垫江中学危改修建第二教学楼工程外防护专项Word文档下载推荐.docx

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第二节 

工程概况

本工程垫江中学危改修建第二教学楼工程、垫江中学楼园内、建筑高度（室外地面至屋面板）:

21.6米其五层、建筑面积：

9474平方米。

分二期1-14轴/A-K轴为一期建设，15-32轴/A-K轴

第三节 

脚手架方案选择

脚手架采用单立杆双排扣件式钢管架，沿建筑物四周交圈布置。

第四节 

脚手架的材质要求

l、钢管脚落地手架，选用外径48mm，壁厚3.50mm，钢材强度等级Q235-A，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，新用的钢管要有出厂合格证。

脚手架施工前必须将入场钢管取样，送有相关国家资质的试验单位，进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。

2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件，应符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应干整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。

钢管螺栓拧紧力矩达70N.m时不得破坏。

如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。

3、搭设架子前应进行保养，除锈并统一涂色，颜色力求环境美观。

脚手架立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色，剪力撑统一漆桔红色。

底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。

4、脚手板、脚手片采用符合有关要求。

5、安全网采用密目式安全网，网目应满足2000目／100cm2，做耐贯穿试验不穿透，1.6×

1.8m的单张网重量在3kg以上，颜色应满足环境效果要求，选用绿色。

要求阻燃，使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证，

6、连墙件采用钢管，其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》（GB/T700）中Q235A钢的要求。

第五节脚手架的搭设流程及要求

落地脚手架搭设的工艺流程为：

场地平整、夯实→基础承载力实验、材料配备→定位设置通长脚手板、底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆（搁栅）→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。

定距定位。

根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离，并做好标记；

用钢卷尺拉直，分出立杆位置，并用小竹片点出立杆标记；

垫板、底座应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平整，不得悬空。

在搭设首层脚手架过程中，沿四周每框架格内设一道斜支撑，拐角除双向增设，待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。

当脚手架操作层高出连墙件两步时，宜先立外排，后立内排。

其余按一下构造要求搭设。

1、主杆基础

本工程脚手架地基础部位应在回填土完后夯实，采用强度等级不低于C15的混凝土进行硬化，混凝土硬化厚度不小于10cm。

地基承载能力能够满足外脚手架的搭设要求（具体计算数据参阅脚手架计算书）。

当脚手架支在裙房屋面上时，要求每根立杆对应在楼板下连续至硬化地面。

2、立杆间距

（1）脚手架立杆纵距1.5m，横距1.05m，步距1.8m；

连墙杆间距竖直3.6m，水平3.6m（即二步二跨）：

里立杆距建筑物0.3m。

（2）脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布置，使钢管立杆的对接接头交错布置，高度方向相互错开500mm以上，且要求相邻接头不应在同步同跨内，以保证脚手架的整体性。

（3）立杆应设置垫木，并设置纵横方向扫地杆，连接于立脚点杆上，离底座20cm左右。

（4）立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1／400。

3、大横杆、小横杆设置

（1）大横杆在脚手架高度方向的间距1.8m，以便立网挂设，大横杆置于立杆里面，每侧外伸长度为150mm。

（2）外架子按立杆与大横杆交点处设置小横杆，两端固定在立杆，以形成空间结构整体受力。

4、剪刀撑

脚手架外测立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；

中间各道剪刀撑之间的净距离不应大于15m。

剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定。

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，旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm。

5、脚手板、脚手片的铺设要求

（1）脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木板：

板宽为200mm，里外立杆应满铺脚手板，无探头板。

（2）满铺层脚手片必须垂直墙面横向铺设，满铺到位，不留空位，不能满铺处必须采取有效的防护措施。

（3）脚手片须用18铅丝双股并联绑扎，不少于4点，要求绑扎牢固，交接处平整，铺设时要选用完好无损的脚手片，发现有破损的要及时更换。

6、防护栏杆

（1）脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目式安全网封闭，且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。

（2）选用18铅丝张挂安全网，要求严密、平整。

（3）脚手架外侧必须设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆，顶排防护栏杆不少于2道，高度分别为0.9m和1.3m。

（4）脚手架内侧形成临边的（如遇大开间门窗洞等），在脚手架内侧设1.2m的防护栏杆和30cm高踢脚杆。

7、连墙件

（1）脚手架与建筑物按水平方向3.6m，垂直方向3.6m，设一拉结点。

楼层高度超过4m，则在水平方向加密，如楼层高度超过6m时，则按水平方向每6m设置一道斜拉钢丝绳。

（2）拉结点在转角范围内和顶部处加密，即在转角l米以内范围按垂直方向每3.6米设一拉结点。

（3）拉结点应保证牢固，防止其移动变形，且尽量设置在外架大小横杆接点处。

（4）外墙装饰阶段拉结点，也须满足上述要求，确因施工需要除去原拉结点时，必须重新补设可靠，有效的临时拉结，以确保外架安全可靠。

8、架体内封闭

（1）脚手架的架体里立杆距墙体净距为200mm，如因结构设计的限制大于200mm的必须铺设站人片，站人片设置平整牢固。

（2）脚手架施工层里立杆与建筑物之间应采用脚手片或木板进行封闭。

（3）施工层以下外架每隔3步以及底部用密目网或其他措施进行封闭。

第六节脚手架计算书

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）、

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等规范。

一、参数信息:

1.脚手架参数

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.20米，立杆的横距为1.05米，立杆的步距为1.80米；

计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为21.0米，立杆采用单立管；

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；

采用的钢管类型为Φ48×

3.5；

横杆与立杆连接方式为单扣件；

扣件抗滑承载力系数为0.80；

连墙件采用两步三跨，竖向间距3.60米，水平间距3.60米，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

2.活荷载参数

施工荷载均布参数（kN/m2）:

3.000；

脚手架用途:

结构脚手架；

同时施工层数:

2；

3.风荷载参数

四川省成都市地区，基本风压为0.30，风荷载高度变化系数μz为0.84，风荷载体型系数μs为0.65；

考虑风荷载

4.静荷载参数

每米立杆数承受的结构自重标准（kN/m2）:

0.1161；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.350；

栏杆挡脚板自重标准值（kN/m2）:

0.110；

安全设施与安全网（kN/m2）:

0.005；

脚手板铺设层数:

4；

脚手板类别:

竹串片脚手板；

栏杆挡板类别:

栏杆冲压钢；

5.地基参数

地基土类型:

碎石土；

地基承载力标准值（kN/m2）:

500.00；

基础底面扩展面积（m2）:

0.09；

基础降低系数:

0.40。

二、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=0.350×

1.050/（2+1）=0.123kN/m；

活荷载标准值:

Q=3.000×

1.050/（2+1）=1.050kN/m；

静荷载的计算值:

q1=1.2×

0.038+1.2×

0.123=0.193kN/m；

活荷载的计算值:

q2=1.4×

1.050=1.470kN/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

跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max=0.08×

0.193×

1.2002+0.10×

1.470×

1.2002=0.234kN.m；

支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为M2max=-0.10×

1.2002-0.117×

1.2002=-0.275kN.m；

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.234×

106,0.275×

106）/5080.0=54.134N/mm2；

大横杆的抗弯强度:

σ=54.134N/mm2小于[f]=205.0N/mm2。

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=P1+P2=0.038+0.123=0.161kN/m；

q2=Q=1.050kN/m；

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=0.677×

0.161×

1200.04/（100×

2.06×

105×

121900.0）+0.990×

1.050

×

121900.0）=0.948mm；

脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为l/150与10mm请参考规范表5.1.8。

大横杆的最大挠度小于1200.0/150mm或者10mm,满足要求!

三、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×

1.200=0.046kN；

脚手板的荷载标准值：

1.050×

1.200/（2+1）=0.147kN；

活荷载标准值：

Q=3.000×

1.200/（2+1）=1.260kN；

荷载的计算值:

P=1.2×

（0.046+0.147）+1.4×

1.260=1.996kN；

小横杆计算简图

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:

Mqmax=1.2×

0.038×

1.0502/8=0.006kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=1.996×

1.050/3=0.698kN.m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.705kN.m；

σ=M/W=0.705×

106/5080.000=138.749N/mm2；

小横杆的计算强度小于205.000N/mm2,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

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

Vqmax=5×

1050.04/（384×

2.060×

121900.000）=0.024mm；

P2=p1+p2+Q=0.046+0.147+1.260=1.453kN；

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:

Vpmax=1453.080×

1050.0×

（3×

1050.02-4×

1050.02/9）/（72×

105

121900.0）=2.378mm；

最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.378=2.402mm；

小横杆的最大挠度小于（1050.000/150）=7.000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；

横杆的自重标准值:

P1=0.038×

1.050=0.040kN；

P2=0.350×

1.200/2=0.221kN；

Q=3.000×

1.200/2=1.890kN；

R=1.2×

（0.040+0.221）+1.4×

1.890=2.959kN；

R<

6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、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）；

本例为0.1161

NG1=0.116×

21.000=2.438kN；

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；

本例采用竹串片脚手板，标准值为0.35

NG2=0.350×

4×

1.200×

（1.050+0.3）/2=1.134kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；

本例采用栏杆冲压钢，标准值为0.11

NG3=0.110×

1.200/2=0.264kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；

0.005

NG4=0.005×

21.000=0.126kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.962kN；

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×

2/2=3.780kN；

风荷载标准值应按照以下公式计算

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

Wo=0.300kN/m2；

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=0.840；

Us--风荷载体型系数：

Us=0.649；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×

0.300×

0.840×

0.649=0.114kN/m2；

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×

3.962+1.4×

3.780=10.047kN；

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×

3.962+0.85×

1.4×

3.780=9.253kN；

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=0.850×

0.114×

1.8002/10=0.053kN.m；

六、立杆的稳定性计算:

不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴心压力设计值：

N=10.047kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数：

K=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

U=1.500

计算长度,由公式lo=kuh确定：

lo=3.119m；

Lo/i=197.000；

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=0.186；

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.000N/mm2；

σ=10047.000/（0.186×

489.000）=110.457N/mm2；

立杆稳定性计算σ=110.457小于[f]=205.000N/mm2满足要求！

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

N=9.253kN；

K=1.155；

计算长度,由公式lo=kuh确定：

φ=0.186

σ=9252.720/（0.186×

489.000）+52968.356/5080.000=112.157N/mm2；

立杆稳定性计算σ=112.157小于[f]=205.000N/mm2满足要求！

七、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：

构配件自重标准值产生的轴向力NG2K（kN）计算公式为：

NG2K=NG2+NG3+NG4=1.524kN；

活荷载标准值：

NQ=3.780kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.116kN/m；

Hs=[0.186×

4.890×

10-4×

205.000×

103-（1.2×

1.524

+1.4×

3.780）]/（1.2×

0.116）=82.722m；

脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H]=82.722/（1+0.001×

82.722）=76.402m；

[H]=76.402和50比较取较小值。

得到，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：

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：

Mwk=Mw/（1.4×

0.85）=0.053/（1.4×

0.85）=0.045kN.m；

Hs=（0.186×

10-3-（1.2×

1.524+0.85×

（3.780+

0.186×

0.045/5.080）））/（1.2×

0.116）=81.612m；

[H]=81.612/（1+0.001×

81.612）=75.454m；

[H]=75.454和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50.000m。

八、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

风荷载基本风压值Wk=0.114kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=12.960m2；

连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）,No=5.000kN；

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=2.077kN；

连墙件的轴向力计算值NL=NLw+No=7.077kN；

其中φ--轴心受压立杆的稳定系数,l为内排架距离墙的长度,

由长细比l/i=300.000/15.800的结果查表得到0.949；

[f]=205.00N/mm2；

连墙件轴向力设计值Nf=φ×

A×

[f]=0.949×

103=95.133kN；

Nl=7.077<

Nf=95.133,连墙件的设计计算满足要求！

连墙件采用双扣件与墙体连接。

经过计算得到Nl=7.077小于双扣件的抗滑力16.0kN，满足要求!

连墙件扣件连接示意图

九、立杆的地基承载力计算:

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p≤fg

地基承载力设计值:

fg=fgk×

Kc=200.000kN/m2；

其中，地基承载力标准值：

fgk=500.000kN/m2；

脚手架地基承载力调整系数：

kc=0.400；

立杆基础底面的平均压力，p