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钢管落地脚手架悬挑防护棚搭设专项施工方案

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钢管落地脚手架悬挑防护棚搭设专项施工方案 第一节编制依据
悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚 手架安全技术规范》 (JGJ130-2011) 《建筑施工安全检查评分标准》 (JGJ80-91)以及本工程的施工图纸。

第二节工程概况
xxxxxxx 工程,工程建设地点,xxxxxx 路,属于框架结构,地 上六层,建筑高度 24 米,底层层高 4.2 米,标准层层高 3.9 米, 总建筑面积 15800 ㎡总工期 450 天。 本工程由 xxxxxx 建设 xxxxxx 有限责任公司设计,xxxxxx 勘 察院勘察,xxxxxx 建设监理有限责任公司监理,xxxx 建筑安装公 司施工,由 xxxxx 承担项目经理,由 xxxx 承担技术负责人。

第三节脚手架防护选择
本工程考虑到施工工期、质量、安全及规范要求,故在选择方 案时应充分考虑一下几点: 1、架体的结构悬挑防护棚搭设,力求做到结构安全可靠,造 价经济合理。 2、在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期 的安全性和耐久性。 3、结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,便于检

查验收。 4、综合以上几点,脚手架悬挑防护搭设,必须符合 JGJ59-11 检查标准要求。

第四节悬挑脚手架计算书
一、参数信息: 1、脚手架参数 双排脚手架搭设高度为 24m,立杆采用单立杆; 搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5m,立杆的横距为 0.9m,立杆的 步距为 1.6m,内排架距离墙长度为 0.30m; 大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根; 采用的钢管类型为Φ 48×3.0; 横杆与立杆连接方式为单扣件; 连墙件布置取两步三跨,竖向间距 3.2m,水平间距 4.5m,采用 扣件连接; 连墙件连接方式为单扣件; 2、活荷载参数 施工均布置荷载(KN/㎡):3.000;脚手架用途:结构脚手架;

同时施工层数:2 层; 3、风荷载参数 本工程地处湖南吉首市,基本风压 0.3KN/㎡; 风荷载高度变化系数 UZ,计算连墙件强度时取 0.92,计算立杆 稳定性时取 0.74,风荷载体型系数 US 为 0.214; 4、静荷载参数 每米立杆承受的结构自重荷载标准值(KN/m) :0.1345; 脚手板自重标准值( KN/㎡) :0.300;栏杆挡脚板自重标准值 (KN/m) :0.000; 安全设施与安全网自重标准值(KN/㎡) :0.005;脚手板铺设 层数:5 层; 脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:无; 5、水平悬挑支撑管 悬挑水平钢梁采用 Φ 48 × 3 钢管,其中建筑物外悬挑段长度 3.8m ,建筑物内锚固段长度 1.2m。 锚固压点为扣件连接。 楼板混凝土标号为 C25。

6、拉绳与支杆参数

钢丝绳安全系数为:6.000; 钢丝绳与墙距离为(m) :3.000; 悬挑水平钢管采用钢丝绳及钢管与建筑物拉结,最里面面钢丝 绳距离建筑物 1.2m。

二、大横杆的计算: 按照 《扣件式钢管脚手架安全技术规范》 (JGJ130-2001) 第 5.2.4 条规定,大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在 小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均 布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。 1、均布荷载值计算 大横杆的自重标准值:P1=0.033KN/m; 脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.9(2+1)=0.09KN/m; 活荷载标准值:Q=3×0.9/(2+1)=0.9KN/m; 静荷载的设计值:q1=1.2×0.033+1.2×0.9=1.12KN/m; 活荷载的设计值:q2=1.4×0.9=1.26KN/m;

2、强度验算 跨中和支座最大弯距分别按图 1、图 2 组合。 跨中最大弯矩计算公式如下: M1max=0.08q11 +0.10q21
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跨中最大弯距为 M1max=0.08 × 1.12 × 5 +0.10 × 1.47 × 5 =0.361KN m; 支座最大弯距计算公式如下: M2max=0.10q11 -0.117q21
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支 座 最 大 弯 距 为 M2max=-0.10 × 1.12 × 5 -0.117 × 1.47 × 5 =-12.04KN m; 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
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σ =Ma×(8.23×10 ,12.04×10 )/4490=84.324N/mm ; 大横杆的最大弯曲应力为σ =84.324N/mm 小于大横杆的抗压强度 设计值[f]=205N/ mm ,满足要求! 3、挠度验算: 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。 计算公式如下: V max=(0.677 q11 +0.990q21 )/100E1 其中:静荷载标准值:q1=P1+P2=0.033+0.09=0.12KN/m; 活荷载标准值:q2=Q=1.05KN/m; 最大挠度计算值为:V= 0.677 × 0.12 × 1500 / ( 100 × 2.06 × 10 × 107800 ) +0.990 × 0.9 ×1500 /(100×2.06×10 ×107800)=1.971mm; 大横杆的最大挠度 1.971mm 小于大横杆的最大容许挠度 1500/150mm 与 10mm,满足要求! 三、小横杆的计算: 根据 JgJ130-2001 第 5.2.4 条规定,小横杆按照筒支梁进行 强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大 反力计算值作为小横杆集中荷载,在最不利荷载布置下计算小横 杆的最大弯矩和变形。
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1、荷载值计算 大横杆的自重标准值:P1=0.033×1.5=0.05KN; 脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.9×1.5/(2+1)=0.135KN; 活荷载标准值:Q=3×0.9×1.5/(2+1)=1.35KN; 集 中 荷 载 的 设 计 值 : P=1.2 × ( 0.05+0.135 ) +1.4 × 1.35=2.122KN;

2、强度验算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标 准值最不利分配的弯矩和: 均布荷载最大弯矩计算公式如下: Mqmax=q1 /8 Mqmax=1.2×0.033×0.9 /8=0.005KN m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下:
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MPmax=P1/3 MPmax=2.122×0.9/3=0.637KN m; 最大弯矩 M=Mqmax+ Mqmax=0.864KN m; 最大应力计算值σ =M/W=0.864×10 /4490=192.514N/mm ; 小横杆的最大弯曲应力 σ =192.514N/mm 小于横杆的抗压强 度设计值 205N/mm ,满足要求! 3、挠度验算 最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设 计值最不利分配的挠度和; 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下: Vqmax=5q1 /384E1 Vqmax=5×0.033×1050 / (384×2.06×10 ×107800) =0.024mm; 大横杆传递荷载 P=P1+P2+Q=0.05+0.158+1.575=1.782KN; 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下: VPmax=P1(31 -41 /9)/72E1 VPmax=1782.45×1050×(3×1050 -4×1050 /9)/(72×2.06 ×10 ×107800)=3.298mm;
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最大挠度和 V=Vqmax+ VPmax=0.024+3.298=3.322mm; 小横杆的最大挠度为 3.322mm 小于小横杆的最大容许挠度 1050/150=7 与 10mm,满足要求! 四、扣件抗滑力的计算: 按规范表 5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为 8.00KN, 该工程实际的旋转单扣件承载力取值为 8.00KN。 纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下 式计算(规范 5.2.5) : R≤RC 其中 RC—扣件抗滑承载力设计值,取 8.00KN; R—纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 大横杆的自重标准值:P1=0.033×5×2/2=0.17KN 小横杆的自重标准值:P2=0.033×0.9=0.02KN 脚手板的自重标准值:P3=0.3×0.9×1.5/2=0.203 活荷载标准值:Q=3×0.9×1.5/2=2.025KN 荷 载 的 设 计 值 : R=1.2 × ( 0.017+0.02+0.203 ) +1.4 × 2.025=3.13KN;

R<8.00KN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、脚手架立杆荷载的计算: 作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标 准值包括以下内容: (1) 每米立杆承受的结构自重标准值,为 0.1345KN/m NG1=[0.1345+(1.50×2/2)×0.033/1.60]×24.00=3.977KN; (2) 脚手板的自重标准值:采用竹笆片脚手板,标准值为 0.3KN/㎡ NG2=0.3×5×1.5×(1.05+0.3)/2=1.519KN; (3) 栏杆与挡脚手板自重标准值; 采用无, 标准值为 OKN/m

NG3=0×5×1.5/2=0KN; (4) 吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005KN/㎡ NG4=0.005×1.5×24=0.18KN; 经计算得到,静荷载标准值 NG= NG1+ NG2+ NG3+ NG4=5.676KN 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,立杆按一纵

距内施工荷载总和的 1/2 取值。经计算得到,活荷载标准值 NQ=3×1.05×1.5×2/2=4.725KN; 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+0.85 × 1.4NQ=1.2 × 5.676+0.85 × 1.4 × 4.725=12.434KN; 六、立杆的稳定性计算: 风荷载标准值按照以下公式计算 WK=0.7UZ US ω O 其 中 ω O— 基 本 风 压 ( KN/ ㎡ ) ,按照《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2001)的规定采用:ω O=0.3KN/㎡; UZ— 风 荷 载 高 度 变 化 系 数 , 按 照 《 建 筑 结 构 荷 载 规 范 》 (GB50009-2001)的规定采用:UZ=0.74; UZ—风荷载体型系数:取值为 0.214; 经计算得到,风荷载标准值为: WK=0.7×0.3×0.74×0.214=0.033KN/㎡; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为: MW=0.85 × 1.4WKLah /10=0.85 × 1.4 × 0.033 × 1.5 ×
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1.6 /10=0.015KN m; 考虑风荷载时,立杆稳定性计算公式 σ =N/(φ A)+MW/W≤[f] 立杆的轴心压力设计值:N=Nd=12.434KN; 计算立杆的截面回转半径:i=1.59 ㎝; 计算长度附加系数参照《扣件式规范》表 5.3.3 得:K=1.155; 计算长度系数参照《扣件式规范》表 5.3.3 得:U=1.5; 计算长度,由公式 10=Kuh 确定:10=2.772m; 长细比:LO/i=174; 轴心受压立杆的稳定系数 φ ,由长细比 10/i 的结果表得到:φ =0.235 立杆净截面面积:A=4.24cm ; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W=4.49cm ; 钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/㎜ ; σ =12433.95/(0.235×424)+15196.479/4490=128.173N/mm ; 立杆稳定性计算 σ =128.173N/mm 小于立杆的抗压强度设计值 [f]= 205N/㎜ ,满足要求!
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七、连墙件的计算: 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算: N1=N1W+NO 连 墙 件 风 荷 载 标 准 值 按 脚 手 架 顶 部 高 度 计 算 UZ=0.92 , US=0.214 , ω O=0.3 , WK=0.7UZ US ω O=0.7 × 0.92 × 0.214 × 0.3=0.041KN/㎡ 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 AW=14.4 ㎡; 按《规范》5.4.1 条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴 向力(KN) ,NO=5.000KN; 风荷载产生的连墙件在好奇偶向力设计值 (KN) , 按照下式计算: N1W=1.4×WK×AW=0.834KN; 连墙件的轴向力设计值 N1=N1W+NO=5.834KN; 连墙件承载力设计值按下式计算: Nf=φ A [f] 其中φ —轴心受压立杆的稳定系数; 由长细比 1/i=300/15.9 的结果查表得到φ =0.949,1 为内排架 距离墙的长度;

A=4.24 ㎝ ;[f]=205N/㎜ ; 连 墙 件 轴 向 承 载 力 设 计 值 为 Nf=0.949 × 4.24 × 10 × 205 × 10 =82.487KN; N1=5.834<Nf=82.487,连墙件的设计计算满足要求! 连墙件采用单扣件与墙件连接。 由以上计算得到 N1=5.834 小于单扣件的抗滑力 8KN,满足要求!
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八、拉绳的受力计算: 水平钢梁的轴力 RAH 和拉钢绳的轴力 RUi 按照下面计算 RAH=Σ RUiCOSθ i 其中 RUiCOSθ i 为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力 RCi=RUisinθ i 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为: RUI=19.498KN 九、 选择 6×19 钢丝绳, 钢丝绳公称抗拉强度 1700Mpa, 直径 15.5 ㎜。 [Fg]=aFg/K 其中[Fg]—钢丝绳的容许拉力(KN) ; Fg—钢丝绳的钢丝破断拉力总和(KN) ,查表得 Fg=152KN; a— 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对 6×19、6×37、 6×61 钢丝绳分别取 0.85、0.82 和 0.8。a=0.85; K—钢丝绳使用安全系数。K=6。 得到:[Fg]=21.533KN>RU=19.498KN。 经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。 钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力 RU 的最大值进行计算作为拉环的拉力 N,为 N=RU=19.498KN 钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为

σ =N/A≤[f] 其中[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》 10.9.8 每个拉环按 2 个截面计算的吊环应力不应大于 50N/mm ; 所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(19498× 4/(3.142×50×2) ) =15.8mm; 实际拉环选用直径 D=16mm 的 HPB235 的钢筋制作即可。 十、锚固段与楼板连接的计算: 1、水平钢管与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度 计算如下: 锚固深度计算公式: h≥N/л d[fb] 其中 N—锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N=0.05KN; d—楼板螺栓的直径,d=20 ㎜; [fb]—楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度, 计算中取 1.57N/ ㎜ ; [f]—钢材强度设计值,取 215N/mm ; h—楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度,经过计算得到 h
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要大于 490838/(3.142×20×1.57)=0.505mm。 螺栓所能承受的最大拉力 F=1/4×3.14×20 ×215×10 =67.51KN 螺 栓 的 轴 向 拉 力 N=0.05KN 小 于 螺 栓 所 能 承 受 的 最 大 拉 力 F=67051KN,满足要求! 2、水平钢管与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算 如下: 混凝土局部承压的 拉力要满足公式: N≤(b -л d /4)fcc 其中 N—锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向压力,N=9.585KN; d—楼板螺栓的直径,d=20 ㎜; b—楼板内的螺栓锚板边长,b=5×d=100 ㎜; fCC— 混 凝 土 的 局 部 挤 压 强 度 设 计 值 , 计 算 中 取 0.95fC=16.7N/㎜ ; 经过计算得到公式右边等于 161.75KN,大于锚固力 N=9.59KN, 楼板混凝土局部承压计算满足要求!
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普通型钢悬挑脚手架计算报审表
工程 名称 职业中等专业学校综合实训楼 审核 部位 悬挑脚手架防护棚

计算双排脚手架,大横杆在上,搭设高 度为 12m,采用单立杆。搭设尺寸为: 立 杆 的 纵 距 为 1.5m , 立 杆 的 横 距 为 0.9m,立杆的步距为 1.5m。连墙件布置 取两步两跨,竖向间距 3m ,水平间距 3m,施工均布荷载 3KN/㎡,同时施工 2 计算 参 数 层,脚手板铺设 2 层,吉首市基本风压 为 0.3KN/㎡,悬挑长度为 3.8m,锚固 长度为 1.2m, 采用 1 道钢丝绳支撑及两 道钢管斜拉支撑。 设计 示意 图

搭设 材料

脚手架采用φ 48×3.0 钢管及可锻铸铁扣件搭设;连墙件布置取两步两跨,竖向间距 3m, 水平间距 3m,单扣件;脚手板采用竹笆片脚手板;悬挑钢管φ 48×3;楼板混凝土强度等 级 C20;锚固压点压环钢筋直径 20 ㎜;横杆与立杆连接采用单扣件。

材料 检测 参数 序号 审核要点 大横杆的最大弯曲应力为 大横杆的 1 计算 σ =84.324N/mm <[f]=205N/㎜ 大横杆的最大挠度为 符合要求 V=1.971 ㎜<[V]=1500/150 ㎜且<10 ㎜ 小横杆的 2 计算 小横杆的最大弯曲应力 σ =192.514N/mm <[f]=205N/㎜
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计算过程

结论 符合要求

符合要求

小横杆的最大挠度为 符合要求 V=3.322 ㎜<[V]=800/150=5.333 且<10 ㎜ 单扣件实际抗滑承载力为 8KN 符合要求 3 扣件抗滑力 的计算 扣件所受力 R=3.13KN<8KN 立杆稳定性计算(考虑风荷) σ =128.73N/mm <[f]=205N/㎜ 4 立杆的稳定 性计算 连墙件的稳 定性 悬挑梁的受 力计算 悬挑梁的整 体稳定性计 算 拉绳的强度 计算 连墙件的设计 符合要求 N1=5.834KN<N=f=82.487KN 单扣件实际抗滑承载力为 8KN 符合要求 扣件所受应力 N1=5.834KN<Rc=8KN 水平支撑梁的最大应力计算值 σ =16.079N/mm <[f]=215N/㎜ 水平钢梁的稳定性计算 σ =15.422<[f]=215N/㎜
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符合要求

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符合要求

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符合要求

[Fg]=17.425KN>RU=10.156KN,钢丝绳满足要求。 钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径必须>1m 符合要求 总监理 工程师 审核时间

符合要求 符合要求

8 结论 审核 人 编制 人

注:此表数据来源于计算书,详细计算过程请查阅计算书。



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