工字钢外挑脚手架施工方案含计算书.doc

工字钢外挑脚手架施工方案含计算书.doc

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悬挑脚手架施工方案

一、工程概况

本工程********建筑结构类型为剪力墙，建筑层数依次为14～１６层、１２～1６层、1６层。

建筑总高度为50.9米。

二、悬挑式脚手架设计

1）、11～１３＃楼三层（８.7米）以上采用悬挑脚手架搭设，分二段悬挑，四层~十层悬挑21.6米，十一层~屋面层悬挑21.6米，悬挑杆采用16#槽钢，间距1.5m，外伸1.5m，伸入屋内锚固1.5m，脚手架立杆纵距1.5m，横距1.0m，步距1.8m，内立杆距外墙面400mm，在立杆与外墙400mm处采取步步隔离，脚手钢管采用ø48×3.5钢管，脚手片采用毛竹脚手片，20cm高挡脚板，采用密目式安全网封闭，脚手架连接体为二步三跨设置，采用短钢管与预埋铁件联接。

2）、按脚手架的立杆柱距、排距要求进行定位、放线，铺设垫板和安放悬挑梁（16＃槽钢），垫板和悬挑梁应准确地安放、固定在定位线上，悬挑梁必须铺设平稳，不得悬空。

3）、悬挑梁伸出主体结构外1.5m，内锚固1.5m，锚固筋采用Φ18元钢（Φ18钢筋前后二道与楼板钢筋绑扎在一起混凝土浇捣预埋）牢固，立杆管套于槽钢预焊管上（Φ25钢筋电焊于槽钢上预埋）使立杆基部稳定不位移。

4）、在阳台转角处、主体结构转交处、悬挑斜梁前端增加二根水平梁（16＃槽钢）电焊在悬挑梁前端，确保脚手架转角贯通，并在悬臂斜挑梁的下部采用10＃槽钢作斜杆支撑加固，上端焊在悬臂斜挑梁的下部，下端电焊在主体结构墙面预埋铁板上。

5）、悬挑脚手架每层满铺竹笆脚手板，外挂密目网，每施工层及挑排外设踢脚板，悬挑梁底部满铺竹笆脚手板，安全网满包。

6）、脚手架立杆采用时对接扣件连接，相邻两立杆接头应错开不小于50cm，且不在同一步距内，纵向水平杆接长用对接扣件连接。

上下两根纵向水平杆接头错开不小于2m，同一步内外两根纵向水平杆接头也应该错开，并且不在同一跨内。

7）、脚手架纵向用斜杆搭成剪刀撑（即脚手架外立面不大于50平方米面积内有一剪刀撑），连续设置斜杆用长钢管与脚手架底部成450－600夹角，斜杆用旋转扣件与立杆横向水平杆扣牢，斜撑应采用搭接方法，其搭接长度不小于1米，并用两只转向扣件锁紧。

8）、脚手架与主体结构必须采用刚性连接（钢管一端同主体结构预埋件铁板电焊，另一端用扣件与立杆扣牢。

连接杆应与墙垂直，不允许采用一顶一拉的柔性连接，连接杆与预埋件连接时，主体结构砼强度不宜低于15N/mm2。

9）、因施工脚手架主要用于结构阶段施工，其均布荷载一般不会超过3.0KN/m2，现柱距且为1.8m，不必进行纵向水平杆的抗弯和刚度验算

10）在结构施工至四层顶时，开始进行第一道槽钢的铺设，在结构进行到十层顶时，进行第二道槽钢的铺设；在屋面装饰完成后，从上到下随装饰完成顺次拆除脚手架。

三、悬挑脚手架验算：

（一）、设计计算依据：

1、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

2、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）

4、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）

5、建筑静定结构计算手册

6、建筑施工手册

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=0.300×1.000/3=0.100kN/m

活荷载标准值Q=3.000×1.000/3=1.000kN/m

静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.100=0.166kN/m

活荷载的计算值q2=1.4×1.000=1.400kN/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+0.10×1.400）×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+0.117×1.400）×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=79.905N/mm2

大横杆的计算强度小于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=0.038+0.100=0.138kN/m

活荷载标准值q2=1.000kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=（0.677×0.138+0.990×1.000）×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）=2.185mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,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=0.058kN

脚手板的荷载标准值P2=0.300×1.000×1.500/3=0.150kN

活荷载标准值Q=3.000×1.000×1.500/3=1.500kN

荷载的计算值P=1.2×0.058+1.2×0.150+1.4×1.500=2.349kN

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）×1.0002/8+2.349×1.000/3=0.789kN.m

=0.789×106/5080.0=155.276N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/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

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）=0.02mm

集中荷载标准值P=0.058+0.150+1.500=1.708kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V2=1707.600×1000.0×（3×1000.02-4×1000.02/9）/（72×2.06×105×121900.0）=2.414mm

最大挠度和

V=V1+V2=2.434mm

小横杆的最大挠度小于1000.0/150与10mm,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=0.038×1.000=0.058kN

脚手板的荷载标准值P2=0.300×1.000×1.500/2=0.225kN

活荷载标准值Q=3.000×1.000×1.500/2=2.250kN

荷载的计算值R=1.2×0.058+1.2×0.225+1.4×2.250=3.489kN

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）；本例为0.1248

NG1=0.125×21.600=2.696kN

（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0.30

NG2=0.300×12×1.500×1.000/2=2.700kN

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、竹串片脚手板挡板，标准值为0.11

NG3=0.110×1.000×12/2=0.660kN

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.050

NG4=0.050×1.500×1.000/2=0.038kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.093kN。

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=3.000×2×1.500×1.000/2=4.500kN

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》（GBJ9）的规定采用：

W0=0.350

Uz——风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GBJ9）的规定采用：

Uz=1.670

Us——风荷载体型系数：

Us=1.200

经计