工字钢悬挑外脚手架综述.docx

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工字钢悬挑外脚手架综述

目录

一编制依据1

二工程概况及脚手架工程设计1

三组织机构及劳动力安排2

四材料及要求2

五外脚手架构造4

六节点构造9

七脚手架的设计计算13

八脚手架的搭设48

九脚手架的拆除50

十脚手架的验收与维护56

十一安全措施57

十二应急预案60

一编制依据

1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130―2011。

2、《建筑施工安全检查标准》JGJ59―2012。

3、本工程施工图纸

4、广东省、阳江市的有关施工质量、安全、治安、环境保护等具体规定与标准。

5、阳江市安全文明施工相关要求。

二工程概况及脚手架工程设计

1、工程概况

御景豪园（二期）一标段共4栋建筑，为高层住宅楼，其中14、15号楼为25层、16、17号楼为32层建筑层高：

首层为5.1m、标准层3.0m，地下面积20112㎡，建筑高度14、15号楼为77.1m,16、17号楼为98.5m。

2、脚手架工程设计

结合本工程的特点，采用悬挑双排外脚手架在搭设层平面设工字钢悬挑并加设钢丝绳斜拉加固。

①14、15#楼建筑高度为77.1m的分四段搭设采用普通型钢悬挑为主。

第一段从地面至6层（标高0m～17.1m），高度为17.1m采用落地式双排外脚手架;

第二段从6层～16层（标高17.1m～47.1m）高度为30m采用普通型钢悬挑双排外脚手架;

第三段从16层～屋面（标高47.1m～77.1m）高度为30m采用普通型钢悬挑双排外脚手架;

第四段从屋面层～屋架层利用屋面楼板做基础搭设双排脚手架高度为7.5m。

②16、17#楼为32层建筑高度为98.5m的分五段搭设采用普通型钢悬挑：

第一段地面至6层（标高0～17.5m）搭设高度17.5m采用落地式双排外脚手架;

第二段6～16层（标高17.5m～47.5m）搭设高度30m采用普通型钢悬挑双排脚手架;

第三段16～26层（标高47.5m～77.5m）搭设高度30m采用普通型钢悬挑双排脚手架;

第四段26～屋面（标高77.5m～98.5m）搭设高度30m采用普通型钢悬挑双排脚手架;

第五段从屋面层～屋架层利面屋面楼板做基础搭设双排脚手架高度为7.5m。

外排栅在第8层、18层、28层各设一道外挑安全档板，挡板外挑约2米，用竹铺满，竹面铺一层密眼安全网。

三组织机构及劳动力安排

1、组织机构如下：

2、主要人员安排如下：

（1）施工员4名：

主要负责脚手架搭设、拆除的技术指导。

（2）安全员2名：

主要负责脚手架的安全工作。

（3）技术工人30人：

根据进度需要，主要负责脚手架的搭设、维护、拆除工作。

（4）其他配合人员20人：

主要负责协助操作人员对钢管、扣件的运输工作。

四材料及要求

1、采用钢管Ф48×3.5，符合《直缝电焊钢管》（GB/T13793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管，其质量符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级的规定，最长钢管6.0m，另备配套短管，单根钢管重量不大于25Kg。

钢管上严禁打孔。

2、扣件，包括直角扣件、旋转扣、接头扣件等，符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定，在螺栓拧紧力矩达到65N*m时，不得发生破坏，并有出厂合格证。

3、采用HPB300钢筋8厘焊接网脚手板，脚手板材质、焊接应符合规范要求。

4、脚手架工程中使用的其他钢材（连墙件）符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）的规定。

5、安全网：

1）密目网要四证齐全（包括安全监督管理部门准用证），要有阻燃性能，其续燃，阻燃时间均不得大于4秒。

要符合GB16909的规定。

2）每10CM×10CM＝100CM2的面积上，有2000以上网目。

3）密目网贯穿试验：

做耐贯穿试验时，将网与地面成30度夹角拉平，在其中心上方3米处，用5KG重的钢管（管径48-51mm）垂直自由落下，不穿透即为合格产品。

4）密目安全立网必须新购或8成新，完好整洁、无破损、无补丁。

5）安全兜网（平网），材质符合国家标准要求，进场要有检验合格证。

五外脚手架构造

本工程采用扣件式双排钢管（Φ48×3.5）脚手架进行搭设。

一、脚手架设计尺寸：

立杆纵距ιa=1.5m，立杆横距b=0.9m，步距h=1.8m。

二、纵向水平杆、横向水平杆、脚手板布置：

布置图见附图

（一）纵向水平杆构造

1纵向水平杆设置在立杆内侧，杆件长度不小于3跨即不小于4.5m；

2纵向水平杆采用对接扣件连接或采用搭接。

1）两根相邻纵向水平杆的对、搭接接头不宜设置在同步或同跨内，不同跨或不同步两个相邻接头大水平方向错开的距离不小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1/3，即不大于500mm。

2）搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于100mm。

3）采用钢筋焊接网脚手板，纵向水平杆作为横向水平杆的支座，用胶条固定在立杆上，即小横杆在上，大横杆在下。

（二）横向水平杆构造

1主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除，主节点处两个直角扣件的中心距不大于150mm，靠墙一端的外伸长度a不应大于0.4ι,且不应大于500mm，此处外伸长度设计为150mm，外伸端头距墙面150mm。

横向水平杆向外架外侧伸出长度统一为150mm（从立杆外皮算起）。

2作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2，此处作业层上非主节点处的横向水平杆间距设计为750mm。

（三）脚手板的设置

1作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面150mm；

2钢筋网焊接脚手板设置在纵向水平杆上，严防倾翻。

三、立杆设置

1每根立杆底部设置底座或垫板。

2脚手架必须设置纵、横向扫地杆。

纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上坡不大于200mm处的立杆上。

横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

3立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。

1）立杆上的对接扣件应交错布置：

两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm；各接头的中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3，此处取600mm。

2）搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。

4立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。

5双管立杆中副立杆的高度不应低于3步，钢管长度不应小于6m。

四、门洞

1、门洞宜采用上升斜杆、平行弦杆桁架结构型式，斜杆与地面的倾角在45～60°之间，此处取50°。

由于步距大于纵距，按规范采用B型门洞（挑空一根立杆）。

2、门洞桁架的构造

除下弦平面外，应在其余5个平面内的图示节间设置一根斜腹杆。

3、门洞桁架下的两侧立杆设为双杆立杆，副立杆高度应高于门洞1~2步。

4、门洞桁架中伸出的上下弦杆的杆件端头，均应增设一个防滑扣件，该扣件宜紧靠主节点的扣件。

5、在门窗洞口搭设挑架（外伸脚手架），斜杆与墙面夹角不大于30度，并应支撑在建筑物的牢固部分，不得支撑在窗台板、窗檐、线脚等地方，墙内大横杆两端都必须伸过门窗洞口两侧不小于25cm，挑架所有受力点都要绑双扣，同时要搭设防护栏杆；

五、剪刀撑与横向斜撑

1、双排脚手架应设剪刀撑与横向斜撑。

2、剪刀撑的设置。

1）剪刀撑斜杆与地面的倾角宜在45~60°之间，此处取50°,即一条剪刀撑斜杆跨越的步距数与跨度数刚好相等，每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m。

底部斜杆的下端应支承在垫块或垫板上，严禁悬空。

2）高度在24m以下的双排脚手架，均必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m。

3）高度在24m以上的双排脚手架应在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。

4）剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接。

搭接长度不应小于1.0m，设置3个旋转扣件。

端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应大于150mm。

5）剪刀斜撑杆应用旋转扣件固定在与之交接的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。

3、横向斜撑的设置

1）横向斜撑应在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置，斜撑固定。

2）高度在24m以下的封闭型双排脚手架可不设横向斜撑，高度在24m以上的封闭型脚手架，除拐角应设置横向斜撑外，中间每隔6跨设置一道。

六、安全通道（安全防护棚）

为防止高空坠物伤人，结构施工自二层起，凡人员进出的通道口或机械设备上方。

采用钢管搭设安全通道（安全防护棚）。

安全防护棚要满铺一层模板和一层安全网，侧面用模板做防护栏板。

通道高度3.2～3.6m，长度根据现场情况即需要防护区域决定。

八、洞口防护栏杆

九、楼梯、楼层和阳台防护示意图

六节点构造

一、连墙件设置

1、连墙件设置形式详后相关附图。

2、连墙件按二步三跨进行设置，即连墙件水平间距4.5米、垂直间距3.6米。

如在规定的位置上设置有困难，应在邻近点补足。

3、连墙件的布置：

1）宜靠近主节点设置（即立杆与大小横杆连接处），偏离主节点的距离不应大于300mm；

2）应从第一步纵向水平杆处开始设置，当设置有困难时，应采取其它可靠措施固定；

3）宜优先采用菱形布置，上下错开，也可采用方形、矩形布置；

4）对于高度在24m以下的双排脚手架，宜采用刚性连墙件与建筑物可靠连接，亦可采用拉筋和顶撑配合使用的附墙连接方式。

严禁使用仅有拉筋的柔性连墙件。

5）对于高度24m以上的双排脚手架，必须采用刚性连墙件与建筑物可靠连接。

6）连墙件的构造：

A连墙件中的连墙杆或拉筋宜呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接，不应采用上斜连接；

B连墙件必须采用可承受拉力和压力的构造。

采用拉筋必须配用顶撑，顶撑应可靠地顶在混凝土圈梁、柱等结构部位。

拉筋应采用两根以上直径4mm的钢丝拧成一股，使用时不应小于2股；亦可采用直径不小于6mm的钢筋。

7）当脚手架下部暂不能设置连墙件时可搭设抛撑。

抛撑采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在45～60度之间；连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。

抛撑应在连墙件搭设后方可拆除。

二、其它相关节点如后附图：

檐口挑架作法

外架阳角转角处加强处理：

七脚手架的设计计算

一、取高度（16、17栋正负零～六层）为17.5m采用落地式双排脚手架搭投

（一）参数信息

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为17.5m，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：

横距Lb为0.9m，纵距La为1.5m，大小横杆的步距为1.8m；

内排架距离墙长度为0.15m；

大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；

采用的钢管类型为Φ48×3.2；

横杆与立杆连接方式为单扣件；

连墙件采用两步两跨，竖向间距3.6m，水平间距3m，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

2.活荷载参数

施工均布活荷载标准值:

3.000kN/m2；脚手架用途:

结构脚手架；

同时施工层数:

2层；

3.风荷载参数

本工程地处广东阳江，基本风压0.75kN/m2；

风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取1.25，计算立杆稳定性时取0.75，风荷载体型系数μs为0.693；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）:

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/m）:

0.150；

安全设施与安全网（kN/m2）:

0.005；

脚手板类别:

竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:

竹笆片脚手板挡板；

每米脚手架钢管自重标准值（kN/m）:

0.035；

脚手板铺设总层数:

9；

5.地基参数

地基土类型:

砂土；地基承载力标准值（kPa）:

160.00；

立杆基础底面面积（m2）:

0.20；地基承载力调整系数:

1.00。

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=0.035kN/m；

脚手板的自重标准值:

P2=0.3×0.9/（2+1）=0.09kN/m；

活荷载标准值:

Q=3×0.9/（2+1）=0.9kN/m；

静荷载的设计值:

q1=1.2×0.035+1.2×0.09=0.15kN/m；

活荷载的设计值:

q2=1.4×0.9=1.26kN/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:

M1max=0.08q1l2+0.10q2l2

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.15×1.52+0.10×1.26×1.52=0.311kN·m；

支座最大弯距计算公式如下:

M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2

支座最大弯距为M2max=-0.10×0.15×1.52-0.117×1.26×1.52=-0.366kN·m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.311×106,0.366×106）/4730=77.378N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=77.378N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/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：

νmax=（0.677q1l4+0.990q2l4）/100EI

其中：

静荷载标准值:

q1=P1+P2=0.035+0.09=0.125kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=0.9kN/m；

最大挠度计算值为：

ν=0.677×0.125×15004/（100×2.06×105×113600）+0.990×0.9×15004/（100×2.06×105×113600）=2.111mm；

大横杆的最大挠度2.111mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm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=0.035×1.5=0.053kN；

脚手板的自重标准值：

P2=0.3×0.9×1.5/（2+1）=0.135kN；

活荷载标准值：

Q=3×0.9×1.5/（2+1）=1.350kN；

集中荷载的设计值:

P=1.2×（0.053+0.135）+1.4×1.35=2.116kN；

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=ql2/8

Mqmax=1.2×0.035×0.92/8=0.004kN·m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=Pl/3

Mpmax=2.116×0.9/3=0.635kN·m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.639kN·m；

最大应力计算值σ=M/W=0.639×106/4730=135.099N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=135.099N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值205N/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:

νqmax=5ql4/384EI

νqmax=5×0.035×9004/（384×2.06×105×113600）=0.013mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.053+0.135+1.35=1.538kN；

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:

νpmax=Pl（3l2-4l2/9）/72EI

νpmax=1538.1×900×（3×9002-4×9002/9）/（72×2.06×105×113600）=1.701mm；

最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.013+1.701=1.714mm；

小横杆的最大挠度为1.714mm小于小横杆的最大容许挠度900/150=6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，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。

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（《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5）:

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；

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=0.035×1.5×2/2=0.053kN；

小横杆的自重标准值:

P2=0.035×0.9/2=0.016kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.3×0.9×1.5/2=0.202kN；

活荷载标准值:

Q=3×0.9×1.5/2=2.025kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.053+0.016+0.202）+1.4×2.025=3.161kN；

R<8.00kN，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0.1248kN/m

NG1=[0.1248+（1.50×2/2）×0.035/1.80]×17.50=2.700kN；

（2）脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2

NG2=0.3×9×1.5×（0.9+0.1）/2=2.126kN；

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

NG3=0.15×9×1.5/2=1.012kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:

0.005kN/m2

NG4=0.005×1.5×17.5=0.131kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.97kN；

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=3×0.9×1.5×2/2=4.05kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.97+0.85×1.4×4.05=11.984kN；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.97+1.4×4.05=12.834kN；

六、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=0.75kN/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=0.75；

μs--风荷载体型系数：

取值为0.693；

经计算得到，风荷载标准值为:

Wk=0.7×0.75×0.75×0.693=0.273kN/m2；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.273×1.5×1.82/10=0.158kN·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=11.984kN；

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'=12.834kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.59cm；

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=196；

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=0.188

立杆净截面面积：

A=4.5cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=4.73cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

考虑风荷载时

σ=11983.8/（0.188×450）+157810.913/4730=175.016N/mm2；

立杆稳定性计算σ=175.016N/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=12834.3/（0.188×450）=151.706N/mm2；

立杆稳定性计算σ=151.706N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

七、最大搭设高度的计算

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

Hs=[φAf-（1.2NG2k+0.85×1.4（ΣNQk+MwkφA/W））]/1.2Gk

构配件自重标准值产生的轴向力NG2K（kN）计算公式为：

NG2K=NG2+NG3+NG4=3.27kN；

活荷载标准值：

NQ=4.05kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.125kN/m；

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：

Mwk=Mw/（1.4×0.85）=0.158/（1.4×0.85）=0.133kN·m；

Hs=（0.188×4.5×10-4×205×103-（1.2×3.27+0.85×1.4×（4.05+0.188×4.5×100×0.133/4.73）））/（1.2×0.125）=38.575m；

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）5.