【正文】 2)、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB 500172003)、《建筑施工安全檢查評分標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ592011)、《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ8091) 以及本工程的施工圖紙。 腳手架搭設(shè)體系剖面圖 腳手架搭設(shè)體系正立面圖 腳手架搭設(shè)體系平面圖一、參數(shù)信息腳手架從距地面30m處開始搭設(shè)，搭設(shè)高度H：18m；頂步欄桿高：；內(nèi)立桿距離墻長度a：；立桿步距h：；總步數(shù)：9步；立桿縱距l(xiāng)a：；立桿橫距l(xiāng)b：；小橫桿伸出內(nèi)立桿長度a1：；掃地桿距地：；采用小橫桿在上布置，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為1根；采用的鋼管類型為Φ48 3；連墻件布置方式為二步二跨，連接方式為扣件連接；連墻件扣件連接方式為雙扣件，扣件抗滑承載力折減系數(shù)為1；腳手架沿墻縱向長度l：40m；(1)活荷載參數(shù)結(jié)構(gòu)腳手架均布活荷載：3kN/m2；結(jié)構(gòu)腳手架同時施工層數(shù)：1層；(2)風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處黑龍江佳木斯市，基本風(fēng)壓Wo：；地面粗糙度類別為：B類(城市郊區(qū))；(2)靜荷載參數(shù)1)腳手板參數(shù)選用木腳手板，按規(guī)范要求鋪腳手板；腳手板自重：；鋪設(shè)層數(shù)：1層；2)擋腳板參數(shù)選用木腳手板(220484000)，僅作業(yè)層設(shè)擋腳板擋腳板自重：；擋腳板鋪設(shè)層數(shù)：1層；3)防護(hù)欄桿鋪腳手板層設(shè)防護(hù)欄桿，每步防護(hù)欄桿根數(shù)為1根，總根數(shù)為1根；4)圍護(hù)材料2300目/100cm2，A0=。密目網(wǎng)選用為：2300目/100cm2，A0=；密目網(wǎng)自重：；支撐系統(tǒng)搭設(shè)形式為斜拉式鋼絲繩不受力(規(guī)范推薦)；主梁截面特征：工字鋼，工字鋼型號：20b號工字鋼；型鋼懸挑主梁平鋪在樓面上，錨點(diǎn)采用壓環(huán)鋼筋方式，鋼筋直徑16mm；樓板混凝土強(qiáng)度等級：C30；選用鋼絲繩為619，鋼絲繩吊點(diǎn)與主梁的垂直距離：。二、小橫桿的計算 小橫桿在大橫桿的上面，考慮活荷載在小橫桿上的最不利布置，驗(yàn)算強(qiáng)度和撓度時不計小橫桿的懸挑荷載，小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算。作用在小橫桿上的荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q=++3；作用在小橫桿上的荷載設(shè)計值：q=（+）+3；最大彎矩 M = ql2/8 =； 最大應(yīng)力計算值 σ = M / W =106/103= N/mm2； 小橫桿實(shí)際彎曲應(yīng)力計算值σ=[f]=205N/mm2，滿足要求！最大撓度ν = 5ql4/384EI = 9004/(384105104)= mm； 小橫桿實(shí)際最大撓度計算值ν= 小于最大允許撓度值min（900/150，10）=，滿足要求！三、大橫桿的計算小橫桿在大橫桿的上面，小橫桿把荷載以集中力的形式傳遞給大橫桿，所以，大橫桿按照集中力作用下的三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算。計算小橫桿傳遞給大橫桿的集中力時，計入小橫桿的懸挑荷載。內(nèi)排大橫桿受到的集中力標(biāo)準(zhǔn)值： F=(1+a1/lb)2=(1+)2= kN；內(nèi)排大橫桿受到的集中力設(shè)計值：F=(1+a1/lb)2=(1+)2= kN；外排大橫桿受到的集中力標(biāo)準(zhǔn)值： F=[1+(a1/lb)2]=[1+()2]= kN；外排大橫桿受到的集中力設(shè)計值：F=[1+(a1/lb)2]=[1+()2]= kN；大橫桿按三跨（每跨中部）均有集中活荷載分布計算，由腳手架大橫桿試驗(yàn)可知，大橫桿按照三跨連續(xù)梁計算是偏于安全的，按以上荷載分布進(jìn)行計算可以滿足要求并且與我國工程長期使用經(jīng)驗(yàn)值相符。根據(jù)實(shí)際受力情況進(jìn)行電算，得到計算簡圖及內(nèi)力、變形圖如下（內(nèi)排大橫桿、外排大橫桿計算方式完全相同，下面是內(nèi)排大橫桿的計算過程，外排大橫桿計算過程從略，僅給出最終計算結(jié)果）： 彎矩和剪力計算簡圖 彎矩圖(kNm) 剪力圖(kN) 變形計算簡圖 變形圖(mm)計算得到內(nèi)排大橫桿： 最大彎矩：M= 最大變形：ν= mm 最大支座反力：F= kN計算得到外排大橫桿(計算過程從略)： 最大彎矩：M= 最大變形：ν= mm 最大支座反力：F= kN最大應(yīng)力計算值σ = 106/103= N/mm2；大橫桿實(shí)際彎曲應(yīng)力計算值σ=[f]=205N/mm2，滿足要求！最大撓度ν=；大橫桿實(shí)際最大撓度計算值ν= 小于最大允許撓度值min（1500/150，10）=，滿足要求！四、作業(yè)層立桿扣件抗滑承載力的計算扣件的抗滑承載力按照下式計算: R ≤ Rc 其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計值。規(guī)范規(guī)定直角、?？奂够休d力折減系數(shù)1，；R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值。 kN, kN；作業(yè)層內(nèi)立桿扣件抗滑承載力驗(yàn)算：內(nèi)立桿受到的豎向作用力R= ≤，內(nèi)立桿采用單扣件，其抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求！作業(yè)層外立桿扣件抗滑承載力驗(yàn)算：外立桿受到的豎向作用力R= ≤，外立桿采用單扣件，其抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求！五、腳手架立桿荷載計算作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。(1)結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值NG1k采用Φ48 3鋼管。外立桿：NG1k= gk H== kN；內(nèi)立桿：NG1k= gk H== kN；(2)構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k1)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k1采用木腳手板，自重標(biāo)準(zhǔn)值gk1=，鋪設(shè)層數(shù)n1=1層。外立桿：NG2k1= n1lblagk1 = 1= kN；內(nèi)立桿：NG2k1= n1（lb+a1）lagk1 = 1（+）= kN；2)擋腳板的自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k2采用木腳手板(220484000)，自重標(biāo)準(zhǔn)值gk2=，鋪設(shè)層數(shù)n2=1層。 外立桿：NG2k2= n2lagk2 = 1= kN；3)防護(hù)欄桿及扣件的自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k3采用Φ48 3鋼管，自重標(biāo)準(zhǔn)值gk3=，總根數(shù)n3=1根。外立桿：NG2k3= n3（lagk3+）= 1（+）= kN；4)圍護(hù)材料的自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k4采用2300目/100cm2，A0=，自重標(biāo)準(zhǔn)值gk4=。外立桿：NG2k4= la[H] gk4 =18= kN；5)附加橫桿及扣件的自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k5搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)n4=1根，鋪設(shè)層數(shù)n5=1層，采用Φ48 3鋼管，自重標(biāo)準(zhǔn)值gk6=。外立桿：NG2k5= n5n4（lbgk6+） = 11（+）= kN；內(nèi)立桿：NG2k5= n5n4[（lb+a1）gk6+] = 11[（+）+]= kN；6）構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k合計外立桿：NG2k=++++= kN；內(nèi)立桿：NG2k=+= kN；活荷載按照1個結(jié)構(gòu)作業(yè)層（荷載為3 kN/m2）計算，活荷載合計值∑Qk=3 kN/m2。外立桿：∑NQk= lbla∑Qk = 3= kN；內(nèi)立桿：∑NQk =（lb+a1）la∑Qk =（+）3= kN；Wk=μzμsω0其中 ω0 基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照荷載規(guī)范規(guī)定采用：ω0 = kN/m2； μs 風(fēng)荷載體型系數(shù)：μs= ==；j為擋風(fēng)系數(shù)，考慮了腳手架和圍護(hù)材料的共同作用，計算過程復(fù)雜因篇幅有限計算過程從略。μz 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照荷載規(guī)范的規(guī)定采用：腳手架底部μz= ，腳手架頂部μz= ；經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為: 腳手架底部Wk = = kN/m2； 腳手架頂部Wk = = kN/m2；六、立桿穩(wěn)定性計算(一)基本數(shù)據(jù)計算依據(jù)《扣件式規(guī)范》：長細(xì)比λ= l0/i = kμh/i=μh/i（k取為1）查《扣件式規(guī)范》：μ = ；立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i = cm；λ= 100/=立桿實(shí)際長細(xì)比計算值λ= 小于容許長細(xì)比210，滿足要求！長細(xì)比λ= l0/i = kμh/i=100/=；穩(wěn)定系數(shù)φ查《扣件式規(guī)范》：φ= ；Mw = 經(jīng)計算得到，各段彎矩Mw為： 腳手架底部 Mw= m；(二)外立桿穩(wěn)定性計算,外立桿的穩(wěn)定性計算σ = N/(φA) + MW/W ≤ [f]外立桿的軸心壓力設(shè)計值 N =（NG1k+NG2k）+∑NQk =（+）+ = kN；σ = (424)+；組合風(fēng)荷載時，外立桿實(shí)際抗壓應(yīng)力計算值σ=[f]=205N/mm2，滿足要求！,外立桿的穩(wěn)定性計算σ = N/(φA) ≤ [f]外立桿的軸心壓力設(shè)計值 N =（NG1k+NG2k）+∑NQk =（+）+ = kN；σ = (424)= N/mm2；不組合合風(fēng)荷載時，外立桿實(shí)際抗壓應(yīng)力計算值σ=[f]=205N/mm2，滿足要求！(三)內(nèi)立桿穩(wěn)定性計算全封閉雙排腳手架僅考慮外立桿承受風(fēng)荷載的作用，內(nèi)立桿不考慮風(fēng)荷載作用。σ = N/(φA) ≤ [f]內(nèi)立桿的軸心壓力設(shè)計值 N =（NG1k+NG2k）+∑NQk =（+）+ = kN；σ = (424)= N/mm2；內(nèi)立桿實(shí)際抗壓應(yīng)力計算值σ=[f]=205N/mm2，滿足要求！七、連墻件的穩(wěn)定性計算風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN)，按照下式計算：Nlw = WkAw = kN；每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積 Aw = m2；連墻件的軸向力設(shè)計值 Nl = Nlw + N0= kN；連墻件承載力設(shè)計值按下式計算： Nf = φA[f]其中 φ 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；由長細(xì)比 l/i = 1600/ φ=；A = cm2；[f]=205 N/mm2；連墻件軸向承載力設(shè)計值為 Nf = 102205103 = kN；Nl= Nf=，連墻件的設(shè)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= ≤，滿足要求！八、懸挑梁受力計算懸挑腳手架按照帶懸臂的單跨梁計算懸出端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)。 懸臂單跨梁計算簡圖支座反力計算公式 支座彎矩計算公式 C點(diǎn)最大撓度計算公式 其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。本方案算例中，m = m，l = m，m1 = ，m2 = m；k=k1=k2=懸挑梁的截面慣性矩I = 2500 cm4，截面抵抗矩W = 250 cm3，截面積A = cm2，線密度G = kg/m。外立桿軸向力設(shè)計值N1= kN；內(nèi)立桿軸向力設(shè)計值N2= kN；懸挑梁自重荷載 q=103=把以上數(shù)據(jù)代入公式，經(jīng)過計算得到：支座反力 RA = kN支座反力 RB = kN最大彎矩 MA = kNm 最大應(yīng)力 σ = /( 250000 )= N/mm2懸挑梁的最大應(yīng)力計算值σ= N/mm2 小于抗壓強(qiáng)度設(shè)計值205N/mm2，滿足要求!最大撓度 νmax= mm按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB500172003)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 2400 mm。 小于最大容許撓度2400/250mm，滿足要求!九、懸挑梁穩(wěn)定性計算懸挑梁采用20b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(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，查表《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB500172003)附錄B得到：φb=，依《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB500172003) 附表B，按照下面公式調(diào)整： 得到 φb39。=。經(jīng)過計算得到最大應(yīng)力 σ = 106 /( 250000 )= N/mm2；懸挑梁的穩(wěn)定性計算σ =[f]=215N/mm2，滿足要求!十、拉繩的受力計算鋼繩做安全儲備，按照承受全部荷載計算，通過軟件電算程序計算得到鋼繩的支點(diǎn)從左至右支座反力分別為：R1=。水平懸挑梁的軸力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(chǎn)生的軸壓力。各支點(diǎn)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=。十一、拉繩的強(qiáng)度計算鋼絲拉繩的軸力RU取最大值進(jìn)行計算，為RU= kN 選擇619鋼絲繩,鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度1550MPa。 [Fg] = αFg/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＝； α 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù)，對6163α＝； K 鋼絲繩使用安全系數(shù)。K＝6。得到：[Fg]= ≥ Ru＝。經(jīng)計算，選此型號鋼絲繩能夠滿足要求。鋼絲拉繩的軸力RU的最大值進(jìn)行計算作為拉環(huán)的拉力N，為N=RU=鋼絲拉繩的拉環(huán)的強(qiáng)度計算公式為 σ = N/A ≤ [f]其中 [f]