悬挑脚手架施工方案45.docx

悬挑脚手架施工方案45.docx

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悬挑脚手架施工方案45

兰州新区保障性住房B-44#楼

主体结构脚手架施工方案

一、概述

（1）工程概况：

施工地点位于兰州新区纬一路南侧，兰州新区保障性住房B-44#楼建筑面积14879.86㎡。

1，地上为16层，局部6层，地下为一层,层高为4.5m，标准层层高为2.9m。

（2）编制依据

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001

工程设计图纸

《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99

《建筑安全技术标准汇编》

（3）根据本工程结构形式与特点，一至二层搭设扣件式钢管落地脚手架，二层以上每隔六层搭设悬挑式脚手架。

二、脚手架材料

（1）符合国标的Φ48×3.5脚手钢管及配套扣件，立杆、大横杆长度采用4-6m，小横杆长度采用1.30m。

（2）A3[16槽钢及16mm钢丝绳。

（3）竹笆横向密编，纵片不得小于五道，每道用双片；横片一正一反，在四周用两根竹片相对夹紧，并打眼用铁丝扎牢，竹片宽不小于30mm。

三、悬挑脚手架方案设计

1、脚手架基本数据

（1）扣件式立杆双排钢管脚手架：

架体构构造尺寸：

横距1000mm，步距为1800mm，基本纵距为1500mm，结合本立杆所在平面的纵向尺寸，进行调整确定。

（2）外墙脚手一至四层搭设扣件式钢管着地脚手，四层以上采用槽钢悬挑脚手架，每六层一挑，每一挑为一个悬挑单元。

2、脚手架悬挑原理及构造要求

（1）基本结构分两部分，一是主要受力的悬挑槽钢支架；二是以悬挑槽钢支撑的钢管扣件双排脚手架，由立杆、小横杆、大横杆、剪刀撑、踢脚板、竹跳板、竹笆、护栏等组成，同一般双排脚手架。

悬挑槽钢支承受自重及上部传来的脚手架架体恒载和施工活动荷载、部分风荷载等，并将其传到建筑物上。

（2）槽钢挑梁是本架子的主要受力构件，在五层楼面上根据脚手架平面布置图预埋安装槽钢支撑结构的预埋件及在相应位置进行预留孔。

（3）槽钢挑梁与其上的双排脚手架的立杆一一对应，上部双排脚手架的搭设同一般双排脚手架。

（4）外架每次搭设的最大高度为11步架，结构上翻时每满11步架（即挑满七层）后开始搭设上一单元的悬挑结构，且上下两单元的脚手架必须断开，本工程分两次悬挑，经检查无误后，可拆除下一单元的架子，拆除时必须从上到下，不得上下同时进行。

（5）在槽钢挑出端焊接φ25钢筋，长度为150mm，作为双排脚手架的底座。

（6）脚手架每五列设一剪刀撑（夹角450-600之间），剪刀撑接头处对接钢管长度不小于1.0m，并用两只扣件紧固。

四、外脚手架计算

（一）、参数信息:

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为20.3米，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.50米，立杆的横距为1米，立杆的步距为1.80米；

内排架距离墙间距为0.30米；

小横杆搭接在大横杆之上的根数为2根；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数0.80；

连墙件布置取两步三跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件连接；

2.活荷载参数

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

3.000；脚手架用途:

结构脚手架；

3.风荷载参数

本工程地处兰州市中川镇，查荷载规范基本风压为0.3kN/m2，风荷载高度变化系数μz为1.0，风荷载体型系数μs为1.13；

计算中考虑风荷载作用；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重荷载标准值（kN/m2）:

0.1248；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.300；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m2）:

0.150；

安全设施与安全网自重标准值（kN/m2）:

0.010。

5.水平悬挑支撑梁

悬挑水平钢梁采用16a号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度1.50m，建筑物内锚固段长度3m。

与楼板连接的卡环直径16mm，楼板混凝土标号:

c35.

6.拉绳与支杆参数

支撑数量为:

1；

钢丝绳安全系数为:

10.000；

钢丝绳与墙距离为（m）:

1.300；

说明：

1、采用悬挑梁与建筑梁板锚固，另一端挑出建筑物，挑梁水平间距即按脚手架间距设置。

2、在挑梁上焊制立杆底座（采用直径25的钢筋，长度为150），将立杆插入底座中固定，然后设置扫地杆，其上按一般脚手架方法搭设并与建筑物进行拉接。

3、挑梁锚固长度为3m，外挑长度为1.5m。

4、预埋锚固钢筋环采用I级钢筋制作（直径不小于16）。

吊环埋入深度应遵照混凝土结构施工及验收规范选定，埋在结构主筋内侧并与主筋连接。

符合安全系数大于2.吊环受力时混凝土的强度必须达到设计要求。

5、悬挑梁采用16槽钢。

6、悬挑水平钢梁采用16钢丝绳与建筑物剪力墙拉接，穿绳孔与孔间距不小于500mm。

（二）、大横杆的计算:

按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）第5.2.4条规定，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。

将大横杆上面的脚手板自重和施工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；

脚手板的自重标准值:

P2=0.300×1/（2+1）=0.1kN/m；

活荷载标准值:

Q=3.000×1/（2+1）=1kN/m；

静荷载的设计值:

q1=1.5×0.038+1.5×0.1=0.207kN/m；

活荷载的设计值:

q2=1.4×1=1.4kN/m；

图1大横杆设计荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

图2大横杆设计荷载组合简图（支座最大弯矩）

2.强度验算

跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。

跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.207×1.5002+0.10×1.4×1.5002=0.352kN.m；

支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为M2max=-0.10×0.207×1.5002-0.117×1.40×1.5002=-0.416kN.m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.352×106,0.416×106）/5080.0=79.92N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=79.92N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2，满足要求！

3.挠度验算:

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：

其中：

静荷载标准值:

q1=P1+P2=0.038+0.1=0.138kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=1kN/m；

最大挠度计算值为：

V=0.677×0.138×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）+0.990×1×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）=2.18mm；

大横杆的最大挠度2.18mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0/150mm与10mm，满足要求！

（三）、小横杆的计算:

根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，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作为小横杆集中荷载，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=0.038×1.500=0.058kN；

脚手板的自重标准值：

P2=0.300×1×1.500/（2+1）=0.15kN；

活荷载标准值：

Q=3.000×1×1.500/（2+1）=1.50kN；

集中荷载的设计值:

P=1.5×（0.058+0.15）+1.4×1.50=2.412kN；

小横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:

Mqmax=1.2×0.038×12/8=0.006kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=2.35×1/3=0.783kN.m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.789kN.m；

最大应力计算值σ=M/W=0.789×106/5080.000=155.315N/mm2；

小横杆的最大应力计算值σ=155.315N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205.000N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

Vqmax=5×0.038×1000.04/（384×2.060×105×121900.000）=0.02mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.15+1.50=1.708kN；

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:

Vpmax=1708×1000.0×（3×1000.02-4×1000.02/9）/（72×2.060×105

×121900.0）=2.414mm；

最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.02+2.414=2.434mm；

小横杆的最大挠度和2.434mm小于小横杆的最大容许挠度1000.000/150=6.667与10mm,满足要求！

（四）、扣件抗滑力的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

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6.40kN；

R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

大横杆的自重标准值:

P1=0.038×1.500×2/2=0.058kN；

小横杆的自重标准值:

P2=0.038×1=0.038kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.300×1×1.500/2=0.225kN；

活荷载标准值:

Q=3.000×1×1.500/2=2.25kN；

荷载的设计值:

R=1.3×（0.038+0.225）+1.4×2.25=3.492kN；

R<6.40kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

（五）、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（kN），为0.1248

NG1=[0.1248+（1.50×2/2+1.50×2）×0.038/1.80]×20.3=4.46；

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用竹笆片脚手板，标准值为0.30

NG2=0.300×5×1.500×（1+0.2）/2=1.35kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15

NG3=0.150×5×1.500/2=0.563kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.010×1.500×20.3=0.30kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.67kN；

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=3.000×1×1.500×2/2=4.5kN；

风荷载标准值按照以下公式计算

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

Wo=0.450kN/m2；

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=0.740；

Us--风荷载体型系数：

取值为0.653；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.450×0.740×0.653=0.152kN/m2；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.5NG+1.4NQ=1.5×6.67+1.4×4.5=16.3kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.3NG+0.85×1.4NQ=1.5×6.67+0.85×1.4×4.5=15.36kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.152×1.500×

1.8002/10=0.088kN.m；

（六）、立杆的稳定性计算:

不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值：

N=16.3kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

μ=1.500；

计算长度,由公式lo=kμh确定：

l0=3.119m；

长细比Lo/i=197.000；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：

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]=205.000N/mm2；

σ=16300.000/（0.186×489.000）=179.21N/mm2；

立杆稳定性计算σ=179.21N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值：

N=15.36kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

μ=1.500；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=3.119m；

长细比:

L0/i=197.000；

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]=205.000N/mm2；

σ=15360/（0.186×489.000）+88031.618/5080.000=189.18N/mm2；

立杆稳定性计算σ=189.18N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！

（七）、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

风荷载标准值Wk=0.152kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.200m2；

按《规范》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=3.452kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=8.452kN；

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l0/i=200.000/15.800的结果查表得到φ=0.966，l为内排架距离墙的长度；

又：

A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.966×4.890×10-4×205.000×103=96.837kN；

Nl=8.452

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=8.452小于双扣件的抗滑力16.0kN，满足要求！

连墙件扣件连接示意图

（八）、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1000mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1300mm，

水平支撑梁的截面惯性矩I=866.20cm4，截面抵抗矩W=108.30cm3，截面积A=21.95cm2。

受脚手架集中荷载N=1.3×5.309+1.4×4.50=13.2kN；

水平钢梁自重荷载q=1.3×21.950×0.0001×78.500=0.224kN/m；

悬挑脚手架示意图

悬挑脚手架计算简图

悬挑脚手架支撑梁剪力图（kN）

悬挑脚手架支撑梁变形图（kN）

悬挑脚手架支撑梁弯矩图（kN.m）

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为

R[1]=13.536kN；

R[2]=11.116kN；

R[3]=-0.222kN。

最大弯矩Mmax=1.365kN.m；

最大应力σ=M/1.05W+N/A=1.365×106/（1.05×108300.0）+

0.000×103/2195.0=12.002N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值12.002N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215.000N/mm2,满足要求！

（九）、悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用16a号槽钢,计算公式如下

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=570×10.0×63.0×235/（1200.0×160.0×235.0）=1.87

由于φb大于0.6，查《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附表B，得到φb值为0.932。

经过计算得到最大应力σ=1.365×106/（0.932×108300.00）=13.524N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算σ=13.524小于[f]=215.000N/mm2,满足要求!

（十）、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

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=18.362kN；

（十一）、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=18.362kN

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），

计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径（mm）；

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；

K--钢丝绳使用安全系数。

计算中[Fg]取18.362kN，α=0.820，K=10.000，得到：

d2=447.8

经计算，钢丝绳最小直径必须大于15.5mm才能满足要求！

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=18.362kN

钢丝拉绳（斜拉杆）的拉环的强度计算公式为

其中[f]为拉环受力的单肢抗剪强度，取[f]=125N/mm2；

所需要的钢丝拉绳（斜拉杆）的拉环最小直径D=（1836.250×4/3.142×125.000）1/2=14.000mm；

（十二）、锚固段与楼板连接的计算:

1.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=0.222kN；

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，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f]=50N/mm2；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[222.451×4/（3.142×50×2）]1/2=1.683mm；

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。

五、脚手架架体的加固措施

（1）每一单元的挑架与结构主体必须与预埋件焊接牢固。

（2）连墙件与建筑物的连接采用双扣件刚性连接，连墙件采用每层三跨，菱形布置。

连墙杆与脚手架的连接、连墙杆与建筑物的连接均采用双扣件连接。

（3）脚手架的荷载基本都是通过扣件传递的，所以每只扣件的扭矩要求必须达到45-55N·M。

六、本工程特殊部位技术处理措施

（1）在结构施工时，必须事先根据本方案的预埋点位置在每层预埋工作。

（2）外架与结构主体之间距离为300mm，用竹跳板和竹笆进行封闭，每四步一封闭以防坠物。

（3）在外立杆内侧0.9m处设栏杆一道，操作面满铺竹跳板加踢脚板，整个外架沿全高用安全密目网封闭。

5）其它要求

（1）每栋楼每天必须有至少两名架子工专职负责对脚手架进行检查维护，对不符合要求、有隐患的地方立即按要求处理，发现异常情况及时上报。

（2）严格按照有关脚手架的操作规定、规范的要求进行操作。

七、脚手架使用注意事项

（1）架上作业人员应穿防滑鞋及悬挂安全带，并戴好安全帽。

（2）架上作业人员应做好分工及协调配合。

（3）作业人员应带工具袋，操作工具应放在工具袋内，以防坠物伤人。

（4）搭设材料应随搭设速度，随用随上，以免放置不当掉落伤人。

（5）每次收工前，架上材料应使用完，不要存留在作业面上，已搭好的脚手架应形面稳定结构，不稳的要临时加固。

（6）在搭设过程中，地面配合施工人员应避开落物的区域。

（7）在搭设脚手架时，严禁使用不合格材料。

（8）每栋楼由施工员和安全员负责，作业人员必须服从统一指挥。

八、脚手架上堆荷的管理

脚手架上堆荷严禁超载，即使一时的超载也是不允许的。

支模、卸料平台等均不允许支承在脚手架上或与其联系，禁止将缆风绳固定于脚手架上，另外，塔吊、施工电梯的附墙支撑也要与脚手架分开。

九、脚手架拆除

本工程第一次悬挑脚手搭设完毕，开始拆除落地扣件式钢管脚手架，第二次搭设悬挑脚手之前，拆除第一次搭设的悬挑脚手，依次上翻。

外墙饰面、门窗、阳台栏杆安装完毕，脚手架再依次下翻。

脚手架拆除后外墙洞口、临边应及时进行封闭。

拆除注意事项如下：

（1）拆除前，技术人员或安全员对作业人员进行技术交底和安全技术交底。

（2）拆除现场必须设置警戒区域，张挂醒目的警戒标志。

警戒区域内严禁非操作人员通行或在脚手架下方继续施工，地面监护人员必须履行职责，并应配备良好的通讯装置。

（3）如遇强风、大雨等特殊气候，不应进行脚手架的拆除，夜间实施拆除作业，应具备良好的照明设备。

（4）所有高