双排悬挑式脚手架施工方案.docx

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双排悬挑式脚手架施工方案

脚手架施工方案

一、现场勘察

本工程为框架结构，根据地质勘察部门提供的勘察报告，本区地势平坦，地质均匀，可以按照工程建设要求根据需要搭设脚手架。

本工程总高度为55.20米，经研究决定建筑物四面采用双排脚手架、悬挑脚手架。

二、脚手架搭设步骤

固定槽钢→在槽钢上排放扫地杆→按立杆间竖立杆→逐根竖立杆并与扫地杆扣紧→安装第一步大横杆→并与立杆扣紧→安装第一步小横杆→安装第二步大横杆→安装第一步小横杆→架设临时斜撑杆→上端与大横杆和小横杆→安装连墙杆→东西两面安装立杆→架设剪刀撑→立杆及小横杆高出作业面1.2米→铺脚手板→护身栏杆并挂立网→挂平网→按步骤随施工进度搭设。

三、搭设脚手架的人员组织安排

根据工程规模，可按照以下人员分配进行脚手架的搭设施工：

本工程架体搭设需要11个人，4人负责具体搭设，3人负责服务工作，工地安全员，施工员负责质量安全检查。

所有脚手架施工人员均持有省建工局颁发的特殊工种人员上岗证书。

四、搭设脚手架专用工具

序号

工具

数量

1

扳手

15套

2

安全带

15条

3

安全帽

15个

4

水准仪

1台

5

工作服

15套

脚手架工程：

双排脚手架的构造：

由于本工程外墙双排脚手架在3层以下搭设、高度为15m，

（1）脚手架的搭设几何尺寸：

采用Φ48×3.5的钢管搭设

排距：

1.2m；

柱距：

1.5m；

步距：

1.5m；

内立杆距墙150mm。

连墙件：

选用刚性连墙件，水平距离为4.0m，垂直距离随楼层标高；在框架部位结构施工时预埋钢管，脚手架搭设到此位置时，与预埋钢管相连接；剪力墙部位利用穿墙螺栓孔，用螺栓进行拉结。

（2）脚手架基础：

每根脚手架立杆下面安装底托，并在底托下面平行外墙垫5cm厚脚手板，立杆范围内回填土夯填密实，并找出排水坡度。

（3）脚手架的搭设：

纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→第一步纵向水平杆→第一步横向水平杆→连墙件→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆。

（4）注意事项：

立杆接长时，接头应交错布置，相邻接头不得在同步、同跨内，错开距离不得小于500mm；连墙件设置在主节点附近；脚手架外侧立面沿全高和全长设置剪刀撑；横向支撑：

两端设置，中间每隔6跨设置一道，横向支撑沿高度方向呈之字布置。

5.8.2外脚手架的验算：

（最大高度26为依据）

脚手架的验算项目：

纵向、横向水平杆的强度及刚度；立杆稳定性验算。

（1）由于脚手架的搭设尺寸为纵向、横向水平杆验算1.5×1.2m，符合《建筑施工脚手架实用手册》中表4-34的要求。

故纵向、横向水平杆的抗弯强度、抗弯刚度及扣件的抗滑移均满足要求，不需验算。

（2）立柱稳定性验算：

本工程脚手架为单立杆，故需验算的项目为脚手架底部的立柱稳定。

（不考虑立柱偏心的影响）

１）荷载计算：

①脚手架自重产生的轴心力NGK：

查表得到：

一个柱距范围内每米脚手架自重产生的轴心压力标准值---gk=0.140kN/m；

则：

脚手架在26m处自重产生的轴心压力标准值为NGK=3.948kN；

脚手架在底部自重产生的轴心压力标准值为NGK=8.85kN；（算上增加的立杆和扣件）

②脚手架活荷载产生的轴心压力标准值：

脚手板考虑四层搭设，则查表得到：

四层脚手板产生的轴心压力标准值：

NQ1K=1.215＋1.5×0.18=1.485kN;

防护材料产生的轴心压力标准值（立网网目尺寸为3.5×3.5cm，绳径3.2mm，自重0.01kN/m2）：

NQ2K=0.01×1.5×53.2=0.798kN;

考虑二层同时施工，施工均布荷载QK=2×3.0=6.0kN/m2,查表得到施工荷载产生的轴心压力标准值：

NQ3K=6.08kN;

则：

脚手架活载在底部产生的轴心压力标准值为：

脚手架活载在21.6m处产生的轴心压力标准值为：

③风荷载标准值：

查表得到：

地区基本风压w0=0.35

不考虑风振系数，则：

风荷载标准值wK=0.7usuzw0;

uz---风压高度变化系数：

查表得到（地面粗糙度按B类考虑）

h=21.6muz=1.33

h=5muz=0.80

us---体型系数：

挡风系数ξ==0.192

us=1.2ξ=0.23

则：

顶部：

wK=0.7usuzw0=0.1kN/m2

作用于立柱的风线荷载标准值：

qwk=wK×l.5=0.15kN/m;

风荷载产生的弯距：

MW=

26m处：

wK＝0.076kN/m2；qwk=0.113kN/m;MW=0.036kN·m

5m处：

wK＝0.045kN/m2；qwk=0.068kN/m;MW=0.021kN·m

则：

风荷载产生的弯曲应力：

----------------26m处

----------------底部

其中：

‘W’为立杆截面的抵抗距，单立杆的截面抵抗距W=5.08cm3；

２）立杆底部稳定性验算：

应满足：

其中：

fc---钢材抗压强度设计值，fc=180N/mm2;

查表得到：

u（计算长度系数）=1.70；i（回转半径）=1.58cm则：

λ=uh/i=161

查表得到：

（稳定系数）=0.271；

则：

；

轴心压力设计值：

由i（回转半径）=1.58cm；查表k1=0.75则

可知：

；可满足要求。

３）变截面处立柱稳定验算：

（稳定系数）=0.271；

则：

；

轴心压力设计值：

可知：

；可满足要求。

经过以上计算可得知：

本脚手架的设计搭设方案是合适、安全的。

5.8.3满堂红脚手架：

（１）满堂红脚手架用碗扣式脚手搭设以作为楼板混凝土模板的支撑系统。

碗扣式脚手架的立杆间距0.9m、横杆步距1.2m。

碗扣式脚手架的搭设顺序：

基础处理→立杆→横杆→接头锁紧→上层立杆→立杆连接销→横杆→可调托撑。

（２）脚手架搭设到设计高度后应对脚手架进行全面检查，其内容有：

1）基础是否有不均匀沉降和下陷。

2）立杆底座和基础是否接触良好。

3）全部节点的碗扣质量。

4）荷载是否符合要求。

5.8.4内装修工具式脚手架：

内装修时采用工具式脚手架以及用碗扣式脚手架拼装成的可移动式脚手架。

悬挑式扣件钢管脚手架计算书

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）。

计算参数:

双排脚手架，搭设高度24.0米，立杆采用单立管。

立杆的纵距1.40米，立杆的横距0.90米，内排架距离结构0.40米，立杆的步距1.50米。

采用的钢管类型为48×3.0，

连墙件采用2步2跨，竖向间距3.00米，水平间距2.80米。

施工活荷载为3.0kN/m2，同时考虑2层施工。

脚手板采用竹笆片，荷载为0.15kN/m2，按照铺设4层计算。

栏杆采用竹笆片，荷载为0.15kN/m，安全网荷载取0.0050kN/m2。

脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加两根小横杆。

基本风压0.45kN/m2，高度变化系数1.5600，体型系数1.1340。

悬挑水平钢梁采用[18a号槽钢U口水平，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度3.50米。

悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.30m。

拉杆采用钢丝绳。

一、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=0.150×1.400/3=0.070kN/m

活荷载标准值Q=3.000×1.400/3=1.400kN/m

荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.070+1.4×1.400=2.090kN/m

小横杆计算简图

2.抗弯强度计算

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:

M=2.090×0.9002/8=0.212kN.m

=0.212×106/4491.0=47.121N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

3.挠度计算

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度

计算公式如下:

荷载标准值q=0.038+0.070+1.400=1.508kN/m

简支梁均布荷载作用下的最大挠度

V=5.0×1.508×900.04/（384×2.06×105×107780.0）=0.580mm

小横杆的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!

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，小横杆在大横杆的上面。

用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值P1=0.038×0.900=0.035kN

脚手板的荷载标准值P2=0.150×0.900×1.400/3=0.063kN

活荷载标准值Q=3.000×0.900×1.400/3=1.260kN

荷载的计算值P=（1.2×0.035+1.2×0.063+1.4×1.260）/2=0.941kN

大横杆计算简图

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为大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=0.08×（1.2×0.038）×1.4002+0.267×0.941×1.400=0.359kN.m

=0.359×106/4491.0=79.893N/mm2

大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

3.挠度计算

最大挠度考虑为大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:

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度

V1=0.677×0.038×1400.004/（100×2.060×105×107780.000）=0.05mm

集中荷载标准值P=0.035+0.063+1.260=1.358kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V1=1.883×1357.560×1400.003/（100×2.060×105×107780.000）=3.16mm

最大挠度和

V=V1+V2=3.204mm

大横杆的最大挠度小于1400.0/150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=0.038×1.400=0.054kN

脚手板的荷载标准值P2=0.150×0.900×1.400/2=0.094kN

活荷载标准值Q=3.000×0.900×1.400/2=1.890kN

荷载的计算值R=1.2×0.054+1.2×0.094+1.4×1.890=2.824kN

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0.1195

NG1=0.120×27.000=3.226kN

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15

NG2=0.150×4×1.400×（0.900+0.400）/2=0.546kN

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

NG3=0.150×1.400×4/2=0.420kN

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.400×27.000=0.189kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.381kN。

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=3.000×2×1.400×0.900/2=3.780kN

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）附录表D.4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）附录表7.2.1的规定采用：

Uz=1.560

Us——风荷载体型系数：

Us=1.134

经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.450×1.560×1.134=0.557kN/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

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×4.381+0.85×1.4×3.780=9.756kN

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

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×4.381+1.4×3.780=10.549kN

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——风荷载标准值（kN/m2）；

la——立杆的纵距（m）；

h——立杆的步距（m）。

经过计算得到风荷载产生的弯矩Mw=0.85×1.4×0.557×1.400×1.500×1.500/10=0.209kN.m

五、立杆的稳定性计算

1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=10.549kN；

　　i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；

　　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=1.500；

　　l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.500×1.500=2.599m；

　　A——立杆净截面面积，A=4.239cm2；

　　W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.491cm3；

——由长细比，为2599/16=163；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.268；

　　——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到=10549/（0.27×424）=92.783N/mm2；

　　[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算<[f],满足要求!

2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=9.756kN；

　　i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；

　　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=1.500；

　　l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.500×1.500=2.599m；

　　A——立杆净截面面积，A=4.239cm2；

　　W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.491cm3；

——由长细比，为2599/16=163；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.268；

　　MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.209kN.m；

　　——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到=9756/（0.27×424）+209000/4491=132.313N/mm2；

　　[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算<[f],满足要求!

六、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——风荷载标准值，wk=0.557kN/m2；

Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.00×2.80=8.400m2；

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=6.553kN，连墙件轴向力计算值Nl=11.553kN

连墙件轴向力设计值Nf=A[f]

其中——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=40.00/1.60的结果查表得到=0.93；

A=4.24cm2；[f]=205.00N/mm2。

经过计算得到Nf=81.039kN

Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!

连墙件连接示意图

七、悬挑梁的受力计算

悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。

悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。

本工程中，脚手架排距为900mm，内侧脚手架距离墙体400mm，支拉斜杆的支点距离墙体=1300mm，

水平支撑梁的截面惯性矩I=866.20cm4，截面抵抗矩W=108.30cm3，截面积A=21.95cm2。

受脚手架集中荷载P=10.55kN

水平钢梁自重荷载q=1.2×21.95×0.0001×7.85×10=0.21kN/m

悬挑脚手架示意图

悬挑脚手架计算简图

经过连续梁的计算得到

悬挑脚手架支撑梁剪力图（kN）

悬挑脚手架支撑梁弯矩图（kN.m）

悬挑脚手架支撑梁变形图（mm）

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为

R1=13.273kN,R2=8.758kN,R3=0.101kN

最大弯矩Mmax=2.326kN.m

抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=2.326×106/（1.05×108300.0）+5.752×1000/2195.0=23.077N/mm2

水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

八、悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用[16a号槽钢U口水平,计算公式如下

其中b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：

经过计算得到b=570×10.0×63.0×235/（1300.0×160.0×235.0）=1.73

由于b大于0.6，按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B其值b'=1.07-0.282/b=0.907

经过计算得到强度=2.33×106/（0.907×108300.00）=23.69N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算<[f],满足要求!

九、拉杆的受力计算

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力RCi=RUisini

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为

RU1=14.466kN

十、拉杆的强度计算

拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=14.466kN

拉绳的强度计算：

如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：

其中[Fg]——钢丝绳的容许拉力（kN）；

Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN）；

——钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8；

K——钢丝绳使用安全系数，取10.0。

选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.000×14.466/0.850=170.183kN。

选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径13.5mm。

钢丝拉绳的吊环强度计算：

钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为

N=RU=14.466kN

钢丝拉绳的吊环强度计算公式为

其中[f]为吊环抗拉强度，取[f]=50N/mm2，每个吊环按照两个截面计算；

所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径D=[14466×4/（3.1416×50×2）]1/2=14mm

十一、锚固段与楼板连接的计算

1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=8.758kN

水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照度。

2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：

锚固深度计算公式

其中N——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=8.76kN；

d——楼板螺栓的直径，d=20mm；

[fb]——楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/mm2；

h——楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到h要大于8758.15/（3.1416×20×1.5）=92.9mm。

3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：

混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[8758×4/（3.1416×50×2）]1/2=11mm

水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长

其中N——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=8.76kN；

d——楼板螺栓的直径，d=20mm；

b——楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm；

fcc——混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2；

经过计算得到公式右边等于131.6kN

楼板混凝土局部承压计算满足要求!