XX區某住宅樓懸挑腳手架設計摘要隨著時代的進程，我國已逐漸成為世界上首屈一指的基建大國。在建筑施工過程中，腳手架施工屬于危大工程，并且腳手架作為建筑施工種要作業平臺，在其搭設、使用、檢修以及拆卸過程中總伴隨著大量的作業人員，腳手架事故常常伴隨著大量群死群傷事件的發生。因此，腳手架合理的專項施工施工方案不但從經濟方面減少不必要的材料損失，更多的是人文主義的關懷，保護著作業人員的安全，保障國家、施工單位免受不必要的損失，使得施工項目安全、有效的進行。本設計擬通過介紹腳手架結構的并對腳手架工程進行相關的理論計算，對腳手架從開始投入使用以及使用過程到進行設計布置，提出一些保障腳手架工程的安全施工防護措施。關鍵詞：扣件式鋼管懸挑腳手架；結構計算；專項施工方案目錄1工程概況 11.1工程總體概況 11.2腳手架概況 11.2.1設計原則 11.2.2技術參數 11.3施工總平面布置 21.4主要施工要求 21.4.1質量要求： 21.4.2安全文明施工要求： 21.5技術保證條件 21.6組織保證條件 32編制依據 52.1本工程施工合同、補充協議等 52.2本工程施工圖紙 52.3主要法規及主管部門管理文件 52.4主要規范、規程、標準 62.5其它技術文件 63施工工藝技術 83.1技術參數 83.2腳手架搭設總體設計 83.3腳手架材料選型及材質要求 93.4懸挑腳手架構造及施工方法 113.4.1立桿設置 113.4.2水平桿設置 113.4.3剪刀撐設置 113.4.4橫向斜撐設置 113.4.5其他設置 123.5連墻件構造 123.6懸挑架支承結構 124扣件式鋼管懸挑腳手架計算書 164.1第一懸挑段計算書 164.1.1參數信息 164.2大橫桿的計算 174.2.1均布荷載值計算 174.2.2強度驗算 184.2.3撓度驗算 184.3小橫桿的計算 194.3.1荷載值計算 194.3.2強度驗算 194.3.3撓度驗算 204.4扣件抗滑力的計算 204.5腳手架立桿荷載的計算 214.6立桿的穩定性計算 214.7連墻件的計算 224.8懸挑梁的受力計算 234-9懸挑梁的整體穩定性計算 264.10拉繩的受力計算 264.11拉繩的強度計算 264.12錨固段與樓板連接的計算 275第二懸挑段計算書 295.1參數信息 295.1.1腳手架參數 295.1.2活荷載參數 295.1.3風荷載參數 295.1.4靜荷載參數 295.1.5水平懸挑支撐梁 295.1.6拉繩與支桿參數 305.2大橫桿的計算 305.2.1均布荷載值計算 305.2.2強度驗算 315.2.3撓度驗算 315.3小橫桿的計算 325.3.1荷載值計算 325.3.2強度驗算 325.4扣件抗滑力的計算 335.5腳手架立桿荷載的計算 335.6立桿的穩定性計算 345.7連墻件的計算 355.8懸挑梁的受力計算 365.9懸挑梁的整體穩定性計算 385.10拉繩的受力計算 395.11拉繩的強度計算 395.12錨固段與樓板連接的計算 406文明施工及環境保護措施 417附圖 421工程概況1.1工程總體概況酃湖世家北地塊一標段商業及住宅、地下室工程位于湖南省衡陽市衡州大道與雙江路交叉口。建筑總面積約93039.16㎡，其中北地塊一標段地庫面積約13575.43㎡，主要包括2幢33層高層住宅和2幢17層洋房以及相應的商鋪、地下室工程。首層高度為5.4m,2層以上標準層高度為2.95m，建筑總高度為53.25m(局部屋頂結構最大高度為59.5m)。本工程設計使用年限為50年，框架支撐剪力墻結構，建筑結構安全等級為二級，采用預應力管樁基礎，抗震設防烈度為6度。建設功能住宅和商業生活配套項目。±0.000標高相當于絕對標高57.8m。表1-1高層住宅與懸挑架設計相關的基本信息匯總表工程名稱鄰外墻出屋面最大結構標高(m)地上層數標準層高(m)鋼梁布置樓層梁板砼最低強度等級鋼梁布置樓層板厚（mm）酃湖世家53.2517/172.95C25100、110、140標準層平面局部設計有外挑陽臺、凸窗、空調板（具體的布置情況詳見本方案附圖），標準層外墻飾面均為涂料和外墻磚，對外架到墻面距離無特殊要求。屋面無外飄結構，標準層無設計分段線條。根據擬建場地所處的周邊環境和地理位置，本方案設計計算時地面粗糙度按B類，按照規范規定，基本風壓0.35KN/m2，取值為十年一遇。1.2腳手架概況1.2.1設計原則方案設計時，工程的建筑和結構特征、甲方要求、現場材料的規格尺寸、施工總工期控制等信息已經綜合考慮。方案設計的原則是在保證安全的前提下，保證方案的經濟性和實用性。1.2.2技術參數表1-2腳手架技術參數表匯總表立桿縱距La立桿橫距Lb（中到中）內立桿到外墻結構距離縱向水平桿步距懸挑梁拉繩連墻件間距鋼梁型號1.5m800mm250mm1.8mΦ16（6×19）見本表下“備注”16#(160*80*6)備注：本工程懸挑架連墻桿按照2步3跨（最大步距×最大縱距=3.6m×4.5m）布置，通過樓層梁板中預埋鋼管與連墻短鋼管采用雙扣件進行連接。表1-3腳手架分段及卸荷設計表棟號落地段落地架高度落地段卸荷層懸挑層懸挑段高度鋼絲繩卸荷層備注9#樓地下室頂板至5層頂板17.04/6F/12F34.86/52.6無設置安全繩10#樓基坑至二層板5.24/南側局部二層16.04無5.24/6F/12F34.86/52.6無1.3施工總平面布置現場四周設置臨時圍擋，布置現場木工加工區、鋼筋加工區、材料堆放區及現場臨時施工道路，因為現場場地限制，不設置現場辦公和生活區（另外租賃場地解決）。加工場地、臨時道路等部位采用不同厚度的C20砼進行硬化處理，現場配置霧炮機、洗車臺等噴淋設施防止施工揚塵，保證文明施工。根據建筑物的形狀、特點和施工工期，設置一臺塔吊和兩臺施工電梯，以滿足現場垂直和水平運輸的需要，各機械設備與腳手架之間的距離應滿足安全要求。臨時加工區、材料堆放區及現場臨時施工道路等必須設置好安全、牢固的防砸、防止物體打擊設施，確保周邊作業區及路邊行人的安全；要求現場材料堆放整齊有序，現場每天安排專人進行打掃清理。以上具體布置情況見現場施工總平面布置圖。1.4主要施工要求1.4.1質量要求：必須嚴格按相關施工及驗收規范施工。承包范圍內的工程質量達到“合格”標準。確保工程竣工驗收一次性合格。1.4.2安全文明施工要求：做到“五無”，即“無死亡、無重傷、無火災、無坍塌、無中毒事故”；輕傷發生率不超過2‰。

2質量保證措施2.1組織保證措施表2-1項目質量管理機構崗位主要職責項目經理全面負責施工技術、安全生產、現場指揮、協調管理生產經理負責外架工程按照施工方案施工、安全生產，質量檢查驗收工作技術負責人制定項目安全技術措施和分項安全方案，，解決施工過程中的技術問題。質量員負責施工質量過程控制跟蹤檢查和隱蔽驗收材料員負責材料的組織供應和材料送檢施工員負責本片區的勞動力、材料、機械設備的安排，保證施工進度、質量和安全測量員負責建筑物測量方向及監測監控實施機管員負責該工程施工現場的機械設備協調和管理2.2崗位職責（1）工程部職責（施工員、測量員、機管員）

a負責施工過程的控制，組織施工圖紙會審，施工組織設計，施工技術交底，負責工程量控制及特殊過程和關系過程的控制。

b負責產品標識管理，負責成品、半成品保護的管理。

c負責業主提供產品質量的控制，參加材料的進貨驗收。

d參加編制工程項目質量計劃和內部質量審核，參加分部分項工程驗收工作。

e負責不合格品的控制，參加對不合格品的處理，負責不合格品的評審和處置。（2）質量部職責（質量員）

a檢查進場材料的質量是否符合方案及相關規范的要求；如不符合應立即禁止并向工程部匯報；

b檢查現場施工是否與方案及相關規范要求，如現場施工不符合質量要求，應立即禁止并要求整改；（3）物資部職責（材料員）

a負責物資供應商的評估、選擇，建立合格物資供應商的名單及檔案。

b審批物資采購計劃，保存物資采購文件。

c負責物資采購、驗收、運輸、儲存、保管調撥。

d負責處理采購物資中的質量爭端。

e負責檢驗、計量和試驗設備的控制和管理。

4、技術部職責（技術負責、技術員）

a負責施工設計圖紙、設計變更、工程聯系單、工程合同等文件資料的管理。

b負責有關施工技術規范、規程的管理。

c負責質量記錄專用表格的準備、保管、發放。

d負責工程竣工檔案文件與管理2.3組織保證條件安全組織機構網絡圖如下圖2-1安全組織機構網絡圖

3施工計劃3.1施工進度計劃本工程腳手架搭設與拆除根據工程的施工進度跟進，外架在工程豎向結構開始施工前搭設。搭設高度不得低于施工面1.5m并不得超出施工層1.8m。懸挑腳手架工程施工進度計劃安排見附表（具體施工時根據實際開工情況進行順延）。拆除外架前，應經多方會簽，確認已不再需要此部分外架時，方可對外架進行拆除。3.2腳手架材料計劃表3-1懸挑腳手架主要材料需求計劃概算材料名稱型號規格單位數量相應技術參數鋼管Φ48.3mm×2.7mmt350.7/對接扣個13477直角扣個78507旋轉扣個4045腳手板800mm×1000mm張8359鋼筋規格φ8@50鋼笆片擋腳板200mm寬m786718mm厚模板制作工字鋼16#m2872.4密目式阻燃合格安全網6m×1.8mm2275352000目/100cm2以上鋼梁錨環一級鋼筋，直徑20個2088U型錨固螺栓，成品，冷加工成型吊環一級鋼筋，直徑20個1935自制，冷加工成型安全鋼絲繩Φ16（6×19+FC）m21465纖維芯。符合相關標準規范繩夾M16個38160符合相關標準規范鐵線18號（直徑1.2mm）扎約963綁扎安全網3.2主要設備機具需求計劃表3-2施工主要設備及施工工具名稱型號規格單位數量相應技術參數鋼管調直除銹刷漆機LS-48AF臺1/電焊機BX-300臺2/塔吊詳見施組臺1/架子扳手把12/力矩扳手把2/帶計量的緊線鉗把3/倒鏈葫蘆1.5t個2/說明：根據實際實施的主體及裝修工程計劃，對材料和施工機具設備計劃進行提前復核，提前7天以上對所需材料、機具設備進行計劃并進場（設備調試），提前進行架體搭設以滿足現場施工需求；拆除外架前，應經多方會簽確認，已不再需要此部分外架時，方可對外架進行拆除。

4施工工藝技術4.1技術參數技術參數詳細見下表。4-1腳手架設計參數表立桿縱距La立桿橫距Lb（中到中）內立桿到外墻結構距離縱向水平桿步距懸挑梁拉繩連墻件間距鋼梁型號1.5m800mm250mm1.8mΦ16（6×19）見本表下“備注”16#(160*80*6)備注：本工程懸挑架連墻桿按照2步3跨（最大步距×最大縱距=3.6m×4.5m）布置，經樓層預埋鋼管和連墻鋼管通過雙扣件連接。4.2腳手架搭設總體設計（1）為了保證鋼梁安裝的穩定性，本方案中的懸臂梁大部分安裝在有梁和樓板的樓板上。通過開口或安裝在有沉板的部位(洗手間等)的鋼梁必須交叉。安裝方法請參考附件圖紙中對應節點的詳細信息。（2）每個懸挑段按照設計布置安全鋼絲繩。（3）采光井、洞口、電梯井、天井等部位鋼梁采用擱置鋼梁（具體部位詳見附圖）。（4）外挑空調板、凸窗、局部水平線條等部位，外腳手架需繞過，不得穿越，并預留足夠的操作距離。（5）陽臺懸挑結構作為承擔外架荷載的結構，陽臺結構是否能夠安全承擔外架荷載，需要通過計算來驗證（詳見“計算書”相關內容）。（6）懸挑鋼梁布置時，盡量避開結構墻柱、構造柱及電梯井和樓梯間剪力墻，減少鋼梁穿越主體結構的情況出現。具體施工時如果遇到穿剪力墻的情況，應按照結構設計對鋼梁穿越部位的鋼筋進行適當調整和加強。（7）懸挑梁上固定立桿的短肢鋼筋，應焊接在工字鋼的中軸線位置。鋼筋直徑不得小于25，高度不得小于150mm。（8）懸挑架以外部分均搭設落地式腳手架，落地腳手架方案另詳。（9）除填充墻部位外，所有構造柱均與鋼筋砼結構一起施工。（10）鋼梁安裝做法及其他注意事項詳見附圖“說明”。4.3施工方法4.3.1立桿設置立桿縱向間距為1500mm，橫向間距800mm，腳手架內立桿與結構外墻邊的距離不小于300mm，盡量保證外架的外立桿在同一垂直面內，在保證正常安全使用的前提下兼顧架體的外立面美觀漂亮。具體布置方案詳見附圖。4.3.2水平桿設置縱、橫向水平桿間距1800mm，橫向水平桿縱向間距1500mm，主節點處必須設置一根橫向水平桿，用直角扣件緊固連接在立桿上且不得拆除，掃地桿離底高度200mm。4.3.3剪刀撐與橫向斜撐設置剪刀撐設計：

剪刀撐的斜桿采用搭接，其搭接長度必須大于1m，且至少用三個旋轉扣件扣牢。

橫向斜撐設計：（1）各懸挑段除拐角兩側應設置橫向斜撐外，中間應每隔6跨距設置一道。（2）橫向斜撐應在同一節間，由底至頂層呈之字型連續布置，斜撐應采用旋轉扣件固定在與之相交的橫向水平桿或其伸出端上，旋轉扣件中心線至主節點的距離不宜大于150mm。（3）開口型雙排腳手架的兩端（施工電梯兩側等處）均必須設置橫向斜撐。4.3.4腳手架構配件設置腳手板:每隔一步外架上均滿鋪鋼笆片，距離墻、柱、樓面結構外邊的距離不應大于150mm。鋼笆片與縱向水平桿、填芯桿之間要用12號鐵絲扎牢，每片扎點數不小于6個，并且四角均應有。擋腳板：每隔一步外架上外立桿內側設置200高通長擋腳板。立面安全網：腳手架外滿掛合格密目式阻燃安全網，并用18號鐵絲綁扎牢靠。

5參數信息5．1腳手架參數雙排腳手架在第一懸臂段架設高度為17.7m，撐桿采用單撐桿;架設尺寸為:立桿垂直距離為1.5m，立桿水平距離為0.8m，立桿步距為1.8m;內彎距墻的長度0.25m;大橫桿在上，小橫桿搭接于大橫桿之上，搭設數量為1根；;所用鋼管類型為Φ48Χ2.7;橫桿與立桿以單扣件連接;連墻部分均為兩步三跨，垂直間距3.6m，水平間距4.5m，用緊固件連接;墻體連接件的連接方式為雙扣件固定;5.2活荷載參數均布施工荷載(kN/m2):2.000；同時施工層數:1層；5.3風荷載參數本項目位于湖南衡陽市，基本風壓為：0.4kN/m2；μz——風荷載高度變化系數；連墻件強度計算時取0.92；立桿穩定性計算時取0.74；風荷載體型系數μs為0.214；5.4靜荷載參數立桿每米所受結構自重荷載標準值(kN/m)：0.1248；腳手板所受自重負荷標準值(kN/m2)：0.300；欄桿擋腳板所受自重負荷標準值(kN/m)：0.110；安全設施與安全網所受自重負荷標準值(kN/m2)：0.005；腳手板鋪設層數:9層；腳手板類型：沖壓鋼腳手板；欄桿擋板類型：沖壓鋼腳手板擋板；5.5水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁使用16#工字鋼，建筑物外懸挑段長度為1.1m，建筑物內錨固段長度為1.9m。錨固壓點螺栓直徑為:20.00(mm)；樓板混凝土標號:C25；5.6拉繩與支桿參數圖5-1拉繩與拉桿設計圖鋼絲繩安全系數：6.000；鋼絲繩與墻距離：3.300(m)；建筑物與鋼絲繩拉結懸挑水平鋼梁，最內測鋼絲繩離墻1.05m。

6扣件式鋼管懸挑腳手架計算書6.1大橫桿的計算6.1.1均布荷載值計算大橫桿的自重標準值:P1=0.03kN/m；腳手板的自重標準值:P2=0.3×0.8/(1+1)=0.12kN/m；活荷載標準值:Q=2×0.8/(1+1)=0.8kN/m；靜荷載的設計值:q1=1.2×0.03+1.2×0.12=0.18kN/m；活荷載的設計值:q2=1.4×0.8=1.12kN/m；圖6-1大橫桿設計荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度)圖6-2大橫桿設計荷載組合簡圖(支座最大彎矩)6.1.2強度驗算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合。跨中最大彎距計算公式如下:M1max=0.08q1l2+0.10q2l2跨中最大彎距為M1max=0.08×0.18×1.52+0.10×1.12×1.52=0.284kN·m；支座最大彎距計算公式如下:M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2支座最大彎距為M2max=-0.10×0.18×1.52-0.117×1.12×1.52=-0.335kN·m；選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算：σ=Max(0.284×106,0.335×106)/4120=81.311N/mm2；大橫桿的最大彎曲應力為σ=81.311N/mm2小于大橫桿的抗彎強度設計值[f]=205N/mm2，滿足要求！6.1.3撓度驗算最大撓度考慮為三跨連續梁均布荷載作用下的撓度。計算公式如下：νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI其中：靜荷載標準值:q1=P1+P2=0.03+0.12=0.15kN/m；活荷載標準值:q2=Q=0.8kN/m；最大撓度計算值為：ν=0.677.1550×104/(100.06×105×8900)+0.990.850×104/(100.06×105×8900)=2.221mm；大橫桿的最大撓度2.221mm小于大橫桿的最大容許撓度1500/150mm與10mm，滿足要求！6.2小橫桿的計算根據JGJ130-2011第5.2.4條規定，小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計算值作為小橫桿集中荷載，在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。6.2.1荷載值計算大橫桿的自重標準值：p1=0.03×1.5=0.045kN；腳手板的自重標準值：P2=0.3×0.8×1.5/(1+1)=0.180kN；活荷載標準值：Q=2×0.8×1.5/(1+1)=1.200kN；集中荷載的設計值:P=1.2×(0.045+0.18)+1.4×1.2=1.95kN；6-3小橫桿計算簡圖6.2.2強度驗算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的標準值最不利分配的彎矩和；均布荷載最大彎矩計算公式如下:Mqmax=ql2/8Mqmax=1.2×0.03×0.82/8=0.003kN·m；集中荷載最大彎矩計算公式如下:Mpmax=Pl/4Mpmax=1.95×0.8/4=0.39kN·m；最大彎矩M=Mqmax+Mpmax=0.393kN·m；最大應力計算值σ=M/W=0.393×106/4120=95.381N/mm2；小橫桿的最大彎曲應力σ=95.381N/mm2小于小橫桿的抗彎強度設計值205N/mm2，滿足要求！6.2.3撓度驗算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設計值最不利分配的撓度和；小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計算公式如下:νqmax=5ql4/384EIνqmax=5×1.03×104/(384×.06×105?8900)=0.008mm；大橫桿傳遞荷載P=p1+p2+Q=0.045+0.18+1.2=1.425kN；集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度計算公式如下:νpmax=Pl3/48EIνpmax=1425.3×103/(48×1.06×105×8900)=0.746mm；最大撓度和ν=νqmax+νpmax=0.008+0.746=0.754mm；小橫桿的最大撓度為0.754mm小于小橫桿的最大容許撓度800/150=5.333與10mm,滿足要求！6.3扣件抗滑力的計算按規范表5.1.7,直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00kN，該工程實際的旋轉單扣件承載力取值為8.00kN。縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承載力設計值,取8.00kN；R--縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值；大橫桿的自重標準值:P1=0.03×1.5×1/2=0.023kN；小橫桿的自重標準值:P2=0.03×0.8/2=0.012kN；腳手板的自重標準值:P3=0.3×0.8×1.5/2=0.18kN；活荷載標準值:Q=2×0.8×1.5/2=1.2kN；荷載的設計值:R=1.2×(0.023+0.012+0.18)+1.4×1.2=1.938kN；R<8.00kN，單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求!6.4腳手架立桿荷載的計算作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內容：(1)每米立桿承受的結構自重標準值，為0.1248kN/mNG1=[0.1248+(1.50×1/2)×0.030/1.80]×17.70=2.432kN；(2)腳手板的自重標準值；采用沖壓鋼腳手板，標準值為0.3kN/m2NG2=0.3×9×1.5×(0.8+0.2)/2=2.126kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標準值；采用沖壓鋼腳手板擋板，標準值為0.11kN/mNG3=0.11×9×1.5/2=0.742kN；(4)吊掛的安全設施荷載，包括安全網:0.005kN/m2NG4=0.005×1.5×17.7=0.133kN；經計算得到，靜荷載標準值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.433kN；活荷載為施工荷載標準值產生的軸向力總和，立桿按一縱距內施工荷載總和的1/2取值。經計算得到，活荷載標準值NQ=2×0.8×1.5×1/2=1.2kN；考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.433+0.85×1.4×1.2=7.948kN；不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.433+1.4×1.2=8.2kN；6.5立桿的穩定性計算風荷載標準值按照以下公式計算Wk=0.7μz×μs×ω0其中ω0--基本風壓(kN/m2)，按照《建筑結構荷載規范》(GB50009-2012)的規定采用：ω0=0.4kN/m2；μz--風荷載高度變化系數，按照《建筑結構荷載規范》(GB50009-2012)的規定采用：μz=0.74；μs--風荷載體型系數：取值為0.214；經計算得到，風荷載標準值為:Wk=0.7×0.4×0.74×0.214=0.044kN/m2；風荷載設計值產生的立桿段彎矩MW為:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.044×1.5×1.82/10=0.026kN·m；考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立桿的軸心壓力設計值：N=7.948kN；不考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式σ=N/(φA)≤[f]立桿的軸心壓力設計值：N=N'=8.2kN；計算立桿的截面回轉半徑：i=1.6cm；計算長度附加系數參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ130-2011)表5.3.3得：k=1.155；計算長度系數參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ130-2011)表5.3.3得：μ=1.5；計算長度,由公式l0=kuh確定：l0=3.118m；長細比:L0/i=195；軸心受壓立桿的穩定系數φ,由長細比lo/i的結果查表得到：φ=0.189立桿凈截面面積：A=3.84cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩)：W=4.12cm3；鋼管立桿抗壓強度設計值：[f]=205N/mm2；考慮風荷載時σ=7947.822/(0.189×84)+25644.058/4120=115.735N/mm2；立桿穩定性計算σ=115.735N/mm2小于立桿的抗壓強度設計值[f]=205N/mm2，滿足要求！不考慮風荷載時σ=8199.822/(0.189×84)=112.983N/mm2；立桿穩定性計算σ=112.983N/mm2小于立桿的抗壓強度設計值[f]=205N/mm2，滿足要求！6.6連墻件的計算連墻件的軸向力設計值應按照下式計算：Nl=Nlw+N0連墻件風荷載標準值按腳手架頂部高度計算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.4，Wk=0.7μz×μs×ω0=0.7×.92×0.214×0.4=0.055kN/m2；每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側的迎風面積Aw=16.2m2；按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ130-2011)5.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力(kN),N0=5.000kN；風荷載產生的連墻件軸向力設計值(kN)，按照下式計算：Nlw=1.4×Wk×Aw=1.25kN；連墻件的軸向力設計值Nl=Nlw+N0=6.25kN；連墻件承載力設計值按下式計算：Nf=φ稟穂f]其中φ--軸心受壓立桿的穩定系數；由長細比l/i=250/16的結果查表得到φ=0.958，l為內排架距離墻的長度；A=3.84cm2；[f]=205N/mm2；連墻件軸向承載力設計值為Nf=0.958×3.84×10-4×205×103=75.414kN；Nl=6.25<Nf=75.414,連墻件的設計計算滿足要求！連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計算得到Nl=6.25小于雙扣件的抗滑力12kN，滿足要求！圖6-4連墻件扣件連接示意圖6.7懸挑梁的受力計算懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續梁計算。懸臂部分受腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點，A為墻支點。本方案中，腳手架排距為800mm，內排腳手架距離墻體250mm，支拉斜桿的支點距離墻體為1050mm，水平支撐梁的截面慣性矩I=1130cm4，截面抵抗矩W=141cm3，截面積A=26.1cm2。受腳手架集中荷載N=1.2×5.433+1.4×1.2=8.2kN；水平鋼梁自重荷載q=1.2×26.1×0.0001×78.5=0.246kN/m；圖6-5懸挑腳手架示意圖圖6-6懸挑腳手架計算簡圖圖6-7懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN)圖6-8懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kN·m)圖6-9懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm)經過連續梁的計算得到各支座對支撐梁的支撐反力由左至右分別為：R[1]=9.747kN；R[2]=7.459kN；R[3]=-0.068kN。最大彎矩Mmax=1.149kN·m；最大應力σ=M/1.05W+N/A=1.149?06/(1.05?41000)+4.874?03/2610=9.63N/mm2；水平支撐梁的最大應力計算值9.63N/mm2小于水平支撐梁的抗壓強度設計值215N/mm2,滿足要求！6.8懸挑梁的整體穩定性計算水平鋼梁采用16號工字鋼,計算公式如下σ=M/φbWx≤[f]其中φb--均勻彎曲的受彎構件整體穩定系數：查表《鋼結構設計規范》(GB50017-2017)得，φb=2由于φb大于0.6，根據《鋼結構設計規范》(GB50017-2017)附表B，得到φb值為0.93。經過計算得到最大應力σ=1.149?06/(0.93?41000)=8.774N/mm2；水平鋼梁的穩定性計算σ=8.774小于[f]=215N/mm2,滿足要求!6.9拉繩的受力計算水平鋼梁的軸力RAH和拉鋼繩的軸力RUi按照下面計算RAH=ΣRUicosθi其中RUicosθi為鋼繩的拉力對水平桿產生的軸壓力。各支點的支撐力RCi=RUisinθi按照以上公式計算得到由左至右各鋼繩拉力分別為：RU1=10.229kN；6.10拉繩的強度計算鋼絲拉繩(支桿)的內力計算鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU均取最大值進行計算，為RU=10.229kN選擇6×19鋼絲繩,鋼絲繩公稱抗拉強度1700MPa，直徑14mm。[Fg]=aFg/K其中[Fg]--鋼絲繩的容許拉力(kN)；Fg--鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kN)，查表得Fg＝123KN；α--鋼絲繩之間的荷載不均勻系數，對6×19、6×37、6×61鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8。α＝0.85；K--鋼絲繩使用安全系數。K＝6。得到：[Fg]=17.425KN>Ru＝10.229KN。經計算，選此型號鋼絲繩能夠滿足要求。鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環強度計算鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU的最大值進行計算作為拉環的拉力N，為N=RU=10.229kN鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環的強度計算公式為σ=N/A≤[f]其中[f]為拉環鋼筋抗拉強度，按《混凝土結構設計規范》10.9.8每個拉環按2個截面計算的吊環應力不應大于50N/mm2；所需要的鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環最小直徑D=(10229×4/(3.142×50×2))1/2=11.4mm；實際拉環選用直徑D=12mm的HPB235的鋼筋制作即可。6.11錨固段與樓板連接的計算（1）水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓，螺栓粘結力錨固強度計算如下錨固深度計算公式:h≥N/πd[fb]其中N--錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向拉力，N=0.068kN；d--樓板螺栓的直徑，d=20mm；[fb]--樓板螺栓與混凝土的容許粘接強度，計算中取1.27N/mm2；[f]--鋼材強度設計值,取215N/mm2；h--樓板螺栓在混凝土樓板內的錨固深度，經過計算得到h要大于68/(3.142×20×1.27)=0.852mm。螺栓所能承受的最大拉力F=1/4×3.14×202×215×10-3=67.51kN螺栓的軸向拉力N=0.068kN小于螺栓所能承受的最大拉力F=67.51kN，滿足要求！（2）水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓，混凝土局部承壓計算如下混凝土局部承壓的螺栓拉力要滿足公式:N≤(b2-πd2/4)fcc其中N--錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向壓力，N=7.459kN；d--樓板螺栓的直徑，d=20mm；b--樓板內的螺栓錨板邊長，b=5×d=100mm；fcc--混凝土的局部擠壓強度設計值，計算中取0.95fc=11.9N/mm2；(b2-πd2/4)fcc=(1002-3.142×102/4)?1.9/1000=115.262kN>N=7.459kN經過計算得到公式右邊等于115.26kN，大于錨固力N=7.46kN，樓板混凝土局部承壓計算滿足要求!

7第二懸挑段計算書7.1大橫桿的計算7.1.1均布荷載值計算大橫桿的自重標準值:P1=0.03kN/m；腳手板的自重標準值:P2=0.3×0.8/(1+1)=0.12kN/m；活荷載標準值:Q=2×0.8/(1+1)=0.8kN/m；靜荷載的設計值:q1=1.2×0.03+1.2×0.12=0.18kN/m；活荷載的設計值:q2=1.4×0.8=1.12kN/m；圖7-1大橫桿設計荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度)圖7-2大橫桿設計荷載組合簡圖(支座最大彎矩)7.1.2強度驗算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合。跨中最大彎距計算公式如下:M1max=0.08q1l2+0.10q2l2跨中最大彎距為M1max=0.08×0.18×1.52+0.10×1.12×1.52=0.284kN·m；支座最大彎距計算公式如下:M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2支座最大彎距為M2max=-0.10×0.18×1.52-0.117×1.12×1.52=-0.335kN·m；選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算：σ=Max(0.284×106,0.335×106)/4120=81.311N/mm2；大橫桿的最大彎曲應力為σ=81.311N/mm2小于大橫桿的抗彎強度設計值[f]=205N/mm2，滿足要求！7.1.3撓度驗算最大撓度考慮為三跨連續梁均布荷載作用下的撓度。計算公式如下：νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI其中：靜荷載標準值:q1=P1+P2=0.03+0.12=0.15kN/m；活荷載標準值:q2=Q=0.8kN/m；最大撓度計算值為：ν=0.677×0.15×104/(100×.06×105×8900)+0.990×0.8×5×104/(100×0.06×105×8900)=2.221mm；大橫桿的最大撓度2.221mm小于大橫桿的最大容許撓度1500/150mm與10mm，滿足要求！7.2小橫桿的計算7.2.1荷載值計算大橫桿的自重標準值：p1=0.03×1.5=0.045kN；腳手板的自重標準值：P2=0.3×0.8×1.5/(1+1)=0.180kN；活荷載標準值：Q=2×0.8×1.5/(1+1)=1.200kN；集中荷載的設計值:P=1.2×(0.045+0.18)+1.4×1.2=1.95kN；圖7-4小橫桿計算簡圖7.2.2強度驗算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的標準值最不利分配的彎矩和；均布荷載最大彎矩計算公式如下:Mqmax=ql2/8Mqmax=1.2×0.03×0.82/8=0.003kN·m；集中荷載最大彎矩計算公式如下:Mpmax=Pl/4Mpmax=1.95×0.8/4=0.39kN·m；最大彎矩M=Mqmax+Mpmax=0.393kN·m；最大應力計算值σ=M/W=0.393?06/4120=95.381N/mm2；小橫桿的最大彎曲應力σ=95.381N/mm2小于小橫桿的抗彎強度設計值205N/mm2，滿足要求！7.2.3撓度驗算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設計值最不利分配的撓度和；小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計算公式如下:νqmax=5ql4/384EIνqmax=5×0.03×104/(384×.06×105×8900)=0.008mm；大橫桿傳遞荷載P=p1+p2+Q=0.045+0.18+1.2=1.425kN；集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度計算公式如下:νpmax=Pl3/48EIνpmax=1425.3×103/(48×.06×105×8900)=0.746mm；最大撓度和ν=νqmax+νpmax=0.008+0.746=0.754mm；小橫桿的最大撓度為0.754mm小于小橫桿的最大容許撓度800/150=5.333與10mm,滿足要求！7.3扣件抗滑力的計算按規范表5.1.7,直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00kN，該工程實際的旋轉單扣件承載力取值為8.00kN。縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承載力設計值,取8.00kN；R--縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值；大橫桿的自重標準值:P1=0.03×1.5×1/2=0.023kN；小橫桿的自重標準值:P2=0.03×0.8/2=0.012kN；腳手板的自重標準值:P3=0.3×0.8×1.5/2=0.18kN；活荷載標準值:Q=2×0.8×1.5/2=1.2kN；荷載的設計值:R=1.2×(0.023+0.012+0.18)+1.4×1.2=1.938kN；R<8.00kN，單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求!7.4腳手架立桿荷載的計算作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內容：(1)每米立桿承受的結構自重標準值，為0.1248kN/mNG1=[0.1248+(1.50×1/2)×0.030/1.80]×19.25=2.645kN；(2)腳手板的自重標準值；采用沖壓鋼腳手板，標準值為0.3kN/m2NG2=0.3×9×1.5×(0.8+0.2)/2=2.126kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標準值；采用沖壓鋼腳手板擋板，標準值為0.11kN/mNG3=0.11×9×1.5/2=0.742kN；(4)吊掛的安全設施荷載，包括安全網:0.005kN/m2NG4=0.005×1.5×19.25=0.144kN；經計算得到，靜荷載標準值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.658kN；活荷載為施工荷載標準值產生的軸向力總和，立桿按一縱距內施工荷載總和的1/2取值。經計算得到，活荷載標準值NQ=2×0.8×1.5×1/2=1.2kN；考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.658+0.85×1.4×1.2=8.217kN；不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.658+1.4×1.2=8.469kN；7.5立桿的穩定性計算風荷載標準值按照以下公式計算Wk=0.7μz×μs×ω0其中ω0--基本風壓(kN/m2)，按照《建筑結構荷載規范》(GB50009-2012)的規定采用：ω0=0.4kN/m2；μz--風荷載高度變化系數，按照《建筑結構荷載規范》(GB50009-2012)的規定采用：μz=0.74；μs--風荷載體型系數：取值為0.214；經計算得到，風荷載標準值為:Wk=0.7×0.4×0.74×0.214=0.044kN/m2；風荷載設計值產生的立桿段彎矩MW為:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.044×1.5×1.82/10=0.026kN·m；考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立桿的軸心壓力設計值：N=8.217kN；不考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式σ=N/(φA)≤[f]立桿的軸心壓力設計值：N=N'=8.469kN；計算立桿的截面回轉半徑：i=1.6cm；計算長度附加系數參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ130-2011)表5.3.3得：k=1.155；計算長度系數參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ130-2011)表5.3.3得：μ=1.5；計算長度,由公式l0=kuh確定：l0=3.118m；長細比:L0/i=195；軸心受壓立桿的穩定系數φ,由長細比lo/i的結果查表得到：φ=0.189立桿凈截面面積：A=3.84cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩)：W=4.12cm3；鋼管立桿抗壓強度設計值：[f]=205N/mm2；考慮風荷載時σ=8217.305/(0.189×84)+25644.058/4120=119.448N/mm2；立桿穩定性計算σ=119.448N/mm2小于立桿的抗壓強度設計值[f]=205N/mm2，滿足要求！不考慮風荷載時σ=8469.305/(0.189×84)=116.696N/mm2；立桿穩定性計算σ=116.696N/mm2小于立桿的抗壓強度設計值[f]=205N/mm2，滿足要求！7.6連墻件的計算連墻件的軸向力設計值應按照下式計算：Nl=Nlw+N0連墻件風荷載標準值按腳手架頂部高度計算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.4，Wk=0.7μz×μs×ω0=0.7×.92×.214×0.4=0.055kN/m2；每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側的迎風面積Aw=16.2m2；按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ130-2011)5.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力(kN),N0=5.000kN；風荷載產生的連墻件軸向力設計值(kN)，按照下式計算：Nlw=1.4×Wk×Aw=1.25kN；連墻件的軸向力設計值Nl=Nlw+N0=6.25kN；連墻件承載力設計值按下式計算：Nf=φ稟穂f]其中φ--軸心受壓立桿的穩定系數；由長細比l/i=250/16的結果查表得到φ=0.958，l為內排架距離墻的長度；A=3.84cm2；[f]=205N/mm2；連墻件軸向承載力設計值為Nf=0.958×3.84×10-4×205×103=75.414kN；Nl=6.25<Nf=75.414,連墻件的設計計算滿足要求！連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計算得到Nl=6.25小于雙扣件的抗滑力12kN，滿足要求！圖7-5連墻件扣件連接示意圖7.7懸挑梁的受力計算懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續梁計算。懸臂部分受腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點，A為墻支點。本方案中，腳手架排距為800mm，內排腳手架距離墻體250mm，支拉斜桿的支點距離墻體為1050mm，水平支撐梁的截面慣性矩I=1130cm4，截面抵抗矩W=141cm3，截面積A=26.1cm2。受腳手架集中荷載N=1.2×5.658+1.4×1.2=8.469kN；水平鋼梁自重荷載q=1.2×26.1×0.0001×78.5=0.246kN/m；圖7-6懸挑腳手架示意圖圖7-7懸挑腳手架計算簡圖7-8懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN)7-9懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kN·m)7-10懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm)經過連續梁的計算得到各支座對支撐梁的支撐反力由左至右分別為：R[1]=10.065kN；R[2]=7.687kN；R[3]=-0.076kN。最大彎矩Mmax=1.188kN·m；最大應力σ=M/1.05W+N/A=1.188×106/(1.05×41000)+5.033×103/2610=9.954N/mm2；水平支撐梁的最大應力計算值9.954N/mm2小于水平支撐梁的抗壓強度設計值215N/mm2,滿足要求！7.8懸挑梁的整體穩定性計算水平鋼梁采用16號工字鋼,計算公式如下σ=M/φbWx≤[f]其中φb--均勻彎曲的受彎構件整體穩定系數：查表《鋼結構設計規范》(GB50017-2017)得，φb=2由于φb大于0.6，根據《鋼結構設計規范》(GB50017-2017)附表B，得到φb值為0.93。經過計算得到最大應力σ=1.188?06/(0.93?41000)=9.07