钢管脚手架计算与安拆方案.docx

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钢管脚手架计算与安拆方案

脚手架安拆

施

工

方

案

XX工程公司

年月日

编制说明

一、编制依据

1、XX设计研究总院提供的施工图及有关图纸会审记录。

2、国家现行的各种施工及验收规范、技术规程与质量检验评定标准。

3、已经监理工程师审核的**街10#地块改建工程施工组织设计。

第一章工程概况

本工程位于XX市**区，北邻**路，南邻**桥，东侧与**街*号地块相邻。

建设用地面积为23266.00m2，由11幢16~20层高层建筑组成，总建筑面积为94502.59m2，其中地下室面积为10806.54m2。

建筑高度：

50.050m~65.050m。

建筑层高：

地下一层：

机动车库及设备用房4.80m，非机动车库4.20m；一层4.50m；二层4.80m；三层4.50m；四层以上3.00m。

根据建筑物平面布置及高度、现场施工条件和施工进度及结构层不同变化的特点，采用搭设落地式钢管脚手架及普通槽钢悬挑式脚手架相结合。

采用施工塔吊、人货电梯和悬挑装拆式卸料钢平台作为垂直运输的卸料平台。

第二章脚手架的安装及拆除

第一节外脚手架搭设要求

一、材料要求：

钢管采用Ф48㎜、壁厚3.5㎜的热扎钢管。

钢管不得严重锈蚀、弯曲、变形，并刷油漆做防腐处理，扣件采用标准型的回转扣件、直角扣和对接，不得采用严重锈蚀或螺纹已被咬口的扣件。

型钢采用14B＃普通槽钢，并做防腐处理。

二、搭设要求：

根据本工程特点高层1～3层总体均采用落地式钢管脚手架。

砼硬地坪基础，轴线以外的脚手架外立杆外侧50㎝处设置截面不小于深20㎝，宽40㎝的排水沟，立杆横方向距离为1.8m，里立杆离墙面25㎝，立杆排距为1m，步距1.8m,落地立杆垂直稳放在20㎝×20㎝厚5㎝的木枋或砼预制块上，设纵横相连的扫地杆。

里外两根大横杆设在立杆内侧，小横杆中间设二根搁栅。

在架体的边缘及转角1m范围内和水平每6m以内，垂直一个楼层，设刚性拉结点，拉结件采用Ф48钢管预埋于梁上，再用钢管扣件连结。

脚手板满铺。

四角绑扎。

外立杆内侧脚手板上30㎝设踢脚杆，踢脚杆下部采用黄黑相间的踢脚板。

1.2m高处设防护栏杆，防护栏杆内侧采用密目式安全网封闭。

剪刀撑从转角处开始由下而上水平6m以内设一组，左右连续设置，杆件设在外立杆与小横杆交叉点上，与地面成45°～60°角，剪刀撑从第一组开始，每组左侧第一根落地杆件用6㎝长钢管，右侧第一根落地杆用4m长钢管，每组相同设置，搭接点用d三只回转扣，搭接长度不少于1m。

四～二十层，搭设悬挑式脚手架，立杆间距1.5m,排距1.0m,里外二根大横杆设在立杆内侧,小横杆中间设二根搁栅,里立杆离墙面20㎝。

步距1.8m每隔四个楼层或五个楼层悬挑一次（计算书中按五个楼层计算），设3m长16＃槽钢悬挑梁（伸出墙面1.4m）每1.5m设一组，悬挑梁扣在二个Ф16预埋钢筋内再压上铁脚压板，用两颗螺丝拧紧（搭设方法见悬挑式脚手架图），阳台处采用3.5m长槽钢，阳台转角处设5.5m长16A＃槽钢悬挑梁（挑出楼板梁3m）。

在建筑物转角处及阳台转角采用直径为14z的钢丝绳向上斜拉，钢丝绳与墙面夹角不小于60°角，部分槽钢达不到要求者（楼梯间侧）也用钢丝绳向上斜拉，悬挑梁踢脚杆、防护栏杆、脚手板、密目式安全网、拉结点剪刀撑设置及挡脚板同落地式钢管脚手架相同。

悬挑式脚手架与建筑物间距大于20㎝处，铺设站人板。

遇到临边，也应设置相应的防护。

屋顶构筑物部分在屋面上搭设落地式脚手架。

第二节内脚手架及砖架搭设

当层高大于3.6m时，搭设内满堂脚手架，脚手架的所有立杆间距均不得大于2m，纵横杆在地面30上设一道，以上每隔1.5设一道（根据实际调整），操作层的搁栅间距不得大于40㎝，满铺脚手板，用14号铅丝四角扎牢，在纵横方向每隔一排设斜撑（方向交替设置）与地面夹角为45°～60°角。

砖砌架采用将钢管放在钢筋凳上的搭设方法，钢管与钢筋凳用铅丝扎牢，钢管间距不得大于40㎝，上满铺脚手板，用铅丝四角扎牢。

第三节通道口防护及栏杆防护

（根据实际情况改编）

一、在通道口，施工电梯口等处均搭设防护棚，棚宽大于道口，两端各长出1m，垂直高度大于2.5m,棚顶采用脚手板铺设二层,二层间距大于30㎝。

二、砂浆机、拌和机搭设简易操作防护棚。

三、底层非进入建筑通道口的地方采取禁止出入（通行）措施和设

置禁行标志。

四、在基坑支护时，基坑顶设1.2m高防护栏杆,楼梯间及洞口周边均设防护栏杆并挂好安全网.

五、各类防护棚要有单独的支撑体系，牢固可靠安全。

第四节脚手架搭设质量及验收规定

一、脚手架验收标准

1、节点的连接可靠，其中扣件的拧紧程度应控制在扭力矩达到40～60N.m。

2、脚手架立杆垂直度偏差应≤1/300，且应同时控制其最大垂直偏差值：

不大于50㎜。

3、纵向钢立杆的水平偏差应≤1/250，且全架长的水平偏差值不大于50㎜。

4、第层满铺脚手板，安全防护措施等应符合规范规定。

二、脚手架的验收和日常检查按以下规定进行，检查合格后，方允许投入使用或继续使用。

1、搭设完毕后；

2、连续使用达到六个月；

3、施工中途停止作业超过15天，在重新使用前；

4、在遭受暴风、大雨、大雪、地震等强力因素作用之后；

5、在使用过程中发现有显著变形、沉降、拆除杆件和拉结以及安全隐患存在的情况时。

第五节脚手架的使用规定

一、作业层每1m2架面上实用的施工荷载（人员、材料和机具数量）不得超过以下规定值：

施工荷载（作业层上人员、器具、材料的重量）的标准值，装修脚手架取2kN/m2。

二、在外脚手架上不得堆放建筑材料及建筑垃圾。

三、严禁上架人员在架面上奔跑或退行。

四、作业人员在架上的最大作业高度应以可进行正常操作为度，禁止在架板上加垫器物或单块脚手板以增加操作高度。

五、作业中，禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件，整体性杆件，连接紧固件和连墙件。

确因操作要求需要临时拆除时，必须经主管人员同意，采取相应的弥补措施，并在作业完成后及时予以恢复。

六、工人在架上作业中，应注意自我安全保护和他人的安全，避免发生碰撞闪失和落物，严禁在架上戏闹和坐在栏杆等不安全处休息。

七、人员上下脚手架必须走设安全防护的出入通（梯）道，严禁攀登脚手架上下。

八、每班工人上架作业时，应先检查有无影响安全的问题存在，在排除和解决后，方可开始作业，在作业中发现有不安全的情况和迹象时，应立即停止作业进行检查。

九、每步脚手架完成之后，必须将架上剩余材料物品移至上（下）步或室内。

第六节脚手架的拆除

一、应有施工负责人召集技术、安全员、班组对脚手架整体进行仔细检查后确定方案，才允许拆除。

二、要设置警戒区和警示标志（作业区）禁止外作业人员进入，地面应设警戒线、监护人员。

三、严格遵守拆除顺序，由上而下，后搭先拆先搭后拆要一步一步依次进行，不准上下层同时作业。

四、服从统一指挥，上下呼应。

五、拆下的材料须用绳索和滑车往下传递或斜道往下运，不得乱扔乱抛，并分类堆放在指定的地点。

六、在拆除的过程中，最好不要中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交待清楚，以免发生事故。

第三章

脚手架计算书

第一节悬挑式扣件钢管脚手架计算书

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15.0米，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：

立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.00米，立杆的步距1.80米。

采用的钢管类型为

48×3.5。

施工均布荷载为2.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设8层。

悬挑水平钢梁采用[16a号槽钢U口水平，其中建筑物外悬挑段长度1.40米，建筑物内锚固段长度1.60米。

悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。

一、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，大横杆在小横杆的上面。

按照大横杆上面的脚手板和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

脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.000/3=0.050kN/m

活荷载标准值Q=2.000×1.000/3=0.667kN/m

静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.050=0.106kN/m

活荷载的计算值q2=1.4×0.667=0.933kN/m

大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩

跨中最大弯矩计算公式如下:

跨中最大弯矩为

M1=（0.08×0.106+0.10×0.933）×1.5002=0.229kN.m

支座最大弯矩计算公式如下:

支座最大弯矩为

M2=-（0.10×0.106+0.117×0.933）×1.5002=-0.270kN.m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

=0.270×106/5080.0=53.065N/mm2

大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

3.挠度计算

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度

计算公式如下:

静荷载标准值q1=0.038+0.050=0.088kN/m

活荷载标准值q2=0.667kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=（0.677×0.088+0.990×0.667）×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）=1.451mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!

二、小横杆的计算:

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，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=0.058kN

脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.000×1.500/3=0.075kN

活荷载标准值Q=2.000×1.000×1.500/3=1.000kN

荷载的计算值P=1.2×0.058+1.2×0.075+1.4×1.000=1.559kN

小横杆计算简图

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为小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=（1.2×0.038）×1.0002/8+1.559×1.000/3=0.525kN.m

=0.525×106/5080.0=103.438N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

3.挠度计算

最大挠度考虑为小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:

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度

V1=5.0×0.038×1000.004/（384×2.060×105×121900.000）=0.02mm

集中荷载标准值P=0.058+0.075+1.000=1.133kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V2=1132.600×1000.0×（3×1000.02-4×1000.02/9）/（72×2.06×105×121900.0）=1.601mm

最大挠度和

V=V1+V2=1.621mm

小横杆的最大挠度小于1000.0/150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=0.038×1.000=0.038kN

脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.000×1.500/2=0.113kN

活荷载标准值Q=2.000×1.000×1.500/2=1.500kN

荷载的计算值R=1.2×0.038+1.2×0.113+1.4×1.500=2.281kN

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0.1248

NG1=0.125×15.000=1.872kN

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15

NG2=0.150×8×1.500×（1.000+0.200）/2=1.080kN

（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=0.150×1.500×8/2=0.900kN

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.500×15.000=0.112kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.964kN。

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=2.000×2×1.500×1.000/2=3.000kN

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=0.600

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=0.740

Us——风荷载体型系数：

Us=1.200

经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.600×0.740×1.200=0.373kN/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=8.96kN；

——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

=98.60

[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=8.33kN；

——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=0.216kN.m；

——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到

=134.13

[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=0.373kN/m2；

Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.60×4.50=16.200m2；

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=8.459kN，连墙件轴向力计算值Nl=13.459kN

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=180.00/1.58的结果查表得到

=0.50；

A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2。

经过计算得到Nf=49.788kN

Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!

七、悬挑梁的受力计算:

悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算

悬出端C受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。

悬臂单跨梁计算简图

支座反力计算公式

支座弯矩计算公式

C点最大挠度计算公式

其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。

本工程算例中，m=1400mm，l=1600mm，ml=200mm，m2=1200mm；

水平支撑梁的截面惯性矩I=866.20cm4，截面模量（抵抗矩）W=108.30cm3。

受脚手架作用集中强度计算荷载N=1.2×3.96+1.4×3.00=8.96kN

水平钢梁自重强度计算荷载q=1.2×21.95×0.0001×7.85×10=0.21kN/m

k=1.40/1.60=0.88

kl=0.20/1.60=0.13

k2=1.20/1.60=0.75

代入公式，经过计算得到

支座反力RA=26.334kN

支座反力RB=-7.799kN

最大弯矩MA=12.743kN.m

抗弯计算强度f=12.743×106/（1.05×108300.0）=112.061N/mm2

水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

受脚手架作用集中计算荷载N=3.96+3.00=6.96kN

水平钢梁自重计算荷载q=21.95×0.0001×7.85×10=0.17kN/m

最大挠度Vmax=5.433mm

按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录A结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍，即2800.0mm

水平支撑梁的最大挠度小于2800.0/400,满足要求!

八、悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用[16a号槽钢U口水平,计算公式如下

其中

b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：

经过计算得到

b=570×10.0×63.0×235/（2400.0×160.0×235.0）=0.94

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0.754

经过计算得到强度

=12.74×106/（0.754×108300.00）=156.01N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算

<[f],满足要求!

九、锚固段与楼板连接的计算:

1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=7.799kN

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=[7799×4/（3.1416×50×2）]1/2=10mm

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。

2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：

锚固深度计算公式

其中N——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=7.80kN；

d——楼板螺栓的直径，d=20mm；

[fb]——楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/mm2；

h——楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到h要大于7798.96/（3.1416×20×1.5）=82.7mm。

3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：

混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式

其中N——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=7.80kN；

d——楼板螺栓的直径，d=20mm；

b——楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm；

fcc——混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=11.31N/mm2；

经过计算得到公式右边等于109.5kN

楼板混凝土局部承压计算满足要求!

第二节落地式扣件钢管脚手架计算书

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14.5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1.00米，立杆的步距1.80米。

采用的钢管类型为

48×3.5。

施工均布荷载为2.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设8层。

一、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，大横杆在小横杆的上面。

按照大横杆上面的脚手板和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

脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.000/3=0.050kN/m

活荷载标准值Q=2.000×1.000/3=0.667kN/m

静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.050=0.106kN/m

活荷载的计算值q2=1.4×0.667=0.933kN/m

大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩

跨中最大弯矩计算公式如下:

跨中最大弯矩为

M1=（0.08×0.106+0.10×0.933）×1.8002=0.330kN.m

支座最大弯矩计算公式如下:

支座最大弯矩为

M2=-（0.10×0.106+0.117×0.933）×1.8002=-0.388kN.m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

=0.