成都市青白江区华金大道三段脚手架方案.doc

- 1 - 目目 录录 第一节第一节 编制依据编制依据 3 第二节第二节 工程概况工程概况 .3 第三节第三节脚手架方案选择脚手架方案选择 .4 第四节第四节 脚手架的材质要求脚手架的材质要求.5 一、普通悬挑架 5 第五节第五节脚手架的搭设流程及要求脚手架的搭设流程及要求.6 一、工艺流程 6 二、定距定位 6 三、搭设要求 6 1、主杆基础 6 2、立杆间距 6 3、大横杆、小横杆设置 7 4、剪刀撑 7 5、脚手板、脚手片的铺设要求 7 6、防护栏杆 7 7、连墙件 8 8、架体内封闭 8 9、搭设进度和高度要求 8 第六节第六节脚手架搭设的劳动力安排脚手架搭设的劳动力安排.9 第七节第七节脚手架的检查与验收脚手架的检查与验收9 第八节第八节脚手架搭设安全技术措施脚手架搭设安全技术措施.9 第九节第九节脚手架拆除安全技术措施脚手架拆除安全技术措施.10 第十节第十节普通型钢悬挑脚手架计算书普通型钢悬挑脚手架计算书 .11 一、参数信息:.12 1.脚手架参数 .12 2.活荷载参数 .12 3.风荷载参数 .12 4.静荷载参数 .12 5.水平悬挑支撑梁 .13 6.拉绳与支杆参数 .13 二、大横杆的计算:.14 - 2 - 1.均布荷载值计算 .14 2.强度验算 .15 3.挠度验算:15 三、小横杆的计算:.16 1.荷载值计算 .16 2.强度验算 .17 3.挠度验算 .17 四、扣件抗滑力的计算:.18 五、脚手架立杆荷载的计算 18 六、立杆的稳定性计算 20 七、连墙件的计算 21 八、悬挑梁的受力计算 22 九、悬挑梁的整体稳定性计算 24 十、锚固段与楼板连接的计算 25 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： .25 2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下： .25 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： .26 十一、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计十一、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计26 十二、安全措施十二、安全措施.31 十三、脚手架的拆除十三、脚手架的拆除34 十四、安全管理十四、安全管理.35 - 3 - 第一节第一节 编制依据编制依据 建筑施工计算手册江正荣著 中国建筑工业出版社； 建筑施工手册第四版 中国建筑工业出版社、钢结构设计规范 GB50017-2003 中国建筑工业出版社； 建筑结构荷载规范GB50009-2001中国建筑工业出版社； 建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）中国建筑工业出版社； 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001 中国建筑工业出 版社； 混凝土结构设计规范GB50010-2002中国建筑工业出版社； 建筑地基基础设计规范GB50007-2002中国建筑工业出版社； 建筑施工安全检查标准JGJ59-99中国建筑工业出版社。 第二节第二节 工程概况工程概况 1.工程概况: 本工程地处成都市青白江区华金大道三段，场地内地势较为平坦,交 通联系便捷。由成都新剑创房地产开发有限公司开发； 2工程规模： 拟建的斯迈特国际大酒店项目位于成都市青白江区。该工程建筑总面积 41217.54m2,建筑底面积 1840.54m2,规划用地面积 22659.86m2,拟建工程由 1 栋 19F 酒店写字楼及附属 4F 裙楼组成，设有 3 层地下室，地下深度约 13.7 米，拟 建高层部分塔楼采用框架-剪力墙结构，采用地下室顶板作为结构嵌固层，项目 正负零为 477.40，建筑总高度为 83.40m，框架和剪力墙抗震等级均为二级。 - 4 - 第三节第三节脚手架方案选择脚手架方案选择 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、综合以上几点，脚手架的搭设，还必须符合JCJ59-99检查标准要求，要 符合四川省文明标化工地的有关标准。 6、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，决定采用以下脚手架方案： 1-2层采用双排单立杆钢管落地架。 三层开始采用普通型钢悬挑架，3-6层（12m28.5m）,6-11层（28.548m）, 11-16层（4867.5m），16-屋面层（67.583.1）。 第四节第四节 脚手架的材质要求脚手架的材质要求 一、普通悬挑架一、普通悬挑架 l、钢管脚落地手架，选用外径48mm，壁厚 3.50mm，钢材强度等级Q235-A， 钢管表面应平直光滑，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。脚手架施工前必须将入场钢管取样，送有相关国家资质的试验单位， 进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。 2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件，应符合建设部钢管脚手 扣件标准JGJ22-85的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、 - 5 - 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65N.m 时不得破坏。如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进 行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。 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 立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色，剪力撑统一漆黄、黑色。底排立杆、扫地 杆均漆红白相间色。 4、脚手板、脚手片采用毛竹片并符合有关要求。 5、安全网采用密目式安全网，网目应满足2000目100cm2，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，以及由杭州 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、型钢水平悬挑杆采用16号工字钢，钢丝绳的直径为20.0 mm。 8、预埋螺栓的直径为16.0 mm。 9、架体横距 0.8m，里排立杆距离外墙皮 0.3m，步距 1.8m(图 1a、1b、1c)。连 墙件 3.6m4.5m 布置，用刚性连墙横杆对架体进行连接，拉结点应从外架第一 步开始进行布置，挑梁和预埋件、环制作如图（a、b）。整个架体用 20mm 钢丝 绳斜拉将悬挑端部与工程主体拉结（图 3a、3b） - 6 - - 7 - - 8 - 第五节第五节脚手架的搭设流程及要求脚手架的搭设流程及要求 一、工艺流程一、工艺流程 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扎安全网。 二、定距定位二、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。 三、搭设要求三、搭设要求 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。其余按以下构造要求搭设。 - 9 - 1、主杆基础、主杆基础 1.1 本工程落地式脚手架地基础部位应在回填土完后夯实，采用强度等级不 低于C15的混凝土进行硬化，混凝土硬化厚度不小于10cm，宽度2M地基承载能力 能够满足外脚手架的搭设要求（具体计算数据参阅脚手架计算书）。在外架四周 做300300排水沟，采用多孔砖1:2水泥砂浆砌筑并粉刷。 1.2 悬挑式脚手架按工程平面形状，定位放线，预埋固定预埋件，对结构板 面不平整的垫平整，水平悬挑槽钢并固定牢固。 2、立杆间距、立杆间距 (1)脚手架立杆纵距 1.5m，横距 1.2m，步距 1.8m；连墙杆间距竖直 3.0m， 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)立杆底部设置垫木，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、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150mm。 (2)外架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、剪刀撑 脚手架外测立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；中间各 道剪刀撑之间的净距离不应大于15m。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度 不小于1m，应采用不少于3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的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大 - 10 - 于150mm。 5、脚手板、脚手片的铺设要求、脚手板、脚手片的铺设要求 (1)脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设毛竹片脚手片：板宽为180mm，里 外立杆应满铺脚手板，无探头板。 (2)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。 (3)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、防护栏杆 (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、连墙件 (1)脚手架与建筑物按水平方向4.5m，垂直方向3.0m，设一拉结点。楼层高 度超过4m，则在水平方向加密。 (2)拉结点在转角范围内和顶部处适当加密，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。 - 11 - 8、架体内封闭、架体内封闭 (1)脚手架的架体里立杆距墙体净距为200mm，如因结构设计的净距限制大于 200mm而不小于150mm的必须设置脚手板，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。 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。通常采用在挑梁或纵向钢粱上焊接150-200mm、25钢筋， 立杆套座其外，并同时在立杆下部设置扫地杆。 9、搭设进度和高度要求、搭设进度和高度要求 （1）搭设进度为在上一层施工前完成上一层的脚手架搭设施工。 （2）最大高度为18M。 第六节第六节脚手架搭设的劳动力安排脚手架搭设的劳动力安排 1、为确保工程进度的需要，同时根据本工程的结构特征和外脚手架的工 程量，确定本工程外脚手架搭设人员需要1520人，均有上岗作业证书。 2、建立由项目经理、施工员、安全员、搭设技术员组成的管理机构，搭设 负责人负有指挥、调配、检查的直接责任。 3、外脚手架的搭设和拆除，均应有项目技术负责人的认可，方可进行施工 作业，并必须配备有足够的辅助人员和必要的工具。 第七节第七节脚手架的检查与验收脚手架的检查与验收 普通悬挑架、落地架普通悬挑架、落地架 1、脚手架必须由持有效上岗证的专业技术人员搭设； 2、进行分段验收和检查，发现有不符合要求的应迅速整改，并追究责任； - 12 - 3、外脚手架分段验收严格按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130-2001第八节及JGJ59-99中“外脚手架检查评分表“，所列项目和施工方案 要求的内容进行检查。填写验收记录单，并由搭设人员、安全员、施工员、项目 经理签证，方能交付使用。 4、架体内必须做到每层封闭，即进行隔离。 第八节第八节脚手架搭设安全技术措施脚手架搭设安全技术措施 落地式脚手架、普通悬挑脚手架落地式脚手架、普通悬挑脚手架 1、钢管架应设置避雷针，分置于主楼外架四角立杆之上，并联通大横杆， 形成避雷网络，并检测接地电阻不大于30。 2、外脚手架不得搭设在电缆架空线路的不安全距离内，并做好可靠的安全 接地处理。 3、定期检查脚手架，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达 到坚固稳定，确保施工安全。 4、外脚手架严禁钢竹、钢木混搭，禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料篾 混用。 5、外脚手架搭设人员必须持证上岗，作业前必须接受安全、技术教育，配 合管理人员做好安全、技术交底工作；作业中必须正确使用安全帽、安全带，穿 防滑鞋。 6、严禁脚手板存在探头板，铺设脚手板以及多层作业时，应尽量使施工荷 载内、外传递平衡。 7、保证脚手架体的整体性，不得与井架、升降机一并拉结，不得截断架体。 8、结构外脚手架每支搭一层，支搭完毕后，经项目部安全员验收合格后方 可使用。任何班组长和个人，未经同意不得任意拆除脚手架部件。 9、严格控制施工荷载，脚手板不得集中堆料施荷，施工荷载不得大于 3kN/m2，确保较大安全储备。 - 13 - 10、结构施工时不允许多层同时作业，装修施工时同时作业层数不超过两层， 临时性用的悬挑架的同时作业层数不超过两层。 11、当作业层高出其下连墙件3.0m以上、且其上尚无连墙件时，应采取适当 的临时撑拉措施。 12、各作业层之间设置可靠的防护栅栏，防止坠落物体伤人。 13、脚手架立杆基础外侧应挖排水沟，以防雨水浸泡地基。 第九节第九节脚手架拆除安全技术措施脚手架拆除安全技术措施 落地式脚手架、普通悬挑脚手架落地式脚手架、普通悬挑脚手架 1、拆架前，全面检查拟拆脚手架，根据检查结果，拟订出作业计划，报请 批准，进行技术交底后才准工作。作业计划一般包括：拆架的步骤和方法、安全 措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。 2、拆架时应划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人 指挥，禁止非作业人员进入。 3、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。 4、拆架程序应遵守由上而下，先搭后拆的原则，即先拆拉杆、脚手板、剪 刀撑、斜撑，而后拆小横杆、大横杆、立杆等，并按一步一清原则依次进行。严 禁上下同时进行拆架作业。 5、拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆、斜撑、剪刀 撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。 6、连墙杆(拉结点)应随拆除进度逐层拆除，拆抛撑时，应用临时撑支住， 然后才能拆除。 7、拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣 时，应先通知对方，以防坠落。 8、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线，以防触电事故。 9、在拆架时，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方 可离开。 - 14 - 10、拆下的材料要徐徐下运，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，拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。 11、高层建筑脚手架拆除，应配备各良好的通讯装置。 12、输送至地面的杆件，应及时按类堆放，整理保养。 13、当天离岗时，应及时加固尚未拆除部分，防止存留隐患造成复岗后的人 为事故。 14、如遇强风、雨、雪等特殊气候，不应进行脚手架的拆除，严禁夜间拆除。 15、翻掀垫铺竹笆应注意站立位置，并应自外向里翻起竖立，防止外翻将竹 笆内未清除的残留物从高处坠落伤人。 第十节第十节普通型钢悬挑脚手架计算书普通型钢悬挑脚手架计算书 一、参数信息一、参数信息: 1.脚手架参数脚手架参数 双排脚手架搭设高度为 18 米，立杆采用单立杆； 搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.5米，立杆的横距为1.2米，立杆的步距为 1.8 米； 内排架距离墙长度为0.20米； 大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根； 脚手架沿墙纵向长度为 100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； 连墙件布置取两步三跨，竖向间距 3.0 米，水平间距4.5 米，采用扣件连 接； 连墙件连接方式为双扣件连接； - 15 - 2.活荷载参数活荷载参数 施工均布荷载(kN/m2):2.000；脚手架用途:装修脚手架； 同时施工层数:2 层； 3.风荷载参数风荷载参数 本工程地处四川省成都市，查荷载规范基本风压为0.300，风荷载高度变化 系数z为0.740，风荷载体型系数s为0.645； 计算中考虑风荷载作用； 4.静荷载参数静荷载参数 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):0.300；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:6 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.水平悬挑支撑梁水平悬挑支撑梁 悬挑水平钢梁采用16a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):20.00； 楼板混凝土标号:C30； 6.拉绳与支杆参数拉绳与支杆参数 支撑数量为:1； - 16 - 钢丝绳安全系数为:8.000； 钢丝绳与墙距离为(m):3.000； 悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物 1.2 m。 - 17 - 二、大横杆的计算二、大横杆的计算: 按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)第5.2.4条规定， 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。将大横杆 上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。 1.均布荷载值计算均布荷载值计算 大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ； 脚手板的自重标准值:P2=0.31.05/(2+1)=0.105 kN/m ； 活荷载标准值: Q=21.05/(2+1)=0.7 kN/m； 静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.105=0.172 kN/m； 活荷载的设计值: q2=1.40.7=0.98 kN/m； 图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩) 2.强度验算强度验算 跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。 跨中最大弯距计算公式如下: - 18 - 跨中最大弯距为M1max=0.080.1721.52+0.100.981.52 =0.251 kN.m； 支座最大弯距计算公式如下: 支座最大弯距为 M2max= -0.100.1721.52-0.1170.981.52 =-0.297 kN.m； 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =Max(0.251106,0.297106)/5080=58.465 N/mm2； 大横杆的最大弯曲应力为 = 58.465 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计 值 f=205 N/mm2，满足要求！ 3.挠度验算挠度验算: 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： 其中： 静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.105=0.143 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.7 kN/m； 最大挠度计算值为： V= 0.6770.14315004/(1002.06105121900)+0.9900.715004/(1002. 06105121900) = 1.593 mm； 大横杆的最大挠度 1.593 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与 10 mm，满足要求！ - 19 - 三、小横杆的计算三、小横杆的计算: 根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，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作为小横杆集中荷载， 在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。 1.荷载值计算荷载值计算 大横杆的自重标准值：p1= 0.0381.5 = 0.058 kN； 脚手板的自重标准值：P2=0.31.051.5/(2+1)=0.158 kN； 活荷载标准值：Q=21.051.5/(2+1) =1.050 kN； 集中荷载的设计值: P=1.2(0.058+0.158)+1.4 1.05 = 1.728 kN； 小横杆计算简图 2.强度验算强度验算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分 配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下: Mqmax = 1.20.0381.052/8 = 0.006 kN.m； 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 1.7281.05/3 = 0.605 kN.m ； - 20 - 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.611 kN.m； 最大应力计算值 = M / W = 0.611106/5080=120.313 N/mm2 ； 小横杆的最大弯曲应力 =120.313 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计 值 205 N/mm2，满足要求！ 3.挠度验算挠度验算 最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分 配的挠度和小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下: Vqmax=50.03810504/(3842.06105121900) = 0.024 mm ； 大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.158+1.05 = 1.265 kN； 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下: Vpmax = 1265.11050(310502-410502/9 ) /(722.06105 121900) = 2.07 mm； 最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+2.07 = 2.094 mm； 小横杆的最大挠度为 2.094 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7 与10 mm,满足要求！ 四、扣件抗滑力的计算四、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 - 21 - 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； 大横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.52/2=0.058 kN； 小横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.05/2=0.02 kN； 脚手板的自重标准值: P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN； 活荷载标准值: Q = 21.051.5 /2 = 1.575 kN； 荷载的设计值: R=1.2(0.058+0.02+0.236)+1.41.575=2.582 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+(1.502/2)0.038/1.8018.00 = 2.822； (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 NG2= 0.361.5(1.05+0.3)/2 = 1.822 kN； (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 = 0.1561.5/2 = 0.675 kN； (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.518 = 0.135 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.455 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1/2取值。 经计算得到，活荷载标准值 NQ= 21.051.52/2 = 3.15 kN； 风荷载标准值按照以下公式计算 - 22 - 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 = 0.3 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= 0.74 ； 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 = 0.7 0.30.740.645 = 0.1 kN/m2； 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG+1.4NQ= 1.25.455+ 1.43.15= 10.956 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 = 1.25.455+ 0.851.43.15= 10.294 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 1.40.11.5 1.82/10 = 0.058 kN.m； 六、立杆的稳定性计算六、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 = 10.956 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 ；当验算 杆件长细比时，取块1.0； 计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ： = 1.5 ； 计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 ：l0 = 3.118 m； 长细比 Lo/i = 197 ； - 23 - 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 N/mm2； = 10956/(0.186489)=120.455 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 120.455 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 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 = 10.294 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 ： = 1.5 ； 计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.118 m； 长细比: L0/i = 197 ； 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) ：W = 5.08 cm3； 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2； = 10294.38/(0.186489)+57968.753/5080 = 124.593 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 124.593 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！ 七、连墙件的计算七、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 = 0.1 kN/m2； - 24 - 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.8 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(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 = 1.516 kN； 连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 6.516 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 = 300/15.8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 N/mm2； 连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9494.8910-4205103 = 95.133 kN； Nl = 6.516 Nf = 95.133,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。 由以上计算得到 Nl = 6.516小于双扣件的抗滑力 12.8 kN，满足要求！ 连墙件扣件连接示意图 - 25 - 八、悬挑梁的受力计算八、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1200mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的 支点距离墙体为 1500mm， 水平支撑梁的截面惯性矩I = 2370 cm4，截面抵抗矩W = 237 cm3，截面积A = 35.5 cm2。 受脚手架集中荷载 N=1.55.455 +1.43.15 = 12.593kN； 水平钢梁自重荷载 q=1.535.50.000178.5 = 0.418 kN/m； A B 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 15002300 - 26 - 悬挑脚手架支撑梁剪力图（kN） 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 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 = 14.86 kN； R2 = 8.208 kN； R3 = 0.114 kN。 最大弯矩 Mmax= 1.658 kN.m； 最大应力 =M/1.05W+N/A= 1.658106 /( 1.05 237000 )+ 0103 / 3550 = 6.664 N/mm2； 水平支撑梁的最大应力计算值 6.664 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度 设计值 215 N/mm2,满足要求！ - 27 - 九、悬挑梁的整体稳定性计算九、悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用16a号工字钢,计算公式如下 其中b - 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算： b = 570 11.4100 235 /( 1200200235) = 2.71 由于b大于0.6，查钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B，得到 b值 为0.966。 经过计算得到最大应力 = 1.658106 /( 0.966237000 )= 7.245 N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 = 7.245 小于 f = 215 N/mm2 ,满足要求! 十、锚固段与楼板连接的计算十、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=0.114 kN； 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为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/mm2； 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=114.4974/(3.142502)1/2 =1.207 mm； - 28 - 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.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下： 锚固深度计算公式: 其中 N - 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 0.114kN； d - 楼板螺栓的直径，d = 20mm； fb - 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.43N/mm2； f- 钢材强度设计值,取215N/mm2； 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 114.497/(3.142201.43)=1.274mm。 螺栓所能承受的最大拉力 F=1/43.1420221510-3=67.51kN 螺栓的轴向拉力N=0.114kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=67.51kN，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：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 = 8.208kN； d - 楼板螺栓的直径，d = 20mm； b - 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm； fcc - 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=14.3N/mm2； 经过计算得到公式右边等于138.51 kN，大于锚固力 N=8.21 kN ，楼板混 凝土局部承压计算满足要求! - 29 - 第十一节、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计第十一节、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计 3.1 悬挑架荷载的取值与组合 3.1.1 计算基数： 计算高度 H=19.9m 步 距 h=1.5m 立杆纵距 la=1.5m 立杆横距 lb=1.05m 查扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ302001）： 钢管自重 G1=0.0384 KN/m 挡脚板自重 G2=0.0262 KN/m 安全网自重 G3=0.01 KN/m2 外立杆至墙距 ld =1.40m 装饰施工活荷载 qk= 2 KN/m2 内立杆至墙距 lc =0.35m 3.1.2 脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和 扣件）；查扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ302001）附表 A-1 得： 架体每米高度一个立杆纵距的自重 gk1=0.1394KN/m NG1K = Hgk1 = 19.90.1394 = 2.77406 KN 3.1.3 构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等） 外立杆 竹笆板，按 2 步设一层计，共 6 层，单位荷重按 0.35kN/m2计： NG2K-1 =（6lalb0.35）/2103 = (61.051.50.35)/2103 = 1653.75N 栏杆、挡脚板（按 6 层计，栏杆每步架 1 根） NG2K-2 =（26laG1+6G2）103 =（261.50.0384+60.0262）103 =848.4N - 30 - 安全网 NG2K-3 =HlaG3103 = 19.91.50.01103=298.5N 合计 NG2K= 1653.75+848.4+298.5 = 2800.65 N 内立杆 竹笆板 NG2K-1 =（6lalb0.35）/2103+（6lalc0.35）/2103 = （61.051.50.35+60.351.50.35）/2103 = 2205N 纵向横杆（搁置悬挑部分的竹笆板用） NG2K-2 = 6laG1 = 61.50.0384103= 313.2 N 合计 NG2K = 2205+313.2= 2518.2 N 3.1.4 施工均布活荷载 按装饰阶段两层同时施工考虑： 外立杆 NQK 外 =2lalbqk/2 = 21.51.052/2=3.15kN 内立杆 NQK 内 =2lalbqk/2 + 2lalcqk =3.15+0.31.522 = 4.95kN 3.1.5 垂直荷载组合 外立杆 N1 =1.2(NG1K + NG2K)+1.4NQK 外 - 31 - =1.2(3.09468+3.252)+1.43.15 =12.026kN 内立杆 N2 =1.2(NG1K + NG2K)+1.4NQK 内 =1.2(3.09468+2.9757)+1.44.95 =14.2145kN 3.2 水平悬挑梁设计 本工程悬挑架采用钢丝绳张拉型钢悬臂式结构，水平悬挑型钢梁采用18 槽 钢，长 2.9m（局部 4.4m），在二层 23 线、六层、十二层楼面上预埋 216 的圆 钢对槽钢进行背焊固定，距外墙边 1.2m。 根据钢结构设计规范（GB500172002）规定进行下列计算与验算： 计算模型：计算时不考虑槽钢末端斜拉钢丝绳的作用，钢丝绳的承载力 作为安全储备。 16 槽钢截面特性 Wx=152.2103mm3,I=1369.9104mm4,自重 q=0.2299 kN/m，弹性模量 E=206 103N/mm2，翼缘宽度 b=70mm，翼缘平均厚度 =10.5mm，高度 h=160mm。 最大弯矩 Mmax =N11.4+ N20.35+ q1.52/2 =12.0261.4+14.21450.35+0.22991.52/2 =22.07kNm 强度验算 = Mmax /（xWx） x-截面发展系数，对 形截面，查表得：x = 1.05； - 32 - Wx -对 x 轴的净截面抵抗矩，查表得：Wx=152.2103mm3。 f -型钢的抗弯强度设计值，Q235 钢，取 f=215N/mm2。 =22.07106/（1.05152.2103）=138.1N/mm2f=215N/mm2 安全。 整体稳定验算 根据刚结构设计的规范（GBJ17-88）的规定，轧制普通槽钢受弯要考虑 整体稳定问题。按附录一之（二），本悬臂梁跨长 1.4 米折算成简支梁，其跨度 为 21.4=2.8 米，按下列公式计算整体稳定系数 ： =（570b/l1h）235/s = 5707010.5/（2800180） 235/215 = 0.9086 则悬挑梁弯曲应力为： = Mmax /（Wx） =22.07106/（0.9086152.2103）=131.75N/mm2f=215N/mm2 安全。 刚度验算 = N1l3/3EI+ N2lc2(3l-lc)/6EI N1、N2-作用于水平悬挑梁上的内、外立杆荷载（KN）； E-弹性模量，E=206103N/mm2。 I-钢材的抗弯强度设计值，Q235 钢，取 f = 215N/mm2。 =(12.02610314003)/(32.061051369.9104) +14.21451033502(31400-350)/(62.061051369.9 104)L/250=1400/250=5.6mm，满足要求。 - 33 - 16 号槽钢后部锚固钢筋设计 锚固钢筋的承载力验算 锚固选用 216 圆钢预埋在二层平板上，吊环承受的拉力为： N3 = Mmax /1.3 = 22.07 /1.3 = 16.977 KN 吊环承受的拉应力为： = N/A =16.977103/（23.1482）= 42.24 N/mm2=215 N/mm2 满足要求。 锚固钢筋的焊缝验算 = F/（lW） F-作用于锚固钢筋上的轴心拉力设计值，F=N3=16923N； lW-焊缝的计算长度，取 lW=30-10=20mm。 -焊缝的计算厚度，取 8mm。 = 16.977103/（208）=106.1 N/mm2=160 N/mm2 满足要求。 由计算结果可知，当挑梁采用16 号槽钢时，其强度、挠度、稳定性均 符合要求，为安全计本工程另设置钢丝绳拉索，作为安全储备。 第十二节、第十二节、安全安全措施措施 脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以 上二步。 每搭完一步脚手架后，应按下表的规定校正步距、纵距、横距及立杆 的垂直度。 - 34 - 底座应准确的放在焊在槽钢上的钢筋上。 立杆搭设应符合下列规定： 相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，立杆上的对接扣件应交错布置：两根 相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方 向错开的距离不小于 500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大与步距的 1/3。 当搭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。 顶层立杆的搭接长度不应小于 1m,应采用不少于 2 个旋转扣件固定，端 部扣件盖板的边缘至杆端距离不应少于 100mm。立杆顶端宜高出女儿墙上皮 1m，高出檐口上皮 1.5m。 纵向水平杆搭设应符合下列规定： 纵向水平杆宜设设置在立杆内侧，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，也可采用搭接。 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 底座上皮不大于 200mm 处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧 靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的 纵向扫地杆