落地式脚手架施工方案计算书

页眉内容页脚内容3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：张某某页眉内容页脚内容4日期：页眉内容页脚内容0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......................................................................3四、纵向水平杆(大横杆)验算............................................................................4五、扣件抗滑承载力验算..................................................................................5六、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................................................................................................10九、立杆地基承载力计算................................................................................11页眉内容页脚内容1一、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》JGJ130-20113、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-20114、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-20155、《混凝土结构设计规范》GB50010-20106、《建筑结构荷载规范》GB50009-20127、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20118、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-20169、《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1.5m立杆横距1.05m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）永久荷载立杆承受结构自重0.1086kN/m安全网0.01kN/m2脚手板类型冲压钢脚手板,2层自重标准值0.3kN/m2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垫板宽度0.3m垫板长度1.5m页眉内容页脚内容2考虑到钢管锈蚀弯曲等因素，按φ48×3钢管计算。30010501800页眉内容页脚内容3三、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:“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：qk=(QK+QP1)×S=(2+0.3)×1.5=3.45kN/m2、作用横向水平杆线荷载设计值：q=1.4×QK×S+1.2×QP1×S=1.4×2×1.5+1.2×0.3×1.5=4.74kN/m3、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：Mmax=qlb2=4.74×1.052=0.653kN·m884、钢管载面模量W=4.49cm35、Q235钢抗弯强度设计值，f=205N/mm26、计算抗弯强度σ=Mmax=0.653×106=145.43N/mm2〈205N/mm2W4.49×1037、结论：满足要求页眉内容页脚内容4（二）变形计算1、钢材弹性模量E＝2.06×105N/mm22、钢管惯性矩I＝10.78cm43、容许挠度[ν]=l/150与10mm4、验算挠度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：F=0.5qlb(1+a1)2=0.5×4.74×1.05(1+0.15)2=3.25kNlb1.05由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值Fk=0.5qklb(1+a1)2=0.5×0.15)=2.37kNν=5qklb4=5×3.45×10504=2.5mm〈1050＝7与10mm384EI384×2.06×105×10.78×104150页眉内容页脚内容5lb3.45×1.05(1+1.052五、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Rc=8kN。纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值=3.25kN〈Rc=8kN结论：扣件抗滑承载力满足要求六、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N+Mw≤fAWN——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；Mw=0.9×1.4Mwk=0.9×1.4ωklah210其中，风荷载标准值ωk=µz·µs·ω0，将N=1.2(NG1k+NG2k)+0.9×1.4∑NQk代入上式化简为：1.2Hgk+0.9×1.4×µz·µs·ω0lah2+1.2NG2k+0.9×1.4∑NQk≤fA10WAAH——脚手架高度；gk——每米立杆承受的结构自重标准值；la——立杆纵距；h——步距；µz——风压高度变化系数；µs——风荷载体型系数；ω0——基本风压，取山东烟台市10年一遇值，ω0=0.4kN/m2NG1k——脚手架立杆承受的结构自重标准值产生的轴向力；NG2k——构配件自重标准值产生的轴向力；∑NQk——施工荷载标准值产生的轴向力总和；页眉内容页脚内容6脚手架结构自重产生的轴压应力σg=1.2HsgkA风荷载产生的弯曲压应力：σw=0.9×1.4×µzµsω0lah210W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=σg+σW最大时作用部位验算立杆稳定性。2、计算风荷载产生的弯曲压应力σw风荷载体型系数µs=1.3=1.3×0.8=1.04σw=0.9×1.4×µz×1.04×0.4×1.5×1.82×106=56.7µz10×4.49×103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σg首先计算长细比λ：λ=l0il0——计算长度，l0=kµh；i——截面回转半径；k——计算长度附加系数，其值取1.155；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lb=1.05m，连墙件布置二步三跨，查规范表5.2.8得µ=1.5，h=1.8mλ=kµh=1.155×1.5×180.0=196i1.59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la=1.5m，查规范附录A表A-1得gk=0.1086kN/mσg=1.2Hsgk=1.2Hs×0.1086×103=1.63HsN/mm2A0.188×424.004、求σ=σw+σg列表如下：页眉内容页脚内容7高度(m)µzσw=56.7µz(N/mm2)对应风荷载作用计算段高度取值Hg(m)σg=1.63Hs(N/mm2)σ=σw+σg(N/mm2)50.6536.862439.1275.98240.8045.361016.3061.66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，σw+σg相对较小，脚手架底部风荷载产生的弯曲压应力虽较小，但脚手架自重产生的轴压应力接近最大σ=σw+σg最大，因此脚手架立杆稳定性验算部位取底部。5、验算长细比由规范5.2.8式，且K=1，得λ=l0=kμh=1.5×180=170210ii1.59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NG1K=Hsgk=24×0.1086=2.61kN构配件自重标准值产生的轴向力NG2K=0.5(lb+a1)la∑Qp1+Qp2la+laHQp3=0.5×(1.05+0.15)×1.5×2×0.3+0.17×1.5×2+1.5×24×0.01=1.410kNlb——立杆横距；a1——小横杆外伸长度；la——立杆纵距；Qp1——脚手板自重标准值；Qp2——脚手板挡板自重标准值；Qp3——密目式安全立网自重标准值；H——脚手架高度；施工荷载标准值产生的轴向力总和∑NQk=0.5(lb+a1)laQk=0.5×(1.05+0.15)×1.5×2×1=1.80kNQk——施工均布荷载标准值；组合风荷载时N=1.2(NG1K+NG2K)+0.9×1.4∑NQk=1.2×(2.61+1.410)+0.9×1.4×1.80=7.09kN7、组合风荷载时，验算立杆稳定性页眉内容页脚内容8按规范公式5.2.6-2验算立杆稳定性，即：N+Mw=7.09×103+56.7×0.65=88.95+36.86=125.81N/mm2f=205N/mm2AW0.188×424结论:满足要求!。8、不组合风荷载时，验算立杆稳定性N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4∑NQk=1.2×(2.61+1.410)+1.4×1.80=7.34kN按规范公式5.2.6-1验算立杆稳定性：N=7.34×103=92.08N/mm2f=205N/mm2A0.188×424结论:满足要求!。七、脚手架搭设高度计算1、验算长细比：λ=l0=kμh=1.5×180=170210ii1.59(k=1，μ=1.5)结论：满足要求!。2、确定轴心受压构件稳定系数：k=1.155,λ=kμh=1.155×1.5×180.0=196i1.59查规范得=0.188，gk=0.1086kN/m23、确定构配件自重标准值产生的轴心力NG2KNG2K=0.5(lb+a1)la∑Qp1+la∑Qp2+la[H]Qp3=0.5×(1.05+0.15)×1.5×2×0.3+1.5×2×0.17+24×1.5×0.01=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∑NQk：∑NQk=0.5(lb+a1)la∑Qk=0.5(1.05+0.15)×1.5×1×2=1.80kN页眉内容页脚内容95、求风荷载标准值产生的弯矩：Mwk=ωklah2=0.7µzµsω0lah21010建筑物为框架结构，风荷载体型系数µs=1.3=1.3×0.8=1.04地面粗糙度C类有密集建筑群的城市市区。立杆计算段取底部，风压高度变化系数µz=0.65Mwk=0.7×0.65×1.04×0.4×1.5×1.82=0.092kN·m106、确定按稳定计算的搭设高度Hs:组合风荷载时Hs=Af-[1.2NG2K+0.85×1.4(∑NQk+MwkA)]=w1.2gk0.