外脚手架施工方案有计算2secret.docx

外脚手架施工方案有计算2secret.docx

《外脚手架施工方案有计算2secret.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《外脚手架施工方案有计算2secret.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

外脚手架施工方案有计算2secret

胜利工业园商务中心工程

脚

手

架

施

工

方

案

山东德信建设集团

二00九年八月十五日

一、编制依据：

1.1《胜利工业园商务中心工程施工组织设计》

1.2《胜利工业园商务中心工程图纸》

1.3主要规程及规范

分类

名称

编号

规程

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》

JGJ130－2001

《建筑施工高处作业安全技术规范》

JGJ80-91

二、工程概况：

2.1中国石油装备产业基地商务中心位于东营胜利工业园区云门山路以东、南二路以北，总占地面积为25556.4平方米，总建筑面积52796.97平方米。

工程包括商务中心大厦及综合配套商业建筑。

其中商务中心大厦地上17层、地下一层，建筑面积为23963.91平方米；与之配套的餐饮商务楼和酒店公寓楼2-8层，建筑面积28833.06平方米。

3.1施工部位及工期要求

外脚手架施工首层至二层落地脚手架待土方回填施工完后，首层墙、柱施工之

前搭设，三层及以上型钢悬挑架待地上二层施工完后，地上3层施工之前搭设。

3.2施工劳务队人员职责安排：

序号

岗位

职责

1

施工队长

负责各分项施工的人员保障、施工进度及材料的正常供应

2

专职安全员

负责脚手架搭设的现场施工，问题整改

3

安全员

负责脚手架施工过程中组织全班组人员正确施工和质量控制以及工种配合工作

四、施工准备

4.1技术准备：

4.1.1仔细阅读并审核施工图，熟悉结构形状、尺寸，做出架体布置详图、搭设技术交底。

4.1.2根据工程进度情况及布置图，编制各种材料的备料计划、进场时间安排，确保脚手架及时搭设使用。

4.1.3测量人员放好外脚手架内外立管位置线，小横杆位置线，并作完预检

4.2材料准备：

钢管采用Ф48*3.5钢管，扣件、槽钢以及钢丝绳等材料需提前进场并且由项目专职安全员对进场的脚手架材料进行检查，并填写检查记录，禁止使规格和质量不合格的杆及配件；经检查合格的构配件应按品种、规格分类，堆放整齐、平稳；

4.3人员准备

由于本工程工期紧，质量要求高，为确保工程如期完工，主体施工期间，施工队必须配备30人以上架子工穿插作业，架子工必须经过现场教育后持证上岗，项目安全员对架子工做好安全技术交底和教育。

4.4现场剖面布置：

结合本工程结构形式，主体结构外脚手架分两部分搭设。

首层至二层，高度为7.8m，为保证施工的顺利进行，首层至二层采用双排单立杆脚手架。

商务大楼三层至顶部电梯机房层，各楼层基本为标准层，楼层变化很小，配合施工进度及各楼层周边二次结构砌体外部抹灰操作条件，我部拟采用型钢悬挑脚手架，型钢拟采用16号槽钢，脚手架形式采用双排单立杆脚手架。

型钢悬挑脚手架紧随主体结构施工首先搭设三至八层，待施工九层重新搭设型钢悬挑脚手架至十七层，并拆除三至八层脚手架将材料向上周转。

五、主要施工方法：

5.1首层至二层落地双排单立杆脚手架

外墙脚手架采用Ф48×3.5mm钢管。

最高搭设高度为7.8m，肥槽填充C15混凝土为基座。

具体参数如下：

立杆纵距：

1.8m

立杆横距：

0.9m

大横杆步距：

1.8m

每纵距跨大横杆间设1根小横杆

连墙件两步三跨竖向间距3.6m，水平间距5.4m，采用单扣件连接

里排立杆距楼外边距离0.2m

脚手板铺设层数：

3层

操作层数：

2层

施工荷载：

3KN/m2

落地脚手架正立面示意图

连墙件扣件连接示意图

5.2落地式脚手架搭设施工

5.2.1立杆及水平杆接头位置错开，搭设过程中用6m和4m的钢管交错搭接，接头位置距最近的横杆（立杆）不超过400mm。

5.2.2工艺流程：

摆放扫地杆（贴近地面的大横杆）→逐根树立立杆，随即与扫地杆扣紧→装扫地小横杆并与立杆扣紧→安装第一步大横杆（与各立杆扣紧）→安装第一步小横杆→第二步大横杆→第二步小横杆→加设临时斜撑杆（上端与第二道大横杆扣紧，在装设两道连墙杆后可拆除）→第三、四步大横杆和小横杆→连墙杆→钢丝绳安装→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手板

5.3七层至电梯机房层型钢悬挑双排单立杆脚手架

双排脚手架搭设高度为21.6m；

立杆的纵距为1.8m，

立杆的横距为0.9m，

大横杆的步距为1.8m；

内排架距离墙长度为0.10m；

小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为1根；

连墙件布置取两步三跨，竖向间距3.6m，水平间距5.4m；

连墙件连接方式为单扣件；

脚手板铺设层数：

3层

操作层数：

2层

悬挑架脚手架侧立面示意图

悬挑架脚手架正立面示意图

连墙件扣件连接示意图

5.4型钢悬挑脚手架搭设施工

5.4.1立杆及水平杆接头位置错开，搭设过程中用6m和4m的钢管交错搭接，接头位置距最近的横杆（立杆）不超过400mm。

5.4.2工艺流程：

型钢地锚预埋→型钢安装→摆放扫地杆→逐根树立立杆，随即与扫地杆扣紧→装扫地小横杆并与立杆扣紧→安装第一步大横杆（与各立杆扣紧）→安装第一步小横杆→第二步大横杆→第二步小横杆→加设临时斜撑杆（上端与第二道大横杆扣紧，在装设两道连墙杆后可拆除）→第三、四步大横杆和小横杆→连墙杆→斜拉钢丝绳安装→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手板→避雷系统设置→分段、整体验收→脚手架拆除

5.4.3型钢悬挑架施工注意事项：

a．型钢悬挑梁选用16号槽钢，长度3m，节点制作按下图

b．在型钢悬挑梁的上一层，型钢正上方梁侧预埋套管，方便安装型钢悬挑梁的保险钢丝绳。

c．在悬挑层将悬挑梁A20锚固钢筋预埋在梁板内，锚固两道，靠楼板端部一侧的锚固点距板边250mm，两道锚固点间距1000mm。

按下图安装：

d．槽钢悬挑系统示意图：

六、主要构造措施：

6.1架子底部基础处理：

本工程主体结构外架大部分搭设于车库顶板上，根据外架

的位置线在地面上铺50mm厚通长的脚手板作为立杆的垫板；

6.2周边脚手架搭设选取一个角部为开始点，向两边延伸交圈搭设；

6.3根据测量放线布置纵横向扫地杆,横向扫地杆的轴距为900mm，纵横向扫地杆距地面的高度取200mm，第一步大横杆的下皮标高为1700mm；

6.4根据测量定位（间距1800mm）依次竖起立杆，靠墙立杆距外墙面距离取200mm,立杆与纵横向扫地杆间采用扣件连接牢固；

6.5立柱接头除在顶端可采用搭接外，其余各接头必须采用对接扣件对接，相邻立柱对接头位置应设在不同的大横杆横距中，沿高度方向错开的距离大于500mm；

6.6立柱顶端高出檐口1500mm；

6.7装设第一步的纵向和横向水平杆，随校正立杆之后予以固定，并按此顺序依次向上搭设；

6.8大横杆：

步距为1800mm，上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中，

与相近立杆的距离不大于纵距的1/3；相邻步架的大横杆错开布置在立杆的里侧和外侧，以减少立杆偏心受载情况；

6.9小横杆：

水平间距为900mm，贴近立杆布置，搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧。

小横杆外伸出大立杆100mm；

6.10连接件的设置：

连接件中的连墙杆二步三跨设置，采用钢管扣件式与结构柱连接，也可结构施工中预埋钢管在楼板处。

连接杆呈水平并垂直于墙面设置，与脚手架连接的一端可不容许向上翘起；

6.11剪刀撑设置：

6.11.1.随脚手架的升高连续布置，剪刀撑的斜杆除两端用旋转口与脚手架的立杆和大横杆扣紧外，在其中间增加2-4个扣结；

6.11.2.在外侧里面满设剪刀撑，剪刀撑搭接接长，搭接长度不小于1m，采用不少于三个旋转扣件固定。

剪刀撑、横向剪刀撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。

6.11.3.斜杆与地面间的角度以大横杆与立杆的对角线为准，沿脚手架两端和转角处起，外侧立面在整个高度及长度内连续设置，紧贴立杆外侧，与立杆连接牢固，

6.12安全网挂设：

6.12.1立网：

随外脚手架的搭设，外架外侧挂好绿色安全立网，立网挂在外排立杆脚手架内侧，使用安全绳绑扎，每步一扣，不得漏绑，保证外脚手架全封闭；

6.12.2平网：

首层平网距地面4m设置，在立网内部；以上每三层设一道；

6.13外立杆刷桔黄色油漆，剪刀撑刷深蓝色油漆；

6.14脚手板铺设：

脚手板规格为50mm厚木板，宽度≥200mm，铺设在三根横向水平杆上。

脚手板两端应采用直径为8mm的镀锌钢丝各设两道箍。

根据施工进度，在施工层脚手架上满铺好脚手板，脚手板接头位置必须有小横杆，脚手板通过螺纹12的钢筋用8#铁丝和小横杆连接固定牢固；

6.15护栏和挡脚板：

作业层采用Φ48×3.5钢管设两道护栏和挡脚板，上栏杆高度为1.1m，脚手板挡板高度不小于200mm。

拦杆和挡板均应布置在立杆内侧；

6.16钢丝绳随悬挑钢梁布置，间距1.8m。

6.17验收：

由项目总工组织、质检员、安全员、工程管理人员对外架验收合格后方可使用。

七、计算书：

7.1型钢悬挑架计算

7.1.1计算参数

a.活荷载参数

施工均布荷载（kN/m2）:

3.000；

同时施工层数:

2层；

b.风荷载参数

本工程地处东营，基本风压0.45kN/m2；

风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.214；

c.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重荷载标准值（kN/m）:

0.1394；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.350；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:

0.140；

安全设施与安全网自重标准值（kN/m2）:

0.005；脚手板铺设层数:

3层；

脚手板类别:

木脚手板；栏杆挡板类别:

竹胶板挡板；

d.水平悬挑支撑梁

悬挑水平钢梁采用16号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度1.2m，建筑物内锚固段长度1.8m。

锚固压点压环钢筋直径（mm）:

20.00；

楼板混凝土标号:

C30；

e.拉绳与支杆参数

钢丝绳安全系数为:

6.000；

钢丝绳与墙距离为（m）:

3.300；

悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物1m。

7.1.2小横杆的计算:

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

a.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值:

P1=0.038kN/m；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.35×1.8/2=0.315kN/m；

活荷载标准值:

Q=3×1.8/2=2.7kN/m；

荷载的计算值:

q=1.2×0.038+1.2×0.315+1.4×2.7=4.204kN/m；

小横杆计算简图

b.强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，

计算公式如下:

Mqmax=ql2/8

最大弯矩Mqmax=4.204×0.92/8=0.426kN·m；

最大应力计算值σ=Mqmax/W=83.792N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=83.792N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

c.挠度计算:

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度

荷载的计算值:

q=1.2×0.038+1.2×0.315+1.4×2.7=4.204kN/m；

νqmax=5ql4/384EI

最大挠度ν=5.0×4.204×9004/（384×2.06×105×121900）=1.431mm；

小横杆的最大挠度1.431mm小于小横杆的最大容许挠度900/150=6与10mm，满足要求！

7.1.3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，小横杆在大横杆的上面。

a.荷载值计算

小横杆的自重标准值:

P1=0.038×0.9=0.035kN；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.35×0.9×1.8/2=0.284kN；

活荷载标准值:

Q=3×0.9×1.8/2=2.43kN；

荷载的设计值:

P=（1.2×0.035+1.2×0.284+1.4×2.43）/2=1.892kN；

大横杆计算简图

b.强度验算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。

Mmax=0.08ql2

均布荷载最大弯矩计算:

M1max=0.08×0.038×1.8×1.8=0.01kN·m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=0.213Pl

集中荷载最大弯矩计算:

M2max=0.213×1.892×1.8=0.725kN·m；

M=M1max+M2max=0.01+0.725=0.735kN·m

最大应力计算值σ=0.735×106/5080=144.741N/mm2；

大横杆的最大应力计算值σ=144.741N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

c.挠度验算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:

mm；

均布荷载最大挠度计算公式如下:

νmax=0.677ql4/100EI

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：

νmax=0.677×0.038×18004/（100×2.06×105×121900）=0.109mm；

集中荷载最大挠度计算公式如下:

νpmax=1.615Pl3/100EI

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

小横杆传递荷载P=（1.2×0.035+1.2×0.284+1.4×2.43）/2=1.892kN；

ν=1.615×1.892×18003/（100×2.06×105×121900）=7.097mm；

最大挠度和：

ν=νmax+νpmax=0.109+7.097=7.206mm；

大横杆的最大挠度7.206mm小于大横杆的最大容许挠度1800/150=12与10mm，满足要求！

7.1.5脚手架立杆荷载的计算:

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，为0.1337kN/m

NG1=[0.1337+（0.90×1/2）×0.038/1.80]×21.6=3.095kN；

（2）脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2

NG2=0.35×3×1.8×（0.9+0.1）/2=0.945kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹夹板挡板，标准值为0.14kN/m

NG3=0.14×3×1.8/2=0.378kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:

0.005kN/m2

NG4=0.005×1.8×20.4=0.184kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.602kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=3×0.9×1.8×2/2=4.86kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.602+0.85×1.4×4.86=11.306kN；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×4.602+1.4×4.86=12.326kN；

7.1.6立杆的稳定性计算:

风荷载标准值按照以下公式计算

Wk=0.7μz·μs·ω0

其中ω0--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

ω0=0.45kN/m2；

μz--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：

μz=0.74；

μs--风荷载体型系数：

取值为0.214；

经计算得到，风荷载标准值为:

Wk=0.7×0.45×0.74×0.214=0.05kN/m2；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.05×1.8×1.82/10=0.035kN·m；

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）+MW/W≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=11.306kN；

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=N'=12.233kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=3.118m；

长细比:

L0/i=197；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：

φ=0.186

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

考虑风荷载时

σ=11306/（0.186×489）+35000/5080=131.194N/mm2；

立杆稳定性计算σ=131.194N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

不考虑风荷载时

σ=12326/（0.186×489）=135.519N/mm2；

立杆稳定性计算σ=135.519N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

7.1.7连墙件的计算:

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

Nl=Nlw+N0

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.45，

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.45=0.062kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=19.44m2；

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）,N0=5.000kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），按照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw=1.688kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=6.688kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

Nf=φ·A·[f]

其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比l/i=100/15.8的结果查表得到φ=0.984，l为内排架距离墙的长度；

A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.984×4.89×10-4×205×103=96.837kN；

Nl=6.688

连墙件采用单扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=6.688小于单扣件的抗滑力8kN，满足要求！

7.1.8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。

本方案中，脚手架排距为900mm，内排脚手架距离墙体100mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1000mm，

水平支撑梁的截面惯性矩I=934.5cm4，截面抵抗矩W=116.8cm3，截面积A=25.15cm2。

受脚手架集中荷载N=1.2×4.43+1.4×4.86=12.12kN；

水平钢梁自重荷载q=1.2×25.15×0.0001×78.5=0.237kN/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：

R[1]=13.061kN；

R[2]=11.922kN；

R[3]=-0.032kN。

最大弯矩Mmax=0.704kN·m；

最大应力σ=M/1.05W+N/A=0.704×106/（1.05×116800）+6.333×103/2515=8.255N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值8.255N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！

7.1.9悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用16号槽钢,计算公式如下

σ=M/φbWx≤[f]

其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：

φb=（570tb/lh）×（235/fy）

经过计算得到最大应力φb=（570tb/lh）×（235/fy）=570×10×65×235/（2400×160×235）=0.96

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0.78。

经过计算得到最大应力σ=0.704×106/（0.78×116800）=7.746N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算σ=7.746小于[f]=215N/mm2,满足要求!

7.1.10拉绳的受力计算:

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

RAH=ΣRUicosθi

其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力RCi=RUisinθi

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：

RU1=13.647kN；

7.1.11拉绳的强度计算:

钢丝拉绳（支杆）的内力计算：

钢丝拉绳（斜拉杆）的轴力RU均取最大值进行计算，为

RU=13.647kN

选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径17mm。

[Fg]=aFg/K

其中[Fg]--钢丝绳的容许拉力（kN）；

Fg--钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN），查表得Fg＝184KN；

α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8。

α＝0.85；

K--钢丝绳使用安全系数。

K＝6。

得到：

[Fg]=26.067KN>Ru＝13.647KN。

经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。

钢丝拉绳（斜拉杆）的拉环强度计算

钢丝拉绳（斜拉杆）的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为

N=RU=13.647kN

钢丝拉绳（斜拉杆）的拉环的强度计算公式为

σ=N/A