外脚手架方案已修.docx

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外脚手架方案已修

第一章、工程概况

XXXX工程位于XXXX号，地理位置优越，环境优美，交通方便，商住楼工程周围环境配套设施，景观效果良好，是经商置业安居的首选之地

XXX工程由徐XXX有限公司投资兴建XX设计院设计，监理单位为XX监理有限公司，施工单位为XX工程公司。

本工程由3栋18+1层住宅楼组成，设一层为地下车库，地上部分为18层，工程结构总高度为55米，地下室高为4米，首层为4.2米，其它层高均为3米。

总建筑面积：

30455M2，该楼为框架剪力墙结构，基础为人工挖孔桩。

本工程脚手架采用落地式钢管扣件架。

第二章、编制依据

1、建筑施工计算手册第四版

2、建筑施工手册第四版

3、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001

4、建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001

5、建筑地基基础设计规范GB5007-2002

6、徐闻县富景园商住楼工程建筑施工图纸

7、徐闻县富景园商住楼工程结构施工图纸

第三章、方案选择

1、脚手架方案确定

采用落地式扣件钢管脚手架，脚手架采用双排架，内立杆纵距1800mm，外立杆纵距900mm，大横杆步距1800mm．，小横杆间距900mm，内排立杆距墙250mm，内外排立杆间距800mm，使用φ48×3．5钢管。

2、标准层脚手架

脚手架搭设的技术参数，钢管采用①48×3．5钢管，内外立杆横距800mm，外立杆纵距900mm，内立杆纵距1800mm，大横杆步距1800mm，小横杆间距900mm，自下而上按照四个步距满设剪刀撑，两端双跨内，中间每隔30m净距双跨内，其距离地面的角度范围为45°～60°之间，在脚手架的外侧每步高度以上900mm的位置设扶手杆，附墙件按2步3跨设置，落地式脚手架在35m高度处用钢丝绳卸荷一次，以后每四层卸荷一次，共分五次卸荷。

详见附页脚手架搭设立面效果图。

第四章、设计计算

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》（JGJl30-2001）。

计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为65．O米，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：

立杆的纵距0．90米，立杆的横距O．8米，立杆的步距1．80米。

采用的钢管类型为φ48×3．5，连墙件采用2步3跨，竖向间距3．60米，水平间距2．70米。

施工均布荷载为3．0kN／m2，同时施工2层，脚手板共铺设18层。

卸荷钢丝绳采取5段卸荷，吊点卸荷水平距离3倍立杆间距。

卸荷钢丝绳的换算系数为0．85，安全系数K=2．5，上吊点与下吊点距离3．0m。

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=O．350×0．900／3=0．105kN／m

活荷载标准值Q=3．000×0．900／3=0．900kN／m

静荷载的计算值ql=1．2×0．038+1．2×O.105=0．172kN／m

活荷载的计算值q2=1．4×0．900=1．260kN／m

q1

大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

q1q2

lll

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：

M1max=0．08qll2+0．10q212

跨中最大弯矩为

M1=（O．08×O．172+O．10×1．260）×0．9002=0．113kN．m

支座最大弯矩计算公式如下：

M2max=-0．10qll2-0．117q212

支座最大弯矩为

M2=一（O．10×O．172+0．117×1．260）×0．9002=-0．133kN．m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

盯=O．133×106／5080．0=26．250N／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+0．105=0．143kN／m

活荷载标准值q2=0．900kN／m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=（O．677×O．143+0．990×0．900）×900．04／（100×2．06×105×121900．O）=0．258mm

大横杆的最大挠度小于900．0／150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：

O．038×0．900=0．035kN

脚手板的荷载标准值P2=0．350×0．900×O．800／3=0．084kN

活荷载标准值Q=3．000×0．900×O．800／3=0．720kN

荷载的计算值P=I．2×0．035+1．2×0．084+1．4×O．720=1．289kN

PP

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×O．038）×0．9002/8+1．289×0．900／3=0．391kN．m

σ=O．39l×106／5080．0=77．033N／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：

小横杆白重均布荷载引起的最大挠度

Vl=5．O×0．038×8004/（384×2．060×105×121900．000）=0．01mm

集中荷载标准值P=0．035+0．084+0．720=0．939kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V2=939．060×800．0×（3×800．02-4×800．02／9）／（72×2．06×1O5×121900．0）=0．968mm

最大挠度和

V三V。

+V：

=0．98lmm

小横杆的最大挠度小于900．0／150与lOmm，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．OkN；

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=O．038×O．800=0．035l（N

脚手板的荷载标准值P2=O．350×0．900×O．800／2=0．142kN

活荷载标准值Q=3．000×0．900×O．800／2=1．215kN

荷载的计算值R=1．2×O．035+1．2×0．142+1．4×1．215=1．913kN

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O．1161

NG1=0．116×85．000=9．869kN

（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O．35

NG2=0．350×22×O．900×（O．800+0．250）／2=3．811kN

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN／m2）；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为O．15

NG3=0．150×0．900×22／2=1．485kN

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN／m2）；0．005

NG4=0．005×0．900×85．000=0．382kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=15．547kN。

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×O．900×0．800／2=2．430kN

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：

Wo=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=1．500

Us——风荷载体型系数：

Us=1．200×ψ，本工程ψ取O．115

经计算得到，风荷载标准值Wk=0．7×0．450×1．500×1．200×O．115=0．0652KN/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

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

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．卸荷计算

卸荷吊点按照完全卸荷计算方法。

根据本公司长期施工经验，卸荷一般是不能完全卸荷的，计算时还需考虑上部有1／4荷载传递下来，经计算最大允许搭设自由高度为48m，所以需在35m处进行卸荷，考虑钢丝绳有可能破断，在最下面加一卸荷点，所以在脚手架全高范围内增加6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。

A、C幢从第7层，21．7m处开始卸荷，向上每4层设一个卸荷点。

B幢从第5层20．3m。

计算中脚手架的竖向荷载按照吊点数平均分配。

经过计算得到

α1=arctg[3．00／（O．80+O．25）]=1．219

α2=arctg[3．oo／O．25]=1．504

最下面的立杆轴向力在考虑风荷载时为19．394kN和19．394kN。

最下面的立杆轴向力在不考虑风荷载时为19．853kN和19．853kN。

考虑荷载组合，各吊点位置处内力计算为（kN）

T1=21.15T2=19.90N1=7.28N2=1.32

其中T钢丝绳拉力，N钢丝绳水平分力。

所有卸荷钢丝绳的最大拉力为21．146kN。

选择卸荷钢丝绳的破断拉力要大于2．500×21．146／0．850=62．193kN。

选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1550MPa．，直径12．5mm。

钢丝绳的破断拉力为88KN,满足要求!

吊环强度计算公式为σ＝N／A<[f]

其中［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。

经过计算得到，选择吊环的直径要至少（42291．195×4／3．1416／50／2）１／２=23mm。

取25mm。

2、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=6．62kN；

ψ——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比10／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：

10=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；

σ——钢管立杆受压强度计算值（N／mm2；经计算得到σ=72．85

[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σ<[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=6．47kN；

ψ——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比10／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）l，由公式l。

=kuh确定，lo=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=O．197KN·m；

σ——钢管立杆受压强度计算值（N／mm2），；经计算得到σ=109．89

[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σ<【f】，满足要求!

六、最大搭设高度的计算：

不考虑风荷载时，采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

其中

——构配件白重标准值产生的轴向力，

5．679kN：

——活荷载标准值，

=2．430kN；

gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=O．116kN／m；

经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=60．339米。

脚手架搭设高度Hs等于或大于50米，按照下式调整且不超过50米：

经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]=50．000米。

考虑风荷载时，采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

其中NG2k——构配件白重标准值产生的轴向力，NG2k=5．679Kn；

NQ——活荷载标准值，NQ=2．430KN；

gk——每米立杆承受的结构白重标准值,gk=O．116KN/m；

Mwk——计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk=0．023KN.m：

经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=48．748米。

七、连墙件的计算：

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：

其中N1W——风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），应按照下式计算：

N1W=1．4×Wk×AW

Wk——风荷载基本风压标准值，Wk=0．065kN／m2；

AW——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，AW=3．60×2．70=9．720m：

：

N0——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（KN）；N0=5．000

经计算得到N1W=O．885kN，连墙件轴向力计算值N1=5．885kN

连墙件轴向力设计值Nf=ψA[f]

其中ψ——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比1／i=20．00／1．58的结果查表得到ψ=O．97；

A=4．89cm2；[f]=205．00N／mm2。

经过计算得到Nf=97．082kN

Nf>N1，连墙件的设计计算满足要求!

连墙件采用扣件与墙体连接。

经过计算得到Nl=5．885kN大于扣件的抗滑力8．0kN，满足要求!

连墙件扣件连接示意图

八、立杆的地基承载力计算：

（1）部分脚手架坐落在天然基础上，天然基础表面进行硬化，地基承载力按天然基础来计，取250KN。

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

P≤fg

其中p——立杆基础底面的平均压力（kN／m2），p=N／A；p=73．56

N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值（m2）,N=6．62

A——基础底面面积（m2）；A=0．09

fg——地基承载力设计值（kN／m2，；fg=125．00

地基承载力设计值应按下式计算

其中

——脚手架地基承载力调整系数；

=O．50

——地基承载力标准值；

=250．00

地錾承载力的计算满足要求!

（2）坐落在地下室顶板上的脚手架部分进行验算。

地下室顶板的承载力按图中取值为40KN／m2。

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p≤fg

其中p——立杆基础底面的平均压力（kN／m2），p=N／A；p=73．56

N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值（kN）；N=6．62

A——基础底面面积（m2）；A=0．09

fg——地基承载力设计值（kN／m2）；fg=40kN／m2

地基承载力设计值应按下式计算

其中

——脚手架地基承载力调整系数；

=1.0

——地基承载力标准值；

=250．00

地基承载力的计算不满足要求!

需在地下室下加支撑钢管，支撑钢管搭设为@500×500,搭设宽度3000mm宽。

步距1500mm，扫地杆距地面150mm，封头杆距板底200mm高，中间加设一道水平杆。

第五章、脚手架的搭设

1、构造和技术要求

2、扣件基本形式

直角扣件：

用于两根垂直交叉的钢管的连接。

旋转扣件：

用于两根呈任意角度交叉钢管的连接。

对接扣件：

用于两根钢管的对接连接。

3、扣件的技术要求

（1）、扣件采用GB978-67《可锻铸铁分类及技术条件》的规定，机械性能不低于KT33—8的可锻铸铁制造。

扣件的附件采用的材料符合GB700—79《普通碳素结构钢技术条件》中．A3钢的规定；垫圈应符合GB96—76《垫圈》的规定；螺纹均应符合GBl96—81《普通螺纹》的规定。

（2）、扣件与钢管的贴合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好。

（3）、扣件活动部位应灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。

（4）、当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。

（5）、扣件表面应进行防锈处理。

4、构造形式

（1）、立杆：

立杆间横距为800mm，外立杆纵距为900mm，内立杆纵距为l800mm，内立杆距墙250mm。

相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内，与相连大横杆的距离不大于600mm（详见附图一节点）；立杆与大横杆必须用直角扣件逐一扣紧，严禁隔步设置或遗漏。

（2）、大横杆：

步距为1800mm，大横杆置于立杆里面，每侧外伸长度不应小于100mm，但不大于200mm。

上下横杆的接头位置应该错开布置在不同的立杆纵距中，与相近立杆的距离不大于500mm。

相邻步架的大横杆应错开布置立杆的里侧和外侧，以减少立杆偏心受载情况。

（3）、小横杆：

按大横杆步距和立杆纵距1800×900mm布置。

要贴近立杆布置，搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧，伸出大横杆长度不小于1OOmm。

在相邻立杆之间根据需要加设一根。

在任何情况下，均严禁拆除贴近立杆的小横杆。

（4）、剪刀撑：

应沿脚手架全长和全高连续布置。

剪刀撑通长通高及架体两端转角处搭设。

剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆和大横杆扣紧外，在其中间应增设四个扣接点。

在相邻两排剪刀撑之间，每隔10m高加设一组长剪刀撑。

剪刀撑与地面角度不大于60°。

要连续搭接并保证搭接长度，相交点应处于同一条直线上。

（5）、连墙杆：

采用预埋件与架体通过扣件刚性连接，按二步三跨，考虑本工程的实际情况，即水平距离4500mm，竖向距离3200mm（标准层层高），详见附图一节点。

（6）、脚手板铺设：

施工自操作层往下，内外立杆之间用竹夹板应满铺三层，严禁探头板，与架体连接牢固。

非施工操作层每隔三层满铺一层脚手板封闭。

（7）、护栏与踢脚板：

主体外脚手架，尤其是作业层必须在脚手架的外侧设900mm高的安全防护栏杆和180mm高的踢脚板，预防架上操作人员的安全和高空坠物。

踢脚板采用七夹板，并与立杆用8#铁丝绑紧。

（8）、安全网：

在脚手架的外表挂密目式安全网，在作业层的脚手板下平挂尼龙安全网；楼层临边与外架之间平挂满铺尼龙安全网。

第六章、架子的验收、使用及管理

1、架子的验收、使用及管理

（1）把好验收关。

搭设过程中的架子，每搭设一个施工层高度必须由项目技术负责人组织技术、安全与搭设班组、工长进行检查，符合要求后方可上人使用。

架子未经检查、验收，除架子工外，严禁其他人员攀登。

验收合格的架子任何人不得擅自拆改，需局部拆改时，要经设计负责人同意，由架子工操作。

（2）工程的施工负责人，必须按架子方案的要求，拟定书面操作要求，向班组进行安全技术交底，班组必须严格按操作要求和安全技术交底施工。

（3）基础、卸荷措施和架子分段完成后，应分层由制定架子方案及安全、技术、施工、使用等有关人员，按项目进行验收，并填写验收单，合格后方可继续搭设使用。

（4）使用按3kN／m2考虑，因此架子上不准堆放成批材料，零星材料可适当堆放。

（5）外架第一步（1.8m高）开始拉设兜网和立网，以后每隔4步架子拉设一道兜网，施工层脚手板和施工层临边必须设兜网和立网，以保证高处作业人员的安全。

（6）架子搭好后要派专人管理，未经安全科同意，不得改动，不得任意解掉架子与柱连接的拉杆和扣件。

（7）架子上不准有任何活动材料，如扣件、活动钢管、钢筋，一旦发现应及时清除。

（8）雨后要检查架子的下沉情况，发现地基沉降或立杆悬空要马上用木板将立杆楔紧。

（9）在六级以上大风、大雾和大雨天气下不得进行脚手架作业，雨后上架前要防滑措施。

（10）外架实行外挂立网全封闭。

外挂安全网要与架子拉平，网边系牢，两网接头严密，不准随风飘。

（11）作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载，不得将模板、泵送混凝土输送管等支撑固定在脚手架上，严禁任意悬挂起重设备。

2、人员素质要求

（1）高处作业人员必须年满18岁，两眼视力均不低于1．O，无色盲，无听觉障碍，无高血压、心脏病、癫痫、眩晕和突发性昏厥等疾病，无妨害登高架设作业的其他疾病和生理缺陷。

（2）责任心强，工作认真负责，熟悉本作业的安全技术操作规程。

严禁酒后作业和作业中玩笑戏闹。

（3）明确使用个人防护用品和采取安全防护措施。

进入施工现场，必须戴好安全帽，在无可靠防护2m以上处作业必须系好安全带，使用工具要放在工具套内。

（4）操作工必须经过培训教育，考试、体检合格，持证上岗，任何人不得安排未经培训的无证人员上岗作业。

（5）作业人员应定期进行体检（每年体检一次）。

（6）作业所用材料要堆放平稳，高处作业地面环境要整洁，不能杂乱无章，乱摆乱放，所用工具要全部清点回收，防止遗留在作业现场掉落伤人。

3、劳保用品（三宝）要求

（1）安全帽

1）安全帽必须使用建设部认证的厂家供货，无合格证的安全帽禁止使用。

工程使用的安全帽一律由分公司统一提供，各分包外联单位不准私购安全帽。

2）安全帽必须具有抗冲击、抗侧压力、绝缘、耐穿刺等性能，使用中必须正确佩戴，安全帽使用期为2．5年。

（2）安全带

1）采购安全带必须要有劳动保护研究所认可合格的产品。

2）安全带使用2年后，根据使用情况，必须通过抽验合格方可使用。

3）安全带应高挂低用（架子工除外），注意防止摆动碰撞，不准将绳打结使用，也不准将钩直接挂在安全