施工组织设计下载简介
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外脚手架及卸料平台施工组织设计方案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×(1.2×0.036)×1.5002+0.175×1.841×1.500=0.491kN.m
《焊缝符号表示方法》GBT 324-2008.pdf=0.491×106/4372.0=112.319N/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=0.677×0.036×1500.004/(100×2.060×105×104930.000)=0.06mm
集中荷载标准值P=0.037+0.276+2.362=2.675kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.146×2675.400×1500.003/(100×2.060×105×104930.000)=4.79mm
最大挠度和V=V1+V2=4.843mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求
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=0.036×1.500=0.053kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.050×1.500/2=0.276kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN
荷载的计算值R=1.2×0.053+1.2×0.276+1.4×2.362=3.702kN
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；
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0.1155
NG1=0.116×18.000=2.079kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35
NG2=0.350×2×1.500×(1.050+0.300)/2=0.709kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.14
NG3=0.140×1.500×2/2=0.210kN
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005
NG4=0.005×1.500×18.000=0.135kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.133kN。
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=3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
Us——风荷载体型系数：Us=0.870
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.550×2.120×0.870=0.710kN/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=1.2×3.133+0.85×1.4×4.725=9.382kN
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=1.2×3.133+1.4×4.725=10.374kN
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=0.85×1.4×0.710×1.500×1.500×1.500/10=0.285kN.m
卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。
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=10.374kN；
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=1.155×1.500×1.500=2.599m；
A——立杆净截面面积，A=4.107cm2；
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.372cm3；
——由长细比，为2599/16=163；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.268；
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到=10374/(0.27×411)=94.176N/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=9.382kN；
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=1.155×1.500×1.500=2.599m；
A——立杆净截面面积，A=4.107cm2；
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.372cm3；
——由长细比，为2599/16=163；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.268；
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.285kN.m；
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到=9382/(0.27×411)+285000/4372=150.400N/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
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：Nl=Nlw+No
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=0.710kN/m2；
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.00×3.00=9.000m2；
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=8.947kN，连墙件轴向力计算值Nl=13.947kN
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=4.11cm2；[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=80.133kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求
连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到Nl=13.947kN大于扣件的抗滑力8.0kN，采用双扣件以满足要求
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。
本工程中，脚手架排距为1050mm，内侧脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体=1350mm，
水平支撑梁的截面惯性矩I=1130.00cm4，截面抵抗矩W=141.00cm3，截面积A=26.10cm2。
受脚手架集中荷载P=10.37kN
水平钢梁自重荷载q=1.2×26.10×0.0001×7.85×10=0.5kN/2m悬挑脚手架示意图
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
R1=12.236kN,R2=9.542kN,R3=0.077kN
最大弯矩Mmax=1.778kN.m
抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=1.778×106/(1.05×141000.0)+5.696×1000/2610.0=14.191N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!
八、悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用18号工字钢,计算公式如下
经过计算得到强度=1.78×106/(0.929×141000.00)=13.57N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算<[f],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RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力RCi=RUisini
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为RU1=13.497kN
拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=13.497kN
如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：
其中[Fg]——钢丝绳的容许拉力(kN)；
Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)；
——钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8；
K——钢丝绳使用安全系数，取10.0。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.000×13.497/0.850=158.788kN。
选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径18.5mm。
钢丝拉绳的吊环强度计算：
钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为N=RU=13.497kN
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=[13497×4/(3.1416×50×2)]1/2=14mm
十一、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=9.542kN
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，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2；
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[9542×4/(3.1416×50×2)]1/2=12mm
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：
其中N——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=9.54kN；
d——楼板螺栓的直径，d=20mm；
[fb]——楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/mm2；
h——楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到h要大于9541.98/(3.1416×20×1.5)=101.2mm。
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
其中N——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=9.54kN；
d——楼板螺栓的直径，d=20mm；
b——楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm；
fcc——混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=9.12N/mm2；
经过计算得到公式右边等于88.3kN
楼板混凝土局部承压计算满足要求
7.3悬挑卸料平台计算书
平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度3.00m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)3.00m。次梁采用[16a号槽钢U口水平，主梁采用18号工字钢，次梁间距1.00m。容许承载力均布荷载2.00kN/m2，最大堆放材料荷载10.00kN。
次梁选择[16a号槽钢U口水平，间距1.00m，其截面特性为面积A=21.95cm2,惯性距Ix=866.20cm4,转动惯量Wx=108.30cm3,回转半径ix=6.28cm截面尺寸b=63.0mm,h=160.0mm,t=10.0mm
(1)面板自重标准值：标准值为0.30kN/m2；
Q1=0.30×1.00=0.30kN/m
(2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2；
Q2=2.00×1.00=2.00kN/m
(3)型钢自重荷载Q3=0.17kN/m
经计算得到，静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.30+2.00+0.17)=2.96kN/m
经计算得到，活荷载计算值P=1.4×10.00=14.00kN
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，内侧钢丝绳不计算，计算简图如下
次梁支撑梁剪力图(kN)
次梁支撑梁弯矩图(kN.m)
次梁支撑梁变形图(mm)
经过计算得到次梁最大弯矩为12.67kN.m，经过计算得到次梁最大支点力11.76kN
其中x——截面塑性发展系数，取1.05；
[f]——钢材抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
经过计算得到强度=12.67×106/(1.05×108300.00)=111.45N/mm2；
次梁的抗弯强度计算<[f],满足要求
4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体此部分可以不计算]
其中b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
经过计算得到b=570×10.0×63.0×235/(2800.0×160.0×235.0)=0.80
经过计算得到强度=12.67×106/(0.710×108300.00)=164.90N/mm2；
次梁的稳定性计算<[f],满足要求
卸料平台的内钢绳按照《建筑施工安全检查标准》作为安全储备不参与内力的计算。
主梁选择16号工字钢，其截面特性为面积A=26.10cm2,惯性距Ix=1130.00cm4,转动惯量Wx=141.00cm3,回转半径ix=6.58cm
截面尺寸b=88.0mm,h=160.0mm,t=9.9mm
(1)栏杆自重标准值：标准值为0.30kN/m
Q1=0.30kN/m
(2)型钢自重荷载Q2=0.20kN/m
经计算得到，静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.30+0.20)=0.60kN/m
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。
悬挑卸料平台主梁计算简图
主梁支撑梁剪力图(kN)
主梁支撑梁弯矩图(kN.m)
主梁支撑梁变形图(mm)
外侧钢丝绳拉结位置支撑力为10.33kN
最大弯矩Mmax=10.03kN.m
其中x——截面塑性发展系数，取1.05；
[f]——钢材抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
经过计算得到强度=10.03×106/1.05/141000.0+4.99×1000/2610.0=69.65N/mm2
主梁的抗弯强度计算强度小于[f]，满足要求
4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体此部分可以不计算]
经过计算得到强度=10.03×106/(0.836×141000.00)=85.09N/mm2；
主梁的稳定性计算<[f],满足要求!
三、钢丝拉绳的内力计算:
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力RCi=RUisini
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：RU1=11.47kN
四、钢丝拉绳的强度计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=11.470kN
如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：
其中[Fg]——钢丝绳的容许拉力(kN)；
Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)；
计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)；
——钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8；
K——钢丝绳使用安全系数，取10.0。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.000×11.470/0.850=134.945kN。
选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPaDB44／T 1625-2015 LED照明产品环境声明 PCR文件格式要求.pdf，直径17.0mm。
五、钢丝拉绳吊环的强度计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为
N=RU=11.470kN
钢板处吊环强度计算公式为
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[f]=50N/mm2；
DB45／T 2155-2020标准下载所需要的吊环最小直径D=[11470×4/(3.1416×50×2)]1/2=13mm