建筑施工扣件式腳手架計算及驗算課件

1、建筑施工扣件式腳手架計算及驗算研討1、前言： 腳手架在各種結(jié)構(gòu)工程施工、裝修施工等地方都廣泛應(yīng)用，部分結(jié)構(gòu)造型比較復(fù)雜和特殊，以及結(jié)構(gòu)施工中與其他項目施工有交叉，會出現(xiàn)普通腳手架工程不方便應(yīng)用的情況，還需要采用懸挑腳手架進(jìn)行施工。但在腳手架工程施工過程中，方案編制過程中的復(fù)核計算經(jīng)常會缺漏一些需要驗算的項目，造成計算書的失誤，雖然很多時候并不出問題，但并不表示計算書沒有問題。而且在計算失誤的情況下，如果搭設(shè)架子的同志因此而放任自己，則會出現(xiàn)很大的安全隱患。因此，腳手架工程應(yīng)從計算書步驟開始，就嚴(yán)格按照應(yīng)該驗算的項目進(jìn)行計算，并在實(shí)際施工中嚴(yán)格按照既定的參數(shù)進(jìn)行組織施工。2、腳手架驗算的步驟及項

2、目2.1 編制步驟腳手架工程施工的主要步驟如下：主要及相關(guān)人員商討方案-確定方案-編制方案-報公司技術(shù)、安全部門審批方案-審批合格后由架子工長組織實(shí)施-各方驗收合格-投入使用 腳手架工程在施工前，技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)召集技術(shù)、安全、生產(chǎn)等相關(guān)人員對本工程的腳手架搭設(shè)情況進(jìn)行研討，確定腳手架應(yīng)搭設(shè)的步距、縱距、橫距、總高度、范圍等各項參數(shù)內(nèi)容，然后由技術(shù)負(fù)責(zé)人或技術(shù)員編制，編制完畢的方案經(jīng)技術(shù)負(fù)責(zé)人審核后報公司技術(shù)安全部門會審，并由公司總工程師審批后執(zhí)行。方案審批返回項目部，由項目部架子工長組織工人進(jìn)行搭設(shè)，經(jīng)公司技術(shù)、安全及項目部技術(shù)、安全部門負(fù)責(zé)人驗收合格，方可使用。 2.2 腳手架方案驗算的步驟及

3、驗算項目 腳手架的構(gòu)架結(jié)構(gòu)計算（驗算）項目包括1）構(gòu)架的整體穩(wěn)定性計算，可轉(zhuǎn)化為立桿穩(wěn)定性計算;2)單肢立桿的穩(wěn)定性計算,當(dāng)單肢立桿穩(wěn)定性計算已經(jīng)包括在整體穩(wěn)定性計算中，且立桿未顯著超出構(gòu)架的計算長度和使用荷載時，可以略去此項計算；3）平桿的強(qiáng)度、穩(wěn)定和剛度計算；4）附著和連墻件的強(qiáng)度和穩(wěn)定驗算；5）抗傾覆驗算；6）懸掛件、挑支撐拉件的驗算（根據(jù)受力狀態(tài)確定驗算項目）； 腳手架結(jié)構(gòu)設(shè)計采用的方法：各種腳手架結(jié)構(gòu)都屬于臨時（設(shè)）性建筑結(jié)構(gòu)范疇，因此，一律采用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50068-2001規(guī)定的“概率極限狀態(tài)設(shè)計法”，其基本概念概要介紹如下： 不論什么結(jié)構(gòu)，當(dāng)其整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分

4、超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求時，這個特定狀態(tài)就稱為該功能的極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)有兩種： 1）承載能力極限狀態(tài) 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到其最大承載能力或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形的某一特定的狀態(tài)。對于建筑工程結(jié)構(gòu)，當(dāng)出現(xiàn)下列狀態(tài)時，即可認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài)：整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去了平衡（如傾覆等）。結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的承載因超過材料的強(qiáng)度而破壞（包括疲勞），或因過渡的塑性變形而不適于繼續(xù)承載；結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系；結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如壓屈等）。2）正常使用極限狀態(tài) 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值的特定狀態(tài)。如影響正常使用的外觀變形，影響正常使

5、用的耐久性能的局部破壞（包括裂縫），影響正常使用的振動等。對于建筑腳手架結(jié)構(gòu)（包括使用腳手架材料組裝的支撐架）來說，對于構(gòu)架桿配件的質(zhì)量和缺陷都做了規(guī)定，且在出現(xiàn)正常使用極限狀態(tài)時會有明顯的征兆和發(fā)展過程，有時間采取相應(yīng)措施而不會出現(xiàn)突發(fā)性事故，因此在腳手架設(shè)計時一般不考慮正常使用極限狀態(tài)，而主要考慮其承載能力極限狀態(tài)。 以上四種承載能力極限狀態(tài)，傾覆問題可通過加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性和附墻拉結(jié)來解決問題（對拉結(jié)件進(jìn)行水平力作用的計算）；轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系的問題也可以用合理的構(gòu)造（如加設(shè)適量的斜桿和剪刀撐）來解決而不必計算。因此，腳手架計算主要考慮的是強(qiáng)度和穩(wěn)定的計算，而腳手架整體或局部喪失穩(wěn)定破壞是腳手

6、架破壞的主要危險所在，因而是最主要的設(shè)計計算項目。 2.2.1 匯集用于該工程的各項腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值。 腳手架的各項計算荷載包括永久荷載和活荷載。永久荷載主要是腳手架及附屬構(gòu)件的重量，主要有：腳手架本身承受的每米桿件結(jié)構(gòu)自重；腳手板自重；欄桿與擋腳手板自重；吊掛的安全設(shè)施荷載。 活荷載主要是指施工荷載，有施工的工人、材料、風(fēng)荷載等荷載，風(fēng)荷載則按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用。 結(jié)構(gòu)作業(yè)架施工活荷取3KN/m2，裝修作業(yè)架子為2KN/m2。對吊藍(lán)、橋式腳手架等輕荷載腳手架按實(shí)際值取用，但不得低于1 KN/m2。如施工中腳手架的實(shí)際施工荷載超過以上規(guī)定時，應(yīng)按可能出現(xiàn)的

7、最大值進(jìn)行計算。在基本風(fēng)壓小于0.35 KN/m2的地區(qū)，對于敞開式腳手架，當(dāng)搭設(shè)高度小于50m時，連墻件均勻設(shè)置且每點(diǎn)覆蓋面積不大于30m2，構(gòu)造符合規(guī)范規(guī)定時，驗算腳手架的穩(wěn)定性，可以不考慮風(fēng)荷載作用。其他情況下，設(shè)計均應(yīng)考慮風(fēng)荷載。 2.2.2 驗算小橫桿的強(qiáng)度和撓度：一般在施工當(dāng)中，小橫桿都是在大橫桿的上面，直接承受腳手板傳下來的施工荷載和腳手板的靜荷載，所以在計算時，通常將其考慮為結(jié)構(gòu)中的次梁，并按簡支梁進(jìn)行驗算小橫桿的最大彎矩和變形。（按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范中5.2.4要求）。 2.2.3 驗算大橫桿的強(qiáng)度和撓度：小橫桿在大橫桿的上面，大橫桿承受小橫桿傳來的荷載，

8、因此大橫桿通?？紤]為結(jié)構(gòu)中的主梁，并按三跨連續(xù)梁驗算。（按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范中5.2.4要求） 2.2.4 驗算扣件抗滑力：扣件作為主要的承受橫桿傳力的構(gòu)件，起著將水平力傳給立桿的作用，因此需要對其抗滑力進(jìn)行驗算，以保證腳手架整體受力的穩(wěn)定性和安全性。這也是在實(shí)際方案編制中經(jīng)常遺漏的項目。實(shí)際施工當(dāng)中，該項工作人為因素最大，工人容易把扣件擰不緊，所以扣件的抗滑力也未能滿足要求，使腳手架存在安全隱患。在驗收檢查項目還經(jīng)常遺漏該項，沒有抽查扣件的擰緊程度，造成事故隱患。 2.2.5 驗算立桿的穩(wěn)定性：影響扣件式鋼管腳手架穩(wěn)定承載能力的因素很多，其中主要的有構(gòu)架結(jié)構(gòu)、尺寸、節(jié)點(diǎn)連

9、接質(zhì)量以及連墻點(diǎn)設(shè)置等。這些因素可變性較大，要把各種因素及其變化都考慮到計算中去既困難又不便于推行。因此可采用將不同間距連墻點(diǎn)設(shè)置的腳手架看作是一個軸心受壓桿件，通過試驗確定其計算長度系數(shù)，最后再考慮一些常見因素的影響加以適當(dāng)調(diào)整后，定出的值，這樣就把復(fù)雜的腳手架整體穩(wěn)定性計算轉(zhuǎn)化為簡單的、對立桿穩(wěn)定性的計算。 這也是最主要的驗算項目，立桿的穩(wěn)定性決定了整個腳手架的穩(wěn)定性，立桿穩(wěn)定性達(dá)不到要求，則整個腳手架應(yīng)重新進(jìn)行考慮，調(diào)整立桿間距或增加立桿的數(shù)量，比如將雙排單立桿改變成雙排雙立桿，或雙排間隔雙立桿，以滿足立桿的受力要求。 驗算腳手架的整體穩(wěn)定性時，一般可以不考慮作業(yè)層施工荷載分布的不均勻性

10、，可按平均分配作用于兩側(cè)的立柱（桿）上。但當(dāng)局部的荷載顯著增大，（例如與轉(zhuǎn)運(yùn)道、受料架等相接部位）或構(gòu)架尺寸顯著改變（如通道口等處），需要驗算單肢桿件的穩(wěn)定性時，則必須采用其實(shí)際分布的荷載值。 2.2.6 最大連墻件計算：連墻件是使腳手架與結(jié)構(gòu)構(gòu)件拉結(jié)的桿件，通過與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拉結(jié)，增強(qiáng)腳手架的整體穩(wěn)定性，抵抗風(fēng)荷載對整體腳手架產(chǎn)生的負(fù)拉力。 2.2.7 立桿的地基承載力計算：立桿的地基是承受立桿傳下來的整個腳手架荷載，所以地基的極限承受荷載是否大于立桿荷載，也是決定整個腳手架是否穩(wěn)定的主要因素。以上就是整個腳手架應(yīng)進(jìn)行驗算的項目，當(dāng)然不排除有其特殊的腳手架時，也應(yīng)結(jié)合實(shí)際編制，如該工程有懸挑部

11、分，所以還需要對懸挑部分的斜撐桿件進(jìn)行驗算。以下結(jié)合工程實(shí)際，將介紹整個腳手架的驗算方法。 3、概況3.1 工程概況 某學(xué)生公寓樓工程，建筑面積約2.37萬平方米。主樓為辦公樓，高54.10米，地下二層為車庫及物資庫，地下一層為車庫。地上是十二層，局部十四層。主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋砼框架抗震墻體系，基礎(chǔ)形式為筏板梁型基礎(chǔ)。 本工程由于工期緊，在基礎(chǔ)部分出+0.000后，地下防水、回填土與地上主體施工同時進(jìn)行，所以決定在主樓+0.000以上2-5層結(jié)構(gòu)部位施工時，采用懸挑雙排腳手架施工,懸挑方法采用三層分段卸荷。到6層以上后，因地下外墻防水和回填土已經(jīng)完成，可以搭設(shè)雙排外架子，所以此時將架子按要求從首

12、層室外地平開始搭設(shè)，直到和原有結(jié)構(gòu)架子相交，將整個結(jié)構(gòu)架子的荷載傳到地面，改為裝修施工的架子。 3.2 腳手架應(yīng)用概況本工程腳手架分結(jié)構(gòu)階段和裝修階段。結(jié)構(gòu)階段2-5層采用懸挑腳手架施工，16m高；從二層開始，每兩層一挑。到6層以上后，從首層開始，按照原先懸挑架子的參數(shù)支搭腳手架，并將首層架子和二層以上的懸挑架子相連，將整個架子改為裝修施工架子。本工程腳手架搭設(shè)按單立桿縱向間距La=1.2m，內(nèi)外排立桿橫向間距Lb=1.05m，內(nèi)立桿距建筑物外皮b1=0.30m。腳手架步距h=1.5m（外立桿在每步架中間位置加設(shè)一道防護(hù)欄桿），小橫桿間距是0.4m。其中懸挑階段外挑桿間距1.2m,斜撐桿間距1

13、.2m，小橫桿間距1.2m。建筑物與腳手架連接點(diǎn)：豎向間距為每層，水平間距L1=4.5m。懸挑架子最下一排橫向水平桿用14鋼筋錨環(huán)套住，錨環(huán)位置見附圖，底層挑架用12.5鋼絲繩加花籃螺栓與主體結(jié)構(gòu)拉緊，拉索底部拉在挑架底部外排縱向水平桿節(jié)點(diǎn)處，頂部拉在預(yù)埋在本層結(jié)構(gòu)頂部梁上的14鋼筋錨環(huán)上，主樓南側(cè)外挑的挑架部分需在二層底板上卸荷。腳手架均布施工荷載：結(jié)構(gòu)施工用外維護(hù)架為3KN/m2，裝修為2KN/m2。結(jié)構(gòu)及裝修施工階段操作層均為兩層，外加兩層護(hù)頭腳手板，總共四層腳手板。4 各項驗算4.1 荷載匯集計算作用于腳手架的荷載包括永久荷載、活荷載。永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：(1)每米立桿承受的結(jié)

14、構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)，包括每米立桿中小橫桿、縱向橫桿及立桿的自重，查JGJ130-2001附錄A-1；本工程為0.1291KN/m。NG1（懸挑） = 0.1291 KN/m16 m =2.066kNNG1（雙排架子） = 0.1291 KN/m56 m =7.230kN(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/ m2)；本例采用木腳手板，厚度為50mm，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35 kN/m2 。NG2 = 0.35041.2(1.05+0.3)/2=1.134kN(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本工程采用欄桿、木腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.14 kN/m。NG3 = 0.141.24/2=0.336

15、kN(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；NG4（懸挑） = 0.0051.216m=0.096kNNG4 = 0.0051.256m=0.336kN 經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值： NG（懸挑）= NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.632 kN。NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 9.036 kN活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按一縱距內(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 = 3.021.21.05/2=3.780kN風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計算 其中 W0 基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-20

16、01)的規(guī)定采用：W0 = 0.350Uz 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：Uz = 0.894 Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us = 0.70 經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk = 0.70.3500.8940.70 = 0.153kN/m2。 考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N（懸挑）= 1.2NG + 0.851.4NQ 1.23.632kN+0.851.43.780 8.857 kN N = 1.2NG + 0.851.4NQ 1.29.036kN+0.851.43.780 15.341 kN 不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公

17、式 N（懸挑） = 1.2NG +1.4NQ 9.650 kN N = 1.2NG +1.4NQ = 16.135 kN 風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；取0.153kN/m2。 la 立桿的縱距 (m)；本工程為1.2m。 h 立桿的步距 (m)，本工程為1.5m。 MW = 0.851.40.1531.21.52/100.05 kN.m 4.2、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。4.2.1

18、.均布荷載值計算 小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038kN/m 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.350.4/2=0.07 kN/m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.01.2=3.60kN/m 荷載的設(shè)計計算值 ： q=1.20.038+1.20.07+1.43.60=5.17 kN/m 4.2.2.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: M=5.1701.0502/8=0.713 kN.m =0.713106/5080.0=140.35 N/mm2 小橫桿的計算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求! 4.2.3.撓度計算 最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度，計算公式如下

19、: 荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0.038+0.07+3.600=3.708kN/m 簡支梁均布荷載作用下的最大撓度 V=5.03.7081050.04/(3842.06105121900.0)=2.367mm 小橫桿的最大撓度小于1050.0/1507mm,(還應(yīng)小于10mm)滿足要求!4.3、大橫桿(縱向水平桿)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。 用小橫桿支座的最大反力計算值，在最不利荷載布置下計算大橫桿的最大彎矩和變形。 4.3.1.荷載值計算 小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.0381.050=0.040kN 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.3501.0501.200

20、/2=0.220kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.0001.0501.200/2=1.890kN 荷載的計算值 P=(1.20.040+1.20.22+1.41.890)/2=1.479kN 4.3.2.強(qiáng)度計算 最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的彎矩和 均布荷載最大彎矩計算公式如下: 集中荷載最大彎矩計算公式如下: M=0.08(1.20.038)1.2002+0.2671.4791.200=0.479kN.m =0.324106/5080.0=94.265N/mm2 大橫桿的計算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!4.3.3.撓度計算 最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載

21、與荷載的計算值最不利分配的撓度和均布荷載最大撓度計算公式如下: 集中荷載最大撓度計算公式如下: 大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度V1=0.6770.0381200.004/(1002.060105121900.000)=0.02mm集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值P=0.040+0.22+1.890=2.15kN；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度 V1=1.8831447.3201200.003/(1002.060105121900.000) =2.808mm 最大撓度和為：V=V1+V2=2.828mm 大橫桿的最大撓度小于1200.0/1508mm,滿足要求! 4.4、扣件抗滑力的計算: 縱向或橫向水

22、平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規(guī)范5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計值,取8.0kN； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值；4.4.1.荷載值計算 橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.0381.200=0.046kN 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.3501.0501.200/2=0.220kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.0001.0501.200/2=1.890kN4.4.2 荷載的計算值 R=1.20.046+1.20.220+1.41.890=2.966kN 單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求! 當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40-65N.m時,單扣件在12

23、kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN； 雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN。 4.5 懸挑架子計算4.5.1 荷載計算本工程立桿的軸向壓力設(shè)計值為9.42 kN；P1=N/COS1=9.65/(2000/2500)=12.063kNP2=N/COS2=9.42/(2000/2022)=9.757kN4.5.2 計算及1= l1/i=2500/15.8=158.2,由查規(guī)范附錄C表得1=0.2812= l2/i=2022/15.8=128,由查規(guī)范附錄C表C得2=0.4064.5.3 驗算撐桿穩(wěn)定性P1/1A=12063/(0.281489)=87.79N/m

24、m2f=205N/mm2P2/2A =9575/(0.406489)=49.145N/mm2f=205N/mm2 所以外懸挑腳手架內(nèi)外撐桿穩(wěn)定性符合要求。 懸挑處底部采用鋼管穿過剪力墻的方法，此處鋼管受力為抗剪切，受力很小，符合要求，不做計算。 無剪力墻的部位，外懸挑腳手架采用斜桿支撐在樓板上的方法，樓板上預(yù)埋有地錨，但主要還是地錨處的橫桿受力，受力也較小，所以不做計算。 本工程到6層后，采用12.5鋼絲繩加花籃螺栓與主體結(jié)構(gòu)拉緊，拉索底部拉在挑架底部外排縱向水平桿節(jié)點(diǎn)處，對整個腳手架進(jìn)行卸載，能有效地減少底部斜撐桿的受力，保證工程的安全可靠。4.6、立桿的穩(wěn)定性計算: 不考慮風(fēng)荷載時,立桿的

25、穩(wěn)定性計算公式 =0.9N/（A）f 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=16.135kN； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 L0/i=164.5的結(jié)果查表得到0.261； i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm； L0 計算長度 (m),由公式 L0 = kuh 確定，L0=2.599m； k 計算長度附加系數(shù)，取1.155； u 計算長度系數(shù)，由腳手架的立桿橫距和連墻件確定，本工程為兩步三跨，立桿橫距為1.05m，所以u=1.50 A 立桿凈截面面積，A=4.89cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計算值 (N/mm2)； 經(jīng)計算得到=0.

26、916.135103/0.2064.89102 113.78 N/mm2 f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，f = 205.00N/mm2； 不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 f,滿足要求! 考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式： 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=15.341kN； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 L0/i=186.4的結(jié)果查表得到0.206； i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm； L0 計算長度 (m),由公式 L0 = kuh 確定，L0=2.599m； k 計算長度附加系數(shù)，取1.155； u 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定；u = 1.50 A 立桿凈截面面積

27、，A=4.89cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3； MW 計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩， MW = 0.05kN.m； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計算值 (N/mm2)；經(jīng)計算得到:=15.341103/0.2064.89102 +0.05106 / 5.08103 = 120.20+9.843130.04 N/mm2 f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，f = 205.00N/mm2； 考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 Nl，連墻件的設(shè)計計算滿足要求! 連墻件采用扣件與墻體連接。 經(jīng)過計算得到 Nl = 7.31kN小于扣件的抗滑力8.0kN，滿足要求! 4.8、立桿的地基承載力計

28、算: 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求 p fg其中p 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力 (N/mm2)，p = N/A；p = 16135/1200=13.44 N/mm2N 上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計值 (kN)；N = 16.135 kN A 基礎(chǔ)底面面積 (m2)；本工程采用50mm厚，200mm寬的通長腳手板作為墊板，設(shè)有效系數(shù)為0.5，所以A =0.21.20.50.12m21200 mm2 。 fg 地基承載力設(shè)計值 (N/mm2)；fg = 90.0 N/mm2 地基承載力設(shè)計值按下式計算 fg = kc fgk 其中 kc 腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)；kc = 0.50 fg

29、k 地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值；本工程土質(zhì)為粉質(zhì)砂土，查地質(zhì)勘探報告fgk = 180.0 N/mm2 ，因此fg大于P，所以地基承載力的計算滿足要求!但實(shí)際上工程1.5m范圍內(nèi)都回填的是2：8灰土，所以地基承載力比粉質(zhì)砂土的地基承載力要高。 上料平臺的設(shè)計及驗算 1.前言：在高層建筑施工中，經(jīng)常要遇到使用上料平臺將部分材料暫時周轉(zhuǎn)的情況。而上料平臺的安全設(shè)計可靠已否，則是關(guān)系到工程安全管理的大事?，F(xiàn)在許多工程在運(yùn)用上料平臺的時候，在部分方面上料平臺的尺寸根據(jù)施工的需要加以確定，一般寬35米，懸出長度36米。按其懸挑方式可分為懸掛式和斜撐式兩種。其在實(shí)際運(yùn)用中一般以懸掛式較多。因此這里介紹一個懸掛式的例

30、子。本計算所采用的參數(shù)及材料的數(shù)值，均在建筑施工手冊第三版第1冊及其它相關(guān)建筑安全技術(shù)書中查詢（見后附表）。 例子：某回龍觀高層住宅樓工程，建筑面積39628m2，地下2/地上20層，全現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)，層高2.7m，建筑高度為64.22m；為保證結(jié)構(gòu)施工方便，擬在建筑的東北側(cè)、西南側(cè)各設(shè)置一個4.5m寬6m長的懸挑上料平臺。 其設(shè)計驗算步驟如下： 1、材料選擇：上料平臺有主梁、次梁、腳手板、鋼絲繩等。這里按常規(guī)選擇：主梁：I20；次梁：槽14（或16)；腳手板采用50mm厚的黃白松，鋼絲繩規(guī)格為619的18mm中抗拉強(qiáng)度為1400MN/mm2,180000 N/mm2。 2、上料平臺的總體設(shè)計

31、及放置： 在設(shè)計的時候，平時大家都非常普遍采用的是將主梁和墻面平行放置的方式，紅皮本的規(guī)范里也有這種方法。但是這種方法會出現(xiàn)這樣一個問題：即在四根鋼絲繩中，任意斷一根，則整個平臺將會容易出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象而栽下來。如果采用將主梁和墻面垂直的方式，則在任何時候，里面的兩根鋼絲繩都能當(dāng)做保險繩。既外面的鋼絲繩斷了以后就可以采用里面的鋼絲繩來承擔(dān)荷載，從而避免了失穩(wěn)現(xiàn)象發(fā)生。因此在上料平臺設(shè)計的時候，最好采用主梁垂直于墻面的方法施工。 其他的見附圖所示： 1)上料平臺的尺寸為4.5m6m，主梁長6m，垂直于墻面；次梁長4.5m，平行于墻面。 2）上料平臺的主梁應(yīng)擔(dān)在兩個窗口上，并且要在腳跟處焊接兩根鋼管別

32、桿?，F(xiàn)在高層建筑中，窗的尺寸基本上是大于1.5米，所以對放置上料平臺來說還是有很大的余地。懸掛的鋼絲繩分別安置在上一層的窗口下的穿墻螺栓洞和窗口上的穿墻螺栓洞中。（見附圖一、二 ） 3）兩根鋼絲繩綁扎的位置見附圖。按此種方式懸掛上料平臺，能保證當(dāng)任何一道鋼絲繩斷的時候，另外一道鋼絲繩都可以擔(dān)當(dāng)承受荷載的作用。另外要求鋼絲繩將鋼梁繞兩圈綁扎，并在下面墊上木方，防止和鋼梁摩擦磨斷鋼絲繩。鋼絲繩和墻體的綁扎要求是利用大墻模板的穿墻螺栓洞，鋼絲繩繞過兩個相鄰的螺栓洞綁扎，并用三個安全卡子卡穩(wěn)。 3、上料平臺的計算及驗算： 上料平臺作為一個懸挑結(jié)構(gòu)，需要計算及驗算的主要有：主梁、次梁及鋼絲繩。 1）次梁

33、：本工程次梁采用14b的槽鋼，它的抵抗彎矩是Wx=87.1103mm3；因為上料平臺允許活荷載為1.5t，為15KN，考慮為均布荷載，轉(zhuǎn)化為線荷載是15/62.5 KN /m；腳手板的重量為700kg/m3，為7KN/m3；所以上料平臺的荷載設(shè)計值為： q設(shè)=1.42.5+1.2760.05=6.02 kN/m； 并且要求：=Mmax/Wx 取次梁有效承載力范圍驗算次梁的承載力，其計算簡圖如計算書所示： 又彎矩Mmax=qL2（1-4a2/L2）/8； M1max=q L2 （1-40.52/3.52）/8=6.023.52 0.92 /8=8.48 kN.m =M1max/Wx=8.48106N.mm/87.1103mm3 =97.36 N/mm2 =205 N/mm2 滿足要求，但也可以看出，采用14b的槽鋼，安全儲備過大，不妨采用10b的槽鋼，其值也滿足要求。這里大家可以再進(jìn)行計算。 2）主梁：主梁I20受的荷載是從次梁傳過來的；支承則是通過窗臺的支承點(diǎn)和兩根拉接的鋼絲繩的拉力承擔(dān)；作為計算方便，同時也為安全考慮，里面的那道鋼絲繩可以考