佳和名都小区9#楼悬挑脚手架施工方案.docx
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佳和名都小区9#楼悬挑脚手架施工方案
佳和名都小区9#楼工程
悬
挑
脚
手
架
施
工
方
案
编制人：
审批人：
日期：
2012年3月15日
一、工程概况
该工程位于洞口县峡口路9#建筑楼，工程地下一层，地上主体三十二层，建筑面积约43000m2，标准层高均为3.0m。
二、脚手架工程设计及搭设参数
本工程采用型钢悬挑脚手架，自15.1m开始均采用全封闭悬挑双排外脚手架分段搭设。
计划在搭设层平面设工字钢悬挑并加设钢丝绳斜拉加固。
脚手架钢管选用ф48×3.5；外挑工字钢采用16号，长度主要为4.5米,转角部位长度为6米；固定工字钢在楼面上用4道ф20的圆钢，距外墙内边为0.3米，距型钢端部0.15米，钢丝绳选用（6*19+1）直径15.5mm钢丝绳，钢丝绳吊环ф16的圆钢固定。
立杆纵向间距为1.5米，内立杆距外墙0.3m，大横杆间距为1.5米，小横杆长度为1.2米。
步距为1.8米，立杆横向间距为1.0米。
脚手架与建筑物的连墙拉结在两步三跨内采用预埋钢筋拉环钢管扣件连接方式。
搭设高度及起始楼面标高如下：
起始悬挑段标高为15.1m-104.3m，悬挑总高度为89.2m；其中每六层进行一次悬挑，每段悬挑高度为18m；进行计算荷载及对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算。
三、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计
详见悬挑架计算书（附后）。
四、悬挑架搭设要求
⑴脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。
⑵每搭完一步脚手架后，应按规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
⑶底座应准确的放在焊在工字钢上的钢筋上。
安放工字钢处的剪力墙预留洞口尺寸为100×200。
⑷立杆搭设应符合下列规定：
①相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，立杆上的对接扣件应交错布置：
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；各接头中心至主节点的距离不宜大与步距的1/3。
工字钢悬挑架搭设流程
工字钢悬挑架搭设流程
注：
为脚手架搭设循环工序。
②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。
③顶层立杆的搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应少于100mm。
立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。
⑸纵向水平杆搭设应符合下列规定：
①纵向水平杆宜设设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨。
②纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。
⑹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底座上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆亦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上时，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。
⑺连墙件、剪刀撑、横向支撑的设置符合下列规定：
①本工程外脚手架连墙件每3.6m×5.4m设一根（两步三跨）,标准层每层必须设置连墙件。
②连墙件宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm；连墙件应从第一步纵向水平杆处开始设置；宜优先采用菱形布置，也可采用方形、矩形布置；一字型、开口型脚手架的两端必须设置连墙件，连墙件的垂直距离不应大于建筑物的层高，并不应大于4m（2步）。
连墙构造中的连墙杆或拉筋应垂直于墙面设置，并呈水平位置或稍可向脚手架一端倾斜，但不允许向上翘起。
架体、边缘及转角处1m范围内必须设拉接点。
③当脚手架下部暂不能设连墙杆时可搭设抛撑。
抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在450—600之间；连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。
抛撑应在连墙件搭设后拆除。
④当脚手架施工操作层高出连墙件二步时，应采取临时稳定措施，直到
上一层连墙件搭设完后方可根据情况拆除。
⑤每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜
在450—600之间；
剪刀撑跨越立杆的最多根数
剪刀撑斜杆与地面的倾角（a）
450
500
600
剪刀撑跨越立杆的最多根数（n）
7
6
5
⑥本工程脚手架必须在外侧立面上连续设置剪刀撑，并应由底至顶连续设置。
⑦剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于1m,应采用不少于2
个旋转扣件固定。
⑧剪刀撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。
⑨剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立
杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
⑻扣件安装符合下列规定：
①扣件规格必须与钢管外径相同；
②螺栓拧紧扭力矩不应小于40N.m,且不应大于65N.m；
③在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、
旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；
④对接扣件开口应朝上或朝内；
⑤各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
⑼作业层、斜道的栏杆和挡脚板的搭设应符合下列规定：
①栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧；
②上栏杆上皮高度应为1.2m；
③挡脚板高度不应小于180mm；
④中栏杆应居中设置。
⑽脚手板的铺设应符合下列规定：
①脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120—150mm;
②竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆铺设，且采用对接平铺四
个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。
③作业层端部脚手板探头长度应取150mm，其板长两端均应支承杆可靠地固定，脚手板探头应用直径3.2mm的镀锌钢丝固定在支承杆件上。
④在拐脚、斜道平台处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接，防止滑动；
⑤自顶层作业层的脚手板往下计，宜每隔12m满铺一层脚手板。
五、脚手架的拆除
⑴拆除脚手架时，应符合下列规定：
⑵拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业；
⑶连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙杆加固；
⑷当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6.5m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件；
⑸当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端应采取如下规定设置连墙件和横向斜撑加固；两端必须设置连墙件，连墙件的垂直距离不应大于建筑物的层高，并不应大于4m（2步）。
横向斜撑在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置，中间每隔6跨设置一道。
⑹卸料时各配件严禁抛掷至地面。
六、安全管理
⑴搭设脚手架人员必须是经过考核合格的专业架子工，上岗人员必须定
期体检，合格者方可上岗。
⑵搭设脚手架人员必须戴安全帽，系安全带，穿防滑鞋。
⑶脚手架的构件质量与搭设质量应按规范进行检查验收，合格后方可准许使用。
⑷作业层上的施工荷载应符合要求，不得超载，不得将模板支架、缆风绳、泵送砼和砂浆的输送泵等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备。
⑸当有六级及六级以上大风和雾雨雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。
雨雪后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪。
⑹脚手架的安全检查与维护应按规范规定进行，安全网应按有关规定搭设或拆除。
⑺在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：
①主节点处的纵．横向水平杆，纵横向扫地杆。
②连墙件。
⑻临街搭设脚手架时，外侧应有防止坠物伤人的防护措施。
⑼在脚手架上进行电气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。
⑽工地临时用电线路的架设及脚手架接地．避雷措施等，应按规定设置。
⑾搭拆脚手架时周边应设围护栏和警戒标志，并有专人看守，严禁非操作人员入内。
七、附录：
悬挑架计算书
（一）外墙一般部位：
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，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：
立杆的纵距1.80米，立杆的横距1.10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5.40米。
施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设3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1.50米，建筑物内锚固段长度3米。
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最外面钢丝绳距离建筑物1.40m。
一、小横杆的计算:
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
小横杆的自重标准值P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.800/3=0.210kN/m
活荷载标准值Q=3.000×1.800/3=1.800kN/m
荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.210+1.4×1.800=2.818kN/m
小横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩
计算公式如下:
M=2.818×1.1002/8=0.426kN.m
=0.426×106/5080.0=83.904N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
荷载标准值q=0.038+0.210+1.800=2.048kN/m
简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.0×2.048×1100.04/（384×2.06×105×121900.0）=1.555mm
小横杆的最大挠度小于1100.0/150与10mm,满足要求!
二、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，小横杆在大横杆的上面。
用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
小横杆的自重标准值P1=0.038×1.100=0.042kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.100×1.800/3=0.231kN
活荷载标准值Q=3.000×1.100×1.800/3=1.980kN
荷载的计算值P=（1.2×0.042+1.2×0.231+1.4×1.980）/2=1.550kN
大横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为大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=0.08×（1.2×0.038）×1.8002+0.267×1.550×1.800=0.757kN.m
=0.757×106/5080.0=148.986N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为大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:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=0.677×0.038×1800.004/（100×2.060×105×121900.000）=0.11mm
集中荷载标准值P=0.042+0.231+1.980=2.253kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.883×2253.240×1800.003/（100×2.060×105×121900.000）=9.85mm
最大挠度和
V=V1+V2=9.962mm
大横杆的最大挠度小于1800.0/150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=0.038×1.800=0.069kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.100×1.800/2=0.346kN
活荷载标准值Q=3.000×1.100×1.800/2=2.970kN
荷载的计算值R=1.2×0.069+1.2×0.346+1.4×2.970=4.657kN
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0.1337
NG1=0.134×15.000=2.01kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用木脚手板，标准值为0.35
NG2=0.350×3×1.800×（1.100+0.300）/2=1.323kN
（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=0.150×1.800×3/2=0.405kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.800×18.000=0.162kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.297kN。
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=3.000×2×1.800×1.100/2=5.940kN
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）的规定采用：
W0=0.450
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=1.250
Us——风荷载体型系数：
Us=1.200
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.450×1.250×1.200=0.472kN/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——风荷载基本风压标准值（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:
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=13.47kN；
——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
=148.30
[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=12.23kN；
——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；
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.328kN.m；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=199.12
[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——风荷载基本风压标准值，wk=0.472kN/m2；
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.60×5.40=19.440m2；
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=12.860kN，连墙件轴向力计算值Nl=17.860kN
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=95.411kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用双扣件与墙体连接。
经过计算得到Nl=17.860kN小于扣件的抗滑力18.0kN，满足要求!
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1100mm，内侧脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体=1400mm，
水平支撑梁的截面惯性矩I=712.00cm4，截面抵抗矩W=102.00cm3，截面积A=21.50cm2。
受脚手架集中荷载P=1.2×4.30+1.4×5.94=13.47kN
水平钢梁自重荷载q=1.2×21.50×0.0001×7.85×10=0.20kN/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=15.456kN,R2=13.032kN,R3=-0.968kN
最大弯矩Mmax=2.037kN.m
抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=2.037×106/（1.05×102000.0）+7.213×1000/2150.0=22.376N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于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14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其值用
b'查表得到其值为0.918
经过计算得到强度
=2.04×106/（0.918×102000.00）=21.77N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算
<[f],满足要求!
九、拉杆的受力计算:
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicos
i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力RCi=RUisin
i
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=17.057kN
十、拉杆的强度计算:
拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=17.057kN
拉绳的强度计算：
如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：
其中[Fg]——钢丝绳的容许拉力（kN）；
Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN）；
——钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8；
K——钢丝绳使用安全系数，取6.0。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于6.000×17.057/0.850=120.402kN。
选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径15.5mm。
钢丝拉绳的吊环强度计算：
钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为
N=RU=17.057kN
钢丝拉绳的吊环强度计算公式为
其中[f]为吊环抗拉强度，取[f]=50N/mm2，每个吊环按照两个截面计算；
所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径D=[17057×4/（3.1416×50×2）]1/2=15mm
十一、锚固段与楼板连接的计算:
水平钢梁与楼板压点采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=13.032kN
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=[13032×4/（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。
（二）空调板部位
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，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：
立杆的纵距1.80米，立杆的横距0.70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5.40米。
施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设4层。
悬挑水平钢梁采用14号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度1.35米。
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最外面钢丝绳距离建筑物1.40m。
一、小横杆的计算:
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
小横杆的自重标准值P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.800/3=0.210kN/m
活荷载标准值Q=3.000×1.800/3=1.800k
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