落地脚手架施工方案计算书.pdf

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1、 落地式脚手架工程方案计算书 工 程 名 称：安哥拉五星级酒店 施 工 单 位：中国中铁四局集团有限公司 编 制 人：审 核 人：编 制 日 期：目 录 1、编制依据.1 2、工程参数.1 3、大横杆的计算.2 3.1 均布荷载值计算.2 3.2 抗弯强度计算.3 3.3 挠度计算.3 4、小横杆的计算.4 5、扣件抗滑力的计算.5 6、立杆的稳定性计算.5 7、连墙件计算.8 8、立杆地基承载力计算.9 安哥拉 IKA 五星级酒店 落地式脚手架施工方案 1 1、编制依据（1）工程施工图纸及现场概况（2）建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011（3）建筑施工安全检查标准JGJ

2、59-2011（4）混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002（2011 版）（5）混凝土结构设计规范GB50010-2010（6）建筑施工现场管理标准DBJ14-033-2005（7）建筑结构荷载规范GB50009-2012（8）建筑地基基础设计规范GB50007-2011（9）建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91（10）危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质200987 号文 2、工程参数 搭设参数 搭设高度 36.6m 步距 1.8m 立杆纵距 1.5m 立杆横距 0.8m 连墙件方式 二步三跨 连墙件扣件 双扣件 荷载参数（荷载标准值）永久荷载 立杆承受结构自重

3、0.1086kN/m 安全网 0.01kN/m2 脚手板类型 冲压钢脚手板,2 层 自重标准值 0.3kN/m2 护栏与挡脚板自重标准值 0.17kN/m2 可变荷载 施工均布活荷载 2kN/m2 同时施工层数 1 层 风荷载 地区 北京北京 基本风压 0.3kN/m2 地基参数 地基土类型 粘性土 地基承载力标准值 120kN/m2 垫板宽度 0.3m 垫板长度 1.5m 考虑到钢管锈蚀弯曲等因素，按483 钢管计算。安哥拉 IKA 五星级酒店 落地式脚手架施工方案 2 3008001800 3、大横杆的计算 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。按照大横杆上面的脚手

4、板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。3.1 均布荷载值计算 安哥拉 IKA 五星级酒店 落地式脚手架施工方案 3 大横杆的自重标准值 q11k=0.033kN/m 脚手板的荷载标准值 q12k=0.30.8/4=0.060kN/m 静荷载标准值 q1k=0.033+0.060=0.093kN/m 活荷载标准值 q2k=20.8/4=0.400kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.093=0.112kN/m 活荷载的计算值 q2=1.40.400=0.560kN/m 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)3.2 抗弯强度计算

5、最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下:M1max=0.08q1l2+0.10q2l2=0.080.1121.52+0.100.5601.52=0.146kN.m 支座最大弯矩计算公式如下:M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2=-0.100.1121.52-0.1170.5601.52=-0.173kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算 Mmax=0.173kN.m=Mmax=0.173106=38.530N/mm2 205N/mm2 W 4.49103 满足要求!3.3 挠度计算 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度 最

6、大允许挠度为 l/150=1500.0/150=10.0与 10mm Vmax=0.677q1kl4+0.99q2kl4 100EI 100EI Vmax=0.6770.0931500.04+0.990.4001500.04=1.046mm 10.0mm 1002.0610510.78104 1002.0610510.78104 安哥拉 IKA 五星级酒店 落地式脚手架施工方案 4 满足要求!4、小横杆的计算 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。4.1 荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1=0.0

7、331.5=0.050kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.30.81.5/4=0.090kN 活荷载标准值 Q=20.81.5/4=0.600kN 荷载的计算值 P=1.20.050+1.20.090+1.40.600=1.008kN 小横杆计算简图 4.2 抗弯强度计算 最大弯矩考虑为小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:Mqmax=qlb2 8 集中荷载最大弯矩计算公式如下：Mpmax=pl 2 Mmax=1.20.0330.82+1.0080.8=0.406kNm 8 2 计算抗弯强度：=Mmax=0.406106=90.423N/mm2 20

8、5N/mm2 W 4.49103 满足要求!4.3 挠度计算 最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和。最大允许挠度为 l/150=800.0/150=5.3与 10mm 安哥拉 IKA 五星级酒店 落地式脚手架施工方案 5 均布荷载最大挠度计算公式如下：1=5qlb4 384EI 集中荷载最大挠度计算公式如下：2=19Plb3 384EI 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度：1=5qlb4=50.033800.04=0.008mm 384EI 3842.0610510.78104 集中荷载标准值 P=0.050+0.090+0.600=0.740kN 集中荷载标准值最不

9、利分配引起的最大挠度：2=19Plb3=19740.000800.03=0.844mm 384EI 3842.0610510.78104 最大挠度和:V=1+2=0.852mm 5.3mm 满足要求!5、扣件抗滑力的计算 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:R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,当采用单扣件时,取 8kN；R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；5.1 荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.0330.8=0.026kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.30.81.5/2=0.180kN 活荷载标准值 Q=20.81.5/2=1.200kN

10、荷载的计算值 R=1.20.026+1.20.180+1.41.200=1.927kN 扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!6、立杆的稳定性计算（1）分析立杆稳定性计算部位 组合风荷载时，由下式计算立杆稳定性 N+Mw f A W 安哥拉 IKA 五星级酒店 落地式脚手架施工方案 6 N计算立杆段的轴向力设计值；A立杆的截面面积；轴心受压构件的稳定系数，W截面模量；f钢管的抗压强度设计值；Mw计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；Mw=0.91.4Mwk=0.91.4klah2 10 其中，风荷载标准值k=zs0，将 N=1.2(NG1k+NG2k)+0.91.4NQk代入上式化简为：1.2Hgk

11、+0.91.4zs0lah2+1.2NG2k+0.91.4NQk f A 10W A A H脚手架高度；gk每米立杆承受的结构自重标准值；la立杆纵距；h步距；z风压高度变化系数；s风荷载体型系数；0基本风压，取北京10 年一遇值，0=0.3kN/m2 NG1k脚手架立杆承受的结构自重标准值产生的轴向力；NG2k构配件自重标准值产生的轴向力；NQk施工荷载标准值产生的轴向力总和；脚手架结构自重产生的轴压应力 g=1.2Hsgk A 风荷载产生的弯曲压应力：w=0.91.4zs0lah2 10W 构配件(安全网除外，但其自重不大)自重荷载、施工荷载作用位置相对不变，其值不随高度变化而变化。风荷载

12、随脚手架高度增大而增大，脚手架结构自重随脚手架高度降低而增加(计算中应考虑的架高范围增大)，因此，取=g+W最大时作用部位验算立杆稳定性。（2）计算风荷载产生的弯曲压应力w 风荷载体型系数 s=1.3=1.30.8=1.04 w=0.91.4z1.040.31.51.82106=42.6z 104.49103 地面粗糙度 C 类 有密集建筑群的城市市区。安哥拉 IKA 五星级酒店 落地式脚手架施工方案 7 （3）计算脚手架结构自重产生的轴压应力g 首先计算长细比：=l0 i l0计算长度，l0=kh；i截面回转半径；k计算长度附加系数，其值取 1.155；考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系

13、数，应按规范表 5.2.8 采用；h步距；立杆横距 lb=0.8m，连墙件布置二步三跨，查规范表5.2.8 得=1.5，h=1.8m=kh=1.1551.5180.0=196 i 1.59 根据的值，查规范得轴心受压构件的稳定系数=0.188。立杆纵距 la=1.5m，查规范附录 A 表 A-1 得 gk=0.1086kN/m g=1.2Hsgk=1.2Hs0.1086103=1.63HsN/mm2 A 0.188424.00（4）求=w+g 列表如下：高度(m)z w=42.6z(N/mm2)对应风荷载作用计算段高度取值 Hg(m)g=1.63Hs(N/mm2)=w+g(N/mm2)5 0.

14、65 27.69 36.6 59.66 87.35 36.6 0.96 40.90 10 16.30 57.20 分析说明：脚手架顶端风荷载产生弯曲压应力相对底部较大，但此处脚手架结构自重产生的轴压应力很小，w+g相对较小，脚手架底部风荷载产生的弯曲压应力虽较小，但脚手架自重产生的轴压应力接近最大=w+g最大，因此脚手架立杆稳定性验算部位取底部。（5）验算长细比 由规范 5.2.8 式，且 K=1，得=l0=kh=1.5180=170 210 i i 1.59 结论:满足要求!。（6）计算立杆段轴向力设计值N 脚手架结构自重标准值产生的轴向力 安哥拉 IKA 五星级酒店 落地式脚手架施工方案

15、8 NG1K=Hsgk=36.60.1086=3.97kN 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K=0.5(lb+a1)laQp1+Qp2la+laHQp3=0.5(0.8+0.15)1.520.3+0.171.52+1.536.60.01=1.487kN lb立杆横距；a1小横杆外伸长度；la立杆纵距；Qp1脚手板自重标准值；Qp2脚手板挡板自重标准值；Qp3密目式安全立网自重标准值；H脚手架高度；施工荷载标准值产生的轴向力总和 NQk=0.5(lb+a1)laQk=0.5(0.8+0.15)1.521=1.43kN Qk施工均布荷载标准值；组合风荷载时 N=1.2(NG1K+NG2K)+0

16、.91.4NQk=1.2(3.97+1.487)+0.91.41.43=8.35kN（7）组合风荷载时，验算立杆稳定性 按规范公式 5.2.6-2验算立杆稳定性，即：N+Mw=8.35103+42.60.65=104.75+27.69=132.44N/mm2 f=205N/mm2 A W 0.188424 结论:满足要求!。（8）不组合风荷载时，验算立杆稳定性 N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4NQk=1.2(3.97+1.487)+1.41.43=8.55kN 按规范公式 5.2.6-1验算立杆稳定性：N=8.55103=107.26N/mm2 f=205N/mm2 A 0.18842

17、4 结论:满足要求!。7、连墙件计算 7.1 脚手架上水平风荷载标准值k 连墙件均匀布置，取脚手架最高处受风荷载最大的连墙件计算，高度按 36.6m，地面粗糙度 C 类 有密集建筑群的城市市区。风压高度变化系数z=0.96 脚手架风荷载体型系数 s=1.3=1.30.8=1.04 基本风压取北京 10 年一遇值，0=0.3kN/m2 k=z s 0=0.961.040.3=0.30kN/m2 7.2 求连墙件轴向力设计值 N 安哥拉 IKA 五星级酒店 落地式脚手架施工方案 9 每个连墙件作用面积 Aw=21.831.5=16.20m2 N=Nlw+N0=1.4wkAw+3=1.40.3016

18、.20+3=9.80kN Nlw风荷载产生的连墙件轴向力设计值；N0连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，双排脚手架N0=3kN；7.3 连墙件稳定计算 连墙杆采用钢管时，杆件两端均采用直角扣件分别连于脚手架及附加墙内外侧的短钢管上，因此连墙杆的计算长度可取脚手架的离墙距离，即 lH=0.3m，因此长细比=lH=30.0=19=150 i 1.59 根据值，查规范附录表 C，=0.949,N=9.80103=24.36N/mm2 205N/mm2 A 0.949424 满足要求!。抗滑承载力计算 连墙件采用双扣件连接,抗滑承载力取 12kN。Nl=9.80kN 12kN 连墙件扣件抗滑承载力满足要求!8、立杆地基承载力计算 （1）立杆段轴力设计值 N 安哥拉 IKA 五星级酒店 落地式脚手架施工方案 1 0 N=8.55kN （2）计算基础底面积 A 取垫板作用长度 1.5m，A=0.31.5=0.45m2（3）确定地基承载力设计值 fg 粘性土承载力标准值：fgk=120kPa=120kN/m2 取 Kc=0.4，得 fg=kcfgk=0.4120=48kN/m2（4）验算地基承载力 立杆基础底面的平均压力 P=N=8.55=19.00kN/m2 fg=48kN/m2 A 0.45 满足要求!。