脚手架专项的施工方案设计.docx

1、脚手架专项的施工方案设计脚手架施工方案第一节 编制依据一、 本工程招投标文件、施工合同、施工组织总设计；二、 本工程施工总平面布置图、施工图纸、图纸审查报告；三、国家现行建筑结构和建筑施工的有关规程、规范、验评标准等，主要目录如下： 1、钢结构设计规范GB50017-2003； 2、建筑结构荷载规范GB50009-2001； 3、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011； 4、混凝土结构设计规范GB50010-2002；5、建筑施工安全检查标准JGJ59-99。6、钢管脚手架扣件GB15831-2006。第二节 工程概况项 目内 容工程名称新区通信办公机房及门诊部综合楼建设工

2、程工程地址四川省绵阳市石塘镇建设单位中国人民解放军63820部队099工程指挥部设计单位总装备部工程设计研究所监理单位总装备部工程建设监理部勘探单位总装备部工程设计研究所施工单位四川升华集团有限公司建筑面积总建筑面积门诊部综合楼（015）通信办公机房（009）9988.003915.006073.00结 构 形 式钢筋混凝土框架结构层 数门诊部综合楼通信办公机房四层四层最高17.96m20.182m0.00标高482.80m482.80m开工时间：2012年12月6日，竣计划工时间：2013年12月5日，总工期365日历天。 第三节 脚手架方案选择 本工程考虑到施工工期、质量和安全要求，故在选

3、择方案时，应充分考虑以下几点： 1、架体的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。 2、在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。 3、选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。 4、结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方便，便于检查验收。5、该悬挑脚手架按主体和装饰施工需要进行搭设。6、综合以上几点，脚手架的搭设，还必须符合JGJ59-99检查标准要求，要符合四川省文明标化工地的有关标准。7、根据099工程指挥部总体安排，2013年8月开始甲方机器设备将进场安装调试，届时将产生很多的交叉施工作业影响施工总工期。为了加快施工进度，

4、公司决定增加脚手架资金投入，增加架管及架具配置，加大外架搭拆施工人员的投入，并且在基础-0.100米地梁砼浇筑完成后不等待地梁拆模与基础土方回填，直接开始施工总体框架，在主体一层楼板上设置型钢悬挑外脚手架。8、结合以上脚手架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，决定本工程外脚手架沿建筑物外墙四周搭设普通悬挑双排脚手架，设置楼层为：一层楼面上（标高+3.52米，通信办公机房2段为+4.12米）。脚手架整体高度：门诊部综合楼13.00米，通信办公机房15.00米。 第四节 脚手架的材质要求l、型钢悬挑脚手架钢管，选用外径48mm，壁厚3.5mm，钢材强度等级Q235-A，钢

5、管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，新用的钢管要有出厂合格证。 2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件，应符合钢管脚手架扣件GB15831-2006的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应干整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧力矩达70N.m时不得破坏。3、搭设架子前应进行保养，除锈并统一涂色，颜色力求环境美观。脚手架外立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色，剪力撑统一漆黑黄相间色。4、脚手板、脚手片采用符合有关要求。 5、安全网采用密目式安全网，网目应满足2000目10

6、0cm2，做耐贯穿试验不穿透，1.61.8m的单张网重量在3kg以上，颜色应满足环境效果要求，选用绿色。要求阻燃，使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证，以及由绵阳市建筑安全监督管理部门发放的准用证。 6、连墙件采用钢管，其材质应符合现行国家标准碳素钢结构（GB/T 700）中Q235A钢的要求。 7、型钢水平悬挑梁采用16号工字钢。 8、预埋U型锚环的直径为16.0mm。第五节 脚手架的搭设流程及要求 悬挑脚手架搭设的工艺流程为：水平悬挑纵向扫地杆立杆横向扫地杆小横杆大横杆（搁栅）剪刀撑连墙件铺脚手板扎防护栏杆挡脚板扎安全网。 定距定位。根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距

7、离，并做好标记；用钢卷尺拉直，分出立杆位置，并用小竹片点出立杆标记；垫板、底座应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平整，不得悬空。 在搭设首层脚手架过程中，沿四周每框架格内设一道斜支撑，拐角除双向增设，待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时，宜先立外排，后立内排。其余按一下构造要求搭设。 1、主杆基础 支承结构型钢的纵向间距与上部脚手架立杆的纵向间距相同，立杆直接支承在悬挑的支承结构上。上部脚手架立杆与支承结构应有可靠的定位连接措施，以确保上部架体的稳定。采用在挑梁或纵向钢粱上焊接100mm、外径25mm的钢筋，立杆套座其外，并同时在立杆下部设置扫地杆

8、。 2、立杆间距 (1)脚手架立杆纵距1.5m，横距1.05m，步距1.8m；连墙杆间距竖直3.6m，水平4.5m(即二步三跨)：里立杆距建筑物0.2m。 (2)脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布置，使钢管立杆的对接接头交错布置，高度方向相互错开500mm以上，且要求相邻接头不应在同步同跨内，以保证脚手架的整体性。 (3)立杆应设置垫木，并设置纵横方向扫地杆，连接于立脚点杆上，离底座20cm左右。 (4)立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1400。 3、大横杆、小横杆设置 (1)大横杆在脚手架高度方向的间距1.8m，以便立网挂设，大横杆置于立杆里面，每侧外伸长度为200mm。 (2)外架

9、子按立杆与大横杆交点处设置小横杆，两端固定在立杆，以形成空间结构整体受力。 4、剪刀撑1、脚手架的剪刀撑是防止脚手架纵向变形的重要措施，合理设置剪刀撑还可以增强脚手架的整体刚度，提高脚手架承载能力。2、脚手架剪刀撑应从脚手架底部边角从下到上沿水平、垂直方向连续设置，剪刀撑表面刷黄黑警示色油漆。3、每道剪刀撑跨越立杆的根数应按下表的规定确定。每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾斜角宜4560之间。剪刀撑跨越立杆的最多根数剪刀撑斜杆与地面斜角455060剪刀撑跨越立杆的最多根数7754、剪刀撑杆件的接长应采用搭接，搭接长度不应小于1m，且不小于3个扣件紧固。5、剪刀撑斜杆应用

10、旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不大于150mm。6、剪刀撑遇到操作层需拆除时，应根据要求及时补设。 5、脚手板、脚手片的铺设要求(1)每道悬挑式脚手架第一步及操作层必须满铺脚手板，非操作层必须满挂水平安全网。(2)脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木板：板宽为200mm，里外立杆应满铺脚手板，无探头板。 (3)满铺层脚手片必须垂直墙面横向铺设，满铺到位，不留空位，不能满铺处必须采取有效的防护措施。 (4)脚手片须用18铅丝双股并联绑扎，不少于4点，要求绑扎牢固，交接处平整，铺设时要选用完好无损的脚手片，发现有破损的要及时更换。 6、防护栏杆 (

11、1)脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目式安全网封闭，且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。 (2)选用18铅丝张挂安全网，要求严密、平整。 (3)脚手架外侧必须设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆，顶排防护栏杆不少于2道，高度分别为0.9m和1.3m。 (4)脚手架内侧形成临边的(如遇大开间门窗洞等)，在脚手架内侧设1.2m的防护栏杆和30cm高踢脚杆。 7、连墙件 (1)脚手架与建筑物按水平方向4.5m，垂直方向3.6m，设一拉结点。 (2)拉结点在转角范围内和顶部处加密，即在转角l米以内范围按垂直方向每3.6米设一拉结点。 (3)拉结点应保证牢固，防止其移动变形，且尽量设置在外架

12、大小横杆接点处。 (4)外墙装饰阶段拉结点，也须满足上述要求，确因施工需要除去原拉结点时，必须重新补设可靠，有效的临时拉结，以确保外架安全可靠。 8、架体内封闭 (1)脚手架的架体里立杆距墙体净距为200mm，如因结构设计的限制大于200mm的必须铺设站人片，站人片设置平整牢固。 (2)脚手架施工层里立杆与建筑物之间应采用脚手片或木板进行封闭。 (3)施工层以下外架每隔3步以及底部用密目网或其他措施进行封闭。 第六节 悬挑架脚手架计算书 一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 ：通信办公机房15.00 米；门诊部综合楼13.00米，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.50米

13、，立杆的横距为0.95米，立杆的步距为1.80 米；内排架距离墙长度为0.20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：通信办公机房280米，门诊部综合楼200米；采用的钢管类型为 483.5； 横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数 0.80；连墙件布置取两步两跨，竖向间距 3.60 米，水平间距3.00 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标准值(kN/m2):3.000；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:2 层；3.风荷载参数本工程地处四川省绵阳市，查荷载规范基本风压为0.300，风荷载高度变化系数z为0.

14、740，风荷载体型系数s为0.649；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):0.1248；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.140；安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:一 层；脚手板类别:木脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、木脚手板挡板；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1.50米，建筑物内锚固段长度 2.002.50 米。与楼板连接的锚环直径(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； 钢丝绳安全

15、系数为:6.000；钢丝绳与墙距离为(m):1.200；悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面钢丝绳距离建筑物 1.20 m。 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= 0.038 kN/m ；脚手板的荷载标准值: P2= 0.3501.500/3=0.175 kN/m ；活荷载标准值: Q=3.0001.500/3=1.500 kN/m；荷载的计算值: q=1.20.038+1.20.175+1.41.500 = 2.356 kN/m；

16、小横杆计算简图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 =2.3560.9502/8 = 0.266 kN.m；最大应力计算值 = Mqmax/W =52.322 N/mm2；小横杆的最大应力计算值 =52.322 N/mm2 ，小于小横杆的抗压强度设计值 f=205.0 N/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荷载标准值q=0.038+0.175+1.500 = 1.713 kN/m ； 最大挠度 V = 5.01.713950.04/(3842.060105121900.0)=0.724 mm；小横杆的最

17、大挠度 0.724 mm ，小于小横杆的最大容许挠度 950.0 / 150=6.333 与10 mm，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= 0.0380.950=0.036 kN；脚手板的荷载标准值: P2= 0.3500.9501.500/3=0.166 kN；活荷载标准值: Q= 3.0000.9501.500/3=1.425 kN；荷载的设计值: P=(1.20.036+1.20.166+1.41.425)/2=1.119 kN； 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

18、与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。 均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.080.0381.5001.5002=0.010 kN.m； 集中荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2671.1191.500= 0.448 kN.m；M = M1max + M2max = 0.010+0.448=0.459 kN.m最大应力计算值 = 0.459106/5080.0=90.272 N/mm2；大横杆的最大应力计算值 = 90.272 N/mm2 ，小于大横杆的抗压强度设计值 f=205.0 N/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

19、横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm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： Vmax= 0.6770.0381500.04 /(1002.060105121900.0) = 0.052 mm；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=（0.036+0.166+1.425）/2=0.814kN V= 1.8830.8141500.03/ ( 100 2.060105121900.0) = 2.060 mm；最大挠度和：V= Vmax + Vpmax = 0.052+2.060=2.112 mm；大横杆的最

20、大挠度 2.112 mm ，小于大横杆的最大容许挠度 1500.0 / 150=10.0 mm，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0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。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6.40 kN；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 = 0.0380.9502/2=0.036 kN；大横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.500

21、=0.058 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.3500.9501.500/2=0.249 kN；活荷载标准值: Q = 3.0000.9501.500 /2 = 2.137 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.058+0.249)+1.42.137=3.361 kN；R 6.40 kN，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0.1248 NG1 = 0.1248+(0.952/2+1.502)0.038/1.8020.00 = 4.18

22、1；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用木脚手板，标准值为0.35 NG2= 0.35041.500(0.950+0.3)/2 = 1.313 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.14 NG3 = 0.14041.500/2 = 0.420 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.50020.000 = 0.150 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.064 kN；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

23、1/2取值。经计算得到，活荷载标准值 NQ= 3.0000.9501.5002/2 = 4.275 kN；风荷载标准值按照以下公式计算 其中 Wo - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用： Wo = 0.300 kN/m2； 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= 0.740 ； Us - 风荷载体型系数：取值为0.649；经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.7 0.3000.7400.649 = 0.101 kN/m2；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2N

24、G+1.4NQ= 1.26.064+ 1.44.275= 13.262 kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.26.064+ 0.851.44.275= 12.364 kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.1011.500 1.8002/10 = 0.058 kN.m； 六、立杆的稳定性计算: 不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为： 立杆的轴向压力设计值 ：N =13.262 kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；计算长度附加系数参照扣件式规

25、范表5.3.3得 ：k = 1.155 ；计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ： = 1.500 ；计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 ：l0 = 3.119 m；长细比 Lo/i = 197.000 ；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 ：= 0.186 ；立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.000 N/mm2； = 13262.000/(0.186489.000)=145.806 N/mm2；立杆稳定性计算 = 145.806 N/mm2 ，小于立

26、杆的抗压强度设计值 f = 205.000 N/mm2，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 =12.364 kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；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5.3.3得 ： = 1.500 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.119 m；长细比: L0/i = 197.000 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.186立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：

27、W = 5.08 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.000 N/mm2； = 12363.850/(0.186489.000)+58328.249/5080.000 = 147.417 N/mm2；立杆稳定性计算 = 147.417 N/mm2 ，小于立杆的抗压强度设计值 f = 205.000 N/mm2，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： Nl = Nlw + N0风荷载标准值 Wk = 0.101 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.800 m2；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

28、(kN), N0= 5.000 kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw = 1.4WkAw = 1.525 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 6.525 kN；连墙件承载力设计值按下式计算： Nf = Af其中 - 轴心受压立杆的稳定系数； 由长细比 l0/i = 300.000/15.800的结果查表得到 =0.949，l为内排架距离墙的长度；又： A = 4.89 cm2；f=205.00 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9494.89010-4205.000103 = 95.133 kN；Nl = 6.525 Nf

29、= 95.133,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用单扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl =6.525，小于单扣件的抗滑力 8.0 kN，满足要求！ 连墙件扣件连接示意图 八、悬挑梁的受力计算:悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。 本方案中，脚手架排距为800mm，内排脚手架距离墙体200mm，支拉斜杆的支点距离墙体为 1300mm，水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00 cm4，截面抵抗矩W = 141.00 cm3，截面积A = 26.10 cm2。受脚手架集中荷载 N=1.26.064 +1.44.275

30、 = 13.262 kN；水平钢梁自重荷载 q=1.226.1000.000178.500 = 0.246 kN/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) 悬挑脚手架支撑梁变形图(kN) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为R1 = 16.581 kN； R2 = 10.915 kN； R3 = 0.035 kN。 最大弯矩 Mmax= 2.202 kN.m；最大应力 =M/1.05W+N/A= 2.202106 /( 1.05 141000.0 )+ 0.000103 / 2610.0 = 14.872 N/mm2；水平支撑梁的最大应力计算值 14.872 N/mm2 ，小于水平支撑梁的抗压强度设计值 215.000 N/mm2,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