脚手架方案第二次修改.docx

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脚手架方案第二次修改

一、编制依据

1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001

2、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2005

3、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99

4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

5、《钢结构设计规范》GB50017-2003

6、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

7、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）实施意见（试行）

8、公司质量、环境、职业健康安全管理手册

9、公司程序文件、作业指导书

二、工程概况

锦绣华庭商住楼工程位于乐清市柳市镇横带桥3-15部分地块，占地面积4629m2。

总建筑面积为20887.55m2，框架剪力墙结构，主楼地上二十二层，裙房地上三层，地下室一层。

地上建筑总高度主楼72.15米，裙房建筑高度14.750米，室内外高差0.3米。

一层至三层采用落地式双排脚手架，架体搭设高度为16米。

上部采用型钢悬挑式脚手架，上部住宅每层高为2.95米，采用五层一挑，架体搭设高度为13.9米；，共四挑。

施工期间，一层安全通道处搭设双层防护棚。

三、材料选用

1、钢管选用外径φ48mm，壁厚3.5mm的焊接钢管（验算时按壁厚3.2mm计算）,其质量应符合《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。

严禁采用有锈蚀、弯曲、压痕、和裂缝等缺陷的钢管。

2、扣件采用机械性能不低于KTH330-08的可锻铸铁制造，在螺栓拧紧扭力达65N.m时,不得发生破坏。

扣件不得有裂纹、砂眼、缩松和气孔等锻造缺陷，有脆性断裂、变形、滑扣的禁止使用。

3、脚手板采用由毛竹制作的竹笆板。

4、安全网采用建设主管部门认证合格的2000#密目式阻燃型安全网。

5、悬挑式脚手架型钢采用A3号工字钢。

四、搭设要求

1、脚手架立杆横距为0.85米，立杆纵距为1.5米，立杆步距为1.8米。

连墙杆采用二步三跨，采用在楼层梁内预埋500mm长φ48钢管双扣件与架体钢性连接；垂直方向连墙杆间距等于层高，水平方向间距4.5米，在转角和顶部处加密。

脚手片层层满铺，立面满挂密目式阻燃型安全网。

施工荷载按结构施工一层计算，装修施工二层计算。

2、落地式脚手架搭设范围内地基必须夯实找平，并浇捣100mm厚C15砼垫层，落地立杆下垫200×200×1.0mm厚铁板垂直稳放在砼垫层上，并在距底座上皮不大于200mm处设纵横相连扫地杆用直角扣件固定在立杆上，外侧设20×20cm的排水沟。

3、立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。

立杆上的对接扣件应交错布置，相邻两根立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开不小于500mm；各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3。

脚手架里立杆低于檐口50cm，外立杆高于檐口1.5m，以利设置防护栏杆，并要求立杆顶部整齐一致。

4、纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨。

纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接，对接、搭接应符合下列规定：

①纵向水平杆的对接扣件应交错布置，两根相纵向水平杆的接头不宜设置在同跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平向错开的距离不应小于500mm,各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。

②搭设长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆端的距离不应小于100mm。

③纵向水平杆应用直角扣件固定在横向水平杆上，并应等间距设置，间距不大于400mm。

5、脚手架外侧设置剪刀撑，由脚手架端头开始按水平距离不超过6m设置一排剪刀撑，剪刀撑杆件与地面成45—60度角，自下而上，左右连续设置，并延伸到顶部大横杆以上。

为避免两根斜杆相交时变形，应降一根斜杆扣在立杆上，另一根斜杆扣在小横杆的伸出部位上。

斜杆两端扣件于立杆节点（即立杆于横杆的交点）的距离不大于20cm，以保证架子的稳定性。

6、主节杆外小横杆两端用直角扣件固定在立杆上且严禁拆除。

7、脚手架杆件，相交伸出的端头均应大于15cm，（小横杆伸出的端头务求整齐划一）以防止杆件滑脱。

8、竹笆脚手片层层满铺，铺设时应按其主筋垂直于纵向水平杆方向铺设，应铺满、铺稳，不能满铺处采取有效防护措施；用18＃铅丝双股并联绑扎4点固定在纵向水平杆上，绑扎牢固，交接处平整、无探头板。

脚手片完好无损，破损的及时更换。

9、脚手架外侧采用建设主管部门认证合格的密目式阻燃型安全网封闭。

且将安全网固定在脚手架外立杆里侧用18＃铅丝绑扎严密。

10、脚手架外侧自第二步起设1.2m高防护栏杆和30cm踢脚杆，顶排防护栏杆为3道（高度分别为0.3m、0.6m、1.3m、）。

施工楼层内侧形成临边的（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。

11、架体内封闭

①脚手架的架体里立杆距墙体净距如大于20cm的必须铺设站人板，站人板设置要平整牢固。

②脚手架施工层里立杆与建筑物之间应进行封闭处理。

③施工层以下外架底部用密目网进行封闭。

12、悬挑式脚手架安放工字钢处剪力墙预留洞口尺寸为100×300mm。

预埋工字钢锚筋时，锚筋要安放在板筋下方。

要严格按平面布置，控制锚筋间距、高度，位置，认真检查，不要放错。

工字钢应刷防锈漆二度。

13、悬挑式脚手架立杆必须套在工字钢上侧的焊接短钢筋上防止立杆滑动，钢筋与工字钢焊接必须熔焊，保证焊接的强度。

14、悬挑式脚手架钢丝绳夹头采用骑马式，要一顺排到，上夹头时一定要将螺栓拧紧，直到绳被压扁1/3-1/4直径为止，并在绳受力后再将夹头螺栓拧紧一次，以确保夹头牢靠，钢丝绳夹头采用3个，间距大于120㎜。

在使用过程中如钢丝绳绳股间有大量油挤出，表明钢丝绳已有相当大的荷载，应引起重视采取加固措施防止事故发生。

15、钢丝绳索与吊环、花蓝螺栓的连接，用卡环固定，不得有滑动。

上部吊环预埋必须满足30d的预埋长度并锚固，并为I级钢。

16、门洞处脚手架采用上升斜杆、平行弦杆桁架结构型式，斜杆与地面的倾角应在45-60度之间。

门洞桁架下的两侧立杆为双立杆，副立杆高度应高于门洞口2步。

门洞桁架中伸出上下弦杆的杆件端头，均应增设一个防滑扣件，该扣件宜紧靠主节点处的扣件。

17、脚手架搭设时，剪刀撑钢管采用红白（或黄黑）相间颜色标色，外侧钢管颜色必须统一标色。

每段悬挑梁，设置醒目标识板（或标识带）进行标识。

18、扣件式钢管落地卸料平台设单独的支撑系统，临边防护到位，设置1.2m高防护栏杆和30cm踢脚杆，四周设档板，并设置限载牌。

19、每搭设完三步脚手架必须经公司安全部验收合格挂合格牌后，方可投入使用。

五、落地式脚手架验算

一层至三层采用落地式双排脚手架，架体搭设高度为16米。

立杆纵距为1.5米，立杆横距为0.85米，立杆步距为1.8米，连墙杆采用二步三跨刚性连接。

根据《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）等进行验算。

（一）、参数信息:

1）.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为16米，立杆采用单立管；

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.5米，立杆的横距为0.85米，大小横杆的步距为1.8米；

内排架距离墙长度为0.20米；

大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为3根；

采用的钢管类型为Φ48×3.25；

横杆与立杆连接方式为单扣件；取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4.5米，水平间距4.5米，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

2）.活荷载参数

施工均布活荷载标准值:

3.000kN/m2；脚手架用途:

结构脚手架；

同时施工层数:

1层；

3）.风荷载参数

本工程地处浙江省温州市，基本风压为0.39kN/m2；

风荷载高度变化系数μz为1.00，风荷载体型系数μs为0.55；

脚手架计算中考虑风荷载作用

4）.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m2）:

0.1248；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.300；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:

0.150；

安全设施与安全网（kN/m2）:

0.005；脚手板铺设层数:

13；

脚手板类别:

竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:

栏杆、竹笆片脚手板挡板；

每米脚手架钢管自重标准值（kN/m2）:

0.036；

5）.地基参数

地基土类型:

素填土；地基承载力标准值（kpa）:

160.00；

立杆基础底面面积（m2）:

0.25；地基承载力调整系数:

1.00。

（二）、大横杆的计算:

按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）第5.2.4条规定，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。

将大横杆上面的脚手板自重和施工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=0.036kN/m；

脚手板的自重标准值:

P2=0.3×0.85/（3+1）=0.064kN/m；

活荷载标准值:

Q=3×0.85/（3+1）=0.637kN/m；

静荷载的设计值:

q1=1.2×0.036+1.2×0.064=0.12kN/m；

活荷载的设计值:

q2=1.4×0.637=0.892kN/m；

图1大横杆设计荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

图2大横杆设计荷载组合简图（支座最大弯矩）

2）.强度验算

跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。

跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.12×1.52+0.10×0.892×1.52=0.222kN.m；

支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为M2max=-0.10×0.12×1.52-0.117×0.892×1.52=-0.262kN.m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.222×106,0.262×106）/4790=54.697N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=54.697N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

3）.挠度验算:

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：

其中：

静荷载标准值:

q1=P1+P2=0.036+0.064=0.1kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=0.637kN/m；

最大挠度计算值为：

V=0.677×0.1×15004/（100×2.06×105×115000）+0.990×0.637×15004/（100×2.06×105×115000）=1.493mm；

大横杆的最大挠度1.493mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求！

（三）、小横杆的计算:

根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，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作为小横杆集中荷载，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=0.036×1.5=0.054kN；

脚手板的自重标准值：

P2=0.3×0.85×1.5/（3+1）=0.096kN；

活荷载标准值：

Q=3×0.85×1.5/（3+1）=0.956kN；

集中荷载的设计值:

P=1.2×（0.054+0.096）+1.4×0.956=1.518kN；

小横杆计算简图

2）.强度验算

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准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=1.2×0.036×0.852/8=0.004kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=1.518×0.85/2=0.645kN.m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.649kN.m；

最大应力计算值σ=M/W=0.649×106/4790=135.51N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=135.51N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！

3）.挠度验算

最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计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=5×0.036×8504/（384×2.06×105×115000）=0.01mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.054+0.096+0.956=1.106kN；

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=19×1105.725×8503/（384×2.06×105×115000）=1.418mm；

最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.01+1.418=1.429mm；

小横杆的最大挠度为1.429mm小于小横杆的最大容许挠度850/150=5.667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；

大横杆的自重标准值:

P1=0.036×1.5×3/2=0.081kN；

小横杆的自重标准值:

P2=0.036×0.85/2=0.015kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.3×0.85×1.5/2=0.191kN；

活荷载标准值:

Q=3×0.85×1.5/2=1.912kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.081+0.015+0.191）+1.4×1.912=3.022kN；

R<6.40kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

（五）、脚手架立杆荷载计算:

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），为0.1248

NG1=[0.1248+（1.50×3/2）×0.036/1.80]×23.80=4.038；

2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3

NG2=0.3×13×1.5×（0.85+0.2）/2=3.071kN；

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

NG3=0.15×13×1.5/2=1.462kN；

4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.5×23.8=0.178kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=8.751kN；

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=3×0.85×1.5×1/2=1.912kN；

风荷载标准值按照以下公式计算

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=0.39kN/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=1；

Us--风荷载体型系数：

取值为0.552；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.39×1×0.552=0.151kN/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=1.2×8.751+1.4×1.912=13.178kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×8.751+0.85×1.4×1.912=12.776kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.151×1.5×

1.82/10=0.087kN.m；

（六）、立杆的稳定性计算:

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值：

N=13.178kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.59cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

k=1.155；当验算杆件长细比时，取块1.0；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：

l0=3.118m；

长细比Lo/i=196；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：

φ=0.188；

立杆净截面面积：

A=4.57cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=4.79cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

σ=13178/（0.188×457）=153.384N/mm2；

立杆稳定性计算σ=153.384N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值：

N=12.776kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.59cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=3.118m；

长细比:

L0/i=196；

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=0.188

立杆净截面面积：

A=4.57cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=4.79cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

σ=12776.493/（0.188×457）+87153.525/4790=166.904N/mm2；

立杆稳定性计算σ=166.904N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

（七）、最大搭设高度的计算:

按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,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=4.712kN；

活荷载标准值：

NQ=1.912kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.125kN/m；

Hs=[0.188×4.57×10-4×205×103-（1.2×4.712

+1.4×1.912）]/（1.2×0.125）=61.97m；

按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H]=61.97/（1+0.001×61.97）=58.354m；

[H]=58.354和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。

脚手架单立杆搭设高度为23.8m，小于[H]，满足要求！

按《规范》5.3.6条考虑风荷载时,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=4.712kN；

活荷载标准值：

NQ=1.912kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.125kN/m；

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：

Mwk=Mw/（1.4×0.85）=0.087/（1.4×0.85）=0.073kN.m；

Hs=（0.188×4.57×10-4×205×103-（1.2×4.712+0.85×1.4×（1.912+0.188×4.57×100×0.073/4.79）））/（1.2×0.125）=54.213m；

按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H]=54.213/（1+0.001×54.213）=51.425m；

[H]=51.425和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。

脚手架单立杆搭设高度为23.8m，小于[H]，满足要求！

（八）、连墙件的计算:

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

Nl=Nlw+N0

风荷载标准值Wk=0.151kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.2m2；

按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）,N0=5.000kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），按照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw=3.418kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=8.418kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

Nf=φ·A·[f]

其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比l0/i=200/15.9的结果查表得到φ=0.966，l为内排架距离墙的长度；

又：

A=4.57cm2；[f]=205N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.966×4.57×10-4×205×103=90.5kN；

Nl=8.418

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=8.418小于双扣件的抗滑力12.8kN，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=160kpa；

其中，地基承载力标准值：

fgk=160kpa；

脚手架地基承载力调整系数：

kc=1；

立杆基础底面的平均压力：

p=N/A=51.106kpa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=12.776kN；

基础底面面积：

A=0.25m2。

p=51.106≤fg=160kpa。

地基承载力满足要求！

六、悬挑式脚手架验算

上部住宅每层高为2.95米，采用五层一挑，架体搭设高度为13.9米；，共四挑。

立杆纵距为1.5米，立杆横距为0.85米，立杆步距为1.8米，连墙杆采用二步三跨刚性连接。

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-200