住宅楼外脚手架专项施工方案#脚手架计算书.docx
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住宅楼外脚手架专项施工方案#脚手架计算书
第一章、工程概况和编制依据
第二章、施工准备工作及主要材料需用量计划
第三章、脚手架搭设方案及计划安排
第四章、外脚手架的搭设
第五章、外脚手架结构计算
第六章、各项技术管理措施
第七章、现场施工管理组织机构
外脚手架施工方案
第一章工程概况和编制依据
1.1编制依据
1.2.1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)。
1.2.2中国建筑工业出版社《建筑施工手册》(第四版)。
1.2.3《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)。
1.2.4中国建筑工业出版社出版的《钢结构》(第三版,刘声扬主编)。
1.2.5中国建筑工业出版社出版的《预埋件设计手册》(严正庭、严捷编)。
1.2.6《某某某小区1#楼施工图纸》
1.2工程概况
某某某住宅小区位于西大街北侧、寿宁路西侧。
1#楼长60.7mm,宽19.5m,建筑面积为32248.9㎡,建筑高度为98.3m。
本工程设计单位为某某某建筑设计研究院。
为剪力墙结构,地下二层,地上三十一层,层高分别为:
地下二层层高为4.6m,地下一层层高为3.3m,一层至三层层高均为4.2m,四至三十一层层高为3m,水箱间、电梯机房层高为4.8m。
室内外高差为0.3m。
第二章施工准备工作及主要材料需用量计划
2.1技术准备工作
为了保证该工程外脚手架的搭设及拆除方法切实可行,贯彻“安全、适用、可行、经济”的原则,做好各种材料机械加工的技术资料准备和使用计划安排。
做好安全技术交底工作,操作工人考核培训。
该工程确定采用型钢悬挑双排外脚手架。
七层一支设。
2.2物质准备工作
外脚手架材料采用φ48×3.25mm优质钢管、直角扣件、对接扣件、旋转扣件。
密目式安全网,木脚手板,该工程需要外架材料量大,由预算部作好各种资源用量及进场计划,保证材料按时进场,并按规定堆放。
具体详见下主要材料计划表:
序号
材料名称
单位
数量
备注
1
钢管φ48×3.25mm
吨
200
2
18型钢
米
800
264根
3
φ18钢筋(Q235BJ)
米
810
4
直角扣扣件
千个
15
5
对接扣件
千个
3
6
旋转扣件
千个
3
7
安全网
平方米
8000
密目阻燃安全网
8
木脚手板
平方米
1000
2.3劳动力准备
2.3.1在项目经理及项目管理机构直接领导,配备技术人员以满足该工程施工技术管理的各项需要。
2.3.2选择技术素质高,有上岗资格证的架子班组,按生产进度计划组织劳动力进场,进行安全、消防、文明施工等各方面教育,并做到上岗人员上岗前体检,体检合格者方可上岗。
根据该工程外架工程量及工期要求,准备20个合格的专业架子工进场施工。
2.4外脚手架的一般规定
2.4.1凡是有高血压,严重心脏病、癫痫病,以及其他不适于高空作业的人员,均不得从事架子工作业。
凡参加高空作业人员,必须定期进行身体检查。
2.4.2处于3米以上的高空作业时,必须配戴安全带,作业时戴安全帽。
安全带必须系在牢固可靠的地方。
2.4.3高处作业时,衣着要灵便。
禁止赤脚、穿拖鞋、硬底鞋和带钉易滑鞋。
严禁酒后作业。
2.4.4严禁向下抛物体和工具;严禁作业人员在脚手架上下;严禁在四周没有安全网而以不系安全带的危险场所作业。
2.4.5强台风、雷雨天、大雾天的环境,不准进行高处作业;夜间作业必须布置良好的照明设备。
2.4.6操作时,精神集中,禁止打闹和开玩笑。
工间休息时应下到地面。
2.4.7脚手架其负荷量每平方米不得超过二百七十公斤。
2.4.8架子上原则上禁止堆料。
如必要时,堆料不能过于集中。
凡不符合规定的,架子工有权制止。
2.4.9脚手架应固定于建筑物的牢固部位上,不应固定在管道及其他不牢靠的结构上。
2.4.10施工场所的脚手架其使用期在半年以上者,经过大风、大雨后,要进行检查,发现问题及时处理。
2.4.11架子搭设完毕,应汇同有关人员验收签证后方可交付使用。
2.4.12脚手架的安装与拆卸,应按施工方案程序进行。
施工区应设围栏或专人看守。
第三章脚手架搭设方案及计划安排
3.1计划安排
3.1.1时间安排
由于该工程有地下室,且地下室外墙需要做防水及保护层,为不影响防水保护层及回填土的施工,在结构二层开始搭设悬挑脚手架,外架搭设应根据主体结构工程的进度安排进度,一般该外架高度要求比作业层高出至少一步距。
3.1.2人员安排
项目部成立以项目经理为首的外架搭设检查小组。
小组名单如下:
姓名
项目部职务
小组职务
某某某
项目经理
组长
某某某
工长
成员
某某某
工长
成员
某某某
工长
成员
某某某
项目技术负责人
成员
某某某
安全员
成员
某某某
质检员
成员
由于该工程时间紧,且工作量大,至少要准备20个合格的、熟练的架子工,以保证该工程外架对施工的需要。
第四章外脚手架的搭设
本工程悬挑双排外脚手架为扣件式钢管脚手架。
4.1脚手架材质
4.1.1钢管符合国家有关标准和技术要求,外径不小于48mm,壁厚不小于3.25mm,有严重锈蚀、弯曲、压扁或有裂缝的钢管严禁使用。
4.1.2扣件要有出厂合格证,有脆裂、变形、滑丝的扣件禁止使用,扣件表面应进行防锈处理,扣件活动部位应能灵活转动。
当扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离不小于5mm。
4.2悬挑脚手架要求
1、吊环
吊环采用φ20圆钢,形式为“Ω”形,每根挑梁设两只,间距为1.5m左右,近外墙一只至外墙面距离为100~200mm纵间距为1.5m。
吊环示意图如下:
吊环埋入砼内平直段两端长度φ20不小于300mm,端部带180°弯钩。
吊环须设置在板、梁内,在板、梁的下皮筋下面,且与板下皮钢筋绑扎固定。
在吊环平直段上须设Φ8@250长1000mm的构造筋,吊环尽可能埋入结构梁内。
2、挑梁
挑梁采用180mm高工字钢,长度普遍为3米,角部、局部加长,末端焊接定位头子,间距1.5m左右。
挑梁大样图如下:
槽钢上焊接100mm高φ25的Ⅲ级钢筋做为固定立杆和定位伸出长度的位置用。
挑梁与预埋吊环的固定应用两个木楔对称钉牢,两边钉铁钉互相对拉固定,如下图:
3、预埋吊环等严格按设计要求进行制作和安放;悬挑梁顶面标高偏差在2mm以内;原材料应严格按设计图纸进行合理断料。
4.3脚手架的扫地杆
落地脚手架扫地杆是立杆下端绑扎的纵向和横向的水平杆,一般离下脚面不超过120mm。
扫地杆是必须用扣件扣牢,它的功能是约束立杆底脚所发生的位移和用来避免或减少脚手架的不均匀沉降。
4.4架体与建筑物的拉结
该工程外脚手架采用刚性连接。
连墙点的位置一般在与立杆和大横杆相交的接点处,离节点的间距为300mm。
连墙杆在房屋每层范围均需布置一排,一般竖向间距3m。
横向间距为4.5m。
连墙杆必须从底部第一根大横杆处开始设置,沿整片脚手架均匀布置。
在脚手架周边的端头(包括顶端)以及转角处,要加密联墙杆。
4.4.1现浇混凝土的梁板上预埋竖向短钢管,然后用连接短钢管一端与预埋竖向短钢管用直角扣件连接,另一端用直角扣件与立杆连接。
如下图:
4.4.2连墙杆点采用梅花形布置。
如下图:
4.4.3联墙杆所在位置有时可能遇到门窗洞口,可以用添加附加短钢管的办法来实现联结。
施工过程中当个别联墙杆被拆除后在相当一段时期内难于补上时,必须采取有效的加强措施。
如附近添设一个临时的联墙杆,限制施工荷载或加强横向刚度等。
4.5脚手架板的铺设
首层隔离层和施工操作层、悬挑脚手架在挑梁上部,沿纵向满铺脚手板,作到严密、牢固、铺平、铺稳,不得超过50mm的间隙,架子上不准留单块脚手板。
脚手板在纵向的接头有对接铺设和搭接铺设二种。
4.5.1对接铺设的脚手架板,在每块脚手架板两端下面均要有小横杆,杆离板端的距离应不大于150mm,小横杆应放正、绑牢。
4.5.2搭接铺设的脚手板,要求两块脚手板端头的搭接长度应不小于200mm,接头处必须在小横杆上,脚手板与小横杆之间的不平处允许用木块垫实并绑牢,不许垫砖块等易碎物体,严禁留探头长度>150mm探头板。
4.5.3脚手板应在下列部位给予固定:
1、脚手板的两端和拐角处;
2、沿板长方向间隔1.5~2m;
3、坡道和平台的两端;
4、其他可能发生滑动和翘起的部位。
4.6立杆的纵距、横距、步距
4.6.1立杆的纵距:
本工程悬挑脚手架立杆纵距均为1.5m。
4.6.2本工程双排外脚手架立杆横距均为900mm。
1、横向水平杆(小横杆)伸出纵向水平杆(大横杆)外的长度不宜小于100mm,以防止小横杆从大横杆上滑脱。
2、外脚手架的内立杆距墙体的距离为300mm。
以保证工人有一定的操作活动空间。
3、由于结构施工和装饰施工操作工艺的不同,材料用量、堆放运输方式的不同,对作业面尺寸要求均有所不同。
4、小横杆的里端离墙面的距离、对结构脚手架和装修脚手架因不同需求而异。
本工程为300mm。
4.6.3脚手架的步距
本工程根据层高和落地、悬挑外脚手架的要求,步距均为1800mm。
4.7外脚手架的防护
4.7.1挡脚板高度为180mm。
4.7.2架体须超过施工操作层1.8m高,中间须加防护栏杆。
4.7.3密目式安全网应紧随架体搭设高度满挂;使用的密目式安全网须是建设部认证产品。
4.7.4每隔4步架须满铺水平网,防止物体坠落,对于高层脚手架,顶层应满铺脚手板,以保证脚手架的顶端有足够的横向水平刚度。
4.7.5当风力大于六级时,工人不得在架子上进行施工操作。
4.8支撑体系
脚手架必须设置支撑体系。
支撑体系包括纵向支撑(剪刀撑)、横向支撑和水平支撑,这些支撑应和脚手架这一空间构架的基本构件很好联结。
4.8.1纵向支撑
本工程在外脚手架两端和转角处必须设置剪刀撑。
中间每隔6m设一道,且每片架子不少于三道。
剪刀撑宽度宜取4倍立杆纵距,即6.0m。
斜杆与地面夹角宜在45°~60°。
接点离地面不宜大于500mm。
4.8.2横向支撑:
横向支撑是指在横向承力结构内从顶沿全高呈之字形设置连续的斜撑。
在下列位置必须设置横向支撑。
脚手架的纵向传力结构架构件限制不能形成封闭形。
如“一”字型,“L”字型,或“凹”字型的脚手架,其两端必须设置横向支撑。
并于中间每隔六个间距加设一道横向支撑。
4.8.3水平支撑
1、没有铺板的水平板空腹桁架在二榀横向承力结构之间必须设置小横杆,其间距对结构脚手架不宜大于1m,这些小横杆和大横杆均应紧密相扣。
2、对承力较大的结构脚手架,为了使其有更大的水平横向刚度,需在设置联墙拉结杆件的脚手架水平面同内连续添设水平斜杆,呈之字型布置,形成一个刚度较大的水平桁架。
4.9杆件搭设构造要求
4.9.1立杆:
在竖立杆时,要注意杆件的长短搭配使用。
立杆的接头除顶层可采用搭接接头外,其余必须采用对接扣件实行对接头。
相邻接头的高度应大于500mm。
4.9.2大横杆:
大横杆的长度不宜小于三跨,且不小于6m。
立杆和大横杆必须用直角扣件扣紧,不得遗漏。
同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/300,且不大于500mm。
大横杆最好采用对接扣件连接。
如采用搭接连接时,搭接长度不应小于1M,并用三个旋转扣件扣牢。
大横杆接头与相邻立杆的距离不大于纵跨的五分之一。
同一水平内的内外两根大横杆的接头和上下相邻的两根大横杆的接头均应相互错开,不得出现在同一跨间内。
相邻接的水平距离应大于500mm。
4.9.3小横杆:
小横杆紧贴立杆布置。
对于双立杆,则设于双立杆之间。
小横杆搭于大横杆上,用直角扣件扣紧,对贴近立杆的小横杆亦可紧固于立杆上。
4.10荷载
4.10.1承重脚手架负荷量每平方米不能超过270kg。
4.10.2不应在脚手架上附装机械设备、摇臂把杆、悬挑平台、拉缆风绳及搭(挂)卸料槽(斗)等。
4.11卸料平台
4.11.1在施工中,结构完成后,有大规格材料、设备等搭设卸料平台,以便将它们用塔式起重机先吊运至受料平台口上,再装运至室内外或其它施工层。
结构施工拆下的模板、支撑也可由室内运往卸料平台,用塔式起重机转运至上层使用。
本工程采用四台活动型钢成品卸料平台。
4.11.2卸料平台使用注意事项:
1、卸料平台应设在窗洞口部位,台面应与楼板取平或搁在楼板上。
2、卸料平台外侧三面均应设置防护栏杆。
当吊运物品长度超过卸料平台长度时,可将其端部防护栏杆做成格栅门,需要时打开。
当卸料平台不能设置防护栏杆时,应在入料洞口处设置栏杆,操作人员上卸料平
台时,必须采取有效的安全防护措施。
5、使用中应加强检查,确保安全使用。
4.12特殊部位处理
4.12.1洞口
脚手架遇到施工时需通行的门洞口时,为了施工方便和不影响通行和运输,应将洞口的立杆抽走。
这样洞口上的立杆不能落到基底上,这时应采取的构造措施如下图:
洞口上的立杆从洞口上的大横杆开始扣接。
洞口上的内外大杆用两根钢管加强。
脚手架的内外两侧在洞口边设人字形斜撑,斜撑与地面成60度夹角。
斜撑应与洞口上的立杆和大横杆扣接牢固,使立杆上所传来的荷载通过斜撑传到地基。
洞口两侧的立杆、用双钢管加强。
4.12.2有挑檐和其它凸出部位的采用斜杆将脚手架挑出,形成挑脚手架。
如上图所示意:
1、斜杆应每根立杆上挑出,与水平夹角不得小于60度角。
2、斜杆两端均应交于立杆与大横杆、小横杆的节点。
3、挑脚手架最外排立杆与脚手架两排立杆,至少应连接设置三道水
平的大横杆。
4、挑脚手架挑出部分高度不得超过两步架,挑出部分的宽度和斜杆间距,均不得大于1.5m。
小横杆间距不得大于1m,两端必须扣牢。
4.12.3封顶
1、脚手架封顶时,为了保证施工时的安全,外排立杆高度必须超过房屋檐口的高度。
并要设置两道护身栏和一道挡脚板,挂安全立网。
2、房屋外立杆的高度要超出女儿墙顶1.0~1.2米,最上一排连墙杆上部的自由高度不大于4m。
4.12.4安全通道
结构施工自一层起,在主要出入口设置安全通道。
安全通道施工如下图:
本工程安全通道立杆间距为1.5m。
6米宽高4米,防护棚顶应设两层夹板,两层间高度为500mm。
4.13搭设和拆除顺序
4.13.1悬挑脚手架:
做好搭设的准备工作→预埋吊环放置→安装主梁180mm槽钢→安装连系梁→摆放扫地杆→放置纵向扫地→立柱→其它同落地脚手架要求。
4.13.2拆除顺序
1、拆除的原则:
先搭的后拆,后搭的先拆。
先从脚手架顶端拆起。
2、拆除的顺序为:
安全网→护身栏→档脚板→脚手板→小横杆→大横杆→立杆→连墙杆→纵向支撑(→拆除挑梁)。
3、脚手架拆除安全技术要点
1)外脚手架的拆除应按自上而下的顺序进行。
拆除钢管应码好、捆好、扣件用尼龙袋装好,安全网叠好并逐一由塔吊吊落地面堆放,做到
工完场清。
2)拆除时,在外墙需修补的地方,应暂时停下来,配合管理人员、泥水工做好墙体的修补及墙面粉尘的清理工作;配合幕墙及其它施工人员清理及修补存在的缺陷。
3)做好成品保护工作,施工过程必须确保墙面装饰、幕墙等不被损坏及污染。
4)拆除后的一切材料按指定地点堆放整齐。
5)外脚手架拆除时,应派专人守护下面,禁止无关人员进入拆除危险区,确保安全。
6)在拆除前,应先与施工外墙的人员商定交叉作业范围,错开工作面,确保施工安全。
第五章外脚手架结构计算
5.1悬挑脚手架挑梁验算
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为20m,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0.9m,立杆的步距为1.8m;
内排架距离墙长度为0.30m;
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Φ48×3.25;
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3.6m,水平间距3m,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
本工程地处山西临汾市,基本风压0.4kN/m2;
风荷载高度变化系数μz,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μs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):
0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):
0.150;
安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):
0.005;脚手板铺设层数:
4层;
脚手板类别:
冲压钢脚手板;栏杆挡板类别:
竹笆片脚手板挡板;
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1.35m,建筑物内锚固段长度1.65m。
锚固压点螺栓直径(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1.2m。
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=0.3×0.9/(2+1)=0.09kN/m;
活荷载标准值:
Q=3×0.9/(2+1)=0.9kN/m;
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.038+1.2×0.09=0.154kN/m;
活荷载的设计值:
q2=1.4×0.9=1.26kN/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=0.08×0.154×1.52+0.10×1.26×1.52=0.311kN·m;
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=-0.10×0.154×1.52-0.117×1.26×1.52=-0.366kN·m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.311×106,0.366×106)/5080=72.047N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为σ=72.047N/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:
νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI
其中:
静荷载标准值:
q1=P1+P2=0.038+0.09=0.128kN/m;
活荷载标准值:
q2=Q=0.9kN/m;
最大挠度计算值为:
ν=0.677×0.128×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.9×15004/(100×2.06×105×121900)=1.972mm;
大横杆的最大挠度1.972mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm,满足要求!
三、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;
脚手板的自重标准值:
P2=0.3×0.9×1.5/(2+1)=0.135kN;
活荷载标准值:
Q=3×0.9×1.5/(2+1)=1.350kN;
集中荷载的设计值:
P=1.2×(0.058+0.135)+1.4×1.35=2.121kN;
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=ql2/8
Mqmax=1.2×0.038×0.92/8=0.005kN·m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=Pl/3
Mpmax=2.121×0.9/3=0.636kN·m;
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.641kN·m;
最大应力计算值σ=M/W=0.641×106/5080=126.181N/mm2;
小横杆的最大弯曲应力σ=126.181N/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:
νqmax=5ql4/384EI
νqmax=5×0.038×9004/(384×2.06×105×121900)=0.013mm;
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.135+1.35=1.543kN;
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:
νpmax=Pl(3l2-4l2/9)/72EI
νpmax=1542.6×900×(3×9002-4×9002/9)/(72×2.06×105×121900)=1.59mm;
最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.013+1.59=1.603mm;
小横杆的最大挠度为1.603mm小于小横杆的最大容许挠度900/150=6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》5.2.5):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN;
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=0.038×0.9/2=0.017kN;
脚手板的自重标准值:
P3=0.3×0.9×1.5/2=0.202kN;
活荷载标准值:
Q=3×0.9×1.5/2=2.025kN;
荷载的设计值:
R=1.2×(0.058+0.017+0.202)+1.4×2.025=3.168kN;
R<8.00kN,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+(1.50×2/2)×0.038/1.