工字钢悬挑脚手架补充施工方案详解.docx
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工字钢悬挑脚手架补充施工方案详解
扶梯设备进料洞口悬挑架专项施工方案
工程名称：
唐盛国际（扶梯设备进料洞口）工程
总承包单位：
广东开平市三建集团有限公司
（公章）
编制人：
年月日
审核人：
年月日
审批人：
年月日
（企业技术负责人）
扶梯设备进料洞口悬挑架专项施工方案
设计计算书总说明
一、工程概况
本工程唐盛国际商业中心B区工程，规划总用地面积10286,7m2总建筑面积55013.7m2,其中西塔商业面积9569.15m2，旅馆面积10643.75m2，东塔商业面积18000m2，（地下车库、设备用房）16808.8m2，建筑层数东塔9层，建筑高度东塔60m，结构类型为钢筋混凝土框架剪力墙。
建筑结构砼强度C30，楼板厚度120mm,本工程建筑主要构成是地下两层地下车库，地上六至九层为商业营业厅。
本方案由本工程项目技术负责人吴明智组织编制，项目经理郑友武审核。
各责任主体单位：
序号
项目
内容
1
工程名称
唐盛国际商业中心B区工程
2
工程地址
中山市南区南外环路以南
3
建设单位
雷仲平、何志雄
4
监理单位
江西省赣建工程建设监理有限公司
5
施工单位
广东开平市三建集团有限公司
6
设计单位
广东中山建筑设计院股份有限公司
7
工程性质
房地产类工程
方案搭设总体初步规划:
本工程东塔地下室顶板-0.90至九层均为落地式脚手架，落地脚手架搭设高度东塔62.5m＞50m,属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，已搭设完成，随工程建设进度正在使用维护阶段。
应甲方安装人货梯需要在原外架上开设扶梯设备进料洞口，在开扶梯设备进料洞口过程中定要采取相应的反吊点卸荷措施，确保架体安全性。
1）、本原搭设外墙脚手架的基础上设置悬挑钢梁反拉卸荷装置是本着方便灵活、经济实用的原则进行设计的，具有拆装方便、机动、无需焊割的特点。
2）、预埋件必须位置固定，且能转动，必须派专人负责。
3）、钢丝绳的长度要按楼层高度而定，钢丝绳的破断拉力在计算中是以新钢丝绳为依据的，如用旧钢丝绳，必须进经鉴定后降级使用。
4）、根据现有脚手架总高9层62.5米分二段悬挑,第一段（二层）标高为6米,悬挑高度16.2m。
第二段（五层）标高为22.2米，,悬挑高度16.2m。
第三段（七层）标高为33.0米，,悬挑高度10.4m。
第四段（天面）标高为49.2米，,悬挑高度16.2m。
来计算上部荷载，上部脚手架必须执行现行脚手架规范，上部脚手架按步高1.8米、立杆纵距（按实）1.5米、横距（按实）0.8米、离墙间距（按实）0.5米。
各段悬挑脚手架总高16.2米来计算上部荷载。
1、立杆设置
（1）立杆接长除顶层顶步外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接，立杆与大横杆采用直角扣件连接。
接头位置交错布置，两个相邻立杆接头避免出现在同步同跨内，并在高度方向错开的距离不小于50cm；各接头中心距主节点的距离不大于步距的1/3，顶层顶步采用搭接连接时，搭接部位扎结不少于2道，立杆顶端亦高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。
（2）上部单立杆与下部双立杆交接处，采用单立杆与双立杆之中的一根对接连接。
主立杆与辅立杆采用旋转扣件连接，扣件数量不应少于2个。
每根立杆底部必须设置垫块，并且必须设置纵、横向扫地杆。
纵横向扫地杆必须采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处立杆上。
横向扫地干必须采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方立杆上。
当立杆基础不在同一高度上时，必须将高出的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不大于1m。
靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不小于500mm。
（3）立杆的垂直偏差必须控制在不大于架高的1/400。
（4）立杆及纵横向水平杆构造要求见下图。
2、大横杆、小横杆、剪刀撑设置
（1）纵向水平杆亦设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨，纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接其要求如下：
当采用对接时，对接扣件必须该交错布置，两根相邻纵向水平杆接头不宜设置在同步或同跨；不同步或不同跨两相邻接头在水平方向错开距离里不可小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。
当采用搭接时；搭接长度不得小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于100mm。
本工程使用钢筋网片脚手板，纵向水平杆必须采用直角扣件固定在横向水平杆上，并应等间距设置，间距不得大于400mm；
（2）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。
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；并且作业层上非主节点处的横向不平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不大于纵距的1/2；
（3）脚手架均必须在脚手架外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，并由底至顶连续设置；每道剪刀撑宽度不小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45°~60°之间。
高度在24m以上的双排脚手架必须在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。
剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不小于1m，必须采用不少于3个旋转扣件固定。
剪刀撑斜杆必须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大于150mm。
3、脚手板、脚手片的铺设要求
（1）作业层脚手板必须铺满、铺稳，离开墙面120~150mm；
（2）钢筋网片脚手板必须按其主筋垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺，四个角必须用直径1.2mm的镀锌铁丝固定在纵向水平杆上。
（4）作业层端部脚手板探头长度取150mm，其板长两端均与支承杆可靠地固定。
脚手板探头必须用直径3.2mm镀锌铁丝固定在支承杆件上；
（a）脚手板对接；（b）脚手板搭接
（5）在拐角、斜道平台口处的脚手板，必须与横向水平杆可靠连接，防止滑移；
（6）自顶层作业层的脚手板下计，宜每隔12m满铺一层脚手板。
4、防护栏杆
（1）脚手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，且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。
（2）选用18#铁丝张挂安全网，要求严密、平整。
（3）脚手架外侧必须设不小于1.2m高的防护栏杆和30d高踢脚杆，顶排防护栏杆不少于2道，高度分别为0.6m和1.2m。
（4）脚手架内侧形成临边的（如遇大开间门窗洞等），在脚手架内侧设1.2m的防护栏杆和30d高踢脚杆。
（5）脚手架上门洞、出入口构造示意图：
5、连墙件
（1）连墙件按一层一跨设置。
（2）连墙件的布置必须符合下列规定：
①靠近主节点设置，偏离主节点的距离不大于300mm；
②从底层第一步纵向水平杆处开始设置，当该处设置有困难时，采用其它可靠措施固定；
③宜优先采用菱形布置，也可采用方形、矩形布置；
（3）严禁使用仅有拉筋的柔性连墙件，必须采用刚性连墙件与建筑物可靠连接。
（4）连墙件的构造必须符合下列规定：
①连墙件中的连墙杆宜呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端必须下斜连接，不可采用上斜连接；
②连墙件必须采用可承受拉力和压力的构造。
（5）当脚手架下部暂不能设连墙件时可搭设抛撑。
抛撑必须采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角必须在45°~60°之间；连接点中心至主节点的距离不可大于300mm。
抛撑必须在连墙件搭设后方可拆除。
架高超过40m且有风涡流作用时，必须采取抗上升翻流作用的连墙措施。
（6）连墙件构造示意图：
6、悬挑架设置:
1）、本原搭设外墙脚手架的基础上设置悬挑钢梁反拉卸荷装置是本着方便灵活、经济实用的原则进行设计的，具有拆装方便、机动、无需焊割的特点。
2）、预埋件必须位置固定，且能转动，必须派专人负责。
3）、钢丝绳的长度要按楼层高度而定，钢丝绳的破断拉力在计算中是以新钢丝绳为依据的，如用旧钢丝绳，必须进经鉴定后降级使用。
4）、根据现有脚手架总高9层62.5米分二段悬挑,第一段（二层）标高为6米,悬挑高度16.2m。
第二段（五层）标高为22.2米，,悬挑高度16.2m。
第三段（七层）标高为33.0米，,悬挑高度10.4m。
第四段（天面）标高为49.2米，,悬挑高度16.2m。
来计算上部荷载，上部脚手架必须执行现行脚手架规范，上部脚手架按步高1.8米、立杆纵距（按实）1.5米、横距（按实）0.8米、离墙间距（按实）0.5米。
各段悬挑脚手架总高16.2米来计算上部荷载。
5）检查上部卸荷钢丝绳是否完整、可靠、无松动及整个架体。
切割位200mm增设大横杆及小横杆及卸荷钢丝绳，此后切割单根内立杆及外立杆、完成至下图切割立杆（悬挑工字钢）布置图。
安装悬挑工字钢并调整就位，胶接连接内外立杆，立杆就位安装工字钢保险钢丝绳并锁紧至悬挑工字钢平面大样布置图。
6）先上后下顺序（先施工49.2米标高后,遂步完成至施工6米标高），严格执行1-5条及切割杆（悬挑工字钢）布置图设置纵横杆、拉紧卸载钢丝绳，每次仅完成内外立杆至悬挑工字钢平面大样布置图，放置16#工字钢并调整位置于立杆与工字钢胶结连接，立杆就位安装工字钢保险钢丝绳并锁紧至悬挑工字钢平面大样布置图。
7）悬挑钢梁反拉卸荷装置不可采用联梁、每个悬挑层分三次完成,每次仅完成一根（内外）立杆。
一次切割内外立杆，立杆支撑于工字钢面应为胶接方式，立杆不宜固结在工字钢面，立杆就位安装工字钢保险钢丝绳并锁紧至悬挑工字钢平面大样布置图。
型钢悬挑脚手架（扣件式）计算书
计算依据：
（本设计计算参考了以下几种资料）：
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、脚手架参数
脚手架设计类型
结构脚手架
脚手板设计荷载（kN/m2）
3
同时施工作业层数
1
卸荷设置
无
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3.25
脚手架架体高度H（m）
16.2
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
198
立杆步距h（m）
1.8
立杆纵距或跨距la（m）
1.5
立杆横距lb（m）
0.8
横向水平杆计算外伸长度a1（m）
0.15
内立杆离建筑物距离a（m）
0.5
双立杆计算方法
不设置双立杆
二、荷载设计
脚手板类型
钢筋网片脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.1
脚手板铺设方式
1步1设
密目式安全立网自重标准值Gkmw（kN/m2）
0.01
挡脚板类型
冲压钢挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）
0.01
挡脚板铺设方式
1步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.12
横向斜撑布置方式
5跨1设
结构脚手架作业层数njj
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
地区
广东中山市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.35
风荷载体型系数μs
1.132
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
0.938，0.65
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.372，0.258
计算简图：
立面图
侧面图
三、横向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
横向水平杆在上
纵向水平杆上横向水平杆根数n
1
横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
横杆截面惯性矩I（mm4）
115000
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
4790
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×（0.036+Gkjb×la/（n+1））+1.4×Gk×la/（n+1）=1.2×（0.036+0.1×1.5/（1+1））+1.4×3×1.5/（1+1）=3.283kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.036+Gkjb×la/（n+1））+Gk×la/（n+1）=（0.036+0.1×1.5/（1+1））+3×1.5/（1+1）=2.361kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[3.283×0.82/8，3.283×0.152/2]=0.263kN·m
σ=Mmax/W=0.263×106/4790=54.832N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×2.361×8004/（384×206000×115000），2.361×1504/（8×206000×115000）]=0.532mm
νmax＝0.532mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[800/150，10]＝5.333mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=q（lb+a1）2/（2lb）=3.283×（0.8+0.15）2/（2×0.8）=1.852kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'（lb+a1）2/（2lb）=2.361×（0.8+0.15）2/（2×0.8）=1.332kN
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.852kN
q=1.2×0.036=0.043kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.332kN
q'=0.036kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.493×106/4790=103.008N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝2.246mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2.201kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.9
扣件抗滑承载力验算：
横向水平杆：
Rmax=1.852kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
纵向水平杆：
Rmax=2.201kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H
16.2
脚手架钢管类型
Ф48×3.25
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.12
立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
单外立杆：
NG1k=（gk+（lb+a1）×n/2×0.036/h）×H=（0.12+（0.8+0.15）×1/2×0.036/1.8）×16.2=2.097kN
单内立杆：
NG1k=2.097kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×（lb+a1）×Gkjb×1/1/2=（16.2/1.8+1）×1.5×（0.8+0.15）×0.1×1/1/2=0.713kN
1/1表示脚手板1步1设
单内立杆：
NG2k1=0.713kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（H/h+1）×la×Gkdb×1/1=（16.2/1.8+1）×1.5×0.01×1/1=0.15kN
1/1表示挡脚板1步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×16.2=0.243kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.713+0.15+0.243=1.105kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=0.713kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×（lb+a1）×（njj×Gkjj）/2=1.5×（0.8+0.15）×（1×3）/2=2.138kN
内立杆：
NQ1k=2.138kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.097+1.105）+0.9×1.4×2.138=6.537kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.097+0.713）+0.9×1.4×2.138=6.065kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
16.2
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W（mm3）
4790
立杆截面回转半径i（mm）
15.9
立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
立杆截面面积A（mm2）
457
连墙件布置方式
一层一跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤210
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m
长细比λ=l0/i=3.119×103/15.9=196.132
查《规范》表A得，φ=0.188
满足要求！
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=2.097+1.105+2.138=5.34kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQ1k=1.2×（2.097+1.105）+1.4×2.138=6.836kN
σ=N/（φA）=6836.067/（0.188×457）=79.567N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=2.097+1.105+2.138=5.34kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（2.097+1.105）+0.9×1.4×2.138=6.537kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.258×1.5×1.82/10=0.158kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=6536.817/（0.188×457）+157988.88/4790=109.067N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
一层一跨
连墙件连接方式
扣件连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0（kN）
3
连墙件计算长度l0（mm）
1500
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Ф48×3.25
连墙件截面面积Ac（mm2）
450
连墙件截面回转半径i（mm）
15.9
连墙件抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
连墙件与扣件连接方式
双扣件
扣件抗滑移折减系数
0.9
Nlw=1.4×ωk×1×h×1×la=1.4×0.372×1×5.4×1×1.5=4.218kN
长细比λ=l0/i=1500/15.9=94.34，查《规范》表A.0.6得，φ=0.634
（Nlw+N0）/（φAc）=（1.406+3）×103/（0.634×450）=15.443N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求！
扣件抗滑承载力验算：
Nlw+N0=4.218+3=7.218kN≤0.9×12=10.8kN
满足要求！
九、脚手架材料用量计算
脚手架杆部件名称
数量计算公式
用量（m）
备注
立杆
2×H×（L/la+1）
4309.2
纵向水平杆
（2×（njj+nzj+nqj）+2×（H/h+1））×L
3960
防护栏杆+纵向水平杆
横向水平杆
（H/h+1）×（（1+n）×L/la+1）×（lb+a1）
2257.2
横向斜撑
（H/h+1）×（L/la+1）×1/5×（h2+lb2）0.5
468.018
5跨1设
连墙件
LH/（1la×1h）
1188
1步1跨，单位（根）
安全网
LH
3207.6
单位（㎡）
脚手板
（H/h+1）×1/1×L×（lb+a1）
1692.9
1步1设，单位（㎡）
挡脚板
（H/h+1）×1/1×L
1782
1步1设
直角扣件
（2×（njj+nzj+nqj）+2×（H/h+1））×（L/la+1）+2×（H/h+1）*（L/la+1）
5320
单位（个）
对接扣件
（2×H×（L/la+1）+（2×（njj+nzj+nqj）+2×（H/h+1））×L）/6.5
1273
每根钢管长6.5m，单位（个）
旋转扣件
0.3×（2×H×（L/la+1）+（2×（njj+nzj+nqj）+2×（H/h+1））×L）/6.5
382
单位（个）
悬挑梁验算
一、基本参数
主梁离地高度（m）
6
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距（mm）
1500
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
压环钢筋
压环钢筋直径d（mm）
16
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
1600
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）
100
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
2000
梁/楼板混凝土强度等级
C30
二、荷载布置参数
作用点号
各排立杆传至梁上荷载标准值F'（kN）
各排立杆传至梁上荷载设计值F（kN）
各排立杆距主梁外锚固点水平距离（mm）
主梁间距la（mm）
1
5.34
6.84
600
1500
2
5.34
6.84
1400
1500
附图如下：
平面图
立面图
三、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁合并根数nz
1
主梁材料规格
16号工字钢
主梁截面积A（cm2）
26.1
主梁截面惯性矩Ix（cm4）
1130
主梁截面抵抗矩Wx（cm3）
141
主梁自重标准值gk（kN/m）
0.205
主梁材料抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
215
主梁材料抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁允许挠度[ν]（mm）
1/250
荷载标准值：
q'=gk=0.205=0.205kN/m
第1排：
F'1=F1'/nz=5.34/1=5.34kN
第2排：
F'2=F2'/nz=5.34/1=5.34kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第1排：
F1=F1/nz=6.84/1=6.84kN
第2排：
F2=F2/nz=6.84/1=6.84kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=13.995×106/141000=99.254N/mm2≤[f]=215N/mm2
符
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