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落地式脚手架工程施工方案计算书
工程名称:演示工程
施工单位:施工单位名称
编制人:张某某
日期::.
目录
一、编制依据.........................................................................................................1
二、工程参数.........................................................................................................1
三、横向水平杆(小横杆)验算...........................................................................2
四、纵向水平杆(大横杆)验算...........................................................................4
五、扣件抗滑承载力验算.....................................................................................4
六、立杆的稳定性计算.........................................................................................5
七、脚手架搭设高度计算.....................................................................................8
八、连墙件计算.....................................................................................................9
九、立杆地基承载力计算...................................................................................10
:.
脚手架工程施工方案
一、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》JGJ59—2011
4、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015
5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
6、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
7、《建筑地基基础设计规范》GB50007—2011
8、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2016
9、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号文
二、工程参数
搭设参数
搭设高度24m步距1。8m
立杆纵距1。
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)
/m2
冲压钢脚手板,2
永久荷载脚手板类型自重标准值0。3kN/m2
层
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
风荷载地区山东烟台市基本风压0。4kN/m2
地基参数
地基土类型粘性土地基承载力标准值120kN/m2
考虑到钢管锈蚀弯曲等因素,按φ48×3钢管计算.
1:.
脚手架工程施工方案
1800
3001050
三、横向水平杆(小横杆)验算
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》规定:
2:.
脚手架工程施工方案
“当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时,纵向水平杆应作为横向水平杆的
支座,用直角扣件固定在立杆上.”施工荷载的传递路线是:脚手板→横向水平杆→纵向水
平杆→纵向水平杆与立杆连接的扣件→立杆,如图:
横向水平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.
(一)抗弯强度计算
1、作用横向水平杆线荷载标准值:
q=(Q+Q)×S=(2+)×=
kKP1
2、作用横向水平杆线荷载设计值:
q=1。4×Q×S+1。2×Q×S=1。4×2×+1。2×0。3×1。5=4。74kN/m
KP1
3、考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置(验算弯曲正应力、挠度不计悬挑荷载,
但计算支座最大支反力要计入悬挑荷载),最大弯矩:
ql24。74×
b
M===·m
max
88
4、钢管载面模量W=4。49cm3
5、Q235钢抗弯强度设计值,f=205N/mm2
6、计算抗弯强度
M0。653×106
max
σ===145。43N/mm2〈205N/mm2
×103
7、结论:满足要求
(二)变形计算
1、钢材弹性模量E=2。06×105N/mm2
2、钢管惯性矩I=10。78cm4
3、容许挠度[ν]=l/150与10mm
3:.
脚手架工程施工方案
4、验算挠度
5ql45×3。45×105041050
kb
ν===〈=7与10mm
384EI384×2。06×105××104150
5、结论:满足要求
四、纵向水平杆(大横杆)验算
双排架纵向水平杆按三跨连续梁计算,如下图:
不需要计算抗弯强度和挠度。
由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值:
a=0。5×。15
1
F=(1+)2)2=
b
l×(1+
b
由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值
a)2=0。5×
1
Fk=(1+)2=
kb
l×1。05(1+1。05
b
五、扣件抗滑承载力验算
水平杆与立杆连接方式采用单扣件,抗滑承载力R=8kN。
c
纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值=<R=8kN
c
结论:扣件抗滑承载力满足要求
4:.
脚手架工程施工方案
六、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
NMw
+≤f
AW
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;
0。9×1。4ωlh2
ka
Mw=0。9×=
10
其中,风荷载标准值ω=µ·µ·ω,
kzs0
将N=(N+N)+×∑N代入上式化简为:
G1kG2kQk
×1。4×µ·µ·。9×∑N
kzs0aG2kQk
+++≤f
A10WAA
H—-脚手架高度;g——每米立杆承受的结构自重标准值;l——立杆纵距;h——步
ka
距;
µ—-风压高度变化系数;µ——风荷载体型系数;
zs
ω——基本风压,取山东烟台市10年一遇值,ω=0。4kN/m2
00
N-—脚手架立杆承受的结构自重标准值产生的轴向力;
G1k
N——构配件自重标准值产生的轴向力;∑N-—施工荷载标准值产生的轴向力总
G2kQk
和;
脚手架结构自重产生的轴压应力
1。2Hg
sk
σ=
g
A
风荷载产生的弯曲压应力:
0。9×1。4×µµωlh2
σ=zs0a
w
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σ=σ+σ最大时作用部位验算立杆
gW
5:.
脚手架工程施工方案
稳定性.
2、计算风荷载产生的弯曲压应力σ
w
风荷载体型系数µ==1。3×=
s
0。9×1。4×µ××0。4×1。5×1。82×106
z
σ==56。7µ
wz
10××103
地面粗糙度C类有密集建筑群的城市市区。
3、计算脚手架结构自重产生的轴压应力σ
g
首先计算长细比λ:
l
0
λ=
i
l—-计算长度,l=kµh;i-—截面回转半径;k——计算长度附加系数,其值取1。155;
00
µ——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,应按规范表5。2。8采用;h—
步距;
立杆横距l=,连墙件布置二步三跨,查规范表5。2。8得µ=,h=
b
kµ××180。0
λ===196
根据λ的值,查规范得轴心受压构件的稳定系数=0。188.
立杆纵距l=1。5m,查规范附录A表A-1得g=
ak
。2H××103
sks
σ===1。63HN/mm2
gs
A0。188×424。00
4、求σ=σ+σ
wg
列表如下:
高度σ=µ对应风荷载作用计算σ=1。63Hσ=σ+σ
wzgswg
µ
z
(m)(N/mm2)段高度取值H(m)(N/mm2)(N/mm2)
g
0。
536。。98
65
0。
。3061。66
80
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,σ+σ相对较小,脚手架底部风荷载产生的弯曲压应力虽较小,
wg
但脚手架自重产生的轴压应力接近最大σ=σ+σ最大,因此脚手架立杆稳定性验算部位
wg
6:.
脚手架工程施工方案
取底部。
5、验算长细比
。8式,且K=1,得
lkμh1。5×180
0
λ====170<210
ii1。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
N=Hg=24×=
G1Ksk
构配件自重标准值产生的轴向力
N=(l+a)l∑Q+Ql+lHQ=0。5×(1。05+0。15)××2×+0。17×1。5
G2Kb1ap1p2aap3
×2+1。5×24×0。01=
l——立杆横距;a——小横杆外伸长度;l——立杆纵距;Q——脚手板自重标准值;
b1ap1
Q--脚手板挡板自重标准值;Q-—密目式安全立网自重标准值;H-—脚手架高度;
p2p3
施工荷载标准值产生的轴向力总和
∑N=(l+a)lQ=0。5×(1。05+)×1。5×2×1=
Qkb1ak
Q-—施工均布荷载标准值;
k
组合风荷载时
N=1。2(N+N)+0。9×∑N=×(2。61+)+0。9××=7。09kN
G1KG2KQk
7、组合风荷载时,验算立杆稳定性
。6-2验算立杆稳定性,即:
NM7。09×103
w
+=+×0。65=+36。86=125。81N/mm2<f=205N/mm2
AW0。188×424
结论:满足要求!.
8、不组合风荷载时,验算立杆稳定性
N=(N+N)+1。4∑N=1。2×(2。61+1。410)+×1。80=7。34kN
G1KG2KQk
-1验算立杆稳定性:
N7。34×103
==92。08N/mm2<f=205N/mm2
×424
7:.
脚手架工程施工方案
结论:满足要求!。
七、脚手架搭设高度计算
1、验算长细比:
×180
0
λ====170〈210
ii1。59
(k=1,μ=)
结论:满足要求!。
2、确定轴心受压构件稳定系数:
××180。0
k=,λ===196
查规范得=,g=0。1086kN/m2
k
3、确定构配件自重标准值产生的轴心力N
G2K
N=0。5(l+a)l∑Q+l∑Q+l[H]Q=0。5×(1。05+)×1。5×2×+
G2Kb1ap1ap2ap3
×2×0。17+24×1。5×=1。410kN
([H]脚手架搭设高度限值,取最大,即[H]=24m)
4、求施工荷载标准值产生的轴向力总和∑N:
Qk
∑N=0。5(l+a)l∑Q=(+0。15)××1×2=1。80kN
Qkb1ak
5、求风荷载标准值产生的弯矩:
µµωlh2
kazs0a
M==
wk
1010
建筑物为框架结构,风荷载体型系数µ=1。3=×0。8=
s
,风压高度变化系数
µ=0。65
z
×0。65×1。04×0。4×1。5×
M==·m
wk
10
6、确定按稳定计算的搭设高度H:
s
组合风荷载时
Af—[1。2N+0。85×1。4(∑N+MA)]
G2KQkwk
8:.
脚手架工程施工方案
H=w=
s
1。2g
k
0。092
×424×205×10—3—[×1。410+×1。4(+××424)]
=81m
1。2×0。1086
不组合风荷载时
Af—(1。2N+1。4∑N)
G2KQk
H=
s
1。2g
k
0。188×424×205×10-3—(1。2×+×1。80)
==93m
×
H取81m时,
s
H81
s
[H]===75m
1++0。001×81
s
脚手架搭设高度限值为75m。
根据规范,落地式脚手架高度不宜超过50米。
八、连墙件计算
(一)脚手架上水平风荷载标准值ω
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24m,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µ=0。80
z
脚手架风荷载体型系数µ==×=
s
基本风压取山东烟台市10年一遇值,ω=0。4kN/m2
0
ω=µµω=0。80×1。04×=0。33kN/m2
kzs0
(二)求连墙件轴向力设计值N
每个连墙件作用面积A=2××3×=16。20m2
w
N=N+N=+3=××16。20+3=10。48kN
lw0kw
N——风荷载产生的连墙件轴向力设计值;
lw
N--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N=3kN;
00
(三)连墙件稳定计算
9:.
脚手架工程施工方案
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l=0。3m,因此长细比
H
l30。0
H
λ===19<[λ]=150
根据λ值,查规范附录表C,
×103
=,==26。05N/mm2<205N/mm2
×424
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。
N=〈12kN
l
连墙件扣件抗滑承载力满足要求!
九、立杆地基承载力计算
1、立杆段轴力设计值N
N=7。34kN
2、计算基础底面积A
,A=0。3×=0。45m2
3、确定地基承载力设计值f
g
10:.
脚手架工程施工方案
粘性土承载力标准值:f=120kP=120kN/m2
gka
取K=,得f=kf=×120=48kN/m2
cgcgk
4、验算地基承载力
立杆基础底面的平均压力
P===16。31kN/m2〈f=48kN/m2
g
满足要求!。
11