悬挑式脚手架工程施工方案.doc
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脚手架工程施工方案
悬挑式脚手架工程施工方案
工程名称：
编制人：
日期：
22
目录
一、 脚手架计算书的编制依据 1
二、 工程参数 1
三、 横向水平杆（小横杆）计算 2
四、 纵向水平杆（大横杆）计算 3
五、 扣件的抗滑承载力计算 4
六、 计算立杆段轴向力设计值N 4
七、 卸载钢丝绳计算 4
八、 立杆的稳定性验算 6
九、 连墙件计算 8
十、 悬挑梁计算 9
十一、 悬挑梁的整体稳定性计算 11
十二、 悬挑梁钢丝绳计算 11
十三、 悬挑梁锚固段与楼板连接计算 13
十四、 转角处钢丝绳计算 15
十五、脚手架搭设、拆除流程
1、悬挑式脚手架搭设流程
2、悬挑式脚手架拆除流程
十六、脚手架防雷措施
十七、脚手架质量评定与验收
十八、安全施工管理措施
1、脚手架方案管理措施
2、材质及其使用的安全技术措施
3、脚手架搭设安全技术措施
4、脚手架上施工作业的安全技术措施
5、脚手架拆除的安全技术措施
一、脚手架计算书的编制依据
1、工程施工图纸及现场概况
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
4、《建筑施工手册》第四版（缩印本）
5、《建筑施工现场管理标准》DBJ14-033-2005
6、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
二、工程参数
（一）脚手架搭设参数
脚手架搭设高度22m;步距1.8m;立杆纵距1.5m;横距1.05m;脚手架内排立杆离墙距离0.3m;小横杆间距1.5m;大小横杆的布置方法：
小横杆在大横杆上面;连墙件方式：
扣件连接，二步三跨。
钢管按实际壁厚φ48×3.0计算。
（二）永久荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值gk:
0.1248kN/m；脚手板类别:
木脚手板；脚手板自重标准值QP1:
0.35kN/m2；脚手板铺设2层；栏杆挡板类别:
木脚手板；栏杆挡脚板自重标准值QP2:
0.14kN/m2；安全设施与安全网QP3:
0.005kN/m2
（三）可变荷载与风荷载参数
施工均布活荷载标准值QK:
2kN/m2；脚手架用途:
装修脚手架；同时施工层数:
1层；本工程地处陕西省西安市，基本风压wO:
0.35kN/m2；
（四）悬挑梁与钢丝绳参数
悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.4米，建筑物内锚固段长度1.5米。
与楼板连接的圆钢预埋件直径（mm）:
16；楼板混凝土标号:
C35；
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结。
钢丝绳与建筑物的水平距离是:
1.3m;
钢丝绳与建筑楼板的垂直距离是:
4m;
钢丝绳安全系数为:
10;
三、横向水平杆（小横杆）计算
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第6.2.2条第3款规定:
“当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时，双排脚手架的横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上。
”第6.2.1条第3款规定:
“当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时，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。
”施工荷载的传递路线是：
脚手板→横向水平杆→纵向水平杆→纵向水平杆与立杆连接的扣件→立杆，如图：
横向水平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。
（一）抗弯强度计算
1、作用横向水平杆线荷载标准值：
qk=（QK+QP1）×S=（2+0.35）×1.5=3.53kN/m
2、作用横向水平杆线荷载设计值：
q=1.4×QK×S+1.2×QP1×S=1.4×2×1.5+1.2×0.35×1.5=4.83kN/m
3、考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置（验算弯曲正应力、挠度不计悬挑荷载，但计算支座最大支反力要计入悬挑荷载），最大弯矩：
Mmax=
qlb2
=
4.83×1.052
=
0.666kN·m
8
8
4、钢管载面模量W=4.49cm3
5、Q235钢抗弯强度设计值，查规范表5.1.6得表f=205N/mm2
6、按规范中公式（5.2.1）计算抗弯强度
σ=
Mmax
=
0.666×106
=
148.33N/mm2
〈
205N/mm2
W
4.49×103
7、结论：
满足要求
（二）变形计算
1、钢材弹性模量：
查规范表5.1.6 得E＝2.06×105N/mm2
2、钢管惯性矩I＝10.78cm4
3、容许挠度：
查规范表5.1.8，得[ν]=l/150与10mm
4、按规范中公式（5.2.3）验算挠度
ν=
5qklb4
=
5×3.53×10504
=
2.5mm
〈
1050
＝7与10mm
384EI
384×2.06×105×10.78×104
150
5、结论：
满足要求
四、纵向水平杆（大横杆）计算
双排架纵向水平杆按三跨连续梁计算，如下图：
不需要计算抗弯强度和挠度。
由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值：
F=
0.5qlb（1+
a1
）2
=0.5×4.83×1.05（1+
0.15
）2
=3.31kN
lb
1.05
由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值
Fk=0.5qklb（1+
a1
）2=0.5×3.53×1.05（1+
0.15
）2
=2.42kN
lb
1.05
五、扣件的抗滑承载力计算
直角扣件，旋转扣件抗滑承载力设计值=8kN。
横杆与立杆连接方式采用:
单扣件，Rc=8kN。
扣件抗滑承载力经折减后=8×0.85=6.8KN
纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值R=F=3.31kN〈Rc
结论：
满足要求
六、计算立杆段轴向力设计值N
立杆稳定性计算部位取脚手架底部。
1、脚手架结构自重标准值产生的轴向力
NG1K=Hsgk=22×0.1248=2.75kN
Hs——脚手架高度gk——每米立杆承受的结构自重
2、构配件自重标准值产生的轴向力
NG2K=0.5（lb+a1）la∑Qp1+Qp2la+laHQp3=0.5×（1.05+0.15）×1.5×2×0.35+0.14×1.5×2+1.5×22×0.005=1.215kN
lb——立杆横距；a1——小横杆外伸长度；la——立杆纵距；Qp1——脚手板自重标准值；
Qp2——脚手板挡板自重标准值；Qp3——密目式安全立网自重标准值；
H——脚手架高度；
3、施工荷载标准值产生的轴向力总和
∑NQk=0.5（lb+a1）laQk=0.5×（1.05+0.15）×1.5×2×1=1.80kN
Qk——施工均布荷载标准值；
4、组合风荷载时立杆轴向力设计值N
N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4∑NQk=1.2×（2.75+1.215）+0.85×1.4×1.80=6.90kN
5、不组合风荷载时立杆轴向力设计值N
N=1.2（NG1K+NG2K）+1.4∑NQk=1.2×（2.75+1.215）+1.4×1.80=7.28kN
七、卸载钢丝绳计算
本节属规范外内容，仅供参考！
（一）卸载钢丝绳计算
卸荷吊点按照完全卸荷计算方法，在脚手架全高范围内增加2吊点；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以吊点分段计算。
计算中脚手架的竖向荷载按照吊点数平均分配。
立杆底部轴向力在考虑风荷载时为
N×KX×n1
＝
6.90×1.5×1
＝3.450KN
n+1
2+1
立杆底部轴向力在不考虑风荷载时为
N×KX×n1
＝
7.28×1.5×1
＝3.640KN
n+1
2+1
KX—不均匀系数，取1.5。
n—全高脚手架的分段卸载段数;
n1—几个立杆纵距设一道卸载钢丝绳;
各吊点位置处内力计算如下:
T1=
N
=
3.640×
42+1.352
=3.842KN;
sinα1
4
T2=
N
=
3.640×
42+0.32
=3.650KN;
sinα2
4
所有卸荷钢丝绳的最大拉力为3.842kN。
钢丝绳的容许拉力按照下式计算：
[Fg]=
Fg
K
[Fg]—钢丝绳的容许拉力（kN）;Fg—钢丝绳的最小破断拉力（kN）；K—钢丝绳的安全系数
钢丝绳最小破断拉力：
Fg≥
[Fg]×K
=
3.842×10
=
38.420KN
依据规范《GB/T20118-2006一般用途钢丝绳》，钢丝绳选择6×19,公称抗拉强度1670Mpa,钢丝绳直径应不小于9mm，其破断拉力为：
44.9KN。
（二）吊环强度计算
钢丝拉绳（斜拉杆）的拉环的强度计算公式为
σ=
N
＝
N
≤
［f］
A×2
πd2×2
4
[f]——吊环钢筋抗拉强度，《混凝土结构设计规范》规定[f]=50N/mm2；
A——吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算。
所需要的吊环最小直径
d=
N×4
=
7684.000×4
=
9.891mm
π［f］×2
3.1416×50×2
八、立杆的稳定性验算
立杆稳定性的计算部位选择脚手架底部。
组合风荷载时，由规范公式5.3.1-2
N
+
Mw
≤f验算立杆稳定性
jA
W
N——计算立杆段的轴向力设计值；
j——轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比λ由《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）附表C取值；
f——钢材的抗压强度设计值；A——立杆的截面面积；W——截面模量；Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；
Mw=0.85×1.4Mwk=
0.85×1.4ωklah2
10
规范公式4.2.3，ωk=0.7µz·µs·ω0，
Mwk——风荷载标准值产生的弯矩；ωk——风荷载标准值 la——立杆纵距；
h——步距；ω0——基本风压；µz——风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GBJ9）规定采用,地面粗糙度类别为地面粗糙度C类 有密集建筑群的城市市区。
脚手架高度10.5m,µz取0.74；µs——脚手架风荷载体型系数,根据规范4.2.4条，封闭脚手架,背靠建筑物为敞开,框架或开洞墙,风荷载体型系数µs=1.3f=1.3×0.8=1.040,f——挡风系数；
风荷载产生的弯曲压应力：
σw=
Mw
=
0.85×1.4×0.7µzµsω0lah2
W
10W
σw=
0.85×1.4×0.7×0.74×1.040×0.35×1.5×1.82×106
=24.3N/mm2
10×4.49×103
计算长细比λ：
λ=
l0
i
l0——计算长度，l0=kµh；i——截面回转半径；k——计算长度附加系数，其值取1.155；
µ——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，应按规范表5.3.3采用；立杆横距lb=1.05m，连墙件布置二步三跨，查规范表5.3.3得µ=1.5.h——步距,1.8m
λ=
kµh
=
1.155×1.5×180.0
=196
i
1.5
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