施工组织设计下载简介

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Φ48х3.5钢管截面特征

Φ48х3.5（Q235钢材）钢管强度设计值与弹性模量

DB34／T 2205-2014 大中型水闸工程自动化系统质量评定与验收规程抗拉、抗弯f（kN/mm2）

抗压fc（kN/mm2）

弹性模量（kN/mm2）

施工均布荷载(kN/m2):3.000kN/m2；

脚手架用途:结构脚手架；

北京地区基本风压ωo＝0.45KN/m2

全封闭脚手架风荷载体型系数μs＝1.3

风压高度变化系数μz＝1.02

全封闭脚手架挡风系数φ＝1

每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):0.1248kN/m2；

脚手板自重标准值（50mm厚松木）(kN/m2):0.350kN/m2；

栏杆挡脚板自重标准值(多层板挡板)(kN/m):0.140kN/m；

安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005kN/m2；

脚手板铺设层数:4层；（按照四层立体防护进行验算）

施工活荷载3KN/m2

悬挑水平钢梁采用Q235B的16a号槽钢3～4米，其中建筑物外悬挑段长度1.2m，建筑物内锚固段长度1.8～2.5m。锚固压点压环钢筋采用直径φ18园钢；楼板混凝土强度等级:C30；

选择6×37钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径φ16mm。

钢丝绳安全系数为:6.000；

钢丝绳与墙距离为(m):3m；

悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面钢丝绳距离建筑物1.2m。

悬挑式脚手架各组件的验算

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＝0.033kN/m；

脚手板的荷载标准值:P2＝0.35×1.5/3＝0.175kN/m；

活荷载标准值:Q＝3×1.5/3＝1.5kN/m；

荷载的计算值:q＝1.2×0.033+1.2×0.175+1.4×1.5＝2.35kN/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＝2.35×0.82/8＝0.188kN.m；

最大应力计算值σ＝Mqmax/W＝0.188×106÷4490＝41.87N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ＝41.87N/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＝0.033+0.175+1.5＝1.708kN/m；

最大挠度V＝5.0×1.708×9504/(384×2.06×105×107800)＝0.815mm；

小横杆的最大挠度0.815mm小于小横杆的最大容许挠度950/150＝6.3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＝0.033×0.8＝0.03kN；

脚手板的荷载标准值:P2＝0.35×0.8×1.5/3＝0.14kN；

活荷载标准值:Q＝3×0.8×1.5/3＝1.2kN；

荷载的设计值:P＝(1.2×0.03+1.2×0.14+1.4×1.2)/2＝0.94kN；

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＝0.08×0.033×1.5×1.5＝0.006kN.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＝0.267×0.94×1.5＝0.376kN.m；

M＝M1max+M2max＝0.006+0.376＝0.38kN.m

最大应力计算值σ＝0.38×106/4490＝84.63N/mm2；

大横杆的最大应力计算值σ＝84.63N/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＝0.677×0.033×15004/(100×2.06×105×107800)＝0.051mm；

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＝（0.03+0.14+1.2）/2＝0.68kN

V＝1.883×0.68×103×15003/(100×2.06×105×107800)＝1.95mm；

最大挠度和：V＝Vmax+Vpmax＝0.051+1.95＝2.0mm；

大横杆的最大挠度2.0mm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，按照扣件抗滑承载力系数0.75，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.00kN。

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＝0.033×0.9×2/2＝0.03kN；

大横杆的自重标准值:P2＝0.033×1.5＝0.05kN；

脚手板的自重标准值:P3＝0.35×0.9×1.5/2＝0.236kN；

活荷载标准值:Q＝3×0.9×1.5/2＝2.03kN；

荷载的设计值:R＝1.2×(0.03+0.05+0.236)+1.4×2.03＝3.22kN；

R＜6.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

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0.1248

NG1＝[0.1248+(0.95×2/2)×0.033/1.80]×17＝2.452kN；

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用松木脚手板，标准值为0.35

NG2＝0.35×4×1.5×(0.9+0.25)/2＝1.26kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；标准值为0.14

NG3＝0.14×4×1.5/2＝0.42kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005

NG4＝0.005×1.5×17＝0.128kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG＝NG1+NG2+NG3+NG4＝4.26kN；

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＝3×0.9×1.5×2/2＝4.05kN；

风荷载标准值按照以下公式计算

Wo＝0.45kN/m2；

Us——风荷载体型系数：取值为Us＝1.3；

经计算得到，风荷载标准值

Wk＝0.7×0.45×1.02×1.3＝0.418kN/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＝1.2×4.26＋1.4×4.05＝10.782kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N＝1.2NG+0.85×1.4NQ＝1.2×4.26+0.85×1.4×4.05＝9.93kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw＝0.85×1.4WkLah2/10＝0.850×1.4×0.418×1.5×1.82/10＝0.242kN·m；

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＝10.782kN；

计算立杆的截面回转半径：i＝1.59cm；

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：lo＝3.118m；长细比Lo/i＝196；

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＝0.188；

立杆净截面面积：A＝4.24cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W＝4.49cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：[f]＝205N/mm2；σ＝10.782/(0.188×424)＝135.26N/mm2；

立杆稳定性计算σ＝135.26N/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＝9.93kN；

计算立杆的截面回转半径：i＝1.59cm；

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＝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＝4.24cm2；

立杆净截面模量(抵抗矩)：W＝4.49cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：[f]＝205N/mm2；

σ＝9930÷(0.188×424)+242000÷4490＝178.5N/mm2；

立杆稳定性计算σ＝178.5N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]＝205N/mm2，满足要求！

连墙件横距3跨设置一道lw＝1.5m×3＝4.5m＜6m（水平间距），

连墙件竖距每2步设置一道hw＝1.8m×2＝3.6m＜6m（垂直间距）。

连墙件设置满足脚手架安全要求。

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：Nl＝Nlw+N0

风荷载标准值Wk＝0.418kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw＝4.5m×3.6m＝16.2m2；

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＝1.4×0.418×16.2＝9.48kN；

连墙件的轴向力设计值Nl＝Nlw+N0＝14.48kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：Nf＝φ·A·[f]

由长细比l0/i＝250/15.9的结果查表得到φ＝0.949，l为内排架距离墙的长度；

又：A＝4.24cm2；[f]＝205N/mm2；

Nl＝14.48＜Nf＝82.487,连墙件的设计计算满足要求！

连墙件采用双扣件与预埋钢管连接。

由以上计算得到Nl＝14.48小于双扣件的抗滑力16kN，满足要求！

为加强脚手架的整体刚度，根据计算数据，本工程脚手架连墙件每层设置，间距小于6m。

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800mm，内排脚手架距离墙体250mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1200mm，

水平支撑梁的截面惯性矩I＝866.2cm4，截面抵抗矩W＝108.3cm3，截面积A＝21.95cm2。

受脚手架集中荷载N＝1.2×4.26+1.4×4.05＝10.782kN；

水平钢梁自重荷载q＝1.2×21.95×0.0001×78.5＝0.207kN/m；

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为：

R2＝16.078kN；

R3＝10.94kN；

R4＝－0.006kN。

最大弯矩Mmax＝2.207kN·m；

最大应力σ＝M/0.9W+N/A＝2.207×106÷(0.9×108300)+11.874×103÷2195＝28.052N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值28.052N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！

悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用16a号槽钢,计算公式如下

φb＝570×10×63×235÷(1300×160×235)＝1.73

经过计算得到最大应力σ＝2.207×106÷(0.907×108300)＝22.481N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算σ＝22.481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

RCi＝R[1]＝16.078kN＝RUisin65°

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：

RUi＝16.078/sin65°＝17.741kN；

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＝17.741kN

如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：

选6×19钢丝绳，直径15.5mm，钢丝绳公称抗拉强度1550N/mm2，钢丝绳的钢丝破断拉力总和不小于138.5kN；

17.741kN＜0.85×138.5/6＝19.62kN

采用直径15.5mm，6×19钢丝绳能满足要求。

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＝17.741kN

钢丝拉绳的吊环强度计算公式为

其中[f]为吊环抗拉强度，取[f]＝50N/mm2，每个吊环按照两个截面计算；

所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径D＝[17741×4/(3.1416×50×2)]1/2＝15mm

采用18圆钢能满足要求。

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

东莞市某电子厂生产车间净化系统工程施工组织设计水平钢梁与楼板压点的拉环受力R＝0.015kN；

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＝254.5mm2

207国道襄宜段改建工程施工组织设计σ＝N/2A＝15/254.5×2＝0.06N/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300mm以上搭接长度。

拉环所受应力小于50N/mm2，满足要求！