悬挑脚手架.docx
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悬挑脚手架
目录
一、工程概况………………………………………………………1
二、施工方案的选择………………………………………………1
三、悬挑脚手架的搭设……………………………………………1
四、悬挑脚手架计算书……………………………………………2
五、悬挑脚手架施工要求…………………………………………16
六、悬挑脚手架的避雷措施………………………………………17
七、悬挑式外架的验收……………………………………………18
八、悬挑脚手架的维护及管理……………………………………19
九、脚手架的拆除…………………………………………………25
一、工程概况
凤凰湾四、五、六期工程由重庆佳宇建设有限公司承建，业主单位为重庆宏帆实业有限公司，设计单位泛华建设集团有限公司，项目勘测单位为中国建筑西南勘察设计研究院，项目监理单位重庆康盛监理咨询有限公司。
该工程位于重庆江北区北滨路西段宏帆路28#，由1-8#楼、幼儿园及车库组成，1#楼地上18层，地下3层，建筑高度54m，建筑面积约11000m2；2-8#楼地上18层，地下2层，建筑高度54m；幼儿园地上3层，建筑高度9.9m。
1-3#楼其结构类型为全现浇钢筋砼部分框支剪力墙结构，4-8#楼其结构类型为全现浇钢筋砼剪力墙结构，总建筑面积约为13.2万㎡，建筑结构安全等级为二级，抗震等级为四级，抗震设防烈度为6度，合理使用年限为50年。
二、施工方案的选择
根据凤凰湾四、五、六期工程结构特点和建筑造型，本工程1-8#楼主体二层以上外脚手架采用悬挑脚手架。
脚手架采用φ48*3.0mm厚钢管及扣件在承力架上搭设脚手架。
三、悬挑脚手架的搭设
1、悬挑式脚手架采用16#工字钢外悬挑1.3m，作为承力架，间距按1.5m布置，每根工字钢端部采用Φ20钢筋设置3个锚环，在工字钢上搭设双排钢管扣件脚手架，立杆距边梁外侧1.2m。
2、立杆纵距1.5m，立杆横距0.9m，大横杆步距1.8m。
3、外架外侧满挂密目式安全网。
4、悬挑层满铺竹跳板，施工层设一层走道板，交错向上轮翻铺设上升。
5、外脚手架必须连续设置剪刀撑，剪刀撑与地面夹角为450～600，剪刀撑的接长采用搭接，扣件不少于三只，搭接长度不少于1.0m。
6、连墙件根据计算间距按两步二跨设置,固定于钢筋砼梁板面预埋的锚环上，拉结牢固，锚环采用Φ16的钢筋埋设。
7、脚手架搭设高度不能超过20m，不得低于操作面以上1.2m。
四、型钢悬挑脚手架（扣件式）计算书
计算依据：
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2011
架体验算
（一）、脚手架参数
脚手架设计类型
结构脚手架
脚手板设计荷载（kN/m2）
3
同时施工作业层数
1
卸荷设置
无
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3
脚手架架体高度H（m）
19.5
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
243
立杆步距h（m）
1.8
立杆纵距或跨距la（m）
1.5
立杆横距lb（m）
0.9
横向水平杆计算外伸长度a1（m）
0.15
内立杆离建筑物距离a（m）
0.3
双立杆计算方法
不设置双立杆
（二）、荷载设计
脚手板类型
竹串片脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.35
脚手板铺设方式
2步1设
密目式安全立网自重标准值Gkmw（kN/m2）
0.01
挡脚板类型
木挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）
0.17
挡脚板铺设方式
2步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.12
横向斜撑布置方式
6跨1设
结构脚手架作业层数njj
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
地区
重庆江北区
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.25
风荷载体型系数μs
1.132
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
0.938，0.65
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.265，0.184
计算简图：
立面图
侧面图
（三）、横向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
横向水平杆在上
纵向水平杆上横向水平杆根数n
1
横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
横杆截面惯性矩I（mm4）
107800
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
4490
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态q=1.2×（0.033+Gkjb×la/（n+1））+1.4×Gk×la/（n+1）=1.2×（0.033+0.35×1.5/（1+1））+1.4×3×1.5/（1+1）=3.505kN/m
正常使用极限状态q'=（0.033+Gkjb×la/（n+1））+Gk×la/（n+1）=（0.033+0.35×1.5/（1+1））+3×1.5/（1+1）=2.546kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[3.505×0.92/8，3.505×0.152/2]=0.355kN·m
σ=Mmax/W=0.355×106/4490=79.037N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×2.546×9004/（384×206000×107800），2.546×1504/（8×206000×107800）]=0.979mm
νmax＝0.979mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[900/150，10]＝6mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=q（lb+a1）2/（2lb）=3.505×（0.9+0.15）2/（2×0.9）=2.147kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'（lb+a1）2/（2lb）=2.546×（0.9+0.15）2/（2×0.9）=1.559kN
（四）、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2.147kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.559kN
q'=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.57×106/4490=127.024N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝2.791mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2.535kN
（五）、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.9
扣件抗滑承载力验算：
横向水平杆：
Rmax=2.147kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
纵向水平杆：
Rmax=2.535kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
满足要求！
（六）、荷载计算
脚手架架体高度H
19.5
脚手架钢管类型
Ф48×3
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.12
立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
单外立杆：
NG1k=（gk+（lb+a1）×n/2×0.033/h）×H=（0.12+（0.9+0.15）×1/2×0.033/1.8）×19.5=2.529kN
单内立杆：
NG1k=2.529kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×（lb+a1）×Gkjb×1/2/2=（19.5/1.8+1）×1.5×（0.9+0.15）×0.35×1/2/2=1.631kN
1/2表示脚手板2步1设
单内立杆：
NG2k1=1.631kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（H/h+1）×la×Gkdb×1/2=（19.5/1.8+1）×1.5×0.17×1/2=1.509kN
1/2表示挡脚板2步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×19.5=0.292kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.631+1.509+0.292=3.432kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=1.631kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×（lb+a1）×（njj×Gkjj）/2=1.5×（0.9+0.15）×（1×3）/2=2.362kN
内立杆：
NQ1k=2.362kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.529+3.432）+0.9×1.4×2.362=10.13kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.529+1.631）+0.9×1.4×2.362=7.969kN
（七）、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
19.5
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W（mm3）
4490
立杆截面回转半径i（mm）
15.9
立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
立杆截面面积A（mm2）
424
连墙件布置方式
两步两跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤210
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.118m
长细比λ=l0/i=3.118×103/15.9=196.132
查《规范》表A得，φ=0.188
满足要求！
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=2.529+3.432+2.362=8.324kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQ1k=1.2×（2.529+3.432）+1.4×2.362=10.461kN
σ=N/（φA）=10461.21/（0.188×424）=131.238N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=2.529+3.432+2.362=8.324kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（2.529+3.432）+0.9×1.4×2.362=10.13kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.184×1.5×1.82/10=0.113kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=10130.46/（0.188×424）+112674.24/4490=152.183N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
（八）、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步两跨
连墙件连接方式
扣件连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0（kN）
3
连墙件计算长度l0（mm）
600
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Ф48×3
连墙件截面面积Ac（mm2）
424
连墙件截面回转半径i（mm）
15.9
连墙件抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
连墙件与扣件连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.9
Nlw=1.4×ωk×2×h×2×la=1.4×0.265×2×1.8×2×1.5=4.007kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规范》表A.0.6得，φ=0.896
（Nlw+N0）/（φAc）=（4.007+3）×103/（0.896×424）=18.444N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求！
扣件抗滑承载力验算：
Nlw+N0=4.007+3=7.007kN≤0.9×8=7.2kN
满足要求！
悬挑梁验算
（一）、基本参数
主梁离地高度（m）
15
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距（mm）
1500
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
U型锚固螺栓
锚固螺栓直径d（mm）
16
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
1300
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）
0
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
1700
梁/楼板混凝土强度等级
C30
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb]（N/mm2）
2.5
锚固螺栓抗拉强度设计值[ft]（N/mm2）
50
（二）、荷载布置参数
作用点号
各排立杆传至梁上荷载标准值F'（kN）
各排立杆传至梁上荷载设计值F（kN）
各排立杆距主梁外锚固点水平距离（mm）
主梁间距la（mm）
1
8.32
10.46
300
1500
2
8.32
10.46
1200
1500
附图如下：
平面图
立面图
（三）、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁合并根数nz
1
主梁材料规格
16号工字钢
主梁截面积A（cm2）
26.1
主梁截面惯性矩Ix（cm4）
1130
主梁截面抵抗矩Wx（cm3）
141
主梁自重标准值gk（kN/m）
0.205
主梁材料抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
215
主梁材料抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁允许挠度[ν]（mm）
1/250
荷载标准值：
q'=gk=0.205=0.205kN/m
第1排：
F'1=F1'/nz=8.32/1=8.32kN
第2排：
F'2=F2'/nz=8.32/1=8.32kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第1排：
F1=F1/nz=10.46/1=10.46kN
第2排：
F2=F2/nz=10.46/1=10.46kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=15.9×106/141000=112.766N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=21.24×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=25.101N/mm2
τmax=25.101N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=6.513mm≤[ν]=2×lx/250=2×1300/250=10.4mm
符合要求！
4、支座反力计算
R1=-9.144kN,R2=30.802kN
（四）、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力：
N=[0]/nz=[0]/1=0kN
压弯构件强度：
σmax=Mmax/（γW）+N/A=15.9×106/（1.05×141×103）+0×103/2610=107.396N/mm2≤[f]=215N/mm2
塑性发展系数γ
符合要求！
受弯构件整体稳定性分析：
其中φb--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）得，φb=2
由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附表B，得到φb值为0.93。
σ=Mmax/（φbWx）=15.9×106/（0.929×141×103）=121.384N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
（五）、锚固段与楼板连接的计算
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
U型锚固螺栓
U型锚固螺栓直径d（mm）
16
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
1700
梁/楼板混凝土强度等级
C30
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb]（N/mm2）
2.5
锚固螺栓抗拉强度设计值[ft]（N/mm2）
50
锚固螺栓1
锚固螺栓2
1、螺栓粘结力锚固强度计算
锚固点锚固螺栓受力：
N/2=4.572kN
螺栓锚固深度:
h≥N/（4×π×d×[τb]）=9.144×103/（4×3.14×16×2.5）=18.191mm
螺栓验算：
σ=N/（4×π×d2/4）=9.144×103/（4×π×162/4）=11.369kN/mm2≤0.85×[ft]=42.5N/mm2
符合要求！
2、混凝土局部承压计算如下
混凝土的局部挤压强度设计值：
fcc=0.95×fc=0.95×14.3=13.585N/mm2
N/2=4.572kN≤2×（b2-πd2/4）×fcc=2×（802-3.14×162/4）×13.585/1000=168.425kN
注：
锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=5×16=80mm
符合要求！
五、悬挑脚手架施工要求
1、钢筋锚固环埋设位置偏差不得大于0.1m,锚固长度不小于30d.
2、先安装工字钢，位置准确锚环固结牢固，再将工字钢上焊接的200高Φ25按排距设置的钢筋套入脚手架立杆钢管内，搭设扫地杆，连结稳固后，满铺竹跳板，方可开始架子搭设。
3、搭设时立杆间距、大横杆步距、小横杆间距、剪刀撑和拉结点严格按设计要求搭设连结牢固。
4、脚手架搭设要求横平竖直。
5、垂直度的偏差不得大于架高的1/200，相邻两根立杆的接头应错开0.5m，并力求不在同步内。
6、大横杆在每一步脚手架范围内的纵向水平高低差，不宜超过0.06m，同一步内外两根大横杆的接头，应相互错开，不宜在同一跨内；在垂直方向相邻两根大横杆的接头也应错开，其水平距离不宜小于0.5m。
7、小横杆用扣件紧固于大横杆上，靠近立杆的小横杆可紧固于立杆上，双排脚手架小横杆靠墙的一端应离开墙面150左右。
8、剪刀撑的搭设是将一根斜杆扣在立杆上，另一根斜杆扣小横杆的伸出部分，这样可避免两根斜杆相交的钢管压弯，斜杆两端扣件与立杆节点（即立杆与横杆的交点）的距离不宜大于0.2m，最下端的斜杆与立杆的连接点离地面不宜大于0.5m，以保证架子的稳定性。
9、注意事项
1）施工过程中，严禁在外架上堆物，增加荷载。
2）钢管接头相互错开，避免同截面接头过多。
3）小横杆伸出立杆外，0.15m左右，防止过长，影响挂安全网和美观。
4）拉结点和剪刀撑及时加固拉结。
5）扣件拧紧程度：
不能松，也不能过紧，扭力控制为40～65N.m为宜。
六、悬挑脚手架的避雷措施
脚手架避雷装置包括接闪器、接地线和接地极三个部分，按以下要求制作。
1）、接闪器即避雷针，用直径25～32mm、壁厚不小于3毫米的镀锌管或直径不小于12mm的镀锌圆钢制作，设在房屋四角的脚手架立竿上，高度不小于2米，并应将最上层所有的横竿连通，形成避雷网络。
2）、接地极利用建筑物的防雷接地极，接地电阻不得大于4Ω。
3）、接地线即引下线，可采用截面不小于16mm2的铝导线或截面不小于12mm2的铜导线。
本工程采用直径不小于12mm的镀锌圆钢，接头满焊，长度不小于接地线直径的6倍。
如用螺栓连接，接触面不得小于接地线截面积的4倍，拼接螺栓直径不小于9mm。
连接时将接触表面的油漆及氧化层清除，露出金属光泽，并涂中性凡士林。
4）、避雷装置的注意事项
①接地装置在设置前根据接地电阻限值、土的湿度和导电特性等进行设计，对接地方式和位置选择，接地及和接地线的布置、材料选用、连接方式、制作和安装要求等作出具体规定，并在装设完成后用电阻表测定是否符合要求。
②接地线的位置选择在人们不易接触的地方，以避免发生危害，防止接地线遭受机械损伤，接地极应和其他金属或电缆之间保持3m或以上的距离。
③接地装置的使用期在6个月以上时，不宜在地下利用裸铝导线作为接地极或接地线。
在有强腐蚀性土壤中,应使用镀锌或镀铜的接地极。
④施工期间遇有雷击时，脚手架上的操作人员应立即撤离。
七、悬挑式外架的验收
分段式悬挑脚手架是分段搭设、分段投入使用，脚手架也必须分段进行验收，验收合格后投入使用。
检查验收的内容，按施工组织设计或验收标准的有关规定进行。
1、检查验收依据
经审批后的外架施工方案、更改通知书、行政主管部门相关文件及相关规范。
2、检查验收的阶段
1）、悬挑梁安装完成后，上部架体搭设前；
2）、每段搭设达到10－13米高度后检查验收；
3）、作业层上施加荷载前；
4）、遇六级大风、大雨后或停用超过1个月。
3、检查验收内容
1）、立杆的纵横间距及底座的连接；；
2）、小横杆的交叉位置；
3）、脚手板的固定；
4）、剪刀撑的位置、距离、角度和搭接；
5）、隔离设施、安全兜网和安全立网；
6）、扣件的紧固程度；
7）、连墙杆的位置、数量和牢固程度；
8）、脚手架所用的钢管、扣件、型钢及其它材料的材质证明和抽检记录；
9）、型钢上钢筋底座的焊缝质量；
10）、悬挑梁的稳定性。
4、检查验收责任
1）、指出不符合规范和方案之处，并责令班组立即整改；
2）、根据错误或不足的严重程度，对班组领班和工人进行经济处罚。
3）、保证经验收合格的架子方可投入使用。
5、其他注意事项
1）、外架经检查验收合格办妥脚手架验收手续后后方可使用，如验收不合格必须立即整改。
整改后必须重新检查验收，合格后方能使用。
2）、在检查验收过程中，要特别注意扣件的紧固程度，扣件并不是拧得越紧越好，对于力矩大于65N·M的扣件，要认真检查有无裂缝、变形，如果发现有上述弊病应立即调换，调换上的扣件的螺栓应紧固在40～65N·m之间。
八、悬挑脚手架的维护及管理
分段式悬挑脚手架是在露天搭拆和使用，必须加强维护和管理。
1、脚手架的维护
1）、脚手架的整体和局部的垂直偏差，特别注意脚手架的转角处和断口处垂直度。
如发现垂直度异常现象，及时加固和消除隐患。
2）、检查扣件时先检查扣件外观，而后将扣件上的螺栓逆时针方向松几牙螺纹，再涂油紧固螺栓至规定的力矩范围内。
3）、检查脚手板有否松动、悬挑，四角是否用铁丝扎牢，如发现问题应及时纠正。
4）、与建筑物的连接件是否齐全完好，无松动。
5）、定期对安全网、隔离设施、外侧挡板、栏杆和接地防雷等安全设施进行检查，保证设施正常工作、完整牢固。
有损坏者及时更换，有松动者及时加固，有松动及开口者及时连通。
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