1、懸挑腳手架施工方案計算書銀川市日用品商業(yè)綜合樓工程； 工程建設地點:；屬于結構； 地上13層； 地下1層；建筑高度：42m；標準層層高：0m ；總建筑面積：0平方米；總工期：0天。本工程由投資建設，設計，地質勘察，監(jiān)理，組織施工；由葉衛(wèi)蘭擔任項目經(jīng)理，擔任技術負責人。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規(guī)范(JGJ130-2001)、建筑結構荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、鋼結構設計規(guī)范(GB 50017-2003)、建筑施工安全檢查評分標準(JGJ59-99)、建筑施工高處作業(yè)安全技術規(guī)范(JGJ80-91) 以及本工程的施工圖紙。 一、參數(shù)信息:1.腳

2、手架參數(shù)雙排腳手架搭設高度為 15 m，立桿采用單立桿；搭設尺寸為：立桿的縱距為 1.5m，立桿的橫距為1.05m，立桿的步距為1.5 m；內排架距離墻長度為0.30 m；小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為 2 根；腳手架沿墻縱向長度為 87.00 m；采用的鋼管類型為 483.5； 橫桿與立桿連接方式為單扣件；連墻件布置取兩步兩跨，豎向間距 3 m，水平間距3 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:結構腳手架；同時施工層數(shù):2 層；3.風荷載參數(shù)本工程地處浙江杭州市，基本風壓0.45 kN/m2；風荷載高度變化系數(shù)z

3、，計算連墻件強度時取0.92，計算立桿穩(wěn)定性時取0.74，風荷載體型系數(shù)s 為0.214；4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結構自重荷載標準值(kN/m):0.1248；腳手板自重標準值(kN/m2):0.300；欄桿擋腳板自重標準值(kN/m):0.150；安全設施與安全網(wǎng)自重標準值(kN/m2):0.005；腳手板鋪設層數(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1.5m，建筑物內錨固段長度 2.3 m。錨固壓點螺栓直徑(mm):20.00；樓板混凝土標號:C35；6.拉繩與支桿參數(shù)鋼絲繩安全系數(shù)為:

4、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，最里面面鋼絲繩距離建筑物 1.2 m。 二、小橫桿的計算:小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，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準值: P1= 0.038 kN/m ；腳手板的荷載標準值: P2= 0.31.5/3=0.15 kN/m ；活荷載標準值: Q=31.5/3=1.5 kN/m；荷載的計算值: q=1.20.038+1.20.15+1.41.5 = 2.326 kN/m； 小橫桿計算簡圖2.強度計算最大彎矩考慮為

5、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 =2.3261.052/8 = 0.321 kNm；最大應力計算值 = Mqmax/W =63.103 N/mm2；小橫桿的最大彎曲應力 =63.103 N/mm2 小于 小橫桿的抗壓強度設計值 f=205 N/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準值q=0.038+0.15+1.5 = 1.688 kN/m ； qmax = 5ql4/384EI最大撓度 = 5.01.68810504/(3842.06105)=1.064 mm；小橫桿的最大撓度 1.064

6、mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1050 / 150=7 與10 mm，滿足要求！ 三、大橫桿的計算:大橫桿按照三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計算小橫桿的自重標準值: P1= 0.0381.05=0.04 kN；腳手板的荷載標準值: P2= 0.31.051.5/3=0.158 kN；活荷載標準值: Q= 31.051.5/3=1.575 kN；荷載的設計值: P=(1.20.04+1.20.158+1.41.575)/2=1.221 kN； 大橫桿計算簡圖2.強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計值最不利分配的彎矩和。 Mmax =

7、0.08ql2均布荷載最大彎矩計算:M1max=0.080.0381.51.5=0.007 kNm； 集中荷載最大彎矩計算公式如下: Mpmax = 0.267Pl集中荷載最大彎矩計算:M2max=0.2671.2211.5= 0.489 kNm；M = M1max + M2max = 0.007+0.489=0.496 kNm最大應力計算值 = 0.496106/5080=97.638 N/mm2；大橫桿的最大應力計算值 = 97.638 N/mm2 小于 大橫桿的抗壓強度設計值 f=205 N/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計值最不利分配

8、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= 0.6770.03815004 /(1002.06105) = 0.052 mm；集中荷載最大撓度計算公式如下: pmax = 1.883Pl3/100EI集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度：小橫桿傳遞荷載 P=（0.04+0.158+1.575）/2=0.886kN = 1.8830.88615003/ ( 100 2.06105) = 2.243 mm；最大撓度和：= max + pmax = 0.052+2.243=2.296 mm；大橫桿的最大

9、撓度 2.296 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1500 / 150=10與10 mm，滿足要求！ 四、扣件抗滑力的計算:按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00kN，該工程實際的旋轉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，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規(guī)范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設計值,取8.00 kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值；小橫桿的自重標準值: P1 = 0.0381.052/2=0.04 kN；大橫桿的自重標準值: P2 = 0.0381.5=0.058

10、 kN；腳手板的自重標準值: P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN；活荷載標準值: Q = 31.051.5 /2 = 2.362 kN；荷載的設計值: R=1.2(0.04+0.058+0.236)+1.42.362=3.709 kN；R 8.00 kN，單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 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、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內容：(1)每米立桿承受的結構自重標準值，為0.1394kN/m NG1 = 0.1394+(1.052/2)0.038/1.5015.00 = 2.494kN；(2)腳手板的自重標準值；采用竹

11、笆片腳手板，標準值為0.3kN/m2 NG2= 0.341.5(1.05+0.3)/2 = 1.215 kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標準值；采用竹笆片腳手板擋板，標準值為0.15kN/m NG3 = 0.1541.5/2 = 0.45 kN；(4)吊掛的安全設施荷載，包括安全網(wǎng):0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.515 = 0.112 kN；經(jīng)計算得到，靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.272 kN；活荷載為施工荷載標準值產(chǎn)生的軸向力總和，立桿按一縱距內施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計算得到，活荷載標準值 NQ = 31.051.52/2 = 4.

12、725 kN；考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.24.272+ 0.851.44.725= 10.749 kN；不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為 N=1.2NG+1.4NQ=1.24.272+1.44.725=11.741kN；六、鋼絲繩卸荷計算（因此內容在規(guī)范以外，故僅供參考）: 鋼絲繩卸荷按照完全卸荷計算方法。在腳手架全高范圍內卸荷2次；吊點選擇在立桿、小橫桿、大橫桿的交點位置；以卸荷吊點分段計算。第1 次卸荷凈高度為6m;第2 次卸荷凈高度為2m; 經(jīng)過計算得到a1=arctg3.000/(1.050+0.300)=65.772

13、度a2=arctg3.000/0.300=84.289度第1次卸荷處立桿軸向力為：P1 = P2 = 1.510.7496/15 =6.449 kN；kx為不均勻系數(shù)，取1.5 各吊點位置處內力計算為(kN)：T1 = P1/sina1 = 6.449/0.912 = 7.072 kNT2 = P2/sina2 = 6.449/0.995 = 6.481 kNG1 = P1/tana1 = 6.449/2.222 = 2.902 kNG2 = P2/tana2 = 6.449/10.000 = 0.645 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

14、.072 kN。鋼絲繩的容許拉力按照下式計算：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)， 計算中可以近似計算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)。計算中Fg取 7.072kN，=0.82，K=6，得到：選擇卸荷鋼絲繩的最小直徑為：d =(27.0726.000/0.820)0.5 = 10.2 mm。吊環(huán)強度計算公式為： = N / A f其中 f - 吊環(huán)鋼筋抗拉強度，混凝土結構設計規(guī)范規(guī)定f = 50 N/mm2； N - 吊環(huán)上承受的荷載等于Fg； A

15、 - 吊環(huán)截面積，每個吊環(huán)按照兩個截面計算,A=0.5d2；選擇吊環(huán)的最小直徑要為：d =(2Fg/f/)0.5 =（27.072103/50/3.142）0.5 = 9.5 mm。第1次卸荷鋼絲繩最小直徑為 10.2 mm，必須拉緊至 7.072 kN，吊環(huán)直徑為 10.0 mm。根據(jù)各次卸荷高度得：第2次卸荷鋼絲繩最小直徑為 5.9 mm，必須拉緊至 2.357 kN，吊環(huán)直徑為 6.0 mm。七、立桿的穩(wěn)定性計算: 風荷載標準值按照以下公式計算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本風壓(kN/m2)，按照建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用：0 = 0.45 kN/m2

16、； z - 風荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用：z= 0.74； s - 風荷載體型系數(shù)：取值為0.214；經(jīng)計算得到，風荷載標準值為: Wk = 0.7 0.450.740.214 = 0.05 kN/m2；風荷載設計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW 為: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.051.51.52/10 = 0.02 kNm；考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式 = N/(A) + MW/W f立桿的軸心壓力設計值 ：N = 10.7497/15 =5.016 kN；不考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式 = N

17、/(A) f立桿的軸心壓力設計值 ：N = N= 11.741kN；計算立桿的截面回轉半徑 ：i = 1.58 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規(guī)范(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： = 1.5 ；計算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 2.599 m；長細比: L0/i = 164 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 lo/i 的結果查表得到 ：= 0.262立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗

18、矩) ：W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f =205 N/mm2；考慮風荷載時 = 5016.102/(0.262489)+20034.421/5080 = 43.096 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算 = 43.096 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！不考慮風荷載時 = 11741.04/(0.262489)=91.642 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算 = 91.642 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！八、連墻件的計算: 連墻件的軸向力設計值應按照下式計算：Nl = Nlw + N0連墻

19、件風荷載標準值按腳手架頂部高度計算z0.92，s0.214，00.45，Wk = 0.7zs0=0.7 0.920.2140.45 = 0.062 kN/m2；每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側的迎風面積 Aw = 9 m2；按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(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= 5.000 kN；風荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設計值(kN)，按照下式計算：Nlw = 1.4WkAw = 0.781 kN；連墻件的軸向力設計值 Nl = Nlw + N0= 5.781 kN；連墻件承載力設計值按下式計算：Nf = Af其中

20、 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；由長細比 l/i = 300/15.8的結果查表得到 =0.949，l為內排架距離墻的長度； A = 4.89 cm2；f=205 N/mm2；連墻件軸向承載力設計值為 Nf = 0.9494.8910-4205103 = 95.133 kN；Nl = 5.781 Ru7.93KN。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)強度計算鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU的最大值進行計算作為拉環(huán)的拉力N，為N=RU=7.93kN鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)的強度計算公式為 = N/A f其中 f 為拉環(huán)鋼筋抗拉強度，按混凝土結構設計規(guī)范10.9.8 每個拉環(huán)按2

21、個截面計算的吊環(huán)應力不應大于50N/mm2；所需要的鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)最小直徑 D=(79304/(3.142502) 1/2 =10mm；實際拉環(huán)選用直徑D=12mm 的HPB235的鋼筋制作即可。十三、錨固段與樓板連接的計算: 1.水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓，螺栓粘結力錨固強度計算如下：螺栓未受拉力，無須計算，節(jié)點按構造做法即可。2.水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓，混凝土局部承壓計算如下：混凝土局部承壓的螺栓拉力要滿足公式:N (b2-d2/4)fcc其中 N - 錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向壓力，N = 4.197kN； d - 樓板螺栓的直徑，d = 20mm； b - 樓

22、板內的螺栓錨板邊長，b=5d=100mm； fcc - 混凝土的局部擠壓強度設計值，計算中取0.95fc=16.7N/mm2；(b2-d2/4)fcc=(1002-3.142202/4)16.7/1000=161.754kNN=4.197kN經(jīng)過計算得到公式右邊等于161.75 kN，大于錨固力 N=4.20 kN ，樓板混凝土局部承壓計算滿足要求!十四、腳手架配件數(shù)量匡算: 扣件式鋼管腳手架的桿件配備數(shù)量需要一定的富余量，以適應構架時變化需要，因此按匡算方式來計算；根據(jù)腳手架立桿數(shù)量按以下公式進行計算： L = 1.1H(n(1+Hs/H)+la/hn-2la/h)+ (H/h)-1取整c/la取整(m+2)lb N1 = 1.1(H/2h + 1)n + 1.1(H/h)-1)m N2 = 2.2(H/h + 1)n(1+Hs/H) + (c/la+1)(m+2)K2.2 N3 = L/li N4 =