施工组织设计下载简介

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包头高新企业创新服务中心工程脚手架施工组织设计方案.docx

10·19六级以上大风，雪、大雾、大雨天气停止脚手架作业。在冬季、雨季要经常检查脚手板、斜道板、跳板上有无积雪、积水等物。如有则应随时清除，并要采取防滑措施。

按最不利的外挑1700进行计算

双排脚手架搭设高度为 28 米，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.2米排水沥青路面现状与发展，立杆的横距为0.9米，立杆的步距为1.8 米；

内排架距离墙长度为0.75米；

小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根；

脚手架沿墙纵向长度为 150.00 米；

采用的钢管类型为 Φ48×3.5；

横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数 1.00；

连墙件布置取两步两跨，竖向间距 3.6 米，水平间距2.4 米，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

施工均布荷载(kN/m2):2.000；脚手架用途:装修脚手架；

同时施工层数:2 层；

本工程地处内蒙古省包头市，查荷载规范基本风压为0.550，风荷载高度变化系数μz为1.000，风荷载体型系数μs为1.130；

计算中考虑风荷载作用；

每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):0.1161；

脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140；

安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:4 层；

脚手板类别:木脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、竹夹板挡板；

悬挑水平钢梁采用20a号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.7米，建筑物内锚固段长度 2.7 米。

与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00；

楼板混凝土标号:C40；

悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。

小横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。

按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

小横杆的自重标准值: P1= 0.038 kN/m ；

脚手板的荷载标准值: P2= 0.35×1.2/3=0.14 kN/m ；

活荷载标准值: Q=2×1.2/3=0.8 kN/m；

荷载的计算值: q=1.2×0.038+1.2×0.14+1.4×0.8 = 1.334 kN/m；

小横杆计算简图

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，

最大弯矩 Mqmax =1.334×0.92/8 = 0.135 kN.m；

最大应力计算值 σ = Mqmax/W =26.59 N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力 σ =26.59 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2，满足要求！

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度

荷载标准值q=0.038+0.14+0.8 = 0.978 kN/m ；

最大挠度 V = 5.0×0.978×9004/(384×2.06×105×121900)=0.333 mm；

小横杆的最大挠度 0.333 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 900 / 150=6 与10 mm，满足要求！

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

小横杆的自重标准值: P1= 0.038×0.9=0.035 kN；

脚手板的荷载标准值: P2= 0.35×0.9×1.2/3=0.126 kN；

活荷载标准值: Q= 2×0.9×1.2/3=0.72 kN；

荷载的设计值: P=(1.2×0.035+1.2×0.126+1.4×0.72)/2=0.6 kN；

大横杆计算简图

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。

均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.038×1.2×1.2=0.004 kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×0.6×1.2= 0.192 kN.m；

M = M1max + M2max = 0.004+0.192=0.197 kN.m

最大应力计算值 σ = 0.197×106/5080=38.735 N/mm2；

大横杆的最大应力计算值 σ = 38.735 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2，满足要求！

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm；

均布荷载最大挠度计算公式如下:

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：

Vmax= 0.677×0.038×12004 /(100×2.06×105×121900) = 0.021 mm；

集中荷载最大挠度计算公式如下:

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

小横杆传递荷载 P=（0.035+0.126+0.72）/2=0.44kN

V= 1.883×0.44×12003/ ( 100 ×2.06×105×121900) = 0.57 mm；

最大挠度和：V= Vmax + Vpmax = 0.021+0.57=0.592 mm；

大横杆的最大挠度 0.592 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1200 / 150=8与10 mm，满足要求！

四、扣件抗滑力的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):

R ≤ Rc

小横杆的自重标准值: P1 = 0.038×0.9×2/2=0.035 kN；

大横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.2=0.046 kN；

脚手板的自重标准值: P3 = 0.35×0.9×1.2/2=0.189 kN；

活荷载标准值: Q = 2×0.9×1.2 /2 = 1.08 kN；

荷载的设计值: R=1.2×(0.035+0.046+0.189)+1.4×1.08=1.836 kN；

R < 8.00 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载的计算:

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：

(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN)，为0.1161

NG1 = [0.1161+(0.90×2/2)×0.038/1.80]×28.00 = 3.788；

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用木脚手板，标准值为0.35

NG2= 0.35×4×1.2×(0.9+0.3)/2 = 1.008 kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、竹夹板挡板，标准值为0.14

NG3 = 0.14×4×1.2/2 = 0.336 kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005

NG4 = 0.005×1.2×28 = 0.168 kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.3 kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。

经计算得到，活荷载标准值

NQ= 2×0.9×1.2×2/2 = 2.16 kN；

风荷载标准值按照以下公式计算

Wo = 0.55 kN/m2；

Uz= 1 ；

经计算得到，风荷载标准值

Wk = 0.7 ×0.55×1×1.13 = 0.435 kN/m2；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×5.3+ 1.4×2.16= 9.384 kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×5.3+ 0.85×1.4×2.16= 8.931 kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为

Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.435×1.2×

1.82/10 = 0.201 kN.m；

六、立杆的稳定性计算:

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值 ：N = 9.384 kN；

计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：k = 1.155 ；当验算杆件长细比时，取块1.0；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：μ = 1.5 ；

计算长度 ,由公式 lo = k×μ×h 确定 ：l0 = 3.118 m；

长细比 Lo/i = 197 ；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 ：φ= 0.186 ；

立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；

立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；

钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2；

σ = 9384/(0.186×489)=103.178 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 103.178 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值 ：N = 8.931 kN；

计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ： k = 1.155 ；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：μ = 1.5 ；

计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.118 m；

长细比: L0/i = 197 ；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：φ= 0.186

立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；

立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；

钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2；

σ = 8930.88/(0.186×489)+201285.454/5080 = 137.814 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 137.814 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

Nl = Nlw + N0

风荷载标准值 Wk = 0.435 kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 8.64 m2；

按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：

Nlw = 1.4×Wk×Aw = 5.262 kN；

连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 10.262 kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

Nf = φ·A·[f]

由长细比 l0/i = 750/15.8的结果查表得到 φ=0.861，l为内排架距离墙的长度；

又： A = 4.89 cm2；[f]=205 N/mm2；

Nl = 10.262 < Nf = 86.311,连墙件的设计计算满足要求！

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到 Nl = 10.262小于双扣件的抗滑力 16 kN，满足要求！

连墙件扣件连接示意图

八、悬挑梁的受力计算:

悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算

悬出端C受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。

其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。

本方案算例中，m =1.7 m，l = 2.7 m，m1 = 0.75 m，m2 = 1.65 m；

水平支撑梁的截面惯性矩I = 2370 cm4，截面模量(抵抗矩) W = 237 cm3。

受脚手架作用集中强度计算荷载 P=5.3+2.16=7.46kN；

k=1.7/2.7=0.63

k1=0.75 / 2.7 = 0.278

k2=1.65 / 2.7 = 0.611

代入公式，经过计算得到

支座反力 RA = 22.078 kN

最大弯矩 MA = 18.308 kN.m

最大应力 σ = 18307645.375 /( 1.05 ×237000 )= 73.569 N/mm2

水平支撑梁的最大应力计算值 73.569 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求!

受脚手架作用集中计算荷载 N= 5.3 +2.16 = 7.46 kN

水平钢梁自重计算荷载 q= 0.004 ×78.5 = 0.279 kN/m

最大挠度 Vmax= 6.139 mm

悬伸长度的两倍，即 3300 mm

水平支撑梁的最大挠度 6.139 mm 小于 水平支撑梁的最大容许挠度 3300/400 mm,满足要求!

九、悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用20a号工字钢,计算公式如下

φb = 570 ×11.4×100× 235 /( 3300×200×235) = 0.98

经过计算得到最大应力 σ = 18.308×106 /( 0.784×237000 )= 98.584 N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算 σ = 98.584 小于 [f] = 215 N/mm2 ,满足要求!

十、锚固段与楼板连接的计算:

1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=6.404 kN；

水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:

其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f] = 50N/mm2；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[6404.398×4/(3.142×50×2)]1/2 =9.03 mm；

水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。

2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：

6404.398/(3.142×20×1.71)=59.608mm。

螺栓的轴向拉力N=6.404kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=67.51kN，满足要求！

3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：

混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:

经过计算得到公式右边等于185.00 kN，大于锚固力 N=22.08 kN ，楼板混凝土局部承压计算满足要求!

11·2·2·2 三角形挑架拉固式桁架计算。

F1 F2

PA B C Fx

θ=600 900 450 Fy

外立杆：F1==14.184KN

内立杆：F2=F1＋0.45×1.4×（1×0.3459＋1.1×1.4）/1=14.884KN

挑杆及其组件稳定承载验算斜撑杆压力

P=（1.1F1＋0.3F2）/（1.1sin600）=21.0655KN

最大剪力QB=F1＋F2－P sin600=10.825KN

挑杆轴力N=Pcos600=10.533KN

斜撑杆验算:σ=N/A=10.533×103/489=21.53 N/㎜2<〖σ〗=205 N/㎜2

DBJ50／T-320-2019标准下载τmax=2QB/A=2×10.825×103/489=44.27 N/㎜2<〖σ〗=205 N/㎜2

为了安全体见三角形挑架拉固式桁架采用20#槽钢焊接制作

11·3倒料平台的稳定承载计算:

NB／T 10097-2018标准下载此平台限载1.5T（总荷载）,其稳定承载验算主要包括主梁、次梁、钢丝绳和预埋件的抗滑。计算中采用的设计值为恒载标准值的1.2倍与活载标准值的1.4倍之和。在此不考虑中间钢丝绳承载的有利影响。

11·3·1有关计算参数:

11·3·2计算过程: