高层脚手架悬挑脚手架搭拆施工方案

高层脚手架悬挑脚手架搭拆施工 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 “*****”二期工程工程 脚 手 架 搭 拆 施 工 方 案 江苏省第十三建筑有限公司 “*****”二期项目部 2011年7月 1 脚手架搭拆施工方案 目 录 第一章 工程概况 ..................................................... 错误～未定义书签。3 第二章 脚手架设计 .................................................................................... 5 第三章 施工方案 ........................................................................................ 7 第四章 质量安全保证措施 ...................................................................... 10 第五章 计算书.......................................................................................... 12 一、 悬挑式,型钢,扣件钢管脚手架计算 ..................................... 12 二、 钢管脚手架“钢丝绳”卸荷计算 ............................................. 24 三、 型钢悬挑卸料平台计算 ............................................................ 34 附图 01、02、03、04、05、06、07、08 2 第一章 工程概况 第一节、编制依据 1、 “*****”二期工程施工 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 ; 2、 深圳机械院建筑设计有限公司设计的施工图纸及图纸会审纪要; 3、 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001); 4、 《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91); 5、 《建筑施工安全检查 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 》(JGJ59-99); 第二节、方案说明 1、方案中的计算书选取外架中最不利荷载位置进行组合。施工时一栋建筑中不同部位的脚手架做法，应按最不利位置的组合结果实施。 2、外脚手架施工时，除参照本专项方案执行外，还应参考总体施工方案和有关施工及验收规范并遵守其相关规定。 3、本方案应与《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)等规范配合使用。 第三节、工程概况 1、工程简介: 建设单位:珠海市同裕房地产开发有限公司 设计单位:深圳机械院建筑设计有限公司 监理单位:珠海市工程监理有限公司 22、本工程位于珠海市香洲区前山、广珠公路东北、南溪村东侧，占地面积97720.32m，五 2、2#、3#、10#、11#)高层，地下一层，地上二十五至三十一层，建筑面积11万m栋(1#，建筑总高度99.9m，首层4.75,5.95,7.35m，二层3.0,4.05,5.0,5.35 ，三层3.05,4.0m,标准层3.0m，顶层3.05m。 3、大楼配套设施齐全，设计美观，塔楼使用功能是住宅楼，而裙楼使用功能是商铺。 4、主楼部分脚手架根据结构不同的高度及形状，拟分不同的高度段进行调整搭设(另附简图);外墙脚手架采用双排悬挑扣件式钢管脚手架。主楼脚手架搭设总高度为83m~102.8m，为减少脚手架对悬挑工字钢的压力，采用分段卸荷载装设，在主楼脚手架中每隔八层楼面装设钢丝绳吊拉卸荷(另附简图)。 5、裙楼外立面造型简单，脚手架高度17.4m，采用双排扣件式钢管落地脚手架搭设，并高出楼面不少于1.5m。 第四节、脚手架工程特点 1、本工程属于搭设总高度大于95m的高层建筑外脚手架。 2、建筑外形转折、收口较多;脚手架搭设时应注意遵照规范处理好拐角处的构造做法。 3、根据甲方要求及工程特点，对五栋(1#、2#、3#、10#、11#)高层分别拟在建筑6F、3F、6F、2F、5F楼面用16号工字钢对脚手架进行悬挑搭设，共作两次悬挑，第二次分别在18F、15F、16F、17F、18F进行悬挑，根据设计计算脚手架按构造要求搭设的独立高度不得超过30米，30 3 米以上的脚手架荷载必须由钢丝绳承担，为保险起见，本工程在30米以下的部分也采用钢丝绳卸载，每8层卸载一次。 第五节、组织机构图 组织机构 根据本工程的规模，我单位将设立脚手架管理组织机构(如下图): 管理组织机构图 4 第二章 脚手架设计 第一节、设计和材料选用 1、脚手架设计 悬挑脚手架:工字钢(+10号或12号槽钢)+脚手架立杆+卸荷钢丝绳+大横杆、小横杆+剪刀撑、横向斜撑+脚手板+全封闭密目式安全网+水平安全等网。 卸荷:用钢丝绳，分段卸荷。 2、材料选用 (1)架体:φ48×3.0钢管及其配套扣件。 (2)附墙:φ48×3.0钢管。 (3)防护安全网:符合安全规格及检测标准的密目式阻燃安全网。安全网要求履行报验手续，提供产品合格证。 (4)?字钢16号，φ19、φ14钢丝绳。 5)防护栏杆:φ48×3.0钢管。 ( (6)其它:钢脚手板(每块质量不大于30kg)或竹脚手架。作业层脚手板必须满铺及牢固固定。 第二节、设计数据和要求 根据本工程建筑特点及脚手架的受力计算，设计有关脚手架的搭设数据: 1、架体设计数据 (1)脚手架形式:单立杆双排架。 (2)内侧立杆离结构面的距离:300mm。 (3)立杆纵距:1500mm;立杆排距:800mm。立杆底座要采用配套底座连接。 (4)大横杆间距:1800mm。 (5)小横杆间距:1500mm。 (6)悬挑工字钢间距:1500mm;卸料平台下为1000mm。 (7)斜拉钢丝绳间距:800。 (8)扫地杆:距地(楼)面高度?200mm。 (9)斜道、栏杆配件:栏杆上皮高1200mm，下部居中位置设中栏杆一道，挡脚板高度180mm。 0(10)剪刀撑:在外侧立面整个长度和高度上连续设置。斜杆与地面的倾角在45~60之间，每5到7根立杆一道。剪刀撑搭接长度为1m，应等距离采用3只旋转扣件锁紧。 (11)连墙件:水平间距每5根立杆(4.5m)、竖直方向每层(层高3m)或不大于两个歩距设置;连墙件的布置外形为菱形布置(上下错开)。 5 (12)防护栏杆:间距@600，靠排栅外侧与外侧大横杆相间设置。 (13)卸荷:1#楼 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 在五层结构面上悬挑工字钢，并用钢丝绳拉悬挑钢梁，在十层、十五 楼计划在三层结构面上悬挑，并用钢丝绳拉悬挑钢梁，层、二十层、二十五层各卸载一次;2#、3# 在八层、十三层、十八层、二十三层各卸载一次;10#楼计划在二层结构面悬挑一道工字钢，并用钢丝绳拉悬挑钢梁，在七层、十二层、十七层、二十二层、二十六层各卸载一次;11#楼计划在四层悬挑一道工字钢，并用钢丝绳拉悬挑钢梁，在九层、十四层、十九层、二十四层、二十八层各卸载一次; (14)卸料平台、电梯井内支架的搭设及卸荷详见附图。 2、施工设计要求 (1)作业层脚手板应铺满、铺稳固。 (2)钢脚手板设置在二根纵向水平杆支撑上，并将脚手板二端用铁线与其可靠固定，严防倾翻。 3)在拐角、斜道平台口处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接，防止侧向滑动。 ( (4)大横杆及小横杆均采用直角扣件直接扣在立杆上。 3、注意事项 作业层施工时尽量避免上下同一垂直线上作业，以减小施工荷载及保证安全。脚手架上荷载 22不允许超过规范的要求(3.0KN/m)。卸料平台允许最大荷载为2.0 KN/m。 4、安全防护棚 在建筑物出入口及机械设备摆设处搭设6m宽、6m高钢管双层安全防护棚，以确保周边材料、机械设备和人员通行安全。 6 第三章 施工方案 第一节、施工顺序 外脚手架的搭设顺序: 预埋件安装?安装工字钢?(安装小型槽钢)或直接安装立杆?随即与纵向水平杆扣紧?装小横杆并与立杆扣紧?安装第一步大横杆(与二个立杆扣紧)?安装第一步小横杆?安装第二步大横杆?安装第二步小横杆?架设临时斜撑杆(上端与第二步大横杆扣紧，在装设两道连墙杆后可拆除)?安装第三、四步大横杆和小横杆、连墙杆?架设剪刀撑?满挂安全网?铺脚手板和挡脚板?验收?使用。 第二节、施工准备 1、施工负责人按经审批的施工组织设计或专项方案中有关脚手架的要求，向架设和使用人员进行技术交底。 2、按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)8.1.1~8.1.5条的规定和施工组织设计的要求对钢管、扣件、脚手板、安全网等进行检查验收，不合格的产品不得使用。 3、脚手架搭设前，宜先对脚手架基础进行检查验收。 4、将检查合格的构配件按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。 5、施工前，检查拟搭设脚手架附件架空线路边线与脚手架外侧边缘的距离是否符合《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)的要求。如有小于安全距离的情形，须采取措施加以处理(例如迁移电杆或采绝缘防护等)。注意上下斜道的搭设时，不可将斜道搭设在有外电线路的一侧。 6、脚手架搭设前，对脚手架作业人员进行岗前培训考核和健康检查，对考核不合格及体检不合格的(不适宜高空作业)人员，不准上岗。同时必须提供架子工的资格证、上岗证等资质证明材料。 7、清理搭设场地杂物，注意现场干净整齐。 7 第三节、搭设作业 1、脚手架搭设作业时，不允许在同一垂直直线上同时作业。每层脚手架搭设时必须严格控制好每立杆钢管的垂直度。 2、立杆的连接，采用专用对接扣件进行连接，竖向相邻钢管上下接头要错开，错位的高差不少于500mm，且不在同一桥域内。 水平钢管接头左右相邻钢管也要错开，且不在同一跨内。剪刀撑的纵向接长宜采用搭接，搭接长度不小于1m，采用不少于2只旋转扣件锁紧，端部扣件盖板的边缘扣至杆端距离不应小于10cm。 3、脚手架的连接构件在安装好后要检查是否到位，其中杆件的连接点位置是否正确、牢固，避雷连接是否有效，如发现有质量问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 应及时处理。 、钢管横、纵、立柱搭设时宜采用麻绳进行牵拉做临时定位，防止用手扶定位，操作时手4 动脱落。 5、脚手架钢管上严禁打孔。严禁不同直径的钢管混杂使用。脚手架使用期间，严禁拆除主结点处的横向水平杆、连墙件。卸料时，各构配件严禁抛掷至地面。 6、脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。结构施工时，脚手架外立杆比作业面高出2米以上，外侧采用密目式阻燃安全网密封围护。 7、斜拉钢丝绳必须设在脚手架的主节点处(即立杆、大横杆、小横杆交点处)，钢丝绳要绕过大横杆底部兜紧。 8、在型钢上立第一根立杆时，至少两人配合，立好立杆后，迅速绑设扫地杆，防止立杆倾倒。 9、外脚手架的搭设要沿建筑物外墙四周连通并密封，当特殊情况未能连通而确需有一定高低差距时，在断口的端头应设护身栏杆;如需要在某个地方留设出入口、门洞而不能密封时，则必须用横向支撑加固。 10、在建筑物的安全通道出入口、井架出料口，应搭设安全防护棚。 11、每天作业完成或遇临时停工严禁留有手尾。上班操作时必须检查前期工作是否完成然后才能正常进行操作。 12、脚手架搭设完毕后须定期进行检查和维护，清理杂物并做好记录，发现有松落等现象应及时进行修理。 第四节、搭设要求 1、严禁不同规格的钢管和配件混合使用。 2、架体安装应自一端向另一端延伸，不得相对进行。搭完一步架后，应按规范要求检查调整水平、垂直度。 3、临时支撑、水平杆、加固杆、剪刀撑等杆件应随架体的安装及时设置。 4、连墙扣件的螺栓拧紧力矩宜为45~60N.m。 5、搭设完毕后必须经过工地自检和通过公司工程部的验收，并经监理等有关单位的联合验收合格后，方可投入使用。严禁未经验收合格即投入使用。 第五节、检查验收 每搭设完10米高度或三层高度后和在作业层施加荷载前应进行验收。第一次验收由工程部 8 组织，项目部参与，此后由项目部组织，工程部监督检查。检查验收的具体标准参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)有关规定: 除按规范进行常规检查外，应重点对以下部分进行检查: 1、立杆基脚:受力处稳定。 2、连墙件:是否按设计的数据布置刚性连墙体。 3、脚手架施加荷载:是否超过施工组织设计中的极限荷载。 4、转角连接:是否封闭连接，形成整体。 5、安全网:是否与脚手架收紧。 第六节、拆除方案 1、外脚手架拆除前的准备工作 (1)全面检查外墙、装饰等有关工序并经建设单位、监理公司检查验收合格。 (2)全面检查脚手架扣件连接、连墙体、支撑体系是否符合构造要求;根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施，报建设、监理单位批准。 (3)根据拆除的范围设置临时警戒线，挂警示牌，安排专人看守。防止非作业人员进入作业区域内。 (4)清理干净脚手架架上的杂物和地上的障碍物。 (5)拆除脚手架前，应先关闭建筑物的门窗，对可能碰撞的部位做必要的保护。有关部分道路或路口要封闭，并挂警示牌。 (6)由施工技术负责人对拆除作业人员进行技术交底。 、拆除顺序 2 拆除总原则:自上而下逐层进行，先装的后拆，后装的先拆，严禁上下同时作业。分段拆除时，高差不应大于2步。 具体顺序可按下列方式进行:安全网?挡脚板?脚手板?扶手或栏杆?逐步剪刀撑?小横杆?大横杆?立杆。 3.拆除方法和要求 (1)附在外墙上的安全网，要逐步先行拆卸。脚手板拆除前要先清除垃圾杂物，拆除时要向外倾，防止杂物坠落打破门窗玻璃。 (2)拆卸的材料不得超负荷的堆放在架体或平台上，螺栓要放入工具袋，钢管、桥板要用钢丝绳绑好，采用塔吊或人工缓慢传递下来。传递人员位置要错开，不能同时在一条直线上操作。短料及螺栓等可使用井架降落，严禁从高空抛掷物料落地。 2(3)不许同一垂直线上下同时作业，操作层施工荷载不得大于2.7KN/m。 (4)当脚手架拆至下部最后一根立杆的高度(约6.5m)时，应先在适当位置设立临时支撑杆加固后，再拆除连墙件。 (5)当脚手架分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架二端，应设置连墙件、横向斜撑加固(具体做法见《建筑扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)中的6.4.2条第4款和6.6.3条的1、2款)。 (6)拆除后运至地面的构配件，应及时检查、整修与保养，并按品种、规格码堆存放。 9 第四章 质量安全保证措施 第一节、质量保证措施 1、外脚手架搭设和拆除时，必须严格按有关操作规范进行施工，搭设后必须经验收合格并挂牌方可使用。 2、脚手架搭设必须由专业工人负责搭设，禁止非本工种人员私自搭设与拆除。搭设时，必须带工具袋，戴好安全帽和安全带，严禁穿拖鞋、赤脚或穿硬底鞋，严禁酒后作业。 3、认真控制好立杆的垂直度。搭设采用的连接与加固构件，在安装好后要检查是否连接到位，如发现质量问题应及时处理。 4、搭设应从下往上进行，严禁超前操作或上下同时进行。钢管横、纵立杆搭设时应采用麻绳进行牵拉做临时定位，防止用手定位，操作时手松脱落。 5、脚手架在使用过程中设专职保养工，并定期进行检查，清理杂物并做好记录，发现有松 10 落现象时应及时进行修理，并做好防火工作。 6、搭设操作时，当天的作业应当天完成。上班操作时必须检查前期工作是否完成好后才能正常进行操作。 第二节、安全保证措施 1、实行班前安全技术交底，将每天作业的内容、安全注意事项讲明。 2、合理安排班组作业时间，采用轮班制的办法，避免加班施工，减小工人的劳动强度，降低作业安全风险。 3、每天开工前，观察每一位作业人员的身体、精神状况。对上岗前有喝酒及熬夜、感冒等精神状态欠佳的作业人员，禁止上岗。 4、安排专职安全员，配带小型广播在工地巡查，发现异常情况，及时提醒注意和排除安全隐患。 5、脚手架搭拆人员必须符合《特种作业人员安全技术考核管理规则》(GB5036)和《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)的规定。 6、搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。 7、作业层上的施工荷载应符合设计要求，严禁超载。不得将模板支架、缆风绳、泵送砼和砂浆的输送管等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备。 8、当有六级和六级以上大风和雾、雨、雷电天气，应停止脚手架搭设和拆除作业。雨后上架作业应有防滑措施。 9、脚手架使用期间，严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆，纵横向扫地杆、连墙件等杆件。 10、在脚手架上进行电焊作业时，必须有防火措施和专人看守。 11、避雷措施: (1)接地电阻不大于10Ω。 (2)脚手架避雷利用主体防雷引下线:每三层按脚手架的水平连续长度不超过50m设置一个引下点。 (3)脚手架与主体防雷引下线间可采用直径不少于12mm的圆钢或厚度不少于4mm的扁钢连接。 (4)引下点处的脚手架的钢管连接时应将接触表面的油漆及氧化层清除，使露金属光泽，并涂以中性凡士林。 (5)圆钢或扁钢与竖向钢管的连接，可采用跨接。 (6)脚手架的接地、避雷方案执行《建筑防雷设计规范》(GB50057-94);脚手架的接地、避雷安装须符合《建筑电气工程施工质量验收规范》(GB50503-2002)的有关规定。 须符合《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)的有关规定。 12、脚手架的防电措施，按《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)的有关规定执行。 13、自顶层作业层的脚手板往下计，宜每隔12m满铺一层脚手板。 14、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。 11 第五章 计算书 第一部分 悬挑式(型钢)扣件钢管脚手架计算 第一节、荷载计算 12 一、施工荷载 查规范可得 2、 脚手架立杆承受自重:g=0.1248KN/m 1k122、 脚手板自重:g=0.3 KN/m k223、 安全防护自重:g=0.14 KN/m;安全网自重:g=0.005 KN/m k3k424、 施工荷载:q=2 KN/m k25、 风荷载:ω=0.7μμω，其中珠海地区基本风压ω=0.75 KN/m，μ=0.74，μ=1.3 kzs o ozs φ=1.3×0.5=0.65(φ为挡风系数，全封闭脚手架本方案中按0.5考虑) 2 ω=0.7μμω=0.7×0.74×0.65×0.75=0.253 KN/m kzs o 第二节、杆件验算 一、小横杆的计算 1.均布荷载值计算 大横杆的自重标准值:p= 0.033×1.5 = 0.05 kN; 1 脚手板的自重标准值:P=0.3×0.8×1.5/(2+1)=0.120 kN; 2 活荷载标准值:Q=2×0.8×1.5/(2+1) =0.800 kN; 集中荷载的设计值: P=1.2×(0.05+0.12)+1.4 ×0.8 = 1.324 kN; 小横杆计算简图 2.强度计算 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: 2M = 1.2×0.033×0.8/8 = 0.003 kN.m; qmax 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M = 1.324×0.8/3 = 0.353 kN.m ; pmax 13 最大弯矩 M= M + M = 0.356 kN.m; qmaxpmax 62最大应力计算值 σ = M / W = 0.356×10/4490=79.342 N/mm ; 22小横杆的最大弯曲应力 σ =79.342 N/mm 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm，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: 45V=5×0.033×800/(384×2.06×10×107800) = 0.008 mm ; qmax 大横杆传递荷载 P = p + p + Q = 0.05+0.12+0.8 = 0.97 kN; 12 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: 225V = 969.95×800×(3×800-4×800/9 ) /(72×2.06×10 pmax ×107800) = 0.794 mm; 最大挠度和 V = V + V = 0.008+0.794 = 0.802 mm; qmaxpmax 小横杆的最大挠度为 0.802 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 800/150=5.333与10 mm,满足要求～ 二、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。 1.荷载值计算 大横杆的自重标准值:P=0.033 kN/m ; 1 脚手板的自重标准值:P=0.3×0.8/(2+1)=0.08 kN/m ; 2 活荷载标准值: Q=2×0.8/(2+1)=0.533 kN/m; 静荷载的设计值: q=1.2×0.033+1.2×0.08=0.136 kN/m; 1 活荷载的设计值: q=1.4×0.533=0.747 kN/m; 2 14 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: 22跨中最大弯距为M=0.08×0.136×1.5+0.10×0.747×1.5 =0.192 kN.m; 1max 支座最大弯距计算公式如下: 22支座最大弯距为 M= -0.10×0.136×1.5-0.117×0.747×1.5 =-0.227 kN.m; 2max 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: 662σ=Max(0.192×10,0.227×10)/4490=50.557 N/mm; 2大横杆的最大弯曲应力为 σ= 50.557 N/mm 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 2N/mm，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: q= P+P=0.033+0.08=0.113 kN/m; 112 15 活荷载标准值: q= Q =0.533 kN/m; 2 最大挠度计算值为: 454V= 0.677×0.113×1500/(100×2.06×10×107800)+0.990×0.533×1500/(100×2.065×10×107800) = 1.379 mm; 大横杆的最大挠度 1.379 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要 求～ 第三节、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 ? R c 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 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: P = 0.033×1.5×2/2=0.05 kN; 1 小横杆的自重标准值: P = 0.033×0.8/2=0.013 kN; 2 脚手板的自重标准值: P = 0.3×0.8×1.5/2=0.18 kN; 3 ×1.5 /2 = 1.2 kN; 活荷载标准值: Q = 2×0.8 荷载的设计值: R=1.2×(0.05+0.013+0.18)+1.4×1.2=1.972 kN; R < 6.40 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 第四节、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 N = [0.1248+(1.50×2/2)×0.033/1.80]×24.00 = 3.661; G1 2(2)脚手板的自重标准值(kN/m);采用竹笆片脚手板，标准值为0.3 N= 0.3×13×1.5×(0.8+0.3)/2 = 3.218 kN; G2 (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.14 16 N = 0.14×13×1.5/2 = 1.365 kN; G3 2(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m);0.005 N = 0.005×1.5×24 = 0.18 kN; G4 经计算得到，静荷载标准值 N =N+N+N+N = 8.424 kN; GG1G2G3G4 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 N= 2×0.8×1.5×2/2 = 2.4 kN; Q 风荷载标准值按照以下公式计算 2其中 W -- 基本风压(kN/m)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用: o 2 W = 0.75 kN/m; o U -- 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 U= 0.74 ; z U -- 风荷载体型系数:取值为0.65; s 经计算得到，风荷载标准值 2 W = 0.7 ×0.75×0.74×0.65 = 0.253 kN/m; k 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2N+1.4N= 1.2×8.424+ 1.4×2.4= 13.468 kN; GQ 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 N+0.85×1.4N = 1.2×8.424+ 0.85×1.4×2.4= 12.964 kN; GQ 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 M 为 W 2 M = 0.85 ×1.4WLh/10 =0.850 ×1.4×0.251×1.5× wka 2 1.8/10 = 0.145 kN.m; 第五节、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: 17 立杆的轴向压力设计值 :N = 13.468 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm; 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 l = k×μ×h 确定 :l = 3.118 m; o0 长细比 L/i = 197 ; o 轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 l/i 的计算结果查表得到 :φ= 0.186 ; o 2立杆净截面面积 : A = 4.89 cm; 3立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm; 2钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm; 2σ = 13468/(0.186×489)=148.075 N/mm; 22立杆稳定性计算 σ = 148.075 N/mm 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm，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 = 12.964 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm; 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 l = kuh 确定:l = 3.118 m; 00 长细比: L/i = 197 ; 0 轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 l/i 的结果查表得到 :φ= 0.186 o 2立杆净截面面积 : A = 4.89 cm; 3立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm; 2钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm; 18 2σ = 12964/(0.186×489)+146045.308/5080 = 171.282 N/mm; 22立杆稳定性计算 σ = 171.282N/mm 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm，满 足要求～ 第六节、连墙件的计算: 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算: N = N + N llw0 2风荷载标准值 W = 0.253 kN/m; k 2每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 A = 16.2 m; w 按《规范》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), N= 5.000 kN; 0风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算: N = 1.4×W×A = 5.738 kN; lwkw 连墙件的轴向力设计值 N = N + N= 10.738 kN; llw0 连墙件承载力设计值按下式计算: N = φ?A?[f] f 其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数; 由长细比 l0i = 300/15.8的结果查表得到 φ=0.949，l为内排架距离墙的长度; / 22 A = 4.89 cm又:;[f]=205 N/mm; -43连墙件轴向承载力设计值为 N = 0.949×4.89×10×205×10 = 95.133 kN; f N = 10.738 < N = 95.133,连墙件的设计计算满足要求～ lf 连墙件采用双扣件与墙体连接。 由以上计算得到 N = 10.738 kN小于双扣件的抗滑力 12.8 kN，满足要求～ l 19 连墙件扣件连接示意图 第七节、悬挑梁的受力计算: 悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。 悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。 本方案中，脚手架排距为800mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体为 1200mm， 432水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130 cm，截面抵抗矩W = 141 cm，截面积A = 26.1 cm。 根据前面计算结果，受脚手架作用的联梁传递集中力(即传递到支座的最大力) N=41.91 kN; 水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.1×0.0001×78.5 = 0.246 kN/m; 20 悬挑脚手架示意图 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN) 21 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R[1] = 46.074 kN; R[2] = 39.991 kN; R[3] = -1.31 kN。 最大弯矩 M= 7.761 kN.m; max 6最大应力 σ =M/1.05W+N/A= 7.761×10 /( 1.05 ×141000 )+ 32 0×10 / 2610 = 52.422 N/mm; 2水平支撑梁的最大应力计算值 52.422 N/mm 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 2N/mm,满足要求～ 第八节、悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用[16号工字钢],计算公式如下 其中φ -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算: b 22 经过计算得到最大应力 φ = 570 ×9.9×88× 235 /( 1200×160×215) =2.827; b 由于φ大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GBJ17-88)附表其值用φ得到其值为0.97; bb 62经过计算得到最大应力 σ = 7.761×10 /( 0.97×141×1000 )=56.731N/mm; 22 ,满足要求! 水平钢梁的稳定性验算 σ =56.731 N/mm 小于 [f] = 215 N/mm 第九节、拉绳的受力计算: 水平钢梁的轴力R和拉钢绳的轴力R按照下面计算 AHUi 其中Rcosθ为钢绳的 拉力对水平杆产生的轴压力。 Uii 各支点的支撑力 R=RUis Ciinθi 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为: R=15.447 kN; U1 第十节、拉绳的强度计算: 钢丝拉绳(支杆)的内力计算: 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力R均取最大值进行计算，为 U R=15.518kN U 选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径14mm。 [F] = aF/K gg 其中[F]-- 钢丝绳的容许拉力(kN); g F -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)，查表得F,123KN; gg α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、 0.82和0.8。α,0.85; K -- 钢丝绳使用安全系数。K,6。 得到:[Fg]=17.425KN>R,15.518KN。 u 23 经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。 钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算: 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力R的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为 U N=R=15.518kN U 钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为 其中 [f] 为拉环受力的单肢抗剪强度，按《混凝土结构设计规范》10.9.8 每个拉环按2 2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm; 1/2所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D==(15518×4/(3.142×50×2)) =14.1mm;实际拉环选用直径D=16mm 的HPB235的钢筋制作即可。 第十一节、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 =1.049 kN; 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为: 2其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f] = 50N/mm; 1/2所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[1049.494×4/(3.142×50×2)] =3.655 mm; 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 = 1.049kN; 24 d -- 楼板螺栓的直径，d = 20mm; 2 [f] -- 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.27N/mm; b 2 [f]-- 钢材强度设计值,取215N/mm; 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 1049.494/(3.142×20×1.27)=13.152mm。 2-3螺栓所能承受的最大拉力 F=1/4×3.14×20×215×10=67.51kN 螺栓的轴向拉力N=1.049kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=67.51kN，满足要求～ 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压力，N = 33.332kN; d -- 楼板螺栓的直径，d = 20mm; b -- 楼板内的螺栓锚板边长，b=5×d=100mm; 2 f -- 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95f=11.9N/mm; ccc 经过计算得到公式右边等于115.26 kN 大于锚固力 N=33.33 kN ，楼板混凝土局部承压计 算满足要求! 25 第二部分 钢管脚手架“钢丝绳”卸荷计算 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24米，立杆采用单立杆。 第一节、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。 1.荷载值计算 大横杆的自重标准值:P=0.033 kN/m ; 1 脚手板的自重标准值:P=0.3×0.8/(2+1)=0.08 kN/m ; 2 活荷载标准值: Q=2×0.8/(2+1)=0.533 kN/m; 静荷载的设计值: q=1.2×0.033+1.2×0.08=0.136 kN/m; 1 活荷载的设计值: q=1.4×0.533=0.747 kN/m; 2 26 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: 22跨中最大弯距为M=0.08×0.136×1.5+0.10×0.747×1.5 =0.192 kN.m; 1max 支座最大弯距计算公式如下: 22支座最大弯距为 M= -0.10×0.136×1.5-0.117×0.747×1.5 =-0.227 kN.m; 2max 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: 662σ=Max(0.192×10,0.227×10)/4490=50.557 N/mm; 2大横杆的最大弯曲应力为 σ= 50.557 N/mm 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 2N/mm，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: q= P+P=0.033+0.08=0.113 kN/m; 112 活荷载标准值: q= Q =0.533 kN/m; 2 最大挠度计算值为: 454V= 0.677×0.113×1500/(100×2.06×10×107800)+0.990×0.533×1500/(100×2.065×10×107800) = 1.379 mm; 27 大横杆的最大挠度 1.379 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要 求～ 第二节、小横杆的计算: 1.均布荷载值计算 大横杆的自重标准值:p= 0.033×1.5 = 0.05 kN; 1 脚手板的自重标准值:P=0.3×0.8×1.5/(2+1)=0.120 kN; 2 活荷载标准值:Q=2×0.8×1.5/(2+1) =0.800 kN; 集中荷载的设计值: P=1.2×(0.05+0.12)+1.4 ×0.8 = 1.324 kN; 小横杆计算简图 2.强度计算 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: 2M = 1.2×0.033×0.8/8 = 0.003 kN.m; qmax 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M = 1.324×0.8/3 = 0.353 kN.m ; pmax = 0.356 kN.m; 最大弯矩 M= M + Mqmaxpmax 62最大应力计算值 σ = M / W = 0.356×10/4490=79.342 N/mm ; 22小横杆的最大弯曲应力 σ =79.342 N/mm 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm，满 足要求～ 28 3.挠度计算: 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: 45V=5×0.033×800/(384×2.06×10×107800) = 0.008 mm ; qmax 大横杆传递荷载 P = p + p + Q = 0.05+0.12+0.8 = 0.97 kN; 12 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: 225V = 969.95×800×(3×800-4×800/9 ) /(72×2.06×10 pmax ×107800) = 0.794 mm; 最大挠度和 V = V + V = 0.008+0.794 = 0.802 mm; qmaxpmax 小横杆的最大挠度为 0.802 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 800/150=5.333与10 mm,满 足要求～ 第三节、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 ? R c 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 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: P = 0.033×1.5×2/2=0.05 kN; 1 小横杆的自重标准值: P = 0.033×0.8/2=0.013 kN; 2 脚手板的自重标准值: P = 0.3×0.8×1.5/2=0.18 kN; 3 活荷载标准值: Q = 2×0.8×1.5 /2 = 1.2 kN; 荷载的设计值: R=1.2×(0.05+0.013+0.18)+1.4×1.2=1.972 kN; R < 6.40 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 29 第四节、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 N = [0.1248+(1.50×2/2)×0.033/1.80]×24.00 = 3.661; G1 2(2)脚手板的自重标准值(kN/m);采用竹笆片脚手板，标准值为0.3 N= 0.3×13×1.5×(0.8+0.3)/2 = 3.218 kN; G2 (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.14 N = 0.14×13×1.5/2 = 1.365 kN; G3 2(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m);0.005 N = 0.005×1.5×24 = 0.18 kN; G4 经计算得到，静荷载标准值 N =N+N+N+N = 8.424 kN; GG1G2G3G4 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 N= 2×0.8×1.5×2/2 = 2.4 kN; Q 风荷载标准值按照以下公式计算 2其中 W -- 基本风压(kN/m)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用: o 2 W = 0.75 kN/m; o U -- 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 U= 0.74 ; z U -- 风荷载体型系数:取值为0.65; s 经计算得到，风荷载标准值 2 W = 0.7 ×0.75×0.74×0.65 = 0.253 kN/m; k 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2N+1.4N= 1.2×8.424+ 1.4×2.4= 13.468 kN; GQ 30 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 N+0.85×1.4N = 1.2×8.424+ 0.85×1.4×2.4= 12.964 kN; GQ 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 M 为 W 2 M = 0.85 ×1.4WLh/10 =0.850 ×1.4×0.251×1.5× wka 2 1.8/10 = 0.145 kN.m; 第五节、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 = 13.468 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm; 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 l = k×μ×h 确定 :l = 3.118 m; o0 长细比 L/i = 197 ; o 轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 l/i 的计算结果查表得到 :φ= 0.186 ; o 2立杆净截面面积 : A = 4.89 cm; 3立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm; 2钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm; 2σ = 13468/(0.186×489)=148.075 N/mm; 22立杆稳定性计算 σ = 148.075 N/mm 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm，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 = 12.964 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm; 31 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 l = kuh 确定:l = 3.118 m; 00 长细比: L/i = 197 ; 0 轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 l/i 的结果查表得到 :φ= 0.186 o 2立杆净截面面积 : A = 4.89 cm; 3立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm; 2钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm; 2σ = 12964/(0.186×489)+146045.308/5080 = 171.282 N/mm; 22立杆稳定性计算 σ = 171.282N/mm 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm，满 足要求～ 第六节、连墙件的计算: 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算: N = N + N llw0 2风荷载标准值 W = 0.253 kN/m; k 2每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 A = 16.2 m; w按《规范》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), N= 5.000 kN; 0风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算: ×A = 5.738 kN; N = 1.4×Wlwkw 连墙件的轴向力设计值 N = N + N= 10.738 kN; llw0 连墙件承载力设计值按下式计算: N = φ?A?[f] f 其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数; 由长细比 l0i = 300/15.8的结果查表得到 φ=0.949，l为内排架距离墙的长度; / 22又: A = 4.89 cm;[f]=205 N/mm; -43连墙件轴向承载力设计值为 N = 0.949×4.89×10×205×10 = 95.133 kN; f N = 10.738 < N = 95.133,连墙件的设计计算满足要求～ lf 连墙件采用双扣件与墙体连接。 32 由以上计算得到 N = 10.738 kN小于双扣件的抗滑力 12.8 kN，满足要求～ l 连墙件扣件连接示意图 第七节、悬挑梁的受力计算: 悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。 悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。 本方案中，脚手架排距为800mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体为 300mm， 432水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130 cm，截面抵抗矩W = 141 cm，截面积A = 26.1 cm。 根据前面计算结果，受脚手架作用的联梁传递集中力(即传递到支座的最大力) N=26.227 kN; 水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.1×0.0001×78.5 = 0.246 kN/m; 33 悬挑脚手架示意图 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN) 34 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R[1] = 0.221 kN; R[2] = 26.301 kN; R[3] = 30.01 kN; R[4] = -3.143 kN。 最大弯矩 M= 7.879 kN.m; max 6最大应力 σ =M/1.05W+N/A= 7.879×10 /( 1.05 ×141000 )+ 32 0×10 / 2610 = 53.22 N/mm; 2水平支撑梁的最大应力计算值 53.22 N/mm 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 2N/mm,满足要求～ 第八节、悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用[16号工字钢],计算公式如下 其中φ -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算: b 经过计算得到最大应力 φ = 570 ×9.9×88× 235 /( 1100×160×215) =3.084; b 由于φ大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GBJ17-88)附表其值用φ得到其值为0.979; bb 35 62经过计算得到最大应力 σ = 8.2×10 /( 0.979×141×1000 )=59.431 N/mm; 22水平钢梁的稳定性验算 σ =59.431 N/mm 小于 [f] = 215 N/mm ,满足要求! 第九节、拉绳的受力计算: 水平钢梁的轴力R和拉钢绳的轴力R按照下面计算 AHUi 其中Rcosθ为钢绳的 拉力对水平杆产生的轴压力。 Uii 各支点的支撑力 R=RUis Ciinθi 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为: R=15.447 kN; U1 R=15.518 kN; U2 第十节、拉绳的强度计算: 钢丝拉绳(支杆)的内力计算: 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力R均取最大值进行计算，为 U R=15.518 kN U 选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径14mm。 [F] = aF/K gg 其中[F]-- 钢丝绳的容许拉力(kN); g F -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)，查表得F,123KN; gg α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、 0.82和0.8。α,0.85; K -- 钢丝绳使用安全系数。K,6。 得到:[Fg]=17.425KN>R,15.518KN。 u 经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。 钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力R的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为 U N=R=15.518kN U 36 钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为 其中 [f] 为拉环受力的单肢抗剪强度，按《混凝土结构设计规范》10.9.8 每个拉环按2 2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm; 1/2斜拉杆)的拉环最小直径 D==(15518×4/(3.142×50×2)) =14.1mm;所需要的钢丝拉绳( 实际拉环选用直径D=16mm 的HPB235的钢筋制作即可。 第三部分 型钢悬挑卸料平台计算 一、参数信息: 1.荷载参数 2脚手板类别:木脚手板，脚手板自重(kN/m):0.30; 栏杆、挡板类别:栏杆、冲压钢脚手板挡板，栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):0.11; 2施工人员等活荷载(kN/m):2.00，最大堆放材料荷载(kN):10.00。 2.悬挑参数 0.8，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):1.2; 内侧钢绳与墙的距离(m): 上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):3.30; 钢丝绳安全系数K:6.00，悬挑梁与墙的接点按按铰支计算; :20.00。 预埋件的直径(mm) 只对外侧钢绳进行计算;内侧钢绳只是起到保险作用，不进行计算。 3.水平支撑梁 主梁材料类型及型号:16号工字钢; 37 次梁材料类型及型号:10号槽钢槽口水平; 次梁水平间距ld(m):0.40，建筑物与次梁的最大允许距离le(m):0.20。 4.卸料平台参数 水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):2.50，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):0.10; 平台计算宽度(m):3.00。 二、次梁的验算: 次梁选择 10号槽钢槽口水平 ，间距0.4m，其截面特性为: 2 A=12.74cm; 面积 4惯性距 I=198.3cm; x 3转动惯量 W=39.7cm; x 回转半径 i=3.95cm; x 截面尺寸:b=48mm,h=100mm,t=8.5mm。 1.荷载计算 2(1)脚手板的自重标准值:本例采用木脚手板，标准值为0.30kN/m; Q = 0.30× 0.40= 0.12kN/m; 1 (2)最大的材料器具堆放荷载为10.00kN，转化为线荷载: Q = 10.00/ 2.50/ 3.00× 0.40= 0.53kN/m; 2 (3)槽钢自重荷载 Q= 0.10kN/m; 3 经计算得到 静荷载设计值 q = 1.2×(Q+Q+Q) = 1.2×(0.12+0.53+0.10) = 0.90kN; 123 经计算得到 活荷载设计值 P = 1.4× 2.00× 0.40× 3.00= 3.36kN。 2.内力验算 内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，计算简图如下: 38 最大弯矩M的计算公式为: 2经计算得到，最大弯矩 M = 0.90×3.00/8+3.36×3.00/4=3.53kN.m。 3.抗弯强度验算 次梁应力: 其中 γ -- 截面塑性发展系数，取1.05; x 2 [f] -- 钢材的抗压强度设计值，[f] = 205.00 N/mm; 32次梁槽钢的最大应力计算值 σ =3.53×10/(1.05×39.70)=84.79 N/mm; 2次梁槽钢的最大应力计算值 σ =84.786 N/mm 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 2[f]=205 N/mm,满足要求! 4.整体稳定性验算 其中，φ -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算: b 经过计算得到 φ=570×8.50×48.00×235/(3.00×100.00×235.0)=0.78; b 由于 φ大于0.6，按照下面公式调整: b 得到 φ=0.706; b 32次梁槽钢的稳定性验算 σ =3.53×10/(0.706×39.700)=126.06 N/mm; 2次梁槽钢的稳定性验算 σ =126.058 N/mm 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 2N/mm,满足要求! 三、主梁的验算: 39 根据现场实际情况和一般做法，卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。 主梁选择 16号工字钢 ，间距0.4m，其截面特性为: 2面积 A=26.1cm; 4惯性距 I=1130cm; x 3截面抵抗矩 W=141cm; x 回转半径 i=6.58cm; x 截面尺寸，b=88mm,h=160mm,t=9.9mm; 1.荷载验算 (1)栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11kN/m; Q = 0.11kN/m; 1 (2)槽钢自重荷载 Q=0.20kN/m 2 静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.11+0.20) = 0.37kN/m; 次梁传递的集中荷载取次梁支座力 P = (0.90×3.00+3.36)/2=3.03kN; 2.内力验算 悬挑卸料平台示意图 40 悬挑卸料平台水平钢梁计算简图 悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN) 悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m) 悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm) 卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算，由矩阵位移法，得到: 41 R[1] = 14.38 kN; R[2] = 10.812 kN; R=14.380 kN; 最大支座反力为 max 最大弯矩 M=3.211 kN.m; max 最大挠度 V=0.516 mm。 3.抗弯强度验算 其中 γx -- 截面塑性发展系数，取1.05; 2 [f] -- 钢材抗压强度设计值，[f] = 205.00 N/mm; 63主梁槽钢的最大应力计算值 σ =3.21×10/1.05/141000.0+8.72×10/2610.000=25.030 2N/mm; 2主梁槽钢的最大应力计算值 25.030 N/mm 小于 主梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205.00 2N/mm，满足要求! 4.整体稳定性验算 其中φ -- 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)b 附录B得到:φ=2 b φ由于大于0.6，应按照下面公式调整: b 可得 φb=0.929; 62主梁槽钢的稳定性验算 σ = 3.21×10/(0.929×141000.00)=24.52 N/mm; 2主梁槽钢的稳定性验算 σ = 24.52 N/mm 小于 [f]=205.00,满足要求! 四、钢丝拉绳的内力验算: 水平钢梁的垂直支坐反力R和拉钢绳的轴力R按照下面计算， CiUi R = Rsinθ CiUii 其中 R -- 水平钢梁的垂直支坐反力(kN); Ci 42 R -- 拉钢绳的轴力(kN); Ui θ -- 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角; i sinθ = Sin (ArcTan (3.3/(1.2+0.8)) = 0.855; i 根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:R = R / sinθ; UiCii R = 14.38 / 0.855 = 16.82 kN; U1 五、钢丝拉绳的强度验算: 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力R取最大值进行验算，为16.82kN; U 选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径14mm。 [F] = aF/K gg 其中[F]-- 钢丝绳的容许拉力(kN); g F -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)，查表得F,123KN; gg α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、 0.82和0.8。α,0.85; K -- 钢丝绳使用安全系数。K,6。 得到:[Fg]=17.425KN>R,16.82KN。 u 经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。 六、钢丝拉绳拉环的强度验算: 取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值R进行计算作为拉环的拉力N为: U N=R=16815.259N。 U 拉环强度计算公式为: 其中， [f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8所述在物件的自重 2标准值作用下，每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm，故拉环钢筋的抗拉强 2度设计值[f]=50.0N/mm; 1/2所需要的拉环最小直径 D=[16815.3×4/(3.142×50.00×2)]=20.7mm。 43 七、操作平台安全要求: 1.卸料平台的上部拉结点，必须设于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上; 2.卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，建筑物锐角口围系钢丝绳处应加 补软垫物，平台外口应略高于内口; 3.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏; 4.卸料平台吊装，需要横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，经过检验后才能松卸起重吊钩; 5.卸料平台使用时，应有专人负责检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复; 6.操作平台上应显著标明容许荷载，人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载，配专人监督。 44