《悬挑脚手架施工方案参考文本修订稿》.docx

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《悬挑脚手架施工方案参考文本修订稿》

悬挑脚手架施工方案

（参考文本）

脚手架为扣件式双排悬挑式钢管脚手架,工字钢受力截面对称，悬挑采用工字钢外挑形式,钢管采用Φ48×3.5钢管,扣件采用可锻铸制作的扣件,脚手板采用竹笆板，不允许使用竹笆的地区可以采用其它材料（钢制或木制）的脚手板。

一.材料要求　　

1、脚手钢管:

采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793）中规定的3号普通钢管,最大质量不大于25Kg.脚手钢管质量要符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中235-A级钢的规定。

新旧钢管的尺寸、表面质量和外形应符合以下规定：

1.1新钢管的检查符合下列规定：

（1）应有产品质量合格证；

（2）应有质量检验报告，钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》（GB/T228）的有关规定；

（3）钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道；

（4）钢管的外径、壁厚、端面等偏差，应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）中表8.1.5的规定；

（5）钢管必须涂防锈漆。

1.2旧钢管的检查符合下列规定：

（1）表面锈蚀深度不得大于０.５０mm。

锈蚀检查每年一次，检查时在锈蚀严重的钢管中抽取三根，在每根锈蚀严重的部位横向截断取样检查，当锈蚀深度超过规定值不得使用；

（2）钢管弯曲各种杆件端部１.５m范围以内，弯曲值不得大于５mm；立杆钢管弯曲挠度值当３m<Ｌ≤４m时不大于１２mm，当４m<Ｌ≤６m时不大于２０mm；水平杆、斜杆的钢管弯曲挠度不得大于３０mm。

２、扣件采用可锻铸铁制作的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达６５

Ｎ*m时，不得发生破坏。

新扣件要具有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。

当对扣件质量有怀疑时，要按现行国家标准《钢管脚手架扣件》（ＧＢ１５８３１）的规定抽样检测；旧扣件使用前进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。

新旧　　　　扣件施工前均要进行防锈处理。

３、竹脚手板要采用毛竹或楠竹制作的竹串片板或主竹笆板。

　　４、连墙件的材质要符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T　　　　700）中235-A级钢的规定。

二．脚手架的布设

本工程层高３.３米，根据施工手册推荐的经验值，悬挑的脚手架搭设高度不得超过２５米，则可搭设７层，为保证安全，结合本工程的层数，综合考虑取为６层悬挑，则悬挑脚手架的搭设高度为１９.８米。

脚手架步高１.８米，立杆间距最大取为１.5米，实际搭设中根据总长度来选定搭设间距，立杆横距为１.05米，连墙点采用刚性连接按两步三跨设置。

悬挑脚手架作业层临边的防护栏杆设置，按照行业规范或地方规定执行（新近修改时增加的内容）。

脚手架搭设示意图如下：

三.脚手架节点作法：

四、脚手架受力验算

１.荷载取值：

1）永久荷载

立杆荷载：

　　　　１９.８×３８.４×１０-３＝０.７６ＫＮ

大横杆荷载及水平钢管荷载：

４×１１×３８.４×１０-３×１.５/２＝１.２７ＫＮ

小横杆荷载：

1.55×11×38.4×１０-３/２＝0.327ＫＮ

外立杆栏杆荷载：

１１×３８.４×１０-３×１.５＝０.６３ＫＮ

剪力撑荷载（每道剪力撑宽度为四跨，斜撑与地面的倾

角为600）：

（19.8/sin600）×38.4×2×１０-３/6=0.293ＫＮ

竹笆板荷载：

１.０５×１.５×０.０５３×１１＝０.８７ＫＮ

密目安全网荷载：

１９.８×１.５×１０-３×0.01＝０.０９ＫＮ

扣件荷载：

（１２×４×１３.２＋５×１８.４）×１０-３

＝０.７３ＫＮ

外立杆荷载合计　　　ＮＧＫ＝5.17ＫＮ

2）施工活荷载：

取施工均布活荷载标准值为３.０ＫＮ/m２,

　　　考虑两个作业面则有，

ＮＱＫ外＝2×３.０×１.５×１.０５/２＝4.72ＫＮ

ＮＱＫ内＝2×３.０×１.５×１.０５/２＝4.72ＫＮ

3）风荷载

　　青岛地区基本风压：

ω。

＝０.５５ＫＮ/m２

　　风压高度变化系数μz按《建筑结构荷载规范》规定，由脚手架搭设的最高高度为１２０米，Ａ类地区，查风压高度变化系数表可得μz＝２.５２

　　脚手架风荷载体型系数按全封闭密目网考虑，密目网每

m２水平投影面积为０.３４m２，可计算

μs=1.3ψ=1.3×（1.2×0.34＋0.66×0.089）=0.61

∴ωk=0.7μzμsω。

=0.7×2.52×0.61×0.55=0.59ＫＮ/m２

风荷载作用与立杆弯矩Mw为：

Mw=0.85×1.4Mwk=0.85×1.4ωklah2/10=（0.85×1.4×

1.59×1.5×1.82）/10=0.34KNm

内立杆段的轴向力设计值：

N内=1.2ＮＧＫ+0.85×1.4ＮＱＫ=

1.2×（0.76＋1.27＋0.327＋0.87＋0.73）＋0.85×1.4

×4.72=10.37KN

外立杆段的轴向力设计值：

N外=1.2ＮＧＫ＋0.85×1.4ＮＱＫ=

1.2×5.17＋0.85×1.4×4.72=11.82KN

2、立杆稳定性计算

外立杆的长细比：

λ=l。

/i=kμh/I=（1.155×1.5×1.8）/（1.58×１０-2）

=197.4

由Q235-A钢轴心压力构件的稳定系数表查得:

稳定系数Ψ=0.185

考虑风荷载作用时，外立杆的稳定性计算如下：

N外/ΨA+Mw/W=11.82×１０3/（0.185×4.89×１０2）＋

1.34×１０6/（5.08×１０3）=

130.70＋67.02=197.72Ｎ/mm２

所以满足稳定要求。

3、水平悬挑梁验算

（1）最大弯矩

M=10.37×0.4＋1.45×11.82＋0.205×（1.552/2）×1.2

=21.58KNm

（2）选用I16工字钢,Wx=140.9cm2,I=1127cm4,自重q=0.205KＮ/m

根据钢结构设计规范（GBJ17-88）的规定，轧制普通工字钢受弯要考虑整体稳定问题。

则，本悬臂梁的跨度1.45m折算成简支梁，其跨度为2×1.45m=2.9m。

查表求得

Ψb=1.37>0.6，改查Ψ`b=0.8514

则，悬挑梁弯曲应力为

σ=21.58×106÷（0.8514×140.9×103）=179.87Ｎ/mm２

（3）挠度V=N外l3/3EI+N内a2（3l-a）/6EI

=11.82×1.453×103/（3×2.06×1127）＋10.37×

0.42×（3×1.45－0.4）×103/（6×2.06×1127）

=5.64㎜<1450/250=5.8㎜满足要求

（4）I16工字钢后部锚固钢筋设计

其计算简图如下:

N=21.58/1.5=14.39KN

锚筋选用Φ14圆钢，吊环的拉应力为：

σ=14.39×103÷（2×0.785×142）=46.8Ｎ/mm２

小于吊环控制应力50Ｎ/mm２。

安全。

4、连墙件计算

由风荷载产生的连墙件轴向力设计值：

Nlw=1.4ωkAω=1.4×0.49×16.2=11.11KN

连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力：

N0=5KN

则，连墙件的轴向力设计值

NL=NLW+N0=11.11+5=16.11KN

连墙件稳定承载力验算：

连墙杆计算长度：

Lh=500mm

长细比：

λ=Lh/i=50/1.58=32

查表ψ=0.912

钢管截面积A=4.89cm2

抗压强度设计值fc=180N/mm2

N=ψAfc=0.912×4.89×102×180×10-3

=80.27KN>Nl=16.11KN

所以，稳定承载能力足够。

5、水平杆抗弯强度计算

（1）纵向水平杆抗弯强度

脚手板自重标准值产生的弯矩；

MGK=（0.053/3）×1.52/8=0.005KNm

施工荷载标准值产生的弯矩：

MQK=（3/3）×1.52/8=0.28KNm

则，其水平杆弯矩值为：

M=1.2MGK＋1.4ΣMQK=1.2×0.005＋1.4×0.28=399.75Nm

∴σ=M/W=399.75×103/5.08×103=78.69N/mm2

（2）横向水平杆抗弯强度：

M=F×C=（3.2-1.07）×（1/3）=0.71KNm

∴σ=M/W=710×103/5.08×103=139.8N/mm2

6、水平杆挠度验算：

（1）纵向水平杆挠度验算：

qk=M/（0.117l）=399.75/（0.117×1.5）=2277.78Ｎ/m

V=0.99qkl4/（100EI）=0.99×2277.78×1.54×109/（100×2.06×105×12.19×104）=4.55mm

V/L=4.55/1500=1/300<[V]/L=1/150

满足挠度要求。

（2）横向水平杆挠度验算：

Fk=2.13KＮ

V=Fklb3/（28EI）=2.13×103×109/（28×2.06×105×12.19×104）=3.03mm

V/L=3.03/1050=1/495<[V]/L=1/150

满足挠度要求。

7、横向水平杆与立杆连接时，其抗滑承载力验算：

R=1.5F＋qal/c

=1.5×2.13＋2277.78×10-3×0.5×1.5/1.8=4.14KN

8、加斜支撑后，悬挑架外倾验算：

假定架体自重与施工荷载全部由斜撑构成的体系承受，后面的锚固钢筋不起悬挑作用，则计算简图如下：

该结构为一超静定结构，则由力法计算，其结果如下：

RAH=[10.37×103×0.3+11.82×1.45×103＋1.2×200.9×1.32/2-2457.9]/3.3=5468.34N

预埋钢筋与I16焊缝的抗剪要求长度为：

ΣLW=RAH/（0.7hf×ftw）=5468.34/（0.7×6×160）

=8.1mm

预埋钢筋Ф14弯倒抱焊时，与I16型钢焊接，焊接长度为30mm。