住宅楼悬挑架方案.docx

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住宅楼悬挑架方案

第一节、编制依据1

第二节、工程概况1

第三节、悬挑架整体部署1

第四节、材料选择1

第五节、计算书2

第六节、脚手架的搭设15

第七节、搭设、使用阶段的安全措施19

第八节、架子的验收、使用及管理20

第九节、执行的强制性条文21

第十节、危险源评估与控制22

第一节、编制依据

1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011；

2、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）《钢结构设计规范》（GB50017-2011）等规范编制；

3、中国建筑出版社、建筑施工脚手架实用手册》；

4、、建筑施工高空作业安全技术规程》；

5、桂林市建筑设计院提供的施工图纸。

第二节、工程概况

联发•乾景广场一期36#-39#、50#-53#、55#-63#楼分别有9层、10层、17层。

59#60#61#62#住宅建筑地上面积均为6482.54m2,地上层数10层，女儿墙顶标高为30m，外架超过女儿墙顶标高1.2m,由于商铺与主楼施工不同步和楼层中阳台、空调板等悬挑板较多的情况，无法搭设落地式脚手架，考虑工程实际情况及规范要求悬挑架不宜超过20m采用工字钢悬挑脚手架，外架分两段悬挑，分别从第三层楼面（6.2m）和第八层楼面（20.2m）开始悬挑，两段悬挑高度均满足规范要求。

由于38#39#楼处在地下室开挖边线范围，靠近地下室开挖边线拟采用工字钢悬挑脚手架搭设，外架分两段悬挑，分别从第三层楼面（6.2m）和第

十^一层楼面（28.6m）开始悬挑，两段悬挑高度均满足规范要求，工字钢悬挑布设点见附图。

第三节、悬挑架整体部署

外架均用16号工字钢悬挑，工字钢间距考虑按1.5m布置，立杆均立在工字钢上。

斜拉索采用©16钢丝绳两段加一24#花缆螺栓连接而成，钢丝绳安全系数为：

8.000。

悬挑工字钢间距1.5m左右,立杆步距1.8米，中间采用两道拦腰杆，等间距分布，外架排距1.05米，外架内立杆与结构边缘距离控制在300mn以内，如遇特殊情况，间距必须大于300时，考虑在空挡范围增设立杆，并在楼层面范围水平敷设脚手板，外架连墙件按二步二跨布设。

第四节、材料选择

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48.5mm壁厚3.6mm的焊接钢管，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1.5m，以适应脚手架宽的需要。

2、钢管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、脚手板采用竹巴板。

两端用铁丝箍两道。

5、挑梁采用16号工字钢。

第五节、计算书

一、参数信息:

1.脚手架参数外架搭设悬挑高度不宜超过20m。

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.5米，立杆的横距为1.05米，立杆的步距为1.8米；

内排架距离墙长度为0.30米；小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为2根；脚手架沿墙纵向长度为132米；

采用的钢管类型为①485>3.6,计算取①48X3.5，钢管I:

10.19cm4,钢管W4.24cm3；

横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数1.00；连墙件布置取两步两跨，竖向间距3米，水平间距3米，采用扣件连接；连墙件连接方式为单扣件连接；

2.活荷载参数

施工均布荷载（kN/m2）:

3.000；脚手架用途:

结构、装修；

同时施工层数:

2层；

3.风荷载参数

本工程地处广西桂林市，查荷载规范基本风压为0.650，风荷载高度变化系数甲为0.740,风荷载体型系数e为0.645;

计算中考虑风荷载作用；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重荷载标准值（kN/m2）:

0.1394；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.300；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:

0.150；安全设施与安全网自重标准值（kN/m2）:

0.005；脚手板铺设层数:

4层；脚手板类别:

竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:

栏杆、竹笆片脚手板挡板；

5.水平悬挑支撑梁

悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.5米,建筑物内锚固段长度2.3米。

与楼板连接的螺栓直径（mm）:

16.00；

楼板混凝土标号:

C30；

6.拉绳与支杆参数

支撑数量为:

1；

单位:

[rnmj

悬挑脚手架侧面图

悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结

单f±:

悬挑架正立面图

二、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

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=0.3X1.5/3=0.15kN/m;

活荷载标准值：

Q=3X1.5/3=1.5kN/m;

荷载的计算值:

q=1.2X0.038+1.2X0.15+1.4X1.5=2.326kN/m;

2.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：

最大弯矩Mqmax=2.326X1.052/8=0.321kN.m;

最大应力计算值（T=Mqmax/W=75.71N/mm2;

小横杆的最大弯曲应力（T=75.71N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值

[f]=205N/mm，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

荷载标准值q=0.038+0.15+1.5=1.688kN/m

384^7

最大挠度V=5.0X1.688X10507（384X2.06X105X101900）=1.273mm；

小横杆的最大挠度1.273mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7

与10mm满足要求！

三、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，小横杆在大横杆的上面。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值：

P1=0.038X1.05=0.04kN;

脚手板的荷载标准值:

P2=0.3X1.05X1.5/3=0.158kN;

活荷载标准值：

Q=3X1.05X1.5/3=1.575kN;

荷载的设计值:

P=（1.2X0.04+1.2X0.158+1.4X1.575）/2=1.221kN;

大横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。

%=0.08^?

均布荷载最大弯矩计算：

M1ma=0.08X0.038X1.5X1.5=0.007kN.m;

集中荷载最大弯矩计算公式如下：

心=0郵戸

集中荷载最大弯矩计算:

M2ma=0.267X1.221X1.5=0.489kN.m;

M=Mimax+M2max=0.007+0.489=0.496kN.m

最大应力计算值（T=0.496X1/4240=116.98N/mm2;

大横杆的最大应力计算值c=116.98N/mm2小于大横杆的抗压强度设

计值[f]=205N/mm2,满足要求！

3.挠度验算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和，单位:

均布荷载最大挠度计算公式如下

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:

Vma=0.677X0.038X1500/（100X2.06X10X101900）=0.062

集中荷载最大挠度计算公式如下

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

小横杆传递荷载P=（0.04+0.158+1.575）/2=0.887kN

V=1.883X0.887X15003/（100X2.06X105X101900）=2.685mm;

最大挠度和：

V=Vmax+Vpmax=0.062+2.685=2.747mm;

大横杆的最大挠度2.747mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150=10

与10mm满足要求!

四、扣件抗滑力的计算

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。

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）:

RwRc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值，取8.00kN;

R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

小横杆的自重标准值：

P1=0.038X1.05X2/2=0.04kN;

大横杆的自重标准值：

P2=0.038X1.5=0.058kN;

脚手板的自重标准值：

P3=0.3X1.05X1.5/2=0.236kN;

活荷载标准值：

Q=3X1.05X1.5/2=2.363kN;

荷载的设计值：

R=1.2X（0.04+0.058+0.236）+1.4X2.363=3.709kN;

R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！

五、脚手架立杆荷载的计算：

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），为0.1394

Ngi=[0.1394+（1.05X2/2）X0.038/1.50]X20=3.154kN;

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）;采用竹笆片脚手板，标准值为0.3

Ngp0.3X4X1.5X（1.05+0.3）/2=1.215kN;

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）;采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，

标准值为0.15

NG3=0.15X4X1.5/2=0.45kN;

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）;0.005

NG4=0.005X1.5X20=0.143kN;

经计算得到，静荷载标准值

Ng=Ng+Nb2+N3+N34=4.96kN;

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

Nc=2X1.05X1.5X2/2=3.15kN;

风荷载标准值按照以下公式计算

、Q

其中Wo--基本风压（kN/m），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

Wo=0.65kN/m;

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=0.74;

Us--风荷载体型系数：

取值为0.645;经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7X0.65X0.74X0.645=0.217kN/m

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=1.2X4.96+1.4X3.15=10.362kN;

考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值为

N=1.2Ng+0.85X1.4Nq=1.2X4.96+0.85X1.4X3.15=9.701kN;风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw为

Mw=0.85X1.4WkLah/10=0.850X1.4X0.217X1.5X

1.5/10=0.087kN.m;

六、立杆的稳定性计算：

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为:

立杆的轴向压力设计值：

N=10.362kN;

计算立杆的截面回转半径：

i=1.60cm;

计算长度附加系数参照《扣件式规范》得：

k=1.155;当验算杆件长细比时，取为1.0;

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

卩=1.5;

计算长度,由公式Io=kX^Xh确定：

I。

=3.119m;

长细比Lo/i=195;

轴心受压立杆的稳定系数©由长细比lo/i的计算结果查表得到：

©=

0.189;

立杆净截面面积：

A=3.98cm2;

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=4.24cm3;

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2;

（T=10362/（0.189X398）=137.75N^m

立杆稳定性计算（7=137.75N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=

205N/mnl,满足要求！

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值：

N=9.701kN;计算立杆的截面回转半径：

i=1.60cm；计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

k=1.155；计算长度系数参照《扣件式规范》表533得：

卩=1.5;

计算长度,由公式I°=kuh确定：

10=3.119m；

长细比:

L0/i=195

轴心受压立杆的稳定系数©由长细比Io/i的结果查表得到：

©=0.189立杆净截面面积：

A=3.98cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=4.24cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

（T=9701/（0.189398）+87221.504/4240=149.54N/mm2;

立杆稳定性计算（7=149.54N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=

205N/mm,满足要求！

七、连墙件的计算

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

NI=NIw+N0

风荷载标准值Wk=0.217kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=9m2；

按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）,N0=

5.000kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN）,按照下式计算：

Nw=1.4XWXAw=2.736kN;

连墙件的轴向力设计值NI=NIw+N0=7.736kN；连墙件承载力设计值按下式计算：

Nf=©•A-[f]

又：

A=3.98cm2；[f]=205N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.950X3.98X10-4X205X103=77.51

kN；

N=7.736

连墙件采用单扣件与墙体连接。

由以上计算得到Ni=7.736小于单扣件的抗滑力8kN，满足要求!

连墙件扣件连接示意图

八、悬挑梁的受力计算

悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算

悬出端C受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点

•

悬臂单跨梁计算简图支座反力计算公式

支座弯矩计算公式

念一”（片可十

见M严］）-冷~

C点最大挠度计算公式

其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l

本方案算例中，m=1.5m,l=2.3m,ml=0.3m,m2=1.35m;水平支撑梁的截面惯性矩I=1130cm4,截面模量（抵抗矩）W=141cm3受脚手架作用集中强度计算荷载P=4.96+3.15=8.11kN;

水平钢梁自重强度计算荷载q=2.61X10-3X78.5=0.205kN/m;

k=1.5/2.3=0.652

k1=0.3/2.3=0.13

k2=1.35/2.3=0.587

代入公式，经过计算得到

支座反力RA=22.371kN

支座反力RB=-5.679kN

最大弯矩MA=13.61kN.m

最大应力尸13610000/（1.05X141000）=91.93N/mm2

水平支撑梁的最大应力计算值91.93N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！

受脚手架作用集中计算荷载N=4.96+3.15=8.11kN

水平钢梁自重计算荷载q=0.003X78.5=0.205kN/m

最大挠度Vma=6.626mm

按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录A结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍，即3000mm

水平支撑梁的最大挠度6.626mm小于水平支撑梁的最大容许挠度

3000/400=7.50mm,满足要求！

九、悬挑梁的整体稳定性计算：

水平钢梁采用16号工字钢，计算公式如下

其中如--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：

丄570fi235

0=—__-'——

拡=5700.9>88X235/（2700>160X235）=1.15

由于如大于0.6，查《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附表B,得到如

值为0.825。

经过计算得到最大应力（T=13.61X06/（0.825141000）=117.046

N/mm;

水平钢梁的稳定性计算（T=117.046小于[f]=215N/mm2,满足要求！

十、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=5.679kN;

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，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f]

=50N/mm；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[5679X4/（3.142X50X

2）]0.5=8.503mm;

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.水平钢梁与楼板拉点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计

算如下：

锚固深度计算公式：

曲皿]

其中N--锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=5.679kN;

d--楼板螺栓的直径，d=16mm；

[fb]--楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.43N/mm;

[f]--钢材强度设计值,取215N/mrh

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

5679/（3.142X16X1.43）=78.997mm。

螺栓所能承受的最大拉力F=1/4X3.14X16X215X10-=43.21kN

螺栓的轴向拉力N=5.679kN小于螺栓所能承受的最大拉力F=43.206kN，满足要求！

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压力，N=22.371kN;

d--楼板螺栓的直径，d=16mm；

b--楼板内的螺栓锚板边长，b=5Xd=80mm

fcc--混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=14.3N/mm；经过计算得到公式右边等于88.64kN,大于锚固力N=22.371kN，楼板混凝土局部承压计算满足要求！

第六节、脚手架的搭设

钢挑梁间距最大不大于1.5米（见悬挑工字钢及外架平面布置图）。

2、在16号工字钢一端沿中心线距端头120mm1170mn处各焊一高度为100mm

圆钢（如下图），焊缝高度5mm工字钢建筑物外悬挑段长度1.5米，建筑物内

锚固段长度2.3米（特殊情况时，必须满足工字钢在建筑物内锚固段长度与建

不小于10cm挑梁穿设好后，采用木楔将钢梁固定在锚脚内。

内立杆与结构作业层外边距不大于300mm在遇悬挑板时，应在挑梁下面受力边梁顶面垫12mm

厚100X100的垫铁。

4、挑梁固定后，在梁面先铺设临时脚手板，以8#铁丝绑扎固定。

操作工人在脚手板上开始支设脚手架。

在完成两步架后，将脚手板铺在脚手架扫地杆上。

5、第一层立杆采用6米、4.5米钢管错开接头后，往上支设时立杆长度采用统一长度的立杆，相邻两立杆接头不得在同一水平面，保证立杆同一截面接头率不超过50%

&放置纵向扫地杆—逐根树立立杆，随即与纵向扫地杆扣牢—安装横向扫地杆，并与立杆或纵向扫地杆扣牢安装第一步大横杆一安装第一步小横杆一第二步大横杆f立挂安全网f第三步小横杆f加设临时抛撑（上端与第二步大横杆扣

牢，在装设两道连墙杆后方可拆除）f第三、四步大横杆和小横杆f设置连墙杆f接立杆f加设剪刀撑铺脚手板f绑护身栏杆和挡脚板f立挂安全网。

7、纵向水平杆的构造应符合下列规定：

纵向水平杆宜设置在立杆内侧其长度不宜小于3跨，纵向水平杆接长宜采用

对接扣件连接。

对接应符合下列规定:

500mm各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3

纵向水平杆的对接扣件应交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内。

不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于

纵向水平杆对接接头布置

（a）接头不在同步内立面（b）接头不在同跨内平面

1-立杆2-纵向水平杆3-横向水平杆

8、横向水平杆的构造应符合下列规定

主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接，小横杆两个直角扣件的中心距主节点不应大于15cm。

9、脚手板的设置应符合下列规

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