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脚手架设计方案知识分享
高层建筑脚手架设计方案
一：
工程概况
本工程为办公楼建筑，层高为2.8米，建筑开间为3.3米，室内外高差为0.3米，建筑高度为35.6m。
本工程采用双排钢管脚手架搭设：
根据JGJ59-99施工要求和JGJ130-2001建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范，为在保证建筑、结构及装饰施工的安全性、可靠性、稳定性的前提下；在选择材料和搭设要求的情况下,制订出扣件式钢管脚手架的设计方案。
二：
材料选用
1、钢管采用直径为ø48mm,壁厚为3.5mm,其材质应符合G13700-793号钢的技术规范和质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定；
2、扣件式连接采用铸铁扣件,铸铁扣件应采用KT-33-8可锻铸铁铸造,所有的扣件应具有出厂合格证.若发现有脆裂,变形,滑丝等现象时应禁止使用；
3、采用I25b型的工字钢，200mm高的木踢脚板，本工程脚手板采用竹笆脚手片。
4、材料部门定购的钢管,扣件,螺丝等零配件,必须规格统一、材质优良,并应附有出厂证明书和合格书；否则不得使用。
三：
构造要求
1、纵向水平杆
纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨；
纵向水平杆接长宜采用参考接扣件连接，也可采用搭接，对接、搭接应符合下列规定：
纵向水平杆的对接扣件应交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3；
搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm；
当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹脚手板时，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，当使用竹笆脚手板时，纵向水平杆应知用直角扣件固定在横向水平杆上，并应等间距设置，间距不应大于400mm。
1、横向水平杆
主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。
主节点处两个直角扣件的中必距不应大于150mm，在双排脚手架中，靠墙一端的外伸长度a不应大于0.4l，且不应大于500mm；
作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚用板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2；
当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹脚手板时，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，单排脚手架的横向水平杆的一端，应用直角扣件固定在纵向水平杆上，另一端应插入墙内，插入长度不应小于180mm;
使用竹笆脚用板时，双排脚手架的横向水平杆两端，应用直角扣件固定在立杆上，单排脚用架的横向水平杆的一端，应用直角扣件固定在立杆上，另一端应插入墙内，插入长度亦不应小于180mm。
2、脚手板
作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120~150mm；
冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板等，应设置在三根机横向水平杆上。
当脚手板长度小于2m时，可采用两根横向水平杆支承，但应将脚手板两端与其可靠固定，严防倾翻。
此三种脚手板的铺设可采用对接平铺，亦可采用搭接铺设，脚手板对接平铺时，接头处必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长度就取130~150mm，两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm，脚手板搭接铺设时，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于200mm，其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm；
竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺，四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上；
作业层端部脚手板探头长度应取150mm其板长两端均应与支承杆可靠地固定。
本工程踢脚板的高度为180mm.
3、立杆
在每根立杆底部应设置底座或垫板；
脚用架必须设置纵、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200mm处的立杆上。
横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处廷长两跨与立杆固定，高低差不大于1m。
靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm；
脚手架底层步距不应大于2m；
立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接，连墙件布置间距宜按下表采用：
脚手架高度
竖向间距
（h）
水平间距
（la）
每根连墙件覆盖面积
（m2）
双排
≤50m
3h
3la
≤40
>50m
2h
3la
≤27
单排
≤24m
3h
3la
≤40
立杆接长除顶层顶步可要用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接，对接、搭接应符合下列规定：
立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，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500mm，各接头中心至主节点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个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm；
立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，双管立杆中副立杆的高度不应低于3步，钢管长度不应小于6m。
4、连墙件
宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm；
应从底层第一步纵向水平杆处开始设置，当该处设置有困难时，应采用其它可靠措施固定；
宜优先采用菱形布置，一字型、开口型脚手架的两端必须设置连墙件，连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高，并不应大于4m（2步）；
对高度在24m以下的单、双排脚手架，宜采用刚性连墙件与建筑物可靠连接，亦可采用拉筋和顶撑配合使用的附墙连接方式。
连墙件必须采用可承受拉力和压力的构造，采用拉筋必须配用顶撑，顶撑应可靠地顶在砼圈梁、柱等结构部位，拉筋应采用两根以上直径4mm的钢丝拧成一股，使用时不应少于2股；亦可采用直径不小于6mm的钢筋。
5、剪刀撑与横向斜撑
双排脚手架应设剪刀撑与横向斜撑，单排脚手架应设剪刀撑；
每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45。
~60。
之间；
高度在24m以下的单、双排脚手架，均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，中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m；
剪刀撑斜杆的接长宜采且搭接，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
四、塔设要求（注意事项）
1、立杆在开始搭设时，应每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可拆除，
立杆高度在20m以下者,用单根立杆,立杆纵距1.25—1.30m,横距1.3m.横楞里端离墙不大于10—12cm,且外挑小于500mm.另一端伸出牵杠外边15—20mm.
2、底部高度一般为1.6m（遇特殊情况,须提高底部高度者,在任何情况下,都不大于2m）,从第二步起,每步高度为1.8m.
3、脚手架的底脚必须牢固,应在墙基回土后搭设.回填土应分层夯实,达到坚实平整,上铺10cm厚道渣.在道渣上面浇捣10cm厚C20混凝土硬地坪,在混凝土地坪上铺设15×15cm铁板垫块,在每一立杆底做垫层,并做好四周排水沟,集水井,排水沟宽30cm,深25cm.
4、扣件脚手架的底部立杆应采用不同长度的钢管参差不齐.使相邻两根立杆上部接头相互错开,不在同一平面上,以保证脚手架的整体性.扣件和螺栓脚手架的立杆都应垂直稳定,底部都应用牵杠,横楞相互连接.
5、脚手架搭设顺序为:
立杆—横楞—牵杠—搁栅—剪力撑—脚手笆—栏杆.除搁栅与横楞可用双股18号铅丝绑扎外,所有杆件联接均须用螺栓或扣件,每个接点的螺栓帽均要拧紧.脚手架搭设应横平竖直.
6、脚手架每个搁栅上应满铺脚手笆,脚手笆四角应用18号铅丝同牵杠扎牢.施工操作步靠边墙面部位应铺脚手板,脚手板离墙面不得大于20cm.脚手板沿长向铺设,其端点应伸出搁置点横楞10—20cm,并应重叠搁置.没有重叠处应用铅丝将脚手板与搁置点绑牢.
7、脚手架外侧,从第二步开始,每步均须在外立杆里侧设1.2m高的防护栏杆和施工层三排18cm高的挡脚板.防护栏杆为60cm,120cm处二道,应与立杆扣牢,并应全部设防护安全网作全封闭施工.
8、脚手架从第二步开始每隔四步,应在里立杆与墙面之间铺设统长的安全隔离,底笆下应加两根搁栅与挑出横楞扎牢.底笆与搁栅绑扎,每笆不小于4点.作四步一隔离措施.
9、脚手架与主体结构的拉与撑,是保证脚手架安全的最重要因素.应在施工时执行如下规定:
1）、水平方向每三个立杆间距（5.4m）,垂直方向每二步（3.6m）,设一拉撑点脚手架的外侧采用全封闭施工时,因承受风力较大,拉撑连杆应加密设置.即水平方向每二个立杆间距（3.6m）,垂直方向每二步（3.6m）设一拉撑点；
2）、钢管拉撑连杆,一端必须用扣件与脚手架紧紧扣牢,另一端在主体结构上预埋钢管,把拉撑连杆用扣件固定在预埋钢管上,故采用局部硬拉接混凝土强度必须达到150号以上；
3）、拉撑连杆应与脚手架成垂直,应拉撑立杆与横楞交接处；
4）、拉撑连杆局部用12#铅丝,同结构钢筋连接,采用软拉接.若分别设计成分开的受拉与受压不同构件时,两者应尽量靠近,距离限制在1m以内；
5）、拉撑连杆的接力与压力强度,不得低于700kg,经试验合格后方能使用；
6）、沿建筑物周围搭设的脚手架,一般应采用闭合形式.如遇有吊物井架等脚手架必须断开时以及在非闭合形式的脚手架尽端处.该部位的拉撑连杆应加设置,而且在断开及尽端截面上,上下步里外排立杆之间应设侧向斜撑；
7）、脚手架的最上部分,拉撑连杆应加密设置.即每二个立杆间（3.6m）设一拉撑点；
8）、无论受压或受拉的拉撑连杆,一定要到拆除脚手架时,才能逐步从上而下拆除,施工中途如因妨碍其他工序操作,需要拆除个别拉撑连杆时,必须经单位工程施工负责人同意,并采取有效加固措施,经检查确实牢固可靠后（不准拉撑在如阳台栏杆,窗档等薄弱部位）方可去除,任何人不得擅自拆除.
五：
（该工程脚手架构造布置图见附图）
六：
拆除脚手架
1、脚手架拆除前应由单位工程负责人召集有关人员对工程进行全面检查与鉴证.确认建筑物已施工完毕,不需用脚手架时,方可进行拆除；
2、应由单位负责人进行拆除安全技术交底；
3、拆除脚手架时,应设置警戒区,并有专人进行警戒,且有醒目的警戒标志；
4、拆除脚手架前,应将脚手架上的存留材料,杂物等清除干净；
5、拆除脚手架顺序:
脚手笆-栏杆-剪刀撑-搁栅-牵杠-横楞-立杆,按自上而下先装者后拆,逐步拆除,一步一清,不得采用踏步式拆除法,不准上下同时拆除作业.剪刀撑应先拆中间扣,再拆两头扣,由中间操作人往下递杆子；
6、除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业；
7、连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架，分段拆除高差不应小于2步，如高差大于2步时，应增设连墙件加固；
9、拆下的杆件与零配件,应按类分堆,用吊车吊下,严禁高空抛掷；
10、拆下的杆件与零配件运至地面时,应随时按品种,分规格堆放整齐妥善保管.
七：
安全措施
脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB5036）考核合格的专业架子工，上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗。
为了确保施工安全,确保工程进度顺利进行,保障施工作业人员的自身权益
特作如下安全规定:
1、搭拆脚手架必须经由安全技术教育的架子工承担,并经常进行体格检查
凡患有高血压,心脏病等不适用于高空作业者,不得上脚手架作业；
2、搭拆脚手架时,工人必须戴好安全帽,佩带好安全带,工具及零配件应要放进工具袋内,穿防滑鞋工作,袖口,裤口要扎紧；
3、脚手架登高扶梯必须在脚手架外侧单独设置,并应与脚手架连结.数量可根
据工程而定,但不得使用脚手架内的直爬梯,严禁在脚手架,井架等处攀高上下；
4、在靠近架空输电线路搭设脚手架时,应按供电局规定,确保一定的安全距离,必要时应切断电源或迁移电线；
5、施工现场带电线路搭设脚手架如无可靠的安全措施一律不准通过脚手架,非电工不准擅自拉接电线电器装置；
6、搭设脚手架起步时,应设临时剪刀撑及临时抛撑.搭设中要随时按规定做好脚手架与主体结构的拉撑工作和铺好脚手笆,同时应设一道随脚手架搭设高度提升的安全网；
7、遇有恶劣气候（如风六级以上）影响施工安全时,不得进行高空脚手架搭拆作业；
8、在搭拆脚手架时,如果安全笆,杆件等尚未扣绑扎牢,或已拆开绑扣,均不得中途停止；
9、吊运脚手笆及脚手架钢管等,须用的保险吊钩,钢管严禁单点起吊,要堆放平稳,并严格控制脚手架的施工荷载；
10、严禁在脚手架上拉缆风和设置起重把杆或（挂）三角小平台；
11、严禁在脚手架上堆放钢模板,木料及多余的物料等以确保脚手架畅通和防止超荷载；
12、在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守；
13、工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等，应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46）的有关规定。
14、在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：
主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆
连墙件
15、不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业，否则应采取安全措施，并报有关的主管部门批准；
脚手架安全计算书
一、纵向水平杆验算：
扣件14.6N/只
脚手片100N/m2
安全网3N/m2
钢管3.84kg/m
G=1.2×（100×1.45/4+37.6=88.6N/m
施工活荷载取为3KN/m2
荷载效应最不得组合
序号
荷载简图及弯矩图
边跨
中间结点
中间跨中
①
0.080/10.28
0.025/3.21
-0.1/-12.85
-0.1/-12.85
②
0.101/223.04
--
-0.05/-110.42
-0.05/-110.42
③
--
0.075/165.63
-0.05/-110.42
-0.05/-110.42
④
0.073/161.21
0.054/119.25
-0.117/-258.38
-0.033/-72.88
最不利内力组合
①+②
243.32
3.21
-123.27
-123.27
①+③
10.28
168.84
-1236.27
-123.27
①+④
171.49
122.46
-271.23
-85.73
根据上表可知纵向水平杆Mmax=271.23N·M=271.23×103N·mm
查规范附表B表B可知W=5.08×103mm3
б=Mmax/W=271.23×103/5.08×103=53.4N/mm2查规范表5、1、6得f=205N/mm2
纵向水平杆经验算符合要求
二、横向水平杆验算：
纵向水平杆传至横向水平杆的荷载G
（1）按简支梁考虑
G=88.6N/m
Q`=1.4×3000×1.45=6090N/m
Q=G+Q`=88.6+6090=6178.6N/m
M=ql2/8=6178.6×1.452/8=1623.8N·m
б=M/W=1623.8×102/5.08×103=318N/mm2>f=205N/mm2
横向水平杆经验算符合要求
（2）按外挑计算
直角旋转扣件（抗滑）Rc=8.00KN
求得RA=5834KNRB=4050N=4.05KN
经验算按外挑计算时满足要求
二、立杆验算：
荷载（ø48mm自重为3.84kg/m）
1立杆19.45×2×3.84×10=1494N
2大横杆1.45×9×3.84×10=501N
3小横杆1.85×9×3.84×10=639N
4扶手杆1.45×9×3.84×10=501N
5踢脚杆1.45×9×3.84×10=501N
6脚手片1.45×（1.45+0.4）×8×100=2146N
7扣件78×14.6=1139N
8剪刀撑1.45×1.414×6×3.84×10=472N
9安全网1.45×19.45×3=85N
ΣG=7487N
施工荷载：
Q=1.2×1.6×3000=5760N
Q`=3Q=17280N
N`=1.2G+0.85×1.4Q
=1.2×7478+0.85×1.4×17280
=29536.8N
则N=N`/2=14768N
连墙件布置采用两步三跨
查得：
μ=1.58
l0=kμh=1.155×1.58×1.8=3.3m
λ=l0/I=3.3/0.0158=209<250
λ<250则ψ按规范附录C表C查得：
ψ=0.163
则N/ψA=14768/0。
163×4。
89×102=185N/mm2有组合风荷载时
Hs=ψAf-（1.2NGK+1.4ΣNQK）/1.2gk
=0.163×4.89×102×205-（1.2×1139/2+1.4×17280/2）/1.2×0.1243
=23870mm=23.8m>26m
（gk查规范附录A表A-1，查得GK=0。
1243）
调整[H]=HS/1+0.001HS=2387/1+0.001×23.87=23.3M
经验算该脚手架满足要求
三、悬挑式脚手架安全计算
钢底梁计算：
1荷载计算
立柱传下的荷载F=14768N
自重q=0.3840N/mm
Ra=Rb=3.7×104N
2内力计算
Qmax=RA=3.7×104N
Mmax=RA×5800/2-F（1450+2900）-（0.38×58002/8）
=4.15×107N·mm
3验算
A、抗弯强度
查得γx=1.05则
б=4.15×107/1.05×4.02×105=98.3N/mm2B、剪应力
查得I/S=216mmtw=8则
τ=3.7×104/216×6=20.91N/mm2=fv=125N/mm2
C、支座局部承压
设支座长度为30hy=13则Lz=a+2hy=56查得ψ=1
бc=1×3.7×104/8×56=82.59N/mm2D、整体稳定性
查规范附录表1.3得ψb=0.76
б=4.15×107/0.76×4.02×105=135.83N/mm2E、挠度
集中荷载引起的挠度为：
f1=19EL3/384EI=19×14768×58003/384×2.1×105×5.28×107
=12.9mm
均布荷载引起的挠度为：
f2=5×0.384×58004/384×2.1×105×5.28×107=0.5mm
f=f1+f2=12.9+0.5=13.4mm
查GBJ17-88表2.3.2得允许挠度为
[f]=l/250=5800/250=23.2mm
则f<[f]
经验算钢底梁符合要求
四、三角挑架验算
1荷载计算
挑架上承受钢底梁传来的荷载（连接件重200N/只）
F=4×14768×0.384×5800+200=5.75×104N
2挑梁验算
钢挑梁为I18工字型钢，Ix=1.66×107,WX=1.85×105
A=3.06×103斜杆为Ø85×5钢丝，A=1.32×103，I=29.8,l0=2121mm
λ=l0/I=71.17
查表得ψ=0.834
δ=445073/3×2.1×105×1.66×107=2.9×10-3N/mm
ΔP=5.75×104×14503/3×2.1×105×1.66×107+
5.75×104×5002×（1450-500/3）/2×2.1×105×1.66×107
=16.76+2.65=19.41mm
Nz=19.41/（2121/2.1×105×1.32×103+2.9×10-3）=6.7×104N
N=6.7×104/0.707=9.48×104N
NY=6.7×104N
Mmax=（F-Nz）l+Fla=（5.75×104-6.7×104）×1450+5.75×104×500
=1.50×107N·mm
钢挑梁正应力为：
δ=6.7×104/3.06×103+1.50×107/1.2×1.85×105=89.46N/mm2端部伸入混凝土500mm，锚筋2ø22则
τ=（6.7×104/2）/380.1=88.13N/mm2混凝土局部承压验算
6.7×104≤1.5×1×215×500×100=1.1×107N
经验算满足条件
3斜杆验算
A、正应力
б=9.48×104/1.32×103=71.8N/mm2B、稳定性`
б=9.48×104/0.834×1.32×103=86.1N/mm2C、焊缝验算
焊缝厚度8mm,周长为89×3.1416=279.6mm
τf=6.7×104/8×89×3.1416=29.95N/mm2经验算，该脚手架及悬挑脚手架均符合要求。
施工02-5班曹正阳
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