二所双排外架方案.docx
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二所双排外架方案
1．工程概况
电子二所高层住宅楼位于太原市和平南路117号，该工程地下二层，地上二十二层，建筑面积21875m2，建筑高度68.7m,室内外高差1.2m,平面尺寸东西长75.06m,南北宽11.9m,剪力墙结构。
标准层层高为3.0m。
从二层开始采用型钢悬挑双排脚手架进行随层全封闭防护施工，支挑结构形式为悬挑上拉式,一次支挑四层。
2．施工准备
脚手架采用©48X3.0钢管搭设，钢管表面必须平直光滑，无裂缝、
结疤、硬弯、毛刺和深的划道,钢管表面刷防锈漆。
悬挑梁采用14#工字
钢设置,外挑1400mm长,工字钢为整根必须符合国标要求。
扣件分别采用直角扣件,旋转扣件和对接扣件,旧扣件使用前必须进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。
安全网规格为
1.8X.8m,同时准备12#铁丝、18#铁丝和木架板等。
3．脚手架的搭设
3．1悬挑脚手架横向水平杆即悬挑钢梁一端插入已预埋于楼板内的两个间距1200mm的钢筋环内，注意与钢筋环交叉处须用木楔子塞紧。
二层开始每四层设置一次悬挑钢梁,建筑物大角处的挑梁下设斜撑杆。
上下段之间交叉,采用斜拉吊索式。
3.2双排外脚手架，距结构边400mm,排距900mm,步距（大横杆间距）1800mm,纵距（立杆间距）1450mm。
脚手架外侧用密目网圭寸严，其接头设在立杆上。
架底满铺50mm厚木脚手板，要求铺设严密，用12#铁丝绑成一整体以防倾翻,并在木板上满面铺设一层密目网,防止小型物体坠落。
在作业层也满铺木板,在木板接头处必须设两根横向水平杆,木板外伸150长。
同时在操作层必须设不小于180mm高的挡脚板及1.2m高的护身栏杆。
3.3脚手架纵向水平杆设置在立杆内侧,接长采用对接扣件连接,接头交错布置,不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不能小于500mm,各接头距最近立柱轴心线距离不宜大于纵距的1/3,槽钢
l=3000mm。
3.4立杆采用直角扣件与纵向水平杆连接，并用连墙件与建筑物作可
靠连接。
连墙件的布置：
二步距三跨距，相邻楼层采用交错布置，采用刚性连接。
立杆接长除顶步可采用搭接外，其余各步接头必须采用对接连接，接头交错布置。
两根相邻立杆的对接处错开的垂直距离
>500mm,且不在同一步内，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距
的1/3。
3.5为保证整体稳定性，脚手架外侧面两端以及每隔6跨设置一道剪刀撑，每道剪刀撑跨越范围为4跨，剪刀撑与大横杆的夹角宜在45°~60°之间，由底至顶连续布置；剪刀撑中斜杆接长采用搭接，搭接长度不应小于1000mm,应等间距设置3个旋转扣件固定。
剪刀撑采用旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心至主节点的距离不宜大于150mm。
3.6脚手架斜道搭设：
斜道供人员上下通行用，宽度为1m,坡度宜
为1:
3,休息平台不小于1.2m宽，斜道两侧及平台外围设两道护栏。
脚手板采用板材对接满面铺设，其上设间距为300mm的木防滑条，对接处下面设两根横向水平杆。
3.7脚手架外立面防护采用密目网，其接头设在立杆上，架底水平
满铺木脚手板。
作业层也满铺木脚手板。
脚手板采用对接平铺，接头处
必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长取130~150mm,并用3.2mm的镀锌铁丝固定，以防倾翻，同时设0.9m高的护身栏杆，180mm高的挡脚板。
3．8脚手架搭设必须满足质量要求，脚手架步距偏差不大于
20mm,立杆纵距偏差不大于50mm，与主体结构的连接件数量、位置要正确，连接牢固、无松动现象。
3．9搭设过程中由施工员进行跟踪检查，搭设完毕由项目部组织检查验收合格后才能使用。
4.脚手架的计算详见计算书（附后）
5．脚手架的拆除
5．1拆除按自上而下，逐层向下的顺序进行，不能上下同时作业。
所有固定件必须与脚手架同步拆除，不得在拆架前先拆连接杆。
5．2拆除宜整体随层进行，如必须分段，分立面拆除时，分段拆除，高差不应大于2步。
5．3脚手架拆除前，应设警戒区，并有专人看护。
5．4拆下的构配件应用吊具吊下，或人工传递运至地面，严禁高空抛掷。
5．5外架拆除后楼层周围必须搭设封闭的防护栏杆。
6．脚手架的安全措施
6．1架工必须有上岗证，无证人员不准上架操作，搭、拆脚手架人员必须戴安全帽，系安全带，穿防滑鞋，手头工具放入工作袋。
6．2施工前，项目施工员对架工进行书面安全交底，明确安全注意事项，同时要求班组长对其成员每日班前安排十分钟口头安全教育。
6．3不得利用脚手架吊运重物，不得任意拆除脚手架及连接杆，不得
在吊运重物时碰撞脚手架。
6.4严格控制使用荷载，其施工荷载不得超过2KN/m2。
6.5施工期间遇雷雨天气，不宜继续脚手架施工，操作面人员撤离。
6.6工人在作业中必须注意自我防护和他人的安全，避免发生碰撞、闪失和落物，严禁在架上嬉戏，不准在外架上休息。
6.7脚手架使用过程中严禁拆除主节点的纵横向水平杆和其他任何连墙件
附：
悬挑式扣件钢管脚手架计算书
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》（JGJ130-2001）。
计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为13.8米，立杆采用单立官。
搭设尺寸为：
立杆的纵距1.45米，立杆的横距0.90米，立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为“48X3.0,
连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.35米。
施工均布荷载为2.0kN/m2，同时施工4层，脚手板共铺设4层。
悬挑水平钢梁采用14号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.40米，建筑物内锚固段长度1.60米。
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最外面钢丝绳距离建筑物1.30m。
一、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。
1.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=0.350X1.450/3=0.169kN/m
活荷载标准值Q=2.000X1.450/3=0.967kN/m
荷载的计算值
=1.2X0.038+1.2X0.169+1.4x0.967=1.602kN/m
小横杆计算简图
2.抗弯强度计算
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：
M=1.602X0.9002/8=0.162kN.m
=0.162x106/4491.0=36.127N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下：
%1
荷载标准值q=0.038+0.169+0.967=1.174kN/m
简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.0X1.174X900.04/（384X2.06x105X107780.0）=0.452mm小横杆的最大挠度小于900.0/150与10mm满足要求！
、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。
用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
P1=0.038x0.900=0.035kN
P2=0.350x0.900x1.450/3=0.152kN
Q=2.000X0.900x1.450/3=0.870kN
P=（1.2x0.035+1.2x0.152+1.4x0.870）
大横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为大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：
M喚=0.08^7
集中荷载最大弯矩计算公式如下：
M论=0.267F/
=0.08x（1.2x0.038）x1.4502+0.267x0.721x1.450=0.287kN.m=0.287x106/4491.0=63.888N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求！
3.挠度计算
最大挠度考虑为大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：
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=0.677X0.038X1450.004心00X2.060X105X107780.000）=0.05mm
集中荷载标准值P=0.035+0.152+0.870=1.057kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.883X1056.810X1450.003/（100X2.060X105X107780.000）=2.73mm
最大挠度和
V=V1+V2=2.784mm
大横杆的最大挠度小于1450.0/150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=0.038X1.450=0.056kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350X0.900X1.450/2=0.228kN
活荷载标准值Q=2.000X0.900X1.450/2=1.305kN荷载的计算值
=1.2X0.056+1.2X0.228+1.4X1.305=2.168kN
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0.1248
NG1=0.125X13.800=1.722kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）;本例采用木脚手板，标准值
为0.35
NG2=0.350X4X1.450X（0.900+0.400）/2=1.319kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）;本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.14
NG3=0.140X1.450X4/2=0.406kN
⑷吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）;0.005
NG4=0.005X1.450X13.800=0.100kN
经计算得到，静荷载标准值NG二NG1+NG2+NG3+NG43.548kN。
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二
2.000X4X1.450X0.900/2=5.220kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
%=0也口凤
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=0.400
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=1.020
Us――风荷载体型系数：
Us=1.200
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7X0.400X1.020X1.200=0.343kN/m2。
考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.85X1.4NQ
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MV计算公式
MW=0.85X1.4Wklah2/10
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.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=11.57kN;
■■■——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l0/i的结果查表得到0.19；
i――计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；
l0――计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，
I0=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=4.24cm2
W――立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.49cm3;
钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）;经计算得到
，卜=143.93
[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！
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=10.47kN;
轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l0/i的结果查表得到0.19;
i――计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm;
10――计算长度（m）,由公式10=kuh确定，
IO=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=4.24cm2
W――立杆净截面模量（抵抗矩），W=4.49cm3
MW――计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=
0.192kN.m;
.钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）;经计算得到
=172.95
[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=1.4xwkxAw
wk风荷载基本风压标准值，wk=0.343kN/m2;
Aw――每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面
积，Aw=3.60x4.35=15.660m2;
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=7.514kN,连墙件轴向力计算值Nl=
12.514kN
连墙件轴向力设计值Nf二:
A[f]
其中-――轴心受压立杆的稳定系数，由长细比
l/i=40.00/1.60的结果查表得到:
、=0.93;
A=4.24cm2;[f]=205.00N/mm2
经过计算得到Nf二81.039kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求！
七、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900mm内侧脚手架距离墙体400mm支拉斜杆的支点距离墙体二1300mm
水平支撑梁的截面惯性矩I二712.00cm4,截面抵抗矩W=102.00cm3,截面积A=21.50cm2。
受脚手架集中荷载P=1.2X3.55+1.4X5.22=11.57kN
水平钢梁自重荷载
q=1.2X21.50X0.0001X7.85X10=0.20kN/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
02^2.530.960.63
0^2-
9.039.11
悬挑脚手架支撑梁剪力图（kN）
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仁14.300kN,R2=10.070kN,R3=-0.631kN
最大弯矩Mmax=2.360kN.m
抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=2.360X106/（1.05X102000.0）
+3.718X1000/2150.0=23.764N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2满足要求！
八、悬挑梁的整体稳定性计算：
水平钢梁采用14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：
Jb=2.00
由于：
’b大于0.6，按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录
B其值用黑b'查表得到其值为0.918
经过计算得到强度=2.36X106/（0.918X102000.00）
=25.22N/mm2
水平钢梁的稳定性计算.<[f],满足要求！
九、拉杆的受力计算：
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
Ry~工尺口cos耳
i-1
其中RUicos’i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力RCi=RUisinJ
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=14.775kN
十、拉杆的强度计算：
拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=14.775kN
拉绳的强度计算：
如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：
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）;
――钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对
6X19、6X37、6X61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;
钢丝绳使用安全系数，取8.0
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于
8.000X14.775/0.850=139.063kN。
选择6X19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度2000MPa直径
14.0mm
钢丝拉绳的吊环强度计算：
钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N,
为
N=RU=14.775kN
钢丝拉绳的吊环强度计算公式为
其中[f]为吊环抗拉强度，取[f]=50N/mm2每个吊环按照两个截面计算；
所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径
D=[14775X4/（3.1416X50X2）]1/2=14mm
卜一、锚固段与楼板连接的计算：
水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=10.070kN水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为
其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径
D=[10070X4/（3.1416X50X2）]1/2=12mm
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。
实际选用直径为14的钢筋拉环，故满足要求。
7.上料平台的使用与计算
本工程料台选用悬挑式钢平台，用[20、[14槽钢和©48钢管焊接而成，上铺5cm厚木板，钢平台外侧三面设防护栏杆1.2m高，且用密目网封闭。
7．1钢平台的搁支点及上部拉结点必须位于建筑物上，即里端直接支设在楼板上，外端用钢丝绳将平台与上层墙斜拉连接，钢丝绳穿过螺栓孔后固定。
7.2钢平台上设置四个吊环，用©20钢筋制作。
钢丝绳设置为两边各设前后两道，平台安装时，钢丝绳采用不少于3个卡子的方式连接卡头，且平台外口应略高于内口。
见附图1和附图2
7.3在使用过程中，应经常检查钢丝绳有无松动现象，发现问题及时采取措施调整，保证安全使用。
7.4操作平台上应显著标明容许荷载值，严禁超载，由起重工负责监督。
7.5上料平台作为结构施工中拆下的模板、支撑及砌砖材料的垂直运输中转站，在垂直方向应错开设置以便于塔吊吊运。
7.6上料平台计算
计算依据《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）和《钢结构设计规范》（GB50017-2003）。
悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。
由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。
平台水平钢梁（主梁）的悬挑长度4.00m,悬挑水平钢梁间距（平台宽度）2.50m。
次梁采用［14a号槽钢U口水平，主梁采用［20a号槽钢U口水平，次梁间距1.00m。
施工人员等活荷载2.00kN/m2,最大堆放材料荷载10.00kN。
7.6.1次梁的计算
次梁选择［14a号槽钢U口水平槽钢，间距1.00m,其截面特性为
面积A=18.51cm2,惯性距Ix=563.70cm4,转动惯量Wx=80.50cm3回转
半径ix=5.52cm
截面尺寸b=58.0mm,h=140.0mm,t=9.5mm
1.荷载计算
（1）面板自重标准值：
标准值为0.35kN/m2;
Q1=0.35x1.00=0.35kN/m
（2）最大容许均布荷载为2.00kN/m2;
Q2=2.00x1.00=2.00kN/m
（3）槽钢自重荷载Q3=0.14kN/m
经计算得到，静荷载计算值
q=1.2x（Q1+Q2+Q3）=1.2x（0.35+2.00+0.14）=2.99kN/m
经计算得到，活荷载计算值P=1.4x10.00=14.00kN
2.内力计算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，计算简图如
最大弯矩M的计算公式为
M=—+—
84
经计算得到，最大弯矩计算值
M=2.99x2.502/8+14.00x2.50/4=11.09kN.m
3.抗弯强度计算
其中.x――截面塑性发展系数，取1.05;
[f]――钢材抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2
经过计算得到强度
r.=11.09x106/（1.05x80500.00）=131.16N/mm2;
次梁槽钢的抗弯强度计算<[f],满足要求!
4.整体稳定性计算
£
y2
其中.b――
均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算:
」570^235
0=■
%皿厶
经过计算得到
b=570X9.5X58.0X235/（2500.0X140.0X235.0）=0.90
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0.743
经过计算得到强度
“=11.09X106/（0.743X80500.00）=185.44N/mm2;
次梁槽钢的稳定性计算.<[f],满足要求！
7.6.2主梁的计算
卸料平台的内钢绳按照《建筑施工安全检查标准》作为安全储备不
参与内力的计算。
主梁选择[20a号槽钢U口水平槽钢，其截面特性为
面积A=28.83cm2,惯性距Ix=1780.40cm4,转动惯量Wx=178.00cm3回转半径ix=7.86cm
截面尺寸b=73.0mm,h=200.0mm,t=11.0mm
1.荷载计算
（1）栏杆自重标准值：
标准值为
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