地下室脚手架搭设方案落地式带计算书教学文稿.docx

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地下室脚手架搭设方案落地式带计算书教学文稿

青岛大剧院

地下室脚手架施工方案

批准：

审核：

编制：

2006.8.28

第一章方案说明部分

一、工程概况：

青岛大剧院周围与青岛国际啤酒城、国际会展中心、青岛博物馆等大型公用建筑相毗领。

青岛大剧院为Ⅰ类工程，总建筑面积79566平方米，其中包括1600座的大剧场，1200座的音乐厅和400座的多功能厅及其它附属设施，能满足歌剧、舞剧、话剧、戏曲、交响乐以及歌舞、曲艺、杂技和大型综艺演出等功能需求，并具有接待世界一流艺术表演团体演出的条件和能力。

该工程建筑层数为5层，局部7层。

地下室层高为6.10米、地上部分建筑层高有3.40米、3.30米、3.20米、6.60米四种。

39.50m（大剧场屋脊最高处），35.20m（音乐厅屋脊最高处）。

大剧院、音乐厅、演员公寓及表演艺术交流中心均设有一层地下室。

其中，大剧院主台设备室基础埋深约16米，基础底板厚约为1.50米，地下室外墙1.20米厚；布景存放室基础埋深约10米，采用天然地基，底板厚约为1.00米，地下室外墙1.00米厚，中东部基础采用桩墩式基础；大剧院的其他部分以及音乐厅、演员公寓及表演艺术交流中心基础埋深均为7米，采用天然地基，当基础底面高于中等风化岩石顶面2～4米，采用桩墩式基础，当基础底面高于中等风化岩石顶面5～11米，采用人工挖孔灌注桩基础，此部分基础采用承+双向基础梁，基础底板厚约为0.60米，地下室外墙0.60米

二、方案选择：

地下室剪力墙高度为6-12m，为了便于施工和安全需要，搭设外墙落地式脚手架，采用扣件式双排钢管（Φ48×3.5）脚手架进行搭设。

其钢管立杆间距1.5m，排距1m，钢管大横杆步距1.8m，剪刀撑按45º～60º进行搭设。

在脚手架外侧面的大横杆按90cm一道进行搭设。

为保证架体的整体承载力和稳定性，按规定设置拉结，以保证架体的稳定性。

三、技术参数：

双排外架立杆纵向间距1.5m，排距1m，大横杆步距1.8m；剪刀撑搭设角度45º～60º，小横杆靠墙的一端离墙面5㎝左右。

剪刀撑斜杆的旋转扣件中心点与立杆节点的距离不应大于15㎝，最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不宜大于20㎝，脚手架小横杆与立杆相交部位伸出的端头应大于10㎝，以防杆件滑落。

立杆顶端离出女儿墙上皮1米，高出檐口上皮1.5米

四、钢管脚手架搭设的基本要求：

摆放扫地杆→逐根竖立立杆并与扫地杆扣紧→装设地小横杆并与立杆和扫地杆扣紧→装第一步大横杆并与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第二步小横杆→加设临时斜撑杆，上端与第二步大横杆扣紧（在装设连墙杆后拆除）→安第三、四步大横杆和小横杆→安连墙杆→接立杆→加设剪刀撑→铺设脚手板→绑扎防护栏杆及挡脚板，并挂密目网防护。

五、技术要点：

1、本工程采用扣件式钢管脚手架，杆件采用Φ48×3.5的钢管，扣件连接，脚手板采用毛竹笆。

所用管件、扣件必须符合标准规定，钢管有弯曲，压扁等缺陷的不得使用，扣件不得有裂纹、气孔、疏松，砂眼等缺陷，扣件转动灵活，当扣件夹紧钢管时开口处最小距离不小于5㎜，扣件防止锈蚀，毛竹脚手片不得有腐朽。

2、落地式脚手架的地基处理：

（1）搭设场地表面做2～3步素土填实并平整夯实。

（2）离建筑物0.2m和1.2m处浇筑两道宽20㎝，厚50㎝的细石混凝土垫层。

（3）落地式脚手架立杆底部安装铸铁底座，底座外径尺寸150㎜，并铺设50㎜×200㎜通长木板。

（4）立杆底部距地面12㎝处，设置连续扫地杆，脚手架扫地杆与立杆用小横杆拉牢。

（5）距落地式脚手双排脚手架外0.5m处设宽30㎝深40㎝的排水沟。

3、施工要求：

必须使用合格材料，对于有变形和不合格的扣件均不得使用。

在外脚架搭设过程中，必须严格按规定的设计方案和尺寸进行搭设，并及时与结构拉结或采用临时支顶，确保搭设过程的安全。

必须按规范规定设置连墙拉结杆。

应随架体搭设进度，及时跟进做好密目网等安全防护措施的张挂。

脚手架外侧采用密目网全封闭；围网设于靠外侧立杆的内侧，与立杆、横杆绑扎牢固，绑点间距30㎝，安全兜网两层设置一道，绑扎牢固，不得漏设。

在铺设脚手板的操作层上必须设防护栏杆和挡脚板，挡脚板高度180㎜。

护栏一道，每道高度0.9m。

必须在外侧立面的整个长度和高度上连续设置剪刀撑。

剪刀撑斜杆与地面夹角在45º～60º之间，每组剪刀撑跨越立杆根数不少于5根。

每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m。

剪刀撑斜杆应与立杆进行连接，斜杆与地面的倾角宜在45º～60º，严禁悬空。

剪刀撑斜杆的连接均采用搭接，搭接长度不应小于1.0m，设置3个旋转扣件。

在外脚手架搭设过程中脚手架里、外两排立杆均要竖直，尤其不得向外倾斜，搭设过程中应随时校正杆件垂直度和水平偏差；避免累积偏差过大。

搭设时必须在垂直方向，水平方向按50%错开接头，所有立杆必须落地，不得在水平杆上加悬空立杆。

搭设第一节立杆时应选用长短不一的钢管，确保错开立杆接头位置；小横杆的搭设应与大横杆垂直，小横杆两端应伸出大横杆外10㎝以上。

连接大横杆的对接扣件，开口应朝架子内侧，螺栓向上，十字形扣件不得使开口朝下，螺栓应适度拧紧。

3.1、钢管立拄施工要求：

立拄上的对接扣件应交错布置，两个相邻立拄接头不能在同一步距内，且相邻立拄接头在高度方向错开的距离不小于一个步距，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。

立拄顶端应高出地下基础剪力墙上皮1.5m。

脚手架底座上必须设置纵、横向扫地杆。

纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座下皮不大于180㎜处的立杆上。

横向扫地杆应采用直角扣件固定在靠纵向扫地杆下方的立杆上。

3.2、钢管水平杆施工要求：

（1）横向水平杆设于纵向杆之下，纵向水平杆固定在立杆的内侧，并采用直角扣件与立杆扣紧。

（2）纵向水平杆接长一般采用对接扣件连接，也可采用搭接。

相邻纵向水平杆对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500㎜，并应等距设置不小于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端的距离不应小于100㎜。

（3）纵向水平的长度一般不宜小于3跨，并不小于6m。

每一主节点处必须设置一根横向水平杆，并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150㎜。

（4）连接大横杆的对接扣件，开口应朝架子内侧，螺栓向上，避免开口朝上，以防雨水进入，螺栓应适度拧紧。

（5）扫地杆必须按要求进行搭设，两根立杆之间的扫地杆下面必须垫至少厚5㎜的铁板铁板放在厚5㎝的木板上，从而使之直接承重。

同时，铁板下面必须垫5㎝厚木板，。

水平杆必须扣接在立杆上，不得相互扣接。

扣件螺帽一定要拧紧。

立杆竖接和水平杆横接一定要采用直角扣件，保证竖向传力和水平观感。

3.3、连墙体施工要求：

施工时按竖向间距不大于4m，水平间距不大于6m，必须设置一道牢固的连结点。

拟在每层边梁进行预埋钢管，并通过水平杆与外架进行连接，将架体附着到主体框架梁上。

3.4、剪刀撑的设置要求：

（1）每道剪刀撑跨越立拄的根数宜在5～7根之间，每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角应在45º～60º之间。

（2）双排脚手架应在外侧立面整个长度和高度在连续设置剪刀撑。

（3）剪刀撑斜杆的接头采用搭接方式接长时不应小于三个扣件连接固定，搭接长度不应小于1m，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应大于150㎜。

3.5、脚手板设置要求

（1）采用竹笆网片作为脚手板，且应与横杆绑扎牢固。

（2）在作业层外侧立杆内侧绑扎宽为18㎝的木板，作为挡脚板。

（3）施工作业层，拆模层均必须满铺脚手板，非操作层应间隔一层设置一层满铺脚手板，并张挂安全网。

（4）雨天后上架施工必须采取防滑措施。

（5）竹笆脚手板应按其竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺，四个角用直径1.2㎜的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。

3.6、安全通道

在基础边和临边搭设通道，采用木板平铺，在木板上钉30㎝一道防滑条。

4、施工安全问题：

4.1、安全保证措施：

各级管理人员要对职工生命负责的态度去严格要求，严格管理，认真抓好安全工作，搞好安全设施。

4.1.1、人员要求：

（1）严格参照外架搭设要求进行施工。

（2）架子工必须持证上岗。

具备一切高空作业的能力，40岁以下，无疾病。

（3）必须服从管理人员的安排。

遵守项目各项安全管理规定和制度。

进入施工现场的人员必须戴安全帽，高空作业必须系好安全带，作好防护设施。

不得穿拖鞋等，必须穿防滑鞋上班。

严禁向下抛扔杂物，不得酒后作业，严禁嬉闹。

（4）积极配合外架搭设完毕后的工作。

（5）必须负责搭设前和搭设后的日常检查和修养。

（6）听从管理人员安排积极配合项目安全员日常检查，发现问题及时整改。

（7）进入施工现场必须戴好安全帽，高空作业必须挂好安全带。

4.1.2、搭设要点：

（1）钢管脚手架立杆应稳放在制作品底座上。

（2）立杆间距、大横杆间距、小横杆间距符合方案要求。

（3）钢管立杆大横杆接头应错开，要用扣件连接拧紧螺栓，不准用铁丝绑扎。

（4）脚手架负荷量每平方米不能超过270kg。

（5）脚手架两端、转角处以每隔6～7根立杆应设剪刀撑，剪刀撑和立杆与地面角度不应大于60°。

（6）架子高度在5m以上或无法设支杆时，每高4m，水平高每隔7m，脚手架必须同建筑物连接牢固。

（7）架子的铺设宽度不得小于1.0m，竹笆必须满铺。

（8）离墙面距离30～35㎝，对接时应架设双排小横杆，间距不大于20㎝，在架子拐弯处脚手架板应交叉搭设，垫平脚手架板应用木块，并且要钉牢，不得用砖垫。

（9）翻脚手架应两人由里往外按顺序进行，在铺第一块或翻到最外一块脚手板时必须挂安全带。

（10）防滑条间距不得大于30㎝。

（11）首层设置安全通道，必须用双层木板铺钉。

（12）密目网挂设、密目网必须内挂，并用专用尼龙绳或符合要求的其他材料绑扎严密、牢固。

（13）搭设完毕后，必须经上级领导验收合格后，挂牌后方可投入使用。

4.1.3、使用阶段：

（1）操作层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载，不得将模板支撑，缆钢丝、混凝土的输送管道等固定在脚手架上，严禁任意悬挂起重设备。

外墙装饰施工时应严格控制施工荷载不得超过300kg/m2，同时施工不得超过2层。

（2）结构施工时严禁将外架做支模架，不得在外架上堆放钢筋、木枋、电缆等材料。

（3）六级及六级以上大风和雨天应停止脚手架作业，雨后上架操作应有防滑措施。

（4）应设专人负责对脚手架进行经常检查和保修，在六级大风与大雨后停用超过一个月后复工前必须经检查后方可上架操作。

（5）主节点处杆件的安装，连墙体，支撑，门洞等的构造是否符合施工组织设计要求，扣件螺栓是否松动，脚手架立拄的沉降与垂直度允许偏差是否符合规定要求。

（6）在脚手架使用期间，严禁任意拆除下列杆件：

1）主节点处的纵、横向水平杆

2）连墙体

3）支撑

4）栏杆，踢脚板

5）安全防护设施

4.1.4、拆除阶段：

（1）拆除脚手架，周围应设围栏或警戒标志，并设专人看管，严禁入内，拆除应按顺序由上而下，一步一清，不准上下同时作业。

（2）拆除脚手架大横杆，剪刀撑，应先拆中间扣，再拆两头扣，由中间操作人往下顺杆子。

（3）拆除的脚手杆，脚手板，钢管，扣件，钢丝绳等材料，应向下传递或用绳吊下，禁止往下乱扔。

4.2、安全防护措施：

（1）严格按照施工组织设计和技术交底要求组织施工。

（2）重点加强料台使用标准。

（3）重点加强满堂架与外架间隔的封闭。

（4）重点加强施工作业人员安全劳动意识。

（5）安全网必须用符合安全部门规定的防火安全网。

（6）在作业层下必须搭设水平网一道，水平网要求牢固、严密。

（7）外架上必须配备足够的灭火安全器材，成立义务消防队。

4.3、防雷雨台内措施

（1）每隔30米外架做一组防雷接地.

（2）雷雨天气和六级以上大风应停止架上作业。

（3）大风过后要对架上的脚手板、安全网等认真检查一次。

第二章方案计算书部分

落地架计算书（高40m）

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）。

其他未尽事项，请参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130－2001）实施。

计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度约为40m，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：

立杆的纵距1.5m，立杆的横距1m，立杆的步距1.80m。

采用的钢管类型为

48×3.5，连墙件采用3步3跨，竖向间距6m，水平间距4m。

施工均布荷载为3.0kN/m2，脚手板共铺设6层。

一、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，大横杆在小横杆的上面。

按照大横杆上面的脚手板和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=0.038kN/m

脚手板的荷载标准值P2=0.300×1.00/3=0.10kN/m

活荷载标准值Q=3.000×1.00/3=1.00kN/m

静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.10=0.166kN/m

活荷载的计算值q2=1.4×1.00=1.40kN/m

大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）

2、强度计算：

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩

跨中最大弯矩计算公式如下：

跨中最大弯矩为：

M1=（0.08×0.166+0.10×1.40）×1.5002=0.345kN·m

支座最大弯矩计算公式如下：

支座最大弯矩为：

M2=-（0.10×0.166+0.117×1.40）×1.5002=-0.406kN·m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

=0.406×106/5080.0=79.92N/㎜2

大横杆的计算强度小于205.0N/㎜2，满足要求！

3、挠度计算：

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：

静荷载标准值q1=0.038+0.10=0.138kN/m

活荷载标准值q2=1.00kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度：

V=（0.677×0.138+0.990×1.00）×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）=2.184㎜

大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10㎜，满足要求。

二、小横杆的计算

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，在最不利荷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=0.038×1.500=0.057kN

脚手板的荷载标准值P2=0.300×1.00×1.500/3=0.15kN

活荷载标准值Q=3.000×1.00×1.500/3=1.50kN

荷载的计算值P=1.2×0.057+1.2×0.15+1.4×1.50=2.348kN

小横杆计算简图

2、强度计算：

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和。

均布荷载最大弯矩计算公式如下：

集中荷载最大弯矩计算公式如下：

M=（1.2×0.038）×1.002/8+2.348×1.00/3=0.788kN·m

=0.788×106/5080.0=155.12N/㎜2

小横杆的计算强度小于205.0N/㎜2，满足要求！

3、挠度计算：

最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和。

均布荷载最大挠度计算公式如下：

集中荷载最大挠度计算公式如下：

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度：

V1=5.0×0.038×1000.004/（384×2.060×105×121900.000）=0.02㎜

集中荷载标准值P=0.057+0.15+1.50=1.707kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

V2=1707×1000.0×（3×1000.02－4×1000.02/9）/（72×2.06×105×121900.0）

=2.413㎜

最大挠度和：

V=V1+V2=2.433㎜

小横杆的最大挠度小于1000.0/150与6.67㎜，满足要求！

三、扣件抗滑力的计算

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8.0kN；

R──纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值。

1、荷载值计算：

横杆的自重标准值P1=0.038×1.00=0.038kN

脚手板的荷载标准值P2=0.300×1.00×1.500/2=0.225kN

活荷载标准值Q=3.000×1.00×1.500/2=2.25kN

荷载的计算值R=1.2×0.038+1.2×0.225+1.4×2.25=3.466kN

单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！

当直角扣件的拧紧力矩达40～65N·m时，试验表明：

单扣件在12kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取8.0kN；

双扣件在20kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12.0kN。

四、脚手架荷载标准值

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/m）；本工程为0.1161

NG1=0.116×30.000=3.483kN

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本工程采用竹笆片脚手板，标准值为0.30

NG2=0.300×6×1.500×（1.00+0.300）/2=3.51kN

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本工程采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15

NG3=0.150×1.500×6/2=0.675kN

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.500×30.000=0.225kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.893kN。

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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=3.000×2×1.500×1.00/2=4.50kN

风荷载标准值应按照以下公式计算

其中W0──基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

W0=0.450

Uz──风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

Uz=1.250

Us──风荷载体型系数：

Us=0.960

经计算得到：

风荷载标准值Wk=0.7×0.450×1.250×0.960=0.378kN/m2。

考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+0.85×1.4NQ

=1.2×7.893+0.85×1.4×4.50

=14.826kN

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

=1.2×7.893+1.4×4.50

=15.880kN

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式

MW=0.85×1.4Wklah2/10

其中Wk──风荷载基本风压值（kN/m2）；

la──立杆的纵距（m）；

h──立杆的步距（m）。

MW=0.85×1.4×0.378×1.50×1.80=1.22kN·m

五、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

其中N──立杆的轴心压力设计值，N=15.880kN；

──轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l0/i的结果查表得到0.56；

i──计算立杆的截面回转半径，i=1.58㎝；

l0──计算长度（m），由公式l0=kuh确定，l0=3.53m；

k──计算长度附加系数，取1.155；

u──计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.70；

A──立杆净截面面积，A=489㎜2；

──钢管立杆受压强度计算值（N/㎜2）；经计算得到

=57.99

[f]──钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205N/㎜2；

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算

<[f]，满足要求！

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式

其中N──立杆的轴心压力设计值，N=14.826kN；

──轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l0/i的结果查表得到0.56；

i──计算立杆的截面回转半径，i=1.58㎝；

l0──计算长度（m），由公式l0=kuh确定，l0=3.53m；

k──计算长度附加系数，取1.155；

u──计算长度系数，由脚手架的高度确定；u=1.70

A──立杆净截面面积，A=489㎜2；

W──立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08㎝3；

MW──计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=1.22kN·m；

──钢管立杆受压强度计算值（N/㎜2）；经计算得到

=54.14

[f]──钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205N/㎜2；

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算

<[f]，满足要求！

六、最大搭设高度的计算

不考虑风荷载时，采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

其中NG2K──构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=2.067kN；

NQ──活荷载标准值，NQ=3.120kN；

gk──每m立杆承受的结构自重标准值，gk=0.116kN/m；

经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=56.135m。

脚手架搭设高度Hs等于或大于26m，按照下式调整且不超过50m：

经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]=50.000m。

考虑风荷载时，采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

其中NG2K──构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=2.067kN；

NQ──活荷载标准值，NQ=3.120kN；

gk──每m立杆承受的结构自重标准值，gk=0.116kN/m；

Mwk──计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk=0.159kN·m；

经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=41.682m。

七、连墙件的计算：

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：

Nl=Nlw+No

其中Nlw──风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），应按照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw

Wk──风荷载基本风压值，Wk=0.378kN/m2；

Aw──每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，

Aw=5.40×3.90=21.060m2；

No──连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）；No=5.000

经计算得到Nlw=11.145kN，连墙件轴向力计算值Nl=16.145kN

连墙件轴向力设计值Nf=