脚手架方案.docx
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脚手架方案
脚手架工程
一、方案选择
本工程楼外架高度约为12m，采用扣件式双排钢管（Φ48×3.5）脚手架进行搭设，其钢管立杆间距1.3m，排距0.8m，钢管大横杆步距1.8m，剪刀撑按45º～60º进行搭设。
在脚手架外侧面的大横杆按60cm一道进行搭设。
为保证架体的整体承载力和稳定性，在各层结构处按规定设置连墙杆，以保证架体的稳定性。
二、技术参数
双排外架立杆纵向间距1.3m，排距0.8m，大横杆步距1.8m；剪刀撑搭设角度45º～60º，小横杆靠墙的一端离墙面30～35cm左右。
剪刀撑斜杆两端扣件与立杆节点的距离不应大于20cm，最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不宜大于50cm，脚手架各杆件相交伸出的端头均应大于10cm，以防杆件滑落。
外向立杆顶端高出应施工墙上皮1m进行搭设。
三.施工要求
必须使用合格材料，对于有变形和不合格的扣件均不得使用。
在外脚架搭设过程中，必须严格按规定的构造方案和尺寸进行搭设，并及时与结构拉结或采用临时支顶，确保搭设过程的安全。
必须按规范规定设置连墙杆。
应随架体搭设进度，及时跟进做好安全网等安全防护措施的张挂。
脚手架外侧采用安全网全封闭；围网设于靠外侧立杆的内侧，与立杆、横杆绑扎牢固，绑点间距30cm，安全兜网两层设置一道，绑扎牢固，不得漏设。
在铺设脚手板的操作层上必须设防护栏杆和踢脚板，踢脚板高度180mm。
护栏两道，每道高度0.6m。
必须在外侧立面的整个长度和高度上连续设置剪刀撑。
剪刀撑斜杆与地面夹角在45º～60º之间，每组剪刀撑跨越立杆根数不少于5根。
每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m。
剪刀撑斜杆应与立杆进行连接，底部斜杆的下端应置于固定物上，严禁悬空。
剪刀撑斜杆的连接均采用搭接，搭接长度不应小于1.0m，设置3个旋转扣件。
在外脚手架搭设过程中脚手架里、外两排立杆均要竖直，尤其不得向外倾斜，搭设过程中应随时校正杆件垂直度和水平偏差；避免累积偏差过大。
搭设时必须在垂直方向，水平方向按50%错开接头，所有立杆必须落地，不得在水平杆上加悬空立杆。
搭设第一节立杆时应选用长短不一的钢管，确保错开立杆接头位置；小横杆的搭设应与大横杆垂直，小横杆两端应伸出大横杆外10cm以上。
连接大横杆的对接扣件，开口应朝架子内侧，螺栓向上，十字形扣件不得使开口朝下，螺栓应适度拧紧。
1．钢管立拄施工要求
立拄上的对接扣件应交错布置，两个相邻立拄接头不能在同一步距内，且相邻立拄接头在高度方向错开的距离不小于一个步距，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。
立拄顶端应高出女儿墙上皮1.0m，高出建筑物檐口上皮1.5m。
2．钢管水平杆施工要求
（1）横向水平杆设于纵向杆之下，纵向水平杆固定在立杆的内侧，并采用直角扣件与立杆扣紧。
（2）纵向水平杆接长一般采用对接扣件连接，也可采用搭接。
相邻纵向水平杆对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm，并应等距设置不小于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端的距离不应小于100mm。
（3）纵向水平的长度一般不宜小于3跨，并不小于6m。
每一主节点处必须设置一根横向水平杆，并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150mm。
（4）连接大横杆的对接扣件，开口应朝架子内侧，螺栓向上，避免开口朝上，以防雨水进入，螺栓应适度拧紧。
3．连墙体施工要求
施工时按竖向间距不大于二步距，水平间距不大于三步距，必须设置一道牢固的连结点。
拟在每层边梁进行预埋钢管，并通过水平杆与外架进行连接，将架体附着到主体上。
4．剪刀撑的设置要求
（1）每道剪刀撑跨越立拄的根数宜在5～7根之间，每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角应在45º～60º之间。
（2）双排脚手架应在外侧立面整个长度和高度在连续设置剪支撑。
（3）剪立撑斜杆的接头采用搭接方式接长时不应小于三个扣件连接固定搭接长度不应小于1m，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应大于150mm。
5．架体上开洞的施工要求
施工时提升架等运输机械要求在架体上开洞作为出入口，不允许断开钢管立杆，如断开大横杆，则要求加设斜杆及设置横向支撑予以加强。
（1）洞口处增设的斜杆应采用旋转扣件优先固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线距中心节点距离不应大于150mm。
（2）洞口两侧增设的横向支撑应伸出增设的斜杆端部，增设的短斜杆端部应用双扣件扣死。
6．脚手板设置要求
（1）脚手板应与横杆绑扎牢固；
（2）在作业层外侧立杆内侧绑扎1道水平钢管，作为踢脚板；
（3）施工作业层，拆模层均必须满铺脚手板，非操作层应间隔一层设置一层满铺脚手板；
（4）雨天后上架施工必须采取防滑措施。
7．架上卸料平台的搭设
为便于模板，木枋等周转料具吊运到上面的施工层作周转使用，拟每层搭设2个卸料平台。
卸料平台必须挂设限定荷载标牌。
卸料平台平面尺寸3000×4000，（按图搭设另立施工方案），严格控制最大载重量不大于1t，并做好安全防护，使用完后应及时拆除并恢复架体的安全防护。
8．安全通道和斜道
（1）安全通道
为保证施工人员进出施工现场时安全，防止高空坠物伤人，特在建筑物首层入口及井架出入口设置安全通道。
安全通道采用钢管架支撑，上部满铺竹杆及防护网以防止坠物。
其余临时进作业面通道必
须搭设防护棚。
防护棚搭出约
2m，其支撑是靠支在外架上的钢
管，在钢管上铺设七夹板和安全
网。
其搭设示意图如右图所示：
（2）斜道
斜道采用之字型斜道，为人行斜道，宽度1m，坡度1：
3。
在拐弯处设平台，宽度不应小于斜道宽度。
斜道采用踏步式，与架体进行连结，两侧设置18cm高踢脚板。
在斜道入口搭设安全通道。
四、施工安全问题
1、安全保证措施
各级管理人员要对职工生命负责的态度去严格要求，严格管理，认真抓好安全工作，搞好安全设施。
（1）人员要求
①严格参照外架搭设要求进行施工。
②特殊必须持证上岗。
具备一切高空作业的能力，40岁以下，无疾病。
③必须服从管理人员的安排。
遵守项目各项安全管理规定和制度。
进入施工现场的人员必须戴安全帽，系好安全带，作好防护设施。
不得穿拖鞋等，必须穿防滑鞋上班。
严禁向下抛扔杂物，不得酒后作业，严禁嬉闹。
④积极配合外架搭设完毕后的工作。
⑤必须负责搭设前和搭设后的日常检查和修养。
⑥听从管理人员安排积极配合项目安全员日常检查，发现问题及时整改。
（2）、搭设要点
①钢管脚手架立杆应稳放在制作品底座上；
②立杆间距、大横杆间距、小横杆间距符合方案要求；
③钢管立杆大横杆接头应错开，要用扣件连接拧紧螺栓，不准用铁丝绑扎；
④脚手架负荷量每平方米不能超过270kg；
⑤脚手架两端、转角处以每隔6～7根立杆应设剪刀撑和力杆，剪刀撑和支杆与地面角度不应大于60度；
⑥架子高度在5m以上或无法设支杆时，每高4m，水平高每隔7m，脚手架必须同建筑物连接牢固；
⑦架子的铺设宽度不得小于1.0m，脚手板必须满铺；
⑧离墙面距离30～35cm，不得有空隙和探头板，脚手板搭接时不得小于20cm，对接时应架设双排小横杆，间距不大于20cm，在架子拐弯处脚手架板应交叉搭设，垫平脚手架板应用木块，并且要钉牢，不得用砖垫；
⑨翻脚手架应两人由里往外按顺序进行，在铺第一块或翻到最外一块脚手板时必须挂安全带；
⑩上料料道的铺设宽度不得小于1.5m，坡度不得大于1：
3，防滑条间距不得大于30cm；
脚手架外侧，斜道和平台要绑1m高的防护栏和钉18cm高的挡脚板或防护立网；
在门窗洞口搭设挑架（外伸脚手架），斜杆上墙面一般不大于30度，并应支撑在建筑手的牢固部分，不得窗台板、窗檐、线脚等地方，墙内大横杆两端都必须伸过门窗洞口两侧不小于25cm，挑架所有受力点都要绑双扣，同时要搭设防护栏杆；
首层设置安全通道，必须用双层木板铺设；
安全网挂设、安全网必须内挂，并用专用尼龙绳或符合要求的其他材料绑扎严密、牢固；
每隔四层、必须搭设安全防护、并满铺木板、并挂安全网加双栏杆；
搭设完毕后，必须经上级领导验收合格后，方可投入使用。
（3）、使用阶段
①操作层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载，不得将模板支撑，缆钢丝、混凝土的输送管道等固定在脚手架上，严禁任意悬挂起重设备。
外墙装饰施工时应严格控制施工荷载不得超过300kg/m2，同时施工不得超过2层；
②结构施工时严禁将外架做支模架，不得在外架上堆放钢筋、木枋、电缆等材料；
③六级及六级以上大风和雨天应停止脚手架作业，雨后上架操作应有防滑措施；
④应设专人负责对脚手架进行经常检查和保修，在六级大风与大雨后停用超过一个月后复工前必须经检查后方可上架操作；
⑤主节点处杆件的安装，连墙体，支撑，门洞等的构造是否符合施工组织设计要求，扣件螺栓是否松动，脚手架立拄的沉降与垂直度允许偏差是否符合规定要求；
⑥在脚手架使用期间，严禁任意拆除下列杆件：
1）主节点处的纵、横向水平杆；
2）连墙体；
3）支撑；
4）栏杆，踢脚板；
5）安全防护设施。
（4）、拆除阶段
①拆除脚手架，周围应设围栏或警戒标志，并设专人看管，严禁入内，拆除应按顺序由上而下，一步一清，不准上下同时作业；
②拆除脚手架大横杆，剪刀撑，应先拆中间扣，再拆两头扣，由中间操作人往下顺杆子；
③拆除的脚手杆，脚手板，钢管，扣件，钢丝绳等材料，应向下传递或用绳吊下，禁止往下乱扔。
2、安全防护措施
（1）严格按照施工组织设计和技术交底要求组织施工。
（2）重点加强料台使用标准；
（3）重点加强满堂架与外架间隔的封闭；
（4）重点加强施工作业人员安全劳动意识；
（5）安全网必须用符合安全部门规定的防火安全网；
（6）在作业层下必须搭设水平网一道，水平网要求牢固、严密；
（7）外架上必须配备足够的灭火安全器材，成立义务消防队。
3、防雷雨台内措施
（1）外架用的预埋件必须用一根细钢筋与墙体中的主钢筋搭焊，以便于架体避雷。
（2）雷雨天气和六级以上大风应停止架上作业。
（3）大风过后要对架上的脚手板、安全网等认真检查一次。
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=0.300×0.800/3=0.080kN/m
活荷载标准值Q=3.000×0.800/3=0.800kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.080=0.142kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×0.800=1.120kN/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.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=（0.08×0.142+0.10×1.120）×1.3002=0.208kN·m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-（0.10×0.142+0.117×1.120）×1.3002=-0.245kN·m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
=0.245×106/5080.0=48.321N/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+0.080=0.118kN/m
活荷载标准值q2=0.800kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=（0.677×0.118+0.990×0.800）×1300.04/（100×2.06×105×121900.0）=0.992mm
大横杆的最大挠度小于1300.0/150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=0.038×1.300=0.050kN
脚手板的荷载标准值P2=0.300×0.800×1.300/3=0.104kN
活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.300/3=1.040kN
荷载的计算值P=1.2×0.050+1.2×0.104+1.4×1.040=1.641kN
小横杆计算简图
2.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）×0.8002/8+1.641×0.800/3=0.441kN·m
=0.441×106/5080.0=86.852N/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=5.0×0.038×800.004/（384×2.060×105×121900.000）=0.01mm
集中荷载标准值P=0.050+0.104+1.040=1.194kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1193.920×800.0×（3×800.02-4×800.02/9）/（72×2.06×105×121900.0）=0.864mm
最大挠度和：
V=V1+V2=0.872mm
小横杆的最大挠度小于800.0/150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=0.038×0.800=0.031kN
脚手板的荷载标准值P2=0.300×0.800×1.300/2=0.156kN
活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.300/2=1.560kN
荷载的计算值R=1.2×0.031+1.2×0.156+1.4×1.560=2.408kN
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0.1161
NG1=0.116×27.220=3.160kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹夹板脚手板，标准值为0.30
NG2=0.300×6×1.300×（0.800+-0.700）/2=0.117kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11
NG3=0.110×1.300×6/2=0.429kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.300×27.220=0.177kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.883kN。
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=3.000×2×1.300×0.800/2=3.120kN
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=1.250
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.450×1.250×1.250=0.492kN/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
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中N──立杆的轴心压力设计值，N=9.03kN；
──轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.12；
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=3.95m；
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=1.90；
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
=157.64
[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!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中N──立杆的轴心压力设计值，N=8.37kN；
──轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.12；
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=3.95m；
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=1.90
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=0.247kN·m；
──钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=194.76
[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──风荷载基本风压值，wk=0.492kN/m2；
Aw──每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=7.20×3.90=28.080m2；
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=19.349kN，连墙件轴向力计算值Nl=24.349kN
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=-70.00/1.58的结果查表得到
=1.12；
A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=112.007kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用焊接方式与墙体连接，对接焊缝强度计算公式如下
其中N为连墙件的轴向拉力，N=24.349kN；
lw为连墙件的周长，取3.1416×48.0=150.80mm；
t为连墙件的周长，t=3.50mm；
ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；
经过焊缝抗拉强度
=24348.87/（150.80×3.50）=46.13N/mm2。
对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!
连墙件对接焊缝连接示意图
七、联梁的计算
按照集中荷载作用下的简支梁计算
集中荷载P传递力，P=9.03kN
计算简图如下
支撑按照简支梁的计算公式
其中n=3.90/1.30=3
经过简支梁的计算得到
支座反力（考虑到支撑的自重）RA=RB=（3-1）/2×9.03+9.03+3.90×0.11/2=18.27kN
通过传递到支座的最大力为（考虑到支撑的自重）2×9.03+9.03+3.90×0.11=27.51kN
最大弯矩（考虑到支撑的自重）Mmax=（3×3-1）/（8×3）×9.03×3.90+0.11×3.90×3.90/8=11.95kN·m
截面应力
=11.95×106/49000.0=243.77N/mm2
水平支撑梁的计算强度大于205.0N/mm2,不满足要求!
（建议改用较大截面的型钢再用软件试算一次）
八、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800mm，内侧脚手架距离墙体-700mm，支拉斜杆的支点距离墙体=800mm。
水平支撑梁的截面惯性矩I=245.00cm4，截面抵抗矩W=49.00cm3，截面积A=14.30cm2。
受脚手架作用的联梁传递集中力N=27.51kN
水平钢梁自重荷载q=1.2×14.30×0.0001×7.85×10=0.14kN/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=4.877kN,R2=-10.452kN,R3=52.311kN,R4=8.827kN
最大弯矩Mmax=7.018kN·m
截面应力
=M/1.05W+N/A=7.018×106/（1.05×49000.0）+0.999×1000/1430.0=137.108N/mm2
水平支撑梁的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
九、悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用10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
=7.02×106/（0.918×49000.00）=156.10N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算
<[f],满足要求!
十、支杆的受力计算
水平钢梁的轴力RAH和支杆的轴力RDi按照下面计算
其中RDicos
i为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。
各支点的支撑力RCi=RDisin
i
按照以上公式计算得到由左至右各支杆力
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