围栏设计及施工技术措施.docx

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围栏设计及施工技术措施

长风绿地配套用房II

施

工

围

挡

方

案

上海兴岭建设发展有限公司

1.围栏设计方案

本工程施工围挡在进场后搭设。

按要求进行9米高围挡的计算，围挡采用钢管扣件式多排脚手架，钢管采用Φ48×3.5脚手钢管，外包密目网进行视线隔挡，底部2.5m处外设彩钢板围墙。

围挡脚手宽度为4m，沿宽度方向一跨为1m，沿长度方向一跨为1.5m，步距为1.8m，第一步起步20cm处设立扫地杆，一共搭设5步，从第四步开始，宽度方向开始每搭设一步少一跨。

脚手围挡立杆底部采用二六板进行铺垫，增大底部接触面积。

接触面场地全部采用混凝土硬化。

为了防止脚手围挡的倾覆，对脚手围挡进行刚性脚手拉结，宽度方向设置2道拉结，长度方向为3跨1道，拉结锚杆采用和C20素砼块同时浇筑，砼块尺寸为600×600×600mm，拉结杆和锚杆采用双扣件连接。

脚手架外侧每隔9m必须设置一道剪刀撑，斜杆与地面夹角为45-60度，自上而下连续设置，用对接扣件进行连接。

附图1《围栏搭设平面图》

附图2《围栏搭设立面、剖面示意图》

29m高围栏脚手架计算书

扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等编制。

2.1参数信息

（1）脚手架参数

双排脚手架搭设高度为9米，立杆采用单立管；

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.5米，立杆的横距为1米，大小横杆的步距为1.8米；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

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；

连墙件采用两步两跨，竖向间距3.6米，水平间距3米，采用扣件连接；

连墙件连接方式为单扣件；

（2）活荷载参数

施工均布活荷载标准值:

2.000kN/m2；脚手架用途:

装修脚手架；

同时施工层数:

2层；

（3）风荷载参数

基本风压取0.45kN/m2；

风荷载高度变化系数μz为1.00，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（kN/m2）:

0.1248；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.300；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:

0.150；

安全设施与安全网（kN/m2）:

0.005；

每米脚手架钢管自重标准值（kN/m2）:

0.038；

（5）地基参数

地基土类型:

素填土；地基承载力标准值（kpa）:

80.00；

立杆基础底面面积（m2）:

0.25；地基承载力调整系数:

1.00。

2.2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5.2.4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=0.038kN/m；

脚手板的自重标准值:

P2=0.3×1/（2+1）=0.1kN/m；

活荷载标准值:

Q=2×1/（2+1）=0.667kN/m；

静荷载的设计值:

q1=1.2×0.038+1.2×0.1=0.166kN/m；

活荷载的设计值:

q2=1.4×0.667=0.933kN/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:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.166×1.52=0.03kN.m；

支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为M2max=-0.117×0.933×1.52=-0.246kN.m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.03×106,0.246×106）/5080=54.33N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=54.33N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/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：

其中：

静荷载标准值:

q1=P1+P2=0.038kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=0.667kN/m；

最大挠度计算值为：

V=0.677×0.038×15004/（100×2.06×105×）+0.990×0.667×15004/（100×2.06×105×）=1.383mm；

大横杆的最大挠度1.383mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求！

2.3小横杆的计算

根据JGJ130-2001第5.2.4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=0.038×1.5=0.058kN；

活荷载标准值：

Q=2×1×1.5/（2+1）=1.000kN；

集中荷载的设计值:

P=1.2×0.058+1.4×1=1.47kN；

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=1.2×0.038×12/8=0.006kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=1.47×1/3=0.49kN.m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.496kN.m；

最大应力计算值σ=M/W=0.555×106/5080=96.46N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=96.46N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/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:

Vqmax=5×0.038×10004/（384×2.06×105×）=0.02mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+1=1.058kN；

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:

Vpmax=1058×1000×（3×10002-4×10002/9）/（72×2.06×105

×）=1.496mm；

最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.02+1.496=1.516mm；

小横杆的最大挠度为1.516mm小于小横杆的最大容许挠度1000/150=6.667与10mm，满足要求！

2.4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8.00kN，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6.40kN。

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6.40kN；

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=0.038×1.5×2/2=0.058kN；

小横杆的自重标准值:

P2=0.038×1/2=0.019kN；

活荷载标准值:

Q=2×1×1.5/2=1.5kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.058+0.019）+1.4×1.5=2.440kN；

R<6.40kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

2.5脚手架立杆荷载计算

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+（1.50×2/2）×0.038/1.80]×13.00=2.038；

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3

NG2=0.3×7×1.5×（1+0.3）/2=2.048kN；

（3）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.5×13=0.098kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.183kN；

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=2×1×1.5×2/2=3kN；

风荷载标准值按照以下公式计算

其中Wo--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

Wo=0.45kN/m2；

Uz--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：

Uz=1；

Us--风荷载体型系数：

取值为0.645；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.45×1×0.645=0.203kN/m2；

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=1.2×4.183+1.4×3=9.2kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.183+0.85×1.4×3=8.59kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.203×1.5×1.82/10

=0.118kN.m；

2.6立杆的稳定性计算

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值：

N=9.2kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

k=1.155；当验算杆件长细比时，取块1.0；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：

l0=3.118m；

长细比Lo/i=197；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：

φ=0.186；

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

σ=9200/（0.186×489）=101.15N/mm2；

立杆稳定性计算σ=101.15N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值：

N=8.59kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=3.118m；

长细比:

L0/i=197；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：

φ=0.186

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

σ=8590/（0.186×489）+.23/5080=117.574N/mm2；

立杆稳定性计算σ=117.574N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

2.7最大搭设高度的计算

按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,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：

构配件自重标准值产生的轴向力NG2K（kN）计算公式为：

NG2K=NG2+NG3+NG4=2.933kN；

活荷载标准值：

NQ=3kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.125kN/m；

Hs=[0.186×4.89×10-4×205×103-（1.2×2.933

+1.4×3）]/（1.2×0.125）=72.961m；

按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H]=72.961/（1+0.001×72.961）=67.999m；

[H]=67.999和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。

脚手架单立杆搭设高度为9m，小于[H]，满足要求！

按《规范》5.3.6条考虑风荷载时,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：

构配件自重标准值产生的轴向力NG2K（kN）计算公式为：

NG2K=NG2+NG3+NG4=2.933kN；

活荷载标准值：

NQ=3kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.125kN/m；

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：

Mwk=Mw/（1.4×0.85）=0.118/（1.4×0.85）=0.099kN.m；

Hs=（0.186×4.89×10-4×205×103-（1.2×2.933+0.85×1.4×（3+0.186×4.89×100×0.099/5.08）））/（1.2×0.125）=63.119m；

按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H]=63.119/（1+0.001×63.119）=59.372m；

[H]=59.372和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。

脚手架单立杆搭设高度为9m，小于[H]，满足要求！

2.8拉杆的计算

拉杆的轴向力设计值应按照下式计算：

Nl=Nlw+N0

风荷载标准值Wk=0.203kN/m2；

最大拉杆的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.8m2；

按《规范》5.4.1条约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN），N0=5.000kN；

风荷载产生的拉杆轴向力设计值（kN），按照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw=3.072kN；

拉杆的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=8.072kN；

拉杆承载力设计值按下式计算：

Nf=φ·A·[f]

其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比l0/i=300/15.8的结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；

又：

A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；

拉杆轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.133kN；

Nl=8.072

拉杆采用双扣件与墙体连接。

由以上计算到Nl=8.072小于双扣件的抗滑力12.8kN，满足要求！

2.9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

地基承载力设计值:

fg=fgk×kc=80kpa；

其中，地基承载力标准值：

fgk=80kpa；

脚手架地基承载力调整系数：

kc=1；

立杆基础底面的平均压力：

p=N/A=38.14kpa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=9.535kN；

基础底面面积：

A=0.25m2。

p=38.14≤fg=80kpa。

地基承载力满足要求！