普通型鋼懸挑腳手架發(fā)方案

1、長江師范學(xué)院李渡校區(qū)綜合教學(xué)樓建設(shè)工程普通型鋼懸挑腳手架專項方案一、工程概況建設(shè)單位：長江師范學(xué)院設(shè)計單位：后勤工程學(xué)院建筑設(shè)計研究院監(jiān)理單位：重慶恒佳工程技術(shù)咨詢有限公司施工單位：貴州建工集團第七建筑工程有限責(zé)任公司質(zhì)量監(jiān)督單位：涪陵區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站質(zhì)量目標：合格工程合同工期：A、B、C棟240天，學(xué)生活動中心300天。本工程建設(shè)用地面積40000m,包括教學(xué)樓和活動中心，其中，教學(xué)樓A、B、C棟用連廊相互連通，總建筑面積39780.66m2,最大建筑高度35.1M，其中，教學(xué)樓為4-5層，建筑高度為15.6-19.5M；鐘塔建筑高度35.1M。本工程采用旋挖樁基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，

2、安全等級為一級，抗震設(shè)防烈度為6度，建筑耐火等級為一級，設(shè)計合理使用年限為50年。本工程設(shè)計范圍為土建、給排水、電氣、暖通、防雷設(shè)計。室內(nèi)精裝修、室外景觀設(shè)計等不在本次設(shè)計范圍內(nèi)。本工程人防為異地人防。搭設(shè)位置在C棟鐘樓。二、設(shè)計依據(jù)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(JGJ130-2011)、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2010)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2008)、建筑施工安全檢查評分標準(JGJ59-2011)、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。三、設(shè)計參數(shù)信息1. 腳手架參數(shù)單排腳手架搭設(shè)高度為13m

3、，立桿采用單立桿；搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為1.5m，立桿與墻中距離為1.05m，立桿的步距為1.8m；大橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數(shù)為2根；采用的鋼管類型為48M.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3.6m，水平間距3m，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；同時施工層數(shù):2層；3. 風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處浙江杭州市，基本風(fēng)壓0.45kN/m2；風(fēng)荷載高度變化系數(shù)Wz,計算連墻件強度時取0.92,計算立桿穩(wěn)定性時取0.74,風(fēng)荷載體型系數(shù)ws為0.214;4. 靜荷載參數(shù)每米立桿承

4、受的結(jié)構(gòu)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(shè)施與安全網(wǎng)自重標準值(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號梢鋼，其中建筑物外懸挑段長度1.5m,建筑物內(nèi)錨固段長度2.3m。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6000;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四、大橫桿的

5、計算按照扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2011)第5.2.4定，大橫桿按照三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，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算大橫桿的最大彎矩和變形。1 .均布荷載值計算大橫桿的自重標準值：Pi=0.038kN/m;腳手板的自重標準值：P2=0.3Xl.05/(2+1)=0.105kN/m;活荷載標準值：Q=3M.05/(2+1)=1.05kN/m;靜荷載的設(shè)計值:qi=1.2>0.038+1.2>0.105=0.172kN/m;活荷載的設(shè)計值:q2=1.4M.05=1.47kN/m;q工q：q：111門1"

6、門111門！U"111口門二>4t-4*#-¥-Jr圖1大橫桿設(shè)計荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度)生q=>-P-+>-1-Jt圖2大橫桿設(shè)計荷載組合簡圖(支座最大彎矩)2 .強度驗算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合?？缰凶畲髲澗嘤嬎愎饺缦?M1max=0.08q1l2+0.10q2l2跨中最大彎距為Mimax=0.08X0.172X1.52+0.10X1.47X1.52=0.362kNm;支座最大彎距計算公式如下:M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2支座最大彎距為M2max=-0.10X0.172X1.52-0.117X1.

7、47X1.52=-0.426kNm;選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算：(T=Max(0.362X106,0.426X106)/5080=83.858N/mm2;大橫桿的最大彎曲應(yīng)力為(T=83.858N/mm2小于大橫桿的抗彎強度設(shè)計值f=205N/mm2，滿足要求！3 .撓度驗算最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度。計算公式如下：wax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI其中：靜荷載標準值:q1=P1+P2=0.038+0.105=0.143kN/m；活荷載標準值:q2=Q=1.05kN/m；最大撓度計算值為：、=0.677>0.143X15004

8、/(100X2.06X105X121900)+0.990M.05X15004/(100X2.06X105M21900)=2.291mm;1500/150mm與10mm,滿足要求！五、小橫桿的計算根據(jù)JGJ130-2011第5.2.4條規(guī)定，小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計算值作為小橫桿集中荷載，在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。1 .荷載值計算大橫桿的自重標準值：p尸0.038X1.5=0.058kN;腳手板的自重標準值：P2=0.3X1.05X1.5/(2+1)=0.158kN;活荷載標準值：Q=3X1.05X1.5/(2+1)=

9、1.575kN;集中荷載的設(shè)計值:P=1.220.058+0.158)+1.4X1.575=2.463kN;小橫桿計算簡圖2 .強度驗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準值最不利分配的彎矩和；均布荷載最大彎矩計算公式如下：Mqmax=ql2/8Mqmax=1.2X0.038X1.052/8=0.006kNm;集中荷載最大彎矩計算公式如下:Mpmax=Pl/3Mpmax=2.463X1.05/3=0.862kNm;最大彎矩M=Mqmax+Mpmax=0.868kNm;最大應(yīng)力計算值g=M/W=0.868M06/5080=170.953N/mm2;小橫桿的最大彎曲應(yīng)力(T=17

10、0.953N/mm2小于小橫桿的抗彎強度設(shè)計值205N/mm2，滿足要求！3 .撓度驗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算公式如下:qmax=5ql4/384EIwmax=5>0.038M0504/(384X2.06X105X121900)=0.024mm;大橫桿傳遞荷載P=p1+p2+Q=0.058+0.158+1.575=1.79kN；集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度計算公式如下:Wmax=Pl(3l2-4l2/9)/72EIwmax=1790.1X1050N3X10502-4X10502/9)/(7

11、2X2.06X105X121900)=2.929mm；最大撓度和V=qmax+中max=0.024+2.929=2.953mm；小橫桿的最大撓度為2.953mm小于小橫桿的最大容許撓度1050/150=7與10mm,滿足要求!六、扣件抗滑力的計算按規(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；大橫桿的自重標準值：Pi

12、=0.038xl.5X2/2=0.058kN;小橫桿的自重標準值：P2=0.038M.05/2=0.02kN;腳手板的自重標準值：P3=0.3M.05M.5/2=0.236kN;活荷載標準值：Q=3X1.05X1.5/2=2.362kN;荷載的設(shè)計值：R=1.2><0.058+0.02+0.236)+1.42.362=3.684kN;R<8.00kN，單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求!七、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。靜荷載標準值包括以下內(nèi)容：(1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值，為0.136kN/mNg1=0.1360+(1.502/2)

13、X0.038/1.80X13.00=2.184kN;(2)腳手板的自重標準值；采用竹笆片腳手板，標準值為0.3kN/m2Ng2=0.3>4X1.5X1.05/2=0.945kN;(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/mNg3=0.15>4Xl.5/2=0.45kN;(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng):0.005kN/m2Ng4=0.005X1.5X13=0.098kN;經(jīng)計算得到，靜荷載標準值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.677kN；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(nèi)施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計算得到，活荷載

14、標準值Nq=3M.05X1.5M/2=4.725kN;考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值為N=1.2Ng+0.85X1.4Nq=1.2>.677+0.85X1.4>4.725=10.035kN；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=1.2M.677+1.4>4.725=11.027kN;八、立桿的穩(wěn)定性計算風(fēng)荷載標準值按照以下公式計算Wk=0.7國s«3其中a。-基本風(fēng)壓(kN/m2),按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2010)的規(guī)定采用：0=0.45kN/m2;區(qū)-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

15、-2010)的規(guī)定采用：z=0.74;出-風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為0.214;經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標準值為:Wk=0.7>0.45>0.74>0.214=0.05kN/m2;風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW為:Mw=0.85M.4WkLah2/10=0.85M.4X0.05X1.5M.82/10=0.029kNm;考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式(T=N/(8A+Mw/W<f立桿的軸心壓力設(shè)計值：N=10.035kN；不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式(T=N/(|)A)<f立桿的軸心壓力設(shè)計值：N=N'=11.027kN；計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i=1.

16、58cm；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(JGJ130-2011)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(JGJ130-2011)表5.3.3得:"1.8;計算長度,由公式l0=kuh確定：l0=3.742m；長細比:L0/i=237；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)0，由長細比lo/i的結(jié)果查表得到：0=0.13立桿凈截面面積：A=4.89cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值：f=205N/mm2；考慮風(fēng)荷載時o=10034.55/(0.13>489)+28849.566/5

17、080=163.529N/mm2;立桿穩(wěn)定性計算(T=163.529N/mm2小于立桿的抗壓強度設(shè)計值f=205N/mm2，滿足要求！不考慮風(fēng)荷載時(r=11026.8/(0.13X489)=173.459N/mm2;立桿穩(wěn)定性計算(T=173.459N/mm2小于立桿的抗壓強度設(shè)計值f=205N/mm2，滿足要求！九、連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)荷載標準值按腳手架頂部高度計算wz=0.92,西=0.214,30=0.45,Wk=0.7國s工0=0.7>0.92>0.214X0.45=0.062kN/m2;每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外

18、側(cè)的迎風(fēng)面積Aw=10.8m2；按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2011)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=3.000kN；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:Niw=1.4XWkXAw=0.938kN;連墻件的軸向力設(shè)計值Ni=Niw+N0=3.938kN;連墻件承載力設(shè)計值按下式計算：Nf=©Aft其中0-軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；由長細比l/i=0/15.8的結(jié)果查表得到懺1A=4.89cm2;f=205N/mm2;連墻件軸向承載力設(shè)計值為Nt=1q.89X10-4X205X103=100.245kN;Ni

19、=3.938<Nt=100.245,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Ni=3.938小于雙扣件的抗滑力12kN,滿足要求!單排槊柔性連接圖立面）連墻件扣件連接示意圖十、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，A為墻支點。本方案中，腳手架排距為1050mm,支拉斜桿的支點距離墻體為1200mm,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毛.677+1.4>4.725=11.027kN;水平

20、鋼梁自重荷載q=1.2X21.95>0.0001X78.5=0.207kN/m;懸挑腳手架示意圖11.027kN30012002300懸挑腳手架計算簡圖經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到9L4ES.433口即370,073S上"°'dl【594一懸挑腳手架支撐梁剪力圖（kN）,1.408懸挑腳手架支撐梁彎矩圖（kNm）0.08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：R1=9.526kN;R2=2.215kN;R3=0.073kN。最大彎矩Mmax=1.408kNm;最大應(yīng)力(T=M/1.05W+N/A=1.408X106/(1.05X10830

21、0)+5.196X103/2195=14.748N/mm2;水平支撐梁的最大應(yīng)力計算值14.748N/mm2小于水平支撐梁的抗壓強度設(shè)計值215N/mm2,滿足要求！十一、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計算水平鋼梁采用16a號梢鋼，計算公式如下G=M/(|)bWx<f其中外-均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計算：加二(570tb/lh)X(235/fy)經(jīng)過計算得到最大應(yīng)力。b=(570tb/lh)X235/fy)=570M0>63X235/(3000X160X235)=0.75由于外大于0.6,根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2008)附表B,得到也值為0.69。經(jīng)過計算得到最大

22、應(yīng)力g=1.408X106/(0.69X108300尸18.758N/mm2；水平鋼梁的穩(wěn)定性計算(t=18.758小于f=215N/mm2,滿足要求!十二、拉繩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=IRUiCOS8其中Rucos8為鋼繩的拉力對水平桿產(chǎn)生的軸壓力。各支點的支撐力RCi=RuiSin8按照以上公式計算得到由左至右各鋼繩拉力分別為：RU1=10.136kN；十三、拉繩的強度計算鋼絲拉繩(支桿)的內(nèi)力計算鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力Ru均取最大值進行計算，為Ru=10.136kN選擇6M9鋼絲繩，鋼絲繩公稱抗拉強度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Fg=123KN;%-鋼絲繩之間的荷載不均勻