脚手架专项方案金色钱塘.docx
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脚手架专项方案金色钱塘
金色钱塘（碧盈苑）A1#~A3#、A5#楼工程
脚
手
架
搭
设
方
案
编制:
审核:
审批:
2006年7月25日
金色钱塘（碧盈苑）A1#~A3#、A5#楼工程
脚手架搭设方案
一、工程概况
金色钱塘（碧盈苑）A1#~A3#、A5#楼工程总建筑面积50894M²，其中地上面积47098.11M²，地下面积3796.84M²，框架十八层，地下室一层，结构总高60.50M；工程设计使用年限为50年，安全等级为二级，该工程由杭州金帝房地产开发有限公司投资开发,广东省建工设计公司设计，地下室工程由杭州市地下工程设计研究院设计，浙江高新建设有限公司承建。
二、材料要求
1、采用外径48mm壁厚3.5mm的A3钢管表面平整光滑，无锈蚀裂纹分层压痕划边和硬弯。
2、扣件应符合建设部《钢管脚手架扣件标准》的要求，有扣件生产厂家许可证和出厂合格证，采用可锻铸铁不得有裂缝气孔缩松砂眼等锻造缺陷，贴扣面应平整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。
三、脚手架搭设
1、脚手架基础摊平夯实。
2、脚手架内外立杆下面垫C20400×400×100mm砼块。
3、脚手架间距1.5m，步距1.8m，架宽1.05m，离墙0.3m；
4、脚手架与建筑物的拉结采用钢性连接，垂直方向每层拉结，水平方向每隔4.5米，顶部及转角处加密，且上下错开布置，具体拉结点做法见详图。
5、脚手架二步开始设置防护拦杆，踢脚杆防护栏杆高度为1.2m，踢脚栏杆高度为300mm，顶排增设栏杆一道，外架外侧应全部张挂密目式安全网，落地立杆设纵横扫地杆。
6、脚手架竹片应满铺，铺设方向垂直墙面横向铺设，不得留用空隙和探头板，采用18#以上铁丝双股回点绑扎。
7、脚手架每5根立杆设一组剪刀撑，剪刀撑与地面夹角为50度左右剪刀撑必须撑至外架顶端，搭接长度不少于1米。
8、脚手架四周，必须设置良好的避雷接地装置，接地电阻小于10欧姆。
四、脚手架施工流程
摆放扫地杆
逐根竖立立杆随即与扫地杆扣紧
装扫地小横杆与立杆或扫地杆扣紧
安装第一步大横杆与各立杆加紧
安装第一步大横杆与各立杆加紧
安第一步小横杆
安第二步小横杆
安第三步小横杆
加设临时斜撑杆
安第三四步大横杆与小横杆
安连墙杆
接立杆
铺脚手片
加剪刀撑
五、安全技术措施
1、全封闭张挂安全网。
2、高血压心脏病，视力不良等患者及酒后严禁作业。
3、遇到五级以上大风有雾、雨、雪、霜等天气时不得在脚手架上操作。
4、脚和架堆放重量应符合施工规范要求，脚手架上的施工荷载规定为2KN/m2，不得超载。
5、离墙大于30mm外，操作层每层中间每隔3排就做一边封闭，且应封闭严密。
6、木工支模严禁使用外架，应单独搭设支模架。
以上每5步挑斜撑一道，斜撑间距同立杆。
六、脚手架拆除方案
1、拆除用垂直运输设备采用在屋面上设人字把杆。
2、拆除前对参与拆除的操作人员、管理人员和检查监护人员进行施工方案、安全、质量和外装饰保护等措施交底。
3、拆除前对脚手架进行安全检查，确认脚手架不存在隐患。
如存在影响拆除脚手架的隐患，应先对脚手架进行整修和加固，以保证脚手架在拆除中不发生危险。
4、划出工作区标志，禁止行人进入，并有专人监护。
5、统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先告知对方，以防坠落。
6、材料工具要用滑轮和绳索运送，不得乱扔。
7、严格遵守拆除顺序，由上而下，后绑者先拆，先绑者后拆，拆除顺序是：
安全网→档脚板→脚手片→栏杆→剪刀撑（随每步脚手拆除）→大横杆→小横杆→立杆→斜撑杆。
8、拆除脚手架应一步步进行，由上而下，一步一清地进行拆除。
不可两步或两步以上同时拆除，脚手架与建筑物拉结点应与脚手架同步进行拆除，不可在脚手架拆除前先行拆除。
剪刀撑拆除应先拆中间扣件，再拆两端扣件，由中间人员往下递送或运送垂直运输设备处。
9、拆下的脚手架钢管、扣件及其他材料运送地面后，应及时清理，归类堆放。
10、在拆除脚手架与建筑物的连结和拆除脚手架挑架需气割，应严格遵照现场消防的有关规定，要防止火星，溶渣和切割下的金属物件下落的措施，要有切实可行的监护组织和消防器材。
11、每日拆除脚手架告一段落时，都要对尚未拆除的脚手架的安全状况进行检查，还要对周围环境进行检查，如有异情况应及时处理，确认一切均安全后方可离岗，不可疏忽大意，留有隐患。
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）。
计算的脚手架为双排脚手架，取A-5栋住宅为计算对象,设置二道悬挑钢梁脚手架,四层楼面设置一道,搭设至十二层楼面,搭设高度为23.2米，十二层楼面设置一道,搭设至沿口,立杆采用单立管。
搭设尺寸为：
立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为
48×3.5，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。
施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设4层。
悬挑水平钢梁采用[16a号槽钢U口水平，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度3.00米。
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最外面钢丝绳距离建筑物1.40m。
一、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=0.150×1.050/4=0.039kN/m
活荷载标准值Q=3.000×1.050/4=0.787kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.039=0.093kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×0.787=1.102kN/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=（0.08×0.093+0.10×1.102）×1.5002=0.265kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-（0.10×0.093+0.117×1.102）×1.5002=-0.311kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
=0.311×106/5080.0=61.266N/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+0.039=0.078kN/m
活荷载标准值q2=0.787kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=（0.677×0.078+0.990×0.787）×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）=1.678mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
二、小横杆的计算:
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
大横杆的自重标准值P1=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.500/4=0.059kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.500/4=1.181kN
荷载的计算值P=1.2×0.058+1.2×0.059+1.4×1.181=1.794kN
小横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=（1.2×0.038）×1.0502/8+1.794×1.050/2=0.948kN.m
=0.948×106/5080.0=186.627N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和
均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=5.0×0.038×1050.004/（384×2.060×105×121900.000）=0.02mm
集中荷载标准值P=0.058+0.059+1.181=1.298kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=19×1297.912×1050.03/（384×2.06×105×121900.0）=2.960mm
最大挠度和
V=V1+V2=2.985mm
小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!
三、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=0.038×1.050=0.040kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.500/2=0.118kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN
荷载的计算值R=1.2×0.040+1.2×0.118+1.4×2.362=3.498kN
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；
四、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0.1248
NG1=0.125×23.200=2.895kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15
NG2=0.150×4×1.500×（1.050+0.300）/2=0.608kN
（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=0.150×1.500×4/2=0.450kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.500×23.200=0.174kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.127kN。
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=3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN
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）的规定采用：
W0=0.450
Uz——风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：
Uz=1.250
Us——风荷载体型系数：
Us=1.200
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.450×1.250×1.200=0.472kN/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
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——风荷载基本风压标准值（kN/m2）；
la——立杆的纵距（m）；
h——立杆的步距（m）。
五、立杆的稳定性计算:
卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。
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=11.57kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=3.12m；
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=1.50；
A——立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.08cm3；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=127.33
[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=10.58kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=3.12m；
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=1.50
A——立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08cm3；
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.273kN.m；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=170.20
[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!
六、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——风荷载基本风压标准值，wk=0.472kN/m2；
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.60×4.50=16.200m2；
No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）；No=5.000
经计算得到Nlw=10.716kN，连墙件轴向力计算值Nl=15.716kN
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=30.00/1.58的结果查表得到
=0.95；
A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=95.411kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到Nl=15.716kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不满足要求!
连墙件扣件连接示意图
七、悬挑梁的受力计算:
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。
本工程中，脚手架排距为1050mm，内侧脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体=1400mm，
水平支撑梁的截面惯性矩I=866.20cm4，截面抵抗矩W=108.30cm3，截面积A=21.95cm2。
受脚手架集中荷载P=1.2×4.13+1.4×4.73=11.57kN
水平钢梁自重荷载q=1.2×21.95×0.0001×7.85×10=0.21kN/m
悬挑脚手架示意图
悬挑脚手架计算简图
经过连续梁的计算得到
悬挑脚手架支撑梁剪力图（kN）
悬挑脚手架支撑梁弯矩图（kN.m）
悬挑脚手架支撑梁变形图（mm）
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为
R1=13.055kN,R2=11.046kN,R3=-0.037kN
最大弯矩Mmax=2.066kN.m
抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=2.066×106/（1.05×108300.0）+3.656×1000/2195.0=19.837N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
八、悬挑梁的整体稳定性计算:
水平钢梁采用[16a号槽钢U口水平,计算公式如下
其中
b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
经过计算得到
b=570×10.0×63.0×235/（1400.0×160.0×235.0）=1.60
由于
b大于0.6，按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B其值用
b'查表得到其值为0.879
经过计算得到强度
=2.07×106/（0.879×108300.00）=21.71N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算
<[f],满足要求!
九、拉杆的受力计算:
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicos
i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力RCi=RUisin
i
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=13.557kN
十、拉杆的强度计算:
拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=13.557kN
拉杆的强度计算：
上面拉杆以钢管100.0×10.0mm计算，斜拉杆的容许压力按照下式计算：
=N/A<[f]
其中N——斜拉杆的轴心压力设计值，N=13.56kN；
A——斜拉杆净截面面积，A=29.85cm2；
——斜拉杆受拉强度计算值，经计算得到结果是4.54N/mm2；
[f]——斜拉杆抗拉强度设计值，f=215N/mm2；
受拉斜杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
斜撑杆的焊缝计算：
斜撑杆采用焊接方式与墙体预埋件连接，对接焊缝强度计算公式如下
其中N为斜撑杆的轴向力，N=13.557kN；
lw为斜撑杆件的周长，取314.16mm；
t为斜撑杆的厚度，t=10.00mm；
ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；
经过计算得到焊缝抗拉强度
=13557.48/（314.16×10.00）=4.32N/mm2。
对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!
十一、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=11.046kN
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=[11046×4/（3.1416×50×2）]1/2=12mm
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=11.05kN；
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11046.42/（3.1416×20×1.5）=117.2mm。
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=11.05kN；
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!
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