悬挑脚手架施工方案.docx

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悬挑脚手架施工方案

一、拟定设计方案

本工程为框剪结构，采用密目式安全网全封闭双排脚手架进行结构施工，连墙杆为两步三跨设置，架宽1.05m,大横杆步距1.5m，具体分段设置为第一次悬挑h=20.3m,南面，北面，东面从一层楼面挑出，西面从3层楼面挑出；第二次悬挑h=18.7m,从八层楼面挑出至女儿墙顶。

1、脚手架采用Φ48×3.0钢管搭设（0.0384KN/m）

2、铺一层冲压钢脚手板（其自重标准值qk1=0.3KN/㎡）

3、连墙杆与建筑物连接采用扣件连接，连接布置为两步三跨。

4、脚手架搭设尺寸为立杆纵距La=1.5m,立杆横距Lb=1.05m,步距h=1.5m,脚手架内侧距墙0.3m

5、本地区基本风压为W0=0.45KN/㎡（德州市区）

6、立杆下用悬挑工字钢116a进行悬挑。

7、栏杆：

施工层增设防护栏杆（0.6-1.2m各一道），增加的栏杆数n=2道，加密小横杆及连接扣件的自重标准值qk2=（Lb+0.3+0.3）×0.0384+2×0.015=0.0548KN（式中0.015KN为每个扣件的平均重量）栏杆与脚手板标准值取：

0.14KN/m,则一层施工为：

1×1.5×0.14=0.21KN

8、安全网：

采用2000目的密目网，沿高度全封闭，其自重标准值qk3=0.005KN/㎡

9、装饰施工均布荷载标准值Qqk1=2KN/㎡

10、脚手架搭设的最高高度H=20.3m（下面的计算以20.3m为例进行计算）

11、搭设人员：

张俊东、赵自敬、耿旭华、张俊春等人员。

（必须保证每位人员持证上岗）

12、搭设材料要求：

①悬挑工字钢116a，材质Q235必须涂刷防锈漆。

②钢丝绳（6-19-12.7）公称抗拉强度为1519N/mm2，进场后要核实其产品的合格性。

③预埋U型卡环，保证其为合格产品，要求U型卡环头内净距必须大于24-26mm。

④予埋U型螺栓，采用18的钢筋弯成，详见附图。

⑤立杆、横杆、斜杆均采用48*3.5的无缝钢管，不得使用严重锈蚀、弯曲、变形的钢管。

⑥所用的卡扣必须保证为合格产品，严禁使用脆裂的卡扣。

⑦工字钢I16a焊接25的钢筋底座，长度约为150mm，焊条选用E4303，操作者必须持证上岗。

13、施工工序：

材料运输→二层顶予埋U型螺栓→工字钢I16a焊接25的钢筋底座→混凝土强度达到75%以上安装工字钢I16a→安装上层螺栓→安装钢丝绳→工字钢I16a之间满铺脚手板→按要求安装立杆→扫地杆→大横杆→设置临时抛撑或临时加固点→小横杆→连墙杆→剪刀撑→安全网→密目网

14、安全技术要求：

1、立杆

立杆必须立在型钢上，立杆纵距1.5m，横距1.05m，扫地杆距工字钢的高度为200mm。

相邻立杆的接头应错开布置在不同的步距内，与相邻大横杆的距离不宜大于三分之一。

立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧，不得隔步设置或遗漏。

立杆的垂直偏差不大于架高的1/300，并同时控制其绝对偏差值不大于75mm。

立杆用单杠。

立杆与大横杆的两个连接接头加直角扣件，不得减少或隔步设置，以免立杆长度超过计算长度而失稳。

2、大横杆

大横杆步距为1.5m，上、下横杆的接头位置应错开布置在不同的立杆纵距中。

上、下大横杆的接头位置错开布置在不同的纵距内与相邻立杆的距离不大于纵距的三分之一。

同一排大横杆的水平偏差不大雨该片脚手架的1/250，并不大于50mm。

3、小横杆

贴近立杆布置，大于大横杆之上并用直角扣件扣紧，在相邻立杆之间根据需要加设1-2根。

在任何情况下，均不得拆除作为基本构架的小横杆。

4、剪刀撑：

沿脚手架两端和转角处，每7.5m（5跨）设置一道，剪刀撑沿脚手架架高由下向上连续满步设置，杆件用双杆，双杆间用旋转扣件每两跨范围连结一处，杆件的接长用连结扣件，剪刀撑的斜杆与脚手架的立杆或大横杆的交接处均采用旋转扣件扣紧。

5、连墙件做法

连墙件可按两步三跨设置。

水平斜拉杆：

设置在有连墙件的步架平面内，以加强脚手架的横向刚度。

护栏和挡脚板：

在铺板操作层上必须设两道护栏和挡脚板。

上栏板高度≥1.1m。

挡脚板高度为180mm。

6、密目网挂设，在脚手架往上搭设的同时，其密目网应同时全封闭式采用直径为5mm尼龙绳全眼连接，不得用铁丝或铅丝绑扎，且不得漏设，对于施工层应设兜网，每垂直间距10m以内一层兜网。

7、脚手架铺设

在工程进入装饰阶段，应在脚手架上铺满脚手板，脚手板端头采用搭接，铺设好后，应用铁丝绑扎于小横杆上，绑扎必须牢固，不得有松动，且铺设的脚手板严禁出现探头板，对于施工层上应设高度不小于18cm挡脚板。

8、其它搭设方法与落地式脚手架相同。

二、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20.3米，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：

立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.50米。

采用的钢管类型为

48×3.0，

连墙件采用2步3跨，竖向间距3.00米，水平间距4.50米。

施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工1层，脚手板共铺设2层。

悬挑水平钢梁采用[16a号槽钢U口水平，其中建筑物外悬挑段长度1.45米，建筑物内锚固段长度1.55米。

悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。

1、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。

1.1.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=0.300×1.500/3=0.150kN/m

活荷载标准值Q=3.000×1.500/3=1.500kN/m

荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.150+1.4×1.500=2.326kN/m

小横杆计算简图

1.2.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=2.326×1.0502/8=0.321kN.m

=0.321×106/4491.0=71.379N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

1.3.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:

荷载标准值q=0.038+0.150+1.500=1.688kN/m

简支梁均布荷载作用下的最大挠度

V=5.0×1.688×1050.04/（384×2.06×105×107780.0）=1.204mm

小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!

2、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。

2.1.荷载值计算

小横杆的自重标准值P1=0.038×1.050=0.040kN

脚手板的荷载标准值P2=0.300×1.050×1.500/3=0.157kN

活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.500/3=1.575kN

荷载的计算值P=（1.2×0.040+1.2×0.157+1.4×1.575）/2=1.221kN

大横杆计算简图

2.2.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:

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

M=0.08×（1.2×0.038）×1.5002+0.267×1.221×1.500=0.497kN.m

=0.497×106/4491.0=110.751N/mm2

大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

2.3.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=0.677×0.038×1500.004/（100×2.060×105×107780.000）=0.06mm

集中荷载标准值P=0.040+0.157+1.575=1.773kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V1=1.883×1772.820×1500.003/（100×2.060×105×107780.000）=5.07mm

最大挠度和

V=V1+V2=5.134mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!

3、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8.0kN；

R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

3.1.荷载值计算

横杆的自重标准值P1=0.038×1.500=0.058kN

脚手板的荷载标准值P2=0.300×1.050×1.500/2=0.236kN

活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN

荷载的计算值R=1.2×0.058+1.2×0.236+1.4×2.362=3.660kN

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；

4、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0.1394

NG1=0.139×20.300=2.830kN

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用冲压钢脚手板，标准值为0.30

NG2=0.300×2×1.500×（1.050+0.300）/2=0.608kN

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

NG3=0.150×1.500×2/2=0.225kN

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.500×20.300=0.152kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.815kN。

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=3.000×1×1.500×1.050/2=2.362kN

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：

W0=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=1.250

Us——风荷载体型系数：

Us=1.200

经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.450×1.250×1.200=0.472kN/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

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）。

5、立杆的稳定性计算:

5.1.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=7.89kN；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.27；

　　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，l0=2.60m；

　　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

=69.35

　　[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!

5.2.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=7.39kN；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.27；

　　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，l0=2.60m；

　　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=0.190kN.m；

——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到

=107.24

　　[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!

6、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=1.4×wk×Aw

wk——风荷载基本风压标准值，wk=0.472kN/m2；

Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.00×4.50=13.500m2；

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=8.930kN，连墙件轴向力计算值Nl=13.930kN

连墙件轴向力设计值Nf=

A[f]

其中

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.60的结果查表得到

=0.95；

A=4.24cm2；[f]=205.00N/mm2。

经过计算得到Nf=82.709kN

Nf>Nl，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=13.930kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不满足要求!

连墙件扣件连接示意图

7、悬挑梁的受力计算:

悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算

悬出端C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。

悬臂单跨梁计算简图

支座反力计算公式

支座弯矩计算公式

C点最大挠度计算公式

其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。

本工程算例中，m=1450mm，l=1550mm，ml=300mm，m2=1350mm；

水平支撑梁的截面惯性矩I=866.20cm4，截面模量（抵抗矩）W=108.30cm3。

受脚手架作用集中强度计算荷载N=7.89kN

水平钢梁自重强度计算荷载q=1.2×21.95×0.0001×7.85×10=0.21kN/m

k=1.45/1.55=0.94

kl=0.30/1.55=0.19

k2=1.35/1.55=0.87

代入公式，经过计算得到

支座反力RA=24.764kN

支座反力RB=-8.374kN

最大弯矩MA=13.228kN.m

抗弯计算强度f=13.228×106/（1.05×108300.0）=116.322N/mm2

水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

受脚手架作用集中计算荷载N=3.82+2.36=6.18kN

水平钢梁自重计算荷载q=21.95×0.0001×7.85×10=0.17kN/m

最大挠度Vmax=7.752mm

按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录A结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍，即2900.0mm

水平支撑梁的最大挠度大于2900.0/400,不满足要求!

8、悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用[16a号槽钢U口水平,计算公式如下

其中

b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：

经过计算得到

b=570×10.0×63.0×235/（1350.0×160.0×235.0）=1.66

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0.900

经过计算得到强度

=13.23×106/（0.900×108300.00）=135.65N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算

<[f],满足要求!

9、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=8.374kN

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=[8374×4/（3.1416×50×2）]1/2=11mm

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。

2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：

锚固深度计算公式

其中N——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=8.37kN；

d——楼板螺栓的直径，d=20mm；

[fb]——楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/mm2；

h——楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到h要大于8373.68/（3.1416×20×1.5）=88.8mm。

3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：

混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式

其中N——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=8.37kN；

d——楼板螺栓的直径，d=20mm；

b——楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm；

fcc——混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2；

经过计算得到公式右边等于131.6kN

楼板混凝土局部承压计算满足要求!

10、拐角处钢梁的计算通过软件计算满足要求。

三、脚手架验收

1、构配件检查验收所有进场脚手板、扣件、钢管验收合格后方可使用。

钢管：

新钢管应有产品质量合格证，且必须有质量检验报告，钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划痕，且钢管外径、壁厚、断面等应符合规范要求。

旧钢管对有严重锈蚀弯曲变形的管件不得使用。

扣件：

由裂缝、变形者严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。

脚手板：

有裂纹、严重锈蚀、变形的不得使用。

密目网等防护用品必须有三证方准使用。

2、脚手架检查验收、验收中应严格按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的要求执行。

且脚手架搭设完后，使用前应逐层进行验收，验收合格后方准使用。

四、安全措施

1、安全要求：

①搭设悬挑脚手架之前，将有关人员集中进行该脚手架的安全技术交底。

②搭设悬挑脚手架时必须在地面上设置红色警戒区，并设专人监督进行。

③高空作业者必须使用安全带，要求于可靠的固定点连接，确保安全施工。

④高空作业者必须使用工具带，将随身小物体放入袋内，以防落物伤人。

⑤搭设时要集中精力，严格按安全技术操作规程进行操作。

⑥每天施工完毕的架体，必须和固定物进行接牢固后方可离开。

⑦大风大雨天气严禁施工。

2、脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规定》，考核合格的专业架子工。

上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗。

3、搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。

4、作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。

不得将模板支架、榄风绳等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备。

5、当有六级及六级以上大风和雾雨天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。

雨后上架作业应有防滑措施。

6、在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：

主节点处的纵横方向水平杆，纵横向扫地杆；连墙杆。

7、不得在脚手架基础及其邻近进行挖掘作业，否则应采取安全措施，并报有关部门批准。

8、在脚手架上进行电气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。

9、搭设脚手架时，地面设围栏和警戒标志专人监督，严禁非操作人员入内。