脚手架方案.docx
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脚手架方案
重庆市新城建筑工程有限责任公司
二0一0年三月
目录
一、编制依据
二、工程概况
三、脚手架设计及计算
四、对槽钢的计算
五、悬挑式外架计算
六、构造要求及注意事
一、编制依据
本悬挑扣件式钢管脚手架方案编制依据：
（1）《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2001）
（2）《建筑结构荷载规范》
（3）《钢结构设计规范》
（4）《钢结构施工及验收规范》
（5）《建筑施工安全检查标准》
二、工程概况
工程名称：
万盛区工矿棚户改造工程新房子片区B3标段
建设单位：
重庆万盛区国有资产经营管理有限公司
设计单位：
重庆同乘工程咨询有限公司
监理单位：
重庆海发建设监理工程有限公司
合同工期：
240天
合同质量目标：
合格
建筑面积：
约3.8万平方米
建筑高度:
24.60M
层高：
3.0M
三、脚手架设计及计算
1、材料
钢管采用Ф48×3.5的钢管，每根钢管的最大质量不应大于25kg，其中横向水平杆的最大长度不能超过2200mm，其它杆不能超过6500mm。
扣件采用可锻铸铁制作的扣件，扣件在螺栓拧紧扭力矩达65N·M时，不得发生破坏。
脚手板在底层（挑排层）和施工作业层采用50厚木板满铺，其它层也用50厚木板满铺。
2、荷载
步距为1.8m，纵距为1.5m的Ф48×3.5双排钢管脚手架每米立杆承受的结构自重标准值：
gk=0.1248KN/m：
（查JGJ130-2001）
木脚手板自重标准值为0.35KN/m2。
竹胶板、安全网自重标准值为0.02KN/m2。
结构脚手架施工均布活荷载标准值为3KN/m2。
3、设计及计算
本悬挑式脚手架采用12#槽钢悬挑，其横杆步距设为1.8m，立杆纵距设为1.5m，横向水平杆的外伸长度设为0.5m，内立杆离墙面的距离为0.75m，立杆横距设为0.85m，构造详图见后附图。
3.1纵向水平杆计算
Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm2
弹性模量E=2.06×105N/mm2
3.1.1抗弯强度计算
б=M/W≤f
M=1.2MGK+1.4ΣMQK
M—弯矩设计值；W—截面模量，Ф48×3.5钢管的截面模量为5.08cm3；f—钢材的抗弯强度设计值，205N/mm2；MGK—脚手板自重标准值产生的弯矩；MQK—施工荷载标准值产生的弯矩。
为安全起见，两端支撑以铰支为计算，计算跨度以两根立杆纵距1.5m为标准。
则：
纵向水平杆上的永久荷载标准值q1=0.35×0.85/2=0.1488KN/m
纵向水平杆上的活荷载标准值q2=3×0.85/2=1.275KN/m
MGK=0.1488×1.52×1/8=0.04185KN·M
MQK=1.275×1.52×1/8=0.3586KN·M
M=1.2×0.04185+1.4×0.3586=0.552KN·M
W=5.08cm2
Б=0.552×103/（5.08×10-6）=108.7×106N/m2=108.7N/mm2<205N/mm2
3.1.2挠度计算
挠度最大处为杆的中央
υ=5×q×l4/（384EI）I为惯性矩=12.19cm4
q=0.1488×1.2+1.275×1.4=1.964KN/m
υ=5×1.964×15004/（384×2.06×105×12.19×104）=5.2mm
容许挠度[υ]=1500/150=10mm>5.2mm。
3.2横向水平杆计算
3.2.1抗弯强度计算
横向水平杆外伸长度上的永久荷载设计值q1=0.35×1.5×1.2=0.63KN/m
横向水平杆外伸长度上的活荷载设计值q2=3×1.5×1.4=6.3KN/m
横向水平杆两立杆间的何载设计值F=0.35×1.5×0.425×1.2+3×1.5×0.425×1.4=2.95KN
横向水平杆的外伸长度设为0.5m，其计算长度可取0.3m
内立杆处弯矩为M1=（6.3+0.63）×0.3×0.3/2=0.312KN/M
两立杆间的最大弯矩为M2=（2.95×0.425-0.312）/0.85×0.425=0.471KN/M
则最大弯矩M=0.471KN/M
б=M/W≤f
б=0.471/（5.08×10-3）=92.7N/mm2<205N/mm2
3.2.挠度计算
这里以简支梁计算，不考虑横向水平杆的外伸长度，则
挠度最大处为杆的中央
υ=F×l3/（48EI）=2.95×103×8503/（48×2.06×105×12.19×104）=1.5mm
容许挠度[υ]=850/150=5.7mm>1.5mm
3.3立杆稳定计算
N/（ΨA）≤f
N—计算立杆段的轴向力设计值；Ψ—轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比λ确定，当λ大于250时，Ψ=7320/λ2；A—立杆的截面面积；I—截面回转半径；L0—计算长度；
本方案是以每3层为一悬挑，实际搭设高度为6层，故考虑6层荷载。
N=0.1248×（3×8+2×1.8）×1.2+0.35×0.85×1.5×17×1.2/2+0.02×1.5×（3×8+2×1.8）×1.2+3×0.85×1.5×1.4/2=12.35kN
L0=kμh其中k—计算长度附加系数，取1.155；μ—考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，当连墙杆采用三步三跨布置时，μ取1.70；h—立杆步距，取1.8m；
L0=1.155×1.7×1.8=3.54m；
λ=L0/I=3.54×100/1.58=224，查得Ψ=0.145
N/（ΨA）=12.35×1000/（0.145×4.89×100）=174.18N/mm2<205N/mm2
F1=（9.08×0.75+9.08×1.6）/3=7.11KN
F1=F2=7.11KN
N=F2×cos（tan-13/1.6）=15.1KN
设计算长度等于斜杆本身长度，则
L0=（1.62+32）1/2=3.4m
λ=340/1.58=215查得Ψ=0.157
N/（ΨA）=15.1×1000/（0.157×4.89×100）=197N/mm2<205N/mm2
3.5连墙杆布置
连墙杆以三步三跨布置一根，其控制的面积为1.5×3×1.8×3=9.9m2<40m2
四、对槽钢的计算
1、悬挑式架子采用[12，每3层一挑（实际操作时搭设8层），槽钢间距1500mm，立杆间距1500mm，大横杆900mm,小横杆180mm,斜拉钢丝绳φ12，间距1500。
与墙体连接采用“二步三跨”。
2、顶板中预埋吊环时要在同一直线，同一标高上，采用2根φ16，预埋在梁中（埋深不少于30d）。
3、安装的槽纲及钢丝绳须等砼达到足够强度时才能工作。
4、外架子验收后方可投入使用，且须经常派人巡查，发现脱焊松扣的异常情况要及进采取恢复措施。
5、架子上严禁堆积大面积的集中荷载，如确实需要作临时周转堆积的须经过安全、技术部门的同意认可。
6、悬挑槽钢上的架子搭设同排脚手架（采用φ4.8×3.5钢管，由于搭设高度≤25m故不作计算）
五、悬挑式外架计算
1、条件：
12号槽钢上部挑15排脚手架，步距1.8m，横距0.85m,纵距1.5米。
（搭设高度25米）
2、荷载计算（主要参照书：
杨嗣信主编的《高层建筑施工手册》及《简明计算手册》）。
操作层荷载：
8556N/M。
非操作层荷载：
678.4×14=9497.6N/M
计：
18053.6N/M
每根立柱上部传下的荷载：
18053.6N/M×1.5÷2＝13540.2
其它荷载：
1800N
计：
15340.2N
内力图:
RA=RB=1.5×104N
4、内力计算
5、支座反力：
Qmax=RA=1.5×104N
最大弯距：
Mmax=－（2L－a）＝－（3.4－1）＝－1.8×104N.M
挠度：
WA＝
（3L4－463L＋b4）=
×25.0563（3×1.74×1012－4×0.73×1.7×1012＋0.73×1012）
＝（2.5056－0.63268＋0.3437）×1013
＝23.9mm
剪切压力τ:
＝18.36N/mm2
验算:
查GBJ17－88
1、剪压力τ:
＝18.34＜fv＝[125N/mm2]
2、挠度：
WA＝23.9＜[W]
3、支座局部承压：
2根φ16预埋件。
δ＝37.32＜[δ]＝50N/mm2
附外架搭设图。
六构造要求及注意事
1、纵向水平杆应设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨；
2、纵向水平杆对接扣件应交错布置：
两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同跨或同步内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3；
3、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；
4、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；
5、连墙杆的垂直距离不应大于建筑物的层高，并不应大于4m（2步）；
6、严禁使用近有拉筋的柔性连墙杆，必须采用可承受拉力和压力的构造；
7、双排脚手架应设剪刀撑，每道剪刀撑不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角应在45-60度之间，跨越立杆的根数最多根数如下：
剪刀撑斜杆与地面的倾角450500600
剪刀撑跨越立杆的最多根数765
8、双排脚手架，均必须在外侧立面的两端各设置一道剪力撑，并应由底到顶连续设置；中间各道剪力撑之间的净距离不应大于15m；
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