施工组织设计下载简介

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悬挑脚手架、悬挑料台专项施工方案及计算书

双排脚手架搭设高度为19.6m，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1.1m，立杆的步距为1.8m；

GB／T 40020-2021 信息物理系统 参考架构.pdf内排架距离墙长度为0.35m；

小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为2根；

采用的钢管类型为Φ48×2.8；

横杆与立杆连接方式为单扣件；

连墙件布置取两步两跨，竖向间距3.6m，水平间距3m，采用焊缝连接；

施工均布荷载(kN/m2):2.000；脚手架用途:结构脚手架；

本工程地处江苏盐城，基本风压0.39kN/m2；

风荷载高度变化系数μz，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μs为0.214；

每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248；

脚手板自重标准值(kN/m2):0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150；

安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:2层；

脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:竹笆片脚手板挡板；

悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.7m，建筑物内锚固段长度2.2m。

悬挑水平钢梁上面的联梁采用16号工字钢槽口水平。

锚固压点压环钢筋直径(mm):18.00；

楼板混凝土标号:C30；

主梁间距相当于立杆间距的倍数:2倍；

支杆与墙支点距离为(m):2.800；

最里面支点距离建筑物1.5m,支杆采用14a号槽钢。

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

小横杆的自重标准值:P1=0.031kN/m；

脚手板的荷载标准值:P2=0.3×1.5/3=0.15kN/m；

活荷载标准值:Q=2×1.5/3=1kN/m；

荷载的计算值:q=1.2×0.031+1.2×0.15+1.4×1=1.617kN/m；

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，

Mqmax=ql2/8

最大弯矩Mqmax=1.617×1.12/8=0.245kN·m；

最大应力计算值σ=Mqmax/W=57.562N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=57.562N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度

荷载标准值q=0.031+0.15+1=1.181kN/m；

νqmax=5ql4/384EI

最大挠度ν=5.0×1.181×11004/(384×2.06×105×101900)=1.073mm；

小横杆的最大挠度1.073mm小于小横杆的最大容许挠度1100/150=7.333与10mm，满足要求！

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

小横杆的自重标准值:P1=0.031×1.1=0.034kN；

脚手板的荷载标准值:P2=0.3×1.1×1.5/3=0.165kN；

活荷载标准值:Q=2×1.1×1.5/3=1.1kN；

荷载的设计值:P=(1.2×0.034+1.2×0.165+1.4×1.1)/2=0.89kN；

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。

Mmax=0.08ql2

均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.031×1.5×1.5=0.006kN·m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=0.267Pl

集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×0.89×1.5=0.356kN·m；

M=M1max+M2max=0.006+0.356=0.362kN·m

最大应力计算值σ=0.362×106/4250=85.152N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力计算值σ=85.152N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm；

均布荷载最大挠度计算公式如下:

νmax=0.677ql4/100EI

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：

νmax=0.677×0.031×15004/(100×2.06×105×101900)=0.051mm；

集中荷载最大挠度计算公式如下:

νpmax=1.883Pl3/100EI

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

小横杆传递荷载P=(0.034+0.165+1.1)/2=0.65kN

ν=1.883×0.65×15003/(100×2.06×105×101900)=1.967mm；

最大挠度和：ν=νmax+νpmax=0.051+1.967=2.018mm；

大横杆的最大挠度2.018mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150=10与10mm，满足要求！

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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):

小横杆的自重标准值:P1=0.031×1.1×2/2=0.034kN；

大横杆的自重标准值:P2=0.031×1.5=0.047kN；

脚手板的自重标准值:P3=0.3×1.1×1.5/2=0.248kN；

活荷载标准值:Q=2×1.1×1.5/2=1.65kN；

荷载的设计值:R=1.2×(0.034+0.047+0.248)+1.4×1.65=2.704kN；

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0.1248kN/m

NG1=[0.1248+(1.10×2/2)×0.031/1.80]×19.60=2.820kN；

(2)脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2

NG2=0.3×2×1.5×(1.1+0.35)/2=0.653kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m

NG3=0.15×2×1.5/2=0.225kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2

NG4=0.005×1.5×19.6=0.147kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.844kN；

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=2×1.1×1.5×2/2=3.3kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×3.844+0.85×1.4×3.3=8.54kN；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×3.844+1.4×3.3=9.233kN；

风荷载标准值按照以下公式计算

Wk=0.7μz·μs·ω0

经计算得到，风荷载标准值为:

Wk=0.7×0.39×0.74×0.214=0.043kN/m2；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.043×1.5×1.82/10=0.025kN·m；

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/(φA)+MW/W≤[f]

立杆的轴心压力设计值：N=8.540kN；

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/(φA)≤[f]

立杆的轴心压力设计值：N=N'=9.233kN；

计算立杆的截面回转半径：i=1.6cm；

计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=3.139m；

长细比:L0/i=196；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.188

立杆净截面面积：A=3.98cm2；

立杆净截面模量(抵抗矩)：W=4.25cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；

σ=8540.144/(0.188×398)+25002.957/4250=120.019N/mm2；

立杆稳定性计算σ=120.019N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

σ=9233.144/(0.188×398)=123.398N/mm2；

立杆稳定性计算σ=123.398N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.39，

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.39=0.054kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.8m2；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw=0.813kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=5.813kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

由长细比l/i=350/16的结果查表得到φ=0.941，l为内排架距离墙的长度；

A=3.98cm2；[f]=205N/mm2；

Nl=5.813

连墙件采用焊接方式与墙体连接，对接焊缝强度计算公式如下

σ=N/lwt≤fc或ft

其中N为连墙件的轴向拉力，N=5.813kN；

lw为连墙件的周长，取Lw=pi×d=150.796mm；

t为连墙件钢管的厚度，t=2.8mm；

ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；

经过焊缝抗拉强度σ=5812.673/(150.796×2.8)=13.767N/mm2；

经过焊缝抗拉强度σ=13.767

连墙件对接焊缝连接示意图

按照集中荷载作用下的简支梁计算

集中荷载P传递力，P=9.233kN；

支撑按照简支梁的计算公式

经过简支梁的计算得到:

通过联梁传递到支座的最大力为(考虑到支撑的自重)2×9.233+3×0.246=19.204kN;

最大弯矩(考虑到支撑的自重)Mmax=2/8×9.233×3+0.246×3×3/8=7.201kN·m;

最大应力=7.201×106/141000=51.074N/mm2;

水平支撑梁的最大应力计算值51.074小于205.0N/mm2,满足要求！

九、水平型钢梁的受力计算

悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。

悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。

本方案中，脚手架排距为1100mm，内排脚手架距离墙体350mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1500mm，

水平支撑梁的截面惯性矩I=1130cm4，截面抵抗矩W=141cm3，截面积A=26.1cm2。

根据前面计算结果，受脚手架作用的联梁传递集中力(即传递到支座的最大力)N=19.204kN；

水平钢梁自重荷载q=1.2×26.1×0.0001×78.5=0.246kN/m；

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN·m)

悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为：

R2=21.847kN；

R3=18.228kN；

最大弯矩Mmax=3.767kN·m；

最大应力σ=M/1.05W+N/A=3.767×106/(1.05×141000)+0×103/2610=25.446N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值25.446N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！

十、悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下

σ=M/φbWx≤[f]

经过计算得到最大应力σ=3.77×106/(0.929×141×1000)=28.76N/mm2；

水平钢梁的稳定性验算σ=28.76N/mm2小于[f]=215N/mm2,满足要求！

水平钢梁的轴力RAH和支杆的轴力RDi按照下面计算

RAH=ΣRDicosαi

其中RDicosαi为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。

各支点的支撑力RCi=RDisinαi

按照以上公式计算得到由左至右各支杆力分别为：

RD1=24.785kN。

钢丝拉绳(支杆)的内力计算

斜压支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算，为

RD=24.785kN

下面压杆以14a号槽钢计算，斜压杆的容许压力按照下式计算：

受压斜杆的稳定性计算σ<[f]，满足要求！

斜撑支杆采用焊接方式与墙体预埋件连接，对接焊缝强度计算公式如下

σ=N/lwt≤fc或ft

其中N为斜撑支杆的轴向力，N=24.785kN；

lw为斜撑支杆件的周长，取500mm；

t为斜撑支杆焊缝的厚度，t=6mm；

ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185N/mm2；

经过计算得到焊缝最大应力σ=24784.663/(500×6)=8.262N/mm2。

对接焊缝的最大应力8.262N/mm2小于185N/mm2，满足要求！

十三、锚固段与楼板连接的计算

水平钢梁与楼板压点如果采用压环，拉环强度计算如下

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=0.708kN；

GB55006-2021标准下载压环钢筋的设计直径D=18mm；

水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《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/mm2；

A=πD2/4=3.142×182/4=254.469mm2

σ=N/2A=707.534/254.469×2=1.39N/mm2；

水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。

拉环所受应力小于50N/mm2GB／T 35413-2017标准下载，满足要求！