地下室外脚手架搭设构造要求计算书.docx

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地下室外脚手架搭设构造要求计算书

XX天际二期X标

B1、B2及地下室外脚手架搭设构造要求

为进一步贯彻《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99），实现安全管理规范化、科学化，确保规范施工安全生产，根据该工程建筑结构和施工特点，特编制该施工方案。

一、工程概况

本工程位于XX市XX路板塘村，XX天际二期X标段工程，总建筑面积18318.03平方米，B1栋长40.47米，宽14.5米，建筑高度27.60米，B2栋为17+1层的商住楼，建筑面积为12455.44㎡，长度为68.5m，宽度为14.5m，建筑屋面高度为49.3m，结构形式为框剪结构。

B1脚手架搭方案

本工程为XX天际二期一标B1栋项目工程，建筑物高度为27.6m，长度32.0m，宽度：

14.2m。

本工程脚手架采用双排双立杆脚手架，从27.6m～6m采用双排单立杆脚手架，6m以下的采用双排双立杆脚手架，其搭设构造要求及计算如下：

二、外架构造措施：

本工程双立杆脚手架采用横式混合承重式

1、立杆连接构造要求：

内部大横杆用直角扣件与小横杆用直角扣件（或旋转扣件）连接，小横杆用直角扣件与双管立杆中的一根立杆（称这根立杆为主立杆，另一根称为副立杆）连接，两侧大横杆用直角扣件都与双管立杆的两根立杆连接。

上部立杆与双管立杆的连接：

采用对接式，单立杆与双管立杆中的主立杆用对接扣件连接，这种连接构造方式符合立管间的搭接应采用对接扣件连接的规范做法。

2、搭设方案

材料及规格选择

根据JGJ59-99标准要求，采用钢管搭设，钢管尺寸采用Φ48×3.0mm，并使用钢扣件。

2.2搭设尺寸

2.2.1搭设总高度B1栋29米，要求随施工进度搭设，高度超出施工层1.5米。

2.2.2搭设要求：

根据现场实际情况，采用双排脚手架，架体立杆内侧采用安全密目网全封闭围挡施工。

3.2米高搭设首层平网，随施工进度设随层网，每隔6米设层间网。

2.2.3构造要求

落地式脚手架计算书

一、参数信息:

1.脚手架参数

B1栋脚手架从27.6m～6m采用双排单立杆脚手架，其搭设高度为24米。

6m以下的采用双排双立杆脚手架。

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.50米，立杆的横距为1.05米，大小横杆的步距为1.80米；

内排架距离墙长度为0.40米；

小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为3根；

采用的钢管类型为Φ48×3.0㎜（考虑现场所用钢管壁厚均不可能为3.5㎜因些计算采用Φ48×3.0㎜）；

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；

连墙件采用两步两跨，竖向间距3.60米，水平间距3.00米，采用扣件连接；

连墙件连接方式为单扣件；

2.活荷载参数

施工均布活荷载标准值:

2.00kN/m2；脚手架用途:

装饰脚手架；

同时施工层数:

2层；

3.风荷载参数

本工程地处湖南省XX市，基本风压为0.35kN/m2；

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）:

0.350；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m2）:

0.150；

安全设施与安全网（kN/m2）:

0.005；脚手板铺设层数:

5；

脚手板类别:

竹串片脚手板；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/m）:

0.033；

上部单立杆稳定性计算：

二、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=0.033kN/m；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.350×0.5=0.175kN/m；

活荷载标准值:

Q=2.00×0.5=1.0kN/m；

荷载的计算值:

q=1.2×0.033+1.2×0.175+1.4×1.0=1.65kN/m；

小横杆计算简图

2.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:

最大弯矩Mqmax=1.65×1.052/8=0.227kN.m；

最大应力计算值σ=Mqmax/W=0.227×106/4490=50.56N/mm2；

小横杆的最大应力计算值σ=50.56N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=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

荷载标准值q=1.65kN/m；

最大挠度V=5.0×1.65×10504/（384×2.060×105×107800.0）=1.176mm；

小横杆的最大挠度1.176mm小于小横杆的最大容许挠度1050.0/150=7.000与10mm，满足要求！

三、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。

1.荷载值计算

大横杆的自重标准值:

g=0.033kN/m；

小横杆传来自重:

P=1.65kN/m×1.05/2=0.866kN；

2.强度验算

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

均布荷载作用下：

M1max=0.08qL2=0.08×0.033×1.52

=5.94×10-3KN.m

集中荷载作用下：

M2max=0.267PL=0.267×0.866×1.5

=0.347KN.m

M=M1max+M2max=0.353KN.m

最大应力计算值σ=0.353×106/4490=78.6N/mm2；

大横杆的最大应力计算值σ=78.6N/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

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:

mm

均布荷载最大挠度计算公式如下

Vmax=0.677ql4/100EI

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度

Vmax=0.677×0.033×15004/100EI=0.051㎜

集中荷载最大挠度计算公式如下:

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

小横杆传递荷载P=0.866×2=1.732kN

V=1.883×1.732×15003/（100×2.06×105×107800）=4.96×10-3mm

最大挠度和：

V=Vmax＋VPmax=0.051＋4.96×10-3=0.056㎜；

大横杆的最大挠度0.057mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150=10.0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；

小横杆的自重标准值:

P1=0.033×1.5=0.0495kN；

大横杆的自重标准值:

P2=0.033×1.5=0.0495kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.35×1.05×1.5=0.551kN；

活荷载标准值:

Q=2.0×1.05×1.5=3.15kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.0495+0.0495+0.551）+1.4×3.15=5.19kN；

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=0.1248×24=3.0KN；

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用竹串片脚手板，标准值为0.35

NG2=[0.35×6×1.5×1.05]/2=1.65kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m2）；采用采用竹串片脚手板，标准值为0.35（挡脚板只在铺竹架板才有，本工程中为五步架铺设竹架板）。

NG3=0.35×6×0.18×1.5=0.567kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.5×24=0.18kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=3.0+1.65+0.567+0.18=5.4kN；

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，活荷载标准值按两步架施工考虑

NQ=（2.0×1.05×1.5×2）/2=3.15kN；

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=0.350kN/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=1.35；

Us--风荷载体型系数：

取值为1；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.35×1.35×1=0.331kN/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=1.2×5.4+1.4×3.15=10.89kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.4+0.85×1.4×3.15=10.22kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.331×1.5×1.82/10

=0.191kN.m；

六、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=12.88kN；

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lo=kμh确定：

l0=3.119m；

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=4.24cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=4.49cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.000N/mm2；

σ=12880/（0.188×424）=161.58N/mm2；

立杆稳定性计算σ=161.58N/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=12.2kN；

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=1.500；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=3.119m；

长细比:

L0/i=196.000；

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=0.188

立杆净截面面积：

A=4.24cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=4.49cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.000N/mm2；

σ=12200/（0.188×424）+191000/4490=195.6N/mm2；

立杆稳定性计算σ=195.6N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.00N/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=2.49kN；

活荷载标准值：

NQ=3.15kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.125kN/m；

Hs=[0.188×4.240×10-4×205×103-（1.2×2.49

+1.4×3.15）]/（1.2×0.125）=59.62m；

按《规范》5.3.7条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H]=59.62/（1+0.001×59.62）=56.26m；

[H]=56.62和50比较取较小值。

得到，脚手架搭设高度限值

[H]=50m，架体搭设高度为24米小于50米，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=2.49kN；

活荷载标准值：

NQ=3.15kN；

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）=0.168/（1.4×0.85）=0.141kN.m；

Hs={0.188×4.240×10-4×205.00×103-[1.2×1.65+0.85×1.4×（3.15+0.188×4.240×0.191/4.490）]}/（1.2×0.125）=58m；

按《规范》5.3.7条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H]=58/（1+0.001×58）=54.8m；

[H]=54.8和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m，本工程搭设高度为24米，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：

NH≤φ·A·fC

NH——连墙件所受的水平力设计值。

NH=HW+5KN

HW——风荷载产生的水平力设计值。

HW=1.4WK×AW

Aw——脚手架外侧的迎风面积，等于连墙件的竖直与水平间距的乘积。

风每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.800m2；

φ——轴心压杆稳定系数，根据λh=LH/ｉ

按《建筑施工脚手架实用手册》表4—37A采用

LH——连墙杆的计算长度，应取连墙杆两端固定连接点的距离。

A——连墙杆截面面积。

连墙杆与脚手架，连墙杆与建筑物的连接承载力应按下式计算：

1、连墙杆稳定承载力验算

NH≤NV

NV=RC架体最大距离离墙0.4m

λh=LH/ｉ=40/1.59=25.2A=4.24cm2；

查表得：

φ=0.931

NH≤φ·A·fC=0.931×424×205=80.92KN

HW=1.4WK×AW

=1.4×0.33×3.6×3=4.99

NH=HW+5=4.99+5=9.99KN＜80.92KN

连墙件的设计计算满足要求！

2、扣件抗滑移计算：

RC=8×0.8=6.4KN＜9.99KN

扣件抗滑移不能满足要求，处理方法为在同一位置并排增加一根连墙件。

扣件RC=2×8×0.8=12.8KN＞9.99KN满足要求，架体处连墙件采用拉内、外排立杆方式（如下图）。

连墙件扣件连接示意图

下部双立杆稳定性计算：

取第一步架外排双立杆计算（考虑双立杆间荷载均匀分摊），计算时栏杆和安全网等荷载由外排立杆承受。

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=0.1248×25.8=3.22KN；

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用竹串片脚手板，标准值为0.35

NG2=[0.35×6×1.5×1.05]/2=1.65kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m2）；采用采用竹串片脚手板，标准值为0.35（挡脚板只在铺竹架板才有，本工程中为五步架铺设竹架板）。

NG3=0.35×6×0.18×1.5=0.567kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.5×25.8=0.19kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=（3.22+1.65+0.567+0.19）÷2=2.81kN；

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，活荷载标准值按两步架施工考虑

NQ=（2.0×1.05×1.5×2）/2=3.15kN；

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=0.350kN/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=1.35；

Us--风荷载体型系数：

取值为1；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.35×1.35×1=0.331kN/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=1.2×2.81+1.4×3.15=7.78kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×2.81+0.85×1.4×3.15=7.11kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.331×1.5×1.82/10

=0.191kN.m；

1、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=7.78kN；

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lo=kμh确定：

l0=3.119m；

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=4.24cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=4.49cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.000N/mm2；

σ=7780/（0.188×424）=97.6N/mm2；

立杆稳定性计算σ=97.6N/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=7.1kN；

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=1.500；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=3.119m；

长细比:

L0/i=196.000；

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=0.188

立杆净截面面积：

A=4.24cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=4.49cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.000N/mm2；

σ=7100/（0.188×424）+191000/4490=131.61N/mm2；

立杆稳定性计算σ=131.61N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2，满足要求！

2、立杆地基承载力计算：

本工程外架直接搭设于车库顶板上，所以地基承载力能够满足要求，只要求在立杆底部加一块15㎜厚400×400的木垫板

悬挑脚手架计算

搭设思路：

12#～16#楼层高均为18层，其一、塔楼外墙与地下室外墙有关联的从±0.000开始起挑，分别设置三次悬挑，每次悬挑为6层（高度为18m），即1～6层为一次，7～12层为二次，13～18层为第三次悬挑；（17栋从第二层起挑，每六层一挑），其二、塔楼外墙与地下室项板有关联的，7层楼面以下采用落地式脚手架，7层楼面以上的采用悬挑脚手架，分别设置二次悬挑，即在7～12层为一次，13～18层为第二次悬挑。

其三、针对悬挑高度超过6层的，即楼梯间炮楼范围，在屋面处采用Φ16钢丝绳卸载一层。

（具体搭设区域详后附图）

脚手架钢管应符合JGJ130-2001建筑施工扣件式钢筋脚手架安全技术规范。

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200处的立杆上，横向扫地杆亦采用直角扣件固定在仅靠纵向扫地杆下方的立杆上。

连墙件宜近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300，从底层第一步纵向水平杆开始设置，剪刀撑必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置，每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m,斜汗与地面的倾角宜在450～600之间。

纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接。

作业层脚手板应满铺、铺稳、离开墙面100～120mm、竹脚手板应设置在三根横向水平杆上，接头必须支在横向水平杆上，搭设长度应大于200，其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm.主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接头且严禁拆除。

双排脚手架必须采用刚性连墙件与建筑物可靠连接。

悬挑脚手架架体搭设双排脚手架搭设高度为17米，立杆采用双管立杆扣件式钢管脚手架；下为16工字钢。

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.50米，立杆的横距为1.05米，大小横杆的步距为1.80米；内排架距离墙长度为0.30米；其他各项双排脚手架计算均同扣件式落地双排钢管脚手架。

此不赘述。

在此只对悬挑脚手架悬挑钢梁承载力和容许挠度进行计算。

本方案中，脚手架排距为1050mm，内排脚手架距离墙体300mm，连墙杆的支点距最外面立杆距离为1650mm，

拟选用16工字钢，截面抵抗矩W=141X10mm3，截面积A=2610mm2。

水平钢梁自重荷载q=0.205kN/m；

悬挑脚手架示意图

图中,q是由工字钢的自重标准准值所产生的均布荷载。

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=0.1248×19=2.371KN；

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用竹串片脚手板，标准值为0.35

NG2=[0.35×6×1.5×1.05]/2=1.65kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m2）；采用竹串片脚手板，标准值为0.35

NG3=0.14×4×0.18×1.5=0.151kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.5×19.=0.143kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=2.37+1.65+0.15+0.143=4.313kN；

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，活荷载标准值按两步架施工考虑

NQ=