中油脚手架.docx
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中油脚手架
脚手架工程施工方案
1.工程建设概况
中油吉利街A区工程位于沈阳市于洪区吉利湖街与汪河路西南，本工程建筑面积约为58000平米，其中地下车库建筑面积约为7800平米，本工程±0.000标高相当于绝对高程38.55m。
本工程重要性等级为二级，场地复杂程度为二级，地基复杂程度为二级，岩土工程勘察等级为已级。
楼号
基础类型/结构形式
层高
层数
使用功能
建筑面积
（m2）
占地面积
（ha）
A-1＃
筏板基础/框剪
地下一层高6.7米，地上部分层高5.1米。
地下一层，地上十八层
地下一层为设备用房，地上一至二层为商业网点，三层以上为高级公寓。
58000
1.965
A-2＃
筏板基础/框剪
A-3＃
独立基础/框架
一层层高为5.55米，二层为3.6米。
三层
商业网点
A-4＃
独立基础/框架
三层
A-5＃
独立基础/框架
二层
A-6＃
筏板基础/框架
地下一层，地上二层
地下一层为车库，地上部分为商业网点。
1.1定义
1.建设单位：
沈阳凯城房屋开发有限公司；
2.设计单位：
沈阳都市建筑设计有限公司；
3.监理单位：
辽宁省建筑设计研究院项目管理咨询公司；
4.施工单位：
中国建筑第四工程局第六建筑工程公司。
1.2编制依据
序号
名称
编号
1
中油吉利街A区工程施工合同文本
2
中油吉利街A区工程施工图纸
3
钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程
JGJ3-91
4
建筑施工高空作业安全技术规程
JGJ80-91
5
建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范
JGJ130-2001
6
高层建筑工程钢管脚手架安全技术暂行规定
7
建筑施工安全检查标准
JGJ59-99
2.脚手架工程
本工程的外脚手架采用钢管脚手架，钢管脚手架采用φ48×3.5钢管，脚手板采用木跳板。
脚手架由大小横杆、竖向立杆、安全栏杆、斜杆、挡脚板、剪刀撑等组成，采用橘红色φ48×3.5钢管，并用扣件连接成整体。
外排架内侧挂绿色密目安全网，操作层底部满挂大眼网，且满铺木跳板。
脚手架类型见下表：
楼号
部位
脚手架型式
搭设高度（米）
A-1＃、
A-2＃
1～3层
双排落地脚手架（局部双排悬挑钢管脚手架）
13.5（8.4）
4～9
悬挑型钢脚手架，局部双排落地脚手架
25
9～14
双排悬挑型钢脚手架
25
14层以上
25
A-3＃
1～2
双排落地脚手架
10.8
A-4＃
A-5＃
A-6＃
12.6
2.1材料要求
结合本工程结构特点，挑选出刚度好、强度高的钢管，在选材方面需遵循以下原则。
1.钢管采用外径48mm，壁厚3.5mm的无缝钢管，钢管材质使用力学性能适中的Q235钢，其材质应符合《碳素结构钢》（GB700-88）的相应规定。
用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的钢管长度为4～6m（这样的长度一般重25kg以内，适合人工操作）。
用于小横杆的钢管长度为1.8～2.0m，以适应脚手架宽的需要。
2.钢管件禁止使用有明显变形、裂纹和严重锈蚀的钢管。
使用普通焊管时，应内外涂刷防锈层并定期复涂以保持其完好。
3.应使用与钢管管径相配合的、符合我国现行标准的可锻铸铁扣件。
严禁使用加工不合格、锈蚀和有裂纹的扣件。
4.脚手板采用厚度为50mm，宽度为200mm白松板,长4m,脚手板两端须采用8＃火烧丝捆扎牢固以免劈裂。
2.2外脚手架搭设
2.2.1双排落地脚手架搭设
1.架子的立杆间距为1.5m，排距0.85m，内立杆距最外侧挑檐300。
相邻的立杆接头位置应错开布置在不同的步距内，与相邻的大横杆的距离不宜大于步距的三分之一。
立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧，不得隔步设置或遗漏。
2.大横杆步距1.8m，上下横杆的接长位置应错开布置不同的立杆纵距中，与相邻立杆的距离不大于纵距的三分之一。
同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/250，且不大于50mm。
相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧，以减少立杆偏心受载情况。
3.小横杆贴近立杆布置，搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧。
4.剪刀撑除在两端设置外，中间每隔10m设置一道。
剪刀撑应联系3-4根立杆，斜杆与地面夹角为45～60o。
剪刀撑沿架高连续布置，斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧外，在其中间应增加2-4个扣结点。
5.连墙件按水平间距3m，层层设置（除首层），在每层框架柱部位设置抱箍与架体相连。
6.水平斜拉杆设置在有连墙杆的步架平面内，以加强脚手架的横向刚度。
7.外脚手架所有脚手板均采用木跳板，支撑跨度1000mm，竖向搭接长度不小于150mm。
外架脚手板顺铺时采用搭接，搭接长度不小于150mm，板下端与脚手架绑扎固定，下脚手板的上板头压上脚手板的下板头。
2.2.2双排钢管悬挑脚手架搭设
结构施工完一层顶板时，在图示部位搭设悬挑式脚手架，从一层顶板处挑出钢管，在外墙外侧处悬挑双排脚手架，直到三层。
待A-3＃、A-6＃楼一层施工时拆除
悬挑脚手架结构尺寸为立杆间距为1.5m，排距0.85m，步距1800mm，内排架距结构300mm。
搭设总高度为8.4米，外排架内侧用密目网全封闭。
连墙件为每层设置一道，水平方向为间距4.5m设置一道，采用硬性连接。
立杆首层6米钢管和4米钢管间隔使用，使里外、左右立杆的接头错开；大横杆采用4米和6米钢管，里外、上下大横杆用4米钢管调节，使其接头错开不在同一跨内。
其余为6米钢管和短管，立杆和大横杆均用对接扣件连接，外墙悬挑脚手架的小横杆必须与脚手架立杆连接成整体。
剪刀撑的斜杆与水平面的交角宜为45°-60°之间，水平投影宽度不小于2跨或4m和不大于8跨或8m，用6m长的钢管搭设剪刀撑。
剪刀撑的斜杆应与脚手架基本构架杆件加以可靠连接，且斜杆相邻连接点之间杆段的长细比不得大于60。
并在底层支设平面网。
2.2.3双排型钢悬挑脚手架搭设
A-1＃、A-2＃楼施工至第四层时，在四层楼板上设置型钢挑梁，搭设型钢悬挑式脚手架。
2.2.4安全通道防护架的搭设
本工程设一个人员入口，具体位置见图，外脚手架与防护架分别搭设，防护架所用材质与脚手架材质相同，人员入口防护架架高3米，宽6米，长6米（从建筑物外边到防护架外边的距离）。
立杆间距1.5米，步距1.5米,每排架设剪刀撑，外排架设扫地杆和斜支撑，防护架上满铺双层木脚手板，每排架立挂密目安全网。
3.外脚手架计算书
3.1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13.5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0.85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1层，脚手板共铺设2层。
3.1.1小横杆的计算
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
小横杆的自重标准值P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.500/1=0.525kN/m
活荷载标准值Q=3.000×1.500/1=4.500kN/m
荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.525+1.4×4.500=6.976kN/m
小横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下:
M=6.976×0.8502/8=0.630kN.m
=0.630×106/5080.0=124.021N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:
荷载标准值q=0.038+0.525+4.500=5.063kN/m
简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.0×5.063×850.04/（384×2.06×105×121900.0）=1.371mm
小横杆的最大挠度小于850.0/150与10mm,满足要求!
3.1.2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，但没有小横杆直接作用在大横杆的上面，无需计算。
3.1.3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=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.850×1.500/2=0.223kN
活荷载标准值Q=3.000×0.850×1.500/2=1.913kN
荷载的计算值R=1.2×0.058+1.2×0.223+1.4×1.913=3.014kN
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。
3.1.4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=0.125×13.500=1.685kN
2.脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用木脚手板，标准值为0.35
NG2=0.350×2×1.500×（0.850+0.300）/2=0.604kN
3.栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、木脚手板标准值为0.14
NG3=0.140×1.500×2/2=0.210kN
4.吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.500×13.500=0.101kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=2.600kN。
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=3.000×1×1.500×0.850/2=1.913kN
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=0.550
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=1.140
Us——风荷载体型系数：
Us=1.560
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.550×1.140×1.560=0.685kN/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
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
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）。
3.1.5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=5.80kN；
——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
=63.82
[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=5.40kN；
——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=0.396kN.m；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=137.34
[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!
3.1.6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=0.915kN；
NQ——活荷载标准值，NQ=1.913kN；
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=99.144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=0.915kN；
NQ——活荷载标准值，NQ=1.913kN；
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=0.333kN.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=54.541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]=50.000米。
3.1.7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=0.685kN/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=15.529kN，连墙件轴向力计算值Nl=20.529kN
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=20.529kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不满足要求，因而钢管与扣件间采用焊接连接。
连墙件扣件连接示意图
3.1.8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=23.19
N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值（kN）；N=5.80
A——基础底面面积（m2）；A=0.25
fg——地基承载力设计值（kN/m2）；fg=54.00
地基承载力设计值应按下式计算
fg=kc×fgk
其中kc——脚手架地基承载力调整系数；kc=0.40
fgk——地基承载力标准值；fgk=135.00
地基承载力的计算满足要求!
3.2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，搭设高度为25.0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0.85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1层，脚手板共铺设2层。
卸荷钢丝绳采取0段卸荷，吊点卸荷水平距离1倍立杆间距。
卸荷钢丝绳的换算系数为0.85，安全系数K=4.0，上吊点与下吊点距离5.0m。
悬挑水平钢梁采用14号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.20米，建筑物内锚固段长度1.80米。
悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.15m。
拉杆采用钢管100.0×10.0mm。
3.2.1小横杆的计算
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
小横杆的自重标准值P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.500/1=0.525kN/m
活荷载标准值Q=3.000×1.500/1=4.500kN/m
荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.525+1.4×4.500=6.976kN/m
小横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下:
M=6.976×0.8502/8=0.630kN.m
=0.630×106/5080.0=124.021N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
荷载标准值q=0.038+0.525+4.500=5.063kN/m
简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.0×5.063×850.04/（384×2.06×105×121900.0）=1.371mm
小横杆的最大挠度小于850.0/150与10mm,满足要求!
3.2.2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，但没有小横杆直接作用在大横杆的上面，无需计算。
3.2.3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=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.850×1.500/2=0.223kN
活荷载标准值Q=3.000×0.850×1.500/2=1.913kN
荷载的计算值R=1.2×0.058+1.2×0.223+1.4×1.913=3.014kN
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；
3.2.4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=0.125×25.000=3.120kN
2.脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用木脚手板，标准值为0.35
NG2=0.350×2×1.500×（0.850+0.300）/2=0.604kN
3.栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、木脚手板标准值为0.14
NG3=0.140×1.500×2/2=0.210kN
4.吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；取0.005
NG4=0.005×1.500×25.000=0.187kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.121kN。
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=3.000×1×1.500×0.850/2=1.913kN
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=0.550
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=1.560
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.550×1.250×1.560=0.751kN/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）。
3.2.5立杆的稳定性计算[规范外内容，供参考]
1.卸荷计算
卸荷吊点按照完全卸荷计算方法。
吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以吊点分段计算。
计算中脚手架的竖向荷载按照吊点数平均分配。
经过计算得到
1=arctg[5.00/（0.85+0.30）]=1.345
2=arctg[5.00/0.30]=1.511
最下面的立杆轴向力在考虑风荷载时为10.832kN和10.832kN。
最下面的立杆轴向力在不考虑风荷载时为11.435kN和11.435kN。
考虑荷载组合，各吊点位置处内力计算为（kN）
T1=11.73T2=11.46N1=2.63N2=0.69
其中T钢丝绳拉力，N钢丝绳水平分力。
所有卸荷钢丝绳的最大拉力为11.733kN。
选择卸荷钢丝绳的破断拉力要大于4.000×11.733/0.850=55.214kN。
选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径12.5mm。
满足要求!
吊环强度计算公式为
=N/A<[f]
其中[f]——吊环钢筋抗拉强度，《混凝土结构设计规范》规定[f]=
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