A塔樓外架施工方案

1、第18頁(yè)共31頁(yè)唐山萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)1號(hào)建筑A塔樓腳手架施工方案 2010年8月 第46頁(yè)共46頁(yè)中國(guó)建筑工程總公司CHINASTATE CONSTRUCTION ENGRG.CORP. 唐山萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)項(xiàng)目A塔樓腳手架施工方案中國(guó)建筑中國(guó)建筑第二工程局有限公司唐山萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)項(xiàng)目部2010年8月 目 錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc270597351 目錄 PAGEREF _Toc270597351 h 1 HYPERLINK l _Toc270597352 1.編制依據(jù) PAGEREF _Toc270597352 h 2 HYPERLINK l _Toc270597353

2、 2施工概況 PAGEREF _Toc270597353 h 2 HYPERLINK l _Toc270597354 3.主要施工方法及措施 PAGEREF _Toc270597354 h 2 HYPERLINK l _Toc270597355 4.腳手架設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc270597355 h 3 HYPERLINK l _Toc270597356 5、（1）雙排落地式腳手架計(jì)算書(shū)見(jiàn)附錄1 PAGEREF _Toc270597356 h 7 HYPERLINK l _Toc270597357 （2）型鋼懸挑腳手架計(jì)算書(shū)見(jiàn)附錄2 PAGEREF _Toc270597357 h 71

3、.編制依據(jù)序號(hào)名稱(chēng)編號(hào)1唐山萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)1號(hào)建筑施工圖紙E版本2唐山萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)工程施工組織設(shè)計(jì)3碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T7004鋼管腳手架扣件GB158315結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ56建筑施工安全技術(shù)規(guī)范2003版8建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范JGJ80-919建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程JGJ13020012施工概況由于甲方對(duì)A塔樓工期要求緊迫，為了確保工期及現(xiàn)場(chǎng)的安全，A塔樓及裙房在地下室至首層頂板采用雙排落地腳手架，裙房及塔樓二層及以上每隔四層采用型鋼懸挑雙排腳手架。3.主要施工方法及措施腳手架方案的選擇A塔樓及裙房在地下室至首層頂板采用雙排落地腳手架，裙房及塔樓二層及以上每隔四層采用型鋼懸挑雙

4、排腳手架。下面為腳手架選型和使用范圍示意表：使用階段部位腳手架設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與主體施工階段地下二層至首層板頂：雙排落地腳手架采用落地式雙排腳手架，立桿縱距1500，步距1500mm，由于基坑尺寸有限，雙排架排距為8001200mm，由坑底搭設(shè)至首層頂,約18m。詳見(jiàn)附圖。二層裙房及塔樓至機(jī)房層：型鋼懸挑雙排腳手架型鋼分別按照層高的不同在相應(yīng)的樓板例如在二層、五層、九層、十三層、十七層、二十一層設(shè)置懸挑。型鋼：16a，L=4（外懸挑1.5m，內(nèi)壓重2.5m）；腳手架管選用48*3.0，間距1.5m，排距1m，步距1.5m，雙排架的內(nèi)立桿距墻300mm；4.腳手架設(shè)計(jì)本方案主要敘述主體結(jié)構(gòu)施工階段落的雙

5、排落地腳手架，雙排型鋼懸挑腳手架施工工藝和操作方法。（1）雙排落地腳手架地下室結(jié)構(gòu)施工階段，根據(jù)肥槽寬度確定搭設(shè)方案，在可以搭設(shè)雙排架的位置搭設(shè)雙排落地腳手架，立桿縱距1500mm橫桿步距1500mm，排距8001000mm（可根據(jù)肥槽寬度適當(dāng)調(diào)整），在不滿(mǎn)足搭設(shè)雙排架的位置采用單立桿加斜桿的方法，斜桿的傾斜度同邊坡坡度（1：0.3），同時(shí)要求小橫桿與邊坡頂緊，排架立桿距結(jié)構(gòu)外皮300mm。均采用483.0搭設(shè)。具體搭設(shè)步驟及安全要求、材料要求等詳見(jiàn)萬(wàn)達(dá)腳手架方案。搭設(shè)示意圖如下圖所示（2）型鋼懸挑腳手架樓板結(jié)構(gòu)施工時(shí)應(yīng)按本方案規(guī)定的標(biāo)高及平面定位及時(shí)留設(shè)埋件。架體下部采用槽鋼挑梁，槽鋼的長(zhǎng)度

6、為4m，遇結(jié)構(gòu)拐角處局部槽鋼梁長(zhǎng)度縮小，槽鋼挑梁外挑長(zhǎng)度為1.5m。距挑梁端200mm、1200mm處梁面上均焊接150mm高25立桿定位筋。挑梁樓層內(nèi)端部采用20預(yù)埋錨環(huán)固定。做法詳見(jiàn)下圖。架體采用單立柱雙、排腳手架，立桿縱距1500mm（局部按平面定位進(jìn)行調(diào)整），排距1000mm，橫桿步距1500mm，均采用483.0搭設(shè)。立桿距結(jié)構(gòu)外皮300mm。4跨5步設(shè)剪刀撐。具體搭設(shè)步驟及安全要求、材料要求等詳見(jiàn)萬(wàn)達(dá)腳手架方案。型鋼懸挑腳手架搭設(shè)示意圖如下：錨環(huán)大樣圖5、（1）雙排落地式腳手架計(jì)算書(shū)見(jiàn)附錄1（2）型鋼懸挑腳手架計(jì)算書(shū)見(jiàn)附錄2附錄1、鋼管落地腳手架（A塔樓-2層至首層）計(jì)算書(shū)扣件式鋼

7、管落地腳手架的計(jì)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)、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50007-2002)、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50017-2003)等編制。一、參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為 20 m，立桿采用單立桿；搭設(shè)尺寸為：橫距Lb為 1m，縱距La為1.5m，大小橫桿的步距為1.5 m；內(nèi)排架距離墻長(zhǎng)度為0.30m；大橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數(shù)為 2 根；采用的鋼管類(lèi)型為483.0；橫桿與立桿連接方式為雙扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù)為 1.00；連墻件采用兩步三跨，豎向間距 3 m，

8、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)施工均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:3.000 kN/m2；腳手架用途:結(jié)構(gòu)腳手架；同時(shí)施工層數(shù):2 層；3.風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處河北唐山市，基本風(fēng)壓0.37 kN/m2；風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z，計(jì)算連墻件強(qiáng)度時(shí)取0.92，計(jì)算立桿穩(wěn)定性時(shí)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)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.1394；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.350；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.140；安全設(shè)施與安全網(wǎng)(kN/m2):0.005；腳手板類(lèi)別:木腳手板；欄桿擋板類(lèi)別:木腳手板擋板；每米腳手

9、架鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.033；腳手板鋪設(shè)總層數(shù):13；5.地基參數(shù)地基土類(lèi)型:素填土；地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa):120.00；立桿基礎(chǔ)底面面積(m2):0.20；地基承載力調(diào)整系數(shù):1.00。二、大橫桿的計(jì)算:按照扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)第5.2.4條規(guī)定，大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。將大橫桿上面的腳手板自重和施工活荷載作為均布荷載計(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.033 kN/m ；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.351/(2+1)=0.117 kN/m ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q

10、=31/(2+1)=1 kN/m；靜荷載的設(shè)計(jì)值: q1=1.20.033+1.20.117=0.18 kN/m；活荷載的設(shè)計(jì)值: q2=1.41=1.4 kN/m；圖1 大橫桿設(shè)計(jì)荷載組合簡(jiǎn)圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度)圖2 大橫桿設(shè)計(jì)荷載組合簡(jiǎn)圖(支座最大彎矩)2.強(qiáng)度驗(yàn)算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合?？缰凶畲髲澗嘤?jì)算公式如下: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大彎距為 M1max=0.080.181.52+0.101.41.52 =0.347 kNm；支座最大彎距計(jì)算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大彎距

11、為 M2max= -0.100.181.52-0.1171.41.52 =-0.409 kNm；選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算： =Max(0.347106,0.409106)/4490=91.091 N/mm2；大橫桿的最大彎曲應(yīng)力為 = 91.091 N/mm2小于大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 N/mm2，滿(mǎn)足要求！3.撓度驗(yàn)算:最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度。計(jì)算公式如下： max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中：靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q1= P1+P2=0.033+0.117=0.15 kN/m；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q2= Q

12、=1 kN/m；最大撓度計(jì)算值為： = 0.6770.1515004/(1002.06105107800)+0.990115004/(1002.06105107800) = 2.488 mm；大橫桿的最大撓度 2.488 mm 小于大橫桿的最大容許撓度 1500/150 mm與10 mm，滿(mǎn)足要求！三、小橫桿的計(jì)算:根據(jù)JGJ130-2001第5.2.4條規(guī)定，小橫桿按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計(jì)算值作為小橫桿集中荷載，在最不利荷載布置下計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：p1= 0.0331.5 = 0.05 kN；腳手

13、板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P2=0.3511.5/(2+1)=0.175 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=311.5/(2+1) =1.500 kN；集中荷載的設(shè)計(jì)值: P=1.2(0.05+0.175)+1.4 1.5 = 2.37 kN；小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配的彎矩和；均布荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:Mqmax = ql2/8Mqmax = 1.20.03312/8 = 0.005 kNm；集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 2.371/3 = 0.79 kNm ；最大彎矩 M = Mqmax + Mpma

14、x = 0.795 kNm；最大應(yīng)力計(jì)算值 = M / W = 0.795106/4490=177.055 N/mm2；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =177.055 N/mm2小于小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 205 N/mm2，滿(mǎn)足要求！3.撓度驗(yàn)算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分配的撓度和；小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計(jì)算公式如下:qmax = 5ql4/384EIqmax=50.03310004/(3842.06105107800) = 0.02 mm ；大橫桿傳遞荷載 P = p1 + p2 + Q = 0.05+0.175+1.5 = 1.725 kN；集中荷

15、載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度計(jì)算公式如下:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax = 1724.951000(310002-410002/9 ) /(722.06105107800) = 2.757 mm；最大撓度和 = qmax + pmax = 0.02+2.757 = 2.777 mm；小橫桿的最大撓度為 2.777 mm 小于小橫桿的最大容許撓度 1000/150=6.667與10 mm,滿(mǎn)足要求！四、扣件抗滑力的計(jì)算:按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范培訓(xùn)講座劉群主編，P96頁(yè)，雙扣件承載力設(shè)計(jì)值取16.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)1.00，該工

16、程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)雙扣件承載力取值為16.00kN 。縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)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(jì)值,取16.00 kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1 = 0.0331.52/2=0.05 kN；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P2 = 0.0331/2=0.017 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P3 = 0.3511.5/2=0.262 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q = 311.5 /2 = 2.25 kN；荷載的設(shè)計(jì)值: R=1.2(0.05+0.017

17、+0.262)+1.42.25=3.545 kN；R 16.00 kN,所以雙扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿(mǎn)足要求! 五、腳手架立桿荷載計(jì)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0.1394kN/m NG1 = 0.1394+(1.502/2)0.033/1.5020.00 = 3.454kN；(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用木腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35kN/m2 NG2= 0.35131.5(1+0.3)/2 = 4.436 kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用木腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.14kN/m NG3 = 0.1

18、4131.5/2 = 1.365 kN；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng):0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.520 = 0.15 kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 9.405 kN；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(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = 311.52/2 = 4.5 kN；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.29.405+ 0.851.44.5= 16.641 kN；不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為N=1.2NG+1.

19、4NQ=1.29.405+1.44.5=17.586kN；六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算: 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計(jì)算Wk=0.7zs0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 = 0.37 kN/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= 0.74；s - 風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為0.214；經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為: Wk = 0.7 0.370.740.214 = 0.041 kN/m2；風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW為:Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85

20、 1.40.0411.51.52/10 = 0.016 kNm；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式 = N/(A) + MW/W f立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值：N = 16.641 kN；不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式 = N/(A) f立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值：N = N= 17.586kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i = 1.59 cm；計(jì)算長(zhǎng)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(jì)算長(zhǎng)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： = 1.5 ；計(jì)算長(zhǎng)度 ,由公式 l0 =

21、 kuh 確定：l0 = 2.599 m；長(zhǎng)細(xì)比: L0/i = 163 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到：= 0.265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(jì)值：f =205 N/mm2；考慮風(fēng)荷載時(shí) = 16641.3/(0.265424)+16472.746/4490 = 151.776 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 151.776 N/mm2小于立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205 N/mm2，滿(mǎn)足要求！不考慮風(fēng)荷載時(shí) = 17586.3/(0.265424)=156.517

22、N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 156.517 N/mm2小于立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205 N/mm2，滿(mǎn)足要求！七、最大搭設(shè)高度的計(jì)算: 按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)5.3.6條考慮風(fēng)荷載時(shí),采用單立管的敞開(kāi)式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計(jì)算：Hs = Af - (1.2NG2k + 0.851.4(NQk + MwkA/W)/1.2Gk構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力 NG2K(kN)計(jì)算公式為：NG2K = NG2+NG3+NG4 = 5.951 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：NQ = 4.5 kN；每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值：Gk = 0.

23、139 kN/m；計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩： Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.016 /(1.4 0.85) = 0.014 kNm；Hs =( 0.2654.2410-4205103-(1.25.951+0.851.4(4.5+0.2654.241000.014/4.49)/(1.20.139)=60.528 m；按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)5.3.6條腳手架搭設(shè)高度 Hs等于或大于26米，按照下式調(diào)整且不超過(guò)50米：H = Hs /(1+0.001Hs)H = 60.528 /(1+0.00160.528)=57.073 m；H=

24、 57.073 和 50 比較取較小值。經(jīng)計(jì)算得到，腳手架搭設(shè)高度限值 H =50 m。腳手架單立桿搭設(shè)高度為20m，小于H，滿(mǎn)足要求！八、連墻件的穩(wěn)定性計(jì)算: 連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值應(yīng)按照下式計(jì)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(jì)算z0.92，s0.214，00.37，Wk = 0.7zs0=0.7 0.920.2140.37 = 0.051 kN/m2；每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積 Aw = 13.5 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= 5.0

25、00 kN；風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，按照下式計(jì)算：Nlw = 1.4WkAw = 0.964 kN；連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值 Nl = Nlw + N0= 5.964 kN；連墻件承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算：Nf = Af其中 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；由長(zhǎng)細(xì)比 l/i = 300/15.9的結(jié)果查表得到=0.949，l為內(nèi)排架距離墻的長(zhǎng)度； A = 4.24 cm2；f=205 N/mm2；連墻件軸向承載力設(shè)計(jì)值為 Nf = 0.9494.2410-4205103 = 82.487 kN；Nl = 5.964 Nf = 82.487,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿(mǎn)足要求！連墻件采用雙扣件與墻體

26、連接。由以上計(jì)算得到 Nl = 5.964小于雙扣件的抗滑力 16 kN，滿(mǎn)足要求！連墻件扣件連接示意圖九、立桿的地基承載力計(jì)算: 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿(mǎn)足下式的要求p fg地基承載力設(shè)計(jì)值:fg = fgkkc = 120 kPa；其中，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值：fgk= 120 kPa ；腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)：kc = 1 ；立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力：p = N/A =83.206 kPa ；其中，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計(jì)值：N = 16.641 kN；基礎(chǔ)底面面積：A = 0.2 m2。p=83.206kPa fg=120 kPa 。地基承載力滿(mǎn)足要求！附錄2、普通型鋼懸挑腳手架(

27、A塔樓)計(jì)算書(shū)型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架的計(jì)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(jì)規(guī)范(GB 50017-2003)、建筑施工安全檢查評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(JGJ59-99)、建筑施工高處作業(yè)安全技術(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 20 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1m，立桿的步距為1.5 m；內(nèi)排架距離墻長(zhǎng)度為0.30 m；大橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數(shù)為 2 根；采用的鋼管類(lèi)型為483.0；橫桿與立桿連

28、接方式為單扣件；連墻件布置取兩步三跨，豎向間距 3 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):3.000；腳手架用途:結(jié)構(gòu)腳手架；同時(shí)施工層數(shù):2 層；3.風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處河北唐山市，基本風(fēng)壓0.4 kN/m2；風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z，計(jì)算連墻件強(qiáng)度時(shí)取0.92，計(jì)算立桿穩(wěn)定性時(shí)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):0.1394；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.350；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.140；安全設(shè)施與安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.00

29、5；腳手板鋪設(shè)層數(shù):13 層；腳手板類(lèi)別:木腳手板；欄桿擋板類(lèi)別:木腳手板擋板；5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用16a號(hào)槽鋼，其中建筑物外懸挑段長(zhǎng)度1.5m，建筑物內(nèi)錨固段長(zhǎng)度 2.5 m。錨固壓點(diǎn)壓環(huán)鋼筋直徑(mm):20.00；樓板混凝土標(biāo)號(hào):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 1.3 m。二、大橫桿的計(jì)算:按照扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)第5.2.4條規(guī)定，大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。將大橫桿上面的腳手板自重和

30、施工活荷載作為均布荷載計(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.033 kN/m ；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.351/(2+1)=0.117 kN/m ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q=31/(2+1)=1 kN/m；靜荷載的設(shè)計(jì)值: q1=1.20.033+1.20.117=0.18 kN/m；活荷載的設(shè)計(jì)值: q2=1.41=1.4 kN/m；圖1 大橫桿設(shè)計(jì)荷載組合簡(jiǎn)圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度)圖2 大橫桿設(shè)計(jì)荷載組合簡(jiǎn)圖(支座最大彎矩)2.強(qiáng)度驗(yàn)算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合。跨中最大彎距計(jì)算公式如下: M1max = 0.08q1l2 + 0.

31、10q2l2跨中最大彎距為 M1max=0.080.181.52+0.101.41.52 =0.347 kNm；支座最大彎距計(jì)算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大彎距為 M2max= -0.100.181.52-0.1171.41.52 =-0.409 kNm；選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算： =Max(0.347106,0.409106)/4490=91.091 N/mm2；大橫桿的最大彎曲應(yīng)力為 = 91.091 N/mm2小于大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 N/mm2，滿(mǎn)足要求！3.撓度驗(yàn)算:最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用

32、下的撓度。計(jì)算公式如下： max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中：靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q1= P1+P2=0.033+0.117=0.15 kN/m；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q2= Q =1 kN/m；最大撓度計(jì)算值為： = 0.6770.1515004/(1002.06105107800)+0.990115004/(1002.06105107800) = 2.488 mm；大橫桿的最大撓度 2.488 mm 小于大橫桿的最大容許撓度 1500/150 mm與10 mm，滿(mǎn)足要求！三、小橫桿的計(jì)算:根據(jù)JGJ130-2001第5.2.4條規(guī)定，小橫桿按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度和

33、撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計(jì)算值作為小橫桿集中荷載，在最不利荷載布置下計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：p1= 0.0331.5 = 0.05 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P2=0.3511.5/(2+1)=0.175 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=311.5/(2+1) =1.500 kN；集中荷載的設(shè)計(jì)值: P=1.2(0.05+0.175)+1.4 1.5 = 2.37 kN；小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配的彎矩和；均布荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:Mqmax = ql2/8Mqma

34、x = 1.20.03312/8 = 0.005 kNm；集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 2.371/3 = 0.79 kNm ；最大彎矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.795 kNm；最大應(yīng)力計(jì)算值 = M / W = 0.795106/4490=177.055 N/mm2；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =177.055 N/mm2小于小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 205 N/mm2，滿(mǎn)足要求！3.撓度驗(yàn)算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分配的撓度和；小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計(jì)算公式如下:qmax = 5ql4/38

35、4EIqmax=50.03310004/(3842.06105107800) = 0.02 mm ；大橫桿傳遞荷載 P = p1 + p2 + Q = 0.05+0.175+1.5 = 1.725 kN；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度計(jì)算公式如下:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax = 1724.951000(310002-410002/9 ) /(722.06105107800) = 2.757 mm；最大撓度和 = qmax + pmax = 0.02+2.757 = 2.777 mm；小橫桿的最大撓度為 2.777 mm 小于小橫桿的最大容許撓度 10

36、00/150=6.667與10 mm,滿(mǎn)足要求！四、扣件抗滑力的計(jì)算:按規(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(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN。縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)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(jì)值,取8.00 kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1 = 0.0331.52/2=0.05 kN；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P2 = 0.0331/2=0.017 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P3 = 0.3511.5/2

37、=0.262 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q = 311.5 /2 = 2.25 kN；荷載的設(shè)計(jì)值: R=1.2(0.05+0.017+0.262)+1.42.25=3.545 kN；R 8.00 kN，單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿(mǎn)足要求! 五、腳手架立桿荷載的計(jì)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0.1394kN/m NG1 = 0.1394+(1.502/2)0.033/1.5020.00 = 3.454kN；(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用木腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35kN/m2 NG2= 0.35131.5(1+0.

38、3)/2 = 4.436 kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用木腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.14kN/m NG3 = 0.14131.5/2 = 1.365 kN；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng):0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.520 = 0.15 kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 9.405 kN；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(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = 311.52/2 = 4.5 kN；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為N = 1.2 NG+0.851.4NQ

39、= 1.29.405+ 0.851.44.5= 16.641 kN；不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為N=1.2NG+1.4NQ=1.29.405+1.44.5=17.586kN；六、鋼絲繩卸荷計(jì)算（因此內(nèi)容在規(guī)范以外，故僅供參考）: 鋼絲繩卸荷按照完全卸荷計(jì)算方法。在腳手架全高范圍內(nèi)卸荷2次；吊點(diǎn)選擇在立桿、小橫桿、大橫桿的交點(diǎn)位置；以卸荷吊點(diǎn)分段計(jì)算。第1 次卸荷凈高度為6m;第2 次卸荷凈高度為7m;經(jīng)過(guò)計(jì)算得到a1=arctg3.800/(1.000+0.300)=71.114度a2=arctg3.800/0.300=85.486度第1次卸荷處立桿軸向力為：P1 = P2 = 1.

40、516.6416/20 =7.489 kN；kx為不均勻系數(shù)，取1.5 各吊點(diǎn)位置處內(nèi)力計(jì)算為(kN)：T1 = P1/sina1 = 7.489/0.946 = 7.915 kNT2 = P2/sina2 = 7.489/0.997 = 7.512 kNG1 = P1/tana1 = 7.489/2.923 = 2.562 kNG2 = P2/tana2 = 7.489/12.667 = 0.591 kN其中T鋼絲繩軸向拉力，G鋼絲繩水平分力。卸荷鋼絲繩的最大軸向拉力為Fg= T1 =7.915 kN。鋼絲繩的容許拉力按照下式計(jì)算：Fg=aFg/K其中Fg- 鋼絲繩的容許拉力(kN)； Fg

41、 - 鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kN)，計(jì)算中可以近似計(jì)算Fg=0.5d2，d為鋼絲繩直徑(mm)； - 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù)，取0.82； K - 鋼絲繩使用安全系數(shù)。計(jì)算中Fg取 7.915kN，=0.82，K=6，得到：選擇卸荷鋼絲繩的最小直徑為：d =(27.9156.000/0.820)0.5 = 10.8 mm。吊環(huán)強(qiáng)度計(jì)算公式為： = N / A f其中 f - 吊環(huán)鋼筋抗拉強(qiáng)度，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定f = 50 N/mm2； N - 吊環(huán)上承受的荷載等于Fg； A - 吊環(huán)截面積，每個(gè)吊環(huán)按照兩個(gè)截面計(jì)算,A=0.5d2；選擇吊環(huán)的最小直徑要為：d =(2Fg/f/)0

42、.5 =（27.915103/50/3.142）0.5 = 10.0 mm。第1次卸荷鋼絲繩最小直徑為 10.8 mm，必須拉緊至 7.915 kN，吊環(huán)直徑為 12.0 mm。根據(jù)各次卸荷高度得：第2次卸荷鋼絲繩最小直徑為 11.6 mm，必須拉緊至 9.234 kN，吊環(huán)直徑為 12.0 mm。七、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算: 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計(jì)算Wk=0.7zs0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 = 0.4 kN/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= 0.74；s - 風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為0.214；經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為: Wk = 0.7 0.40.740.214 = 0.044 kN/m2；風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW為:Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.0441.51.52/10 = 0.018 kNm；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式 = N/(A) + M