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文檔簡介

1、××××××××××工程外腳手架施工方案一、工程概況二、腳手架具體操作根據(jù)工程特點(diǎn),現(xiàn)場實際情況及建設(shè)單位的要求,擬采用全封閉槽鋼懸挑雙排外腳手架。具體操作為:1#樓建筑物沿四周澆搗C20混凝土墊層,厚度為150mm,寬度為2.5m,待砼凝固后開始搭設(shè)雙排腳手架,高度為三層頂,標(biāo)高為14.7m,附樓部分高度為女兒墻高度加1.8m,在四層、十層平面設(shè)槽鋼懸挑并用鋼絲繩斜拉結(jié)構(gòu)。2#樓建筑物沿四周澆搗C20混凝土墊層,厚度為150mm,寬度為2.5m,待砼凝固后開始搭設(shè)雙排腳手架,高度為二層頂,標(biāo)高

2、為9.03m,附樓部分高度為女兒墻高度加1.8m,在三層、十一層平面設(shè)槽鋼懸挑并用鋼絲繩斜拉結(jié)構(gòu)。腳手架鋼管選用48×3.0;外挑槽鋼采用16;固定槽鋼在樓面上用216的圓鋼。立桿縱向間距為1.5米,內(nèi)立桿距外墻0.250米,外立桿距外墻面為1.35米,大橫桿間距為1.8米,小橫桿長度為1.5米。外側(cè)立桿和外側(cè)縱向水平桿以及剪刀撐均采用黑黃相間架管。連墻件布臵取兩步三跨,豎向間距 3.6 m,水平間距4.5 m,采用扣件連接;卸荷鋼絲繩吊點(diǎn)水平間距以1個立桿間桿間距為準(zhǔn),即1.5米;鋼絲繩張拉高度2.8米,吊點(diǎn)距墻面1.2米。懸挑架高24米,按24米對懸挑架高度計算荷載及對水平懸挑梁

3、進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等驗算。1.8米陽臺處懸挑架高度計算荷載及對水平懸挑梁進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等驗算見計算書。每層設(shè)一個卸料平臺,各卸料平臺豎向相互錯開,平臺活荷載按2KN/m2考慮,主梁采用16號工字鋼,次梁用12.6號工字鋼,間距500mm,鋼絲繩(6x19 18.5)與主體結(jié)構(gòu)連接,具體見附圖及計算書。三、普通型鋼懸挑腳手架計算書型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架的計算依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50017-2003)、建筑施工安全檢查評分標(biāo)準(zhǔn)(JGJ59-99)、建筑施工高處作業(yè)安全

4、技術(shù)規(guī)范(JGJ80-91) 以及本工程的施工圖紙。(一)參數(shù)信息1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為 24 m,立桿采用單立桿;搭設(shè)尺寸為:立桿的縱距為 1.5m,立桿的橫距為1.1m,立桿的步距為1.8 m;內(nèi)排架距離墻長度為0.20 m;小橫桿在上,搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為 1 根; 采用的鋼管類型為 48×3.0;橫桿與立桿連接方式為單扣件;連墻件布臵取兩步三跨,豎向間距 3.6 m,水平間距4.5 m,采用扣件連接;連墻件連接方式為雙扣件;2.活荷載參數(shù)施工均布荷載(kN/m2):2.000;腳手架用途:裝修腳手架; 同時施工層數(shù):2 層;3.風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處湖南長沙

5、市,基本風(fēng)壓0.35kN/m2;風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z,計算連墻件強(qiáng)度時取0.92,計算立桿穩(wěn)定性時取0.74,風(fēng)荷載體型系數(shù)s 為0.214;4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.1248; 腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.300;欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.150;安全設(shè)施與安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.005;腳手板鋪設(shè)層數(shù):4 層;腳手板類別:竹笆片腳手板;欄桿擋板類別:竹笆片腳手板擋板;5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用16a號槽鋼,其中建筑物外懸挑段長度1.3m,建筑物內(nèi)錨固段長度 1.7 m。錨固壓點(diǎn)壓環(huán)鋼筋直徑(mm):16.00;樓

6、板混凝土標(biāo)號:C30;6.拉繩與支桿參數(shù)鋼絲繩安全系數(shù)為:6.000;鋼絲繩與墻距離為(m):2.800;懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結(jié),最里面面鋼絲繩距離建筑物 1.25 m。(二)小橫桿的計算小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算,小橫桿在大橫桿的上面。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1= 0.033kN/m ;腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: P2= 0.3×1.5/2=0.225kN/m ; 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q=2×1.5/2=1.5kN/m;荷載的計算值: q=1.2×0.033+1.2

7、×0.225+1.4×1.5=2.41kN/m;小橫桿計算簡圖2.強(qiáng)度計算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩,計算公式如下:Mqmax=ql2/8最大彎矩 Mqmax =2.41×1.12/8=0.365kNm;最大應(yīng)力計算值 =Mqmax/W =81.182N/mm2;小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =81.182N/mm2 小于 小橫桿的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 f=205N/mm2,滿足要求!3.撓度計算最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0.033+0.225+1.5=1.758kN/m ;qmax=5ql4/384EI最大撓度 =5.0×1

8、.758×11004/(384×2.06×105×107800)=1.509 mm;小橫桿的最大撓度 1.509 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1100 / 150=7.333 與10 mm,滿足要求?。ㄈ┐髾M桿的計算大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算,小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1= 0.033×1.1=0.037kN;腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: P2= 0.3×1.1×1.5/2=0.248kN; 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q= 2×1.1×1.5/2=1.65kN;荷載的設(shè)

9、計值: P=(1.2×0.037+1.2×0.248+1.4×1.65)/2=1.325kN;大橫桿計算簡圖2.強(qiáng)度驗算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計值最不利分配的彎矩和。Mmax=0.08ql2均布荷載最大彎矩計算:M1max=0.08×0.033×1.5×1.5=0.006kNm;集中荷載最大彎矩計算公式如下:Mpmax=0.213Pl集中荷載最大彎矩計算:M2max=0.213×1.325×1.5= 0.423kNm;M=M1max + M2max=0.006+0.423=0.429k

10、Nm最大應(yīng)力計算值 =0.429×106/4490=95.654N/mm2;大橫桿的最大彎曲應(yīng)力計算值 =95.654N/mm2 小于 大橫桿的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 f=205N/mm2,滿足要求!3.撓度驗算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計值最不利分配的撓度和,單位:mm;均布荷載最大撓度計算公式如下:max=0.677ql4/100EI大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度:max=0.677×0.033×15004 /(100×2.06×105×107800)=0.051 mm;集中荷載最大撓度計算公式如下:pmax=

11、1.615Pl3/100EI集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度:小橫桿傳遞荷載 P=(0.037+0.248+1.65)/2=0.967kN= 1.615×0.967×15003/ ( 100 ×2.06×105×107800)=2.374 mm;最大撓度和:= max + pmax=0.051+2.374=2.425 mm; 大橫桿的最大撓度 2.425 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1500 / 150=10與10 mm,滿足要求?。ㄋ模┛奂够Φ挠嬎惆匆?guī)范表5.1.7,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN,該工程實際的旋轉(zhuǎn)單

12、扣件承載力取值為8.00kN。縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件的抗滑承載力按照下式計算(建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范5.2.5):R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承載力設(shè)計值,取8.00kN;R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值; 小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1=0.033×1.1×1/2=0.018kN; 大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P2=0.033×1.5=0.05kN;腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P3=0.3×1.1×1.5/2=0.248kN; 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q=2×1.1×1.5 /2=1.65kN;荷載

13、的設(shè)計值: R=1.2×(0.018+0.05+0.248)+1.4×1.65=2.689kN;R < 8.00kN,單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求!(五)腳手架立桿荷載的計算作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容:(1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值,為0.1248kN/m NG1=0.1248+(1.1024.00=3.239kN;(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值;采用竹笆片腳手板,標(biāo)準(zhǔn)值為0.3kN/m2NG2= 0.3×4×1.5×(1.1+0.2)/2=1.17kN;(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值;采用

14、竹笆片腳手板擋板,×1/2)×0.033/1.80×標(biāo)準(zhǔn)值為0.15kN/mNG3=0.15×4×1.5/2=0.45kN;(4)吊掛的安全設(shè)施荷載,包括安全網(wǎng):0.005kN/m2 NG4=0.005×1.5×24=0.18kN;經(jīng)計算得到,靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.039kN;活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和,立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計算得到,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=2×1.1×1.5×2/2=3.3kN;考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值為N=

15、1.2 NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.039+ 0.85×1.4×3.3=9.974kN;不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值為N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.039+1.4×3.3=10.667kN;(六)立桿的穩(wěn)定性計算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計算Wk=0.7z·s·0其中 0 - 基本風(fēng)壓(kN/m2),按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用:0=0.35kN/m2;z - 風(fēng)荷載高度變化系數(shù),按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用:z= 0

16、.74;s - 風(fēng)荷載體型系數(shù):取值為0.214;經(jīng)計算得到,風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:Wk=0.7 ×0.35×0.74×0.214=0.039kN/m2; 風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW 為:Mw=0.85 ×1.4WkLah2/10=0.85 ×1.4×0.039×1.5×1.82/10=0.022kNm;考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式=N/(A) + MW/W f立桿的軸心壓力設(shè)計值 :N=9.974kN;不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式=N/(A) f立桿的軸心壓力設(shè)計值 :N=N'= 10.6

17、67kN;計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 :i=1.59 cm;計算長度附加系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)表5.3.3得 : k=1.155 ;計算長度系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)表5.3.3得 :=1.51 ;計算長度 ,由公式 l0=kuh 確定:l0=3.139 m; 長細(xì)比: L0/i=197 ;軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到 := 0.186立桿凈截面面積 : A=4.24 cm2;立桿凈截面模量(抵抗矩) :W=4.49 cm3;鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 :f =205N/mm2;考

18、慮風(fēng)荷載時=9974.28/(0.186×424)+22438.551/4490=131.472N/mm2; 立桿穩(wěn)定性計算 =131.472N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 f=205N/mm2,滿足要求!不考慮風(fēng)荷載時=10667.28/(0.186×424)=135.262N/mm2;立桿穩(wěn)定性計算 =135.262N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 f=205N/mm2,滿足要求?。ㄆ撸┻B墻件的計算連墻件的軸向力設(shè)計值應(yīng)按照下式計算:Nl=Nlw + N0連墻件風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按腳手架頂部高度計算z0.92,s0.214,00.35,Wk=0.7z·

19、s·0=0.7 ×0.92×0.214×0.35=0.048kN/m2;每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積Aw=16.2m2; 按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)5.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN), N0= 5.000kN;風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN),按照下式計算: Nlw=1.4×Wk×Aw=1.094kN;連墻件的軸向力設(shè)計值 Nl=Nlw + N0= 6.094kN;連墻件承載力設(shè)計值按下式計算:Nf=·A·f其中 - 軸心受壓立桿的

20、穩(wěn)定系數(shù);由長細(xì)比 l/i=200/15.9的結(jié)果查表得到 =0.966,l為內(nèi)排架距離墻的長度;A=4.24 cm2;f=205N/mm2;連墻件軸向承載力設(shè)計值為 Nf=0.966×4.24×10-4×205×103=83.965kN;Nl=6.094 < Nf=83.965,連墻件的設(shè)計計算滿足要求! 連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計算得到 Nl=6.094小于雙扣件的抗滑力 12.8kN,滿足要求!連墻件扣件連接示意圖(八)懸挑梁的受力計算懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計算。懸臂部分受腳手架荷載N的作用,里端B為與樓板的錨固點(diǎn),

21、A為墻支點(diǎn)。本方案中,腳手架排距為1100mm,內(nèi)排腳手架距離墻體200mm,支拉斜桿的支點(diǎn)距離墻體為 1250mm,水平支撐梁的截面慣性矩I=866.2cm4,截面抵抗矩W=108.3cm3,截面積A=21.95cm2。受腳手架集中荷載 N=1.2×5.039 +1.4×3.3=10.667kN; 水平鋼梁自重荷載 q=1.2×21.95×0.0001×78.5=0.207kN/m;懸挑腳手架示意圖懸挑腳手架計算簡圖經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN)懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kNm)懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm) 各支座對支撐梁

22、的支撐反力由左至右分別為: R2=12.457kN;R3=9.705kN;R4=-0.165kN。最大彎矩Mmax=1.197kNm;最大應(yīng)力=M/1.05W+N/A=1.197×106/( 1.05 ×108300)+5.561×103/2195=13.062N/mm2;水平支撐梁的最大應(yīng)力計算值13.062N/mm2小于水平支撐梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 215N/mm2,滿足要求?。ň牛姨袅旱恼w穩(wěn)定性計算水平鋼梁采用16a號槽鋼,計算公式如下=M/bWx f其中b - 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù),按照下式計算:b=(570tb/lh)×(235/f

23、y)經(jīng)過計算得到最大應(yīng)力b=(570tb/lh)×(235/fy)=570 ×10×63× 235 /( 2800×160×235)=0.8由于b大于0.6,根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003)附表B,得到 b值為0.72。經(jīng)過計算得到最大應(yīng)力 =1.197×106 /( 0.72×108300 )= 15.392N/mm2;水平鋼梁的穩(wěn)定性計算 =15.392 小于 f=215N/mm2 ,滿足要求?。ㄊ├K的受力計算水平鋼梁的軸力RAH和拉鋼繩的軸力RUi按照下面計算RAH=RUicosi其中RUi

24、cosi為鋼繩的 拉力對水平桿產(chǎn)生的軸壓力。 各支點(diǎn)的支撐力 RCi=RUisini按照以上公式計算得到由左至右各鋼繩拉力分別為: RU1=13.642kN;(十一)拉繩的強(qiáng)度計算鋼絲拉繩(支桿)的內(nèi)力計算鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU均取最大值進(jìn)行計算,為 RU=13.642kN選擇6×19鋼絲繩,鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度1700MPa,直徑14mm。Fg=aFg/K其中Fg- 鋼絲繩的容許拉力(kN);Fg - 鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kN),查表得Fg123kN; - 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù),對6×19、6×37、6×61鋼絲繩分別取0.85、0.8

25、2和0.8。0.85;K - 鋼絲繩使用安全系數(shù)。K6。得到:Fg=17.425kN>Ru13.642kN。經(jīng)計算,選此型號鋼絲繩能夠滿足要求。鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)強(qiáng)度計算鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU的最大值進(jìn)行計算作為拉環(huán)的拉力N,為N=RU=13.642kN鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)的強(qiáng)度計算公式為=N/A f其中 f 為拉環(huán)鋼筋抗拉強(qiáng)度,按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范10.9.8 每個拉環(huán)按2個截面計算的吊環(huán)應(yīng)力不應(yīng)大于50N/mm2;所需要的鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)最小直徑 D=(13642×4/(3.142×50×2) 1/2 =13.2mm;實際拉環(huán)選用

26、直徑D=14mm 的HPB235的鋼筋制作即可。 (十二)錨固段與樓板連接的計算水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用壓環(huán),拉環(huán)強(qiáng)度計算如下 水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)受力 R=0.165kN;壓環(huán)鋼筋的設(shè)計直徑D=16mm;水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)強(qiáng)度計算公式為:=N/2A f其中 f 為拉環(huán)鋼筋抗拉強(qiáng)度,按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范10.9.8 每個拉環(huán)按2個截面計算的吊環(huán)應(yīng)力不應(yīng)大于50N/mm2;A=D2/4=3.142×162/4=201.062mm2=N/2A=164.855/201.062×2=0.41N/mm2;水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)一定要壓在樓板下層鋼筋下面,并要保證兩側(cè)3

27、0cm以上搭接長度。拉環(huán)所受應(yīng)力小于50N/mm2,滿足要求!四、1.8米陽臺處普通型鋼懸挑腳手架計算書(一)參數(shù)信息1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為 24 m,立桿采用單立桿;搭設(shè)尺寸為:立桿的縱距為 1.2m,立桿的橫距為1.1m,立桿的步距為1.8 m;內(nèi)排架距離墻長度為2.00 m;小橫桿在上,搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為 1 根; 采用的鋼管類型為 48×3.0;橫桿與立桿連接方式為單扣件;連墻件布臵取兩步三跨,豎向間距 3.6 m,水平間距3.6 m,采用扣件連接;連墻件連接方式為雙扣件;2.活荷載參數(shù)施工均布荷載(kN/m2):2.000;腳手架用途:裝修腳手架; 同

28、時施工層數(shù):2 層;3.風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處湖南長沙市,基本風(fēng)壓0.35kN/m2;風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z,計算連墻件強(qiáng)度時取0.92,計算立桿穩(wěn)定性時取0.74,風(fēng)荷載體型系數(shù)s 為0.214;4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.1161;腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.300;欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.150;安全設(shè)施與安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.005;腳手板鋪設(shè)層數(shù):4 層;腳手板類別:竹笆片腳手板;欄桿擋板類別:竹笆片腳手板擋板;5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用16a號槽鋼,其中建筑物外懸挑段長度3.2m,建筑物內(nèi)錨固段長度 1.8

29、 m。錨固壓點(diǎn)壓環(huán)鋼筋直徑(mm):16.00;樓板混凝土標(biāo)號:C30;6.拉繩與支桿參數(shù)鋼絲繩安全系數(shù)為:6.000;鋼絲繩與墻距離為(m):3.300;懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結(jié),最里面面鋼絲繩距離建筑物 2 m。(二)小橫桿的計算小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算,小橫桿在大橫桿的上面。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1= 0.033kN/m ;腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: P2= 0.3×1.2/2=0.18kN/m ;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q=2×1.2/2=1.2kN/m;荷載的計算值:q

30、=1.2×0.033+1.2×0.18+1.4×1.2=1.936kN/m;小橫桿計算簡圖2.強(qiáng)度計算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩,計算公式如下:Mqmax=ql2/8最大彎矩 Mqmax =1.936×1.12/8=0.293kNm;最大應(yīng)力計算值 =Mqmax/W =65.215N/mm2;小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =65.215N/mm2 小于 小橫桿的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 f=205N/mm2,滿足要求!3.撓度計算最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0.033+0.18+1.2=1.413kN/m ;qmax=5ql4/38

31、4EI最大撓度=5.0×1.413×11004/(384×2.06×105×107800)=1.213 mm;小橫桿的最大撓度 1.213 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1100 / 150=7.333 與10 mm,滿足要求!(三)大橫桿的計算大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算,小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1= 0.033×1.1=0.037kN;腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: P2= 0.3×1.1×1.2/2=0.198kN; 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q= 2×1.1×

32、;1.2/2=1.32kN;荷載的設(shè)計值: P=(1.2×0.037+1.2×0.198+1.4×1.32)/2=1.065kN;大橫桿計算簡圖2.強(qiáng)度驗算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計值最不利分配的彎矩和。Mmax=0.08ql2均布荷載最大彎矩計算:M1max=0.08×0.033×1.2×1.2=0.004kNm;集中荷載最大彎矩計算公式如下:Mpmax=0.213Pl集中荷載最大彎矩計算:M2max=0.213×1.065×1.2= 0.272kNm;M=M1max + M2max=

33、0.004+0.272=0.276kNm最大應(yīng)力計算值 =0.276×106/4490=61.468N/mm2;大橫桿的最大彎曲應(yīng)力計算值 =61.468N/mm2 小于 大橫桿的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 f=205N/mm2,滿足要求!3.撓度驗算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計值最不利分配的撓度和,單位:mm;均布荷載最大撓度計算公式如下:max=0.677ql4/100EI大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度:max=0.677×0.033×12004 /(100×2.06×105×107800)=0.021 mm;集中

34、荷載最大撓度計算公式如下:pmax=1.615Pl3/100EI集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度:小橫桿傳遞荷載 P=(0.037+0.198+1.32)/2=0.777kN= 1.615×0.777×12003/ ( 100 ×2.06×105×107800)=0.977 mm;最大撓度和:= max + pmax=0.021+0.977=0.998 mm; 大橫桿的最大撓度 0.998 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1200 / 150=8與10 mm,滿足要求?。ㄋ模┛奂够Φ挠嬎惆匆?guī)范表5.1.7,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值

35、為8.00kN,該工程實際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN??v向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件的抗滑承載力按照下式計算(建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范5.2.5):R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承載力設(shè)計值,取8.00kN;R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值; 小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1=0.033×1.1×1/2=0.018kN; 大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P2=0.033×1.2=0.04kN;腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P3=0.3×1.1×1.2/2=0.198kN; 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q=2×1.1×

36、;1.2 /2=1.32kN;荷載的設(shè)計值: R=1.2×(0.018+0.04+0.198)+1.4×1.32=2.156kN;R < 8.00kN,單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求?。ㄎ澹┠_手架立桿荷載的計算作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容:(1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值,為0.1161kN/mNG1=0.1161+(1.10×1/2)×0.033/1.80×24.00=3.031kN;(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值;采用竹笆片腳手板,標(biāo)準(zhǔn)值為0.3kN/m2NG2= 0.3×4

37、5;1.2×(1.1+2)/2=2.232kN;(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值;采用竹笆片腳手板擋板,標(biāo)準(zhǔn)值為0.15kN/mNG3=0.15×4×1.2/2=0.36kN;(4)吊掛的安全設(shè)施荷載,包括安全網(wǎng):0.005kN/m2 NG4=0.005×1.2×24=0.144kN;經(jīng)計算得到,靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.767kN;活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和,立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計算得到,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=2×1.1×1.2×2/2=2.64kN;考慮風(fēng)

38、荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值為N=1.2 NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.767+ 0.85×1.4×2.64= 10.062kN;不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值為N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.767+1.4×2.64=10.616kN;(六)立桿的穩(wěn)定性計算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計算Wk=0.7z·s·0其中 0 - 基本風(fēng)壓(kN/m2),按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用:0=0.35kN/m2;z - 風(fēng)荷載高度變化系數(shù),按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB

39、50009-2001)的規(guī)定采用:z= 0.74;s - 風(fēng)荷載體型系數(shù):取值為0.214;經(jīng)計算得到,風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:Wk=0.7 ×0.35×0.74×0.214=0.039kN/m2; 風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW 為:Mw=0.85 ×1.4WkLah2/10=0.85 ×1.4×0.039×1.2×1.82/10=0.018kNm;考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式=N/(A) + MW/W f立桿的軸心壓力設(shè)計值 :N=10.062kN;不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式=N/(A) f立桿的軸

40、心壓力設(shè)計值 :N=N'= 10.616kN;計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 :i=1.59 cm;計算長度附加系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)表5.3.3得 : k=1.155 ;計算長度系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)表5.3.3得 :=1.51 ;計算長度 ,由公式 l0=kuh 確定:l0=3.139 m; 長細(xì)比: L0/i=197 ;軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到 := 0.186立桿凈截面面積 : A=4.24 cm2;立桿凈截面模量(抵抗矩) :W=4.49 cm3;鋼管立桿

41、抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 :f =205N/mm2;考慮風(fēng)荷載時=10061.52/(0.186×424)+17950.841/4490=131.579N/mm2; 立桿穩(wěn)定性計算 =131.579N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 f=205N/mm2,滿足要求!不考慮風(fēng)荷載時=10615.92/(0.186×424)=134.61N/mm2;立桿穩(wěn)定性計算 =134.61N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 f=205N/mm2,滿足要求?。ㄆ撸┻B墻件的計算連墻件的軸向力設(shè)計值應(yīng)按照下式計算:Nl=Nlw + N0連墻件風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按腳手架頂部高度計算z0.92,s0.21

42、4,00.35,Wk=0.7z·s·0=0.7 ×0.92×0.214×0.35=0.048kN/m2;每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積 Aw=12.96 m2;按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)5.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN), N0= 5.000kN;風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN),按照下式計算: Nlw=1.4×Wk×Aw=0.875kN;連墻件的軸向力設(shè)計值 Nl=Nlw + N0= 5.875kN; 連墻件承載力設(shè)計值按下式計算:Nf=&#

43、183;A·f其中 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù);由長細(xì)比 l/i=2000/15.9的結(jié)果查表得到 =0.417,l為內(nèi)排架距離墻的長度;A=4.24 cm2;f=205N/mm2;連墻件軸向承載力設(shè)計值為 Nf=0.417×4.24×10-4×205×103=36.246kN;Nl=5.875 < Nf=36.246,連墻件的設(shè)計計算滿足要求! 連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計算得到 Nl=5.875小于雙扣件的抗滑力 12.8kN,滿足要求!連墻件扣件連接示意圖(八)懸挑梁的受力計算懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計算。懸臂

44、部分受腳手架荷載N的作用,里端B為與樓板的錨固點(diǎn),A為墻支點(diǎn)。本方案中,腳手架排距為1100mm,內(nèi)排腳手架距離墻體2000mm,支拉斜桿的支點(diǎn)距離墻體為 2000mm,水平支撐梁的截面慣性矩I=866.2cm4,截面抵抗矩W=108.3cm3,截面積A=21.95cm2。受腳手架集中荷載 N=1.2×5.767 +1.4×2.64=10.616kN; 水平鋼梁自重荷載 q=1.2×21.95×0.0001×78.5=0.207kN/m;懸挑腳手架示意圖懸挑腳手架計算簡圖經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN)懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(

45、kNm)懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm)各支座對支撐梁的支撐反力由左至右分別為:R2=11.971kN;R3=9.579kN;R4=0.605kN;R5=0.113kN。最大彎矩Mmax=1.066kNm;最大應(yīng)力=M/1.05W+N/A=1.066×106/( 1.05 ×108300)+ 16.688×103/2195=16.975N/mm2;水平支撐梁的最大應(yīng)力計算值16.975N/mm2小于水平支撐梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 215N/mm2,滿足要求?。ň牛姨袅旱恼w穩(wěn)定性計算水平鋼梁采用16a號槽鋼,計算公式如下=M/bWx f其中b -均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體

46、穩(wěn)定系數(shù),按照下式計算:b=(570tb/lh)×(235/fy)經(jīng)過計算得到最大應(yīng)力b=(570tb/lh)×(235/fy)=570×10×63× 235 /( 6400×160×235)=0.35經(jīng)過計算得到最大應(yīng)力 =1.066×106 /( 0.35×108300 )= 28.061N/mm2;水平鋼梁的穩(wěn)定性計算 =28.061 小于 f=215N/mm2 ,滿足要求?。ㄊ├K的受力計算水平鋼梁的軸力RAH和拉鋼繩的軸力RUi按照下面計算 RAH=RUicosi其中RUicosi為鋼繩的 拉

47、力對水平桿產(chǎn)生的軸壓力。 各支點(diǎn)的支撐力 RCi=RUisini按照以上公式計算得到由左至右各鋼繩拉力分別為: RU1=13.997kN;RU2=12.945kN;(十一)拉繩的強(qiáng)度計算鋼絲拉繩(支桿)的內(nèi)力計算鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU均取最大值進(jìn)行計算,為 RU=13.997kN選擇6×19鋼絲繩,鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度1700MPa,直徑14mm。Fg=aFg/K其中Fg- 鋼絲繩的容許拉力(kN);Fg - 鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kN),查表得Fg123kN; - 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù),對6×19、6×37、6×61鋼絲繩分別取0.85、

48、0.82和0.8。0.85;K - 鋼絲繩使用安全系數(shù)。K6。得到:Fg=17.425kN>Ru13.997kN。經(jīng)計算,選此型號鋼絲繩能夠滿足要求。鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)強(qiáng)度計算鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU的最大值進(jìn)行計算作為拉環(huán)的拉力N,為N=RU=13.997kN鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)的強(qiáng)度計算公式為=N/A f其中 f 為拉環(huán)鋼筋抗拉強(qiáng)度,按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范10.9.8 每個拉環(huán)按2個截面計算的吊環(huán)應(yīng)力不應(yīng)大于50N/mm2;所需要的鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)最小直徑 D=(13997×4/(3.142×50×2) 1/2 =13.3mm;實際拉

49、環(huán)選用直徑D=14mm 的HPB235的鋼筋制作即可。 (十二)錨固段與樓板連接的計算水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用壓環(huán),拉環(huán)強(qiáng)度計算如下 拉環(huán)未受拉力,無需計算,節(jié)點(diǎn)按構(gòu)造做法即可。五、型鋼懸挑卸料平臺計算書(一)構(gòu)造參數(shù)卸料平臺名稱 平臺長度A(m)卸料平臺與主體結(jié)構(gòu)連接方式次梁間距s(m) 內(nèi)側(cè)次梁離墻水平距離a(m) 外側(cè)鋼絲繩拉繩點(diǎn)與平臺垂直距離h11號卸料平臺4.5 U形鋼筋 0.5 0.2 3卸料平臺類型 平臺寬度B(m) 主梁間距L1(m) 次梁外伸長度m(m) 外側(cè)鋼絲繩離墻水平距離a1鋼絲繩夾個數(shù)類型一:主梁垂直建筑外墻2.5 2.5 0 3.5 3(二)荷載參數(shù)面板自重Gk1

50、(kN/m2) 主梁自重Gk3(kN/m) 欄桿、擋腳板自重Gk4(kN/m) 安全網(wǎng)自重Gk5(kN/m2) 堆放荷載Pk(kN) 施工活荷載動力系數(shù)0.3 0.2009 0.15 0.01 8次梁自重Gk2(kN/m) 欄桿、擋腳板類型 安全網(wǎng)設(shè)臵 施工活荷載Qk1(kN/m2) 堆放荷載作用面積S(m2)1.30.1392 欄桿、竹串片腳手板擋板 設(shè)臵密目安全網(wǎng)2 4(三)設(shè)計簡圖型鋼懸挑式_卸料平臺平面布臵圖型鋼懸挑式_卸料平臺側(cè)立面圖(四)面板驗算 模板類型截面抵抗矩W(cm) 3覆面木膠合板 66.67 模板厚度t(mm) 抗彎強(qiáng)度設(shè)計值f(N/mm) 220 15 面板受力簡圖如

51、下:計算簡圖(kN)取單位寬度1m進(jìn)行驗算q=1.2×Gk1×1+1.4×(1.3×QK1+Pk/S)×1=1.2×0.3×1+1.4×(1.3×2+8/4)×1=6.8kN/m抗彎驗算:Mmax=0.100×q×s2=0.100×6.8×0.52=0.17kN·m=Mmax/W=0.17×106/(66.67×103)=2.55N/mm2<f=15N/mm2 面板強(qiáng)度滿足要求!(五)次梁驗算 次梁類型截面慣性矩Ix(c

52、m)抗彎強(qiáng)度設(shè)計值f(N/mm) 24工字鋼 488.59 205 次梁型鋼型號 截面抵抗矩Wx (cm) 彈性模量E(N/mm) 2312.6號工字鋼 77.53 206000 次梁內(nèi)力按以兩側(cè)主梁為支承點(diǎn)的簡支梁計算: 承載能力極限狀態(tài):q1=(1.2×Gk1+1.4×1.3×Qk1)×s+1.2×Gk2=(1.2×0.3+1.4×1.3×2)×0.5+1.2×0.1392=2.167kN/mp1=1.4×Pk=1.4×8=11.2kN正常使用極限狀態(tài):q2=(Gk1+Q

53、k1)×s+Gk2=(0.3+2)×0.5+0.1392=1.289kN/m p2=Pk=8kN1、抗彎強(qiáng)度計算簡圖(kN)Mmax=q1(L12/8-m2/2)+p1×L1/4=2.167(2.52/8-02/2)+11.2×2.5/4=8.693kN.m=Mmax/(xWX)=8.693×106/(1.05×77.53×103)=106.785N/mm2<f=205N/mm2次梁強(qiáng)度滿足要求!2、撓度驗算計算簡圖(kN)max=q2L14/(384EIx)(5-24(m/L1)2)+p2L13/(48EIx)=1.

54、29×25004/(384×206000×488.59×104)×(5-24(0/2.5)2)+8×25003/(48×206000×488.59×104)=0.654mm<=L1/250=2500/250=10mm次梁撓度滿足要求!3、支座反力計算承載能力極限狀態(tài):R1=q1×B/2=2.167×2.5/2=2.709kN正常使用極限狀態(tài):R2=q2×B/2=1.289×2.5/2=1.611kN(六)主梁驗算 主梁類型截面面積A(cm)截面慣性矩Ix(cm

55、)抗彎強(qiáng)度設(shè)計值f(N/mm) 242工字鋼 26.1 1130 205 主梁型鋼型號 截面回轉(zhuǎn)半徑ix(cm) 截面抵抗矩Wx (cm) 彈性模量E(N/mm) 2316號工字鋼 6.58 141 206000 根據(jù)建筑施工高處高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范(JGJ80-91),主梁內(nèi)力按照外側(cè)鋼絲繩吊點(diǎn)和建筑物上支承點(diǎn)為支座的懸臂簡支梁計算(不考慮內(nèi)側(cè)鋼絲繩支點(diǎn)作用):承載能力極限狀態(tài):q1=1.2×(Gk3+Gk4+Gk5)=1.2×(0.201+0.150+0.010)=0.433kN/m p1=1.4×Pk/2=1.4×8/2=5.6kNR1=2.709

56、kN正常使用極限狀態(tài):q2=Gk3+Gk4+Gk5=0.201+0.150+0.010=0.361kN/m p2=Pk/2=4kNR2=1.611kN1、強(qiáng)度驗算計算簡圖(kN)彎矩圖(kN·m)剪力圖(kN)R左=19.526KN Mmax=11.922kN·mN=R左/tan=R左/(h1/a1)=19.526/(3.000/3.500)=22.780kN=Mmax/(xWX)+N/A=11.922×106/(1.05×141.000×103)+22.780×103/26.10×102=89.257 N/mm2<f

57、=205.000 N/mm2主梁強(qiáng)度滿足要求!2、撓度驗算計算簡圖(kN)變形圖(kN·m)max=3.783mm<=a1/250=3500.00/250=14.000mm 主梁撓度滿足要求!3、支座反力計算剪力圖(kN)R左=19.526KN(七)鋼絲繩驗算 鋼絲繩型號鋼絲繩的鋼絲破斷拉力Fg(kN)不均勻系數(shù) 6×19 238 0.85 鋼絲繩直徑 抗拉強(qiáng)度為(N/mm) 安全系數(shù)K 218.5 1850 5 T外=R左/sin=19.526/0.651=30.004kNFg=aFg/K=0.850×238.000/5.000=40.460kN>T

58、外=30.004kN鋼絲繩強(qiáng)度滿足要求?。ò耍├h(huán)驗算=T外/(2A)=30.004×103/2×3.14×(20/2)2=47.777 N/mm2 < f= 50N/mm2拉環(huán)強(qiáng)度滿足要求!六、外腳手架的施工:(一)施工順序:搭設(shè)雙排外架至五層在二層平面和八層平面預(yù)埋槽鋼錨固鋼筋環(huán)(16)安裝槽鋼擺放掃地桿(大橫桿)逐根樹立立桿并與掃地扣緊(準(zhǔn)確的安在焊在槽鋼上的鋼筋上)安掃地大小橫桿安第一步大橫桿安裝第一步小橫桿安第二步大橫桿安第二步小橫桿第三、四步大橫桿和小橫桿連接結(jié)構(gòu)柱加設(shè)剪力撐掛安全竹芭、安全網(wǎng),鋪腳手板。(二)外腳手架搭設(shè)的構(gòu)造要求1、縱向水平桿

59、1縱向水平桿用直角扣件固定在立桿內(nèi)側(cè),作為橫向水平桿的支座,其長度不小于3跨;2縱向水平桿接長采用對接扣件連接,局部可采用搭接。對接、搭接應(yīng)符合下列規(guī)定:a、縱向水平桿的對接扣件應(yīng)交錯布臵;兩根相鄰縱向水平桿的接頭不應(yīng)在同步或同跨內(nèi),不同步或不同跨兩個相鄰接頭在水平方向錯開的距離500mm;各接頭中心至最近主節(jié)點(diǎn)的距離不應(yīng)大于縱距的1/3。b、搭接長度1,應(yīng)等間距設(shè)臵3個旋轉(zhuǎn)扣件固定,端部扣件至桿端的距離100mm。c、建筑物四周外架必須水平交圈。d、外排安全防護(hù)欄桿高度為1100mm。2、橫向水平桿橫向水平桿兩端均采用直角扣件固定在縱向水平桿上,主節(jié)點(diǎn)處必須設(shè)臵一根橫向水平桿,用直角扣件連接且嚴(yán)禁拆除。主節(jié)點(diǎn)處兩個直角扣件的中心距150mm。橫向水平桿靠墻一端的外伸長度為200mm。3、立桿1腳手架必須設(shè)臵縱、橫向掃地桿。縱向掃地桿應(yīng)采用直角扣件固定在距上皮200mm處的立桿上。橫向掃地亦應(yīng)采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。當(dāng)立桿基礎(chǔ)不在同一高度時,必須將高處的縱向掃地桿向低處延長兩跨與立桿固定,高底差1m。靠邊坡上方的立桿軸線到邊坡的距離500mm。2

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