西昌悬挑外脚手架施工方案.docx
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西昌悬挑外脚手架施工方案
悬挑外脚手架施工方案
一、工程概况
西昌天立(国际)学校主体总承包工程,位于四川省西昌市京昆高速公路西昌收费站左侧。
总建筑面积:
约5万平方米,包括:
中小学教学楼;学生食堂;艺术综合楼等,结构形式均为钢筋混凝土框架结构。
基础形式为独立基础。
二、编制依据
1、西昌天立国际学校一期工程施工图。
2、施工现场实际情况及施工条件。
3、现行的国家规范、技术标准、施工及验收规范、操做规程。
4、采用规范如下:
《冷弯薄壁型钢结构技术设计规范》GB50018-2002
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
《建筑施工高处作业安全技术规程》JGJ80-2011
《建筑施工扣件式钢管手脚架安全技术规范》JGJ130-2011
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
三、施工准备
(一)技术准备
项目部生产经理和项目部技术负责人组织分项技术负责人及分管工长、分管技术负责人及分管安全负责人组织生产人员熟悉图纸,认真熟悉掌握施工图的内容、要求和特点,熟悉各部位截面尺寸、标高,熟悉经监理及建设单位审批的施工专项方案和相应的施工技术交底。
对所有进场的材料要分类堆码和标识,未经检验和不合格的材料严禁使用。
四、脚手架工程设计及搭设参数
本工程六层以下采用全封闭双排外落地脚手架,七层以上采用全封闭悬挑双排外脚手架,计划在七层平面设工字钢悬挑并钢丝绳斜拉结构。
脚手架钢管选用ф48×3.2;外挑采用工字钢16,长度约为4.5米;固定工字钢在楼面上用2ф16的圆钢,距外墙边为1.3米。
立杆纵向间距为1.5米,内立杆距外墙0.35m,外立杆距外墙面为1.4米,大横杆间距为1.5米,小横杆长度为1.5米。
脚手架与建筑物的连墙拉结在两步三跨内采用拉筋和顶撑配合使用的刚性连接方式:
拉筋用ф6.5钢筋,顶撑用ф48×3.2钢管,或者采用ф48×3.2钢管固定在内立杆上,每个节点采用两个直角(旋转)扣件。
悬挑架高6×3.0米=18米,再上高出结构1.5米,总计:
18+1.5=19.5米,故按19.5米对悬挑架高度计算荷载及对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算。
五、脚手架的技术要求
项次
项目
技术
要求
允许
偏差
(mm)
检查方法
与工具
1
地基基础
表面
坚实平整
观察
积水
不积水
垫板
不晃动
底座
不滑动
不沉降
-10
2
立杆垂直度
最后验收垂直度
20~80m
±100
用经纬仪或吊线和卷尺
3
间距
步距
纵距
横距
—
±20
±50
±20
钢卷尺
4
纵向水平杆高差
一根杆的两端
±20
水平仪或水平尺
同跨内两根纵向水平杆高差
±10
5
双排脚手架横向水平
杆外伸长度偏差
外伸500mm
—50
钢卷尺
6
扣件安装
主节点处各扣件中心点相互距离
a≤150mm
钢卷尺
同步立杆上两个相隔对接扣件的高差
a≥500mm
立杆上的对接扣件至主节点的距离
a≤h/3
纵向水平杆上的对接扣件至主节点的距离
a≤la/3
扣件螺栓拧紧扭力矩
40~60N.m
扭力扳手
7
剪刀撑斜杆与地面的夹角
45°
~60°
角度尺
8
脚手板外伸长度
对接
a=130~150mm
l≤300mm
钢卷尺
搭接
a≥100mm
l≥200mm
六、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计及示意图
详见悬挑架计算书(附后)。
七、悬挑架搭设要求
(1)脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。
(2)每搭完一步脚手架后,应按规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
(3)底座应准确的放在焊在工字钢上的钢筋上。
安放工字钢处的剪力墙预留洞口尺寸为100×200。
(4)立杆搭设应符合下列规定:
立杆纵向间距为1.5m,横向间距为0.9m。
步距应与密目网的宽度一致铺设木架板层为二层,同时进行施工层数为一层。
相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内,立杆上的对接扣件应交错布置:
两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm;各接头中心至主节点的距离不宜大与步距的1/3。
当搭至有连墙件的构造点时,在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后,应立即设置连墙件。
顶层立杆的搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应少于100mm。
立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m,高出檐口上皮1.5m。
过门窗洞的处理
过门洞,双排脚手架可挑空1.2根立杆,即在第一步纵向水平杆处断开。
悬空的立杆处用斜杆撑顶,逐根连接三步以上的纵向水平杆,以使荷载分布在两侧立杆上,斜杆下端与地面的夹角要成60°左右,凡斜杆与立杆、纵向水平杆相交处均应扣接。
(5)纵向水平杆搭设应符合下列规定:
①纵向水平杆宜设设置在立杆内侧,纵向水平杆步距1.8m,其长度不宜小于3跨。
②纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接,也可采用搭接。
(6)脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆应采用直角扣件固定在底座上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m。
(7)连墙件、剪刀撑、横向支撑的设置符合下列规定:
①本工程外脚手架连墙件每3.6m×5.4m设一根(两步三跨),标准层每层必须设置连墙件。
②连墙件宜靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300mm;连墙件应从第一步纵向水平杆处开始设置;宜优先采用菱形布置,也可采用方形、矩形布置;一字型、开口型脚手架的两端必须设置连墙件,连墙件的垂直距离不应大于建筑物的层高,并不应大于4m(2步)。
连墙构造中的连墙杆或拉筋应垂直于墙面设置,并呈水平位置或稍可向脚手架一端倾斜,但不允许向上翘起。
架体、边缘及转角处1m范围内必须设拉接点。
③当脚手架下部暂不能设连墙杆时可搭设抛撑。
抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接,与地面的倾角应在450—600之间;连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。
抛撑应在连墙件搭设后拆除。
④当脚手架施工操作层高出连墙件二步时,应采取临时稳定措施,直到上一层连墙件搭设完后方可根据情况拆除。
剪刀撑跨越立杆的最多根数
剪刀撑斜杆与地面的倾角(a)
450
500
600
剪刀撑跨越立杆的最多根数(n)
7
6
5
本工程脚手架必须在外侧立面上连续设置剪刀撑,并应由底至顶连续设置。
剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不应小于80cm,应采用不少于2个旋转扣件固定。
剪刀撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。
剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
每道剪力撑跨越立柱的根数为4-6根之间。
每道剪力撑宽度不应小于4跨,且不小于6m,其斜杆与大横杆水平面的角宜在45度-60度之间。
由于建筑平面形状不同,脚手架一个立面总距大于3000mm小于6000mm的单独设置交叉剪刀撑,立面距离小于3000mm的设置之字型斜撑。
(8)扣件安装符合下列规定:
①扣件规格必须与钢管外径相同;
②螺栓拧紧扭力矩不应小于40N.m,且不应大于65N.m;
③在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm;
④对接扣件开口应朝上或朝内;
⑤各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
(9)连墙件
连墙件按两步三跨设置,采用刚性连接,优先采用菱形布置,也可采用方形、矩形布置。
具体做法为:
1、在正、立两面外墙梁内预埋短钢管(尽量设于凸窗位置的梁内),用双扣件与架体横向水平杆可靠连接。
2、连墙件应靠近节点并从底层第一步大横杆处开始设置,距主节点不应大于300mm。
在搭设脚手架时,连墙件应与其他杆件同步搭设;在拆除脚手架时,应在其他杆件拆到连墙件高度时,最后拆除连墙杆。
最后一道连墙杆拆除前,应先设置抛撑后再拆连墙杆,以确保脚手架拆除过程的稳定性。
(10)作业层、斜道的栏杆和挡脚板、安全网的搭设应符合下列规定:
、作业层脚手板采用钢网片。
钢网片应铺满、铺稳,离开墙面120~150mm,并设置在三根横向水平杆上,板与板之间应紧靠。
采用对接时,接头处下设两根小横杆,脚手板外伸长度应取130~150mm,一块脚手板两端外伸长度之和不应大于300;采用搭接时,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度应大于200mm,其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。
栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧;
栏杆上皮高度应为1.2m;
在作业层脚手架外侧大横杆与脚手板之间,按临边防护的要求设置护栏杆和挡脚板,挡脚板高度不应小于200mm,采用18厚胶合板;护栏用钢管搭设,高度为900mm。
中栏杆应居中设置。
、安全网:
挂设要求:
安全网应挂设严密,用塑料蔑绑扎牢固,不得漏眼绑扎,两网连接处应绑在同一杆件上。
安全网要挂设在棚架内侧。
脚手架与施工层之间要按验收标准设置封闭平网,防止杂物下跌。
(11)脚手板的铺设应符合下列规定:
①脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120—150mm。
②竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆铺设,且采用对接平铺四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。
③作业层端部脚手板探头长度应取150mm,其板长两端均应支承杆可靠地固定,脚手板探头应用直径3.2mm的镀锌钢丝固定在支承杆件上。
④在拐脚、斜道平台处的脚手板,应与横向水平杆可靠连接,防止滑动;
⑤自顶层作业层的脚手板往下计,宜每隔12m满铺一层脚手板。
(12)计算书附后
八、安全管理
⑴搭设脚手架人员必须是经过考核合格的专业架子工,上岗人员必须定期体检,合格者方可上岗。
⑵搭设脚手架人员必须戴安全帽,系安全带,穿防滑鞋。
⑶脚手架的构件质量与搭设质量应按规范进行检查验收,合格后方可准许使用。
⑷作业层上的施工荷载应符合要求,不得超载,不得将模板支架、缆风绳、泵送砼和砂浆的输送泵等固定在脚手架上,严禁悬挂起重设备。
⑸当有六级及六级以上大风和雾雨雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。
雨雪后上架作业应有防滑措施,并应扫除积雪。
⑹脚手架的安全检查与维护应按规范规定进行,安全网应按有关规定搭设或拆除。
⑺在脚手架使用期间,严禁拆除下列杆件:
①主节点处的纵.横向水平杆,纵横向扫地杆。
②连墙件(连墙件按两步三跨设置,采用刚性连接,优先采用菱形布置,也可采用方形、矩形布置。
具体做法为:
1、在正、立两面外墙梁内预埋短钢管(尽量设于凸窗位置的梁内),用双扣件与架体横向水平杆可靠连接。
2、连墙件应靠近节点并从底层第一步大横杆处开始设置,距主节点不应大于300mm。
在搭设脚手架时,连墙件应与其他杆件同步搭设;在拆除脚手架时,应在其他杆件拆到连墙件高度时,最后拆除连墙杆。
最后一道连墙杆拆除前,应先设置抛撑后再拆连墙杆,以确保脚手架拆除过程的稳定性)。
⑻临街搭设脚手架时,外侧应有防止坠物伤人的防护措施。
⑼在脚手架上进行电气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。
⑽工地临时用电线路的架设及脚手架接地.避雷措施等,应按规定设置。
⑾搭拆脚手架时财面应设围护栏和警戒标志,并有专人看守,严禁非操作人员入内。
九、脚手架的检查与验收
每一阶段施工完毕以后,必须由分管工长牵头组织验收。
脚手架应下列阶段进行检查和验收:
⑴、脚手架搭设前对基础进行验收;
⑵、作业层上施加荷载前;
⑶、搭设完10~13m高度后;
⑷、到设计高度以后;
⑸、遇有六级以上大风与大雨后;
⑹、停用超过一个月。
⑺、脚手架使用过程中的检查项目:
①、杆件的设置和连接,连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求;
②、地基是否积水,底座是否松动。
立杆是否悬空;
③、扣件螺栓是否松动;
④、立杆的沉降与垂直度的偏差是否符合规范规定;
⑤、安全防护措施是否符合要求;是否超载。
十、高空作业安全措施
1、脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》(GB5036)考核合格的专业架子工。
上岗人员应定期体检,合格者方可持证上岗。
2、脚手架未搭设完毕时,禁止无关人员上架。
搭设完毕后由工长会同架工组长并通知公司安全科组织验收,合格后才能使用。
3、脚手架定期检查,观测是否沉降,随时修理加固。
4、在脚手架上施工,必须在操作下一层搭设安全网。
5、拆架时要注意周边建筑,使其不受损伤,并不要碰坏门窗、玻璃、雨落水管、屋檐等。
6、本工程采用刚性连接件,架体上的连墙拉结点严禁随意拆除。
7、在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。
8、脚手架的操作面必须满铺脚手架。
不得有空隙和探头板、缩头板。
脚手架下层设水平网。
操作面外侧应设两道护身栏杆和一道挡脚板或设一道护身栏杆,立挂安全网,下口封平,防护高度应为1m,严禁用竹笆脚手版。
9、脚手架必须保证整体结构不变形,凡高度在25m以上的脚手架,纵向必须全长设置剪刀撑,与水平夹角应为45-60度。
高度20m以下的必须设置正反斜支撑。
10、结构用的里,外装修用的里,外脚手架使用荷载不得超过1960N/m2。
11、在建筑工程(含脚手架具)的外侧边缘与外电架空线路的边线之间的水平和垂直距离不应小于3m。
12、各种脚手架与卸货平台、门架附着提升架之间不得相互连接,卸货平台、门架附升架必须单独与主体结构刚性连接。
13、因作业必须临时拆除或变动安全防护设施时,必须经施工负责人同意,并采取相应的可靠措施后方可进行。
作业后应及时恢复。
14、脚手架的防雷设施必须严格按规范安装,防雷装置的冲击接地电阻值不得大于30Ω。
十一、脚手架的拆除
1、架子拆除时应划分作业区,周围设围栏或竖立警戒标志,地面设专人指挥,严禁非作业人员入内。
2、拆出高处架子的作业人员,必须戴安全帽,系安全带,扎裹腿,穿软底鞋。
3、拆除顺序应遵循由上而下,先搭后拆的原则。
即:
先拆栏杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,后拆小横杆、大横杆、立杆等,并按一步一清的原则依次进行,要严禁上下同时进行拆除作业。
4、拆立杆时,应先抱住立杆再拆开最后两个扣,拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣,然后托住中间,再解端头扣。
5、连墙点应随拆除进度逐层拆除,拆抛撑前,应设置临时支撑,然后再拆抛撑。
6、拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关的结扣时,先通知对方,以防坠落。
7、拆除时,如附近有外电线路,要采取隔离措施,严禁架杆接触电线,拆除时不应碰坏门窗、玻璃、水落管、房檐瓦片,地下明沟等物品。
8、拆下的材料,应用绳索拴住,利用滑轮徐徐下运,严禁抛掷,运至地面的材料应按指定地点,随拆随运,分类堆放,当开拆当开清,拆下的扣件或铁丝要集中回收处理。
9、在拆架过程中,不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。
十二、设计依据及计算书
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
搭设尺寸为:
立杆的纵距1.80米,立杆的横距0.90米,立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为
48×3.2,
连墙件采用2步3跨,竖向间距3.60米,水平间距5.40米。
一)、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为20.0米,立杆采用单立杆;
搭设尺寸为:
立杆的纵距为1.50米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.80米;
内排架距离墙长度为0.30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80米;
采用的钢管类型为Φ48×3.2;
横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数0.80;
连墙件布置取两步两跨,竖向间距3.60米,水平间距3.00米,采用扣件连接;
连墙件连接方式为单扣件连接;
2.活荷载参数
施工均布荷载标准值(kN/m2):
3.000;脚手架用途:
结构脚手架;
同时施工层数:
2层;
3.风荷载参数
本工程地处四川省凉山州西昌市,查荷载规范基本风压为0.300,风荷载高度变化系数μz为0.740,风荷载体型系数μs为0.649;
计算中考虑风荷载作用;
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):
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/m2):
0.110;
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:
竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:
栏杆、冲压钢脚手板挡板;
5.水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.50米,建筑物内锚固段长度2.00米。
与楼板连接的螺栓直径(mm):
16.00;
楼板混凝土标号:
C30;
6.拉绳与支杆参数
支撑数量为:
1;
钢丝绳安全系数为:
6.000;
钢丝绳与墙距离为(m):
1.200;
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物1.20m。
二)、小横杆的计算:
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。
1.均布荷载值计算
小横杆的自重标准值:
P1=0.038kN/m;
脚手板的荷载标准值:
P2=0.300×1.500/3=0.150kN/m;
活荷载标准值:
Q=3.000×1.500/3=1.500kN/m;
荷载的计算值:
q=1.2×0.038+1.2×0.150+1.4×1.500=2.326kN/m;
小横杆计算简图
2.强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩,
计算公式如下:
最大弯矩Mqmax=2.326×1.0502/8=0.321kN.m;
最大应力计算值σ=Mqmax/W=63.103N/mm2;
小横杆的最大应力计算值σ=63.103N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算:
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+0.150+1.500=1.688kN/m;
最大挠度V=5.0×1.688×1050.04/(384×2.060×105×121900.0)=1.064mm;
小横杆的最大挠度1.064mm小于小横杆的最大容许挠度1050.0/150=7.000与10mm,满足要求!
三)、大横杆的计算:
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。
1.荷载值计算
小横杆的自重标准值:
P1=0.038×1.050=0.040kN;
脚手板的荷载标准值:
P2=0.300×1.050×1.500/3=0.158kN;
活荷载标准值:
Q=3.000×1.050×1.500/3=1.575kN;
荷载的设计值:
P=(1.2×0.040+1.2×0.158+1.4×1.575)/2=1.221kN;
大横杆计算简图
2.强度验算
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=0.08×0.038×1.500×1.5002=0.010kN.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=0.267×1.221×1.500=0.489kN.m;
M=M1max+M2max=0.010+0.489=0.499kN.m
最大应力计算值σ=0.499×106/5080.0=98.318N/mm2;
大横杆的最大应力计算值σ=98.318N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
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=0.677×0.038×1500.04/(100×2.060×105×121900.0)=0.052mm;
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=(0.040+0.158+1.575)/2=0.886kN
V=1.883×0.886×1500.03/(100×2.060×105×121900.0)=2.243mm;
最大挠度和:
V=Vmax+Vpmax=0.052+2.243=2.296mm;
大横杆的最大挠度2.296mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0/150=10.0与10mm,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0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
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
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
小横杆的自重标准值:
P1=0.038×1.050×2/2=0.040kN;
大横杆的自重标准值:
P2=0.038×1.500=0.058kN;
脚手板的自重标准值:
P3=0.300×1.050×1.500/2=0.236kN;
活荷载标准值:
Q=3.000×1.050×1.500/2=2.363kN;
荷载的设计值:
R=1.2×(0.058+0.236)+1.4×2.363=3.660kN;
R<6.40kN,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0.1248
NG1=[0.1248+(1.05×2/2+1.50×2)×0.038/1.80]×29.00=6.125;
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.30
NG2=0.300×4×1.500×(1.050+0.3)/2=1.215kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11
NG3=0.110×4×1.500/2=0.330kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4=0.005×1.500×29.000=0.218kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.887kN;
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆
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