云都虹桥大厦改造工程悬挑脚手架方案文档格式.docx

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相邻立杆的接头位置错开布置在不同的步距内。

15）大横杆至少应长于两跨，并要用扣件与各立杆联结紧固。

大横杆的步距取1.8M，上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中，与相近立杆的距离不大于纵距的1/3。

同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/250，且不大于50MM。

相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的内侧和外侧，以减少立杆偏心受载情况。

16）小横杆两端搁置在大横杆下并用扣件与立杆、大横杆连接牢固。

17）沿脚手架两端和转角处起，在脚手架外侧面每9米（水平距离）设一道剪刀撑（即脚手架外侧面每81平方米面积内有一剪刀撑），自上而下循序连续设置，斜杆用长钢管与地面成45度～60度夹角，最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不大于50厘米。

剪刀撑的搭设是将一根斜杆结在立杆上，另一根斜杆结在横楞上，应用扣件扣牢。

剪刀撑钢管的接长计接点不宜用插口或对接扣件，应采用搭接方法，搭接长度不小于1米，并采用两只转向扣件锁紧。

18）脚手架与主体结构的拉与撑，因脚手架的外侧采用密封防护安全笆，承受较大风力，故水平方向每二个立杆间距（3.6米）,垂直方向每步（5.4米）设一拉撑点。

连墙杆设置在框架梁或楼板附近等具有较好抗水平力作用的结构部位。

19）沿建筑物周围搭设的脚手架采用闭合型式。

20）全部脚手架均备齐栏杆、扶手。

护栏高度必须大于1米。

脚手架内侧的护栏及扶手等亦用扣件与立柱联固，其节点间距不得大于3米。

21）在立杆与外墙之间，离墙间距大于200MM处采取“步步隔离”措施。

22）在脚手架的外表面用竹笆和安全网封闭，在作业层的脚手板下平挂安全网。

23）脚手架底座附近应有良好的排水设施，以免雨季积水将地基泡软。

24）脚手架的验收和日常检查按以下规定进行，检查完毕后，方可投入使用或继续使用：

a.搭设完毕后；

b.连续使用达到6个月；

c.施工中途停止使用15天，在重新使用前；

d.在遭受暴风、大雨、大雪、地震等强力因素作用后；

e.在使用过程中，发现有显著的变形、沉降，拆除杆件和拉结以及安全隐患存在的情况时。

23）雪荷载对脚手架的影响也很小，因为脚手架的积雪不大，而且在下雪天一般不进行施工，脚手架上的施工荷载少，而雪停止再继续施工时，又需先清除积雪后方才施工，故雪荷载对脚手架的影响本方案也忽略不计。

三、悬挑脚手架验算：

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）。

计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为21.6米，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：

立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.80米。

采用的钢管类型为

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12层。

悬挑水平钢梁采用[12.6号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度最长2.0米，建筑物内锚固段长度0.00米。

悬挑水平钢梁采用支杆与建筑物拉结，最外面支杆距离建筑物1.90m，支杆采用12号槽钢。

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=0.150×

1.050/3=0.052kN/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×

0.052=0.109kN/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.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×

0.109+0.10×

1.470）×

1.5002=0.350kN.m

支座最大弯矩计算公式如下:

支座最大弯矩为

M2=-（0.10×

0.109+0.117×

1.5002=-0.412kN.m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

=0.412×

106/5080.0=81.008N/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+0.052=0.091kN/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×

0.091+0.990×

1.050）×

1500.04/（100×

2.06×

105×

121900.0）=2.220mm

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

1.050×

1.500/3=0.079kN

1.500/3=1.575kN

荷载的计算值P=1.2×

0.058+1.2×

0.079+1.4×

1.575=2.369kN

小横杆计算简图

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+2.369×

1.050/3=0.835kN.m

=0.835×

106/5080.0=164.442N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

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×

121900.000）=0.02mm

集中荷载标准值P=0.058+0.079+1.575=1.711kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V2=1711.350×

1050.0×

（3×

1050.02-4×

1050.02/9）/（72×

121900.0）=2.800mm

最大挠度和

V=V1+V2=2.824mm

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；

横杆的自重标准值P1=0.038×

1.050=0.058kN

1.500/2=0.118kN

1.500/2=2.362kN

荷载的计算值R=1.2×

0.118+1.4×

2.362=3.518kN

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）；

本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15

NG2=0.150×

12×

1.500×

（1.050+2.100）/2=4.252kN

（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×

12/2=1.350kN

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；

0.010

NG4=0.010×

21.600=0.324kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=8.622kN。

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×

1.050/2=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》（GBJ9）的规定采用：

W0=0.550

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=1.000

Us——风荷载体型系数：

Us=1.200

经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×

0.550×

1.000×

1.200=0.462kN/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

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——风荷载基本风压值（kN/m2）；

la——立杆的纵距（m）；

h——立杆的步距（m）。

五、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

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=16.96kN；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19；

　　i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；

　　l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=3.12m；

　　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=1.50；

　　A——立杆净截面面积，A=4.89cm2；

　　W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.08cm3；

——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；

经计算得到

=186.71

　　[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!

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=15.97kN；

　　u——计算长度系数，由脚手架的高度确定；

u=1.50

　　W——立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08cm3；

　　MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.267kN.m；

=228.38

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算

>

[f],不满足要求!

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——风荷载基本风压值，wk=0.462kN/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=10.478kN，连墙件轴向力计算值Nl=15.478kN

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=210.00/1.58的结果查表得到

=0.39；

A=4.89cm2；

[f]=205.00N/mm2。

经过计算得到Nf=38.739kN

Nf>

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。

经过计算得到Nl=15.478kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不满足要求!

故采用双扣件。

连墙件扣件连接示意图

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1050mm，内侧脚手架距离墙体400mm，支拉斜杆的支点距离墙体=1900mm，

水平支撑梁的截面惯性矩I=391.50cm4，截面抵抗矩W=62.14cm3，截面积A=15.69cm2。

受脚手架集中荷载P=1.2×

8.62+1.4×

4.73=16.96kN

水平钢梁自重荷载q=1.2×

15.69×

0.0001×

7.85×

10=0.15kN/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=18.024kN,R2=16.090kN,R3=0.283kN

最大弯矩Mmax=0.849kN.m

截面应力

=M/1.05W+N/A=0.849×

106/（1.05×

62140.0）+32.022×

1000/1569.0=33.418N/mm2

水平支撑梁的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

八、悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用[12.6号槽钢,计算公式如下

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×

9.0×

53.0×

235/（3100.0×

126.0×

235.0）=0.70

由于

b大于0.6，按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B其值用

b'

查表得到其值为0.665

经过计算得到强度

=0.85×

106/（0.665×

62140.00）=20.53N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算

九、支杆的受力计算:

水平钢梁的轴力RAH和支杆的轴力RDi按照下面计算

其中RDicos

i为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。

各支点的支撑力RCi=RDisin

i

按照以上公式计算得到由左至右各支杆力分别为

RD1=26.889kN

RD2=20.112kN

十、支杆的强度计算:

钢丝拉绳（支杆）的内力计算：

斜压支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算，为

RD=26.889kN

下面压杆以12号槽钢计算，斜压杆的容许压力按照下式计算：

其中N——受压斜杆的轴心压力设计值，N=26.89kN；

——轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到

=0.175；

i——计算受压斜杆的截面回转半径，i=1.56cm；

l——受最大压力斜杆计算长度，l=2.12m；

A——受压斜杆净截面面积，A=17.17cm2；

——受压斜杆受压强度计算值，经计算得到结果是89.5N/mm2；

[f]——受压斜杆抗压强度设计值，f=205N/mm2；

受压斜杆的稳定性计算

斜撑支杆的焊缝计算：

斜撑支杆采用焊接方式与墙体预埋件连接，对接焊缝强度计算公式如下

其中N为斜撑支杆的轴向力，N=26.889kN；

lw为斜撑支杆件的周长，取428mm；

t为斜撑支杆的厚度，t=5.5mm；

ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；

经过计算得到焊缝抗拉强度

=26889.31/（428×

5.5）=11.42N/mm2。

对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!

十一、锚固段与楼板连接的计算:

水平钢梁与楼板采用对接焊缝，弯矩和剪力共同作用的对接焊缝计算如下：

对接焊缝在正应力与剪应力作用计算公式为

经过计算得到满足上式的最小对接焊缝面积A=180mm2；

其中N——对接焊缝轴向力，N=32.022kN；

F——对接焊缝切向力，F=0.283kN；

A——水平钢梁满焊的截面积，A=180mm2；

ft——对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；

经过计算得到焊缝正应力强度

=32021.98/180.00=177.90N/mm2；

焊缝剪应力强度f=282.86/180.00=1.57N/mm2；

焊缝总强度为177.92N/mm2；

对接焊缝的强度计算满足要求!

因此计划悬挑杆与结构预埋件钢板（200×

150×

10）焊接，在悬挑杆下部加斜撑，采用焊接12#槽钢，每根悬挑杆加撑一根，一端与下层预埋钢板（200×

10）焊接，另一端与悬挑梁12#槽钢外端焊接。

四、总结：

悬桃脚手架悬挑杆选用12#槽钢，下部设置斜撑杆（选用12#槽钢），悬挑杆及斜撑杆间距为1.5m。

斜撑与悬挑杆成45度夹角。

五、脚手架验收与使用要求

1、脚手架必须严格按规范搭设，脚手架搭设完毕使用之前须经有关部门验收合格后，方可投入使用。

2、应每天清理脚手架上的垃圾、杂物。

3、对脚手架每周组织一次大检查，检查合格后脚手架方可投入使用。

4、六级及六级以上大风和雾、雨天，应停止脚手架作业，脚手架上应有可靠防滑措施。

5、在六级大风和大雨前后，必须对脚手架进行检查，包括各主节点处各杆件的连接、附墙杆、斜撑、安全防护措施等是否符合方案要求。

6、脚手架在使用期间，严禁任意拆除下列杆件：

主节点处的纵、横向水平杆、斜撑、附墙件、栏杆、挡脚板等。

7、脚手架的搭设须符合“搭设和构造要求”，特别应控制好脚手架的垂直度，严禁脚手架内外倾斜，扣件检查按“脚手架材料及检验要求”进行。

8、脚手架应有可靠的避雷措施。

9、严禁在脚手架上进行电、气焊作业。

六、安全要求

1、材料的规格和质量必须符合有关技术规定的要求。

2、严格控制使用荷载，确保有较大的安全储备。

3、装饰脚手架均布荷载不超过2000N/M2。

4、在脚手架上