北海南海尚城悬挑脚手架方案.docx

北海南海尚城悬挑脚手架方案.docx

《北海南海尚城悬挑脚手架方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北海南海尚城悬挑脚手架方案.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

北海南海尚城悬挑脚手架方案

蓝海尚城（A-B栋住宅楼、C-E栋商住楼）

悬

挑

脚

手

架

施

工

方

案

武汉建工股份有限公司

蓝海尚城项目部

2010年4月30日

第一章工程概况

一、工程简介

工程名称：

蓝海尚城（A-B栋住宅楼、C-E栋商住楼、地下室）

建设地点：

位于北海市北部湾西路以南、云南路以西

设计单位：

广州市景森工程设计顾问有限公司

工程规模：

A~E栋及地下室共5栋框架剪力墙结构地上25层，地下1层的商住楼，高78.4米，总建筑面积59269.28㎡（其中A栋住宅楼11042.92㎡、B栋住宅楼11842.99㎡、C栋商住楼10176.75㎡、D栋商住楼10521.58㎡、E栋商住楼10392.04㎡、地下室5293㎡）

二、建筑物基本情况

该工程地下室施工已经完成，楼层立面情况该建筑物楼层主要有三种层高（6.0m、3.0m）。

一层商铺层高为6.0m，二层至二十五均为标准层，层高为3.0m。

三、拟采用规范及设计资料

1、《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》JGJ130-2001

2、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99

3、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-99

4、《建筑施工手册》第四版

5、《建筑施工计算手册》

6、《钢结构设计规范》（GB50017—2002）

7、《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）

8、《五金手册》第2版

第二章外脚手架方案选择

一、外架方案选择

针对本工程的特点，确定外墙脚手架采用型钢悬挑式钢管外脚手架。

并确定起挑层在四层结构楼面。

1、地下室顶板～三层结构部分

在架空层-三层结构施工期间，为满足施工安全要求，采用落地式全封闭双排脚手架，外脚手架均可以搭设在地下一层顶板上。

2、四层以上部分

本工程结构4层以上采用悬挑式双排钢管外脚手架，即钢丝绳张拉式。

均位每六层一悬挑，钢管落在预埋的工字钢上。

二、脚手架构造尺寸

本工程所用外脚手架，其构造要求见下表及附图：

构造要求

双排悬挑式外架

钢管型号

Ф48*3.5

立杆横距（m）

0.85

立杆纵距（m）

1.5

步距（m）

1.8

每步设置栏杆数

2

内立杆与墙面间距

250mm

每步纵向水平杆加密

2根

刚性连接（每处两道）

Ф48*3.5

剪刀撑、斜撑搭接长度

1000mm

工字钢

I16

钢丝绳

φ15.5

第三章悬挑式外脚手架设计与验算

一、悬挑式外脚手架的组成及构造形式

悬挑式外脚手架除了由立杆、大横杆、小横杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、脚手板、连墙件及相关防护设施组成外，还需使用悬挑梁、钢丝绳。

二、外架设计

设计及搭设参数本工程悬挑式钢管脚手架采用钢丝绳张拉式悬挑，外挑工字钢采用I16工字钢，

外挑长度根据具体情况而定，伸入楼面板端距外墙边为0.3米，固定工字钢使用预埋在结构楼板面上对拉螺杆抱箍固定，工字钢挑出末端使用钢丝绳斜拉在上一层梁上预埋拉环上，钢丝绳采用花篮螺栓连接。

如下图所示：

脚手架钢管选用ф48×3.5，立杆纵向间距为1.5米，横向间距0.85米，内立杆距外墙0.25m，大横杆间距为1.8米，小横杆长度为1.5米，每步外立杆设置两道栏杆，上皮高度为1200、中皮600，下部设200高挡脚板，每一施工层面设置200高挡脚板。

脚手架与建筑物的连墙拉结采用在边梁预埋钢管刚性连接方式：

预埋钢管采用ф48×3.5钢管，水平距离4.5m（即三跨），竖向距离为楼层层高，同一位置设置两道连墙件。

钢丝绳张拉高度为楼层层高，吊点为工字钢末端。

悬挑梁伸入楼面（以框梁计）并在楼面上（框梁以内——非悬挑部分）预埋对拉螺杆对工字钢钢进行背焊固定。

三、悬挑式钢管脚手架计算书

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）。

计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为18.0米（六层），搭设尺寸为：

立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.85米，立杆的步距1.80米。

采用的钢管类型为

48×3.5。

连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。

施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设9层。

悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.1米，建筑物内锚固段长度1.6米～2.0米。

（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=0.350×1.050/3=0.122kN/m

活荷载标准值Q=3.000×1.050/3=1.050kN/m

静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.122=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.抗弯强度计算

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=（0.08×0.193+0.10×1.470）×1.5002=0.366kN.m

支座最大弯矩计算公式如下:

支座最大弯矩为M2=-（0.10×0.193+0.117×1.470）×1.5002=-0.430kN.m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

=0.430×106/5080.0=84.728N/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+0.122=0.161kN/m

活荷载标准值q2=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+0.990×1.050）×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）=2.315mm

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=0.350×1.050×1.500/3=0.184kN

活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.500/3=1.575kN

荷载的计算值P=1.2×0.058+1.2×0.184+1.4×1.575=2.495kN

小横杆计算简图

2.抗弯强度计算

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）×1.0502/8+2.495×1.050/3=0.879kN.m

=0.879×106/5080.0=173.124N/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=5.0×0.038×1050.004/（384×2.060×105×121900.000）=0.02mm

集中荷载标准值P=0.058+0.184+1.575=1.816kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V2=1816.350×1050.0×（3×1050.02-4×1050.02/9）/（72×2.06×105×121900.0）=2.972mm

最大挠度和V=V1+V2=2.996mm

小横杆的最大挠度小于1050.0/150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=0.038×1.050=0.040kN

脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.050×1.500/2=0.276kN

活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN

荷载的计算值R=1.2×0.040+1.2×0.276+1.4×2.362=3.687kN

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=0.125×18.000=2.246kN

（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=0.350×9×1.500×（1.050+0.300）/2=3.189kN

（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0.14

NG3=0.140×1.500×9/2=0.945kN

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.500×18.000=0.135kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.516kN。

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=3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN

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=0.350

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=1.250

Us——风荷载体型系数：

Us=1.093

经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.350×1.250×1.093=0.335kN/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=1.2×6.516+0.85×1.4×4.725=13.442kN

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=1.2×6.516+1.4×4.725=14.434kN

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=0.85×1.4×0.335×1.500×1.800×1.800/10=0.194kN.m

（五）立杆的稳定性计算

卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。

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=14.434kN；

i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；

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=1.155×1.500×1.800=3.118m；

A——立杆净截面面积，A=4.890cm2；

W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.080cm3；

——由长细比，为3118/16=197；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.186；

——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到

=14434/（0.19×489）=158.885N/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=13.442kN；

i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；

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=1.155×1.500×1.800=3.118m；

A——立杆净截面面积，A=4.890cm2；

W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.080cm3；

——由长细比，为3118/16=197；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.186；

MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.194kN.m；

——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到

=13442/（0.19×489）+194000/5080=186.070N/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=0.335kN/m2；

Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.60×4.50=16.200m2；

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=7.592kN，连墙件轴向力计算值Nl=12.592kN

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=30.00/1.58的结果查表得到

=0.95；

A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2。

经过计算得到Nf=95.411kNNf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!

连墙件采用扣件与墙体连接。

连墙件扣件连接示意图

（七）悬挑梁的受力计算

悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算

悬出端C受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。

悬臂单跨梁计算简图

支座反力计算公式

支座弯矩计算公式

C点最大挠度计算公式

其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。

本工程算例中，m=1500mm，l=1800mm，ml=300mm，m2=1350mm；

水平支撑梁的截面惯性矩I=1130.00cm4，截面模量（抵抗矩）W=141.00cm3。

受脚手架作用集中强度计算荷载N=14.43kN

水平钢梁自重强度计算荷载q=1.2×26.10×0.0001×7.85×10=0.25kN/m

k=1.50/1.80=0.83

kl=0.30/1.80=0.17

k2=1.35/1.80=0.75

代入公式，经过计算得到

支座反力RA=42.843kN

支座反力RB=-13.163kN

最大弯矩MA=24.093kN.m

抗弯计算强度f=24.093×106/（1.05×141000.0）=162.733N/mm2

水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

受脚手架作用集中计算荷载N=6.52+4.73=11.24kN

水平钢梁自重计算荷载q=26.10×0.0001×7.85×10=0.21kN/m

最大挠度Vmax=12.208mm

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3000.0mm

水平支撑梁的最大挠度大于3000.0/400,满足要求!

（八）悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下

其中

b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B得到：

b=2.00

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=0.929

经过计算得到强度

=24.09×106/（0.929×141000.00）=183.93N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算

<[f],满足要求!

（九）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=13.163kN

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=[13163×4/（3.1416×50×2）]1/2=13mm

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=13.16kN；

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13163.49/（3.1416×20×1.5）=139.7mm。

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

其中N——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=13.16kN；

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!

第四章外脚手架的搭设及拆除

一、脚手架的搭设

（一）落地式双排脚手架的搭设

落地脚手架搭设的工艺流程为：

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

1、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，并作好标记。

用钢卷尺拉直，分出立杆位置，并用小竹片点出立杆标记。

2、铺立杆基础垫板。

垫板、底座应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平稳，不得悬空；双管立柱应采用双管底座，底座下垫枕木，并垂直于墙面设置。

3、从角部立外架的立杆和大横杆，采用小横杆临时固定，立杆和大横杆要长短搭配，接头位置错开；

4、在搭设一步高后进行立杆和大横杆的校正调直，立杆应用线锤校正其垂直度，大横杆应拉线调直并校正水平；

5、在校正调直后铺设底笆和挡笆及安全网，每搭设一步高铺设一次；

6、与结构拉结：

每一结构层设一圈拉结。

连结采用钢管与柱抱接；

7、在搭设三步高后应加设剪刀撑，角度为45度。

8、防雷接地：

采用钢管打入土层1.5m深，用扁铁连结架体，外架一周对防雷接地检查一次。

（二）悬挑式双排脚手架的搭设

第一步水平拉杆→水平拉杆根部扣件→水平拉杆上大横杆→斜撑杆→横杆加密→立杆、第二步横杆、第一步外防护栏杆→与满堂架拉结→第一步铺脚手板（竹芭）→第三步横杆、第二步外侧护栏→第二步铺脚手板（竹芭）；

在楼层满堂架搭设时，先搭设外架附近满堂架，然后将外架斜撑杆及附近满堂架连接，斜撑杆与满堂架间设置扫地杆及连系杆连接，以加强斜挑架整体性和稳定性。

斜挑架到位后，在斜撑杆外满挂3×6m安全网，并用18#铅丝与斜撑杆绑扎牢固，然后再搭设内部满堂架。

（三）脚手架搭设施工注意事项

首步脚手架,距离基础20cm处设置一道大、小横杆，以保持脚手架底部的整体性和稳定性，底部的立杆应间隔用不同长度的钢管，相邻立杆的接头不应设在同步同跨内，两相邻立杆接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，使立杆受荷的薄弱截面错开。

在搭设时，先立里侧立杆再立外侧立杆，立立杆时需临时固定，固定方法是与满堂架连接。

作业时切忌单独一人操作以防杆件倒塌伤人，立杆立好后即架设大小横杆，当第一步大小横杆架设完毕后，在其上铺设竹笆，并用18#铅丝绑扎牢固，以方便上一步作业。

在立杆的外侧按规定的位置及时设置剪刀撑，以防脚手架纵向倾倒。

剪刀撑的设置应与脚手架的向上搭设同步进行，另沿外侧满挂绿色安全网，外架与楼层结构空隙处挂兜网。

在搭设脚手架的大小横杆时，上下步小横杆应交叉设置于立杆的不同侧面，使立杆在受荷时偏心减小，小横杆两端伸出立杆长度不小于150mm，里端距离结构不小于150mm，以便装修施工。

立杆、大横杆及扶手接长应用对接扣件，大小横杆和扶手与立杆连接应采用直角扣件，剪刀撑和斜撑与立杆及横杆的连接应采用旋转扣件。

在安装扣件时，所有扣件的开口必须向外，以防止闭口缝的螺栓钩挂操作者的衣裤，影响操作和造成伤亡事故。

双排架宜先立里排立杆，后立外排立杆。

每排立杆宜先立两头的，再立中间的一根，互相看齐后，立中间部分各立杆。

双排架内、外排两立杆的连线要与墙面垂直。

立杆接长时，宜先立外排，后立内排。

在搭设外架的同时，应做好脚手架的接地工作，接地材料采用主楼每面2根-40×4扁铁与结构防雷予埋件焊接。

在外架搭设时所采用的材料规格，技术要求及构造参数如下表。

项次

项目

材料规格

构造要求

1

立杆

4.0-6.5m

双排立杆，里排立杆离墙为0.3m，纵向间距不大于

1.5m，横向间距1.0m，相邻立杆的接头不应设在同步同跨内，两相邻立杆接头在高度方向错开的距离不应小于