脚手架计算悬挑全解.docx

1、脚手架计算悬挑全解脚手架工程施工设计 一、工程简介（概况）工程名称：铁力滨河花园AB栋施工单位：黑龙江省化工建设有限公司监理单位：铁力市龙泰工程建设监理有限责任公司勘察单位：铁力市胜达建设工程勘察有限责任公司设计单位：黑龙江省城科建筑设计中心建设单位：铁力市四海房地产综合开发有限责任公司建筑面积：23670.82m2工程结构：短肢剪力墙层数：18层开工日期：2010年3月15日竣工日期：2011年7月30日工程地址：建设大街第四中学南，石油公司西侧工程总建筑面积23760.82m2，地下一层，地上十八层，建筑总高度为61.9m，地下一层为生活储备间，一、二层为商业网点，三十八层为住宅。建筑结构

2、形式为剪力墙结构（局部为框架结构）,合理使用年限为50年,抗震设防烈度为6度,防火设计建筑分类高层为类;其耐火等级I级；防火分区及分隔：每层设二个防火分区，防火墙采用190厚轻集料砼复合砌块，耐火极限大于4.0h，车库采用耐火级限3.0h隔墙，2.0h楼板与其它部位分隔。 二、编制依据：1、铁力滨河花园AB栋楼施工合同。2、铁力滨河花园AB栋楼结构及建筑施工图纸。3、主要法规：中华人民共和国建筑法、建设工程质量管理条例及强制性条文；4、图纸会审记录；5、黑龙江寒地建筑勘察设计有限公司勘测的地质勘探报告：2005-015； 6、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001；7、建筑

3、施工手册第三版；8、建筑施工与安全技术；9、建筑施工计算手册；10、建筑结构荷载规范11、钢结构规范根据工程的实际情况，主楼全高59.4m,所以外脚手架用悬挑式单排脚手架，悬挑式脚手架搭设高度为39m，在4层顶悬挑，搭设总高度59.4m，该脚手架设计用途为结构工程作业的，每层满挂密目网全封闭，每两层设一道水平安全网。本工程脚手架采用20工字钢，48*3.5钢管，配扣件连接。悬挑工字钢长度6m,外伸2.0,锚固端长4、采用砼中预埋20圆钢三道锚固悬挑钢梁，第一道距锚固端0.3，后两道间距0.5m。工字钢外端头间距为1.35米，用10槽钢与工字钢悬挑端部焊城整体，在10槽钢上按纵距焊接10cm高2

4、5钢筋，用来固定脚手架立杆。脚手架立杆的纵距为1.35米，水平杆的步距1.50米。为保证施工脚手及安全维护，外侧挂满2000目安全网，施工时脚手架连续搭设，外脚手架随主体结构上升而上升。每层平挂安全网，且设挡脚板以防向外踢出坠物。施工楼层边沿，全部搭设钢管栏杆防护。同时脚手架的搭设需满足电梯及上料平台等配套工程施工需要。1、本工程脚手架基本施工程序为：悬挑脚手架做法：在结构板设锚固钢筋脚手钢梁锚固固定连接效正交圈设硬防护安装脚手架拉结加固封挂安全网验收后使用2、材料选用：2.1脚手架钢管应采用现行国家标准直缝电焊钢管（GB/T13793-1992）或底压流体输送用焊接钢管（GB/T3092-2

5、001）中规定的3号普通钢管，其质量应符合现行国家标准炭素机构钢（GB/T700-1988）中Q235-A级钢的规定。2.2所使用的钢管、扣件应送指定试验室作钢管扣件质量检测，合格后方可使用。2.3新钢管的尺寸和表面质量应符合下列规定：2.3.1应有产品质量合格证。2.3.2钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。2.3.3钢管外径、壁厚、端面等的偏差，不得大于-0.5。2.3.4钢管弯曲偏差应符合相应规定。2.3.5钢管必须涂有防锈漆。2.4旧钢管的检查应符合下列规定：2.4.1表面锈蚀深度不得大于0.5。锈蚀检查应每年一次。2.4.2钢管弯曲偏差应符合

6、相应规定。2.4.3钢管上严禁打孔。2.5扣件式钢管脚手架应采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准钢管脚手架扣件（GB15831-1995）的规定：采用其他材料制作的扣件，应经试验证明其质量符合该标准的规定后方可使用。3安装参数3.1大横杆应设置于立杆内侧，其长度大于3跨。大横杆采用对接扣件连接，纵向水平杆要四周交圈，用直角扣件与内外角部立杆固定。且接头不设置在同步、跨内水平方向错开距离不少于500mm；各接头中心至最近主节点距离不大于纵向距离的1/3；当使用脚手板时，大横杆为小横杆的支座，用直角扣件固定在立竿上。3.2横向平杆：主节点处小横杆严禁拆除，端头距墙200mm。作业层上非

7、主节点处小横杆，据支撑脚手板的需要等间距设置，最大间距应小于纵距的1/2；小横杆两端均应以直角扣件固定于纵向水平杆之上；立杆接头必须采用对接扣件连接；立杆的对接口件交错布置，两个相邻接头不应设在同步同跨内，两个相邻接头在高度方向错开距离不小于500mm，接头中心距离不应大于步距的1/3。屋面部分可搭接长度不少于1m，且高出檐口1.5m。双立杆中主副杆间每步不少于两个旋转扣件固定；开始搭设时每6跨设一根抛撑，至连墙件安装稳定后方可拆除。3.3连墙件：选用形式：刚性连墙件，选用483.5钢管，长度为400mm埋入梁内250mm、外露150mm。布置为：两步两跨；连墙杆应靠近主节点设置，偏移距离小于

8、300mm；当作业层高出连墙件两步时应采取临时稳定措施。3.4剪刀撑及横向斜撑；剪刀撑倾角为45度跨越立杆数不得超过7根，且应在高度及长度方向连续布置，其接头为搭接搭接长度不少于1m，不少 于2个旋转扣件固定；剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水 平杆伸出端或立杆上，旋转扣件中心线离主节点距离不大于150mm，剪刀撑应随层同步搭设。3.5横向斜撑：在同一节间由底到顶呈之字形连续布置；在转角处及在中间每6跨均各设一道。3.6栏杆及挡脚板：均设于立杆内侧，挡脚板应选自重较轻的木板；栏杆上皮高度为1.2m，挡脚板高度为180mm；中栏杆应居中设置。3.7扫地杆：纵向扫地杆采用直角扣件固定于距

9、底座上皮 200mm处的立杆上。横向扫地杆也采用直角扣件固定于紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。3.8扣件：新旧扣件必须进行防锈处理；螺拴拧紧扭矩应在40N*M60 N*M之间；在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；对接扣件开口朝上或朝内；各杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不应小于100mm。脚手板应设置在三根以上横向水平杆上，接头对接探头长度150mm，且两端可靠固定；在拐角、斜道平台口的脚手板应与横向水平杆可靠连接防止滑动；自作业的脚手板往下计，每6m满铺一层脚手板；施工时要严格控制脚手架使用荷载，确保有较大的安全储备。4脚

10、手架基础处理：悬挑式：在板内设预埋件320，打拐20cm并同板底钢筋焊接，悬挑采用I20工字钢，工字钢悬挑端部焊接10槽钢，按脚手架纵距在10槽钢上焊接25钢筋高10cm。5脚手架工程安全技术要求：5.1严格按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程及施工方案搭设。脚手架应经检查验收合格后才准使用。架子工要经培训考核合格持证上岗。5.2严禁采用锈蚀严重、弯曲变形及孔、洞裂缝的钢管搭设脚手架。5.3旧扣件使用前必须进行质量检查、有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。5.4高架搭设时焊好定位筋，再将立杆放入底座内。5.5立杆采用2m、4m、6m串茬，对接扣件部位应交错布置。两根相邻的立杆接

11、头不应设在同一步架内，同一步架体内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向部位交错开的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距 离不宜大于步距1/3。5.6立杆接长除顶层可采用搭接，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接，顶层顶步的搭接长度不应小于1m。5.7纵向水平杆（大横杆）宜设置在立杆内侧，其长度不宜大于3跨。5.8主接点处必须设置一根横向水平杆（小横杆）、用直角扣件扣接严禁拆除。5.9双排脚手架在外侧立面整个长度和高度连续设置剪刀撑。5.10脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。5.11作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载

12、，不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备。5.12、在脚手架施工期间，严禁拆除主节点处的纵、模向水平杆和纵、横向扫地件及连墙件。5.13拆除脚手架时，地面应设围档和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内，各构配件严禁抛掷至地面。5.14脚手架必须采用钢性连墙件与建筑物可靠连接。5.14脚手架与建筑物的连墙件垂直间距不应大于3m；水平间距不应大于2.8m。5.16脚手架材质必须符合规范要求。钢脚手板采用2mm厚板材冲压制成不能有锈蚀、裂纹。5.17人行通道宽度不小于1m，坡度1：3，通道及平台临边按要求进行防护。5.18施工升降机、卸料平台应自成受力

13、系统，禁止与脚手架连接。5.19高处作业必须系安全带。5.20脚手架施工区域必须有防雷措施。要与电压120千伏以下的架空输电线路距离不小于2米，同时要有隔离防护措施，水平距离50m设置一处避雷。5.21施工照明通过脚手架应选用36伏底压电源。5.22脚手架施工均布活荷载标准值：装修脚手架2kN/m2；结构脚手架3kN/m2。5.23悬挑式脚手架在搭设之前，必须制定搭设方案，并绘制施工图指导施工。施工方案及计算书应经上级技术部门或总工审批。5.24悬挑梁或悬挑架为型钢。安装时严格按设计要求进行，所以材质应符合钢结构设计规范的有关规定，应有试验报告。5.25架体在施工中严禁超载使用，不准在悬挑架上

14、放大量材料、过重的设备。施工人员作业尽量分散脚手架的荷载，严禁利用脚手架穿滑车做垂直运输。6、脚手架拆除脚手架拆除必须由持有上岗证的架子工拆除。设一名指挥人员架子工组长和架子工20名。 （1）脚手架拆除顺序 严格遵守拆除顺序，坚持由上而下，先加固后拆的原则，不能上下同时作业， 拆除脚手架应先拆除挡脚板，再拆脚手板-护身栏杆-剪刀撑-小横杆- 大横杆-立杆,最后拆拉结点,当拆至脚手架下部最后一节立杆时要先设临时支撑加固,再拆拉结点。大片架子拆除后所预留的斜道、上料平台、通道等， 要在大片架子拆除前先进行加固，以便拆除后能确保其完整，安全和稳定。 （2）脚手架拆除安全技术措施 1）架子拆除时划出作

15、业区，周围竖立警戒标志并设专人进行监护，专人指挥，禁止非作业人员入内。 2）拆架子的高处作业人员戴好安全帽，系安全带、扎裹腿、穿软底鞋，方允许上架作业。、拆立杆要抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆、剪刀撑时，应先拆中间扣，然后托住中间，再解端头扣。 3）拆脚手架要有专人统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一个有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。 4）拆下的材料应用绳萦拴住杆件，利用滑轮徐徐下运，严禁抛掷，运至地面的材料应按指定地点，随拆随运，分类堆放，当天拆当天清，拆下的扣件要集中回收在螺栓待转动部位加润滑油。 5）拆除作业中有需要加固的部位，应先加固再拆除，防止架体倒塌。 6）拆除时

16、严禁撞碰脚手架附近电源线，以防止事故发生。 7）在拆除过程中，不得中途换人，如必须换人时应将拆除情况交待清楚后方可离开，禁止单人进行拆除作业。7、脚手架计算荷载计算 1.1.1.竖向荷载：脚手板横向水平杆纵向水平杆纵向水平杆与立杆连接的扣件立杆基座。1.1.2.水平荷载：立杆立杆与连墙件的扣件连墙件墙体。横向水平杆强度计算施工均布活荷载标准值：结构施工阶段按两层作业，每层3kN/m2；装修施工阶段按两层作业，每层2kN/m2；钢脚手板均布荷载标准值：0.3kN/m2；满铺脚手板层横向水平杆间距：0.75m；1.1.3.抗弯强度验算横向水平杆上的线荷载设计值：q=(1.43+1.20.3)0.7

17、5=3.42KN/m横向水平杆上的线荷载标准值：qk=(3+0.3)0.75=2.48KN/m最大弯矩：Mmax=1/8qlb2=3.421.22/8=0.62KNm。= Mmax /W=0.62106/5.08103=122.05N/mm2205 N/mm2满足要求。1.1.4.挠度验算按JGJ130-2001中5.1.8要求，挠度不应超过l/150=1200/150=8mm=5qlb4/384EIz=53.421.241012/3842.0610512.19104=3.68mm8mm满足要求。纵向水平杆强度计算双排架纵向水平杆按三跨（每跨中部）均有集中活荷载分布计算。1.1.5.抗弯强度验

18、算双排架纵向水平杆按三跨（每跨中部）均有集中活荷载分布计算。a1取0.3m，由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值：F=0.5qlb(1+ a1/lb)2=0.53.421.8=3.08KNMmax=0.175Fla=0.1753.081.35=0.73KNm= Mmax /W=0.73106/5.08103=143.24N/mm2205 N/mm2满足要求。1.1.6.挠度验算由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值：Fk=0.5qlb(1+ a1/lb)2=0.52.481.8=2.23=1.146 Fk la3/100EIz=1.1462.2318001000/1002.0610000

19、012.1910000=5.94mm10mm满足要求。连接扣件抗滑承载力计算1.1.7.直角扣件、旋转扣件抗滑承载力设计值按JGJ130-2001中表5.1.7 取1.1.8.纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值：R=2.15F=2.153.08=6.62KN8KN满足要求。立杆稳定性计算施工均布活荷载标准值按结构阶段两层操作层考虑Qk=23=6KN/m2钢脚手板自重标准值按满铺四层考虑：Qp1=40.3=1.2KN/m2栏杆、脚手板挡板自重标准值： Qp2=20.11=0.22KN/m2密目安全网自重标准值：Qp3=0.005KN/m21.1.9.验算长细比查JGJ130-2001中表5.

20、3.3，长度系数取1.55。长细比 验算长细比时，应取k=1。计算立杆稳定系数时，应取k=1.155。=11.55150/1.58=147210 符合要求根据此长细比查JGJ130-2001附录C表C得稳定系数： =0.321.1.10.计算密目式安全网全封闭脚手架挡风系数密目式安全网全封闭脚手架应考虑风荷载对脚手架的作用。本外架为密目安全网全封闭架，安全网的网目密度为2300目/100cm2，每目孔隙面积约为A0=1.3mm2。密目安全网挡风系数：1=1.2（100-nA0）/100=1.2(100-23001.3/100)/100=0.841敞开式扣件钢管脚手架的挡风系数查JGJ130-2

21、001中附录A表A-3：2=0.095密目式安全网全封闭脚手架挡风系数：= 1+ 2 12/1.2=0.841+0.095-0.8410.095/1.2=0.8691.1.11.计算风荷载设计值对立杆段产生的弯矩立杆稳定验算部位取脚手架立杆底部。基本风压：0.55kN/m2。市区内地面粗糙度为C类，立杆底部风压高度变化系数：z=1.35。风荷载体型系数：s=1.3=1.30.869=1.13立杆底部作用于脚手架上的水平风荷载标准值：k=0.7zs0.55=0.587KN/m2风荷载设计值对立杆段产生的弯矩：Mw=0.851.4kLah2/10=0.212KNm1.1.12.计算组合风荷载时立杆

22、段的轴向力设计值脚手架结构自重标准值产生的轴向力：查JGJ130-2001中附录A表A-1得gk=0.1394KN/mNG1k=Hsgk=H gk/1-0.001H=390.1394/1-0.00139=5.67KN构配件（脚手板、栏杆、挡脚手板、安全网）自重标准值产生的轴向力：NG2k=0.5LaQp1+Qp2La+ Qp3aH=0.51.81.351.2+0.221.8+0.0051.839=2.21KN施工荷载标准值产生的轴向力：NQk=0.5LaQk=0.51.81.56=8.1KN组合风荷载时立杆段的轴向力设计值：N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.851.4NQk=19.10K

23、N计算不组合风荷载时立杆段的轴向力设计值N=1.2(NG1k+ NG2k)+1.4NQ=20.80KN1.1.13.水平悬挑梁设计 本工程水平悬挑型钢梁采用I18，长5.0m，在3层楼面上预埋112、116的圆钢对工字钢进行背焊固定。I18截面特性Wx=185103mm3,I=1660104mm4；自重q=0.2414kN/m；弹性模量E=206103N/mm2；翼缘宽度b=94mm；翼缘平均厚度=10.7mm，高度h=180mm。最大弯矩Mmax=N2.0-q2.62/2=19.102.0-0.24142.02/2 =37.71kNm强度验算= Mmax /（xWx）x-截面发展系数，对I形

24、截面，查表得：x=1.05； Wx-对x 轴的净截面抵抗矩，查表得：Wx=185103mm3；f -型钢的抗弯强度设计值，Q235 钢，取f=205N/mm2。=37.71106/（1.05185103）=194N/mm2f=205N/mm2，安全。 I18后部锚固钢筋设计锚固钢筋的承载力验算锚固选用320圆钢预埋在平板上，吊环承受的拉力为：N= Mmax /2.5 =37.71/2.0 =18.85KN吊环承受的拉应力为：= N/A =18.85103/3.141023=20.01N/mm2=205 N/mm2，满足要求。1.1.14.立杆稳定性验算组合风荷载时：N/A+Mw/W=19.10

25、103/0.869489+0.236106/5.08103=91.41N/mm2205 N/mm2满足要求。不组合风荷载时：N/ A=20.80103/0.869489=48.95205 N/mm2满足要求。连墙件验算1.1.15.扣件连接抗滑承载力验算连墙件均匀布置，受风荷载作用最大的连墙件应在脚手架的最高部位，按高度65m处考虑，风压高度变化系数：z=1.35。k=0.7zs0.55=0.587KN/m2连墙件的轴向力设计值：NL=NLw+N0=1.40.58721.531.35+5=14.98KN2Rc=16KN连墙杆与外架的连接应采用双扣件，即连墙杆采用直角扣件与脚手架的内、外排立杆均应连接。连墙杆与墙体的连接应采用不少于两只直角扣件扣牢。1.1.16.连墙杆稳定性计算杆件两端均采用直角扣件连于脚手架及附加在建筑物上的短钢管上，因此连墙杆的计算长度可取脚手架距墙距离，即30cm。长细比，=180/1.58=113根据此长细比查JGJ130-2001附录C表C得稳定系数：=0.949N/ A=14.98103/0.949489=32.28 N/mm2205 N/mm2满足要求。