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阳光国际公寓1#脚手架施工方案

得到：[Fg]=15.037KN>Ru＝13.734KN。

经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。

GB∕T 17468-2019标准下载钢丝拉绳(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=13.734kN

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《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；

所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(13734×4/(3.142×50×2))1/2=13.2mm；

实际拉环选用直径D=14mm的HPB235的钢筋制作即可。

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螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下

222/(3.142×16×1.43)=3.088mm。

螺栓的轴向拉力N=0.222kN小于螺栓所能承受的最大拉力F=43.206kN，满足要求！

2.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=9.98kN，楼板混凝土局部承压计算满足要求!

第十一节、单排悬挑脚手架计算书

单排脚手架搭设高度为17m，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：立杆的纵距为1.5m，立杆与墙中距离为0.9m，立杆的步距为1.8m；

大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为0根；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

横杆与立杆连接方式为单扣件；

连墙件布置取两步三跨，竖向间距3.6m，水平间距4.35m，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

施工均布荷载(kN/m2):3.000；脚手架用途:结构脚手架；

本工程地处新疆乌鲁木齐市，基本风压0.6kN/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):0.1360；

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:4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1m，建筑物内锚固段长度2.1m。

锚固压点螺栓直径(mm):16.00；

楼板混凝土标号:C30；

钢丝绳安全系数为:5.500；

钢丝绳与墙距离为(m):2.300；

悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物0.9m。

大横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m；

脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.9=0.27kN/m；

活荷载标准值:Q=3×0.9=2.7kN/m；

静荷载的设计值:q1=1.2×0.038+1.2×0.27=0.37kN/m；

活荷载的设计值:q2=1.4×2.7=3.78kN/m；

图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)

跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。

跨中最大弯距计算公式如下:

M1max=0.08q1l2+0.10q2l2

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.37×1.52+0.10×3.78×1.52=0.857kN·m；

支座最大弯距计算公式如下:

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max(0.857×106,1.008×106)/5080=198.425N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=198.425N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。

νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI

其中：静荷载标准值:q1=P1+P2=0.038+0.27=0.308kN/m；

活荷载标准值:q2=Q=2.7kN/m；

最大挠度计算值为：ν=0.677×0.308×14504/(100×2.06×105×121900)+0.990×2.7×14504/(100×2.06×105×121900)=5.073mm；

大横杆的最大挠度5.073mm小于大横杆的最大容许挠度1450/150mm与10mm，满足要求！

因为此时小横杆没有受到上部结构传来的力的作用，所以，小横杆不需要进行验算。

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):

大横杆的自重标准值:P1=0.038×1.45/2=0.028kN；

脚手板的自重标准值:P3=0.3×0.9×1.45/2=0.196kN；

活荷载标准值:Q=3×0.9×1.45/2=1.958kN；

荷载的设计值:R=1.2×(0.028+0.196)+1.4×1.958=3.009kN；

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0.1342kN/m

NG1=[0.1342+(1.5×0/2)×0.038/1.80]×17.00=2.281kN；

(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=0.3×4×1.5×0.9/2=0.783kN；

(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=0.15×4×1.5/2=0.435kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2

NG4=0.005×1.5×17=0.123kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.623kN；

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=3×0.9×1.5×2/2=3.915kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×3.623+0.85×1.4×3.915=9.006kN；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×3.623+1.4×3.915=9.828kN；

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=0.7×0.6×0.74×0.214=0.067kN/m2；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.067×1.5×1.82/10=0.037kN·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=9.006kN；

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'=9.828kN；

计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；

计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=3.742m；

长细比:L0/i=237；

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=0.13

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=9006.03/(0.13×489)+37183.884/5080=148.991N/mm2；

立杆稳定性计算σ=148.991N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

σ=9828.18/(0.13×489)=154.604N/mm2；

立杆稳定性计算σ=154.604N/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＝0.6，

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.6=0.083kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=15.66m2；

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=1.813kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=4.813kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

由长细比l/i=0/15.8的结果查表得到φ=1

A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；

Nl=4.813

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=4.813小于双扣件的抗滑力12kN，满足要求！

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900mm，支拉斜杆的支点距离墙体为900mm，

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=1.2×3.623+1.4×3.915=9.828kN；

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：

R[1]=9.851kN；

R[2]=0.53kN；

R[3]=0.21kN。

最大弯矩Mmax=0.102kN·m；

最大应力σ=M/1.05W+N/A=0.102×106/(1.05×141000)+6.425×103/2610=3.152N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值3.152N/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

σ=M/φbWx≤[f]

经过计算得到最大应力σ=0.102×106/(0.93×141000)=0.78N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算σ=0.78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

RAH=ΣRUicosθi

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=10.578kN；

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=10.578kN

选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径11mm。

得到：[Fg]=11.514KN>Ru＝10.578KN。

经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。

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=10.578kN

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《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；

所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(10578×4/(3.142×50×2))1/2=11.6mm；

实际拉环选用直径D=12mm的HPB235的钢筋制作即可。

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螺栓GB／T51300-2018 非煤矿山井巷工程施工组织设计标准及条文说明，螺栓粘结力锚固强度计算如下

螺栓未受拉力，无须计算，节点按构造做法即可。

2.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

吉林省绿色门窗评价技术导则（吉林省住房和城乡建设厅2016年8月）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=0.53kN，楼板混凝土局部承压计算满足要求!

第十二节、脚手架施工图