悬挑式脚手架施工组织设计方案.docx

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悬挑式脚手架施工组织设计方案

砀山御都星城开阳星居工程

悬

挑

脚

手

架

施

编制人：

审批人：

审核人：

江苏拓科集团有限公司

2017年3月10日

悬挑式脚手架施工方案

一、编制依据

1开阳星居C52#、C53#楼工程建筑、结构施工图纸

2.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范.

3•实用五金手册.

4•钢结构工程及验收规范GB50205-2001.

5.建筑结构施工手册.

二、工程概况

工程名称：

砀山御都星城开阳星居C52#、C53#楼工程

建设地点：

砀山新县政府南

建设单位：

江苏华诚房地产开发有限公司

设计单位：

上海东大建设规划设计有限公司

工程内容:

土建、水电安装工程及招标文件明确的所有内容

建筑规模:

本标段共分为：

52#、53#商、住楼。

53#为框架四层

商业用房，52#楼为框架剪力墙结构，地下1层，地上17层，建筑高

度55.80m，该标段总建筑面积：

19205.2m2

三、适用范围

本方案适用开阳星居C52#、C53#楼工程主体及屋面阶段的悬挑式脚手架搭设。

四、施工部署

1、施工方案

1本项目计划投入脚手架搭设主要材料为：

148钢管

扣件

竹串片脚手板

密目网

16号槽钢

2进场材料质量必须符合国家标准《GB/T700》中Q235-A钢的规定和《GB15831〉的规定，不合格产品严禁入场。

3构配件按品种、规格分类，堆放时应整齐、平稳，堆放场地不得有积水。

4安全所需用具等一应提前到位，经检验合格后才能使用。

2、施工方案

由于本工程建筑层数17层，高度55.80米，遂采用下面六层采用落地式脚手架，悬挑架由工程四层底板开始悬挑，每七层一挑，悬挑高度为

19.6米.

四、脚手架的结构设计

1、悬挑式脚手架的设计

⑴架体搭设

按工程平面形状，无阳台处悬挑钢梁外挑长度为1.3m,选用16号槽钢有阳台处悬挑钢梁外挑长度为3.9m,应选用6米的槽钢，端部斜拉钢丝绳卸荷，钢梁按架体纵向间距按1.5m布置（立杆纵距），架体横距1.05m，里排立杆间距离外墙皮0.4m，步距1.8m.（图1a1b、

1c）连墙件按3.6mX4.5m布置，用刚性连接横杆对架体进行拉结，拉结点应从外架的第一步开始进行设置.挑梁和预埋环制作及连墙杆连接如图（图2a、2b、2c、2d）.外侧搭设连续式剪刀撑，满挂密目网.转角处进行特别加固处理，采取螺栓连接或焊接方式用10号槽钢制作

构架体，作为立杆的生根点（槽钢与槽钢接口处采用焊接或利用角钢和螺栓固定）.整个架体用①17（6X19+1钢丝绳斜拉将悬挑钢梁端部与工程主体拉紧（图3a、b、c）.

1.5m

（a）

图1

32钢管

[16槽钢

（a）

（b）

图3a

10号槽钢U型螺栓

16号工字钢

ITTi

T

rt

图3b

工字钢

|1

\

角铁

1

1

■

[

t

.

1

-|1

1—1

图3c

架体材料选用I16槽钢，扣件式钢管架体，底部满铺50mm厚

木脚手板.操作层根据需要铺设两层脚手板，每层均设一道扶手栏杆.悬挑钢梁的锚环设置两道，两道锚环的间距应大于50cm，钢

梁在铺设时内置部分的梁端头应距第一道锚环15〜30cm（图4）.

图4

2.施工工艺流程

工字钢加工-设置预埋环-工字钢安装就位-放扫地杆-竖立杆与扫地杆扣紧-安装第一步大横杆和小横杆-连接附墙杆-铺脚手板、围护栏杆、踢脚板、挂网-随主体施工接高架体、加剪刀撑

3•脚手架要求

⑴悬挑架搭设应严格一般落地式脚手架搭设规定，纵向水平杆与横向水平杆的连接，采用防滑扣件连接连接，并按规范要求连续设剪刀撑，斜杆与地面倾斜角为45度〜60度.工字钢端部5cm即立杆生根处焊置高度10cm的①25钢筋或①56钢管，作为生根点.挑架底部满铺脚手板，外架钢管全部刷黄黑相间油漆.

⑵脚手架中部脚手板铺设严密，不允许出现探头板，脚手板下拉兜网.脚手板的材质及规格符合规范要求.

⑶材料要求：

116工字钢材质必须符合国家标准要求.钢管规格

①48mm，壁厚3.5mm，焊接钢管其材质符合YB242-63标准，严禁钢管上打空.扣件符合GB978-67《可锻铸铁分类及技术条件》，螺栓、螺母、垫圈符合GB700-79《普通碳素钢技术条件》A3规定,螺栓拧紧扭力达65N.m时，不发生破坏.木脚手板厚度不小于50m

m,对接扣件应朝上或朝内.各杆件端伸出扣件的长度不小于100m

m.

⑷架体防护：

架体外侧用1.8m&m密目网全封闭.按照临边防护的规定，设置防护栏杆和挡脚杆.底层、操作层均设高度200mm

挡脚板，并刷斜度为45度黄黑相间油漆.底层和作业层脚手板应铺满、铺稳，并用钢筋及直径3.2mm的铁丝固定在支撑杆件上，防止人、物的坠落.严格按照建筑施工钢管脚手架规范（JGJ130-2001）

执行.

⑸在施工前期，对施工人员及操作人员进行技术安全培训.其主要内容为扣件式钢管脚手架安全技术规范、操作规程、现场施工管理制度的学习，本工程架子施工方案技术交底及施工程序.所有操作人员必须持证上岗，符合国家监管部门的规定要求.

五、验收使用和管理

1•脚手架搭设初步成形前，由施工负责人组织人员进行安全检查，整理好架体材料，报上一级安全管理部门进行验收，并及时向省安检部门备案及验收.确认符合要求后方可投入使用.

2.在施工主体阶段，脚手架只作为防护架体使用，架体上严禁堆放各类设施料.并定期检查各类杆件及扣件螺丝的松劲度.及时清理架板上的建筑垃圾和材料.加强架体的维护和保养，确保脚手架的正常使用.

3.在架体的施工层上配备干粉灭火器，施工层临边焊接作业应有绝燃隔离板.

4•安全员每天要巡视检查架体，严禁任何人拆卸架体上的杆件和设施.

（附悬挑架计算书）

悬挑架设计计算书

一、设计基本规定

1.悬挑架的承载力按概率极限状态法的要求，采用分项系数设计表达式进行设计.

2.设计假定及范围，按架体一般双排架结构形式取值，拐角部位架体结构，参照悬挑架的计算取值.架体中间增设的桁架杆件和卸荷支撑的有利约束未计算在内.按规定仅计算：

（1）纵、横向水平杆受弯构件的强度和连接扣件的抗滑承载力.

（2）立杆的稳定性.

（3）悬挑钢梁的长度和挠度.

（4）连墙杆的承载力.

（5）预埋铁件的强度，钢丝绳斜拉索的强度.

二、荷载标准值计算

架体步高1.8米，纵距1.5米，横距0.7米，离主梁外皮2米.架体计算高度20米，取架体上的全部荷载影响到每根钢梁的范围作为一个计算单元.

1恒载标准值

架体主要材料选用①48X3.5扣件式钢管，钢梁采用116工字钢.

立杆：

q1=18X3.84X9.8X2=1354.7N

小横杆：

q2=1X3.84><9.8X9=338.7N

大横杆：

q3=1.5X3.84^9.8^9^2=1016N

脚手板：

q4=1.5X5.7>0.35X1（0X3=1102.5N

扣件：

q5=18.4X30=552N

钢梁：

q6=2.7X20.153X9.8=533.24N

剪刀撑、密目网、扶手杆查手册取值：

q7=1000N

则：

Gk二艺q=1354.7+338.7+1016+1102.5+552+533.24+1000=5897N

2.施工荷载标准值Qk

Qk=1.5X0.7X2X10=2100N

3.风荷载标准值3k

gok0.7.口z.口s.3o

=0.7X3.8X1.13^0.35X1（0

=221.5N/m2

三、荷载组合

按承重墙结构杆件在工作过程中可能出现的最不利荷载组合进行计

算，其荷载效应组合如下表所示

荷载效应组合

计算项目

荷载项目组合

纵、横向水平杆强度与变形

永久组合+施工均布活何载

脚手架立杆稳疋

永久荷载+0.85（活荷载+风荷载）

连墙件承载力

风荷载+5.0kN

钢梁强度和挠度

恒载+活荷载

四、结构杆件的计算

1纵横水平杆强度和挠度

横向水平杆受脚手板传递的施工荷载，按均布荷载简支梁计算，

则最大弯距：

Ma二q」2/8

二[（1.2G+1.4Q）/lb].lb2/8

=（1.2X1.5X3.84X9.8+1.4X2100H0.7X0.72乜

=263.2N.m

支座反力：

R=（0.7X1.5X3.84X9.8+1.4X2100）-2

=1489NV8000N（扣件抗滑承载力设计值）满足

挠度：

u=5q.lb4/384EI

=5X（3.7X1.5X3.84X3.8+1.4X210O-0.7X0.74X1C9/（384X

2.06X12.19X1C9）

=0.53mmv700/150=4.6mm

纵向水平杆承载脚手板上的施工荷载最不利状态为横向水平杆

中间处，故按集中荷载简支梁计算.

则最大弯距：

Mb=q.l2/8+P.l/8

=0.7X1.5X3.84X9.8X1.578+（0.7X1.5X3.84X9.8X

0.5+1.4X2100X0.25）X3.25/8

=200N.m

挠度：

u=5q.lb4/384EI+PI3/48EI

=5X1.2X39.5X1.5/384X2.06X12.19X1C9+（0.7X

39.5XD.5+1.4X2100xO.25）X1.53X1C/48X2.06X12.19X1^

满足

=0.12+2.09=2.21mm

•/Ma>Mb

二水平杆强度：

a=Ma/W=263.2XI03/5.08X101=51.8N/mm2a<[f]=205N/mm2

•••纵横向水平杆均满足要求

2.脚手架立杆稳定性

（1）不组合风荷载时立杆稳定性计算

1架体底部立杆段的轴力

N=1.2（Ngik+Ng2k）+1.4艺NKL

=1.2X5222+1.4X2100

=9207N

2计算立杆的稳定系数

计算长度l=K卩sh

1=1.155X1.55X1.8

=3.222（m）

长细比入=3.222X10/1.58

=203.92

查表得屮=0.174

3计算立杆的稳定性

N/①A=9702/0.174X489=114

（2）组合风荷载时立杆稳定性计算

1架体底部立杆段的轴力

N=1.2（Ng1k+Ng2k）+0.85X1.4艺Nqk

=1.2X5222+0.85X1.4X2100

=8765.4N

2计算立杆的稳定系数

查表得屮=0.174

3计算有风荷载产生的立杆段弯矩Mi

Mn=0.85Xl.4mwk

=0.85Xl.4wdah2/10

=0.85X1.4X221.5X3.222xl.5Xl.g/10

=412.7N.m

4计算立杆的稳定性

N/①A+Mw/W=8765.4/0.174X489+412.7XK0/5.08X1（0=103+81.24

=184.24

3.连墙杆的承载力Nk

Nk=1.4wkA+5000

=1.4X221.5X3.6X4.5+5000

=5023.6+5000

=10023.6（N）>8000N

A—每个连墙点覆盖脚手架的范围（m2）

采取措施，采用双扣件连接，即连墙杆用扣件分别与里外立杆连接

则：

Nk/2=5012N<8000N满足

计算连墙杆强度a

计算长度1。

=sh

=1.155X1.75X2=4.04

长细比入=Io/1=255.7

查得①=0.117

205N/mm

a=Nk/WX489=10023/0.117X489=175.2N/mm2<[f]=

4.计算钢梁的强度和挠度16号工字钢的截面特性：

Wx=141X10mm1=1130X0mm自重=20.513kg/m

52

弹性模量E=2.06X10N/mm

悬挑梁设置在楼板上，内置1.8m,内端嵌在两道预埋环内，悬挑2.7m。

在悬出端部焊10m①25钢筋头。

钢梁悬出砼主梁边沿下部垫10mm厚钢板板做为支点，其起拱后的有利固素计算中暂不计，内置部分在计算中作为悬臂的锚固端，计算简图如下（图5）:

计算时不考虑工字钢末端斜拉钢丝绳的作用，钢丝绳的承载力作为安全储备。

P1P2

.l1

l2

图5

由施工手册查得，内外排立杆的受力分布系数为：

内：

外=0.65:

0.35

P1=9207X0.65=5985NP2=9207X0.35=3224N

I16工字钢质量为q=20.513X9.8=201.02N/m则钢梁的最大弯距Mmax二—Pl1l—P212—ql2/2

=-5985X2—3224X2.7—201X2.72/2

=—18002N.m

最大剪力Qmax=—P1—P2—q|

=—5985—3224—201X2.7

=—9265.7N

悬臂梁强度（X=|Mmax|/W

=18002X10/142.32X1。

=126.4N/mm2<[f]=215N/mm2满足

悬臂梁剪应力T=|Qrax|/A

=9265.7/2612

=3.55N/mm2<[t]=125N/mm2满足

悬臂梁挠度Yax=ql4/8EI+P1l：

L（3—I/L）/6EI+P2L‘/3EI

=201.02X2.74X1（J/8X2.06X113（X1（5+

5985X22X2.7X1（JX（3—2/2.7）/6X2.06X1130X1（f+3224X2.72X2.7X1（f/3X2.06X1130X1C9=0.57+10.45+9.08

=20.1mm>l/200=13.5mm不满足要求

因此需要加设钢丝绳卸荷，减小钢梁的变形

5.计算钢丝绳的强度

（1）求支座反力Vc（图6）

由力矩平衡可知：

VcX2.7=P2X2.7+P1X0.7

Vc二P2+O.7P1/2.7=3224+1895.4=4775.6N

N

PlP2

Vc

（2）斜拉索轴力N,水平分力Fx分别为

H—层咼

L—悬臂梁长度

N=VL2+H2沁/H

=V2.72+3.12X4775.6/3.1=6333N

Fx=LV/H=2.7X4775.6/3.仁4159.4N

钢梁最大弯矩Mmax二q.|2/8+PX2>0.7/2.7

=201X2.72/8+5985>>0.7/2.7

=183.2+3103.3=3286.5N.m

钢梁正应力强度（X=Mmax/W+Fx/A

=3286.5X1C3/14>1C3+4159.4/2613

=23.3+1.6

=25N/mm2<[f]=215N/mm2满足

挠度Yax=5q」4/384EI+P『/48EI

=13097.26/893875+60211.7/111734

=0.49mm

（3）钢丝绳承载力计算

钢丝绳断拉力由手册查得：

S=122kN（6Xl9股）安全系数取K=8则：

KN/S=8X6333/122X1（?

=0.41V1安全

查实用五金手册得知：

闭式00型1.3号花篮螺栓许用负荷为12.7KN>12312N

选用此螺栓

6.计算悬挑钢梁预埋环承载力

钢梁内端部的预埋环距梁支座按最小距离1.8m计，则悬挑梁预埋环

的最大承载力为：

N=Mmax/L

=18002/1.8

=10001.1N

预埋环的截面积为：

A=N/[f]

=6667.4/215

2

=46..52mm

换算成直径：

取安全系数K=8

2.nd2/4=K.A

d=15.4mm<16mm满足

米用16圆钢

预埋环安装措施按砼结构设计规范要求执行.

7.计算钢丝绳斜拉锁预埋环承载力钢丝绳斜拉锁轴力：

N=6333N

预埋环的截面积为：

A=N/[f]

=6333/215

2

=29.5mm

换算成直径：

取安全系数K=8

2.nd2/4=K.A

d=12.3mm<16mm满足

米用16圆钢

8.构架体的强度计算

图7

3、4、5各处均被钢丝绳斜拉，计算时假设3处没有

钢丝绳斜拉，若满足承载要求，则整个构架体是安全、稳定的

（1）以2处为例，假设钢丝绳承载外立杆的全部荷载

R=Pi=5985N贝卩:

5985-3.1/V（V2.72+2.72）2+3.12

=9460N

钢丝绳断拉力S=122kN（6Xl9股）安全系数取K=8则：

KN/S=8X9460/122X105

=0.62<1安全

计算简图如下

1234

（2）计算梁24的强度和挠度

3344

10号槽钢的截面特性：

Wx=39.7xiOmm1=198X10mm

2

A=12.748cm自重=10.007cg/m

52

弹性模量E=2.06X10N/mm

10号槽钢质量为q=10.007x9.8=98.06N/m

则钢梁的最大弯距Mmax二一PI/2—ql2/2

=-5985X1.5/4—98.06X1.5"/2

=—2355N.m

最大剪力Qmax=—P/2—qI/2

=—5985/2—98.06X1.5/2

=—3066.04N

简支梁强度（7=|Mmax|/W

=2355X1C3/39.7X10

=59.31N/mm2<[f]=215N/mm2满足

简支梁剪应力T=|Qax|/A

=3066/1274.8

=2.4N/mm2<：

t]=125N/mm2满足简支梁挠度Yax=5q|4/384EI+PI3/48El

=5X98.06X.SX（f/384X2.06X198X10+

5985X1.^/48X2.06X198X10

=0.015+1.031

由于外立杆荷载大于内力杆，所以构架体的内槽钢同样满足要求。

经计算整个架体满足要求

附图1