高层悬挑脚手架施工方案Word文档格式.docx

1、（6）横杆与立杆连接方式为单扣件；（7）连墙件采用两步三跨，竖向间距 3.6 m，水平间距4.5m；2、活荷载参数施工均布活荷载标准值:3.000 kN/m2；脚手架用途:结构、装饰脚手架；3、风荷载参数（1）本工程地处南通，基本风压0.3 kN/m2；（2）风荷载高度变化系数z，计算连墙件强度时取1，计算立杆稳定性时取1；（3）风荷载体型系数s 为0.868；4、静荷载参数（1）每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）:gk=0.1248；（2）脚手板自重标准值（kN/m2）:0.05；安全设施与安全网（kN/m2）:0.005；（3）脚手板类别:竹笆片脚手板、外侧防身栏杆；（4）每米脚手架

2、钢管自重标准值（kN/m）:0.038；脚手板铺设总层数:10；5、地基参数（1）地基土类型:素填土；地基承载力标准值（kPa）:85.00；（2）立杆基础底面面积（m2）:0.18；地基承载力调整系数:0.900。 图4.1-1 落地脚手架侧立面 图4.1-2 落地脚手架正立面（单立杆）B.大横杆的计算:按照扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）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（1）大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ；（

3、2）脚手板的自重标准值:P2=0.051.05/（2+1）=0.018 kN/m ；（3）活荷载标准值: Q=31.05/（2+1）=1.05 kN/m；（4）静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.018=0.0672 kN/m；（5）活荷载的设计值: q2=1.41.05=1.47 kN/m；图4.1-3 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4.1-4 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=0.080

4、.06721.52+0.101.471.52 =0.355 kNm；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= -0.101.52-0.1171.52 =-0.402 kN选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =Max（0.355106,0.402106）/4490=89.532 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 89.532 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=0.85205 =174.25N/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： max =

5、 （0.677q1l4 + 0.990q2l4）/100EI其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.018=0.056 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =1.05 kN/m； 最大挠度计算值为： =0.6770.05615004/（1002.06105121900）+0.9901.05121900） = 2.172 mm；大横杆的最大挠度 2.172 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求！C、小横杆的计算:根据JGJ130-2011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

6、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（1）大横杆的自重标准值：p1= 0.0381.5 = 0.058 kN；（2）脚手板的自重标准值：1.5/（2+1）=0.026 kN；（3）活荷载标准值：Q=31.5/（2+1） =1.575 kN；（4）集中荷载的设计值: P=1.2（0.058+0.026）+1.4 1.575 = 2.3 kN；图4.1-5 小横杆计算简图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 = ql2/8Mqmax = 1.20.0381.052/

7、8 = 0.0063 kN集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 2.31.05/3 = 0.805 kNm ；最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.811 kN最大应力计算值 = M / W = 0.811106/4490=159.65 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =159.65 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 0.85205=174.25 N/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:qmax = 5ql4/384EI

8、qmax=510504/（384121900） = 0.024 mm ；大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.026+1.575 = 1.659 kN；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:pmax = Pl（3l2 - 4l2/9）/72EIpmax = 16591050（310502-410502/9 ） /（72121900） = 2.71 mm；最大挠度和 = qmax + pmax = 0.024+2.71 = 2.734 mm；小横杆的最大挠度为 2.734 mm 小于 小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10 mm,满足要求！D、

9、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8.00 kN；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 = 0.0381.52/2=0.058 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.05/2=0.02kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.051.5/2=0.039 kN；活荷载标准值: Q = 31

10、.5/2 = 2.362 kN；荷载的设计值: R=1.2（0.058+0.02+0.039）+1.42.362=3.447 kN；R 8.00 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!E、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，为0.1248kN/m NG1 = 0.1248（31.79+1.8） =4.192 kN；（2）脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.05kN/m2 NG2= 0.0510（1.05+0.35）/2 = 0.75 kN；（3）外侧防身栏杆：NG3=0.0382/2=

11、0.57kN （4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NG3 = 0.005（31.79+1.8）= 0.252 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.764 kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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 = 32/2 = 4.725kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.25.764+ 0.851.44.725= 12.54kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.2

12、5.764+1.44.725=13.53kN；F、立杆的稳定性计算:风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=zs0其中 0 - 基本风压（kN/m2），按照建筑结构荷载规范（GB50009-2001）的规定采用：0 = 0.3 kN/m2； z - 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：z= 1； s - 风荷载体型系数：取值为0.868；经计算得到，风荷载标准值为: Wk = 0.310.868 = 0.26 kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 0.261.82/10 = 0.

13、15kN考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/（A） + MW/W f立杆的轴心压力设计值 ：N = 12.54kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/（A） fN = N= 13.53kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.59 cm；计算长度附加系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）表5.3.3得 ： k = 1.155 ；计算长度系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）表5.3.3得 ： = 1.5 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.118 m；长细比: L0/i = 197 ；

14、轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.186立杆净截面面积 ： A = 4.24 cm2；立杆净截面模量（抵抗矩） ：W = 4.49cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =0.85205=174.25 N/mm2；（0.85为钢管强度折减系数）考虑风荷载时 = 12540/（0.1864242）+15000/4490 = 112.92 N/mm2；立杆稳定性计算 = 112.92N/mm2 f = 174.25 N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时 = 13530/（0.1862）=85.78 N/mm2；立杆稳定性计算 = 85.78N/mm2 小于 立杆的

15、抗压强度设计值 f =174.25 N/mm2，满足要求！G、最大搭设高度的计算:按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）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：Hs = Af - （1.2NG2k + 0.851.4（NQk + MwkA/W）/1.2Gk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 = 1.572 kN；活荷载标准值 ：NQ = 4,.725 kN；每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.1248kN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：

16、Mwk=Mw / （1.40.85） = 0.15 /（1.4 0.85） = 0.126 kNHs =（ 0.1864.2410-4205103-（1.21.572+0.85（4.725+0.1861000.126/4.49）/（1.20.1248）= 57.63 m； H = Hs /（1+0.001Hs）H = 57.63 /（1+0.00157.63）=54.48 m；H= 54.48 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 H =50 m。脚手架单立杆搭设高度为31.79m，小于H，满足要求！H、连墙件的稳定性计算:1、连墙件的轴向力设计值计算连墙件的轴向力设计值应按

17、照下式计算：Nl = Nlw + N0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算z1，s0.868，00.3，Wk =z0=10.8680.3 = 0.26 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2m2；按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）, N0= 3.000 kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），按照下式计算：Nlw = 1.4WkAw = 5.89 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 8.89kN；2、连墙件承载力设计计算连墙件承载力设计值按

18、下式计算：Nf = Af其中 - 轴心受压立杆的稳定系数；由长细比 l/i = 350/15.9的结果查表得到 =0.941，l为内排架距离墙的长度；f=0.85205 =174.25N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.941174.25103 = 69.52kN；Nl = 8.89 Nf = 69.52,连墙件的设计计算满足要求！3、抗滑承载力验算：当连墙件采用脚手钢管并以扣件和脚手架连接时，应验算扣件的抗滑要求，每个扣件的抗滑力为8.0KN。当抗滑不满足时，可增加扣件的设置。本例连墙件采用扣件与内立杆连接，由于N112KN，故连墙钢管与内立杆采用双扣件连接，满足双扣件抗滑承

19、载力的设计计算要求。4、连墙钢筋计算：连墙钢筋为12光圆钢筋（Q235钢），埋入混凝土结构柱或梁内；锚入端弯钩同结构内主筋相连，外露端与连墙钢管双面焊接。（见图4.1-6）（1）钢筋抗拉承载力：式中：A12钢筋的截面积：1/4122 =113.1mm2=78.6N/mm2小于钢材抗拉强度设计值，满足要求。（2）焊缝长度计算：电焊焊接抗剪设计值，取125N/mm2N1连墙件轴向力设计值为8.89KNhf电焊焊接厚度，焊接厚度不小于钢筋直径的0.35倍，取hf =120.35=4.2mmlf单面焊接长度则，lf=8890/（21254.2）=8.47mm实际施工时焊接单面焊接长度为8.47+10+

20、10=28.47mm，取双面焊接50mm，满足连墙件轴向力设计值的要求。图4.1-6 连墙件拉结楼板焊接钢管示意图I、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 = fgkkc = 76.5 kPa；其中，地基承载力标准值：fgk= 85 kPa ；脚手架地基承载力调整系数：kc = 0.9 ；立杆基础底面的平均压力：p = N/A =69.67 kPa ；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N =12.54 kN；基础底面面积 ：A = 0.18 m2 。p=69.67kPa fg=76.5 kPa 。地基承载力满足要求！1、主楼结构

21、 2、立杆 3、小横杆 4、大横杆（格栅杆） 5、预埋件 6、连墙件 7、槽钢 8、100厚C20混凝土垫层 9、200200排水沟图4.1-7 外脚手架基础示意图4.2型钢悬挑式钢管脚手架设计计算1#、2#楼设置一道型悬挑架，一挑设置在十一层楼面上，搭设高度为19.6+1.5m；型钢悬挑式式钢管脚手架的计算搭设高度19.6m进行计算。1、采用型钢悬挑双排脚手架，搭设高度为19.6+1.5m，采用单立杆；2、风荷载高度变化系数z，计算连墙件强度时取1.35，计算立杆稳定性时取1.35；3、脚手板铺设总层数:6层；4、水平悬挑支撑梁（1）悬挑水平钢梁采用16#工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.

22、5m，建筑物内锚固段长度2.5 m,阳台部位锚固段长度4.5 m。（2）锚固压点压环钢筋采用直径为16.00mm圆钢，设置两道；（3）楼板混凝土标号:C30；5、其余计算参数同4.1节（参数信息），此处不另列出。图例 搁置式钢梁悬挑脚手架搭设侧立面图图4.2-1 搁置式钢梁悬挑脚手架搭设正立面图B、大横杆的计算:计算方法同4.1节（大横杆的计算），此处不另外计算，根据计算结果，满足要求。计算方法同4.1节（小横杆的计算），此处不另外计算，根据计算结果，满足要求。计算方法同4.1节（扣件抗滑力的计算），此处不另外计算，根据计算结果，满足要求。E、脚手架立杆荷载的计算:（19.6+1.5） = 2

23、.633kN；6（1.05+0.35）/2 = 0.525kN；（3）栏杆自重标准值；标准值为0.038kN/m NG3 = 0.0381.5/2 = 0.171kN；（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网: NG4 = 0.005（19.6+1.5） = 0.158 kN； NG = NG1+NG2+NG3+NG4 =3.487 kN；2/2 = 4.725 kN；3.487+ 0.854.725= 9.81 kN；3.487+1.44.725=10.799kN；其中 0 - 基本风压（kN/m2），按照建筑结构荷载规范（GB50009-2011）的规定采用： z - 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范（GB50009-2011）的规定采用：z= 1.35；1.350.868= 0.352 kN/m2；0.3521.82/10 = 0.204 kNN = 9.81 kN；= 10.799kN；W = 4.49 cm3；钢管立杆抗压强度设计值