悬挑脚手架施工方案73912.docx
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悬挑脚手架施工方案73912
上实﹒国际广场工程
悬
挑
脚
手
搭
设
方
案
上海建工(集团)总公司
上实国际广场工程总承包项目管理部
二零零八年六月
五、附图
上实国际广场工程悬挑脚手架施工方案
一、编制说明及编制依据
本施工组织方案是依据设计单位提供的结构建筑图、工程施工组织设计及有关法律、法规、规范编制而成。
建设单位:
青岛上实地产有限公司
设计单位:
上海市现代建筑设计集团
监理单位:
青岛市工程监理责任有限公司
总包单位:
上海建工(集团)总公司
工程地址:
青岛市崂山区香港东路松岭路
编制依据及选用规范
1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130—2001)
2、建筑施工手册(第四版)
3、建筑结构荷载规范
4、高层建筑施工手册
5、建筑施工安全检查标准JGJ59-99
二、工程概况
本工程系青岛上实地产有限公司新建高档酒店式公寓项目,本期工程由5栋高档公寓及地下两层车库组成,建筑占地面积26050平方米,总建筑面积85003.4平方米。
1#、5#公寓楼地上28层,高94.2米;2#、4#公寓楼地上30层,高105米;3#公寓楼地上30层,高约108.85米。
本工程为地下二层,局部地下一层,采用钢筋混凝土无梁楼盖体系,基本柱网8.4m×8.4m;地上结构采用钢筋混凝土剪力墙结构体系结构,包括很少的短肢剪力墙,楼板采用现浇钢筋混凝土梁板体系。
本工程室内地坪建筑标高±0.00相当于绝对标高+9.500。
目前,整个地下室结构基本完成施工,基坑底面与场地标高差约5米。
三、外悬挑脚手架方案
3.1方案的论述
A、考虑到本工程的施工进度、经过讨论后确定:
主楼脚手采用落地搭设和悬挑相结合的脚手架搭设方案。
(1)、1#、5#楼地下室部分至3层楼面采用扣件式钢管落地脚手,3层楼面至建筑屋面部分脚手采用悬挑形式,共分5次挑设。
其中,3层、8层、13层、19层、25层楼面处采用工字钢外挑形式,外挑工字钢端头增设钢丝绳与结构梁预埋筋拉接,以增加脚手架的整体稳定性,悬挑部分转角处、电梯井等无法采用工字钢外挑的部位,采用预埋件、三角支架的形式。
具体制作方式见附图。
(2)、2#、3#、4#主楼地下室顶板至5层楼面采用扣件式钢管落地脚手,5层楼面至建筑物屋面部分的外脚手架采用悬挑形式,共分5次挑设。
其中,5层楼面、11层楼面、17层楼面、23层楼面、29层楼面处采用工字钢外挑形式,外挑工字钢端头增设钢丝绳与结构梁预埋筋拉接,以增加脚手架的整体稳定性,悬挑部分转角处、电梯井等无法采用工字钢外挑的部位,采用预埋件、三角支架的形式。
具体制作方式见附图。
B、脚手架搭设流程:
(1)、首先落地脚手按要求搭设至悬挑脚手所在楼面。
(2)、当施工至悬挑钢梁所在楼层下墙板钢筋时,在电梯井墙板、转角处埋设予埋件,作为悬挑三角架的支撑件(详细位置、做法见附图)。
(3)当施工至悬挑钢梁所在楼板面钢筋时,按照施工图在楼板内预埋Φ18的吊环和定预埋件。
每根工字钢固定端处设置2根Φ18吊环(详细布置、节点处理见附图),工字钢穿板墙处模板预留150×300(高)洞口。
(4)待悬挑钢梁所在楼板混凝土试块强度达到C15时,开始搭设悬挑脚手架,同时每根挑梁端头拉设直径17mm(6*19)钢筋绳。
(5)、土建结构封顶后,根据现场实际施工需要,可利用该脚手体系进行外墙饰面的施工,完毕拆除脚手。
3.2脚手架搭设操作程序:
(1)、落地搭设部分
搭设方法详见落地脚手架方案。
脚手架必须配合施工进度搭设,一次性搭设高度不应超过相邻连墙杆以上二步。
每搭完一步脚手架后,应按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)中8.1.5的有关规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
(2)、悬挑部分
以3层悬挑脚手架搭设为例说明搭设程序:
结构施工至2层墙板,放置三角架予埋件→结构施工至2层楼板,预埋φ18吊环→当混凝土结构强度50%,放置16号工字钢,工字钢同吊环缝隙采用铁垫块垫实→安装三角架,节点焊→挑梁端头拉钢丝绳→脚手架按照落地搭设程序向上搭设至设计标高。
3.3脚手架基本尺寸
脚手架搭设材料使用φ48*3.0钢管,连接件采用标准扣件
悬挑脚手架基本尺寸:
立杆横距为0.8米,立杆纵距为1.50米。
横杆步距为1.8米。
剪刀撑纵向距离间隔为不大于9.0米,设置一道剪力撑。
脚手架悬挑部分底座采用16#工字钢,间距为1500。
工字钢长度为2800,外挑部分长度为1200,楼面搁置长度1600。
三角支架采用16#槽钢制作,接点处采用E43型焊条满焊,焊缝高度不小于5mm。
3.4脚手架搭设、拆除
3.4.1脚手架准备工作
(1)、脚手架搭设前应做好有关的交底工作,组织有关人员熟悉、了解悬挑脚手的图纸和搭设要求。
交底工作有项目工程师组织,相关人员参加,对悬挑脚手架的搭设标准和安全技术规定,要详细交底并办好相应的书面交底手。
所有搭设人员必须持证上岗。
(2)、构配件检查和验收
1)新钢管的检查应符合下列规定:
a、应有产品质量合格证;
b、应有质量检查报告,钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》(GB/T228)的有关规定,质量应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)3.1.1条中的规定;
c、钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕、和深的滑道;
d、钢管外径、壁厚、端面等的偏差,应分别符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)表8.1.5的规定;
e、钢管必须涂有防锈漆;
2)旧钢管的检查应符合下列规定:
a、表面锈蚀深度应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)表8.1.5中序号3的规定。
锈蚀检查应每年一次。
检查时,应在锈蚀严重的的钢管中抽取三根,在每根锈蚀严重的部位横向截断取样检查,当锈蚀深度超过规定值时不得使用;
b、钢管弯曲变形应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)中8.1.5序号4的规定;
3)扣件的验收应符合下列规定:
a、新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。
当对扣件质量怀疑时,应按现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定抽样检测;
b、旧扣件使用前应进行质量检查、有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。
c、新、旧扣件均应进行防锈处理。
4)构配件的偏差应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)中8.1.5的有关规定。
对构件应进行验收,不合格的产品不得使用。
5)悬挑脚手架吊环、埋件在预埋前,应检查其尺寸、制作是否符合设计要求。
(3)验收合格后的构配件应按品种、规格分类、堆放整齐、平稳、堆放不得有积水。
3.4.2脚手架搭设的具体要求
(1)、纵向水平杆设置要求:
1)、纵向水平杆设置在立杆内侧,其长度不易小于3跨,其接头处应采用对接扣件连接;
2)、两根相邻的纵向水平杆的接头不应设置在同步、同跨内,两个相邻的接头应错开的距离不小于500mm,且各界投中心距立柱轴线的距离应小于1/3跨度;
3)纵向水平管宜用直角扣件固定在立杆上,纵向水平管间距为300mm左右;
(2)、横向水平杆应设置要求:
在立杆与纵向水平杆相交处(中心节点),且距立柱轴线不应大于150mm;横向水平管用直角扣件固定在立柱上且严禁拆除;
(3)、竹芭脚手板的主筋应垂直于纵向水平杆,应对接平铺,四个角用110号铅丝固定在支撑杆件上;
(4)、立杆搭设具体要求
1)悬挑脚手架的立杆必须设置于套筒内。
2)立杆应设置纵、横向扫地杆,用直角扣件固定在立杆上,最挡底一道纵向水平杆距底座不应大于200MM。
3)立杆除顶层可以使用搭接外,其余均必须用对接扣件连接,对接扣件应交错布置,两根相邻立柱接头不应在同步内,左右相邻的接头在高度方向应至少错开500mm。
且各对接头中心距纵向水平杆轴线小于1/3步距。
搭接者搭接长度不小于1m,采用不少于2个旋转扣件固定。
(5)、连墙件采用刚性连墙件,在结构楼面上预留脚手钢管,用扣件与脚手架主接点连接;若结构外侧不便埋设脚手钢管,该连墙件应移至结构内部可埋设脚手钢管的位置,墙体处采用预埋件与脚手架拉结,必须设置标识;设置拉墙件宜靠近中心节点设置,偏离最大距离应小于300mm,竖向采用每楼层拉接,横向每隔两根立杆拉接,间距为3000。
(6)、脚手架外侧,每6根立杆(9m以内)设一道剪刀撑,剪刀撑的接长必须搭接,其搭接长度不得小于1米,采用3个旋转扣件固定,连续布置。
(7)、悬挑脚手架搭设时,地面应布置临时警戒区,并有安全员组织指监护人员进行监护。
3.4.3斜道、安全防护措施搭设:
(1)、斜道:
在落地脚手架外侧搭设一上下斜道,斜道宽度为1米,采用外径48*3.0钢管扣件搭设。
斜道坡度为1:
3、立杆纵距为1.2米、立杆横距为1米、主要接点处采用小横杆和扣件固定。
纵向水平管宜用直角扣件固定在横向水平管上,间距为300mm左右。
斜道2侧1.5米处,采用横管搭设围栏。
在斜道外立面设一道剪刀撑,剪刀撑的接长必须搭接,其搭接长度不得小于1米。
采用3个旋转扣件固定,连续布置。
斜道上铺设木脚手板,用110号铅丝固定在支撑杆件上,脚手板上应每个300mm设置一个防滑木条,木条厚度宜为20—30mm,斜道两侧设250mm高挡脚板。
(2)、安全措施:
1)脚手架外侧满挂绿网封闭围护,采用细尼龙绳编织的密目式安全网隔离。
2)悬挑脚手的底部应用密目式安全网封闭,以防人和物体的坠落。
3)避雷接地:
◆房屋四角脚手架立杆上,设置高度为1米,并将所有最上层的大横杆全部连通,形成避雷网络。
避雷针用32mm、厚度为3mm的镀锌钢管制作。
◆脚手架外侧四角各设置一个接地板,接地板埋入地下的最高点,应在地面下深度不浅于500mm。
埋设接地板时,应将土重新夯实。
水平接地板的厚度为5毫米,宽度为40毫米的扁铁制作。
◆接地线采用厚度为4毫米的扁钢。
接地线的连接应保证接触可靠。
在脚手架的下部连接时,应用两道螺栓卡箍,并加设弹簧垫圈,以防松动,保证接触面不小于10平方厘米。
连接时将接触表面的油漆及氧化物清楚,使其露金属光泽,并涂以中性凡士林。
接地线与接地板的连接应采用焊接,焊接长度应大于扁钢宽度的2倍。
◆接地装置完成后,要用电阻是否符合要求(电阻值不得大于30欧姆)。
◆接地板的位置应有明确标志,以避免和减少跨步电压的危害和防止接地线遭机械损伤。
同时注意其他金属物和电缆与其之间保持一定的距离,以避免发生击穿危害。
◆在施工期间遇有雷雨时,脚手架上操作人员应立即离开。
3.4.4脚手施工安全技术措施和使用要求
1、脚手架必须分阶段进行验收,验收合格后方可投入使用。
2、脚手的基础不得有积水和堆集杂物,每天清扫脚手上地建筑垃圾和其他杂物,控制积灰荷载。
3、挑架施工前须对施工操作人员进行详细的安全技术交底,操作人员应系好安全带。
4、结构阶段脚手荷载不得大于200KG/m2,不允许二排以上同时受载。
5、每层外圈砖墙砌筑,原则上在楼层内进行,仅外挑顶板下梁高度范围内的砖墙移至脚手上砌筑,此时应严格控制脚手上堆载。
6、脚手随结构施工逐层搭设升高,应及时与建筑物结构之间设置硬性拉墙件。
7、脚手架外侧每9m设一道剪力撑,每排脚手均满铺竹笆,外侧设防护栏杆和挡笆,并满挂安全绿网,内侧在楼层之间若尚未砌筑砖墙,则设临时防护栏杆,脚手架与墙面之间的空隙,每隔两排设一道安全隔离至墙面。
每道外挑脚手架的脚手如需要临时拆除,即设好安全护栏,进行封闭,脚手架内登高在南北两侧各设一处,采用钢爬对掼。
8、脚手上不得堆放模板、钢筋和其他杂物,如施工需要堆载,必须经过项目工程师同意。
9、挑架安装完毕,均需经专人检查,验收合格挂牌后方可使用。
脚手荷载限制及安全注意事项均需挂牌明示。
10、脚手架上应配备灭火器材,动用明火要有措施,并由施工员开具动火证。
11、如有不清楚或要求调整,请及时与项目工程师联系。
3.4.5脚手架验收
(1)、验收项目:
1、用于脚手架搭设的各类材料(负责人:
陈伟、黄胜利)。
2、悬挑脚手架的钢梁、预埋件放置(负责人:
陈伟、溪传清)
3、杆件的设置和连接,连墙件、支撑等的构造(负责人:
陈伟、黄胜利)
4、是否超载(负责人:
黄胜利)
(2)、验收管理制度:
1、悬挑脚手搭设完成后,项目工程师、安全员、施工员必须参加验收,确认符合要求后,并办好相应的书面手续,方可挂牌使用。
2、脚手架有分部、分段按施工进度的书面验收;
3、脚手架后端预埋的吊环及型钢接点电焊质量需经项目工程师、木工翻样共同验收并办好隐蔽验收单后方可搭设脚手架。
4、各类脚手架在验收合格后挂牌使用。
挂牌应为验收合格牌、限载牌和安全操作牌。
5、扣件的扭力距,按照规范要求测试,抽点验收。
3.4.6脚手架拆除
主体结构施工完毕后,要进行脚手架拆除、脚手架拆除的顺序与搭设的顺序相反,由上而下拆除,拆除时、先拆除横杆、后拆除立杆、最后擦才能拆除拉杆。
脚手架拆除准备工作:
1)应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求;
2)应根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施,经主管部门批准后方可实施。
3)脚手架拆除前应有施工人员填写脚手拆除令,并经项目工程师和安全员批准后方可进行。
4)应由单位工程负责人进行拆除安全技术交底。
5)应清除脚手架上杂物及地面障碍物。
拆除脚手架时,应符合下列规定:
1)拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业;
2)连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架;分段拆除高差不应大于2步,如高差大于2步,应增设连墙件加固;
当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件;
各构件严禁抛掷至地面。
四、悬挑脚手架计算书
悬挑脚手,挑架选用16#工字钢(挑梁长度不小于2800),外挑长1200,在楼面上搁置长1600,在距结构边850、1400处的楼板上预埋Φ18拉环,作为挑梁的抱箍(计算时按一道Φ18拉环计算)。
16#工字钢挑梁间距1.5米。
局部采用16槽钢悬挑三角架(楼梯间、平面转角处),
本计算书针对工字钢挑梁、砼楼板、钢筋抱箍等关键部位进行验算,经验算均合格,在正常使用状态下满足使用要求。
4.1、荷载计算(按JGJ130-2001取值):
1、荷载参数(以3#楼悬挑脚手为例)
1)、脚手架参数
双排脚手架搭设高度为19.8米;
搭设尺寸为:
立杆的纵距为1.50米,立杆的横距为0.80米,立杆的步距为1.80米;内排架距离墙长度为0.30米;
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Φ48×3.0;
连墙件布置取两步两跨,竖向间距3.60米,水平间距3.00米,
连墙件连接方式为双扣件连接;
2)、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):
0.140;
安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):
0.005;脚手板铺设层数:
11层;
脚手板类别:
竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:
栏杆、木脚手板挡板;
3)、活荷载参数
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.000;脚手架用途:
结构脚手架;
同时施工层数:
2层;
4)、风荷载参数
本工程地处山东省青岛市,查荷载规范基本风压为0.600,风荷载高度变化系数μz为2.4,风荷载体型系数μs为0.645;计算中考虑风荷载作用;
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1.20米,建筑物内锚固段长度1.40米。
与楼板连接的螺栓直径(mm):
18.00;
楼板混凝土标号:
C30;
6)钢丝拉绳
钢丝绳为:
Φ17;
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,钢丝绳距离建筑物1.00m。
2、荷载计算
1)每米立杆0.1248KN/m,搭设最大高度19.8米,从五层楼面开始,分五次悬挑到顶,十一排一挑,安全系数K=2.5
g1=[0.1248+(1.50×2/2+1.50×2)×0.033/1.80)×19.8=4.1KN,
2)脚手板自重等
g2=0.3KN/m2×11×1.5m×(0.8+0.3)m/2=2.723KN,
3)挡脚板自重
g3=0.140×11×1.500/2=1.155kN
4)吊挂安全密闭网
g4=0.005×1.500×19.800=0.149kN
5)风荷载
按建筑物最高点100m计算,地面粗糙度类别A,风压体形系数us=0.64,风压高度变化系数uz=2.4,基本风压w0=0.60KN/m2(按设计说明取值),
wk=0.7usuzw0=0.7×0.645×2.4×0.6=0.65KN/m2,
风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.65×1.500×1.8002/10=0.376kN.m;
6)活载按结构施工阶段取值:
g=2KN/m2
q=2.0×0.8×1.5×2/2=2.4KN,
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×(4.10+2.723+1.155+0.149)+1.4×2.400=13.135kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2Ng+0.85×1.4Nq=1.2×8.1+0.85×1.4×2.400=12.576kN;
4.2、排架稳定性计算
1、立杆稳定性计算
不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴向压力设计值:
N=13.135kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.59cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范JGJ130-2001》表5.1.9得:
k=1.0;
计算长度系数参照《扣件式规范JGJ130-2001》表5.3.3得:
μ=1.500;
计算长度,由公式lo=kμh确定:
l0=2.700m;
长细比Lo/i=169.8;
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=0.245;
立杆净截面面积:
A=4.24cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=4.49cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.000N/mm2;
σ=13135.000/(0.245×424.000)=126.44N/mm2;
立杆稳定性计算σ=126.44N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/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=12.576kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.59cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范JGJ130-2001》表5.1.9得:
k=1.000;
计算长度系数参照《扣件式规范JGJ130-2001》表5.3.3得:
μ=1.500;
计算长度,由公式l0=kuh确定:
l0=2.700m;
长细比:
L0/i=169.8;
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=0.245
立杆净截面面积:
A=4.24cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=4.49cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.000N/mm2;
σ=12576/(0.245×424.000)+376000.00/4490.000=204.8N/mm2;
立杆稳定性计算σ=204.8N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2.
2、连墙件计算
连墙件采用钢管扣件拉接和板墙预埋φ14钢筋焊接。
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=0.650kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.800m2;
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=5.000kN;
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=9.830kN;
连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=14.830kN;
连墙件承载力设计值按下式计算:
Nf=φ·A·[f]
其中φ--轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比l0/i=300.000/15.900的结果查表得到φ=0.949,l为内排架距离墙的长度;
又:
A=4.24cm2;[f]=205.00N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.240×102×205.000×10-3=82.487kN;
Nl=14.830 连墙件采用钢管双扣件连接。 由以上计算得到Nl=14.830小于双扣件的抗滑力16.0kN,满足要求。 预埋钢筋抗拉验算 钢筋受到的拉力N=14.830KNA=153.86mm2 б=N/A=14830/153.83=96.38N/mm2〈[fy]=300N/mm2, 抗拉强度满足要求。 钢筋焊缝验算 焊缝长度取 =100mm,焊缝高度h=6mm 17.65N/mm2 小于焊缝强度fwt=160Mpa 预埋拉筋满足要求。 4.3验算工字钢挑梁 计算简图 热轧普通16#工字钢截面特征,q=0.246kN/m,As=26.10cm2,Ix=1130cm4,E=2.06*106N/mm3,Wx=141cm3,F1=F2=13.135KN [б]=215N/mm2,fv=125N/mm2,l=2.5m 支座反力 RB=(1.1F1+0.3F2+0.246*1.1*0.55-0.246*1.4*0.7)/1.4=13.07kN, RA=2F+q*2.5-RB=2*13.135+0.246*2.5-13.07=13.815KN, 最大弯矩 MMAX=(1.1F1+0.3F2+0.246*1.1*0.55)=1.1*13.135+0.3*13.135+0.149=18.54kN.m 最大剪力VMAX=RA左=26.54kN, 1)16#工字钢抗弯强度计算 a.梁稳定性计算: б=MMAX/γx*Wx=18540000/1.05*141*103=125.2N/mm2<[б]=215N/mm2, 验算合格 b.梁端的挠度验算 其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l; m=1.200m,l=1.400m,m1=0.300m,m2=1.100m; 最大挠度Vmax=4.322mm 按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录A结构变形规定,受弯构件的跨度对悬臂梁为 悬伸长度的两倍,即2200.000mm 水平支撑梁的最大挠度4.322m
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