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高层宿舍楼落地式脚手架施工方案专家论证.doc承载能力极限状态
q=1.2×(0.033+Gkjb×la/(n+1))+1.4×Gk×la/(n+1)=1.2×(0.033+0.3×1.5/(2+1))+1.4×3×1.5/(2+1)=2.32kN/m
正常使用极限状态
SH／T 3023-2017标准下载 q'=(0.033+Gkjb×la/(n+1))+Gk×la/(n+1)=(0.033+0.3×1.5/(2+1))+3×1.5/(2+1)=1.683kN/m
计算简图如下：
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[2.32×0.82/8，2.32×0.152/2]=0.186kN·m
σ=Mmax/W=0.186×106/4490=41.336N/mm2≤[f]=205N/mm2
νmax=max[5q'lb4/(384EI)，q'a14/(8EI)]=max[5×1.683×8004/(384×206000×107800)，1.683×1504/(8×206000×107800)]=0.404mm
νmax＝0.404mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[800/150，10]＝5.333mm
承载能力极限状态
Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=2.32×(0.8+0.15)2/(2×0.8)=1.309kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'(lb+a1)2/(2lb)=1.683×(0.8+0.15)2/(2×0.8)=0.949kN
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.309kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=0.949kN
q'=0.033kN/m
计算简图如下：
弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.532×106/4490=118.561N/mm2≤[f]=205N/mm2
计算简图如下：
变形图(mm)
νmax＝2.808mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm
承载能力极限状态
Rmax=3.033kN
五、扣件抗滑承载力验算
扣件抗滑承载力验算：
横向水平杆：Rmax=1.309kN≤Rc=0.85×12=10.2kN
纵向水平杆：Rmax=3.033kN≤Rc=0.85×12=10.2kN
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
单外立杆：NG1k=(gk+(lb+a1)×n/2×0.033/h)×H=(0.129+(0.8+0.15)×2/2×0.033/1.8)×60.6=8.882kN
单内立杆：NG1k=8.882kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：NG2k1=(H/h+1)×la×(lb+a1)×Gkjb×1/1/2=(60.6/1.8+1)×1.5×(0.8+0.15)×0.3×1/1/2=7.41kN
1/1表示脚手板1步1设
单内立杆：NG2k1=7.41kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(60.6/1.8+1)×1.5×0.16×1/2=4.16kN
1/2表示挡脚板2步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×60.6=0.909kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=7.41+4.16+0.909=12.479kN
单内立杆：NG2k=NG2k1=7.41kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：NQ1k=la×(lb+a1)×(njj×Gkjj+nzj×Gkzj)/2=1.5×(0.8+0.15)×(1×3+1×2)/2=3.562kN
内立杆：NQ1k=3.562kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(8.882+12.479)+ 0.9×1.4×3.562=30.122kN
单内立杆：N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(8.882+7.41)+ 0.9×1.4×3.562=24.04kN
第1次卸荷验算
α1=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/300)=84.289°
α2=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/1300)=66.571°
钢丝绳竖向分力，不均匀系数KX取1.5
P1=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0.8×1.5×24.04×13.3/60.6×3/1.5=12.662kN
P2=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0.8×1.5×30.122×13.3/60.6×3/1.5=15.866kN
钢丝绳轴向拉力
T1=P1/sinα1=12.662/sin84.289°=12.726kN
T2=P2/sinα2=15.866/sin66.571°=17.292kN
卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1，T2]=17.292kN
绳夹数量：n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×17.292/(2×15.19)=1个≤[n]=5个
Pg=k×[Fg]/α=9×17.292/0.85=183.093kN
钢丝绳最小直径dmin=(Pg/0.5)1/2=(183.093/0.5)1/2=19.136mm
吊环最小直径dmin=(4A/π)1/2=(4×[Fg]/([f]π))1/2=4×17.292×103/(65π))1/2=19mm
注：[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
第1次卸荷钢丝绳最小直径19.136mm，必须拉紧至17.292kN，吊环最小直径为19mm。
第2次卸荷钢丝绳最小直径18.699mm，必须拉紧至16.512kN，吊环最小直径为18mm。
第3次卸荷钢丝绳最小直径18.626mm，必须拉紧至16.382kN，吊环最小直径为18mm。
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤210
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.118m
长细比λ=l0/i=3.118×103/15.9=196.132
查《规范》表A得，φ=0.188
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
σ=N/(φA)=15260.087/(0.188×424)=191.44N/mm2≤[f]=205N/mm2
组合风荷载作用
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.449×1.5×1.82/10=0.275kN·m
σ=N/(φA)+ Mw/W=15011.535/(0.188×424)+275061.579/4490=249.583N/mm2>[f]=205N/mm2
九、连墙件承载力验算
Nlw=1.4×ωk×1×h×2×la=1.4×0.598×1×1.8×2×1.5=4.522kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规范》表A.0.6得，φ=0.896
(Nlw+N0)/(φAc)=(4.522+3)×103/(0.896×424)=19.8N/mm2≤0.85 ×[f]=0.85 ×205N/mm2=174.25N/mm2
扣件抗滑承载力验算：
Nlw+N0=4.522+3=7.522kN≤0.85×12=10.2kN
8、D栋从地下室顶板（地面）搭至19层楼面（+68.3m）组合扣件式钢管落地脚手架（落地式+拉吊卸荷）计算书
承载能力极限状态
q=1.2×(0.033+Gkjb×la/(n+1))+1.4×Gk×la/(n+1)=1.2×(0.033+0.3×1.5/(2+1))+1.4×3×1.5/(2+1)=2.32kN/m
正常使用极限状态
q'=(0.033+Gkjb×la/(n+1))+Gk×la/(n+1)=(0.033+0.3×1.5/(2+1))+3×1.5/(2+1)=1.683kN/m
计算简图如下：
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[2.32×0.82/8，2.32×0.152/2]=0.186kN·m
σ=Mmax/W=0.186×106/4490=41.336N/mm2≤[f]=205N/mm2
νmax=max[5q'lb4/(384EI)，q'a14/(8EI)]=max[5×1.683×8004/(384×206000×107800)，1.683×1504/(8×206000×107800)]=0.404mm
νmax＝0.404mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[800/150，10]＝5.333mm
承载能力极限状态
Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=2.32×(0.8+0.15)2/(2×0.8)=1.309kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'(lb+a1)2/(2lb)=1.683×(0.8+0.15)2/(2×0.8)=0.949kN
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.309kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=0.949kN
q'=0.033kN/m
计算简图如下：
弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.532×106/4490=118.561N/mm2≤[f]=205N/mm2
计算简图如下：
变形图(mm)
νmax＝2.808mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm
承载能力极限状态
Rmax=3.033kN
五、扣件抗滑承载力验算
扣件抗滑承载力验算：
横向水平杆：Rmax=1.309kN≤Rc=0.85×12=10.2kN
纵向水平杆：Rmax=3.033kN≤Rc=0.85×12=10.2kN
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
单外立杆：NG1k=(gk+(lb+a1)×n/2×0.033/h)×H=(0.129+(0.8+0.15)×2/2×0.033/1.8)×68.3=10.011kN
单内立杆：NG1k=10.011kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：NG2k1=(H/h+1)×la×(lb+a1)×Gkjb×1/1/2=(68.3/1.8+1)×1.5×(0.8+0.15)×0.3×1/1/2=8.324kN
1/1表示脚手板1步1设
单内立杆：NG2k1=8.324kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(68.3/1.8+1)×1.5×0.16×1/2=4.673kN
1/2表示挡脚板2步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×68.3=1.024kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=8.324+4.673+1.024=14.022kN
单内立杆：NG2k=NG2k1=8.324kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：NQ1k=la×(lb+a1)×(njj×Gkjj+nzj×Gkzj)/2=1.5×(0.8+0.15)×(1×3+1×2)/2=3.562kN
内立杆：NQ1k=3.562kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(10.011+14.022)+ 0.9×1.4×3.562=33.329kN
单内立杆：N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(10.011+8.324)+ 0.9×1.4×3.562=26.491kN
第1次卸荷验算
α1=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/300)=84.289°
α2=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/1300)=66.571°
钢丝绳竖向分力，不均匀系数KX取1.5
P1=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0.8×1.5×26.491×13.3/68.3×3/1.5=12.381kN
P2=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0.8×1.5×33.329×13.3/68.3×3/1.5=15.576kN
钢丝绳轴向拉力
T1=P1/sinα1=12.381/sin84.289°=12.442kN
T2=P2/sinα2=15.576/sin66.571°=16.976kN
卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1，T2]=16.976kN
绳夹数量：n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×16.976/(2×15.19)=1个≤[n]=5个
Pg=k×[Fg]/α=9×16.976/0.85=179.743kN
钢丝绳最小直径dmin=(Pg/0.5)1/2=(179.743/0.5)1/2=18.96mm
吊环最小直径dmin=(4A/π)1/2=(4×[Fg]/([f]π))1/2=4×16.976×103/(65π))1/2=19mm
注：[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
第1次卸荷钢丝绳最小直径18.96mm，必须拉紧至16.976kN，吊环最小直径为19mm。
第2次卸荷钢丝绳最小直径18.527mm，必须拉紧至16.21kN，吊环最小直径为18mm。
第3次卸荷钢丝绳最小直径18.454mm，必须拉紧至16.082kN，吊环最小直径为18mm。
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤210
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.118m
长细比λ=l0/i=3.118×103/15.9=196.132
查《规范》表A得，φ=0.188
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
σ=N/(φA)=14957.373/(0.188×424)=187.643N/mm2≤[f]=205N/mm2
组合风荷载作用
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.449×1.5×1.82/10=0.275kN·m
DL／T 1745-2017 低压电能计量箱技术条件 σ=N/(φA)+ Mw/W=14736.843/(0.188×424)+275061.579/4490=246.137N/mm2>[f]=205N/mm2
九、连墙件承载力验算
Nlw=1.4×ωk×1×h×2×la=1.4×0.598×1×1.8×2×1.5=4.522kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规范》表A.0.6得，φ=0.896
(Nlw+N0)/(φAc)=(4.522+3)×103/(0.896×424)=19.8N/mm2≤0.85 ×[f]=0.85 ×205N/mm2=174.25N/mm2
扣件抗滑承载力验算：
DB13／T 5183-2020 人工湿地水质净化工程竣工环境保护验收技术规范.pdf Nlw+N0=4.522+3=7.522kN≤0.85×12=10.2kN