施工组织设计下载简介

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包头高新企业创新服务中心工程脚手架施工方案

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=0.038kN/m；

脚手板的荷载标准值:P2=0.35×1.2/3=0.14kN/m；

GB／T 40064-2021标准下载活荷载标准值:Q=2×1.2/3=0.8kN/m；

荷载的计算值:q=1.2×0.038+1.2×0.14+1.4×0.8=1.334kN/m；

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，

最大弯矩Mqmax=1.334×0.92/8=0.135kN.m；

最大应力计算值σ=Mqmax/W=26.59N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=26.59N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[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=0.038+0.14+0.8=0.978kN/m；

最大挠度V=5.0×0.978×9004/(384×2.06×105×121900)=0.333mm；

小横杆的最大挠度0.333mm小于小横杆的最大容许挠度900/150=6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=0.038×0.9=0.035kN；

脚手板的荷载标准值:P2=0.35×0.9×1.2/3=0.126kN；

活荷载标准值:Q=2×0.9×1.2/3=0.72kN；

荷载的设计值:P=(1.2×0.035+1.2×0.126+1.4×0.72)/2=0.6kN；

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。

均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.038×1.2×1.2=0.004kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×0.6×1.2=0.192kN.m；

M=M1max+M2max=0.004+0.192=0.197kN.m

最大应力计算值σ=0.197×106/5080=38.735N/mm2；

大横杆的最大应力计算值σ=38.735N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[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:

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：

Vmax=0.677×0.038×12004/(100×2.06×105×121900)=0.021mm；

集中荷载最大挠度计算公式如下:

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=（0.035+0.126+0.72）/2=0.44kN

V=1.883×0.44×12003/(100×2.06×105×121900)=0.57mm；

最大挠度和：V=Vmax+Vpmax=0.021+0.57=0.592mm；

大横杆的最大挠度0.592mm小于大横杆的最大容许挠度1200/150=8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，按照扣件抗滑承载力系数1.00，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):

小横杆的自重标准值:P1=0.038×0.9×2/2=0.035kN；

大横杆的自重标准值:P2=0.038×1.2=0.046kN；

脚手板的自重标准值:P3=0.35×0.9×1.2/2=0.189kN；

活荷载标准值:Q=2×0.9×1.2/2=1.08kN；

荷载的设计值:R=1.2×(0.035+0.046+0.189)+1.4×1.08=1.836kN；

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(kN)，为0.1161

NG1=[0.1161+(0.90×2/2)×0.038/1.80]×28.00=3.788；

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用木脚手板，标准值为0.35

NG2=0.35×4×1.2×(0.9+0.3)/2=1.008kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、竹夹板挡板，标准值为0.14

NG3=0.14×4×1.2/2=0.336kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005

NG4=0.005×1.2×28=0.168kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.3kN；

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=2×0.9×1.2×2/2=2.16kN；

风荷载标准值按照以下公式计算

Wo=0.55kN/m2；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.55×1×1.13=0.435kN/m2；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.3+1.4×2.16=9.384kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.3+0.85×1.4×2.16=8.931kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.435×1.2×

1.82/10=0.201kN.m；

六、立杆的稳定性计算:

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值：N=9.384kN；

计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：k=1.155；当验算杆件长细比时，取块1.0；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：μ=1.5；

计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：l0=3.118m；

长细比Lo/i=197；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：φ=0.186；

立杆净截面面积：A=4.89cm2；

立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；

σ=9384/(0.186×489)=103.178N/mm2；

立杆稳定性计算σ=103.178N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值：N=8.931kN；

计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；

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：μ=1.5；

计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=3.118m；

长细比:L0/i=197；

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=0.186

立杆净截面面积：A=4.89cm2；

立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；

σ=8930.88/(0.186×489)+201285.454/5080=137.814N/mm2；

立杆稳定性计算σ=137.814N/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：

风荷载标准值Wk=0.435kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=8.64m2；

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),N0=5.000kN；

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=5.262kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=10.262kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

由长细比l0/i=750/15.8的结果查表得到φ=0.861，l为内排架距离墙的长度；

又：A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；

Nl=10.262

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=10.262小于双扣件的抗滑力16kN，满足要求！

八、悬挑梁的受力计算:

悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算

悬出端C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。

其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。

本方案算例中，m=1.7m，l=2.7m，m1=0.75m，m2=1.65m；

水平支撑梁的截面惯性矩I=2370cm4，截面模量(抵抗矩)W=237cm3。

受脚手架作用集中强度计算荷载P=5.3+2.16=7.46kN；

k=1.7/2.7=0.63

k1=0.75/2.7=0.278

k2=1.65/2.7=0.611

代入公式，经过计算得到

支座反力RA=22.078kN

最大弯矩MA=18.308kN.m

最大应力σ=18307645.375/(1.05×237000)=73.569N/mm2

水平支撑梁的最大应力计算值73.569N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求!

受脚手架作用集中计算荷载N=5.3+2.16=7.46kN

水平钢梁自重计算荷载q=0.004×78.5=0.279kN/m

最大挠度Vmax=6.139mm

悬伸长度的两倍，即3300mm

水平支撑梁的最大挠度6.139mm小于水平支撑梁的最大容许挠度3300/400mm,满足要求!

九、悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用20a号工字钢,计算公式如下

φb=570×11.4×100×235/(3300×200×235)=0.98

经过计算得到最大应力σ=18.308×106/(0.784×237000)=98.584N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算σ=98.584小于[f]=215N/mm2,满足要求!

十、锚固段与楼板连接的计算:

1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=6.404kN；

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条[f]=50N/mm2；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[6404.398×4/(3.142×50×2)]1/2=9.03mm；

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。

2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：

6404.398/(3.142×20×1.71)=59.608mm。

螺栓的轴向拉力N=6.404kN小于螺栓所能承受的最大拉力F=67.51kN，满足要求！

3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：

混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:

经过计算得到公式右边等于185.00kN，大于锚固力N=22.08kN，楼板混凝土局部承压计算满足要求!

11·2·2·2三角形挑架拉固式桁架计算。

θ=600900450Fy

外立杆：F1==14.184KN

内立杆：F2=F1＋0.45×1.4×（1×0.3459＋1.1×1.4）/1=14.884KN

挑杆及其组件稳定承载验算斜撑杆压力

P=（1.1F1＋0.3F2）/（1.1sin600）=21.0655KN

最大剪力QB=F1＋F2－Psin600=10.825KN

挑杆轴力N=Pcos600=10.533KN

斜撑杆验算:σ=N/A=10.533×103/489=21.53N/㎜2<〖σ〗=205N/㎜2

τmax=2QB/A=2×10.825×103/489=44.27N/㎜2<〖σ〗=205N/㎜2

为了安全体见三角形挑架拉固式桁架采用20#槽钢焊接制作

11·3倒料平台的稳定承载计算:

此平台限载1.5T（总荷载）,其稳定承载验算主要包括主梁、次梁、钢丝绳和预埋件的抗滑。计算中采用的设计值为恒载标准值的1.2倍与活载标准值的1.4倍之和。在此不考虑中间钢丝绳承载的有利影响。

11·3·1有关计算参数:

198.3×104mm4

39.7×103mm3

（1.5×103×10）/（5.0×3.0）

11·3·2计算过程:

受力分析见右图,均布荷载q1为:

q1=1.2×〖0.4×1.0＋0.1＋0.0384×（1.5×20＋5.0×2）/（4×3.0）〗＋1.4×1.0×1.0=2.13KN/m

最大弯矩Mmax=q1L12/8=2.13×42/8=4.26KN·m

Mmax/γxWx=4.26×106/（1.05×49×103）=82.8N/㎜2<〖f〗=215N/㎜2

受力分析见右图,均布荷载q2为:

q2=1.2×112.5=0.14KN/m

集中荷载P=q1L1=2.13×2=4.26KN

绳张力T=（2.0P＋0.5q2L2）/sinβ=8.884/0.61=14.57KN

最大弯矩Mmax=q2L22/8＋PL2/3=0.14×5.22/8＋4.26×5.2/3=7.86KN·m

Mmax/γxWx=7.86×106/（1.05×49×103）=152.77N/㎜2<〖f〗=215N/㎜2

钢丝绳之间荷载不均匀系数a=0.85（对6×19钢丝）

取钢丝绳使用安全系数K1=10【规范要求K1≥10】

由公式Tmax≤aPg/K1知钢丝绳的破断拉力总和Pg满足于:

Pg≥TmaxK1/a=14.57×10/0.85=171.41KN

则选用6×19、ф20.0的钢丝绳,其Pg=234.0KN>171.41KN

要求卡环与钢丝绳配套,查表知与ф20.0的钢丝绳配套的卡环为GD22号,

其安全荷重Qb=273.9KN>171.41KN

竖向力τ=Tsinβ=14.57×0.61=8.89KN

水平力N=Tcosβ=14.57×0.79=11.51KN

吊环取d=20mm,焊逢高度he=8mm、长度Lw=50mm

σf=N/（0.7heΣLw）=11.51×103/〖0.7×8×2×（50－10）〗

=25.7N/㎜2<1.22×160=195N/㎜2

τf=τ/（0.7heΣLw）=8.89×103/〖0.7×8×2×（50－10）〗

=19.85N/㎜2<1.22×160=195N/㎜2

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