外防护挑架方案.docx

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外防护挑架方案

1.编制依据及说明

1.1.编制依据

1.1.1.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001

1.1.2.《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

1.1.3.《建筑施工手册》

1.14《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）

1.1.5.《建筑施工高空作业安全检查标准》（JGJ80-91）

1.1.6.公司一体化管理手册。

1.2编制说明

1#、5#娄建筑高度37.7（34.8）m地下室外回填土较高，落地外架怕基础承载力不够，及工期的原因。

本工程标准层外型无变化，经项目班组决定从四层楼面开始采用钢管外防护挑架，至六层楼面开始用160X80X8mm槽钢进行挑架

防护。

外装饰开始前，将落地部分外架（1~6层）搭设。

2.

**************

工程概况

工程项目建设方********，工程地点**********，总建筑面

积14400用。

本建筑工程设计等级为一级，结构设计使用年限为50年，建筑耐火

等级为一级，防水等级房间为二级，屋面防水等级为二级，本工程建筑屋面防水等级均为H级，防水层耐久年限不少于15年。

抗震设防烈度为6度。

3.落地脚手架部分结构的计算

脚手架搭设高度Ho=18m，采用巾48X3.5钢管，脚手架排距Lo=1.1m,步距H=1.8m,纵向间距为1.50m,密度安全网3kg/张，脚手片要保证首层、作业层、防护层三层满铺。

3.1本工程采用1.50X1.0毛竹脚手片，施工荷载由纵向水平杠传递给立柱，当排距Lh=1.50m,施工均布何载QK=3KN/m2时，按规定柱距允许范围可达2.00m,因此现在柱距安排为1.50m，故纵横向水平的抗弯刚度、抗折强度及扣件的抗滑移均满足要求。

3.2力杆稳定验算本工程脚手架以基本相等的步距、柱距、排距、连墙柱杆间距搭设，因此，第一层的立柱段所受压力最大外，为此本方案对第一层脚手架部位进行验算，如验算合格，则整个脚手架立杠稳定。

（1）由于是全封闭式脚手架，立杆稳定验算部位除上述所说的底层立柱段所受压力最大外，还应根椐风荷载产生的弯曲应力大小，分析确定和验算部位，所以先计算风荷载产生的压应力QW。

立网网目为O.8cmx0.8cm，绳径3.2mm,自重0.026Kg/m2，立网封闭的挡风系数参照w建筑结构荷载规范》

E=（0.8+0.8）x0.32/0.8X0.8X1.05=0.84

Us=1.2E=1.2X0.84=1.008

立网传给立柱的风荷载标准值按公式Qk=0.7uZ3o计算，风压高度系数口z按C类取值，当H=8M时，az=1.11；当H=5m时，卩z=0.54，先按卩z=1.11计算风荷载。

作用于立柱的风线荷载标准值：

=0.7X1.11X1.008X0.4=0.31KN/M2

（2）底层立柱轴心压力计算

a.脚手架自重产生的轴心压力Nek按常规脚手架搭设一个柱距范围的每米高脚手架结构自产生的轴心

压力标准值gk=O.125KN/m,则8m高的脚手架结构自重产生的轴心压力标准值Hgk=H•gk=8XO.125KN/m=1.00KN。

b.脚手架活荷载产生的轴心压力根据前述脚手架脚手片每隔三层满铺一层。

根据规定脚手片产生的

轴心压力：

NQIK=1.125KN。

封闭式脚手架防护材料产生轴心压力：

（1）NQ2K1=0.228KN

（2）NQ2K2=2.8kg/张宁6X1.8/张x1.5mX27m=O.333KN。

NQ2K=0.228+O.333=0.561N

根据砌墙、装修用途脚手架，装修有时需二层同时操作，施工均布荷载较大，故按装修用途计算：

QK=2x2.0KN=4.00KN／m2

施工荷载产生的轴心压力：

根据资料查得R1=774

3.3立柱稳定性验算立杆稳定性应满足：

巾48X3.5钢管的截埘积A=4.89cm2，回转半径i=1.58cm,钢材抗压强度设计值

fc=180N／mm2

脚手架立柱的计算长度系数u=1.500

从以上数据按入=uh／i计算出立柱长细比

系数u=1.50的取值范围按连接间距

Hl=|.8x3=4.5m（隔墙柱一道）Ll=4.5m（三跨距）

从资料查得稳定系数为0.243。

结论：

立柱稳定性满足要求，根据计算和复验脚手架按以下数据搭设：

1排距1.10m;②步距1.80m;③纵距1.50m。

3.4扣件连接抗滑移：

为了提高抗滑移承载力，连墙杆件采用直角扣件与脚手架内外排立柱连接，建筑物内的扣件与预埋钢管两只扣件卡固，从而保证扣件连接达到抗滑移的要求。

4.整体封闭悬挑式防护架的验算及水平防护验算

4.1防护架搭设前准备

通过结构平面周边搭设高度，计算出防护架所用的槽钢、钢管、扣件的数量，

绿色密眼安全网、1.50X1.0毛竹脚手片的数量等，并按脚手架搭设要求确定出钢管的各种规格尺寸，扣件的各种数量以及绿色密眼安全网（1.8x6.0m）、1.50X1.0毛竹脚手片的需用量编制供应计划,可根据现场施工进度分批供应入场。

为了使安全防护外架达到警示作用和美观的效果，决定将防护架钢管的颜色统一为长为500的黄黑相间的颜色。

钢管必须先涂刷完成,再运送至现场进行搭设,不准搭设后涂刷,并对入场材料的质量进行检查,禁止使用不合格的材料。

4.2设计计算

4.2.1荷载传递路线

竖向荷载：

脚手板—横向水平杆—纵向水平杆—纵向水平杆与立杆连接的扣

件-立杆-水平钢管-斜撑钢管。

水平荷载：

立杆—立杆与连墙件的扣件—连墙件—墙体。

422悬挑式外架计算

422.1用160X80x8mnmf钢悬挑，外立杆下设置斜撑形式。

①斜撑杆承载力计算：

（设立杆搭设高度为6m）

NGik=6X0.1395+（0.35x0.8x2.0+2.0x0.14）x2-2+2.0x6x0.01=1.80kN

NQ=2X0.8x2.0x2-2=3.2kN

所以N=1.2x1.80+1.4x3.2=6.64kN

斜杆长度L=.1.2523.02=3.25m

入二l。

/i=3.25x1000+15.8=206，查表得=0.171

N=6.64x3.25-3=7.19kN

322

（T=N/A=7.19x103/（0.171x489）=86N/mr2Kf=205N/mm

满足要求

|800

r1

N（6X0.1395+0.35x0.8x2.0x2-2）x1.2+2x0.8x2.0x2-2X1.4=6.16kN

MaFPab/l=6.16x0.15x0.8/0.95=0.778kN•m

（T二M/W0.778x106/5.08x103=153.15N/mriKf=205N/mni

满足要求

_Fb（a22ab）2

3max

9EIIY3

=6160150（80022800150）2

92.0610512.19104950：

3

=0.00218mmcI/150=9.33mm

满足要求

2锚环验算（用套环将槽钢固定，防止向外滑移）

N=6.64x1.25+3=2.76kNv8kN

满足要求。

3.2.2.2横向水平杆强度计算

施工均布活荷载标准值：

装修施工阶段按一层作业，每层2kN/m

竹串脚手板均布荷载标准值：

0.35kN/m。

满铺脚手板层横向水平杆间距：

0.9m

20.350.92.115kN/m。

①抗弯强度验算

横向水平杆上的线荷载标准值：

qk

横向水平杆上的线荷载设计值:

q1.421.20.350.92.898kN/m。

max

6

0.29310

5.08103

57.68N/mm2

2

205N/mm

考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置，验算弯曲正应力、挠度不计悬挑荷载，但计算支座最大支反力要计入悬挑荷载。

满足要求。

②变形验算

按JGJ130-2001中5.1.8要求，挠度不应超过l/150900/1506mm或10mm

此处指不应超过6mm

4

5qklbv

384EI

4

52.115900「cc

540.72mm6mm

3842.061012.1910

满足要求。

3.2.2.3纵向水平杆强度计算

a取0.25m，双排架纵向水平杆按三跨（每跨中部）均有集中活荷载分布计

①抗弯强度验算

2

a1

F0.5qlb11

1b

由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值:

2

0.25

0.52.8980.912.13kN

0.9

max

0.175Fla0.1752.131.80.67kNm

Mmax0.671022

亍131.89N/mm205N/mm

W5.0810

满足要求。

②挠度验算

由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值:

Fk0.5qklb1

2

a1

叮

2

0.25

0.52.1150.911.55kN

0.9

按JGJ130-2001中5.1.8要求，挠度不应超过

1/1501800/15012mm或10mm

此处指不应超过

10mm

3

1.146Fklav

100EI

10mm

33

1.1461.55101800

直角扣件、旋转扣件抗滑承载力设计值按

JGJ130-2001中表5.1.7取

Rc8kN。

纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值:

R0.650.51F2.152.134.58kN8kN

满足要求。

4.2.2.5立杆稳定性计算

施工均布活荷载标准值按装修阶段一层操作层考虑:

Qk2kN/m2。

竹串脚手板自重标准值按满铺三层考虑:

2

Qpi30.351.05kN/m。

操作层竹串脚手板挡板自重标准值：

Qp20.350.250.088kN/m。

密目安全网自重标准值：

Qp30.005kN/m2。

1验算长细比

查JGJ130-2001中表5.3.3（立杆横距0.9m，连墙件二步三跨布置），长度系数取1.5。

长细比U，验算长细比时，应取k=1。

计算立杆稳定系数时，应取k=1.155。

i

k=1时，UL.5180171210。

i1.58

满足要求。

k=1.155时，□1.1551.5180197，根据此长细比查JGJ130-2001附

i1.58

录C表C得稳定系数：

0.186。

2计算密目式安全网全封闭脚手架挡风系数

密目式安全网全封闭脚手架应考虑风荷载对脚手架的作用。

本外架为密目安全网全封闭架，安全网的网目密度为2300目/100cm2，每目

孔隙面积约为A=1.3mm

密目安全网挡风系数：

1.2Am1.3

1一1.2100nA0/1001.21002300/1000.841

lah100

由于外排架步距为0.9mJGJ130-2001中附录A表A-3无对应数据，因此，敞开式扣件钢管脚手架的挡风系数不能查表，应进行计算（公式详JGJ130-2001

条文说明4.2.4）:

0.115

1.2An21.21.80.90.3251.80.90.048

lah

1.80.9

密目式安全网全封闭脚手架挡风系数:

1212/1.20.8410.1150.8410.115/1.20.875

3计算风荷载设计值对立杆段产生的弯矩

立杆稳定验算部位取脚手架立杆底部。

查《建筑结构荷载规范》（GB500009-2001，南宁市基本风压：

0.35kN/m

市区内地面粗糙度为C类，立杆底部风压高度变化系数：

z0-74。

风荷载体型系数：

s1.31.30.8751.1375。

立杆底部作用于脚手架上的水平风荷载标准值：

k0.7zs00.70.741.13750.350.206kN/m2

风荷载设计值对立杆段产生的弯矩:

22

0.851.4klah0.851.40.2061.81.8门一小「0.143kNm

1010

4计算组合风荷载时立杆段的轴向力设计值

脚手架结构自重标准值产生的轴向力:

本工程采用的钢管长度规格与JGJ130-2001中附录A表A-1计算依据出入较大（如本工程横向水平杆长1.5m而规范按2.2m计算，表中无步距0.9m双排架的对应数据等），现按实际计算脚手架外排架的单位自重。

钢管重量（q）:

38.4Nm纵向水平杆、立杆每根取6m长，每6m长钢管上计算一个对接扣件。

直角扣件（q1）：

按每个主节点处三个，每个自重13.2No

对接扣件（q2）:

按每6m长钢管一个，每个自重18.42

旋转扣件（邙）：

按剪刀撑每个扣接点一个，每个自重14.62

横向水平杆：

每个主节点一根，取1.5m长。

1.5

Gd

rq

3q1

21a

h-q2

lah

h

单位轮廓面积上外排架主框架的重量:

1521818

21.81.838.4313.218.4

26

1.81.8

22

90.2N/m0.0902kN/m

剪刀撑连续设置。

设两个10m杆交叉组成一个计算单元，共用长杆4根，每

根10m斜杆用2根6m长杆搭接。

每个搭接处用3个旋转扣件，搭接长度为1m两个10m杆交叉组成的一个计算单元中，合计共4处搭接。

剪刀撑斜杆与立杆交

叉处均有旋转扣件。

剪刀撑斜杆与地面夹角为45°。

剪刀撑钢管和扣件重量按下

Gj

式计算:

210cos

21021q43q3-q3

1a

10cos10cos

21238.4

4314.6210COs4514.6

1.8

2

24.2N/m

2

10cos45

2

0.0242kN/m

脚手架外排架每米立杆承受的结构自重为:

gkGdGjla0.09020.02421.80.2059kN/m

构配件（脚手板、栏杆、挡脚手板、安全网）自重标准值产生的轴向力:

NG2k0.51b0.251aQp1Qp2laQp3laH

0.50.90.251.81.050.0881.80.0051.8301.52kN

施工荷载标准值产生的轴向力：

NQk0.5lb0.25laQk0.50.90.251.822.07kN

组合风荷载时立杆段的轴向力设计值：

N1.2NG1kNG2k0.851.4Nqr

1.26.371.520.851.42.0711.93kN

5计算不组合风荷载时立杆段的轴向力设计值

N1.2NG1kNG2k1.4NQk

1.26.371.521.42.0712.37kN

6立杆稳定性验算

组合风荷载时:

满足要求。

不组合风荷载时:

3

136.00N/mm2

205N/mm2

12.3710

0.186489

满足要求。

4.2.2.6连墙件验算

①扣件连接抗滑承载力验算

连墙件均匀布置，受风荷载作用最大的连墙件应在脚手架的最高部位，按高

度30m处考虑，风压高度变化系数:

1.00。

k0.7zso0.71.001.13750.350.279kN/m2

连墙件水平方向沿每根框架柱设置，高度方向隔步设置，每根连墙件覆盖面积为：

S7.23.625.92m2

连墙件的轴向力设计值：

NiNiNo1.40.27925.92515.12kN2Rc16kN

连墙杆与外架的连接应采用双扣件，即连墙杆采用直角扣件与脚手架的内、

外排立杆均应连接。

连墙杆与墙体的连接应采用不少于两只直角扣件扣牢。

②连墙杆稳定性计算

杆件两端均采用直角扣件连于脚手架及附加在建筑物上的短钢管上，因此连

墙杆的计算长度可取脚手架距墙距离，即lo0.4m40cm，长细比

J0

i1.58

25.32150，根据此长细比查JGJ130-2001附录C表C得稳定系数:

0.933。

3

Ni12.1210

A0.933489

26.57N/mm2

2

205N/mm

满足要求。

4.2.3水平层防护架验算:

4.2.4.钢丝绳验算

规范JGJ80-91规定，钢平台构造上宜两边各设前后两道钢丝绳，两道中的每一道均做单道受力计算，前后两道均选用6X1912钢丝绳，公称抗拉强度为

1850MPa查表，破断拉力Fg105.5KN。

1、内力计算

PRB9.27KN

P2Rb'13.57KN

hP1.H：

6317.89KN

sinai0.65

P2135719.19KN

sina20.707

2、安全系数计算：

查表6X19钢丝绳破断拉力换算系数a=0.82，作吊索用

钢丝绳的法定安全系数[K]=8，Fg0.82105.586.51KN

前道钢丝绳：

KF209111.65[K]8

/T117.8

后道钢丝绳：

KF209111.3[K]8

/T219.19

两道钢丝绳均满足要求。

5.物料提升机水平防护

进入装饰抹灰阶段，安装物料提升机后，电梯的三周（一边紧靠拟建筑物）

搭设高2.3米、宽3.0米的安全防护通道，面上设两道水平防护，两层水平防护

均满铺竹跳板后再满铺竹压板，竹跳板两端用14#铁丝扎紧。

见下图：

6、施工工艺及施工技术

悬挑式外架：

采用①16预埋楼面砼中。

单根双环，间距同立杆间距。

悬挑方式采用层层挑，也就是说在8.67米楼层开始每层挑一次。

6.1施工准备

6.1.1外围护脚手架搭设准备：

根据外围护脚手架搭设的长度及高度，计算出所用的槽钢、钢管、扣件的数量，阻燃绿色密目安全网、竹压板的数量等，并按脚手架搭设要求确定出钢管的各种规格尺寸，扣件的各种数量以及阻燃绿色密目安全网（1.8X6.0m、1.50X

1.0毛竹脚手片的需用量编制供应计划，可根据现场施工进度分批供应入场。

为了使外装饰脚手架达到便于施工的作用和美观的效果，决定将外装饰架钢管的颜

色统一涂刷成长度为500mm黄黑相间的颜色，钢管必须先涂刷完成再运送至现场进行搭设，不准搭设后涂刷，并对入场材料的质量进行检查，禁止使用不合格的材料。

6.1.2劳动力准备

搭设阶段共需架子工8名，维护阶段共需架子工4名，拆除阶段共需外架工

8名。

所有架子工均需持证上岗。

搭设阶段安排2名测量放线工配合。

6.1.3材料准备

本工程外架、卸料平台所用的钢管、扣件、型钢基础垫板均由租赁公司提供。

1.50X1.0毛竹脚手片和其它材料由项目部自行采购。

主要材料计划如下表：

名称及规格

用途

总需用量

备注

6m长管

纵向水平杆

3400根

租赁

6m长管

立杆水平防护

2950根

租赁

6m长管

剪刀撑

880根

租赁

3m长管

调整节头位置

6420根

租赁

1.5m短管

横向水平杆

1450根

租赁

2.5m短管

连墙杆

430根

租赁

1.5m短管

连墙件柱箍

288根

租赁

2000mrK160mrW60mn木枋

水平防护

120用

采购

直角扣件

28300个

租赁

旋转扣件

6000个

租赁

对接扣件

5700个

租赁

1.50X1.0毛竹脚手片

防护

1900块

采购

6mx18m安全网

295张

采购

扎蔑

架子工自备

①12钢丝绳

吊架

1800米

采购

材料视工程进度分阶段组织进场。

6.1.4机具准备

搭、拆架子所需机具主要有架子扳手、吊线，由架子工自备

项目部应配备如下检查工具（可借用，但应符合要求）：

名称

数量

用途

扭力扳手

10把

检查扣件拧紧力度

游标卡尺

1把

检查焊接钢管外径和壁厚、外表面锈蚀深度

塞尺

1把

检查钢管两端面切斜偏差

钢卷尺

1把

检查钢管弯曲程度和搭设中的距离或长度

水平尺

1把

检查水平杆高差

角尺

1把

检杳剪刀撑与地面的倾角

注：

《建筑施工扣件式钢管脚手架》（JGJ130-2001,2002年版）中提及的钢板尺用钢卷尺代替。

6.1.5技术准备

操作工人进行施工技术交底：

6.1.5.1搭设外围护架时，操作人员必须戴好安全帽、系好安全带，严禁酒后作业。

6.1.5.2设立警戒区域，派专人进行监护，严禁上下同时作业，严禁高血压、心脏病患上架作业。

6.1.5.3由技术负责人、主办工长、专职安全人员对操作班组长及操作工人进行详细安全施工方案和技术交底，做好交底记录，同时组织工人学习相关的脚手架搭设操作规范。

6.2外围护脚手架的搭设方法

悬挑式外架：

采用①16预埋楼面砼中。

单根双环，间距同立杆间距。

悬挑方式采用层层挑，也就是说在8.67米楼层开始设层层挑。

裙楼外架直接为落地式外架。

6.2.1立杆：

在施工楼板时，应在边梁上预留锚拉环，拉环采用©12距为2.0m,沿悬挑钢管方向间距为2.0m。

待水平钢管搭设加固完成后，再开始搭设悬挑防护架，所有悬挑斜杆外结点都采用双扣件连接。

安全防护架搭设完成应立即铺设一层安全防护棚,安全防护棚铺设方法同外防护架除搭设在砼板上的立杆立杆沿建筑物周边间距为2.0m（跨距），垂直于建筑物方向间距0.8m（排距），内侧立杆距结构边缘为0.150m立杆接头必须采用对接扣件连接，接头交错布置，相邻立杆接头不能设置在同步或同跨内，且相邻两个接头位置错开必须大于500mm接头中点至主节点不宜大于步距的1/3，立杆垂直偏差控制在L/400以内。

6.2.2大横杆：

大横杆应设置在立杆的内侧，垂直步距为1.8m并在外侧立杆上两大横杆之间增加一道大横杆，此道大横杆距下面一道大横杆0.9m以满足裙房外墙装饰时的使用安全和方便防护架进行封闭。

大横杆可采用对接连接，也可采用搭接，采用对接时，两根相邻横杆不能在同步或同跨内设置接头，且接

头位置在水平、垂直方向错开必须大于500mm采用搭接时，搭接长度大于1.0m应等距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接水平杆的端部的距离大于100mm。

6.2.3小横杆：

小横杆按水平间距1.0m步距1.8m进行搭设，并设置在大横杆与立杆的交点处,两面端固定,小横杆伸出防护架外侧的长度严格控制在