悬挑式脚手架施工方案一至三层.docx

悬挑式脚手架施工方案一至三层.docx

《悬挑式脚手架施工方案一至三层.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《悬挑式脚手架施工方案一至三层.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

悬挑式脚手架施工方案一至三层

国色天香工程

（临河面一至三层）

悬挑式脚手架

施工方案

施工单位：

重庆隆西建设（集团）有限公司

2016年10月25日

悬挑式脚手架施工方案

1、工程概况

1.1、工程名称：

国色天香工程

1.2、工程地点：

永川区东外街F9-3-4地块

1.3、建筑面积：

34598.17㎡

1.4、工期：

30天

1.5、质量目标：

合格

1.6、结构类型：

框架剪力墙结构

1.7、工程情况：

建筑高度99.4米，地下三层，地上三十二层。

2、编制依据

2.1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）

2.2《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）

2.3《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）

2.4《建筑工程施工安全操作规程》

2.5《建筑施工手册》（第四版）

2.6工程建筑、结构施工图纸

2.7施工组织设计

3、外脚手架施工重点特点与难点

由于上下需交叉作业，本工程施工将背立面1-3层装饰外脚手架改为工字钢悬挑式外脚手架，在1层悬挑，最大高度不超过15m；所以外架的搭设方法的确定与施工是外脚手架施工的重点。

4、脚手架搭设的设计与计算

4.1外脚手架搭设方案

装饰施工采用工字钢悬挑式外脚手架施工，在1层悬挑单段最大高度不超过15m，外脚手架采用Φ48×3.5钢管搭设，立杆采用单立杆，横距为850mm，纵距为1500mm，横杆步距为1700mm，脚手架内立杆距建筑物外皮为0.5米，建筑物四周阳角处工字钢无法伸出悬挑时,在每根工字钢根部顶两根钢管与4.8M层框架梁及楼板下，剪刀撑在脚手架外侧沿架高连续设置,与地面倾角45度至60度。

连墙杆按两步两跨设置。

第一排水平横杆下设16号工字钢，工字钢座在正负层顶现浇板上，外架子不大于40㎡设一个连墙点，且连墙点的竖向间距不应大于4m。

因为本工程脚手架是悬挑式脚手架，所以在外脚手架部位需要加固。

加固时立杆位置、脚手架立杆位置，工字钢顶部（脚手架立杆位置）焊Φ32钢筋壹根，高度50㎜，外脚手架立杆套定在钢筋上。

连杆、扫地杆按标准设置。

4．2装饰外脚手架架计算书

垂直荷载的传递路线

施工荷载→木脚手板→小横杆→通过扣件抗剪→立杆→工字钢悬挑→钢丝绳

4.2.1脚手架参数

1.内排架距墙距离为0.5米，大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；

横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数0.80；连墙件布置取两步两跨，竖向间距3.60米，水平间距3.0米，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件连接；

2.活荷载参数：

活荷载分为：

施工荷载（包括作业层上人员、器具及材料自重）和风荷载；

施工均布荷载标准值:

3.0kN/m2；脚手架用途:

结构脚手架；

同时施工层数:

2层；

3.恒荷载参数：

恒荷载分为：

a脚手架结构自重（包括立杆、纵横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等自重）

b构配件自重（包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等自重）

每米立杆承受的结构自重荷载标准值:

0.1248kN/m2；脚手板自重标准值:

0.350kN/m2；栏杆挡脚板自重标准值:

0.140kN/m2；

安全设施与安全网自重标准值:

0.005kN/m2；脚手板铺设层数:

4层；

脚手板类别:

竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:

栏杆、木脚手板挡板；

4.水平悬挑支撑梁：

悬挑水平钢梁采用16号工字钢，建筑物外悬挑段长度分别为：

均为1.4米；建筑物内锚固段长度为2.7米、2.2米和2.9米。

5.拉绳参数：

拉绳数量为:

1；

La---立杆纵距h——立杆步距

悬挑架正立面图

4.2.2大横杆的计算:

按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）（以下简称《扣规》）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.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=0.350×0.9/（2+1）=0.105kN/m；

活荷载标准值:

Q=3.0×0.9/（2+1）=0.9kN/m；

恒荷载的设计值:

q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.1716kN/m；

活荷载的设计值:

q2=1.4×0.9=1.26kN/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=0.08×0.1716×1.52+0.10×1.26×1.52=0.314kN.m；

支座最大弯距计算公式如下:

M2max=-0.10×0.1716×1.52-0.117×1.26×1.52=-0.370kN.m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=M÷W=0.370×106/5080.0=72.835N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=72.835N/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+0.105=0.143kN/m；

  活荷载标准值:

q2=Q=0.90kN/m；

最大挠度计算值为：

V=0.677×0.143×15004/（100×2.06×105×121900）+0.99×0.9×15004/（100×2.06×105×121900）=1.991mm；

大横杆的最大挠度1.991mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0/150mm与10mm，满足要求！

4.2.3、小横杆的计算:

根据《扣规》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=0.038×1.500=0.057kN；

脚手板的自重标准值：

P2=0.35×0.9×1.5/（2+1）=0.1575kN；

活荷载标准值：

Q=3.0×0.9×1.5/（2+1）=1.35kN；

集中荷载的设计值:

P=1.2×（0.057+0.1575）+1.4×1.35=2.147kN；

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

2/8=1.2×0.038×0.92/8=0.0046kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mqmax=

=2.147×0.9/3=0.644kN.m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.0046+0.644=0.649kN.m；

最大应力计算值σ=M/W=0.649×106/5080=127.76N/mm2；

小横杆的最大应力计算值σ=127.76N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205.000N/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=

4/384EI=5×0.038×9004/（384×2.06×105×121900）

=0.013mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.057+0.1575+1.35=1.565kN；

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=1565×900×（3×9002-4×9002/9）/（72×2.06×105×121900）=1.613mm；00

最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.013+1.613=1.626mm；

小横杆的最大挠度和1.626mm小于小横杆的最大容许挠度900/150=6.0㎜与10mm,满足要求！

4.2.4、扣件抗滑力的计算:

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；

按《扣规》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。

（《扣规》并没有要求折减抗滑承载力，公司出于对安全的考虑，内部决定予以折减）

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（《扣规》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=0.038×1.5×2/2=0.057kN；

小横杆的自重标准值:

P2=0.038×（0.9+0.1+0.5）/2=0.029kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.350×0.9×1.5/2=0.236kN；

活荷载标准值:

Q=3.0×0.9×1.5/2=2.025kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.057+0.029+0.236）+1.4×2.025=3.221kN；

R<6.40kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

4.2.5、脚手架立杆荷载的计算:

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为0.1248 （查《扣规》表A-1）

 NG1=0.1248×36.0=4.493kN；

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用竹笆片脚手板，标准值为0.35

 NG2=0.35×10×1.5×（0.9+0.5）/2=3.675kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（采用栏杆、木脚手板挡板），标准值为0.14kN/m

 NG3=0.14×10×1.5/2=1.05kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

 NG4=0.005×1.5×36.0=0.27kN；

经计算得恒荷载标准值：

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.493+3.675+1.05+0.27=9.488kN；

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。

经计算得活荷载标准值

NQ=3.0×0.9×1.5×2/2=4.05kN；

风荷载标准值按照以下公式计算

其中 

 --基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

河南驻马店（n=50）基本风压为

 =0.4kN/m2；

 --风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）第7.2节的规定采用：

按B类考虑  

=1.14；

（风荷载高度变化系数的高度，应为支点向每三步的顶点。

即8.1+1.8×3=13.5m处）

--风荷载体型系数：

查《吉人空间》取值1.128；

经计算得风荷载标准值：

=0.7×1.14×1.128×0.4=0.360kN/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=1.2×7.283+1.4×3.6=13.78kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×7.283+0.85×1.4×3.6=13.024kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

 =0.85×1.4×0.36×1.5×1.82/10 =0.208kN.m；

4.2.6、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：

（《扣规》5.3.1-1）   

立杆的轴向压力设计值：

N=13.780kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数按《扣规》第5.3.3条：

k=1.155；

计算长度系数参照《扣规》表5.3.3取：

μ=1.50；

计算长度,lo=kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m；

长细比Lo/i=311.9/1.58=197.0；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比查《扣规》附录C得到：

φ=0.186；

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；

 =13780/（0.186×489）=151.505N/mm2；

立杆稳定性计算σ=151.505N/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：

         （《扣规》5.3.1-2）

立杆的轴心压力设计值：

N=13.024kN；

 =13024/（0.186×489）+208000/5080=184.138N/mm2；

考虑风荷载时，立杆稳定性计算σ=184.138N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

4.2.7、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      （《扣规》5.4.1）

风荷载标准值（按顶标高44.1m查

=1.67）  

 =0.7×1.67×1.128×0.4=0.527kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内,脚手架外侧的迎风面积

Aw=1.8×2步×1.5×2跨=10.800m2；

注：

实际工作中连墙件垂直距离按层高，水平距离按立杆纵距的倍数,最多三跨,所以这里应按下式计算:

Aw=3.6（层高）×1.5×3（跨）=16.2m2；

按《扣规》5.4.1条    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=1.4×0.527×10.8=7.968kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=12.968kN；

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

  =500/15.800=31.646的结果查表得到φ=0.959，

为内排架距离墙的长度；

又：

 A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.959×4.89×10-4×205×103=96.135kN；

Nl=12.968

连墙件采用单扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=12.968kN大于单扣件的抗滑力，不满足要求！

可采用双扣件。

4.2.8、悬挑梁的受力计算:

悬挑脚手架的水平钢梁是一个带悬臂的连续梁。

出于安全的考虑，悬挑水平钢梁,既用锚环固定，同时又用钢丝绳斜拉保护。

在计算钢丝绳强度时,不考虑型钢悬挑的作用；在验算悬挑型钢的强度时,对于悬挑小于1.7m的，不考虑钢丝绳受力，对于悬挑大于1.7m的，按不考虑悬挑作用的情况计算。

悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度分别为：

北侧大厅处1.6m，东西两侧1.3m，其它1.4m，西北角处3.6m；

（1）、悬挑L=1.45m的计算:

（悬挑1.35m的用本况结果）

脚手架排距为Lb=900mm,内排脚手架距离墙体La=500mm，支拉斜杆的支点距离墙体为Lc=1400mm,锚固长度Lm=2850mm,总长4.5m水平支撑梁的截面惯性矩I=1130.00cm4，截面抵抗矩W=141.00cm3，截面积A=26.10cm2,质量 20.50kg/m

受脚手架集中荷载P=13.780kN；

水平钢梁自重荷载q=1.2×0.205=0.246kN/m；

悬挑脚手架示意图

q

R

P=N

P=N

50

1400

2850

200

悬挑脚手架计算简图

最大弯矩

＝13.78×0.5＋13.78×1.4＋0.5×0.246×1.452＝26.44kN.m

    支座反力

              ＝（26.44－0.5×0.246×2.852）/2.85＝8.927kN

最大应力 σ=M/1.05W+N/A=26.44×106/（1.05×141000）+0/2610.0=178.588N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值178.588N/mm2小于水平支撑梁

的抗压强度设计值215.000N/mm2,满足要求！

（2）、悬挑L=1.60m的计算:

脚手架排距为Lb=900mm,内排脚手架距离墙体La=650mm，支拉

斜杆的支点距离墙体为Lc=1550mm,锚固长度Lm=2700mm,总长4.5m

水平支撑梁的截面惯性矩I=1130.00cm4，截面抵抗矩W=141.00cm3，截面积A=26.10cm2, 20.50kg/m

受脚手架集中荷载P=13.780kN；

水平钢梁自重荷载q=1.2×0.205=0.246kN/m；

悬挑脚手架示意图

q

R

P=N

P=N

50

1550

2700

200

                      悬挑脚手架计算简图

最大弯矩

＝13.78×0.65＋13.78×1.55＋0.5×0.246×1.62＝30.631kN.m

    支座反力

              ＝（30.631－0.5×0.246×2.72）/2.7＝11.005kN

最大应力 

σ=M/1.05W+N/A=30.631×106/（1.05×141000）+0/2610.0=206.896N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值206.896N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！

（3）、悬挑L=3.60m的计算:

Lb=900mm，La=2650mm，Lc=3600mm，Lm=2200mm，θ=45o,总长6.0m

q

P

P

R1

R2

R3

lm

50

3550

200

悬挑脚手架计算简图

最大弯矩，按下式简化计算

＝13.78×2.65/3.6×（2×0.05+0.9）+0.246×3.62/8＝10.542kN.m

    支座反力

＝（13.78×2.65＋13.78×3.55＋0.5×0.246×3.62）/3.55＝24.516kN

水平钢梁的轴力FH＝R1/tgθ＝24.516/tg45o＝24.516kN

最大应力 σ＝M/1.05W＋N/A=10.542×106/（1.05×141000）＋24.516×103/2610=80.599N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值80.599N/mm2小于水平支撑梁

的抗压强度设计值215.000N/mm2,满足要求！

4.2.9、悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下

    （《钢规》GB50017-2003第4.2.2）

其中

--整体稳定系数，查《钢规》GB50017-2003附录B：

.

大于0.6时，应用

代替

值：

   （《钢规》GB50017-2003附录B，B.1-1）

经过计算得到最大应力

Mx/（

）=10.542×106/（0.929×141000）=80.5

满足要求!

（2）、顶撑钢管的计算

由已选用的Φ48钢钢管两根,

∵其安全荷重27＞11.306

∴安全

（3）、吊点抗滑承载能力计算

为防止撑点处钢管的滑移,采用在工字钢上焊一根Φ20圆钢PN=14470/5×90=32.1N/㎜2

由表得角焊缝最小值为P=160N/㎜2

P＞PN

满足要求

（4）、工字钢抗滑承载能力计算

由于工字钢不考虑分担竖向荷载，所以只需验算其预埋件（Φ16圆钢，锚固满足30d），工字钢与预埋钢筋之间的连接，要求在工字钢顶部水平位置满焊，焊缝抗压承载力，选用“工16”型工字钢。

由上式得TBC=14.74N㎜2

PN=14470/5×（50×2）=28.94N㎜2

由表得角焊缝最小值为P=160N/㎜2

P＞PN

满足要求

（5）、脚手架搭拆施工要求

5.1脚手架材质要求

（1）钢管采用国标3号钢和技术要求，外径不小于48㎜，壁厚不小于2.7㎜。

由严重锈蚀，弯曲，压扁或有裂缝的钢管严禁使用。

（2）扣件要有出厂合格证，有脆裂,变形,滑丝的扣件禁止使用,扣件表面应进行防锈处理,扣件活动部位应能灵活转动.当扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5㎜。

（3）为避免减少架子不均匀沉降,在立杆底部加扫地杆,扫地杆离下脚间距高不超过120㎜。

（4）密目式安全网应紧随架体搭设高度满挂.使用的密目式安全网须是建设部认证产品。

（5）操作处紧贴外立杆内侧设置二道扶手栏杆（高度分别为1.2m和0.6m）。

（6）脚手板应做到严密,牢固,铺平.铺稳,铺实,不得超过50㎜间隙.严禁由超过150㎜的探头板。

（7）脚手板在下列部位应给予固定:

脚手板的两端和拐角处;板长方向间隔15-20m；坡道和平台的两端;其他可能发生滑动和翘起的部位.

5.2搭设构造措施要求

（1）、立杆:

垂直度偏差不得大于架高的1/200.每根立杆地步均应设置垫板为脚手版.立杆接头除在顶部可采用搭接外,其余各层各步接头必须采取对接扣件,对接搭接应符合以下要求:

立杆上的对接扣件应交错不知;两相邻立杆接头不应设在同步内,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宜小于500㎜;各接头中心距节点的距离不宜大于步距的1/3;搭接长度不应小于1m,应采用不少于2隔旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100㎜立杆顶端高出建筑物上皮1m.

（2）、扫地杆:

脚手架底部设置纵、横向扫地杆,纵向扫地杆应用直角件固定在距工字钢表面不大于200㎜处的立杆上,横向扫地杆用