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天洁名流天下钢管脚手架施工方案

fg=fgk×kc=130.000kN/m2；

立杆基础底面的平均压力：p=N/A=10.847/0.25=43.388kN/m2；

施工现场临时用电施工方案的编制方法 p=43.388≤fg=130.000kN/m2。地基承载力满足要求！

100厚C15混凝土垫层抗冲切验算应满足下式：

         
π     

ft－混凝土轴心抗拉强度设计值；D－支座板底面直径；h－砼垫层厚度。

36米落地式扣件钢管脚手架计算书

双排脚手架，搭设高度36.0米，立杆采用单立管。

立杆的纵距1.20米，立杆的横距0.90米，内排架距离结构0.30米，立杆的步距1.80米。

钢管类型为
48×3.0，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距3.60米。

施工活荷载为3.0kN/m2，同时考虑2层施工。

脚手板采用竹串片，荷载为0.35kN/m2，按照铺设6层计算。

栏杆采用竹笆片，荷载为0.15kN/m，安全网荷载取0.0050kN/m2。

脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加一根小横杆。

基本风压0.40kN/m2，高度变化系数1.5600，体型系数1.1340。

地基承载力标准值105kN/m2，基础底面扩展面积0.250m2，地基承载力调整系数1.00。

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=0.350×1.200/2=0.210kN/m

活荷载标准值Q=3.000×1.200/2=1.800kN/m

荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.210+1.4×1.800=2.818kN/m

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩

M=2.818×0.9002/8=0.285kN.m

=0.285×106/4491.0=63.534N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/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+0.210+1.800=2.048kN/m

简支梁均布荷载作用下的最大挠度

V=5.0×2.048×900.04/(384×2.06×105×107780.0)=0.788mm

小横杆的最大挠度小于900.0/150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。

用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。

小横杆的自重标准值P1=0.038×0.900=0.035kN

脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.900×1.200/2=0.189kN

活荷载标准值Q=3.000×0.900×1.200/2=1.620kN

荷载的计算值P=(1.2×0.035+1.2×0.189+1.4×1.620)/2=1.268kN

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和

均布荷载最大弯矩计算公式如下:

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

M=0.08×(1.2×0.038)×1.2002+0.175×1.268×1.200=0.272kN.m

=0.272×106/4491.0=60.480N/mm2

大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和

均布荷载最大挠度计算公式如下:

集中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

V1=0.677×0.038×1200.004/(100×2.060×105×107780.000)=0.02mm

集中荷载标准值P=(0.035+0.189+1.620)/2=0.922kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V1=1.146×921.780×1200.003/(100×2.060×105×107780.000)=0.82mm

V=V1+V2=0.846mm

大横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!

三、扣件抗滑力的计算:

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):

其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；

R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

横杆的自重标准值P1=0.038×1.200=0.046kN

脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.900×1.200/2=0.189kN

活荷载标准值Q=3.000×0.900×1.200/2=1.620kN

荷载的计算值R=1.2×0.046+1.2×0.189+1.4×1.620=2.550kN

单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。

四、脚手架荷载标准值:

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/m)；本例为0.0995

NG1=0.100×36.000=3.583kN

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹串片脚手板，标准值为0.35

NG2=0.350×6×1.200×(0.900+0.300)/2=1.512kN

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

NG3=0.150×1.200×6/2=0.540kN

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005

NG4=0.005×1.200×36.000=0.216kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.851kN。

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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=3.000×2×1.200×0.900/2=3.240kN

风荷载标准值应按照以下公式计算

Us——风荷载体型系数：Us=1.134

经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.400×1.560×1.134=0.495kN/m2。

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+0.85×1.4NQ

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×5.851+0.85×1.4×3.240=10.876kN

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

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×5.851+1.4×3.240=11.557kN

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式

MW=0.85×1.4Wklah2/10

其中Wk——风荷载标准值(kN/m2)；

la——立杆的纵距(m)；

h——立杆的步距(m)。

经过计算得到风荷载产生的弯矩Mw=0.85×1.4×0.495×1.200×1.800×1.800/10=0.229kN.m

五、立杆的稳定性计算:

1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=11.557kN；

　　i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；

　　k——计算长度附加系数，取1.155；

　　u——计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；

　　l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m；

　　A——立杆净截面面积，A=4.239cm2；

　　W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3；

——由长细比，为3118/16=196；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.190；

　　
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到
=11557/(0.19×424)=143.824N/mm2；

　　[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!

2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=10.876kN；

　　i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；

　　k——计算长度附加系数，取1.155；

　　u——计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；

　　l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m；

　　A——立杆净截面面积，A=4.239cm2；

　　W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3；

——由长细比，为3118/16=196；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.190；

　　MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.229kN.m；

　　
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到
=10876/(0.19×424)+229000/4491=186.386N/mm2；

　　[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!

六、最大搭设高度的计算:

不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=2.268kN；

　　NQ——活荷载标准值，NQ=3.240kN；

　　gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.100kN/m；

经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=77.164米。

脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。

考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=2.268kN；

　　NQ——活荷载标准值，NQ=3.240kN；

　　gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.100kN/m；

　　Mwk——计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk=0.193kN.m；

经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=48.525米。

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：

其中Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：

Nlw=1.4×wk×Aw

wk——风荷载标准值，wk=0.495kN/m2；

Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.60×3.60=12.960m2；

No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No=5.000

经计算得到Nlw=8.987kN，连墙件轴向力计算值Nl=13.987kN

连墙件轴向力设计值Nf=
A[f]

其中
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.60的结果查表得到
=0.95；

A=4.24cm2；[f]=205.00N/mm2。

经过计算得到Nf=82.709kN

Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!

连墙件双扣件连接示意图

八、立杆的地基承载力计算:

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

其中p——立杆基础底面的平均压力(kN/m2)，p=N/A；p=46.23

N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN)；N=11.56

A——基础底面面积(m2)；A=0.25

fg——地基承载力设计值(kN/m2)；fg=105.00

地基承载力设计值应按下式计算

其中kc——脚手架地基承载力调整系数；kc=1.00

fgk——地基承载力标准值；fgk=105.00

地基承载力的计算满足要求!

脚手架参数横向间距或排距(m)：1.00；纵距(m)：1.00；步距(m)：1.50；立杆上端伸出至模板支撑点长度(m)：0.10；脚手架搭设高度(m)：5.5；采用的钢管(mm)：Ø48×3.0；扣件连接方式：双扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数：0.80；

板底支撑连接方式：40mm×80mm方木支撑，间距300mm；

钢材弹性模量E=206×10³（N/mm²）；钢管抗压强度设计值[f]=205.0N/mm²

钢管截面惯性矩I=11.357×104mm4，截面抵抗矩W=4.732×103mm3。

模板及木楞自重标准值(kN/m²)：0.350；荷载分项系数γi=1.2

混凝土与钢筋自重标准值(kN/m³)：板26.0；γi=1.2

施工人员及设备均布荷载标准值(kN/m²)；γi=1.4

a.计算模板时取2.50；

b.计算支撑小楞构件时取1.5；

c计算支架立柱时取1.0；

砼振捣时产生的荷载标准值(kN/m²)：水平模板2.0；垂直面模板4.0；γi=1.4

倾倒砼产生的荷载标准值取：2KN/m²；γi=1.4

木方弹性模量E(N/mm²)：9.5×10³；木方抗弯强度设计值(N/mm²)：13.000；木方抗剪强度设计值(N/mm²)：1.400；木方的间隔距离(mm)：300.000；

木方的截面宽度(mm)：40.00；木方的截面高度(mm)：80.00；

图2 楼板支撑架荷载计算单元

支撑模板的方木的计算：方木按照简支梁计算，其截面抵抗矩W和惯性矩I分别为：

W=bh²/6=4.0×8.0²/6=42.67cm³；I=bh³/12=4.0×8.0³/12=170.67cm4；

(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：

q1=26.00×0.30×0.100=0.78kN/m；

(2)模板的自重线荷载(kN/m)：

q2=0.350×0.30=0.105kN/m；

(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN)：

p1=(1.5+2.0)×1.00×0.30=1.05kN；

2.方木抗弯强度验算：

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下：

均布荷载  q=1.2×(0.78+0.105)=1.062kN/m；

集中荷载  p=1.4×1.05=1.47kN；

最大弯距  M=Pl/4+ql²/8=1.47×1.0/4+1.062×1.0²/8=0.500kN.m；

方木的最大应力值  σ=M/W=0.500×106/（42.67×103）=11.718N/mm2；

方木抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2；

∴σ<[f]，满足要求。

最大剪力的计算公式如下：

                           V=ql/2+P/2

截面抗剪强度必须满足：

                           T=3V/（2bh）<[T]

其中最大剪力：V=1.062×1.0/2+1.47/2=1.266kN；

方木受剪应力计算值T=3×1.266×103/(2×40.0×80.0)=0.593N/mm2；

方木抗剪强度设计值[T]=1.400N/mm2；

∴T<[T]，满足要求。

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下：

均布荷载：q=1.2（q1+q2）=1.062kN/m；

集中荷载：p=1.4P1=1.47kN；

方木最大挠度计算值：Vmax=1470×1000.03/(48×9500.0×170.67×104)+5×1.062×1000.04/(384×9500.0×170.67×104)=2.742mm；

方木最大允许挠度值：[V]=1000.0/250=4.0mm；

∴Vmax<[V]，满足要求

5支撑木方的钢管的计算：

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=1.062×1.0+1.47=2.532kN；

最大弯矩Mmax=0.267PL=0.267×2.532×1.0=0.676kN.m；

最大挠度Vmax=1.883PL3/（100EI）=4.768mm；

最大支座力Nmax=1.267P+1.000P=5.74kN；

钢管最大弯曲应力σ=M/W=0.676×106/4732.0=142.86N/mm2；

钢管抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2；

∴σ<[f],满足要求。

支撑钢管的最大挠度Vmax小于1000.0/150与10mm,满足要求。

6扣件抗滑移的计算：双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=Nmax=5.74kN；

∴R<12.80kN，双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

7模板支架立杆荷载标准值(轴力)：作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1静荷载标准值包括以下内容：

(1)脚手架的自重(kN)：NG1=0.116×5.5=0.638kN；

(2)模板的自重(kN)：NG2=0.350×1.0×1.0=0.350kN；

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：NG3=26.0×0.1×1.0×1.00=2.6kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=3.588kN；

2.活荷载为施工荷载标准值、振捣和倾倒混凝土时产生的荷载。

活荷载标准值NQ=(1.0+2.0+2.0)×1.0×1.0=5.0kN；

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算

N=1.2NG+1.4NQ=11.307kN；

10.1.6立杆的稳定性计算：立杆的稳定性计算公式：

其中 N——立杆的轴心压力设计值(kN)：N=5.658kN；

     φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到；  

   i——计算立杆的截面回转半径(cm)：i=1.58cm；    

 A——立杆净截面面积(cm2)：A=4.502cm2；    

 W——立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.732cm3；     

σ——钢管立杆最大应力计算值(N/mm2)；

     [f]——钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205.0N/mm2；

     l0——计算长度(m)；l0=h+2a              

     k1——计算长度附加系数综合服务楼工程雨季施工方案.doc，取值为1.155；

     u——计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.70；

     a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.10m；

立杆计算长度l0=h+2a=1.500+0.10×2=1.7m；

           l0/i=1.7×103/15.8=107.6；

由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.537；钢管立杆的最大应力计算值；σ=5.658×103/（0.537×450.2）=23.4N/mm2；

∴σ<[f]=205.000N/mm2锅炉房高支模施工方案，立杆稳定性满足要求。