外架方案.docx

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外架方案

一、工程概况………………………………………………………..2

二、方案主要编制依据…………………………………….……….2

三、脚手架几何尺寸……………………………………….……….3

四、施工准备………………………………………………………..4

五、脚手架搭设……………………………………………………..4

六、检查与验收……………………………………………………..6

七、脚手架拆除……………………………………………………..7

八、安全管理………………………………………………………..7

九、落地式扣件钢管脚手架计算书…………………………………..8

十、型钢悬挑1.85m脚手架计算书…………………………………..21

十一、型钢悬挑3.35m脚手架计算书………………………………….35

十二、12.6槽钢小横梁计算书…………………………………………49

十三、附图………………………………………………………………50

外架施工方案

一、工程概况

浙江泰普森体育用品有限公司标准厂房3#～12#工程位于杭州市祥园路28号，建设单位是浙江泰普森体育用品有限公司。

本工程由3#～12#生产厂房和地下室构成，工程总建筑面积为78926平方米。

本工程建筑室内地坪±0.000标高对应的黄海高程为4.900米。

本工程由中国建筑西南勘察设计研究院勘察，海南华磊建筑设计咨询有限公司承担施工图的设计。

本工程12#车间为十六层框剪结构，建筑面积33480平方米，总建筑高度61.2米，1～2层、15～16层层高4.5米，3～14层层高3.6米。

钢管选用Q235A直径48，壁厚3.5mm的钢管（设计按照Q235A直径48，壁厚3.2mm的钢管参数进行计算），扣件选用普通扣件。

二、方案主要编制依据

1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范－《JGJ130－2001》

2、建筑施工安全检查标准－《JGJ59－99》

3、建筑施工高处作业安全技术规范－《JGJ80－91》

4、建筑结构荷载规范－《GB50009－2001》2006版

5、建筑结构可靠度设计统一标准－《GB50068－2001》

6、建筑地基基础设计规范－《GB50007－2002》

7、建筑地基基础工程施工质量验收规范－《GB50202－2002》

8、木结构工程施工质量验收规范－《GB50206－2002》

9、钢管脚手架扣件－《GB15831－1995》

10、碳素结构钢－《GB/T700》

11、低压流体输送用焊接钢管－《GB/T3092》

12、直缝电焊钢管－《GB/T13793》

13、特种作业人员安全技术考核管理规程－《GB5036》

14、建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程－《DB33/1035－2006》

三、脚手架几何尺寸

1、3#～11#楼车间计划搭设落地式脚手架，搭设高度不超过25米，立杆纵距1.5米，立杆横距1.35米，步距1.8米，内侧立杆离墙面净距250mm。

2、12#楼八层楼面以下（除北侧外）采用落地式外脚手架，立杆纵距1.5米，立杆横距1.35米，步距1.8米，内侧立杆离墙面净距250mm。

搭设高度为27米。

3、12#楼八层楼面以上采用型钢悬挑外脚手架。

从八层楼面和十三层楼面分二次悬挑至屋面，二次悬挑搭设高度均为18米，立杆纵距1.5米，立杆横距1.5米，步距1.8米，内侧立杆离墙面净距250mm。

4、12#楼北侧自地下室顶板起采用型钢悬挑外脚手架，从地下室顶板和四层楼面分二次悬挑至八层楼面，悬挑高度分别为12.6米、14.4米，立杆纵距1.5米，立杆横距1.5米，步距1.8米，内侧立杆离墙面净距250mm。

5、悬挑脚手架具体要求：

（1）悬挑外脚手架水平挑梁采用18号槽钢。

（2）脚手架外挑长度为1.85米，内锚长度2.15米，水平挑梁外端设置钢丝绳，钢丝绳直径不小于14mm。

详见附图一。

（3）八层楼面东西二侧局部外挑长度为3.35米，内锚长度2.65米，水平挑梁外端设置钢丝绳，钢丝绳直径不小于20mm。

详见附图二。

（4）建筑物四个转角部分的槽钢外端设置钢丝绳，钢丝绳直径不小于14mm。

详见附图三。

（5）钢丝绳吊环采用18mm圆钢。

水平挑梁与楼板连接采用18mm圆钢。

转角部分小横梁采用12.6号槽钢。

外架外侧满挂密目式安全网全封闭施工。

连墙杆竖向与水平间距按照二步三跨设置，不大于3.6米与4.5米。

悬挑架脚手片共满铺3层。

在施工阶段，考虑一个作业层。

四、施工准备

1、分公司工程科组织有关人员对项目部管理人员进行专项技术交底。

2、单位工程各级负责人应按施工组织设计中有关脚手架的要求和本方案，逐级向搭设和使用人员进行技术及安全交底。

3、按有关要求对钢管、扣件、脚手片等进行检查验收，不合格的构配件不得使用，经检查合格的构件应按品种，规格分类堆放、场地不得有积水。

4、清除地面杂物，平整搭设场地，并使排水畅通。

五、脚手架搭设

1、地基处理与垫块安放：

对搭设场地进行夯实或土夹石回填夯实后，在搭设脚手架位置浇筑厚度为100的C15砼垫层，按脚手架的柱距要求进行定位放样，立杆垫板应准确地放在定位线上，必须铺设平稳，不得悬空。

垫板为厚40的木板，垫板面积不小于0.25m2。

2、杆件搭设：

搭设顺序如下：

放置纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→第一步横向扫地杆→第一步纵向扫地杆→连墙杆（或加抛撑）→第二步横向水平杆→第二步纵向水平杆……

立柱：

立杆接头除面层顶可采用搭设外，其余均采用对接。

对接扣件应交错布置，两个相邻立柱接头不应设在同步同跨内，在高度方向错开的距离不应小于0.5米。

开始搭设立柱时，每隔6跨设置一个抛撑，直至第一道周圈连墙杆设置完毕；立柱顶端伸出屋面高度为1.20～1.50米。

采用C15砼对外架底部地面进行硬化处理。

当搭设至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。

纵、横向水平杆：

纵向水平杆设于横向水平杆之上，在立柱内侧，采用对接时，接头交错布置，不应该在同步、同跨内，相邻接头的水平距离不应小于500mm，且总设在横向水平杆的跨中，如采用搭接，接头长度不应小于1米。

横向水平杆设于主节点处，靠墙一端至墙装饰面的距离不大于100mm。

脚手架的同一步纵向水平杆必须四周交围成封闭型。

连墙杆：

外架与建筑物的采用刚性连接，具体采用在楼面主梁处预埋短钢管（两步三跨），通过短钢管及扣件与外架立杆连接。

确保整个外架内、外的稳定。

连墙杆呈水平并垂直于墙面均匀布置，宜靠近主节点形成，可以并排，但宜优先采用布排。

剪刀撑：

在外侧立面的剪刀撑纵向横向均连续设置。

每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与底面的倾角在45～60度之间，应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立柱上，随立柱、纵横向水平杆同步搭设，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。

脚手片：

脚手片要求满铺、铺稳，横向铺设，用18号铅丝固定在支承杆上，靠墙一侧与墙面距离不应大于150mm，在拐角处的脚手片，应与横向水平杆可靠连接，以防止滑动。

栏杆、档脚板、搭设在外墙立柱内侧，上栏杆上皮高度1.2米，中栏杆居中设置，档脚板高度150mm。

安全网：

在脚手架外立面全封闭设置。

脚手架内侧与墙体之间的间隙每隔二层用木板封闭。

六、检查与验收

1、脚手架搭设的技术要求：

允许偏差与检查方法，应符合有关规范和标准要求。

2、节点的连接可靠。

其中扣件的拧紧程度应控制在扭力距达到40～60N*m；安装后的扣件螺栓应用扳手进行全面检查，不合格的必须重新拧紧。

18号铅丝十字交叉扎点应拧1.2～2圈后箍紧，不得有明显扭伤，且钢丝在扎点外露的长度应≥80。

3、脚手架立杆垂直度应≤1/300，且应同时控制最大垂直度偏差50mm。

4、纵向钢管的水平偏差应≤1/250，且全架长的水平偏差值不大于50mm。

七、脚手架拆除

1、拆除前，先清除脚手架上杂物及地面障碍物，全面检查脚手架的扣件连接、连墙杆等是否符合安全要求，并由单位工程负责人对拆除安全技术措施逐级进行技术交底。

2、拆除应逐层由上往下进行，严禁上下同时进行，所有连墙杆应随脚手架逐层拆除，严禁将连墙杆整层或数层拆除后拆脚手架。

分段拆除高差不大于两步，如高差大于两步，应增设连杆加固，当脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度（约6.0米）时，应先在适当位置搭临时抛撑加固，后拆连墙杆。

3、各构件必须及时分段集中运至地面，严禁高空抛物。

并按品种、规格随时分堆存放。

八、安全管理

1、脚手架搭设人员必须经培训，考核合格的专业架子工，并经体检合格方可上岗，搭设人员必须戴安全帽、安全带、防滑鞋等。

2、脚手架的构配件安装规定进行检验，合格后方准使用。

搭设时应按阶段进行定量检查，发现问题应及时校正。

搭设质量必须符合有关规定要求后方可投入使用。

3、操作层上的施工应符合使用要求，不得超载，严禁固定或悬挂各种机械设备，六级及六级以上大风和雾、雨、雪天应停止脚手架作业，雨、雪后上架操作应有防滑措施，并扫除积雪，应设专人对脚手架进行经常检查和保修。

4、在脚手架使用期间，严禁任意拆除纵、横向水平杆、连墙杆、剪刀撑、径杆、档脚板等杆件，若要拆除上述任一杆件均应报主管部门批准。

并采取对应的安全措施。

5、严禁任意在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业，脚手架的外侧空面上应搭设密目型安全网，以防坠物伤人，在脚手架上进行电焊时，必须有防火措施和专人看守。

6、拆除脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁一切非操作人员入内。

7、外脚手架设置防雷和重复接地装置，其接地电阻不大于10Ω。

脚手架的防雷引下线可利用钢管的立杆，但应保证电气连接可靠。

在外脚手架四角的基础安装支座处应打设接地电极，或焊接一根-4×40扁钢（或≥Φ12的园钢）与主楼建筑防雷接地系统相连接。

九、落地式扣件钢管脚手架计算书

落地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，搭设高度为27.0米，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1.35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2跨，竖向间距3.60米，水平间距3.00米。

施工均布荷载为2.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设4层。

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=0.300×1.350/3=0.135kN/m

活荷载标准值Q=2.000×1.350/3=0.900kN/m

静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.135=0.208kN/m

活荷载的计算值q2=1.4×0.900=1.260kN/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=（0.08×0.208+0.10×1.260）×1.5002=0.321kN.m

支座最大弯矩计算公式如下:

支座最大弯矩为

M2=-（0.10×0.208+0.117×1.260）×1.5002=-0.379kN.m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

=0.379×106/5080.0=74.510N/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+0.135=0.173kN/m

活荷载标准值q2=0.900kN/

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=（0.677×0.173+0.990×0.900）×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）=2.033mm

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=0.300×1.350×1.500/3=0.203kN

活荷载标准值Q=2.000×1.350×1.500/3=1.350kN

荷载的计算值P=1.2×0.058+1.2×0.203+1.4×1.350=2.202kN

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）×1.3502/8+2.202×1.350/3=1.001kN.m

=1.001×106/5080.0=197.136N/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=5.0×0.038×1350.004/（384×2.060×105×121900.000）=0.07mm

集中荷载标准值P=0.058+0.203+1.350=1.610kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V2=1610.100×1350.0×（3×1350.02-4×1350.02/9）/（72×2.06×105×121900.0）=5.599mm

最大挠度和

V=V1+V2=5.665mm

小横杆的最大挠度小于1350.0/150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=0.038×1.350=0.052kN

脚手板的荷载标准值P2=0.300×1.350×1.500/2=0.304kN

活荷载标准值Q=2.000×1.350×1.500/2=2.025kN

荷载的计算值R=1.2×0.052+1.2×0.304+1.4×2.025=3.262kN

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=0.125×27.000=3.370kN

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹串片脚手板，标准值为0.30

NG2=0.300×4×1.500×（1.350+0.250）/2=1.440kN

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11

NG3=0.110×1.500×4/2=0.330kN

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.500×27.000=0.202kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.342kN。

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=2.000×2×1.500×1.350/2=4.050kN

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）附录表D.4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）附录表7.2.1的规定采用：

Uz=1.000

Us——风荷载体型系数：

Us=0.872

经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.450×1.000×0.872=0.275kN/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

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×5.342+0.85×1.4×4.050=11.230kN

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×5.342+1.4×4.050=12.081kN

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——风荷载标准值（kN/m2）；

la——立杆的纵距（m）；

h——立杆的步距（m）。

经过计算得到风荷载产生的弯矩Mw=0.85×1.4×0.275×1.500×1.800×1.800/10=0.159kN.m

五、立杆的稳定性计算:

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=12.081kN；

　　i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；

　　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=1.550；

　　l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.550×1.800=3.222m；

　　A——立杆净截面面积，A=4.890cm2；

　　W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.080cm3；

——由长细比，为3222/16=204；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.175；

——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到

=12081/（0.18×489）=140.900N/mm2；

　　[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=11.230kN；

　　i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；

　　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=1.550；

　　l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.550×1.800=3.222m；

　　A——立杆净截面面积，A=4.890cm2；

　　W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.080cm3；

——由长细比，为3222/16=204；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.175；

　　MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.159kN.m；

——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到

=11230/（0.18×489）+159000/5080=162.252N/mm2；

　　[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、最大搭设高度的计算:

不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=1.973kN；

　　NQ——活荷载标准值，NQ=4.050kN；

　　gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.125kN/m；

经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=63.697米。

脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。

考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=1.973kN；

　　NQ——活荷载标准值，NQ=4.050kN；

　　gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.125kN/m；

　　Mwk——计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk=0.133kN.m；

经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=51.473米。

脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

经计算得到，考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]=48.954米。

七、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——风荷载标准值，wk=0.275kN/m2；

Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.60×3.00=10.800m2；

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=4.153kN，连墙件轴向力计算值Nl=9.153kN

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=25.00/1.58的结果查表得到

=0.96；

A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2。

经过计算得到Nf=96.246kN

Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!

连墙件采用双扣件与墙体连接。

连墙件扣件连接示意图

八、立杆的地基承载力计算:

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p≤fg

其中p——立杆基础底面的平均压力（kN/m2），p=N/A；p=48.32

N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值（kN）；N=12.08

A——基础底面面积（m2）；A=0.25

fg——地基承载力设计值（kN/m2）；fg=68.00

地基承