扣件式钢管脚手架项设计

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1、扣件式钢管脚手架项设计扣件式钢管脚手架项设计专项设计方案（扣件式钢管脚手架）工程名称： 建宁县残疾人托养中心工程建设单位：建宁县残疾人联合会施工单位：福建省三明磐石建设工程有限公司2011年11月5日 专项设计方安报审表 共页第页工程名称建宁县残疾人托 养中心 施工单位 福建省三明磐石建设工程有限公司编制单位 现报上建宁县残疾人托养中心工程扣件式钢管脚手架 专项设计方案文件，请予以审查主编王小冬编制人张有强 工程项目部/专业分包施工单位（盖章） 技术负责人审核单位总承包单位审核意见：2011年11月5日 总承包单位（盖章）审核人 审批人 审 核单位监理审查意见：监理审查结论：匚同意实施日修改后

2、报CM新编制监理单位（盖章）专 业监理工程师 日期：总监理工程师日期：一、编制依据：1、根据福建省建筑轻纺设计院设计的建宁县残疾人托养中 心工程施工图纸及根据本工程施工现场情况。2、建筑施工安全检查标准JGJ59-99; 3、建筑施工 安全检查标准实施指南；4、建筑施工高处作业安全技术 规范JGJ80-91; 5、建筑结构荷载规范(GB50009-2001 );6、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001 ;7、2002年版工程建设标准强制性条文房屋建筑部分(施工安全)；8、钢结构设计规范(GBJ17-2003); 9、建筑工程预防高处坠落事故若干规定；10、冷弯薄壁型钢结构

3、技术规范(GB50018-2002); 11、混凝土结构设计规 范(GB50010-2002); 12、编制建筑施工脚手架安全技术 标准统一规定。二、工程概况 建宁县残疾人托养中心工程；工程建设地点:建宁县水南；属于框架结构；地上5层；地下0层；建筑高度：18.9m；标准层层高：3.6m ;总建筑面积：3746.55平方米；总工期：270 天。本工程由建宁县残疾人联合会投资建设，福建省建筑轻 纺设计院设计，泉州泉城勘察有限公司地质勘察，三明市工 程建设监理有限公司监理，福建省三明磐石建设工程有限公 司组织施工；由王小冬担任项目经理，王佩芳担任技术负责 人。根据本工程施工现场情况，各个立面地坪至

4、檐口压顶高度均为18.9米，架体搭设高度为20.4m； 2、背立面2-3轴间应设一个安全通道。三、落地双排扣件式钢管脚手架计算：(一)、参数信息：1.脚手架参数 双排脚手架搭设高度为 20.4 m,立杆采用单立杆；搭设尺寸为：横距Lb为1.05m,纵距La为1.5m,大小横杆的步距为 1.8 m；内排架距离墙长度为0.30m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；采用的钢管类型为48X3.5(计算取 48X3.0;横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件采用两步三跨，竖向间距 3.6 m,水平间距4.5 m,采用扣 件连接；连墙件连接方式为单扣件；2.活荷载参数 施工均布活荷载标准值：2.0

5、00 kN/m2 ;脚手架用途：装修脚手架；同时施工层数:2层；3.风荷载参数 本工程地处福建建宁县， 基本风压0.32 kN/m2 ;风荷载高度变化系数以4计算连墙 件强度时取0.92,计算立杆稳定性时取 0.74,风荷载体型系 数以s为0.214; 4.静荷载参数 每米立杆承受的结构自重标 准值(kN/m):0.1248 ;脚手板自重标准值(kN/m2):0.300 ;栏杆 挡脚板自重标准值(kN/m):0.150 ; 安全设施与安全网 (kN/m2):0.005 ;脚手板类别：竹笆片脚手板；栏杆挡板类别： 无；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.033 ;脚手板铺设总层数：13;

6、5.地基参数 地基土类型：夯实素填土上铺 C20硅垫层；地基承载力标准值(kPa):120.00；立杆基础底面面积(m2):0.20;地基承载力调整系数：1.00。(二)、大横杆的计算：按照扣件式钢管脚手架安全技 术规范(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，大横杆按照三跨连 续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载 计算大横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算 大横杆的自重标准值：P1=0.033 kN/m ; 脚手板的自重标准值:P2=0.3 K05/(2+1)=0.105 kN/m ;活荷载标准值：Q=2 X.05/(2+1)

7、=0.7 kN/m ;静荷载 的设计值:q1=1.2 0.033+1.2 私105=0.166 kN/m； 活荷载的 设计值：q2=1.4私7=0.98 kN/m ; 图1大横杆设计荷载组合 简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)2.强度验算 跨中和支座最大弯距 分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下：M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2 跨 中 最 大 弯 距 为 M1max=0.08X0.166 1.52+0.10 0.98 1.52 =0.25 kN m； 支座 最大弯距计算公式如下 ：M2max = -0.10q1l2 -

8、 0.117q2l2 支座 最大弯距为 M2max= -0.10 166 M.52-0.117 0.98 X.52 =-0.295 kN m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度 验算：b =Max(0.25 X 106,0.295 X 106)/4490=65.702 N/mm2 横杆 的最大弯曲应力为 a = 65.702 N/mm2小于 大横杆的抗压 强度设计值f=205 N/mm2 ,满足要求！ 3.挠度验算：最大 挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。计算公式如下：丫 max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI 其中：静荷载标准值：q1= P1+P2

9、=0.033+0.105=0.138 kN/m ; 活荷 载标准值：q2= Q =0.7 kN/m ;最大挠度计算值为：=0.677 0.138 15004/(100 2.06 105X107800)+0.990 0.7 1500 4/(100 X06 105X107800) = 1.793 mm； 大横杆的最大挠度 1.793 mm 小于 大横杆的最大容许挠度1500/150 mm与10mm,满足要求！ (三)、小横杆的计算：根据JGJ130-2001 第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算， 大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在 最不利荷

10、载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算 大横杆的自重标准值：p1= 0.033仅5 = 0.05 kN;脚手板的自重标准值：P2=0.3 .05 X.5/(2+1)=0.158 kN ; 活荷载标准值：Q=2X1.05 1.5/(2+1) =1.050 kN; 集中荷载的设计值: P=1.2 和.05+0.158)+1.4 1.05 = 1.719 kN ; 小横杆计算简图2.强度验算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆 传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；均布荷载最大弯矩计算公式如下：Mqmax = ql2/8 Mqmax = 1.20.033 1,052/8=0.006

11、kN m； 集中荷载最大弯矩计算公式如下：Mpmax =Pl/3 Mpmax = 1.719 1 5/3 = 0.602 kN m ; 最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.607 kN m；最大应力计算值a = M / W=0.607 106/4490=135.22 N/mm2 ; 小横杆的最大弯曲应力 a =135.22 N/mm2小于 小横杆的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求！3,挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度 和；小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下 ： 丫 qmax=5ql4/384EI丫 qmax=5

12、X 0.033 X 10504/(384 X 2.06 X 105 X 1=078001)024 mm ;大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.05+0.158+1.05 = 1.257 kN ;集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算 公式如下：丫 pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EI 丫 pmax = 1257.45 1050X(3 10502-4 M0502/9 ) /(72 2.06 X05M07800) =2.327 mm ; 最大挠度和 丫 = 丫 qmax + 丫 pmax = 0.024+2.327 =2.35 mm ; 小横杆的最大挠度为

13、2.35 mm小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7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，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(建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 5.2.5): R w Rc其中Rc -扣件抗滑承载力设计值，取8.00 kN; R -纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 大横杆的自重标准值：P1 = 0.033 15)2/2=0.05 kN ; 小横杆 的自重标准值：P2 = 0.033 仅05/2=0.017 k

14、N; 脚手板的自重 标准值：P3 = 0.3 仅05 1.5/2=0.236 kN ; 活荷载标准值：Q = 2X1.05 X.5 /2 = 1.575 kN ; 荷 载的设 计值： R=1.2 0.05+0.017+0.236)+1.4 1.575=2.569 kN ; R 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，为 0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.50 2/2) 0.033/1.80 2(X40 = 3.112kN; (2)脚手板 的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2 NG2= 0.3 13 X1.5 巾.05+0.3)/2

15、 = 3.949 kN ; (3)栏杆与挡脚手板自 重标准值；采用无，标准值为0.15kN/m NG3 = 0.15 M3X1.5/2 =1.462 kN;(4)吊桂的安全设施荷载，包括安全网 ：0.005kN/m2 NG4 = 0.005 1.5 20.4 = 0.153 kN ; 经计算得到，静 荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.676 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 = 2X1.05 1.5 22 = 3.15kN;考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值为N = 1.2NG+0.85X1.4NQ = 1.2 8.676+ 0.85 1M 815= 14.16 kN; 不 考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值为 N =1.2NG+1.4NQ=1.2 X8.676+1.4 315=14.822kN ;(六)、立杆的稳定性计算：风荷载标准值按照以下公式计算Wk=0.7以z 以s其由0a 0-基本风压(kN/m2),按照建筑 结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：3 0 = 0.32 kN/m2;以z-风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB500