大觀國(guó)際外架工程專項(xiàng)施工方案

清鎮(zhèn)市醫(yī)藥工業(yè)園河道支護(hù)工程清鎮(zhèn)市醫(yī)藥工業(yè)園河道支護(hù)工程PAGEPAGE34-34-清鎮(zhèn)市醫(yī)藥工業(yè)園河道支護(hù)工程PAGE外腳手架專項(xiàng)施工方案1.編制依據(jù)2.工程概況本工程位于鄭州市金水區(qū)，東臨燕東路，北為沈莊北路，南鄰沈莊路，西側(cè)為規(guī)劃三期用地。由16#、17#、19#樓及北地下車庫(kù)組成。北地下車庫(kù)將整個(gè)建筑地下部分連為一體，總建筑面積為20909.9㎡，地下一層高度為3.9米，地下二層高度為3.6米；16#樓地上11—34層，地下二層，地上建筑面積為25585.6㎡，建筑總高度為99.15米；17#樓地上34層，地下二層，地上建筑面積為9316.22㎡，建筑總高度為99.80米；19#樓地上30層，地下二層，地上建筑面積為25303㎡，建筑總高度為88.5米；本工程總建筑面積為85208.47㎡。本工程設(shè)計(jì)使用年限為50年，建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.0，建筑抗震設(shè)防類別為丙類，抗震設(shè)防烈度7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度0.15g，設(shè)計(jì)地震分組第一組，建筑物場(chǎng)地類別Ⅲ類。地下車庫(kù)結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)類型為獨(dú)立承臺(tái)樁基礎(chǔ)，承臺(tái)間設(shè)拉梁及抗水板，抗震等級(jí)為三級(jí)抗震；16#、17#樓和19#樓基礎(chǔ)型式為筏板樁基礎(chǔ)，主體結(jié)構(gòu)為剪力墻結(jié)構(gòu)，計(jì)算抗震等級(jí)二級(jí)，構(gòu)造抗震等級(jí)為一級(jí)。3.施工部署4.施工準(zhǔn)備5.扣件式鋼管腳手架的施工5.1．1腳手架材料的有關(guān)力學(xué)參數(shù)鋼管截面特性規(guī)格抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)截面積A(mm2)回轉(zhuǎn)半徑i(mm)彈性模量E(N/mm2)截面抵抗矩W（mm3）截面慣性矩I(mm4)48×3.520548915.820600050801219005.1.2荷載效應(yīng)組合計(jì)算項(xiàng)目荷載效應(yīng)組合縱橫向水平桿強(qiáng)度與變形永久荷載+施工均布活荷載腳手架立桿穩(wěn)定=1\*GB3①永久荷載+施工均布活荷載=2\*GB3②永久荷載+0.85（施工均布活荷載+風(fēng)荷載）連墻桿承載力風(fēng)荷載+5.0KN5.2扣件式鋼管腳手架的搭設(shè)順序5.3腳手架的基礎(chǔ)5.4扣件式鋼管腳手架的搭設(shè)5.5建筑施工用腳手架與建筑物結(jié)構(gòu)的連接落地式扣件鋼管腳手架計(jì)算書（生根土上）鋼管腳手架的計(jì)算參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2001）。計(jì)算的腳手架為雙排腳手架，搭設(shè)高度為21.49米，立桿采用單立管。搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距1.50米，立桿的橫距0.80米，立桿的步距1.80米。采用的鋼管類型為48×3.5，連墻件采用3步3跨，豎向間距5.4米，水平間距4.5米。施工均布荷載為3.0kN/m2，同時(shí)施工2層，腳手板共鋪設(shè)4層。一、大橫桿的計(jì)算: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。按照大橫桿上面的腳手板和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=0.038kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.350×0.800/3=0.093kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000×0.800/3=0.800kN/m靜荷載的計(jì)算值q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172kN/m活荷載的計(jì)算值q2=1.4×0.900=1.260kN/m大橫桿計(jì)算荷載組合簡(jiǎn)圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度)大橫桿計(jì)算荷載組合簡(jiǎn)圖(支座最大彎矩)2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的彎矩跨中最大彎矩計(jì)算公式如下:跨中最大彎矩為M1=(0.08×0.172+0.10×1.260)×1.5002=0.314kN.m支座最大彎矩計(jì)算公式如下:支座最大彎矩為M2=-(0.10×0.172+0.117×1.260)×1.5002=-0.370kN.m我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算：=0.370×106/5080.0=72.916N/mm2大橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!3.撓度計(jì)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:靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值q1=0.038+0.105=0.143kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q2=0.900kN/m三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度V=(0.677×0.143+0.990×0.900)×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=1.992mm大橫桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm,滿足要求!二、小橫桿的計(jì)算: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，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=0.038×1.500=0.058kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.350×0.900×1.500/3=0.157kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000×0.900×1.500/3=1.350kN荷載的計(jì)算值P=1.2×0.058+1.2×0.157+1.4×1.350=2.148kN小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算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:集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:M=(1.2×0.038)×0.9002/8+2.148×0.900/3=0.649kN.m=0.649×106/5080.0=127.776N/mm2小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!3.撓度計(jì)算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下:集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下:小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度V1=5.0×0.038×900.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.01mm集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值P=0.058+0.157+1.350=1.565kN集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度V2=1565.100×900.0×(3×900.02-4×900.02/9)/(72×2.06×105×121900.0)=1.613mm最大撓度和V=V1+V2=1.626mm小橫桿的最大撓度小于900.0/150與10mm,滿足要求!三、扣件抗滑力的計(jì)算: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(規(guī)范5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取8.0kN；R--縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；1.荷載值計(jì)算橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值P1=0.038×0.900=0.035kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.350×0.900×1.500/2=0.236kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000×0.900×1.500/2=2.025kN荷載的計(jì)算值R=1.2×0.035+1.2×0.236+1.4×2.025=3.160kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40--65N.m時(shí),試驗(yàn)表明:單扣件在12kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取8.0kN；雙扣件在20kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取12.0kN。四、腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值: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(kN/m)；本例為0.1248NG1=0.125×21.490=2.686kN(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35NG2=0.350×4×1.500×(0.800+0.300)/2=1.160kN(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15NG3=0.150×1.500×4/2=0.450kN(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.500×30.400=0.228kN經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.624kN。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(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=3.000×2×1.500×0.800/2=3.6kN風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算其中W0--基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采用：W0=0.450Uz--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=1.250Us--風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us=1.200經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk=0.7×0.450×1.250×1.200=0.472kN/m2?？紤]風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式N=1.2NG+0.85×1.4NQ不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式N=1.2NG+1.4NQ風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW計(jì)算公式MW=0.85×1.4Wklah2/10其中Wk--風(fēng)荷載基本風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；la--立桿的縱距(m)；h--立桿的步距(m)。五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:0.卸荷計(jì)算[規(guī)范外內(nèi)容，供參考]卸荷吊點(diǎn)按照完全卸荷計(jì)算方法。在腳手架全高范圍內(nèi)增加1吊點(diǎn)；吊點(diǎn)選擇在立桿、小橫桿、大橫桿的交點(diǎn)位置；以吊點(diǎn)分段計(jì)算。計(jì)算中腳手架的豎向荷載按照吊點(diǎn)數(shù)平均分配。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到1=arctg[5.00/(0.90+0.30)]=1.3352=arctg[5.00/0.30]=1.511最下面的立桿軸向力在考慮風(fēng)荷載時(shí)為8.64kN和8.64kN。最下面的立桿軸向力在不考慮風(fēng)荷載時(shí)為9.411kN和9.411kN。考慮荷載組合，各吊點(diǎn)位置處內(nèi)力計(jì)算為(kN)T1=9.68T2=9.43N1=2.26N2=0.57其中T鋼絲繩拉力，N鋼絲繩水平分力。所有卸荷鋼絲繩的最大拉力為9.678kN。選擇卸荷鋼絲繩的破斷拉力要大于10.000×9.678/0.850=113.864kN。選擇6×19+1鋼絲繩，鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度1550MPa，直徑15.5mm。滿足要求!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]=50N/mm2；A--吊環(huán)截面積，每個(gè)吊環(huán)按照兩個(gè)截面計(jì)算。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到，選擇吊環(huán)的直徑要至少(19356.953×4/3.1416/50/2)1/2=16mm。1.不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算其中N--立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=9.41kN；--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l0/i的結(jié)果查表得到0.19；i--計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm；l0--計(jì)算長(zhǎng)度(m),由公式l0=kuh確定，l0=3.12m；k--計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155；u--計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由腳手架的高度確定，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(jì)算值(N/mm2)；經(jīng)計(jì)算得到=103.60[f]--鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，[f]=205.00N/mm2；不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!2.考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算其中N--立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=8.77kN；--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l0/i的結(jié)果查表得到0.19；i--計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm；l0--計(jì)算長(zhǎng)度(m),由公式l0=kuh確定，l0=3.12m；k--計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155；u--計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由腳手架的高度確定；u=1.50A--立桿凈截面面積，A=4.89cm2；W--立桿凈截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3；MW--計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，MW=0.273kN.m；--鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2)；經(jīng)計(jì)算得到=150.37[f]--鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，[f]=205.00N/mm2；考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!六、最大搭設(shè)高度的計(jì)算:不考慮風(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：其中NG2K--構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2K=1.938kN；NQ--活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，NQ=4.050kN；gk--每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk=0.125kN/m；經(jīng)計(jì)算得到，不考慮風(fēng)荷載時(shí)，按照穩(wěn)定性計(jì)算的搭設(shè)高度Hs=70.965米。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：經(jīng)計(jì)算得到，不考慮風(fēng)荷載時(shí)，腳手架搭設(shè)高度限值[H]=50.000米。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：其中NG2K--構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2K=1.938kN；NQ--活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，NQ=4.050kN；gk--每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk=0.125kN/m；Mwk--計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩，Mwk=0.230kN.m；經(jīng)計(jì)算得到，考慮風(fēng)荷載時(shí)，按照穩(wěn)定性計(jì)算的搭設(shè)高度Hs=44.013米。七、連墻件的計(jì)算:連墻件的軸向力計(jì)算值應(yīng)按照下式計(jì)算：Nl=Nlw+No其中Nlw--風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，應(yīng)按照下式計(jì)算：Nlw=1.4×wk×Awwk--風(fēng)荷載基本風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值，wk=0.472kN/m2；Aw--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=3.60×3.00=10.800m2；No--連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN)；No=5.000經(jīng)計(jì)算得到Nlw=7.144kN，連墻件軸向力計(jì)算值Nl=12.144kN連墻件軸向力設(shè)計(jì)值Nf=A[f]其中--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l/i=30.00/1.58的結(jié)果查表得到=0.95；A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到Nf=95.411kNNf>Nl，連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!連墻件采用雙扣件與墻體連接，有獨(dú)立柱處用鋼管與柱剛性連接加固。連墻件扣件連接示意圖八、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=72.39N--上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計(jì)值(kN)；N=9.41A--基礎(chǔ)底面面積(m2)；A=0.13fg--地基承載力設(shè)計(jì)值(N/mm2)；fg=72.50地基承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算fg=kc×fgk其中kc--腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)；kc=0.50fgk--地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值；fgk=145.00地基承載力的計(jì)算滿足要求!5.7出入口防護(hù)棚6.懸挑式型鋼腳手架的搭設(shè)懸挑式扣件鋼管腳手架計(jì)算書鋼管腳手架的計(jì)算參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2001）。計(jì)算的腳手架為雙排腳手架，搭設(shè)高度為20.3米，立桿采用單立管。搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距1.50米，立桿的橫距0.80米，立桿的步距1.80米。采用的鋼管類型為48×3.5，連墻件采用3步3跨，豎向間距3.60米，水平間距3.00米。施工均布荷載為3.0kN/m2，同時(shí)施工2層，腳手板共鋪設(shè)4層。懸挑水平鋼梁采用16b號(hào)工字型鋼，其中建筑物外懸挑段長(zhǎng)度1.30米，建筑物內(nèi)錨固段長(zhǎng)度1.70米。懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結(jié)，最外面鋼絲繩距離建筑物1.25m。一、大橫桿的計(jì)算: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。按照大橫桿上面的腳手板和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=0.038kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.350×0.800/3=0.093kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000×0.800/3=0.800kN/m靜荷載的計(jì)算值q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172kN/m活荷載的計(jì)算值q2=1.4×0.900=1.260kN/m大橫桿計(jì)算荷載組合簡(jiǎn)圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度)大橫桿計(jì)算荷載組合簡(jiǎn)圖(支座最大彎矩)2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的彎矩跨中最大彎矩計(jì)算公式如下:跨中最大彎矩為M1=(0.08×0.172+0.10×1.260)×1.5002=0.314kN.m支座最大彎矩計(jì)算公式如下:支座最大彎矩為M2=-(0.10×0.172+0.117×1.260)×1.5002=-0.370kN.m我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算：=0.370×106/5080.0=72.916N/mm2大橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!3.撓度計(jì)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:靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值q1=0.038+0.093=0.131kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q2=0.800kN/m三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度V=(0.677×0.131+0.990×0.800)×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=1.992mm大橫桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm,滿足要求!二、小橫桿的計(jì)算: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，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=0.038×1.500=0.058kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.350×0.800×1.500/3=0.157kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000×0.800×1.500/3=1.350kN荷載的計(jì)算值P=1.2×0.058+1.2×0.157+1.4×1.350=2.148kN小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算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:集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:M=(1.2×0.038)×0.8002/8+2.148×0.800/3=0.649kN.m=0.649×106/5080.0=127.776N/mm2小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!3.撓度計(jì)算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下:集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下:小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度V1=5.0×0.038×900.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.01mm集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值P=0.058+0.157+1.350=1.565kN集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度V2=1565.100×900.0×(3×900.02-4×900.02/9)/(72×2.06×105×121900.0)=1.613mm最大撓度和V=V1+V2=1.626mm小橫桿的最大撓度小于900.0/150與10mm,滿足要求!三、扣件抗滑力的計(jì)算: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(規(guī)范5.2.5):R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取8.0kN；R——縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；1.荷載值計(jì)算橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值P1=0.038×0.800=0.031kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.350×0.800×1.500/2=0.236kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000×0.800×1.500/2=2.025kN荷載的計(jì)算值R=1.2×0.035+1.2×0.236+1.4×2.025=3.160kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40--65N.m時(shí),試驗(yàn)表明:單扣件在12kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取8.0kN；雙扣件在20kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取12.0kN；四、腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值: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(kN/m)；本例為0.1248NG1=0.125×20.3=2.538kN(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35NG2=0.350×4×1.500×(0.800+0.350)/2=1.208kN(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15NG3=0.150×1.500×4/2=0.450kN(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.500×21.400=0.160kN經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.356kN?；詈奢d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(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=3.000×2×1.500×0.800/2=3.6kN風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算其中W0——基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采用：W0=0.450Uz——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=1.250Us——風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us=1.200經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk=0.7×0.450×1.250×1.200=0.472kN/m2?？紤]風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式N=1.2NG+0.85×1.4NQ風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW計(jì)算公式MW=0.85×1.4Wklah2/10其中Wk——風(fēng)荷載基本風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；la——立桿的縱距(m)；h——立桿的步距(m)。五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:1.不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算其中N——立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=11.18kN；——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l0/i的結(jié)果查表得到0.19；i——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm；l0——計(jì)算長(zhǎng)度(m),由公式l0=kuh確定，l0=3.12m；k——計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155；u——計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由腳手架的高度確定，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(jì)算值(N/mm2)；經(jīng)計(jì)算得到=123.09[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，[f]=205.00N/mm2；不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!2.考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算其中N——立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=10.33kN；——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l0/i的結(jié)果查表得到0.19；i——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm；l0——計(jì)算長(zhǎng)度(m),由公式l0=kuh確定，l0=3.12m；k——計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155；u——計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由腳手架的高度確定；u=1.50A——立桿凈截面面積，A=4.89cm2；W——立桿凈截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3；MW——計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，MW=0.273kN.m；——鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2)；經(jīng)計(jì)算得到=167.52[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，[f]=205.00N/mm2；考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!六、連墻件的計(jì)算:連墻件的軸向力計(jì)算值應(yīng)按照下式計(jì)算：Nl=Nlw+No其中Nlw——風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，應(yīng)按照下式計(jì)算：Nlw=1.4×wk×Awwk——風(fēng)荷載基本風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值，wk=0.472kN/m2；Aw——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=3.60×3.00=10.800m2；No——連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN)；No=5.000經(jīng)計(jì)算得到Nlw=7.144kN，連墻件軸向力計(jì)算值Nl=12.144kN連墻件軸向力設(shè)計(jì)值Nf=A[f]其中——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l/i=35.00/1.58的結(jié)果查表得到=0.94；A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到Nf=94.353kNNf>Nl，連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!連墻件采用雙扣件與墻體連接，有獨(dú)立柱處用鋼管與柱剛性連接加固。連墻件扣件連接示意圖七、懸挑梁的受力計(jì)算:懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計(jì)算。懸臂部分腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點(diǎn)，A為墻支點(diǎn)。本工程中，腳手架排距為800mm，內(nèi)側(cè)腳手架距離墻體350mm，支拉斜桿的支點(diǎn)距離墻體=1150mm，平支撐梁的截面慣性矩I=934.50cm4，截面抵抗矩W=116.80cm3，截面積A=25.15cm2。受腳手架集中荷載P=1.2×4.59+1.4×4.05=11.18kN水平鋼梁自重荷載q=1.2×25.15×0.0001×7.85×10=0.24kN/m懸挑腳手架示意圖懸挑腳手架計(jì)算簡(jiǎn)圖經(jīng)過(guò)連續(xù)梁的計(jì)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(kN.m)懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm)各支座對(duì)支撐梁的支撐反力由左至右分別為R1=13.597kN,R2=9.922kN,R3=-0.443kN最大彎矩Mmax=2.066kN.m抗彎計(jì)算強(qiáng)度f(wàn)=M/1.05W+N/A=2.066×106/(1.05×116800.0)+3.399×1000/2515.0=18.200N/mm2水平支撐梁的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!八、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算:水平鋼梁采用16b號(hào)工字型鋼,計(jì)算公式如下其中b——均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計(jì)算：經(jīng)過(guò)計(jì)算得到b=570×10.0×65.0×235/(1250.0×160.0×235.0)=1.85由于b大于0.6，按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)附錄B其值用b'查表得到其值為0.905經(jīng)過(guò)計(jì)算得到強(qiáng)度=2.07×106/(0.905×116800.00)=19.55N/mm2；水平鋼梁的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!九、拉桿的受力計(jì)算:水平鋼梁的軸力RAH和拉鋼繩的軸力RUi按照下面計(jì)算其中RUicosi為鋼繩的拉力對(duì)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(jì)算得到由左至右各鋼繩拉力分別為RU1=14.016kN十、拉桿的強(qiáng)度計(jì)算:拉繩或拉桿的軸力RU我們均取最大值進(jìn)行計(jì)算，為RU=14.016kN拉繩的強(qiáng)度計(jì)算：如果上面采用鋼絲繩，鋼絲繩的容許拉力按照下式計(jì)算：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)；——鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù)，對(duì)6×19、6×37、6×61鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8；K——鋼絲繩使用安全系數(shù)，取8.0。選擇拉鋼絲繩的破斷拉力要大于8.000×14.016/0.850=131.911kN。選擇6×19+1鋼絲繩，鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度1550MPa，直徑15.5mm。鋼絲拉繩的吊環(huán)強(qiáng)度計(jì)算：鋼絲拉繩的軸力RU我們均取最大值進(jìn)行計(jì)算作為吊環(huán)的拉力N，為N=RU=14.016kN鋼絲拉繩的吊環(huán)強(qiáng)度計(jì)算公式為其中[f]為吊環(huán)抗拉強(qiáng)度，取[f]=50N/mm2，每個(gè)吊環(huán)按照兩個(gè)截面計(jì)算；所需要的鋼絲拉繩的吊環(huán)最小直徑D=[14016×4/(3.1416×50×2)]1/2=14mm十一、錨固段與樓板連接的計(jì)算:1.水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用鋼筋拉環(huán)，拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算如下：水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)受力R=9.922kN水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算公式為其中[f]為拉環(huán)鋼筋抗拉強(qiáng)度，每個(gè)拉環(huán)按照兩個(gè)截面計(jì)算，按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》10