脚手架施工方案6米双管文档格式.docx
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脚手架用途:
结构脚手架；
同时施工层数:
1层；
3.风荷载参数
本工程地处湖北省恩施市，基本风压为0.30kN/m2；
风荷载高度变化系数μz为0.62，风荷载体型系数μs为0.65；
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）:
0.1495；
脚手板自重标准值（kN/m2）:
0.35；
栏杆挡脚板自重标准值（kN/m2）:
0.14；
安全设施与安全网（kN/m2）:
0.010；
脚手板铺设层数:
6；
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）:
0.038；
5.地基参数
地基土类型:
泥质粉砂岩；
地基承载力标准值:
400.00kN/m2（参考地勘报告）；
立杆基础底面面积（m2）:
0.250；
地面广截力调整系数:
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=0.038kN/m；
脚手板的自重标准值:
P2=0.35×
1.000/（2+1）=0.117kN/m；
活荷载标准值:
Q=3.000×
1.000/（2+1）=1.000kN/m；
静荷载的设计值:
q1=1.2×
0.038+1.2×
0.117=0.186kN/m；
活荷载的设计值:
q2=1.4×
1.000=1.400kN/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×
0.186×
1.802+0.10×
1.40×
1.802=0.502kN.m；
支座最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距为M2max=-0.10×
1.802-0.117×
1.802=-0.591kN.m；
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
σ=Max（0.502×
106,0.591×
106）/5080.0=116.339N/mm2；
大横杆的最大弯曲应力为σ=116.339N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/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=0.038+0.100=0.138kN/m；
活荷载标准值:
q2=Q=1.000kN/m；
最大挠度计算值为：
V=0.677×
0.138×
1800.04/（100×
2.06×
105×
121900.0）+0.990×
1.000×
121900.0）=4.530mm；
大横杆的最大挠度4.530mm小于大横杆的最大容许挠度1800.0/150mm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=0.038×
1.800=0.069kN；
脚手板的自重标准值：
P2=0.350×
1.800/（2+1）=0.210kN；
活荷载标准值：
Q=3.000×
1.800/（2+1）=1.800kN；
集中荷载的设计值:
P=1.2×
（0.069+0.210）+1.4×
1.800=2.855kN；
小横杆计算简图
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×
0.038×
1.0002/8=0.006kN.m；
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=2.855×
1.000/3=0.952kN.m；
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.958kN.m；
最大应力计算值σ=M/W=0.958×
106/5080.000=188.583N/mm2；
小横杆的最大应力计算值σ=188.583N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205.000N/mm2，满足要求！
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×
1000.04/（384×
2.060×
121900.000）=0.020mm；
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.069+0.210+1.800=2.079kN；
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=2049.120×
1000.0×
（3×
1000.02-4×
1000.02/9）/（72×
105
×
121900.0）=2.896mm；
最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.020+2.896=2.916mm；
小横杆的最大挠度和2.916mm小于小横杆的最大容许挠度1000.000/150=6.667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；
P1=0.038×
1.800×
2/2=0.069kN；
小横杆的自重标准值:
P2=0.038×
1.000=0.038kN；
P3=0.350×
1.800/2=0.315kN；
Q=3.000×
1.800/2=2.700kN；
荷载的设计值:
R=1.2×
（0.038+0.315）+1.4×
2.700=4.204kN；
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0.1495
NG1=[0.1495+（1.80×
2/2+1.80×
2）×
0.038/1.50]×
50.00=14.387；
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；
采用竹笆片脚手板，标准值为0.350
NG2=0.350×
6×
（1.000+0.2）/2=2.268kN；
（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0.14
NG3=0.140×
1.800/2=0.756kN；
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；
0.005
NG4=0.010×
50.000=0.900kN；
经计算得到，静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=14.387+2.268+0.756+0.900=18.311kN；
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×
1/2=2.700kN；
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=0.300kN/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=0.620；
Us--风荷载体型系数：
取值为0.653；
经计算得到，风荷载标准值
Wk=0.7×
0.300×
0.620×
0.653=0.085kN/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×
18.311+1.4×
2.700=25.753kN；
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×
18.311+0.85×
1.4×
2.700=25.186kN；
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×
1.4WkLah2/10=0.850×
0.085×
1.5002/10=0.040975kN.m；
六、立杆的稳定性计算
外脚手架采用双立杆搭设部分，按照构造要求设置，不进行稳定性计算，只进行单立杆的稳定性计算。
不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：
立杆的轴向压力设计值：
N=25.753kN；
计算立杆的截面回转半径：
i=1.58cm；
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=1.500；
计算长度,由公式lo=kμh确定：
l0=2.599m；
长细比Lo/i=164.000；
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=0.262；
立杆净截面面积：
A=4.89cm2；
立杆净截面模量（抵抗矩）：
W=5.08cm3；
钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=205.000N/mm2；
σ=25753.000/（0.262×
489.000）=201.010N/mm2；
立杆稳定性计算σ=201.010N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/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=25.186kN；
k=1.155；
计算长度,由公式l0=kuh确定：
长细比:
L0/i=164.000；
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=0.262
σ=25186.000/（0.262×
489.000）+40975.678/5080.000=204.650N/mm2；
立杆稳定性计算σ=204.650N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/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=3.924kN；
活荷载标准值：
NQ=2.700kN；
每米立杆承受的结构自重标准值：
Gk=0.150kN/m；
Hs=[0.262×
4.890×
101/4×
205.000×
103-（1.2×
3.924
+1.4×
2.700）]/（1.2×
0.150）=98.75m；
按《规范》5.3.7条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不宜超过50米：
[H]=98.75/（1+0.001×
98.75）=89.875m；
[H]=89.875和50比较取较小值。
得到，单管立杆脚手架搭设高度限值[H]=50.000m，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：
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：
Mwk=Mw/（1.4×
0.85）=0.041/（1.4×
0.85）=0.034kN.m；
Hs={0.262×
103-[1.2×
3.924+0.85×
（2.700+0.262×
0.034/5.080）]}/（1.2×
0.150）=101.845m；
[H]=101.845/（1+0.001×
101.845）=92.43m；
[H]=92.43和50比较取较小值。
经计算得到，单管立杆脚手架搭设高度限值[H]=50.000m，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=0.085kN/m2；
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.200m2；
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=1.928kN；
连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=6.928kN；
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=200.000/15.800的结果查表得到φ=0.966，l为内排架距离墙的长度；
又：
[f]=205.00N/mm2；
连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.966×
103=96.837kN；
Nl=6.928<
Nf=96.837,连墙件的设计计算满足要求！
连墙件采用单扣件与墙体连接。
由以上计算得到Nl=6.928小于单扣件的抗滑力8.0kN，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=400.000kN/m2；
其中，地基承载力标准值：
fgk=400.000kN/m2；
脚手架地基承载力调整系数：
kc=1.000；
立杆基础底面的平均压力：
p=N/A=100.744kN/m2；
其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：
N=25.186kN；
基础底面面积：
A=0.250m2。
p=100.744≤fg=400.000kN/m2。
地基承载力满足要求！
十、脚手架搭设要求
1、搭设前要求
1.1构配件
1.1.1钢管
1、脚手架钢管采用Φ48mm，壁厚3.5mm；
横向水平杆（小横杆）最大长度1500mm，其它杆最大长度6000mm，且每根钢管最大质量不大于25kg。
2、钢管尺寸和表面质量符合下列规定：
1）新钢管应有质量合格证、质量检查报告；
钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道；
钢管允许偏差见下表：
序号
项目
允许偏差
检查工具
1
焊接钢管尺寸（mm）外径48，壁厚3.5
-0.5
游标卡尺
2
钢管两端面切斜偏差
1.7
塞尺、拐角尺
3
钢管外表面锈蚀深度
≤0.50
4
各种杆件的端部弯曲L≤1.5m
≤5
钢板尺
5
水平杆、斜杆的钢管弯曲L≤6m
≤30
2）钢管上禁止打眼。
1.1.2扣件
1、扣件式钢管脚手架采用可锻铸铁制作的直角、对接和旋转扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）规定。
2、脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭矩达6.5N.m时,不得发生破坏。
1.1.3脚手板
脚手板采用由标准立放竹串片板，每块质量不大于30kg。
1.1.4连墙件
连墙件的材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A的规定。
1.2施工前准备
1.2.1经检验合格的构配件按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。
搭设前平整搭设场地，并使排水畅通。
当脚手架基础下有设备基础、管沟时，在脚手架使用过程中不应开挖，否则须采取加固措施。
1.2.2在施工前，应当检查下列情况后方可搭设。
杆件及扣件有质量证明文件
施工人员持证上岗
进行了施工前技术交底
做好搭设前安全措施
2基本要求
2.1用扣件式钢管搭设的脚手架是施工临时结构，它承受施工过程中各垂直和水平的荷载，因此脚手架必须有足够的承载能力，刚度和稳定性，在施工过程中，不产生失稳、倒塌，并不超过允许强度、变形、倾斜、摇晃或扭曲现象，以确保安全。
2.2每搭完一步脚手架后，应校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
2.3本工程外架主要作安全保护作用，除人员走动及少量材料临时堆放外，基本上不考虑用脚手架堆载。
因此，除操作层外，其余各层外架上杂物如木模、少量钢筋、砼碎屑等均要及时清理，不准长期堆放。
3地基与基础
基础处理方案：
沿脚手架搭设位置基土夯实，干铺300厚毛石垫层，浇150厚C20素砼基础，宽度为1.20米。
4立杆
4.1本工程中一律使用外径48mm的钢管。
立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其它各层各步接头必须采用对接扣件连接；
相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，且应符合下列规定：
1）两根相邻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的距离不小于500mm；
各接头中心至最近主接点的距离不宜大于步距的1/3；
立杆顶端高出檐口1.5m。
2）搭接时，搭接长度不应于小于1m，应采用不少于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
4.2开始搭设立杆时，应每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙件安装稳固后，方可根据情况拆除。
4.3当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。
4.4立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。
4.5立杆垂直度不得大于架高的1/200。
5纵向水平杆
5.1纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨；
5.2纵向水平杆接长宜用对接扣件，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各接头至最近主接点的距离不宜大于纵距的1/3。
2）搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
3）纵向水平杆应作为横向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上。
5.3在封闭型脚手架的同一步中，纵向水平杆应四周交圈，用直角扣件与内外角部立杆固定。
6横向水平杆
6.1主接点必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。
主接点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。
6.2作业层上非主节点处的横向水平杆，根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2。
6.3双排脚手架横向水平杆的靠墙一端至装饰面的距离不应大于100mm。
横杆伸出外立杆100～150mm，内立杆离外墙面200mm。
6.4脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆也应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
当立杆基础不在同一高度时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。
边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不得小于500mm。
7连墙件、剪刀撑、横向斜撑
7.1连墙件的强度、稳定性和连接强度应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GBJ18）、《钢结构设计规范》（GB17）、《混凝土结构设计规范》（GBJ10）等的规定。
连墙件（螺栓、焊接件及预埋件）设计承载力应大于扣件搞滑承载力设计值（8kN）。
7.2脚手架与主体结构必须采用刚性连接（钢管用扣件一端同主体结构预埋钢管连接，另一端用扣件同外架立杆扣牢），不允许采用一顶一拉的柔性连接。
7.3连墙件从第一步纵向水平杆处开始设置，应当水平布置。
连墙件与主节点间距离不得大于300mm。
7.4每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面倾角宜在4
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