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湖光小区3#住宅楼工程普通型钢悬挑脚手架施工方案

湖光小区3#住宅楼工程

普通型钢悬挑脚手架施工方案

湖光小区3住宅楼工程；工程建设地点:库尔勒湖光小区；属于砖混结构；地上18层；地下1层；建筑高度：69.6m；标准层层高：3m；总建筑面积：19982*方米；总工期：569天。

本工程由新疆银纺棉业有限责任公司投资建设，新疆新艺建筑设计院设计，农二师建筑设计院地质勘察，新疆蓝咨询公司天监理监理高速公路收费站施工组织设计，环宇集团工程一处组织施工；由***担任项目经理，唐红光担任技术负责人。

单排脚手架搭设高度为15m，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1.05m，立杆的步距为1.8m；

小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为2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；取扣件抗滑承载力系数1.00；

连墙件布置取两步三跨，竖向间距3.6m，水*间距4.5m，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；

本工程地处新疆库尔勒市，查荷载规范基本风压为0.450kN/m2，风荷载高度变化系数μz为1.000，风荷载体型系数μs为1.128；

计算中考虑风荷载作用；

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):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140；

安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:2层；

脚手板类别:木脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、木脚手板挡板；

悬挑水*钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.5m，建筑物内锚固段长度2.3m。

与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00；

楼板混凝土标号:C30；

钢丝绳安全系数为:6.000；

钢丝绳与墙距离为(m):3.000；

悬挑水*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1.2m。

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=0.038kN/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=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1.5=2.356kN/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=2.356×1.052/8=0.325kN.m；

最大应力计算值σ=Mqmax/W=63.917N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=63.917N/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=0.038+0.175+1.5=1.713kN/m；

最大挠度ν=5.0×1.713×10504/(384×2.06×105×121900)=1.08mm；

小横杆的最大挠度1.08mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7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=0.038×1.05=0.04kN；

脚手板的荷载标准值:P2=0.35×1.05×1.5/3=0.184kN；

活荷载标准值:Q=3×1.05×1.5/3=1.575kN；

荷载的设计值:P=(1.2×0.04+1.2×0.184+1.4×1.575)/2=1.237kN；

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=0.08×0.038×1.5×1.5=0.007kN.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=0.267×1.237×1.5=0.495kN.m；

M=M1max+M2max=0.007+0.495=0.502kN.m

最大应力计算值σ=0.502×106/5080=98.879N/mm2；

大横杆的最大应力计算值σ=98.879N/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：

νmax=0.677×0.038×15004/(100×2.06×105×121900)=0.052mm；

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=（0.04+0.184+1.575）/2=0.9kN

ν=1.883×0.9×15003/(100×2.06×105×121900)=2.277mm；

最大挠度和：ν=νmax+νpmax=0.052+2.277=2.329mm；

大横杆的最大挠度2.329mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150=10与10mm，满足要求！

四、扣件抗滑力的计算:

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1.00，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*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=0.038×1.05×2/2=0.04kN；

大横杆的自重标准值:P2=0.038×1.5=0.058kN；

脚手板的自重标准值:P3=0.35×1.05×1.5/2=0.276kN；

活荷载标准值:Q=3×1.05×1.5/2=2.362kN；

荷载的设计值:R=1.2×(0.04+0.058+0.276)+1.4×2.362=3.756kN；

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0.136kN/m

NG1=[0.1360+(1.05×2/2)×0.038/1.80]×15.00=2.376kN；

(2)脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2

NG2=0.35×2×1.5×1.05/2=0.551kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m

NG3=0.14×2×1.5/2=0.21kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网；0.005kN/m2

NG4=0.005×1.5×15=0.112kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.25kN；

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=3×1.05×1.5×2/2=4.725kN；

风荷载标准值按照以下公式计算

Wo=0.45kN/m2；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.45×1×1.128=0.355kN/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=1.2×3.25+1.4×4.725=10.515kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×3.25+0.85×1.4×4.725=9.522kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.355×1.5×

1.82/10=0.205kN.m；

六、立杆的稳定性计算:

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=10.515kN；

计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；

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=1.8；

计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：l0=3.742m；

长细比Lo/i=237；

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=0.13；

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=10515/(0.13×489)=165.403N/mm2；

立杆稳定性计算σ=165.403N/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=9.522kN；

计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；

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=1.8；

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=9522.45/(0.13×489)+205495.769/5080=190.247N/mm2；

立杆稳定性计算σ=190.247N/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：

风荷载标准值Wk=0.355kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.2m2；

按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架*面外变形所产生的轴向力(kN),N0=3.000kN；

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=8.059kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=11.059kN；

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

又：A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；

Nl=11.059

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=11.059小于双扣件的抗滑力16kN，满足要求！

八、悬挑梁的受力计算:

悬挑脚手架的水*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，支拉斜杆的支点距离墙体为1200mm，

水*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=1.2×3.25+1.4×4.725=10.515kN；

水*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]=9.109kN；

R[2]=2.226kN；

R[3]=0.115kN。

最大弯矩Mmax=1.341kN.m；

最大应力σ=M/1.05W+N/A=1.341×106/(1.05×141000)+

10.515×103/2610=13.09N/mm2；

GB／T 39075-2020 普通照明用有机发光二极管(OLED)面板安全要求.pdf水*支撑梁的最大应力计算值13.09N/mm2小于水*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*钢梁采用16号工字钢,计算公式如下

φb=570×9.9×88×235/(1200×160×235)=2.59

经过计算得到最大应力σ=1.341×106/(0.961×141000)=9.901N/mm2；

水*钢梁的稳定性计算σ=9.901小于[f]=215N/mm2,满足要求!

水*钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

JCT986-2018 水泥基灌浆材料.pdf其中RUicosθi为钢绳的拉力对水*杆产生的轴压力。

各支点的支撑力RCi=RUisinθi