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长兴岛三堂街城脚手架工程施工方案

立杆稳定性计算σ=143.681N/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＝1.698，μs＝1.128，ω0＝0.65，

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×1.698×1.128×0.65=0.871kN/m2；

35KV变电站施工方案每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=5.4m2；

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=6.588kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=11.588kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

由长细比l/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；

A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；

Nl=11.588

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=11.588小于双扣件的抗滑力12kN，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1050mm，内排脚手架距离墙体300mm，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=1130cm4，截面抵抗矩W=141cm3，截面积A=26.1cm2。

受脚手架集中荷载N=1.2×5.378+1.4×4.725=13.068kN；

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]=17.595kN；

R[2]=9.477kN；

最大弯矩Mmax=1.965kN·m；

最大应力σ=M/1.05W+N/A=1.965×106/(1.05×141000)+9.597×103/2610=16.95N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值16.95N/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=1.965×106/(0.93×141000)=15.002N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算σ=15.002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=18.722kN；

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=18.722kN

选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径15.5mm。

得到：[Fg]=21.533KN>Ru＝18.722KN。

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=18.722kN

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=(18722×4/(3.142×50×2))1/2=15.4mm；

实际拉环选用直径D=16mm的HPB235的钢筋制作即可。

十二、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：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=0.099kN；

压环钢筋的设计直径D=16mm；

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=3.142×162/4=201.062mm2

σ=N/2A=98.903/201.062×2=0.246N/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30cm以上搭接长度。

拉环所受应力小于50N/mm2，满足要求！

十三、脚手架配件数量匡算:

扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量，以适应构架时变化需要，

因此按匡算方式来计算；根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算：

N2=2.2·(H/h+1)·n·(1+Hs/H)+(c/la+1)·(m+2)·K·2.2

N4=0.3·L/li

直角扣件数(个)N2=2.2×(24.00/1.80+1)×162×(1+0.00/24.00)+(120.00/1.50+1)×(2+2)×4×2.2=7960；

对接扣件数(个)N3=11828.80/6.00=1972；

旋转扣件数(个)N4=0.3×11828.80/6.00=592；

根据以上公式计算得长杆总长11828.8m；小横杆1394根；直角扣件7960个；对接扣件1972个；旋转扣件592个；脚手板277.2m2。

型钢悬挑卸料平台计算书

由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。

脚手板类别：冲压钢脚手板，脚手板自重(kN/m2)：0.30；

栏杆、挡板类别：木脚手板挡板，栏杆、挡板脚手板自重(kN/m)：0.14；

施工人员等活荷载(kN/m2):2.00，最大堆放材料荷载(kN):5.00。

内侧钢绳与墙的距离(m)：1.00，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：0.80；

上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：3.00；

钢丝绳安全系数K：5.50，悬挑梁与墙的节点按铰支计算；

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。

主梁材料类型及型号：16a号槽钢槽口水平[；

次梁材料类型及型号：10号槽钢槽口水平[；

次梁水平间距ld(m)：0.50，建筑物与次梁的最大允许距离le(m)：1.20。

水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：3.50，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：1.50,次梁悬臂Mc（m）：0.20；

平台计算宽度(m)：2.00。

次梁选择10号槽钢槽口水平[，间距0.5m，其截面特性为：

面积A=12.74cm2；

惯性距Ix=198.3cm4；

转动惯量Wx=39.7cm3；

回转半径ix=3.95cm；

截面尺寸：b=48mm,h=100mm,t=8.5mm。

(1)、脚手板的自重标准值：本例采用冲压钢脚手板，标准值为0.30kN/m2；

Q1=0.30×0.50=0.15kN/m；

(2)、型钢自重标准值：本例采用10号槽钢槽口水平[，标准值为0.10kN/m

Q2=0.10kN/m

1)施工荷载标准值：取2.00kN/m2

Q3=2.00kN/m2

2)最大堆放材料荷载P：5.00kN

Q=1.2×(0.15+0.10)+1.4×2.00×0.50=1.70kN/m

P=1.4×5.00=7.00kN

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：

R=[P+q(l+2m)]/2

经计算得出:R=(7.00+1.70×(2.00+2×0.20))/2=5.54kN

σ=M/γxWx≤[f]

次梁槽钢的最大应力计算值σ=4.33×103/(1.05×39.70)=103.92N/mm2；

次梁槽钢的最大应力计算值σ=103.92N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

σ=M/φbWx≤[f]

φb=(570tb/lh)×(235/fy)

经过计算得到φb=570×8.50×48.00×235/(2000.00×100.00×235.0)=1.16；

由于φb大于0.6，按照下面公式调整：

得到φb'=0.827；

次梁槽钢的稳定性验算σ=4.33×103/(0.827×39.700)=131.87N/mm2；

次梁槽钢的稳定性验算σ=131.865N/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16a号槽钢槽口水平[，其截面特性为：

面积A=21.95cm2；

惯性距Ix=866.2cm4；

转动惯量Wx=108.3cm3；

回转半径ix=6.28cm；

截面尺寸，b=63mm,h=160mm,t=10mm；

(1)栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m；

Q1=0.14kN/m；

(2)槽钢自重荷载Q2=0.17kN/m

静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.14+0.17)=0.37kN/m；

次梁传递的集中荷载取次梁支座力R；

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)

R[1]=19.718kN；

R[3]=1.349kN。

最大支座反力为Rmax=4.778kN；

最大弯矩Mmax=7.756kN·m；

最大挠度ν=0.063mm。

σ=M/（γxWx）+N/A≤[f]

主梁槽钢的最大应力计算值σ=7.756×106/1.05/108300.0+2.87×103/2195.000=69.514N/mm2；

主梁槽钢的最大应力计算值69.514N/mm2小于主梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2，满足要求!

σ=M/（φbWx）≤[f]

φb=（570tb/lh）×（235/fy）

φb=570×10.0×63.0×235/(3400.0×160.0×235.0)=0.660；

由于φb大于0.6，应按照下面公式调整：

可得φb'=0.643；

主梁槽钢的稳定性验算σ=7.756×106/(0.643×108300.00)=111.42N/mm2；

主梁槽钢的稳定性验算σ=111.42N/mm2小于[f]=205.00,满足要求!

四、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/(0.8+1))=0.857；

根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RUi=RCi/sinθi；

RUi=19.718/0.857=23.00kN；

五、钢丝拉绳的强度验算:

选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径18.5mm。

得到：[Fg]=30.832KN>Ru＝22.995KN。

经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。

六、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=22995.405N。

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；

GB／T 38294-2019标准下载所需要的拉环最小直径D=[22995.4×4/(3.142×50.00×2)]1/2=17.1mm。

实际拉环选用直径D=18mm的HPB235的钢筋制作即可。

七、操作平台安全要求:

1.卸料平台的上部拉结点，必须设于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上；

2.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；

3.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏；

4.卸料平台吊装，需要横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳JJF(桂) 76-2020 水平垂直燃烧试验仪校准规范.pdf，经过检验后才能松卸起重吊钩；

5.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；

6.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，配专人监督。