神華幕墻工程外腳手架安全專項(xiàng)施工方案

施工單位：杭州鵬盛建設(shè)工程有限公司建設(shè)單位監(jiān)理單位施工單位杭州申瑞置業(yè)有限公司浙江建協(xié)工程咨詢監(jiān)理公司杭州鵬盛建設(shè)工程有限公司企業(yè)技術(shù)部門建設(shè)單位監(jiān)理單位施工單位杭州申瑞置業(yè)有限公司浙江建協(xié)工程咨詢監(jiān)理公司杭州鵬盛建設(shè)工程有限公司企業(yè)技術(shù)部門專業(yè)技術(shù)人員企業(yè)安全部門工程名稱案）名稱主樓幕墻工程外腳手架安全專項(xiàng)施工方案總監(jiān)理工程師簽字（蓋章）企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)總監(jiān)理工程師簽字（蓋章）建設(shè)單位工程部意見負(fù)責(zé)人簽字（蓋章）第一章編制說明 第二章編制依據(jù) 第三章工程概況 第四章腳手架安全措施 第一節(jié)主樓44米以下幕墻安裝腳手架措施 第二節(jié)腳手架的驗(yàn)收、使用和管理 第三節(jié)腳手架搭拆安全技術(shù)措施 一、腳手架搭設(shè)安全技術(shù)措施 二、腳手架拆除安全技術(shù)措施 第六章安全生產(chǎn)管理措施 附件一：主樓44米以下落地雙排腳手架的設(shè)計(jì)計(jì)算書 附件二：型鋼懸挑腳手架的設(shè)計(jì)計(jì)算書 附圖2：懸挑腳手架挑梁平面布置圖 神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓腳手架地基三面坐落在人防地下室頂板上，只神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓框架柱間連墻件做法神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓負(fù)責(zé)人組織技術(shù)、安全與搭設(shè)班組、工長進(jìn)子未經(jīng)驗(yàn)收，除架子工外，嚴(yán)禁其他人員攀神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓成避雷網(wǎng)絡(luò)，并檢測接地電阻不大于30Ω。神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓6、連墻桿(拉結(jié)點(diǎn))應(yīng)隨拆除進(jìn)度逐層拆除，拆拋撐時(shí)，應(yīng)用臨時(shí)撐支住，然神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓施工隊(duì)伍進(jìn)場前必須對全體人員進(jìn)行三級生產(chǎn)神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓發(fā)現(xiàn)不合格狀態(tài)，應(yīng)發(fā)出整改通知書，責(zé)令限期整裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)；手電鉆、電動改錐、焊釘槍二次側(cè)把，地線需接長使用時(shí)，應(yīng)保證搭接面良好不能有破皮裂口存在；手持玻璃吸盤和玻上崗；焊接操作人員在工作時(shí)應(yīng)穿戴好所有防護(hù)用神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓防止落下方法扳手小工具有繩栓在安全帶上重工具用繩子栓在結(jié)構(gòu)件上或腳手架上水平尺水平尺用繩子栓在結(jié)構(gòu)件上或腳手架上鐵筆用繩子栓在結(jié)構(gòu)件上或腳手架上槌子小工具有繩栓在安全帶上量度尺重工具用繩子栓在結(jié)構(gòu)件上或腳手架上螺絲刀延長電線用繩子栓在結(jié)構(gòu)件上或腳手架上焊條將新焊條放在皮袋內(nèi)，用完焊條放入鐵罐內(nèi)，以保持工地清潔經(jīng)緯儀用繩子栓在結(jié)構(gòu)件上或腳手架上爆炸危險(xiǎn)時(shí)，有權(quán)責(zé)令停止操作，收回動火許可證及操作證神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓（13）.電焊機(jī)應(yīng)有單獨(dú)開關(guān)，裝在防火、防雨的閘（14）.電焊機(jī)必須設(shè)有專用接地線，直接放在焊件物、機(jī)械設(shè)備、各種管道、避雷引下線和金屬批量驗(yàn)證和工廠檢驗(yàn)合格證；施工人員進(jìn)入現(xiàn)場前符合安全要求；施工人員帶安全帽時(shí)必須系好下額神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓鋼管腳手架的計(jì)算參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001)、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-20《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-1.腳手架參數(shù)搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為1.40米，立桿的橫距為1.05米，立桿的步距為1.50米；計(jì)算的腳手架為雙排腳手架搭設(shè)高度為59.60.0米，立桿采用單立管；內(nèi)排架距離墻長度為0.80米；小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為2；采用的鋼管類型為Φ48×3.0；橫桿與立桿連接方式為單扣件；扣件抗滑承載力系數(shù)為0.80；連墻件采用兩步三跨，豎向間距3.00米，水平間距4.20米，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件；2.活荷載參數(shù)施工荷載均布參數(shù)(kN/m2):2.000；腳手架用途:裝修腳手架；同時(shí)施工層數(shù):2；3.風(fēng)荷載參數(shù)內(nèi)蒙古省烏海地區(qū)，基本風(fēng)壓為0.55，風(fēng)荷載高度變化系數(shù)μz為1.25，風(fēng)荷載體型系數(shù)μs為1.20；考慮風(fēng)荷載4.靜荷載參數(shù)每米立桿數(shù)承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)(kN/m2):0.1360；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.350；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.140；安全設(shè)施與安全網(wǎng)(kN/m2):0.005；腳手板鋪設(shè)層數(shù):6；腳手板類別:木腳手板；欄桿擋板類別:欄桿木；5.地基參數(shù)地基土類型:碎石土；地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):250.00；基礎(chǔ)底面擴(kuò)展面積(m2):0.17；基礎(chǔ)降低系數(shù):0.40。神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓二、小橫桿的計(jì)算:小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓1.均布荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.033kN/m；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.350×1.400/3=0.163kN/m；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=2.000×1.400/3=0.933kN/m；荷載的計(jì)算值:q=1.2×0.033+1.2×0.163+1.4×0.933=1.543kN/m；小橫桿計(jì)算簡圖2.強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩，計(jì)算公式如下:最大彎矩M=1.543×1.0502/8=0.213kN.m；小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求！3.撓度計(jì)算:最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0.033+0.163+0.933=1.130kN/m；最大撓度V=5.0×1.130×1050.04/(384×2.060×105×107800.0)=0.805mm；小橫桿的最大撓度小于1050.0/150=7.000與10mm,滿足要求！三、大橫桿的計(jì)算:大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計(jì)算神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.033×1.050=0.035kN；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.350×1.050×1.400/3=0.172活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=2.000×1.050×1.400/3=0.980kN；荷載的計(jì)算值:P=(1.2×0.035+1.2×0.172+1.4×0.980)/2=0.810kN；大橫桿計(jì)算簡圖2.強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和。均布荷載最大彎矩計(jì)算:M1max=0.08×0.033×1.400×1.4002=0.007kN.m；集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:集中荷載最大彎矩計(jì)算:M2max=0.267×0.810×1.400=0.303kN.m；M=M1max+M2max=0.007+0.303=0.310kN.m抗彎強(qiáng)度:σ=0.310×106/4490.0=69.052N/mm2；大橫桿的抗彎強(qiáng)度σ=69.052小于[f]=205.0N/mm2；3.撓度計(jì)算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和,單位:mm均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下:大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度：Vmax=0.677×0.033×1400.04/(100×2.060×105×107800.0)=0.039mm；神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下:集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度：P=（0.035+0.172+0.980）/2=0.593kN最大撓度和：V=Vmax+Vpmax=0.039+1.380=1.419mm；大橫桿的最大撓度小于1400.0/150=9.3或者10mm,滿足要求！四、扣件抗滑力的計(jì)算:按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為6.40kN。縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范5.2.5):其中Rc--扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取6.40kN；R--縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.033×1.400=0.047kN；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.350×1.050×1.400/2=0.257kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=2.000×1.050×1.400/2=1.470kN；荷載的計(jì)算值:R=1.2×(0.047+0.257)+1.4×1.470=2.423kN；R<6.40kN,單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!五、腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值:作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：(1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例為0.1360NG1=0.136×44.000=5.984kN；(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用木腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35NG2=0.350×6×1.400×(1.050+0.3)/2=1.984kN；神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例采用欄桿木，標(biāo)準(zhǔn)值為0.14NG3=0.140×6×1.400/2=0.588kN；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.400×44.000=0.308kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=8.865kN；活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=2.000×1.050×1.400×2/2=2.940kN；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算其中Wo--基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采用：Wo=0.550kN/m2；Uz--風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采Uz=1.250；Us--風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us=1.200；經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk=0.7×0.550×1.250×1.200=0.578kN/m2；不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式N=1.2NG+1.4NQ=1.2×8.865+1.4×2.940=14.753kN；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×8.865+0.85×1.4×2.940=14.136kN；風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW計(jì)算公式Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.578×1.400×1.5002/10=0.216kN.m；六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:不組合風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為：神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值：N=14.753kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i=1.59cm；計(jì)算長度附加系數(shù)：K=1.155；計(jì)算長度系數(shù)參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3得：U=1.500計(jì)算長度,由公式lo=kuh確定：lo=2.599m；Lo/i=163.000；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ,由長細(xì)比lo/i的結(jié)果查表得到：φ=0.265；立桿凈截面面積：A=4.24cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩)：W=4.49cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：[f]=205.000N/mm2；σ=14753.000/(0.265×424.000)=131.305N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算σ=131.305小于[f]=205.000N/mm2滿足要求！考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值：N=14.136kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i=1.59cm；計(jì)算長度附加系數(shù)：K=1.155；計(jì)算長度系數(shù)參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3得：U=1.500計(jì)算長度,由公式lo=kuh確定：lo=2.599m；Lo/i=163.000；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ,由長細(xì)比lo/i的結(jié)果查表得到：φ=0.265立桿凈截面面積：A=4.24cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩)：W=4.49cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：[f]=205.000N/mm2；σ=14136.000/(0.265×424.000)+216475.875/4490.000=174.023N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算σ=174.023小于[f]=205.000N/mm2滿足要求！七、最大搭設(shè)高度的計(jì)算:不考慮風(fēng)荷載時(shí),采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計(jì)構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力NG2K(kN)計(jì)算公式為：神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓NG2K=NG2+NG3+NG4=2.880kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：NQ=2.940kN；每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=0.136kN/m；Hs=[0.265×4.240×10-4×205.000×103-(1.2×2.880+1.4×2.940)]/(1.2×0.136)=94.738m；腳手架搭設(shè)高度Hs等于或大于26米，按照下式調(diào)整且不超過50米：[H]=94.738/(1+0.001×94.738)=86.539m；[H]=86.539和50比較取較小值。得到，腳手架搭設(shè)高度限值[H]=50.000m?？紤]風(fēng)荷載時(shí),采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計(jì)算：構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力NG2K(kN)計(jì)算公式為：NG2K=NG2+NG3+NG4=2.880kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：NQ=2.940kN；每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=0.136kN/m；計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩：Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.216/(1.4×0.85)=0.182kN.m；Hs=(0.265×4.240×10-4×205.000×10-3-(1.2×2.880+0.85×1.4×(2.940+0.265×4.240×0.182/4.490)))/(1.2×0.136)=65.327m；腳手架搭設(shè)高度Hs等于或大于26米，按照下式調(diào)整且不超過50米：[H]=65.327/(1+0.001×65.327)=61.321m；[H]=61.321和50比較取較小值。經(jīng)計(jì)算得到，腳手架搭設(shè)高度限值[H]=50.000m。八、連墻件的計(jì)算:連墻件的軸向力計(jì)算值應(yīng)按照下式計(jì)算：神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓Nl=Nlw+No風(fēng)荷載基本風(fēng)壓值Wk=0.578kN/m2；每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積Aw=12.600m2；連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN),No=5.000kN；風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，應(yīng)按照下式計(jì)算：連墻件的軸向力計(jì)算值NL=NLw+No=15.187kN；其中φ--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),l為內(nèi)排架距離墻的長度,由長細(xì)比l/i=800.000/15.900的結(jié)果查表得到0.852；A=4.24cm2；[f]=205.00N/mm2；連墻件軸向力設(shè)計(jì)值Nf=φ×A×[f]=0.852×4.240×10-4×205.000×103=74.056kN；Nl=15.187<Nf=74.056,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求！連墻件采用雙扣件與墻體連接。經(jīng)過計(jì)算得到Nl=15.187小于雙扣件的抗滑力16.0kN，滿足要求!連墻件扣件連接示意圖九、立桿的地基承載力計(jì)算:立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓地基承載力設(shè)計(jì)值:其中，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值：f=250.000kN/m2；腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)：kc=0.400；立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力，p=N/A=84.143kN/m2；其中，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計(jì)值：N=14.136kN；基礎(chǔ)底面面積(m2)：A=0.168m2。p=84.143≤f=100.000kN/m2。地基承載力的計(jì)算滿足要求！g經(jīng)以上計(jì)算得到，立桿底部靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=8.865kN；經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=2.000×1.050×1.400×2/2=2.940kN；本工程地下室頂板活荷載設(shè)計(jì)值為4kn/㎡，結(jié)構(gòu)面層標(biāo)高為-0.4和-0.6米，建筑面層標(biāo)高為-0.1米，可推算出地下室頂板靜荷載設(shè)計(jì)值為4.5kn/㎡（面層工程做法綜合容重按15取立桿的計(jì)算單元1.35米×1.4米，該計(jì)算單元承載力為：（4+4.5）×1.35×1.4=16.065kn＞8.865＋2.94=11.805kn地下室頂板承載力能夠滿足(1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例為0.1360NG1=0.136×23.000=3.128kN；(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用木腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35NG2=0.350×3×1.400×(1.050+0.3)/2=0.992kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例采用欄桿木，標(biāo)準(zhǔn)值為0.14NG3=0.140×2×1.400/2=0.294kN；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓NG4=0.005×1.400×23.00經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=2.000×1.050×1.400×2/2=2.940kN；本工程屋面板活荷載設(shè)計(jì)值為2kn/㎡，屋面工程做法為20cm，可推算出地下室頂板靜荷載設(shè)計(jì)值為3kn/㎡（面層工程做法綜合容重按15kn/m3)取立桿的計(jì)算單元1.25米×1.4米，該計(jì)算單元承載力為：（2+3）×1.25×1.4=8.85kn＞4.475＋2.94=7.412kn地下室頂板承載力能夠滿足神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓鋼管腳手架的計(jì)算參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001)、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)等規(guī)范。1.腳手架參數(shù)搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為1.50米，立桿的橫距為0.80米，立桿的步距為1.50米；計(jì)算的腳手架為雙排腳手架搭設(shè)高度為19.0米，立桿采用單立管；內(nèi)排架距離墻長度為0.80米；小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為2；采用的鋼管類型為Φ48×3.0；橫桿與立桿連接方式為單扣件；扣件抗滑承載力系數(shù)為0.80；連墻件采用兩步三跨，豎向間距3.00米，水平間距4.50米，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件；2.活荷載參數(shù)施工荷載均布參數(shù)(kN/m2):2.000；腳手架用途:裝修腳手架；同時(shí)施工層數(shù):2；3.風(fēng)荷載參數(shù)內(nèi)蒙古省烏海地區(qū)，基本風(fēng)壓為0.550，風(fēng)荷載高度變化系數(shù)μz為1.250，風(fēng)荷載體型系數(shù)μs為0.649；4.靜荷載參數(shù)每米立桿數(shù)承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)(kN/m2):0.1394；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.350；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.140；安全設(shè)施與安全網(wǎng)(kN/m2):0.005；腳手板鋪設(shè)層數(shù):3；腳手板類別:木腳手板；欄桿擋板類別:欄桿木；4.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用[16號工字鋼]，其中建筑物外懸挑段長度1.70米，建筑物內(nèi)錨固段長度與樓板連接的螺栓直徑(mm):20.00；樓板混凝土標(biāo)號:C30；5.拉繩與支桿參數(shù)支撐數(shù)量為:1；神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓懸挑水平鋼梁采用懸臂式結(jié)構(gòu)，沒有鋼絲繩或支桿與建筑物拉結(jié)。二、小橫桿的計(jì)算:神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.033kN/m；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.350×1.500/3=0.175kN/m；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=2.000×1.500/3=1.000kN/m；荷載的計(jì)算值:q=1.2×0.033+1.2×0.175+1.4×1.000=1.650kN/m；小橫桿計(jì)算簡圖2.強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩，計(jì)算公式如下:最大彎矩M=1.650×0.8002/8=0.132kN.m；小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求！3.撓度計(jì)算:最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0.033+0.175+1.000=1.208kN/m；最大撓度V=5.0×1.208×800.04/(384×2.060×105×107800.0)=0.290mm；小橫桿的最大撓度小于800.0/150=5.333與10mm,滿足要求！三、大橫桿的計(jì)算:大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面。神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓1.荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.033×0.800=0.027kN；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.350×0.800×1.500/3=0.140kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=2.000×0.800×1.500/3=0.800kN；荷載的計(jì)算值:P=(1.2×0.027+1.2×0.140+1.4×0.800)/2=0.660kN；大橫桿計(jì)算簡圖2.強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和。均布荷載最大彎矩計(jì)算:M1max=0.08×0.033×1.500×1.5002=0.009kN.m；集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:集中荷載最大彎矩計(jì)算:M2max=0.267×0.660×1.500=0.264kN.m；M=M1max+M2max=0.009+0.264=0.273kN.m抗彎強(qiáng)度:σ=0.273×106/4490.0=60.872N/mm2；大橫桿的抗彎強(qiáng)度σ=60.872小于[f]=205.0N/mm2；3.撓度計(jì)算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和,單位:mm均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下:神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度：Vmax=0.677×0.033×1500.04/(100×2.060×105×集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下:集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度：P=（0.027+0.140+0.800）/2=0.483kN最大撓度和：V=Vmax+Vpmax=0.051+1.383=1.435mm；大橫桿的最大撓度小于1500.0/150=10.0或者10mm,滿足要求！四、扣件抗滑力的計(jì)算:按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為6.40kN?？v向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范5.2.5):其中Rc--扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取6.40kN；R--縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.033×1.500=0.050kN；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=2.000×0.800×1.500/2=1.200kN；荷載的計(jì)算值:R=1.2×(0.050+0.210)+1.4×1.200=1.992kN；R<6.40kN,單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!五、腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值:作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：(1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例為0.1394神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用木腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35NG2=0.350×3×1.500×(0.800+0.3)/2=0.866kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例采用欄桿木，標(biāo)準(zhǔn)值為0.11NG3=0.140×3×1.500/2=0.315kN；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.972kN；活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=2.000×0.800×1.500×2/2=2.400kN；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算其中Wo--基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采用：Wo=0.550kN/m2；Uz--風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采Uz=1.250；Us--風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us=0.649；經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk=0.7×0.550×1.250×0.649=0.312kN/m2；不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式N=1.2NG+1.4NQ=1.2×3.972+1.4×2.400=8.127kN；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×3.972+0.85×1.4×2.400=7.623kN；風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW計(jì)算公式Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.312×1.500×1.5002/10=0.125kN.m；六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓不組合風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為：立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值：N=8.127kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i=1.59cm；計(jì)算長度附加系數(shù)：K=1.155；計(jì)算長度系數(shù)參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3得：U=1.500計(jì)算長度,由公式lo=kuh確定：lo=2.599m；Lo/i=163.000；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ,由長細(xì)比lo/i的結(jié)果查表得到：φ=0.265；立桿凈截面面積：A=4.24cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩)：W=4.49cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：[f]=205.000N/mm2；σ=8127.000/(0.265×424.000)=72.328N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算σ=72.328小于[f]=205.000N/mm2滿足要求！考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值：N=7.623kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i=1.59cm；計(jì)算長度附加系數(shù)：K=1.155；計(jì)算長度系數(shù)參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3得：U=1.500計(jì)算長度,由公式lo=kuh確定：lo=2.599m；Lo/i=163.000；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ,由長細(xì)比lo/i的結(jié)果查表得到：φ=0.265立桿凈截面面積：A=4.24cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩)：W=4.49cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：[f]=205.000N/mm2；σ=7622.820/(0.265×424.000)+125440.038/4490.000=95.780N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算σ=95.780小于[f]=205.000N/mm2滿足要求！七、連墻件的計(jì)算:連墻件的軸向力計(jì)算值應(yīng)按照下式計(jì)算：Nl=Nlw+No神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓風(fēng)荷載基本風(fēng)壓值Wk=0.312kN/m2；每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積Aw=13.500m2；連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN),No=5.000kN；風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，應(yīng)按照下式計(jì)算：NLw=1.4×Wk×Aw=5.連墻件的軸向力計(jì)算值NL=NLw+No=10.903kN；其中φ--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),l為內(nèi)排架距離墻的長度,由長細(xì)比l/i=800.000/15.900的結(jié)果查表得到0.852；A=4.24cm2；[f]=205.00N/mm2；連墻件軸向力設(shè)計(jì)值Nf=φ×A×[f]=0.852×4.240×10-4×205.000×103=74.056kN；Nl=10.903<Nf=74.056,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求！連墻件采用雙扣件與墻體連接。經(jīng)過計(jì)算得到Nl=10.903小于雙扣件的抗滑力16.0kN，滿足要求!連墻件扣件連接示意圖八、懸挑梁的受力計(jì)算:懸挑腳手架按照帶懸臂的單跨梁計(jì)算懸出端C受腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點(diǎn)，A為墻支點(diǎn)。神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓懸臂單跨梁計(jì)算簡圖支座反力計(jì)算公式支座彎矩計(jì)算公式C點(diǎn)最大撓度計(jì)算公式其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。本工程算例中，m=1.700m，l=2.000m，m1=0.800m，m2=1.600m；水平支撐梁的截面慣性矩I=1130.000cm4，截面模量(抵抗矩)W=141.000cm3。受腳手架作用集中強(qiáng)度計(jì)算荷載P=1.2×3.972+1.4×2.400=8.127kN水平鋼梁自重強(qiáng)度計(jì)算荷載q=1.2×26.100×0.000×78500.000×0.001=0.246kN/mk=1.700/2.000=0.850k1=0.800/2.000=0.400k2=1.600/2.000=0.800代入公式，經(jīng)過計(jì)算得到支座反力RA=26.429kN支座反力RB=-9.684kN最大彎矩MA=19.860kN.m水平支撐梁的計(jì)算強(qiáng)度134.141小于215.000N/mm2,滿足要求!受腳手架作用集中計(jì)算荷載N=3.972+2.400=6.372kN水平鋼梁自重計(jì)算荷載q=0.003×78.500=0.205kN/m神華烏海能源公司研發(fā)中心綜合樓最大撓度Vmax=7.850mm按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)附錄A結(jié)構(gòu)變形規(guī)定，受彎構(gòu)件的跨度對懸臂梁為懸伸長度的兩倍，即3200.000mm水平支撐梁的最大撓度小于3200.000/400,滿足要求!九、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算:水平鋼梁采用[16號工字鋼,計(jì)算公式如下其中φb--均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計(jì)算：經(jīng)過計(jì)算得到強(qiáng)度φb=570×9.9×88.0×235/(3200.0×160.0×235.0)=0.97由于φb大于0.6，查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)附表B，得到φb值為0.779。經(jīng)過計(jì)算得到強(qiáng)度σ=19.860×106/(0.779×141000.00)=180.750N/mm2；水平鋼梁的穩(wěn)定性計(jì)算σ=180.750小于[f]=215.000N/mm2,滿足要求!十、錨固段與樓板連接的計(jì)算:1.水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用鋼筋拉環(huán)，拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算如下：水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)受力R=9.684kN；水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算公式為:其中[f]為拉環(huán)鋼筋抗拉強(qiáng)度，按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》10.9.8[f]=50N/mm2；所需要的水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)最小直徑D=[9683.957×4/(3.142×50×2)]1/2=11.104mm水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)一定要壓在樓板下