工字钢悬挑式外脚手架七步高上课讲义.docx
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工字钢悬挑式外脚手架七步高上课讲义
工字钢悬挑式外脚手架（七步高）
本方案是依据国家建设部JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》与浙江省城乡建设厅关于JGJ59-99的实施意见，结合本工程实际情况，特制定工字钢悬挑式外脚手架专项方案。
为确保施工安全、结合结构形式、切实做好文明施工，本工程外脚手架采用工字钢悬挑式外脚手架，每次悬挑七步，每步铺设脚手片，四周满挂绿色密目网，从而起到既安全又减少施工灰尘外扬和美化施工环境的作用。
脚手架必须分段挂牌验收合格后方可使用，且每层必须悬挂可视度较好大小适宜的层数标牌。
一、脚手架的主要配件及材料选用：
1、工字钢悬挑式钢管脚手架的主要组成构件有：
工字钢、立柱、纵向水平杆、横向水平杆、扣件、剪刀撑、横向支撑、连墙件、脚手板或脚手片、钢丝绳。
2、材料选用直径ø48厚3.5mm的钢管、16#工字钢、竹脚手板、ø17㎜的6×19钢丝绳、毛竹片。
（一）基本要求：
用扣件式钢管搭设的脚手架是施工临时结构，它要承受施工过程中各种垂直和水平荷载，主要是施工层的大模板重量，因此脚手架必须有足够的承载能力、刚度和稳定性。
在施工过程中，在各种荷载作用下不发生失稳、倒塌，并不超过结构的容许强度、变形、倾斜、摇晃或扭曲现象，以确保安全。
（二）受荷情况：
采用工字钢、ø48×3.5钢管、钢丝绳、扣件等组成的悬挑脚手架、悬挑梁、钢丝绳、立杆、大横杆和小横杆是主要受力杆件，剪刀撑和连墙件是保证脚手架整体刚度和稳定性的杆件，并具有加强脚手架抵抗垂直和水平力作用的能力，其中连墙杆还承受风荷载，扣件是脚手架组成整体的连接件和传力件。
（三）脚手架的构造与搭设：
1、脚手架立柱采用对接扣件连接，相邻两立柱接头应错开不小于50cm且不在同一步距内，纵向水平杆接长用对接扣件连接，上下相邻两根纵向水平杆接头错开不小于50cm，同一步内外两根纵向水平杆接头也应错开，并不在同一跨内。
为了固定工字钢的稳固性，在楼板上预埋一对ø16的钢筋环丝后用木楔打紧、用钉子锁牢。
2、挑架底悬挑工字钢内和楼板上预埋的2对ø16螺栓固定，外用钢丝绳上拉支撑。
ø16预埋件安放在楼板筋下面，同楼板筋用铁丝绑扎牢或电焊焊牢。
3、为了方便铺设脚手片，根据规范要求，用竹手片时大横杆在小横杆上面，大横杆间距大于40cm，大模板施工层用木脚手板时必须小横杆在大横杆上面，两板搭接长度不少于20cm。
4、横向水平杆两端采用直角扣件固定在立柱上，靠墙一侧离外墙面25cm，伸出外立杆连接点外10-15cm。
5、连接件布置及构造要求：
⑴连接件应采用梅花型排均匀布置，连接件设在靠近主节点设置，并采用刚性节点，偏离主节点的距离不应大于300mm。
⑵连墙件垂直间距3.6m设一个，水平间距4.5m设一个，并应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，应采用其它可靠措施固定。
⑶连墙件中的连接杆宜呈水平并垂直于墙面设置与脚手架连接的一端可稍为下斜，不容许向上翘起。
⑷连墙件在剪力墙中预埋好，在砼强度大于15Mpa才能使用。
6、剪刀撑与横向斜撑的构造要求：
⑴脚手架纵向两端和转角处起，在脚手架外侧每隔9m（水平距离）左右用斜杆搭成剪刀撑，自下而上循序连续设置，斜杆用长钢管且与脚手架底部成45°至60°夹角，斜杆用旋转扣件与立杆或横向水平杆扣牢。
剪刀撑斜杆接长采用搭接，搭接长度不小于1m，采用不小于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于10cm。
⑵横向斜撑应在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置，采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平的伸出端上，旋转扣件中心线至节点的距离不宜大于150mm。
7、外立杆内侧设1.2m高防护栏杆和18cm高挡脚板，外侧用绿色密目网全部封严。
8、脚手架在底层和每隔4步在里立杆与墙面之间设统长安全网或木板，支承在两根钢管上，用18#铁丝同钢管捆牢，防止能够随意挪动。
9、扣件同杆件连接时紧固力在45-55N•M范围内，不得低于40N•M或高于65N•M。
（四）搭设参数：
立杆纵距La=1.5m，横距Lb=1.0m，步距h=1.8m，内立杆离墙a=0.3m，铺设木竹手板1层，竹手板3层，施工荷载Qk=2kN/m2，并三层同时施工，脚手架与主体结构连接点竖向间距H=3.6m，水平距离L=4.5m，挑架高度H=7×1.8=12.6m。
二、悬挑工字钢脚手架计算书：
扣件式钢管脚手架的计算基数表
扣件式钢管脚手架的gk1值表1
步距
h（m）
立杆横距
lb（m）
gk1（KN/m），当la（m）为
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
1.8
0.9
0.0851
0.0920
0.0989
0.1058
0.1127
0.1196
1.2
0.0883
0.0951
0.1020
0.1089
0.1158
0.1227
1.5
0.0914
0.0983
0.1052
0.1121
0.1189
0.1258
1.8
0.0945
0.1014
0.1083
0.1152
0.1221
0.1290
作业层面材料自重计算基数gk2值表2
脚手架
类别
脚手架
种类
板底支承间距（m）
护拦
设置
gk2（KN/m），当立杆横距lb（m）为
0.9
1.2
1.5
1.8
扣件式钢管脚手架
竹串片
0.75
有
0.3587
0.4112
0.4637
0.5162
整体拉结和防护材料自重计算基数gk3值表3
脚手架类别
整体拉结杆件设置情况
围护材料
封闭类型
gk3（KN/m），当la为
1.2
1.5
1.8
2.1
扣件式钢管脚手架
剪刀撑，增加一道横杆固定封闭材料
安全网、塑料编制布
全
0.0614
0.0768
0.0922
0.1075
注gk3计算按满高连续设置于脚手架外立面上的整体拉结杆件（剪刀撑、斜杆、水平加强杆）和封闭杆件、材料自重。
作业层施工荷载计算基qk值表4
序次
实用施工荷载标准值（KN/m）
qk（KN/m），当立杆横距lb（m）为
0.9
1.2
1.5
1.8
1
3
1.35
1.8
2.25
2.7
2
2
0.9
1.2
1.5
1.8
3
1
0.45
0.6
0.75
0.9
4
q0
0.45q0
0.6q0
0.75q0
0.9q0
查表得：
gk1=0.1068KN/m；gK2=0.3762KN/m；gK3=0.0768KN/㎡。
qk=1.0KN/m；E=210×103N/㎜2。
则：
GK=H（gK1+gK3）+nlagK2=12.6×（0.1068+0.0768）+3×1.5×1×0.3762=4.01KN
QK=nlaqK=3×1.5×1.0=4.5KN
立杆轴向力设计值N=1.2×4.01+1.4×4.5=11.11KN
本工程选用AC长3.15m长16#工字钢，选用直径为17㎜钢丝绳（6×19）。
按七步一挑计算。
由于AC工字钢梁和CD钢丝绳组成的结构为一次性静定结构，考虑到施工搭设时的实际情况，按施工时可能发生的最不利的两种工况进行验算。
1、工况1：
对悬臂脚手架搭设可能出现的A点未能充分有效地承载的情况，假设A点的约束作用失效，则有BC梁与CD钢丝绳组成的静定结构的内力计算过程如下：
B点水平反力：
Rbx=N×（L2+2a）/h1=11.11×（1+2×0.3）/3=5.925KN
N—立杆轴向力设计值；
h1—挑架层建筑层高；
B点垂直反力Rby=N×L2/（L2+a）=11.11×1/（1+0.3）=8.546KN
CD钢丝绳拉力T=N×（L2+2b）×[h12+（L2+b）2]1/2/[h1×（L2+b）]=11.11×（1+2×0.3）×[32+（1+0.3）2]1/2/[3×（1+0.3）]=14.9KN
钢丝绳容许拉力[T]=αFg/K=0.85×151.5/8=16.10KN
α为换算系数；
Fg为钢丝绳的钢丝破断力总和；
开了连锁店，最大的好处是让别人记住你。
“漂亮女生”一律采用湖蓝底色的装修风格，简洁、时尚、醒目。
“品牌效应”是商家梦寐以求的制胜法宝。
K为钢丝绳的安全系数。
（一）DIY手工艺品的“多样化”T<[T]，故钢丝绳抗拉强度满足要求。
绑扎钢丝绳的扣件，每根每端不少于三只扣件。
预埋吊环选用
500元以上1224%吊环应采用Ⅰ级钢筋，严禁使用冷加工钢筋，吊环埋入深度不应小于30d，并应焊接或绑扎在结构主筋上。
每个吊环按两个截面计算，吊环拉应力不得大于50N/㎜2。
目前，上海市创业培训中心已开办大学生创业培训班，共招收上海交通大学、上海商业职业技术学院等应届毕业生６２人。
吊环面积As=KT/nFy=1.5×14.9×103/2×50=223.5㎜2
故吊环应选用Φ18以上钢筋。
大学生个性化消费增多是一种趋势。
当前社会、经济飞速发展，各种新的消费品不断增多，流行文化时尚飞速变化，处于校园与社会两者之间的大学生肯定会受影响。
目前在大学校园，电脑、手机、CD、MP3、录音笔被称为大学生的“五件武器”。
除了实用，这也是一种表明自己生活优越的炫耀性的东西。
现下很大一部分大学生中的“负债消费”表现的典型的超前享乐和及时行乐——其消费项目多半是用于奢侈浪费的非必要生活消耗。
如举办生日宴会、打网球、保龄球、上舞厅跳舞、进夜总会唱“卡拉ＯＫ”等。
“负债消费”使很多学生耽于物欲，发展严重者轻则引起经济纠纷，动武斗殴，影响同窗友谊，重则引发犯罪事件，于社会治安不利。
2、工况2：
对悬臂脚手架搭设可能出现的CD钢丝绳未能充分有效地承载的情况，计算是假设CD钢丝绳的约束作用失效，则由ABC梁的静定结构的内力计算过程如下：
B点垂直反力：
RbY=N（2L3+2a+L2）/L3=11.11×（2×1.85+2×0.3+1.0）/1.85=31.83KN压力
（1）政策优势A点垂直反力：
大学生的消费是多种多样，丰富多彩的。
除食品外，很大一部分开支都用于。
服饰，娱乐，小饰品等。
女生都比较偏爱小饰品之类的消费。
女生天性爱美，对小饰品爱不释手，因为饰品所展现的魅力，女人因饰品而妩媚动人，亮丽。
据美国商务部调查资料显示女人占据消费市场最大分额，随社会越发展，物质越丰富，女性的时尚美丽消费也越来越激烈。
因此也为饰品业创造了无限的商机。
据调查统计，有50%的同学曾经购买过DIY饰品，有90%的同学表示若在学校附近开设一家DIY手工艺制品，会去光顾。
我们认为：
我校区的女生就占了80%。
相信开饰品店也是个不错的创业方针。
RAY=2N-31.83=2×11.11-31.83=-9.61KN拉力
（3）个性体现钢筋抱箍预埋钢筋验算：
Ｂｅａｄｗｒｋｓ公司还组织各国的“芝自制饰品店”定期进行作品交流，体现东方女性聪慧的作品曾在其他国家大受欢迎；同样，自各国作品也曾无数次启发过中国姑娘们的灵感，这里更是创作的源泉。
钢筋强度验算：
δ=K（RAY/2）/AS≦fy，K为安全系数：
取4.5，钢筋最少半径R=[K（RAY/2）/Лfy]1/2=[4.5×（9610/2）/3.14×205]1/2=5.8㎜，故应采用直径Φ12以上的钢筋，本工程选用Φ16钢筋。
抗拔力验算：
混凝土对钢筋的握裹力TW=3.0N/㎜则钢筋伸入混凝土的埋入深度：
（3）个性体现LM≧K（RAY/2）/（ЛdTW）=4.5×（9610/2）/Л×16×3=143.5㎜，按构造要求LM≧20d=20×16=320㎜则钢筋伸入楼板混凝土底部弯起并在端部做弯钩。
BC梁最大弯距M=N×（L2+2a）=11.11×（1.0+2×0.3）=17.78KN.m
工字钢抗弯强度：
σ=M/W=17780/141=126.1N/㎜2W—工字钢的截面模量
故工字钢抗弯强度满足要求。
TD
钢丝绳
CBA
L2aL3
L
挑梁计算简图
三、连墙件选用：
由《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001得连墙件的轴向力设计值NL=NLw+N0
式中N0=5KNNLw=1.4•••••ωk•Awωk=0.7μz•μs•ω0
设ω0=0.35KN/m2
μz（按80m高，位于市郊）
查表得：
μz=1.95
μs=（1+η）×φ=（1+1）×0.089=0.178
则ωk=0.7×1.95×0.178×0.35=0.085KN/m2
NLw=1.4×0.085×4.5×3.6=1.93KN
则NL=NLw+N0=1.93+5=6.93KN
本工程采用钢管扣件与墙拉结则一个扣件的抗滑能力设计值8KN>6.93KN，是安全的。
四、脚手架的拆除：
1、拆脚手架应设置警戒区，并有专人负责警戒。
2、拆脚手架前应将脚手架上的留存材料、杂物等清除干净。
3、脚手架拆除顺序一般为竹手板→栏杆→剪刀撑→牵杆→横杆→立杆，按自上而下先装者后拆，逐步拆除，一步一清，不得采用踏步式拆法，不准上下同时作业，剪刀撑应先拆中间扣件，再拆两头扣件，由中间操作人员向下递杆子。
4、拆下的杆件与零配件应按类分堆（零配件装入容器），用吊车吊下，严禁高空抛掷。
5、拆下的杆件和零配件运到地面时，应随时按品种分规格堆放整齐，妥善保管，有损坏者给予维修和保养。
五、安全措施：
1、搭设脚手架必须由经安全教育持岗位证的架子工承担，凡患有高血压、心脏病者不得上脚手架操作。
2、搭拆脚手架时，工人必须戴好安全帽，系好安全带，工具及零配件要放在工具袋内，穿防滑鞋工作，袖口、裤口要扎紧。
3、施工现场带电线路如无可靠的安全措施，一律不准通过脚手架，非电工不准擅自拉接电线和电器装置。
4、严禁在脚手架上堆放钢模板、木材等施工多余的材料等，以确保脚手架畅通及防止超载。
5、吊运脚手片、脚手管等时必须用专用保险钩，否则严禁起吊，并要堆放平整，并严格控制脚手架上的施工荷载。
6、脚手架四周应有接电保护及避雷装置。
7、严禁随意拆除脚手架拉接与防护设施，如特殊需要须经安全科批准。
8、架子工在搭拆架子时上下职工必须相互配合，严禁开玩笑，严禁酒后作业。
9、为了切实做好防火措施，在每步脚手架的四个大角挂设一组四公开的干粉或清水灭火器。
10、为了做好冬季的防滑措施与防止超载，在每次冰雪过后，立即派人清扫每层脚手架的积雪。
11、为了保证脚手架的长期使用，如有破损，由搭设班组进行维护，责任人是刘代贵。
12、搭设与拆除外挑架的组织机构如下：
技术负责人：
胡红铭质量负责人：
王忠谣
现场施工负责人：
郭桂生现场安全负责人：
李小吉
架子班长：
刘代贵现场质检员：
俞小平
成员：
李强、谭洪勇、谭彬彬、贾玉其、
李中荣、姚美、张永全、付继兵
13、外挑架每搭设三步由班组自检，经过项目部安全员、质量员、总施工、技术负责人验收合格后，报西安分公司工程部验收，合格后方可挂设验收合格牌，才可以使用。
14、从第三层楼面开始挑，每一挑为七步，反复起挑一直到封顶。
150
ø16预埋一对钢筋环
60a=2001800
160
1800
1800
1800
内径为ø50套管
1800
16#工字钢楼层
1800
2900ø14钢丝绳
Φ48钢管
250-3501800
25016工字钢
Φ16钢筋电焊
3001000
L=200
外挑架立面图
拉结点预埋详图
ø18吊环
ø18钢丝绳
2对ø16螺栓16#工字钢内径为ø50的套管焊接高为100
20015015003001000100
剖面图
预埋钢板200×300×10
吊环
D预埋钢筋
钢丝绳15d
T
预埋构件受力简图
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