高层公寓楼悬挑式脚手架方案#浙江#脚手架设计.pdf

明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 i 钱江新城扩容区块钱江新城扩容区块 d-r21-01d-r21-01 地块农转地块农转 居公寓一期工程居公寓一期工程 悬 挑 式 脚 手 架 专 项 施 工 方 案 编制人职务（称） 审核人职务（称） 批准人职务（称） 批准部门（章）明业建设集团有限公司 编 制 日 期年月日 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 ii 目目录录 一、工程概况.1 二、编制依据.1 三、脚手架搭设方案的选择 2 四、悬挑式脚手架设计 4 4.1 计算主要参数 4 4.1.1 荷载取值及组合 4 4.2 94m 以下悬挑式脚手架计算 5 4.2.1悬挑梁外挑 1.35m. 5 4.2.1悬挑梁外挑 3.65m. 21 4.3 94m 以上悬挑式脚手架计算 37 4.3.1悬挑梁外挑 1.35m. 37 4.3.2悬挑梁外挑 3.65m. 52 4.4 构造要求 68 五、脚手架施工要求 72 5.1 施工准备 72 5.2 搭设要求 72 5.3 拆除要求 74 六、脚手架的检查与验收要求 76 七、安全管理措施 78 八、应急措施.80 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 iii 九、文明施工.80 十、附 图.81 1、脚手架平面布置图 81 2、脚手架立面图 81 3、脚手架剖面图 81 4、节点详图（连墙件、吊环、底座等）81 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 1 一、工程概况一、工程概况 工程名称：钱江新城扩容区块 d-r21-01 地块农转居公寓一标段 建设单位：杭州市钱江新城建设指挥部。 设计单位：浙江中设工程设计有限公司 勘察单位：杭州市勘测设计研究院 监理单位：浙江长城工程监理有限公司 施工单位：明业建设集团有限公司 钱江新城扩容区块 d-r21-01 地块农转居公寓一标段工 程，位于杭州市钱江新城扩容区块范围内，东北、西北两侧 为本工程的二期工程用地，东南面为引水河及河边绿地 ，西 南为规划御西路。总建筑面积为 49093.4 m2，项目用地共 6300 平方米，共 4 栋公寓楼，其中 1#楼面积 11100.7m2；2# 楼面积 10793.9 m2； 3#楼面积 10999.2 m2； 4#楼面积 10999.2 m2，地下室面积 5200.4 m2，框架剪力墙结构，地上 26 层、 地下 1 层。建筑物基础采用桩基础。本工程 0.00 相当于绝 对高程 8.45 米。 本工程由 1#4#楼和地下室组成，地下 1 层，地上 26 层， 框架剪力墙结构。 1.建筑耐火等级：地上部分一级、地下部分一级。 2.抗震设防：6 度。 3.结构形式：剪力墙结构。 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 2 4.设计使用年限：50 年。 二、编制依据二、编制依据 1、 扣件式钢管脚手架安全技术规范 jgj130-2001（2002 版） 2、 混凝土结构工程施工质量验收规范gb50204-2002 3、设计施工图纸、会审纪要 4、 建设施工高处作业安全技术规程jgj80-91 5、 建筑施工安全检查标准jgj59-99 6、 施工手册 （2007） 7、 混凝土结构技术规程jgj3-2002 8建筑工程施工质量验收统一标准gb50300-2001 9、 建筑结构荷载规范gb50009-2001 9、 钢结构设计规范gb50017-2003 10、本工程总体施工组织设计 11、集团公司 cis 形象设计标准 三、脚手架搭设方案的选择三、脚手架搭设方案的选择 根据本工程的特点，决定采用悬挑式脚手架，脚手架布 置见平面布置图(见附图)。脚手架最高搭设高度 110m。 1、搭设方式与主要参数 （1）选挑架采用 16a 号槽钢作为水平挑梁。槽钢悬挑长度 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 3 1.35m，阳台处为 3.65m。水平间距最大为 1.4 m,步距为 1.8m， 94m 以下采用 10 步一挑,每挑脚手架搭设高度 17.3m。94m 以上采 用 8 步一挑,步距为 1.75m,每挑脚手架搭设高度 15.6m。 悬挑架从 8 层开始悬挑，分别在 8 层、14 层、20 层、26 层、32 层共悬挑 5 次。悬挑1.35m,锚固长度为 1.2 m,悬挑长度1.35m,锚固长度 为 1.5m。 (2)水平挑梁 1.35 米设一道 619+1、18mm（型号、直径）斜拉 钢丝绳，水平挑梁长度超过 1.40 米设一道 619+1、22mm（型号、 直径）斜拉钢丝绳；拉环采用18 圆钢，位置、具体做法见附图。 （3）脚手架搭设最高点高度为 110m。脚手架用483.0 钢管和 扣件搭设成双排架，其立杆横距为 0.95m，纵距为 1.4m，94m 以下步 距为 1.8m，94m 以上为 1.75m。 （4）脚手架立杆下部支承在槽钢上，上部焊接 l=10025 钢筋， 防止立杆滑移，然后在组成的钢架上与普通外架一样搭设上部架体。 （5）连墙件94m以下采用一层2跨连接，竖向间距2.5米，水平间 距2.80米。94m以上采用一层2跨连接，竖向间距2.2米，水平间距 2.80米。 （6）里立杆离墙面0.30m，局部阳台处为2.6m。 （7）脚手架外立杆里侧挂密目安全网封闭施工，层层满铺 800 1000 脚手片。 （8）立杆底部 200mm 处设扫地杆。 （9）水平钢梁与楼板压点采用16圆钢拉环，拉环一定要压在楼 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 4 板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。 （10）楼层转角位置采用 45 度 16a#槽钢外挑加强。 四、悬挑式脚手架设计四、悬挑式脚手架设计 4.14.1 计算主要参数计算主要参数 4.1.1 荷载取值及组合 1）恒载 每米立杆自重：0.035kn/m 脚手片自重： 0.15kn/m 2 栏杆:0.15 kn/m 安全网自重：0.005kn/m 2 16a#槽钢自重：0.1723kn/m 2）活载 施工均布荷载：3kn/m 2 水平风荷载标准值： 其中 : w0 基本风压(kn/m2)，按照建筑结构荷载规范 (gb50009-2001)的规定：w0= 0.450 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： 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 5 us 风荷载体型系数,94m以下us = 2.090，94m以上us = 2.380 3 3）荷载效应组合）荷载效应组合 计算项目计算项目荷载效应组合荷载效应组合 纵横向水平杆强度及变形恒载 +施工均布荷载 脚手架立杆稳定恒载 +施工均布荷载 恒载+0.85(施工均布荷载 +风荷载) 连墙件承载力风荷载 +5.0kn 荷载组合分项系数荷载组合分项系数: :恒载取恒载取 1.2,1.2,活载取活载取 1.41.4 4.24.294m94m 以下悬挑式脚手架计算以下悬挑式脚手架计算 4.2.1悬挑梁外挑 1.35m 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17.3米，立杆采用单立 管。 搭设尺寸为：立杆的纵距1.40米，立杆的横距0.95米，立杆的步 距1.80米。 采用的钢管类型为 483.0， 连墙件采用一层2跨，竖向间距2.5米，水平间距2.80米。 施工均布荷载为3.0kn/m2，同时施工2层，脚手板共铺设9层。 悬挑水平钢梁采用16a号槽钢u口水平， 其中建筑物外悬挑段长度 1.35米，建筑物内锚固段长度1.20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 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 6 1.25m。拉杆采用钢丝绳。 一、大横杆的计算一、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， 大横杆在小横杆的 上面。 按照大横杆上面的脚手板和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 大横杆的自重标准值p1=0.038kn/m 脚手板的荷载标准值p2=0.1500.950/3=0.048kn/m 活荷载标准值q=3.0000.950/3=0.950kn/m 静荷载的计算值q1=1.20.038+1.20.048=0.103kn/m 活荷载的计算值q2=1.40.950=1.330kn/m 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩) 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 7 跨中最大弯矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为 m1=(0.080.103+0.101.330)1.4002=0.277kn.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 m2=-(0.100.103+0.1171.330)1.4002=-0.325kn.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =0.325106/4491.0=72.411n/mm2 大横杆的计算强度小于205.0n/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下: 静荷载标准值q1=0.038+0.048=0.086kn/m 活荷载标准值q2=0.950kn/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 v=(0.6770.086+0.9900.950)1400.04/(1002.06105 107780.0)=1.728mm 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 8 大横杆的最大挠度小于1400.0/150与10mm,满足要求! 二、小横杆的计算二、小横杆的计算 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，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 大横杆的自重标准值p1=0.0381.400=0.054kn 脚手板的荷载标准值p2=0.1500.9501.400/3=0.067kn 活荷载标准值q=3.0000.9501.400/3=1.330kn 荷载的计算值p=1.20.054+1.20.067+1.41.330=2.006kn 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配 的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 9 m=(1.20.038)0.9502/8+2.0060.950/3=0.641kn.m =0.641106/4491.0=142.625n/mm2 小横杆的计算强度小于205.0n/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配 的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 v1=5.00.038950.004/(3842.060105 107780.000)=0.02mm 集中荷载标准值p=0.054+0.067+1.330=1.450kn 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 v2=1450.260950.0(3950.02-4950.02/9)/(722.06 105107780.0)=1.988mm 最大挠度和 v=v1+v2=2.006mm 小横杆的最大挠度小于950.0/150与10mm,满足要求! 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 10 三、扣件抗滑力的计算三、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=0.0380.950=0.036kn 脚手板的荷载标准值p2=0.1500.9501.400/2=0.100kn 活荷载标准值q=3.0000.9501.400/2=1.995kn 荷载的计算值r=1.20.036+1.20.100+1.41.995=2.956kn 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； 四、脚手架荷载标准值四、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0.1070 ng1 = 0.10717.300=1.851kn (2)脚手板的自重标准值(kn/m2)；本例采用竹笆片脚手板，标准 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 11 值为0.15 ng2 = 0.15091.400(0.950+0.300)/2=1.181kn (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kn/m)；本例采用栏杆、竹笆片脚 手板挡板，标准值为0.15 ng3 = 0.1501.4009/2=0.945kn (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kn/m2)；0.005 ng4 = 0.0051.40017.300=0.121kn 经计算得到，静荷载标准值 ng = ng1+ng2+ng3+ng4 = 4.098kn。 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 = 3.00021.400 0.950/2=3.990kn 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)附录表d.4的规定采用：w0 = 0.450 uz 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载 规范(gb50009-2001)附录表7.2.1的规定采用：uz = 2.090 us 风荷载体型系数：us = 1.050 经计算得到，风荷载标准值wk = 0.70.4502.0901.050 = 0.691kn/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 12 n = 1.2ng + 0.851.4nq 经过计算得到， 底部立杆的最大轴向压力n=1.24.098+0.851.4 3.990=9.666kn 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 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力n=1.24.098+1.4 3.990=10.504kn 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 mw计算公式 mw = 0.851.4wklah2/10 其中wk 风荷载标准值(kn/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩 mw=0.851.40.691 1.4001.8001.800/10=0.373kn.m 五、立杆的稳定性计算五、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=10.504kn； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； 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=1.500； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 13 1.5001.800=3.118m； a 立杆净截面面积，a=4.239cm2； w 立杆净截面模量(抵抗矩),w=4.491cm3； 由长细比，为3118/16=196； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结 果查表得到0.190； 钢管立杆受压强度计算值 (n/mm2)；经计算得到 =10504/(0.19424)=130.718n/mm2； 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 =11.77kn小于双扣件抗滑力为12kn，满足 要求! 七、悬挑梁的受力计算七、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。 本工程中， 脚手架排距为950mm， 内侧脚手架距离墙体300mm， 支拉斜杆的支点距离墙体 = 1250mm， 水平支撑梁的截面惯性矩i = 866.20cm4，截面抵抗矩w = 108.30cm3，截面积a = 21.95cm2。 受脚手架集中荷载 p=10.50kn 水平钢梁自重荷载 q=1.221.950.00017.8510=0.21kn/m 1 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 16 悬挑脚手架示意图 10012501200 10.50kn10.50kn 0.21kn/m ab 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 0.00 0.02 1.761.56 8.949.00 1.050.80 悬挑脚手架支撑梁剪力图(kn) 1.578 1.114 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kn.m) 0.103 0.054 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 r1=12.284kn,r2=10.054kn,r3=-0.804kn 最大弯矩 mmax=1.578kn.m 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 17 抗弯计算强度 f=m/1.05w+n/a=1.578106/(1.05 108300.0)+5.2951000/2195.0=16.285n/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0n/mm2,满足要求! 八、悬挑梁的整体稳定性计算八、悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用16a号槽钢u口水平,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： 经过计算得到b=57010.063.0235/(1250.0 160.0235.0)=1.80 由于 b大于0.6，按照钢结构设计规范(gb50017-2003) 附录b其值 b=1.07-0.282/ b=0.913 经过计算得到强度=1.58106/(0.913 108300.00)=15.96n/mm2； 水平钢梁的稳定性计算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 =11.77kn小于双扣件抗滑力12kn，满足要求! 七、悬挑梁的受力计算七、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。 本工程中，脚手架排距为950mm，内侧脚手架距离墙体2600mm， 支拉斜杆的支点距离墙体 = 3500mm， 水平支撑梁的截面惯性矩i = 866.20cm4，截面抵抗矩w = 108.30cm3，截面积a = 21.95cm2。 受脚手架集中荷载 p=13.11kn 水平钢梁自重荷载 q=1.221.950.00017.8510=0.21kn/m 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 31 1 悬挑脚手架示意图13.11kn13.11kn 0.21kn/m ab 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 0.00 0.02 13.1313.14 9.199.00 4.11 4.65 2.732.42 悬挑脚手架支撑梁剪力图(kn) 7.525 3.866 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kn.m) 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 32 3.058 0.308 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 r1=22.328kn,r2=7.382kn,r3=-2.422kn 最大弯矩 mmax=7.525kn.m 抗弯计算强度 f=m/1.05w+n/a=7.525106/(1.05 108300.0)+13.4751000/2195.0=72.315n/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0n/mm2,满足要求! 八、悬挑梁的整体稳定性计算八、悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用16a号槽钢u口水平,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： 经过计算得到b=57010.063.0235/(3500.0160.0 235.0)=0.64 由于 b大于0.6，按照钢结构设计规范(gb50017-2003)附录b 其值 b=1.07-0.282/ b=0.630 经过计算得到强度=7.53106/(0.630 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 33 108300.00)=110.25n/mm2； 水平钢梁的稳定性计算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 = 11.787kn小于双扣件的抗滑力12kn， 满 足要求! 七、悬挑梁的受力计算七、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。 本工程中， 脚手架排距为950mm， 内侧脚手架距离墙体300mm， 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 46 支拉斜杆的支点距离墙体 = 1200mm， 水平支撑梁的截面惯性矩i = 934.50cm4，截面抵抗矩w = 116.80cm3，截面积a = 25.15cm2。 受脚手架集中荷载 p=9.99kn 水平钢梁自重荷载 q=1.225.150.00017.85 10=0.24kn/m 1 悬挑脚手架示意图9.99kn 9.99kn 0.24kn/m ab 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 0.00 0.02 10.0110.02 2.312.09 7.897.96 0.890.61 悬挑脚手架支撑梁剪力图(kn) 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 47 1.478 0.900 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kn.m) 0.068 0.040 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 r1=12.330kn,r2=8.857kn,r3=-0.608kn 最大弯矩 mmax=1.478kn.m 抗弯计算强度 f=m/1.05w+n/a=1.478106/(1.05 116800.0)+5.3151000/2515.0=14.169n/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0n/mm2,满足要求! 八、悬挑梁的整体稳定性计算八、悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用16b号槽钢u口水平,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： 经过计算得到b=57010.065.0235/(1200.0160.0 235.0)=1.93 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 48 由于 b大于0.6，按照钢结构设计规范(gb50017-2003)附录b 其值 b=1.07-0.282/ b=0.924 经过计算得到强度=1.48106/(0.924 116800.00)=13.70n/mm2； 水平钢梁的稳定性计算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 = 11.787kn小于双扣件抗滑力12kn，满足要求 明业建设集团有限公司悬挑式脚手架专项方案 61 七、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。 本工程中，脚手架排距为950mm，内侧脚手架距离墙体2600mm， 支拉斜杆的支点距离墙体 = 3500mm， 水平支撑梁的截面惯性矩i = 866.20cm4，截面抵抗矩w = 108.30cm3，截面积a = 21.95cm2。 受脚手架集中荷载 p=12.31kn 水平钢梁自重荷