施工组织设计下载简介

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某小高层住宅楼脚手架施工方案(世纪杯)

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.65×0.74×0.645=0.217kN/m2；

山东大学外国专家楼施工组织设计不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×8.174+1.4×4.05=15.478kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×8.174+0.85×1.4×4.05=14.628kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.217×1.8×

1.82/10=0.151kN.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=15.478kN；

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=15478/(0.186×489)=170.176N/mm2；

立杆稳定性计算σ=170.176N/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=14.628kN；

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=14627.7/(0.186×489)+150718.758/5080=190.494N/mm2；

立杆稳定性计算σ=190.494N/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=0.217kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=12.96m2；

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=3.94kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=8.94kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

由长细比l0/i=300/15.8的结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；

又：A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；

Nl=8.94

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=8.94小于双扣件的抗滑力12.8kN，满足要求！

八、悬挑梁的受力计算:

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750mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1100mm，

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

受脚手架集中荷载N=1.2×8.174+1.4×4.05=15.478kN；

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)

悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为

R[1]=17.949kN；

R[2]=14.261kN；

最大弯矩Mmax=2.651kN.m；

最大应力σ=M/1.05W+N/A=2.651×106/(1.05×141000)+

0×103/2610=17.907N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值17.907N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！

九、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

φb=570×9.9×88×235/(1100×160×235)=2.82

经过计算得到最大应力σ=2.651×106/(0.97×141000)=19.383N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算σ=19.383小于[f]=215N/mm2,满足要求!

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力RCi=RUisinθi

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：

RU1=19.118kN；

十一、拉绳的强度计算:

钢丝拉绳(支杆)的内力计算：

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算，为

RU=19.118kN

如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：

计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)；

计算中[Fg]取19.118kN，α=0.82，K=8，得到：

经计算，钢丝绳最小直径必须大于20mm才能满足要求！

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=19.118kN

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为

其中[f]为拉环受力的单肢抗剪强度，取[f]=125N/mm2；

所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(1911.779×4/3.142×125)1/2=14mm；

十二、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=0.517kN；

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=[516.74×4/(3.142×50×2)]1/2=2.565mm；

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：

516.74/(3.142×16×1.43)=7.189mm。

螺栓的轴向拉力N=0.517kN小于螺栓所能承受的最大拉力F=43.206kN，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88.64kN，大于锚固力N=14.26kN，楼板混凝土局部承压计算满足要求!

第十一章、型钢悬挑卸料平台计算

型钢悬挑卸料平台设计示意图

10.1.1、荷载参数

脚手板类别：木脚手板，脚手板自重(kN/m2)：0.35；

栏杆、挡板类别：栏杆、冲压钢脚手板挡板，栏杆、挡板脚手板自重(kN/m)：0.11；

施工人员等活荷载(kN/m2):2.00，最大堆放材料荷载(kN):10.00。

10.1.2、悬挑参数

内侧钢绳与墙的距离(m)：1.50，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：0.60；

上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：3.60；

钢丝绳安全系数K：3.50，悬挑梁与墙的接点按铰支计算；

预埋件的直径(mm)：20.00。

只对外侧钢绳进行计算；内侧钢绳只是起到保险作用，不进行计算。

10.1.3、水平支撑梁

主梁材料类型及型号：14b号槽钢槽口竖向；

次梁材料类型及型号：10号槽钢槽口竖向；

次梁水平间距ld(m)：0.40，建筑物与次梁的最大允许距离le(m)：1.40。

10.1.4、卸料平台参数

水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：2.80，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：0.15；平台计算宽度(m)：1.50。

次梁选择10号槽钢槽口竖向，间距0.4m，其截面特性为：

面积A=12.74cm2；

惯性距Iy=25.6cm4；

转动惯量Wy=7.8cm3；

回转半径iy=1.41cm；

截面尺寸：b=48mm,h=100mm,t=8.5mm。

10.2.1、荷载计算

脚手板的自重标准值：本例采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2；

Q1=0.35×0.40=0.14kN/m；

最大的材料器具堆放荷载为10.00kN，转化为线荷载：

Q2=10.00/2.80/1.50×0.40=0.95kN/m；

槽钢自重荷载Q3=0.10kN/m；

经计算得到静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.14+0.95+0.10)=1.43kN；

经计算得到活荷载设计值P=1.4×2.00×0.40×1.50=1.68kN。

10.2.2、内力验算

内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，计算简图如下：

最大弯矩M的计算公式为：

经计算得到，最大弯矩M=1.43×1.502/8+1.68×1.50/4=1.03kN.m。

10.2.3、抗弯强度验算

次梁槽钢的最大应力计算值σ=1.03×103/(1.05×7.80)=125.98N/mm2；

次梁槽钢的最大应力计算值σ=125.977N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

10.2.4、整体稳定性验算

经过计算得到φb=570×8.50×48.00×235/(1.50×100.00×235.0)=1.55；由于φb大于0.6，按照下面公式调整：

得到φb=0.888；

次梁槽钢的稳定性验算σ=1.03×103/(0.888×7.800)=148.94N/mm2；

次梁槽钢的稳定性验算σ=148.941N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

根据现场实际情况和一般做法，卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。

主梁选择14b号槽钢槽口竖向，其截面特性为：

面积A=21.31cm2；

惯性距Iy=61.1cm4；

转动惯量Wy=14.12cm3；

回转半径iy=1.69cm；

截面尺寸，b=60mm,h=140mm,t=9.5mm；

10.3.1、荷载验算

栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11kN/m；

Q1=0.11kN/m；

槽钢自重荷载Q2=0.16kN/m

静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.11+0.16)=0.33kN/m；

次梁传递的集中荷载取次梁支座力P=(1.43×1.50+1.68)/2=1.91kN；

10.3.2、内力验算

悬挑卸料平台水平钢梁计算简图

悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)

悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)

悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)

卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算，由矩阵位移法，得到：R[1]=10.807kN；R[2]=5.404kN；

最大支座反力为Rmax=10.807kN；

最大弯矩Mmax=1.992kN.m；

最大挠度V=5.851mm。

10.3.3、抗弯强度验算

主梁槽钢的最大应力计算值σ=1.99×106/1.05/14120.0+6.30×103/2131.000=137.309N/mm2；

主梁槽钢的最大应力计算值137.309N/mm2小于主梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2，满足要求!

10.3.4、整体稳定性验算

φb=570×9.5×60.0×235/(2800.0×140.0×235.0)=0.829；

由于φb大于0.6，应按照下面公式调整：

可得φb=0.730；

主梁槽钢的稳定性验算σ=1.99×106/(0.730×14120.00)=193.31N/mm2；

主梁槽钢的稳定性验算σ=193.31N/mm2小于[f]=205.00,满足要求!

10.4、钢丝拉绳的内力验算

水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算，

RCi=RUisinθi

sinθi=Sin(ArcTan(3.6/(0.6+1.5))=0.864；

根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RUi=RCi/sinθi；

RU1=10.807/0.864=12.51kN；

10.5、钢丝拉绳的强度验算

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU取最大值进行验算，为12.51kN；

如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力计算公式：

计算中近似取Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)；

计算中[Fg]取12.512kN，α=0.82,K=3.5，得到：d=10.3mm。

钢丝绳最小直径必须大于11mm才能满足要求！

10.6、钢丝拉绳拉环的强度验算

取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为：N=RU=12511.876N。

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所述在物件的自重标准值作用下，每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2，故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2；

所需要的拉环最小直径D=[12511.9×4/(3.142×50.00×2)]1/2=17.8mm。

10.7、操作平台安全要求

卸料平台的上部拉结点，必须设于建筑物上DB35／T 1285-2018标准下载，不得设置在脚手架等施工设备上；

卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，建筑物锐角口围系钢丝绳处应加补软垫物，平台外口应略高于内口；

卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏；

卸料平台吊装，需要横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，经过检验后才能松卸起重吊钩；

卸料平台使用时，应有专人负责检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复；

操作平台上应显著标明容许荷载，人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载混凝土冬季施工方案.doc，配专人监督。