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6楼外架方案

滨河西路项目6#楼

悬挑式脚手架工程方案

编制：

审核：

审批：

太原一建滨河西路小区住宅楼项目部

二0一0年十月

目　录

一、工程概况1

二、材料要求1

三、脚手架搭设1

四、通道棚、护头棚施工措施4

五、脚手架搭设与拆除安全注意事项5

六、安全防护拆除注意事项5

七、悬挑式扣件钢管脚手架计算书6

一、工程概况

本工程总建筑面积：

25616.30m2，地上：

23772.80m2，地下1842.55m2。

。

一~三十一层均为住宅，层高为3.15m，共2个单元，每单元四户，共计住宅124套；地下一层为管道层，层高2.11m；室内外高差0.6m，建筑总高度98.250m。

建筑类别：

一类。

建筑耐火：

地上部分Ⅰ级，地下部分Ⅰ级。

抗震设防烈：

八度。

结构类型：

剪力墙结构。

建筑耐久年限：

50年。

地下工程防水等级：

Ⅱ级。

本工程地质情况根据《山西晋联房地产开发有限公司太原市滨河西路高层住宅小区岩土工程勘察报告》。

场地所处地貌单元为太原市汾河西岸Ⅰ级阶地。

拟建场地地形总体平坦，略向东倾，勘察期间场地范围内原有建筑物均未拆除。

在勘察度范围内，揭露场地地下水类型为潜水。

主楼基础为带承台梁墙下桩基+防水板。

建设单位：

山西晋联房地产有限公司

监理单位：

太原市安宇监理有限公司

设计单位：

山西中创建筑设计有限公司

施工单位：

太原市第一建筑工程集团有限公司

根据工程实际情况，主体结构施工阶段采用单排外悬挑架做防护。

在一层开始搭设，悬挑高度18m，悬挑长度0.8m，挑杆间距1.5m,立杆间距1.5m，步距1.5m，底层挑杆采用18号工字钢进行搭设,采用楼板预埋ø18钢筋环固定。

二、材料要求

钢管采用Φ48，壁厚3.5mm的钢管，材质宜使用力学性能适中的Q235钢，其材料性能应符合《碳素结构钢》《GB700-88》的相应规定，用于挑杆、大横杆的钢管长度为4-6m。

底层挑杆采用18号工字钢。

扣件应采用GB978-67可锻铸铁分类及技术条件的规定，规格必须与钢管外径相同，有严重锈蚀、弯曲、压编成裂纹的不得使用，两端平、严禁打孔。

三、脚手架搭设

1、脚手架搭设顺序

根据脚手架上的荷载传递方式，荷载由脚手板传给连墙横杆，由连墙横杆传递给大横杆，再由大横杆通过扣接点传递给立杆，立杆传给底部挑杆。

2、挑杆搭设

底层挑杆采用18号工字钢进行搭设,采用楼板预埋ø18钢筋环固定。

钢筋环采用直径18的HPB235级钢筋，端头作180度弯钩。

埋入楼板水平段长度不小于300mm，且置于楼板钢筋之下。

钢筋环外露高度约230mm。

第一个钢筋环距离挑杆内端300mm，第二钢筋环距离挑杆内端头1000mm。

挑杆下料长度3m，外部悬挑长度1m，内端头距离外缘支点2m。

在距离外端头200mm处焊接固定ø60钢管，焊缝高度8mm。

3、立杆搭设

（1）立杆间距为1.5m，距离墙体0.8m，每层空隙用安全网软连接防护。

（2）立杆接长除顶层顶步采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接，对接、搭接应符合下列规定：

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高度方向错开的距离不小于500mm，各接头中心至主节点的距离不大于步距1/3；

搭接时搭接长度不应小于1m，并采用不少于3个旋转扣件固定，端部扣件的边缘至杆端距离不应小于100mm。

（3）纵向水平杆搭设

脚手架立杆步距（即纵向水平杆纵距）1a=1500mm，构造应符合下列规定；

纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不小于3跨；

接长采用对接扣件连接，并符合下列要求；对接扣件应交错布置，两根相邻纵向水平杆的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接点的距离不宜大于纵距的1/3；搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm。

立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧（大横杆对立杆起约束作用，对确保承载能力的关系很大）不得隔步设置或遗漏。

4、剪刀撑搭设

根据本工程特点需转角处两端设置，剪刀撑应联系3-4根立杆，斜杆与立杆夹角为450-600之间采用整个立面连续设置，剪刀撑的斜杆采用搭接，搭接长度不少于80cm，三个扣件连接，斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧外，在其中间应增加2-4个扣接点，具体搭设是将一根斜杆扣在立杆上，另一根斜杆扣在小横杆（或连墙杆）的伸出部分上，这样可以为避免两根斜杆相交时把钢管别弯，且斜杆两端扣件与立杆节点的距离不宜大于20cm，最下面的斜杆与立杆底端的连接距离不宜大于50cm，以保证架子的稳定性。

6、连墙杆搭设

两步两跨设置，一般设置在楼板预留钢筋环内，以加强脚手架的刚度，连墙杆应靠近立杆和大横杆节点从底层第一步大模杆开始设置，连墙杆应随着架子随搭设并与预留洞连接牢固。

底层悬挑工字钢上焊接400mm高φ60钢管，使立杆可以稳定的座于工字钢之上。

7、密目网设置

采用高度为1500mm的密目网。

密目网设置在立杆内侧、纵向水平杆外侧，应用麻绳绕圈固定在水平杆上，网一定拉展，网与杆、网与网距离不大于50mm。

密目网应用密度2000目/100㎝2的长6m宽1.5m的密目网，应有出厂合格证。

密目网设置在大横杆里侧，用尼龙绳将网周边坏眼系牢在大横杆上、网要绷紧扯平，网与杆、网与网距离不大于50mm，在转角处用ф8钢筋在网里侧用铁丝绑在立杆上使密目网在转角处美观大方。

在防护架里侧±0.000处满铺设脚手板。

四、通道棚、护头棚施工措施

1、通道防护棚

施工现场进出通道处设置采用钢管搭设脚手架，立杆间距1.5m，大横杆间距2m。

顶部斜杆东西向设置5跨一组，斜杆底部从4m处开始设置，通道棚顶两层50mm厚木架板满铺，缝隙错开，上下架板间距500mm。

2、楼梯临边防护

楼梯临边防护从架空层起设置临时防护栏杆,栏杆由上下两道栏杆和立杆组成,上杆距地1.2米,下杆距地600mm,横杆长度大于2米时应加一立杆栏杆刷红白油漆.

3、海底安全护网

高层住宅楼施工期间设海底护网，四面搭设，海底网搭在护头棚上方，安全网最低处，距护头棚不小于5m，网宽6m，外口高于里口600mm，支挑杆间距3m，里口沿主体结构预留环绑扎。

用8#铁丝绷挂，外口支挑杆6m,钢管和护头棚架连接，挑杆中部设大横杆连接固定。

大眼安全网双层铺设，安全网接合处用网绳串连紧密。

网平整绷直、无破损、无杂物。

4、楼层临边防护

高层住宅楼所有临边部位（阳台、窗台、洞口）均设防护栏杆,上杆高1.2m，下杆0.6m，固定在剪力墙对拉螺栓孔，用8#铁丝绑牢。

电梯井底2m处设立安全平网，往上每4层设一道安全平网，平网四边紧靠电梯井壁，电梯井口用钢管设防护栏杆，高1.2m。

下杆０.６m，用密目网全封闭，安全人员应随时检查电梯口防护，任何人未经允许不得拆除、移动电梯口防护。

五、脚手架搭设与拆除安全注意事项

1、搭设

（1）采用杆件搭设：

①按规定的构造尺寸和方案进行搭设。

②注意杆件的搭设顺序。

③及时与结构拉结或采用临时支顶，以确保搭设过程的安全。

④拧紧扣件。

⑤有变形的杆件和不合格的扣件不能使用。

⑥搭设工人必须佩挂安全带，安全帽。

⑦随时校正杆件垂直和水平偏差，避免偏差过大。

⑧没有完成的脚手架，在每日收工时，一定要确保架子稳定，以免发生意外。

⑨脚手架各杆件相交伸出的端点，均应大于10cm，以防止杆件滑脱。

（2）扣件安装：

①开口朝向：

用于连接大横杆的对接扣件，开口应朝架子内侧，螺旋向上，避免开口向上，以防雨水进入。

②拧紧程度：

拧螺旋时应注意将根部改正和保持适当的拧紧程度，这对于脚手架的承载能力、稳定和安全影响很大。

2、脚手架的拆除

拆架前，全面检查脚手架。

先拟定作业计划，报请批准，进行技术交底后，方可开始工作。

作业计划包括：

拆架的步骤和方法、安全措施，材料堆放地点、劳动组织等，拆架时，周围应设围栏或警戒标志，划出工作禁区，拆除顺序应自上而下，一步一清，不准上下同时作业。

六、安全防护拆除注意事项

拆除脚手架要求本着后搭设的先拆，先搭设的后拆的原则，按层自上而下进行。

所有杆件应随脚手架逐一拆除，高差不应大于一跨。

拆架时，先拆护身栏杆上、每档内留一块脚手板翻到下层，其余脚手板先运下。

拆大横杆十字撑要先拆中间扣，再拆两手扣，拆下的材料必须随时送到地面、不准堆放在脚手架上和楼上。

拆下来的架料要分类堆放进行保养。

七、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）。

计算的脚手架为单排脚手架，搭设高度为18米，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：

立杆的纵距1.50米，横杆的步距0.75米。

采用的钢管类型为ø48×3.5，

连墙件采用4步2跨，竖向间距3.00米，水平间距3.00米。

施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工1层，脚手板共铺设3层。

型钢悬挑脚手架计算书

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）。

计算参数:

单排脚手架，搭设高度18.0米，立杆采用单立管。

立杆的纵距1.50米，立杆距离结构主体0.8米。

采用的钢管类型为

48×3.5，

连墙件采用4步2跨，竖向间距3.00米，水平间距3.00米。

施工活荷载为3.0kN/m2，同时考虑2层施工。

脚手板采用木板，荷载为0.35kN/m2，按照铺设10层计算。

栏杆采用竹笆片，荷载为0.15kN/m，安全网荷载取0.0050kN/m2。

脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加两根大横杆。

基本风压0.40kN/m2，高度变化系数1.2500，体型系数1.1300。

悬挑水平钢梁采用18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.00米，建筑物内锚固段长度2.00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、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，大横杆在小横杆的上面。

按照大横杆上面的脚手板和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=0.038kN/m

脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.800/3=0.093kN/m

活荷载标准值Q=3.000×0.800/3=0.800kN/m

静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.093=0.158kN/m

活荷载的计算值q2=1.4×0.800=1.120kN/m

大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）

（2）抗弯强度计算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下:

跨中最大弯矩为

M1=（0.08×0.158+0.10×1.120）×1.5002=0.280kN.m

支座最大弯矩计算公式如下:

支座最大弯矩为

M2=-（0.10×0.158+0.117×1.120）×1.5002=-0.330kN.m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

=0.330×106/5080.0=65.041N/mm2

大横杆的计算强度小于205.0N/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:

静荷载标准值q1=0.038+0.093=0.132kN/m

活荷载标准值q2=0.800kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=（0.677×0.132+0.990×0.800）×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）=1.776mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!

2、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；

（1）荷载值计算

横杆的自重标准值P1=0.038×0.800=0.031kN

脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN

活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.500/2=1.800kN

荷载的计算值R=1.2×0.031+1.2×0.210+1.4×1.800=2.809kN

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；

（2）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0.1505

NG1=0.151×15.000=2.258kN

②脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用木脚手板，标准值为0.35

NG2=0.350×10×1.500×（0.800+0.000）/2=2.100kN

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=0.150×1.500×10/2=1.125kN

④吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.500×15.000=0.112kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=8.820kN。

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=3.000×2×1.500×0.800/2=3.600kN

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）附录表D.4的规定采用：

W0=0.400

Uz——风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）附录表7.2.1的规定采用：

Uz=1.250

Us——风荷载体型系数：

Us=1.130

经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.400×1.250×1.130=0.396kN/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

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×8.820+0.85×1.4×3.600=14.868kN

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

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×8.820+1.4×3.600=15.624kN

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——风荷载标准值（kN/m2）；

la——立杆的纵距（m）；

h——立杆的步距（m）。

经过计算得到风荷载产生的弯矩Mw=0.85×1.4×0.396×1.500×1.500×1.500/10=0.159kN.m

3、立杆的稳定性计算

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=15.624kN；

i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；

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=1.800；

l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.800×1.500=3.118m；

A——立杆净截面面积，A=4.890cm2；

W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.080cm3；

——由长细比，为3118/18=173；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.186；

——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到

=15624/（0.19×489）=171.985N/mm2；

[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!

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=14.868kN；

　　i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；

　　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=1.800；

　　l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.800×1.500=3.118m；

　　A——立杆净截面面积，A=4.890cm2；

　　W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.080cm3；

——由长细比，为3118/18=173；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.186；

　　MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.159kN.m；

——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到

=14868/（0.19×489）+159000/5080=194.931N/mm2；

　　[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!

4、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——风荷载标准值，wk=0.396kN/m2；

Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.00×3.00=9.000m2；

No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）；No=3.000

经计算得到Nlw=4.983kN，连墙件轴向力计算值Nl=7.983kN

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=80.00/1.58的结果查表得到

=0.85；

A=4.89cm2；

[f]=205.00N/mm2。

经过计算得到Nf=85.409kN

Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!

连墙件连接示意图

5、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。

本工程算例中，m=1000mm，l=2000mm，m1=800mm；

水平支撑梁的截面惯性矩I=1130.00cm4，截面模量（抵抗矩）W=141.00cm3。

受脚手架作用集中强度计算荷载N=15.62kN

水平钢梁自重强度计算荷载q=1.2×26.10×0.0001×7.85×10=0.25kN/m

k=1.00/1.00=1.00

k1=0.80/1.00=0.80

代入公式，经过计算得到

支座反力RA=28.615kN

支座反力RB=-12.499kN

最大弯矩MA=12.622kN.m

抗弯计算强度

f=12.622×106/（1.05×141000.0）=85.256N/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=8.82+3.60=12.42kN

水平钢梁自重计算荷载q=26.10×0.0001×7.85×10=0.21kN/m

最大挠度Vmax=2.697mm

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2000.0mm

水平支撑梁的最大挠度小于2000.0/400,满足要求!

6、悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用18号工字钢,计算公式如下

其中

b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B得到：

b=2.00

由于

b大于0.6，按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B其值

b'=1.07-0.282/

b=0.929

经过计算得到强度

=12.62×106/（0.929×141000.00）=96.36N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算

<[f],满足要求!

7、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=12.499kN

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=[12499×4/（3.1416×50×2）]1/2=13mm

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=12.50kN；

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12499.20/（3.1416×20×1.5）=132.6mm。

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=12.50kN；

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=15.87N/mm2；

经过计算得到公式右边等于153.7kN

楼板混凝土局部承压计算满足要求!

附图：