满堂脚手架专项工程施工设计方案教学案计算书.docx
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满堂脚手架专项工程施工设计方案教学案计算书
阳信县滨北新材料高层生活区6#、10#、11#住宅楼及车库
满堂脚手架专项施工方案
编制：
审核：
审批人：
邹平县第二建筑有限责任公司
2016年3月15日
一、编制依据：
1、现场施工的条件和要求
2、结构施工图纸
3、《建筑施工手册》第四版
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》。
5、国家及行业现行规范规程及标准
6、项目部可组织的资源
二、工程概况
阳信县滨北新材料高层生活区6#、10#、11#住宅楼及车库位阳信县河流镇。
车库建筑面积约15000平方米，主楼建筑面积10827.5平方米/栋，主楼地下二层，地上二十八层。
。
标准层层高2.9m,采用扣件式满堂脚手架支撑。
三、施工要求
本工程内支撑采用扣件式满堂钢管脚手架。
使用Ф48mm、壁厚2.8mm钢管,车库加密立杆的间距为0.9米；主楼加密立杆间距为1.1米。
模板为12mm的竹胶板,使其达到承载力要求,车库顶板砼板厚200mm；主楼顶板砼板厚110mm，100mm。
1、构造和设置要求：
（1）扣件式钢管脚手架主要由立杆、纵横水平杆、斜杆等组成，各种杆件采用Ф48mm、壁厚2.8mm钢管，横杆长度采用4.5m、6m。
（2）扣件：
扣件式钢管脚手架主要由直角扣件、旋转扣件、对接扣件连接，直角扣件用于两根呈垂直交叉钢管的连接，旋转扣件用于两根呈任意角度交叉钢管的连接，对接扣件用于两根钢管的对接连接，承载力直接传递到基础底板上。
（3）扣件与钢管的接触面要保证严密，确保扣件与钢管连接紧固。
（4）扣件和钢管的质量要合格，满足施工要求，对发现脆裂、变形、滑丝的后禁止使用。
2、施工工艺
根据结构受力分析，脚手架立杆纵横距为0.9～1.1m，步距1.5～1.7m,框梁下立杆纵距为0.45～0.5m。
纵横方向每隔5m布设一道剪刀撑，并与水平杆连接牢固。
施工流程:
①树立杆→②摆放扫地杆,并与立杆连接→③纵横向水平横杆,并与相应立杆连接（加设斜撑杆）→⑤搭接第二步纵横向水平横杆→⑦搭设剪刀撑
3、脚手架的拆除
（1）拆除前应报审批准，进行必要的安全技术交底后方可开始工作。
拆除时，周围设围栏或警戒标识，划出工作禁区禁止非拆卸人员进入，并设专人看管。
（2）拆除顺序应从上而下，一步一清，不允许上下同时作业，本着先搭后拆，按层次由上而下进行，脚手架逐层拆除。
（3）拆下来的架料、扣件要分类堆放，进行保养，检修。
4、脚手架的安全防范措施：
。
（1）作业中，禁止随意拆除脚手架的构架杆件、整体性构建、连接紧固件。
却因操作要求需要临时拆除时，必须经主管人员同意，采取相应弥补措施，并在作业完毕后及时予以恢复。
（2）人在架设作业时，应注意自我安全保护和他人的安全，避免发生碰撞、闪失和落物，严禁在架杆上等不安全处休息。
（3）每班工人上架工作时，应现行检查有无影响安全作业的问题，在排除和能解决后方可开始作业。
在作业中发现有不安全的情况和迹象时，应立即停止作业进行检查，直到安全后方可正常作业。
四、满堂脚手架方案对比
根据本工程实际情况，现验算车库200mm厚板，主楼110mm厚板，600×1200mm梁，300×700mm梁脚手架承载计算,立杆为纵距la,立杆横距为lb,步距h=1.8m,模板为12mm的竹胶板
钢管计算参数为：
钢管立杆截面积A=397mm2，立杆回转半径按照壁厚2.8mm，经计算为i=16mm，截面惯性矩I=1.02×106mm4，弹性模量E=2.06×105N/mm2，截面模量W=4245mm3,钢管抗压强度设计值:
[f]=0.205kN/mm2
荷载计算参数：
模板与木块自重：
0.35KN/㎡
混凝土与钢筋自重：
25KN/m3
倒混凝土荷载标准值：
1.0KN/㎡
施工均布荷载标准值：
1.0KN/㎡
1、板底支撑钢管计算（250mm板厚）
（1）250mm厚板底支撑横向钢管计算，纵距la=0.9m,立杆横距lb=0.9m
横向支撑钢管按照均布荷载作用下的连续梁计算。
q
900900900
支撑钢管计算简图（mm）
0.781
0.625
支撑钢管计算弯矩图（kN·m）
3.474.34
5.21
撑钢管计算剪力图（kN）
荷载的计算：
①钢筋混凝土板自重（kN/m）：
q11=25.000×0.250×0.900=5.625kN/m
②模板的自重线荷载（kN/m）：
q12=0.350×0.900=0.315kN/m
③活荷载（kN/m）：
经计算得到，活荷载标准值q2=2.000×0.900=1.8kN/m
静荷载q1=1.2×5.625+1.2×0.315=7.128kN/m
活荷载q2=1.4×1.8=2.52kN/m
组合荷载:
q=q1+q2=9.648kN/m
（2）、抗弯强度计算
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×9.648×0.9×0.9=0.781kN.m
最大剪力Q=0.6×9.648×0.9=5.209kN
最大支座力N=1.1×9.648×0.9=9.551kN
抗弯计算强度f=M/W=183N/mm2小于205N/mm2
纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求
v=0.677×ql4/100EI=2.04mm
支撑钢管的最大挠度为2.04mm小于900/150与10mm,满足要求!
（3）、扣件抗滑移的计算
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；
计算中R取最大支座反力，R=9.551kN
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。
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件
（4）、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
其中N——立杆的轴心压力设计值，它包括：
横杆的最大支座反力N1=9.551kN（已经包括组合系数1.4）
脚手架钢管的自重N2=1.2×0.129×3.9=0.604kN
计算轴心力设计值N
N=9.551+0.604=10.155kN
查《建筑施工手册》第四版表5-16得：
μ=1.8，
λ=μh/i=1.8×1.8/0.016=202,查《建筑施工手册》第四版表5-18（插入法）
=0.177
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
=N/
A≤[f]
其中N——立杆的轴心压力设计值（kN）；N=10.155kN
——轴心受压立杆的稳定系数,由λ=μh/i查表得到
i——计算立杆的截面回转半径（mm）；i=16
A——立杆截面面积（mm2）；A=397
——钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2
计算得
=145N/mm2,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
所以脚手架稳定
脚手架立杆布置纵距la=0.9m,立杆横距lb=0.9m。
2、板底支撑钢管计算（140mm板厚）
（1）140mm厚板底支撑横向钢管计算，纵距la=1.0m,立杆横距lb=1.0m
横向支撑钢管按照均布荷载作用下的连续梁计算。
q
100010001000
支撑钢管计算简图（mm）
0.742
0.594
支撑钢管计算弯矩图（kN·m）
3.71
2.968
4.452
支撑钢管计算剪力图（kN）
荷载的计算：
①钢筋混凝土板自重（kN/m）：
q11=25.000×0.140×1.00=3.5kN/m
②模板的自重线荷载（kN/m）：
q12=0.350×1.00=0.35kN/m
③活荷载（kN/m）：
经计算得到，活荷载标准值q2=2.000×1.00=2.0kN/m
静荷载q1=1.2×3.5+1.2×0.35=4.62kN/m
活荷载q2=1.4×2=2.8kN/m
组合荷载:
q=q1+q2=7.42kN/m
（2）、抗弯强度计算
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×7.42×1.0×1.0=0.742kN.m
最大剪力Q=0.6×7.42×1.0=4.452kN
最大支座力N=1.1×7.42×1.0=8.162kN
抗弯计算强度f=M/W=174N/mm2小于205N/mm2
纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求
v=0.677×ql4/100EI=2.4mm
支撑钢管的最大挠度为2.4mm小于1000/150与10mm,满足要求!
（3）、扣件抗滑移的计算
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；
计算中R取最大支座反力，R=8.162kN
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。
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!
（4）、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
其中N——立杆的轴心压力设计值，它包括：
横杆的最大支座反力N1=8.162kN（已经包括组合系数1.4）
脚手架钢管的自重N2=1.2×0.129×3.9=0.604kN
计算轴心力设计值N
N=8.1623+0.604=8.766kN
查《建筑施工手册》第四版表5-16得：
μ=1.8，
λ=μh/i=1.8×1.8/0.016=202,查《建筑施工手册》第四版表5-18（插入法）
=0.177
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
=N/
A≤[f]
其中N——立杆的轴心压力设计值（kN）；N=8.766kN
——轴心受压立杆的稳定系数,由λ=μh/i查表得到
i——计算立杆的截面回转半径（mm）；i=16
A——立杆截面面积（mm2）；A=397
——钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2
计算得
=125N/mm2,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
所以脚手架稳定
脚手架立杆布置纵距la=1.0m,立杆横距lb=1.0m。
3、梁底支撑钢管计算（600×1200mm梁）
取截面为600×1200mm最大梁,纵距la=0.5m,立杆横距lb=0.6m
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算，集中荷载P取木方支撑传递力。
PPPPP
600600
支撑钢管计算简图（mm）
0.469
0.313
支撑钢管计算弯矩图（kN·m）
2.412.41
支撑钢管计算变形图（mm）
3.13
1.57
3.13
支撑钢管计算剪力图（kN）
荷载的计算：
①钢筋混凝土板自重（kN/m）：
F11=25.000×1.2×0.5×0.6=9kN
②模板的自重荷载（kN/m）：
F12=0.350×0.5×0.6=0.105kN
③活荷载（kN/m）：
经计算得到，活荷载标准值F2=2.000×0.5×0.6=0.6kN
静荷载F1=1.2×9+1.2×0.105=10.926kN/m
活荷载F2=1.4×0.6=0.84kN
组合荷载:
F=F1+F2=11.766kNP=F/5=2.35kN
（2）、抗弯强度计算
最大弯矩M=0.222Pl=0.333×2.35×0.6=0.469kN.m
最大支座力N=6.26kN
抗弯计算强度f=M/W=110N/mm2小于205N/mm2
纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求
支撑钢管的最大挠度为v=2.41mm
支撑钢管的最大挠度为2.41mm小于1000/150与10mm,满足要求!
（3）、扣件抗滑移的计算
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；
计算中R取最大支座反力，R=6.26kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求,
（4）、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
其中N——立杆的轴心压力设计值，它包括：
横杆的最大支座反力N1=6.26kN（已经包括组合系数1.4）
脚手架钢管的自重N2=1.2×0.129×2.7=0.418kN
计算轴心力设计值N
N=6.26+0.418=6.678kN
查《建筑施工手册》第四版表5-16得：
μ=1.8，
λ=μh/i=1.8×1.8/0.016=202,查《建筑施工手册》第四版表5-18（插入法）
=0.177
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
=N/
A≤[f]
其中N——立杆的轴心压力设计值（kN）；N=6.678kN
——轴心受压立杆的稳定系数,由λ=μh/i查表得到
i——计算立杆的截面回转半径（mm）；i=16
A——立杆截面面积（mm2）；A=397
——钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2
计算得
=95N/mm2,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
所以脚手架稳定，
脚手架立杆布置纵距la=0.5m,立杆横距lb=0.6m
4、梁底支撑钢管计算（300×700mm梁）
梁截面为300×700mm的梁,纵距la=0.9m,立杆横距lb=0.6m
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算，集中荷载P取木方支撑传递力。
PPP
600600
支撑钢管计算简图（mm）
0.436
0.29
支撑钢管计算弯矩图（kN·m）
2.24
支撑钢管计算变形图（mm）
2.90
1.45
2.90
支撑钢管计算剪力图（kN）
荷载的计算：
①钢筋混凝土板自重（kN/m）：
F11=25.000×0.7×0.3×0.9=4.725kN
②模板的自重荷载（kN/m）：
F12=0.350×O.9×0.3=0.0945kN
③活荷载（kN/m）：
经计算得到，活荷载标准值q2=2.000×0.9×0.3=0.54kN
静荷载F1=1.2×4.725+1.2×0.0945=5.78kN/m
活荷载F2=1.4×0.54=0.756kN
组合荷载:
F=F1+F2=6.536kNP=F/3=2.18kN
（2）、抗弯强度计算
最大弯矩M=0.222Pl=0.333×2.18×0.6=0.436kN.m
最大支座力N=5.8kN
抗弯计算强度f=M/W=103mm2小于205N/mm2
纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求
支撑钢管的最大挠度为v=2.24mm
支撑钢管的最大挠度为2.24mm小于1000/150与10mm,满足要求!
（3）、扣件抗滑移的计算
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；
计算中R取最大支座反力，R=5.8kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求,
（4）、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
其中N——立杆的轴心压力设计值，它包括：
横杆的最大支座反力N1=5.8kN（已经包括组合系数1.4）
脚手架钢管的自重N2=1.2×0.129×3.2=0.495kN
计算轴心力设计值N
N=5.8+0.495=6.295kN
查《建筑施工手册》第四版表5-16得：
μ=1.8，
λ=μh/i=1.8×1.8/0.016=202,查《建筑施工手册》第四版表5-18（插入法）
=0.177
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
=N/
A≤[f]
其中N——立杆的轴心压力设计值（kN）；N=6.295kN
——轴心受压立杆的稳定系数,由λ=μh/i查表得到
i——计算立杆的截面回转半径（mm）；i=16
A——立杆截面面积（mm2）；A=397
——钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2
计算得
=89N/mm2,立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
所以脚手架稳定，
脚手架立杆布置纵距车库la=0.9m,主楼lb=1.1m
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