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岳阳市棠溪人家项目型钢外挑脚手架专项施工方案（一）、概述根据（JGJ59-99）《建筑施工安全检查标准》的要求，本工程外脚手架采用Ⅰ16型钢搭设扣件式钢管外架。结合本工程外架搭设高度12～14米，一次性随主体上升搭设，搭设至顶层屋面女儿墙高以上1.5m。（二）、脚手架设计1、外架宽度800mm，距墙面200mm，横杆步距（高）1800mm，立杆横距800mm，纵距1500mm。型钢Ⅰ16，间距1500mm,并分别在工字钢室内端部加设Φ20（双肢套箍）、室外悬挑部位加设Φ20（双肢套箍），挑架搭设示意图2、材料要求及准备①工字钢（Ⅰ16型钢3m长）：无损伤，无老锈，材料符合GB标准，严格除锈，刷防锈漆两遍，面刷黄色调和漆待用。所有工字钢在两端及受力部分焊封角钢板加强。②架管Φ48脚手架专用管,壁厚3.5mm，无损伤,无老锈，材质符合GB/T3092标准。③钢丝绳：无损伤，无毛刺，材质符合GB8918—1996标准。④扣件：无损伤，螺栓、螺母丝牙完整，无滑结现象，质量符合GB15831标准.已知条件：钢管质量38.4N/m扣件质量12.5N/个脚手板质量350N/m2密目安全网5.5N/m2施工活载3000N/m2竹胶板（竹笆网）100N/m2（计算时外挑段高度内按二个操作层计）荷载系数1、静载1.2,活载1.4荷载统计(恒载):立杆自重:P1=14×2×38.4=1075.2N大横杆自重:P2=1.5×13×2×38.4=1497.6N小横杆自重:P3=1.1×9×2×38.4=706.3N扣件:P4=72×12.5=900N架板自重:P5=1.5×1.0×3×350=1575N安全立网自重:P6=1.5×14×5.5=115.5N立面竹笆自重:P7＝0安全平网自重:P8=1.5×3×5.5=25N剪力撑自重:P9=14×38.4=537.6N施工荷载:P10=1.5×0.8×2×3000=5800N荷载传递:P1、P2、P3、P4、P5、P8、P10按均布分布传递,P6、P7、P9按直接传递于外排立杆。N内=1075+1479.6+706+900+1575+25+5800=11560NN内=111560/2=5.78KNN外=5.78+0.116+0+0.538=6.43KN2、Ⅰ16：b=88mm，h=160mm，w=140900mm3，I=11270000mm4，S=80800mm3，4、Ⅰ16工字钢受力计算示意图挑架工字钢受力示意图如下：N内N外5.78KN6.43kNR1800200800需计算确定的问题：1、立杆稳定性验算2、悬挑支承结构的计算选择3、连墙杆验算设计计算1、外排主杆稳定性验算（1）立杆计算长度1.8m（2）立杆长细比λ=1800/15.80=113.92f≥N/φa=(1.2×5539+1.4×2400)/0.489×489=10006.8/239.12=41.85Nf＞41.85N(f=δ=205N)符合（JGJ130—2001）5.3.1—1公式2、悬挑支撑结构计算(1)预埋卡环强度计算φ20圆钢U型螺栓埋入板内≥100mm(100mm)Fx＝6.77/1.8=3.7KN卡环抗剪切强度:V=2πr2×140=2×3.14×7.2×1.40=43.8KNV＞Fx=3.7KN,满足要求。(2)16工字钢挑梁计算。a、弯矩N内N外5.78KN6.43kNR1800200800Mmax=5.78×0.2+6.43×1=7.58KN·MMmax2=0.5Q2=0.5×20.5×10/103=0.1KN·MM=7.58+0.1=7.68KN·M所需型钢抵抗矩：W=Mmax/δ=76.8×100000/170=45176＜80500mm3满足要求。b、工字钢产生的挠度N内N外5.78KN6.43kNR1800200800E=2.1×105N/mm2qg=20/1.7=11.765N/m根据公式ｆ＝5ｑｇ14/384EI=5×(12.21×17004)/384×2.1×105×934.5×104=0.67170/150=1.33mm.满足要求。c、工字钢抗剪强度计算I＝1127ｃｍ4ｔ＝9.9ｍｍV＝－（2N＋ｑｍ）＝－（5.78＋6.43＋0.2×1）＝12.41KN根据公式τｍａｘ＝ｖｓ/2t=65×10×75＋70×8.5×35=69575mm3τｍａｘ=12410×69575/1127×104×10=7.362N/mm2185N/mm2满足要求。3、连墙杆验算。连墙杆承受风载水平力计算，岳阳地区基本风压值W=350N/m2，密目安全网按透风系数0.5计算，按连墙杆二步三跨布置，其受风面积为：A=1.8×2×1.5×3=16.2m2风载推力为P=0.5×AW+5000=7835N(式中5000源于JGJ130－20014.3.1条规定)连墙杆件强度：δ=P/4S=7835/0.775×489=20.67N/mm2δ＜[δ]满足要求。扣件抗滑移力8KN/个＞7.835KN,满足要求。房屋四个角型钢受力示意图如下：FN内N外67°R3501131设计计算1、悬挑拉支撑结构计算（1）挑架型钢受力示意图见上图。F=(N内×0.2+N外×1)/sin78.7°=8.2KN(2)钢丝绳拉力F=8.2KN钢丝绳破断拉力:Sb=aPg=0.85×86.98=73.93KN钢丝绳容许拉力[S]=Sb/K=73.93/3.5=21.12KNF＜[S]满足要求。钢丝绳：φ12.5×6×19N=86.98KNa、弯矩N内3501131Mmax=5.78×0.35×1.13/1=2.28KN·M=22.8T·cm所需型钢抵抗矩：W=Mmax/δ=22.8×100000/170=13411＜112700mm3满足要求。b、型钢产生的挠度N内3501131Fmax=N内b[(a2+2ab)3/3]0.5/(9EIT)=0.12mm7mm,满足要求。c、吊环直径计算。吊环承受拉力：N=F=8.2KN吊环需要面积：A=KF/fy=4×8200/200=164mm2(GB50010-2002至10.9.8条强制性条文规定)，选择吊环φ16，HPB235级圆钢AY=200.96mm2AY＞A(满足要求)（三）、悬挑式卸料平台计算书计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。计算参数:平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度6.50m，插入结构锚固长度1.00m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)2.00m。水平钢梁(主梁)插入结构端点部分按照铰接点计算。次梁采用[10号槽钢U口水平，主梁采用[18a号槽钢U口水平。次梁间距1.00m，外伸悬臂长度0.00m。容许承载力均布荷载2.00kN/m2，最大堆放材料荷载8.00kN。脚手板采用九层胶合板，脚手板自重荷载取0.30kN/m2。栏杆采用竹笆片，栏杆自重荷载取0.15kN/m。选择6×37+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，外侧钢丝绳距离主体结构6.30m，两道钢丝绳距离1.00m，外侧钢丝绳吊点距离平台3.60m。一、次梁的计算次梁选择[10号槽钢U口水平，间距1.00m，其截面特性为面积A=12.74cm2,惯性距Ix=198.30cm4,转动惯量Wx=39.70cm3,回转半径ix=3.95cm截面尺寸b=48.0mm,h=100.0mm,t=8.5mm1.荷载计算(1)面板自重标准值：标准值为0.30kN/m2；Q1=0.30×1.00=0.30kN/m(2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2；Q2=2.00×1.00=2.00kN/m(3)型钢自重荷载Q3=0.10kN/m经计算得到，均布荷载计算值q=1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q2=1.2×(0.30+0.10)+1.4×2.00=3.28kN/m经计算得到，集中荷载计算值P=1.4×8.00=11.20kN2.内力计算内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，内侧钢丝绳不计算，计算简图如下最大弯矩M的计算公式为经计算得到，最大弯矩计算值M=3.28×2.002/8+11.20×2.00/4=7.24kN.m3.抗弯强度计算其中x——截面塑性发展系数，取1.05；[f]——钢材抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；经过计算得到强度=7.24×106/(1.05×39700.00)=173.66N/mm2；次梁的抗弯强度计算[f],满足要求!4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体此部分可以不计算]其中b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：经过计算得到b=570×8.5×48.0×235/(2000.0×100.0×235.0)=1.16由于b大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用b'查表得到其值为0.810经过计算得到强度=7.24×106/(0.810×39700.00)=225.04N/mm2；次梁的稳定性计算[f],不满足要求!本方案采取主次梁焊接成整体的方式连接。二、主梁的计算卸料平台的内钢绳按照《建筑施工安全检查标准》作为安全储备不参与内力的计算。主梁选择[18a号槽钢U口水平，其截面特性为面积A=25.69cm2,惯性距Ix=1272.70cm4,转动惯量Wx=141.40cm3,回转半径ix=7.04cm截面尺寸b=68.0mm,h=180.0mm,t=10.5mm1.荷载计算(1)栏杆自重标准值：标准值为0.15kN/mQ1=0.15kN/m(2)型钢自重荷载Q2=0.20kN/m经计算得到，静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.15+0.20)=0.42kN/m经计算得到，各次梁集中荷载取次梁支座力，分别为P1=((1.2×0.30+1.4×2.00)×0.50×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=1.70kNP2=((1.2×0.30+1.4×2.00)×1.00×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=3.28kNP3=((1.2×0.30+1.4×2.00)×1.00×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=3.28kNP4=((1.2×0.30+1.4×2.00)×1.00×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=3.28kNP5=((1.2×0.30+1.4×2.00)×1.00×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)+11.20/2=8.88kNP6=((1.2×0.30+1.4×2.00)×1.00×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=3.28kNP7=((1.2×0.30+1.4×2.00)×1.00×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=3.28kNP8=((1.2×0.30+1.4×2.00)×0.25×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=0.91kN2.内力计算卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算。12悬挑卸料平台示意图200630010001.70kN3.28kN3.28kN3.28kN8.88kN3.28kN3.28kN0.91kN0.42kN/mAB悬挑卸料平台主梁计算简图经过连续梁的计算得到1.701.789.529.195.915.492.221.801.481.9010.7711.1914.4714.8918.1618.3721.8421.42主梁支撑梁剪力图(kN)14.84721.631主梁支撑梁弯矩图(kN.m)18.7380.531主梁支撑梁变形图(mm)外侧钢丝绳拉结位置支撑力为11.30kN最大弯矩Mmax=21.63kN.m3.抗弯强度计算其中x——截面塑性发展系数，取1.05；[f]——钢材抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；经过计算得到强度=21.63×106/1.05/1414