加强型满堂支撑脚手架施工方案专家论证0106.docx
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加强型满堂支撑脚手架施工方案专家论证0106
***项目
加强型满堂支撑脚手架专项方案
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补充工程概况和编制依据。
第九章、加强型满堂支撑架专项搭设方案
加强型满堂支撑架工的搭设严格执行《建筑施工扣件式钢管加强型满堂支撑架安全技术规范》J84-2001及国家《建设工程安全生产管理条例》进行设计为满足安装要求需进行加强型满堂支撑架的搭设，根据本工程的特点选用满堂式加强型满堂支撑架，作为承载桁架结构荷载的加强型满堂支撑架进行加密。
9.1、架体形式
根据本工程特点及工期目标，本工程采用加强满堂钢结构安装承载加强型满堂支撑架1）立杆双立杆高度8m；2）立杆间距：
横杆1m，纵杆0.8m；3）步高1.5m；4）搭设的高度约22m，宽度12m；5）加强型满堂支撑架分三次搭设完成，第一次搭设高度6m，第二次12m，第三次搭设到顶。
架体立杆与砼构架梁、柱采用钢管抱梁、柱进行可靠连接增加架体的稳定性。
9.2、加强型满堂支撑架材料选择
l、钢管落地加强型满堂支撑架，选用外径48mm，壁厚3.0mm，钢材强度等级Q235-A，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，新用的钢管要有出厂合格证。
加强型满堂支撑架施工前必须将入场钢管取样，送有相关国家资质的试验单位，进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。
2、本工程钢管加强型满堂支撑架的搭设使用可锻铸造扣件，应符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应干整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。
钢管螺栓拧紧力矩达70N.m时不得破坏。
如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。
3、搭设架子前应进行保养，除锈并统一涂色，颜色力求环境美观。
加强型满堂支撑架立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色，剪力撑统一漆桔红色。
底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。
4、脚手板为40mm厚木板、脚手片采用符合有关要求。
5、安全网采用密目式安全网，网目应满足2000目／100cm2，做耐贯穿试验不穿透，1.6×1.8m的单张网重量在3kg以上，颜色应满足环境效果要求，选用绿色。
要求阻燃，使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证，以及由杭州市建筑安全监督管理部门发放的准用证。
6、加强型满堂支撑架架体采用8#铁丝与钢柱桁架进行可靠连接，其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》（GB/T700）中Q235A钢的要求。
9.3、加强型满堂支撑架搭设流程及要求
落地加强型满堂支撑架的工艺流程为：
场地清理放线→材料配备→定位设置通长12#槽钢、底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆（搁栅）→剪刀撑→与柱连接→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。
定距定位。
根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离，并做好标记；用钢卷尺拉直，分出立杆位置，并点出立杆标记；垫板、底座应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平整，不得悬空。
在搭设首层加强型满堂支撑架过程中，沿四周每框架格内设一道斜支撑，拐角除双向增设。
本加强型满堂支撑架分三次搭设到顶。
1、立杆间距：
加强型满堂支撑架立杆纵距1.000m，横距0.800m，步距1.500m；与两端头钢柱桁架网竖向3.000m，采用8#铁丝将架管与两端头钢柱桁架网进行捆绑可靠连接。
立杆应设置通长12#槽钢，且12#槽钢与预埋件进行焊接。
∙本工程采用单立杆，立杆接头必须采用对接。
∙对接扣件应交错布置，两个相邻立杆接头不应设在同步同跨内，相邻两立杆接头在高度方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。
∙立杆在顶层可采用搭接，搭接长度不应小于1m，不少于两个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于300~320mm。
∙每根立杆均应设置底座或垫块垫木；
∙加强型满堂支撑架必须设置纵横扫地杆，纵横扫地杆应采用直角扣件固定在距底座下皮不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立柱固定，靠坡的立杆轴线到坡的距离不应小于500mm。
2、纵横向水平杆的要求：
∙大横杆在加强型满堂支撑架高度方向的间距1.500m，以便立网挂设，大横杆置于立杆里面，每侧外伸长度为150mm。
∙外架子按立杆与大横杆交点处设置小横杆，两端固定在立杆，以形成空间结构整体受力。
∙纵向水平杆设于横向水平杆之下，在立杆的内侧，采用直角扣件与立杆扣紧。
∙每一主节点处必须设置横向水平杆，并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不大于150mm；操作层上非主节点下的横向水平杆宜根据支承脚手板的需要等间距不应大于柱距的1/2。
∙纵横向水平杆一般采用对接扣件联接，也可采用搭接。
∙对接接头应交错布置，不应避免设在纵、横水平杆的跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm，并应避免设在纵、横水平杆的跨中。
∙搭接接头长度不应小于1m，并应等距设置3个旋转扣件盖板边缘至杆端的距离不应小于100mm。
3、剪刀撑的要求：
加强型满堂支撑架外立面设置剪刀撑，并应由底至顶连续设置；剪刀撑之间水平的最大净距离不应大于5m。
剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不小于1m，应采用不少于3个旋转扣件固定。
剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm且架体内的水平剪刀撑按每4.5m设置，垂直剪刀撑按5m间隔设置。
4、脚手板的要求：
∙采用40mm厚木脚手板，在标高18.7m处满铺，一般应设置在三根横向水平杆上，当脚手板长度小于2m时，可采用两根横向水平杆，并应将脚手板两端与其可靠固定，以防倾翻。
∙操作平台的临空面设置安全防护板，采用12mm厚木模板封闭硬防护。
标高18.7m-22m处共3.3m高，标高18.7m以下采用阻燃型安全密目网防护。
∙脚手板宜采用平铺，亦可采用搭接铺设。
如图：
5、防护栏杆
（1）加强型满堂支撑架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目式安全网封闭，且将安全网固定在加强型满堂支撑架外立杆里侧。
（2）选用18铅丝张挂安全网，要求严密、平整。
（3）加强型满堂支撑架外侧必须设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆，顶排防护栏杆不少于2道，高度分别为0.9m和1.3m。
（4）加强型满堂支撑架内侧形成临边的（如遇大开间门窗洞等），在加强型满堂支撑架内侧设1.2m的防护栏杆和30cm高踢脚杆。
6、加强型满堂支撑架管及其余材料的垂直水平运输方式
·采用塔吊分批次将材料从地面吊运至屋面分散堆放，但应控制堆放的高度，以免荷载过大造成对原结构的破坏。
·因塔吊超过屋面的高度不够，搭设加强型满堂支撑架在屋面上均采用人工进行垂直和水平运输
·加强型满堂支撑架的拆除采用人工从上至下，按同圈层逐层拆除，拆至缆风绳处时且应事先布置缆风绳后才能拆除原有缆风绳
·加强型满堂支撑架因布置在屋顶，拆除时应对扣件装袋和加强型满堂支撑架管逐根拴绳下放，不能从高空直接下抛以免造成屋面破坏
9.4加强型满堂支撑架方案布置
第十章、计算书及相关图纸
10.1满堂加强型满堂支撑架计算书
一、设计依据
（1）、钢管加强型满堂支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）
（2）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
（3）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012
（4）、《钢结构设计标准》（GB50017-2017》规范
2、3#楼屋顶钢结构的相关施工设计图、施工方案；
3、屋顶水平钢桁架总重约21吨，加强型满堂支撑架投影面积约440平米，折合约0.5kN/㎡,考虑到局部可能堆载，实际验算取2.50kN/㎡的最大堆载；
4、加强型满堂支撑架总高22米，宽11.6米，立面主要采用防火密目网，加强型满堂支撑架整体高宽比较小，风荷载也较小，且采用三次搭设的方式，在完全搭设完成后，两侧加强型满堂支撑架与主体结构能可靠的连接。
落地平台支撑架立面简图
落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元
二、参数信息:
1.基本参数
立柱横向间距或排距la（m）:
0.8，加强型满堂支撑架步距h（m）：
1.5；
立杆纵向间距lb（m）:
1.00，加强型满堂支撑架搭设高度H（m）：
22.00；
立杆上端伸出至模板支撑点的长度a（m）:
0.30，平台底钢管间距离（mm）：
1000.00；
钢管类型（mm）:
Φ48×3.0，扣件连接方式：
单扣件，扣件抗滑承载力系数:
0.80；
2.荷载参数
脚手板自重（kN/m2）:
0.300；
栏杆自重（kN/m2）:
0.150；
材料堆放最大荷载（kN/m2）:
2.500；
施工均布荷载标准值（kN/m2）:
1.000；
三、纵向支撑钢管计算:
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为
截面抵抗矩W=4.49cm3；
截面惯性矩I=10.78cm4；
纵向钢管计算简图
1.荷载的计算：
（1）脚手板与栏杆自重（kN/m）：
q11=0.150+0.300×1.000=0.450kN/m；
（2）堆放材料的自重线荷载（kN/m）：
q12=2.500×1.000=2.500kN/m；
（3）活荷载为施工荷载标准值（kN/m）：
p1=1.000×1.000=1.000kN/m
2.强度计算:
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和；
最大弯矩计算公式如下:
最大支座力计算公式如下:
均布恒载：
q1=1.2×q11+1.2×q12=1.2×0.450+1.2×2.500=3.540kN/m；
均布活载：
q2=1.4×1.000=1.400kN/m；
最大弯距Mmax=0.1×3.540×1.0002+0.117×1.400×1.0002=0.518kN.m；
最大支座力N=1.1×3.540×1.000+1.2×1.400×1.000=5.574kN；
截面应力σ=0.518×106/（4492.0）=115.290N/mm2；
纵向钢管的计算强度115.290小于205.000N/mm2,满足要求!
3.挠度计算:
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:
均布恒载:
q=q11+q12=2.950kN/m；
均布活载：
p=1.000kN/m；
V=（0.677×2.950+0.990×1.000）×1000.04/（100×2.060×105×107831.2）=1.351mm
纵向钢管的最大挠度小于1450.000/250与10,满足要求!
四、横向支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；
集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=5.574kN；
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图（kN.m）
支撑钢管计算变形图（kN.m）
支撑钢管计算剪力图（kN）
最大弯矩Mmax=0.001kN.m；
最大变形Vmax=0.001mm；
最大支座力Qmax=5.574kN；
截面应力σ=0.110N/mm2；
横向钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于1000.000/150与10mm,满足要求!
五、扣件抗滑移的计算:
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。
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00N；
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=5.574kN；
R<8.0N,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
六、模板支架荷载标准值（轴力）:
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容：
（1）加强型满堂支撑架的自重（kN）：
NG1=0.132×22.000=2.904kN；
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值。
（2）栏杆的自重（kN）：
NG2=0.150×1.450=0.218kN；
（3）脚手板自重（kN）：
NG3=0.300×1.000×1.450=0.435kN；
（4）堆放荷载（kN）：
NG4=2.500×1.000×1.450=3.625kN；
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.182kN；
2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。
经计算得到，活荷载标准值NQ=1.000×1.000×1.450=1.450kN；
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=1.2×7.182+1.4×1.450=10.648kN；
七、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式:
其中N----立杆的轴心压力设计值（kN）：
N=10.648kN；
σ----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Lo/i查表得到；
i----计算立杆的截面回转半径（cm）：
i=1.59cm；
A----立杆净截面面积（cm2）：
A=4.24cm2；
W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：
W=4.49cm3；
σ--------钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；
[f]----钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=205.00N/mm2；
Lo----计算长度（m）；
如果完全参照《扣件式规范》，由公式
（1）或
（2）计算
lo=k1uh
（1）
lo=（h+2a）
（2）
k1----计算长度附加系数，取值为1.167；
u----计算长度系数，参照《扣件式规范》表C-1；u=1.780；
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.300m；
公式
（1）的计算结果：
立杆计算长度Lo=k1uh=1.167×1.780×1.450=3.012m；
Lo/i=3012.027/15.800=191.000；
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.197；
钢管立杆受压强度计算值；σ=10647.800/（0.197×424.000）=127.476N/mm2；
立杆稳定性计算σ=127.476小于[f]=205.000满足要求！
公式
（2）的计算结果：
Lo/i=2050.000/15.800=130.000；
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.396；
钢管立杆受压强度计算值；σ=10647.800/（0.396×424.000）=63.416N/mm2；
立杆稳定性计算σ=63.416小于[f]=205.000满足要求！
如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式（3）计算
lo=k1k2（h+2a）（3）
k2--计算长度附加系数，按照表2取值1.050；
公式（3）的计算结果：
Lo/i=2511.967/15.800=159.000；
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.277；
钢管立杆受压强度计算值；σ=10647.800/（0.277×424.000）=90.660N/mm2；
立杆稳定性计算σ=96.660小于[f]=205.000满足要求！
10.2加强型满堂支撑架计算书（计算风荷载）
计算依据：
1、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
3、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2016
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
5、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
6、《钢结构设计标准》GB50017-2017
一、架体参数
加强型满堂支撑架安全等级
I级
结构重要性系数γ0
1.1
加强型满堂支撑架的宽度B（m）
12
加强型满堂支撑架的长度L（m）
40.4
加强型满堂支撑架的高度H（m）
22
加强型满堂支撑架钢管类型
Ф48×3
立杆布置形式
单立杆
纵横向水平杆步距h（m）
1.5
立杆纵距la（m）
1
立杆横距lb（m）
0.8
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a（m）
0.2
剪刀撑设置
满足规范要求
二、荷载参数
每米钢管自重g1k（kN/m）
0.033
脚手板类型
木脚手板
脚手板自重标准值g2k（kN/m2）
0.35
栏杆、挡脚板类型
栏杆、木脚手板挡板
挡脚板自重标准值g3k（kN/m）
0.17
密目式安全立网自重标准值g4k（kN/m2）
0.1
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.167
材料堆放荷载g5k（kN/m2）
3
施工均布荷载qk（kN/m2）
1.45
平台上的集中力F1（kN）
2
支架外侧竖向封闭栏杆高度Hm（mm）
1200
风荷载参数：
风荷载标准值ωk（kN/m2）
基本风压ω0（kN/m2）
省份
四川
0.2
ωk=ω0μzμst=0.058
地区
宜宾市
风荷载高度变化系数μz
地面粗糙度
B类（城市郊区）
2.096
模板支架顶部离建筑物地面高度（m）
119.15
风荷载体型系数μs
单榀模板支架μst
0.138
整体模板支架μstw
1.976
ωfk=ω0μzμstw=0.828
竖向封闭栏杆μs
1
ωmk=ω0μzμs=0.419
三、设计简图
搭设示意图：
平面图
侧立面图
四、板底纵向支撑次梁验算
次梁增加根数n4
2
材质及类型
钢管
截面类型（mm）
Φ48.3×3.6
次梁抗弯强度设计值f（N/mm2）
205
次梁截面惯性矩I（cm4）
12.71
次梁抗剪强度设计值τ（N/mm2）
125
次梁截面抵抗矩W（cm3）
5.26
次梁弹性模量E（N/mm2）
206000
次梁自重标准值Nc（kN/m）
0.04
次梁验算方式
三等跨连续梁
G1k=Nc=0.04kN/m；
G2k=g2k×lb/（n4+1）=0.35×0.8/（2+1）=0.093kN/m；
G3k=g5k×lb/（n4+1）=3×0.8/（2+1）=0.8kN/m；
Q1k=qk×lb/（n4+1）=1.45×0.8/（2+1）=0.387kN/m；
1、强度验算
板底支撑钢管按均布荷载作用下的三等跨连续梁计算。
加强型满堂支撑架平台上无集中力
q=γ0×max[1.2（G1k+G2k+G3k）+1.4×Q1k,1.35（G1k+G2k+G3k）+1.4×0.7×Q1k]=1.1×max[1.2×（0.04+0.093+0.8）+1.4×0.387,1.35×（0.04+0.093+0.8）+1.4×0.7×0.387]=1.828kN/m
q1=γ0×1.2×（G1k+G2k+G3k）=1.1×1.2×（0.04+0.093+0.8）=1.232kN/m
q2=γ0×1.4×Q1k=1.1×1.4×0.387=0.596kN/m
计算简图
Mmax=0.100qll2+0.117q2l2=0.100×1.232×12+0.117×0.596×12=0.193kN·m
Rmax=1.100q1l+1.200q2l=1.100×1.232×1+1.200×0.596×1=2.07kN
Vmax=0.6q1la+0.617q2la=0.6×1.232×1+0.617×0.596×1＝1.107kN
τmax＝2Vmax/A=2×1.107×1000/506=4.375N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
σ=Mmax/W=0.193×106/（5.26×103）=36.692N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
加强型满堂支撑架平台上增加集中力最不利计算
q2=1.1×1.4×F1=1.1×1.4×2=3.08kN
计算简图
弯矩图（kN·m）
Mmax=0.753kN·m
σ=Mmax/W=0.753×106/（5.26×103）=143.156N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
剪力图（kN）
Rmaxf=4.244kN
Vmaxf=2.945kN
τmax＝2Vmax/A=2×2.945×1000/506=11.64N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
q'1=G1k+G2k+G3k=0.04+0.093+0.8=0.933kN/m
R'max=1.100q'1l=1.100×0.933×1=1.026kN
νmax=0.677q'1l4/（100EI）=0.677×0.933×（1×103）4/（100×2.06×105×12.71×104）=0.241mm≤min{1000/150，10}=6.667mm
满足要求！
五、横向主梁验算
材质及类型
钢管
截面类型（mm）
Φ48.3×3.0
主梁抗弯强度设计值f（N/mm2）
205
主梁截面惯性矩I（cm4）
12.71
主梁抗剪强度设计值τ（N/mm2）
125
主梁截面抵抗矩W（cm3）
5.26
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁自重标准值Nz（kN/m）
0.04
主梁验算方式
三等跨连续梁
横向支撑钢管按照均布荷载和集中荷载作用下三等跨连续梁计算，集中荷载P取板底支撑钢管传递最大支座力。
加强型满堂支撑架平台上无集中力
q=1.1×1.35×Nz=1.1×1.35×0.04=0.059kN/m
q'=Nz=0.04kN/m
p=Rmax/2=2.07/2=1.035kN
p'=R'max/2=1.026/2=0
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