.158+1.575）/2=0.886kN

V=1.883×0.886×1500.03/（100×2.060×105×121867.0）=2.243mm；

最大挠度和：

V=Vmax+Vpmax=0.052+2.243=2.295mm；

大横杆的最大挠度2.295mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0/150=10.000与10mm，满足要求！

四、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16.00kN，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12.80kN。

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12.80kN；

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=0.038×1.050×2/2=0.040kN；

小横杆的自重标准值:

P2=0.038×1.500=0.057kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.300×1.050×1.500/2=0.236kN；

活荷载标准值:

Q=3.000×1.050×1.500/2=2.363kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.040+0.057+0.236）+1.4×2.363=3.708kN；

R<12.80kN，双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（kN），为0.1248

NG1=[0.1248+（1.05×2/2+1.50×2）×0.038/1.80]×20.70=4.353kN；

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）;采用冲压钢脚手板,标准值为0.30

NG2=0.300×6×1.500×（1.050+0.30）/2=1.823