外脚手架施工方案.doc

同原鸿恩寺项目三期1. 目 录1. 目 录12. 编制依据.33. 工程简介.34。施工方案选择.45. 材料选择及质量要求.56. 落地式外脚手架施工方法5 6.1搭设要求.6 6.2施工准备.6 6.3搭设程序.6 6.4外架搭设方法.7 6.5脚手架的防护10 6.6搭设控制要点117. 悬挑式外脚手架施工方法117.1 悬挑式外脚手架的搭设要求.117.2 外脚手架的搭设117.3 悬挑斜拉式外脚手架的搭设和拆除127.4 支撑体系127.5 脚手架搭设控制要点198. 落地式脚手架计算书228.1 脚手架参数228.2 活荷载参数228.3 风荷载参数228.4 静荷载参数228.5 地基参数228.6 大横杆的计算:238.7 、小横杆的计算:258.8 、扣件抗滑力的计算:268.9 、脚手架立杆荷载计算:278.10 、立杆的稳定性计算:28811 、最大搭设高度的计算:29812 、连墙件的稳定性计算:308.13 、立杆的地基承载力计算:319. 悬挑脚手架搭设要求及受力验算319.1 基本数据319.2 荷载计算：329.3 大横杆的计算:339.4 小横杆的计算:349.5 脚手架立杆荷载的计算:369.6 立杆的稳定性计算:379.7 连墙件的计算:389.8 、悬挑梁的受力计算:399.9 、悬挑梁的整体稳定性计算:419.10 、拉绳的受力计算:429.11 、拉绳的强度计算:42912 、锚固段与楼板连接的计算:4310. 安全保证措施4310.1 搭设作业安全措施4310.2 使用安全规定4410.3 拆除安全规定4511. 防雷避电措施46471. 编制依据序号名称备注1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程JGJ130-20112建筑施工安全检查标准JGJ59-20113建筑施工手册(缩印本)第四版4建筑施工模板安全技术规范JGJ162-20085危险性较大的分部分项工程安全管理办法（2009）87号6渝发公司安全施工管理规定7本工程施工图8本工程施工组织设计2. 工程简介本工程为同原鸿恩寺项目三期，项目位于重庆市江北区鸿恩寺旁，红石路南侧。本标段工程由2#、3#、4#楼三栋高层，1-B商业、附属裙房和地下车库组成； 3、4#楼总高度：124/126米，标准层层高5.10m，建筑层数：23/-4层；2#楼总高度98.8米，标准层层高4.00m，建筑层数：25/-4层。总建筑面积约200000，设计使用年限：50年；主要结构类型：框架剪力墙结构。3. 施工方案选择3.1 外脚手架使用划分本工程的外脚手架主要为结构施工的防护架，不作为模板支撑架，结构脚手架架面施工荷载标准值为3kN/；防护用脚手架，架面施工荷载标准值按1kN/。3.2 外脚手架的选型3、4#楼结构高度为126m，2#楼结构高度98.80m。2、3、4号楼选用工字钢悬挑式脚手架，每次悬挑搭设高度不超过20m。1-B商业和附属裙房选用落地式脚手架。4. 材料选择及质量要求结合本工程结构特点以及钢管刚度好、强度高的优点，本工程外脚手架在选材方面需遵循以下原则：5.1钢管1、脚手架钢管应采用现行国家标准直缝电焊钢管GB/T13793规定的Q235普通钢管，钢管的钢材质量应符合现行国家标准碳素结构钢 GB/T700中Q235级钢的规定。2、钢管的截面尺寸应为外径48mm，壁厚3.5mm。用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的钢管长度为46m，用于小横杆的钢管长度为1.3m，以适应脚手架宽的需要。3、钢管质量的检验要求（1）钢管的外观质量检验应按下表进行钢管质量检验要求项次检查项目验收要求新管1产品质量合格证必须具备2钢管材质证明书3表面质量表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯4外径，壁厚误差0.50mm，误差0.35mm5端面应平整，端面切斜的偏差1.70mm6防锈处理必须进行防锈处理，度锌或刷防锈漆旧管7钢管锈蚀程度应每年检查一次管壁上锈蚀的深度，不得超过0.50mm8其它项目同新管项次3、4、5同新管3、4、5（2）钢管应无裂纹，两端面应平整，严禁打孔。5.2扣件1、应使用与钢管管径相配合的、符合我国现行标准的扣件。2、技术要求（1）扣件应采用机械性能不低于KTH330-08的可锻铸铁制作。（2）扣件不得有裂纹、气孔；不宜有缩松、砂眼或其它影响使用的缺陷；并应将影响外观质量的粘砂、毛刺、氧化皮等清除干净。（3）扣件与钢管的贴合面必须紧密，保证与钢管扣紧时接触良好。（4）扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应不小于1mm。（5）当扣件紧夹钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。（6）扣件表面应进行防锈处理。3、扣件质量的检验要求扣件质量检验要求项次检查项目要求新扣件1产品质量合格证，生产许可证，专业检测单位测试报告必须具备2表面质量及性能应符合技术要求（2）（6）的规定3螺栓不得滑丝旧扣件4同新扣件的项次2、35.3脚手板本工程外脚手架底层拟采用木脚手板进行全封闭，木脚手板应使用厚度不小于50mm和材质不低于国家二等材标准的杉木或松木板，板宽250300mm，两端使用1014号镀锌钢丝捆紧。禁止使用有扭纹、破裂和横透疖的木板。5.4连墙紧固件连墙紧固拉杆采用预埋钢管、已浇筑梁柱与外架扣紧组成拉固件。5.5拉吊件拉吊件选用16#钢丝绳。5.6安全网立面安全网采用防尘、隔噪密目安全网（18006000mm），平面安全网采用30006000mm的兜网。5.7安全挡板用模板锯成200025020mm的长条，并用油漆刷成蓝白相间的颜色。5. 落地式外脚手架施工方法5.1 搭设要求序号项目参数1立杆纵距1.5m2排距0.8m3步距1.8m4脚手板铺设层数1层5扫地杆距地高度0.20m6小横杆里端离墙面的距离0.30 m7小横杆外端伸出大横杆外的长度0.150m8连墙杆纵向按结构层高每层三跨设置横向5.2 施工准备选料备料：在进行基础施工时，应开始准备外脚手架的材料，挑选合格的钢管、扣件，并对油漆剥落的钢管补刷油漆。外脚手钢管采用单独的一种颜色，以免与其它钢管混淆。同时根据施工方案先配备立杆、大横杆、小横杆及剪刀撑的钢管。5.3 搭设程序搭设顺序：做好搭设的准备工作按房屋的平面形状放线铺设垫板按立杆间距排放底座放置纵向扫地杆逐根竖立立杆，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安装第一步小横杆第二步大横杆第三步小横杆加设临时抛撑（上端与第二步大横杆扣牢，在装设两道联墙杆后方可拆除）第三、四步大横杆和小横杆设置联墙杆接立杆加设剪刀撑铺脚手板绑护身栏杆和挡脚板立挂安全网。详见下图落地式外脚手架搭设示意图。5.4 外架搭设方法从外架的一个角或跨中搭设外架的立杆和大横杆，采用小横杆临时固定，开始时竖杆不少于三根。立杆和大横杆要长短搭配，接头位置互相错开。详见上图。第一步大横杆离地面的高度为200mm，大小横杆每步的高度基本为1800mm。在搭设一步高度后进行立杆和大横杆的校正调直。每一结构层设一拉结点，采用钢管与结构柱抱紧。在搭设三步高度后加设剪刀撑，角度控制在45-60度。外架搭设剖面图、立面图本工程回填土施工完毕后，为方便砌体结构施工，将脚手架下部用钢管接至地上，并将上部悬挑结构拆除，脚手架基础需夯实，并浇砼垫层，上铺脚手板，剖面图如下图：外脚手架立面示意图脚手架与墙体的连接利用结构外侧框架柱按照两步三跨成梅花状设置刚性连墙件。刚性连接采用两种方式，一是在板上预埋圆10的钢筋套环，通过扣件、钢管与架体连接，二是采用短钢管锁住柱子，短钢管与柱接触处用垫木塞紧，用钢管与架体连接，刚性连墙件详图如下：1扣件2垫木3短钢管4柱子5大横杆5.5 脚手架的防护脚手架底部采用夹板全封闭，架体与建筑物的空隙采用平网防护。脚手架外架立面采用密目式绿色安全网，水平方向作业层按结构进度满铺竹脚手板，并搭设斜道。斜道脚手板的防滑条间距不应大于30cm。5.6 搭设控制要点外架在搭设前应对回填位置进行重点检查，对未夯实的部位进行补夯或加强处理。架子底部基础处理：回填土夯实，面层做100mm厚C20混凝土，并设集水坑，避免雨水浸泡使架体下沉，同时地面不平处用C20砼做200mm200mm高的支座，标高由测量工做出统一的标高控制线，然后依据标高控制线进行找平；对外架扣件、钢管等进行重点检查，发现有质量缺陷的一律弃用。外架搭设人员必须持有重庆市颁发的特殊工种上岗证。立杆及横杆各自的连接点必须错开，同一断面的接头数不得超过50%。外架拉结必须牢靠，避免因大风天气造成架体倾斜。外架搭设时安全管理人员必须时刻监督、检查。脚手架应由架子工严格按规范搭设，搭设前进行安全技术交底，脚手架主要受力杆件材质应一致，严禁钢木混用。脚手架应分部、分段按施工进度验收，验收合格后方可投入使用。6. 悬挑式外脚手架施工方法6.1 悬挑式外脚手架的搭设要求根据计算确定，型钢选用16#工字钢能够满足要求。 外架立杆纵向间距1.5m，横向间距0.8m，大横杆步距1.8m（外立面0.9m），小横杆间距同大横杆，剪刀撑间距4.5m一道，搭设角度45-60度，连续搭设，小横杆靠墙的一端离墙面30cm。剪刀撑斜杆两端扣件与立杆节点的距离不应大于20cm。操作层及底层脚手架满铺脚手板，脚手板以下铺设安全兜网，操作层以下底层以上各层按规定每层挂水平安全网，立面安全网采用密目安全网，降低施工噪音及粉尘对周围环境的影响。各栋楼首层入口设置双层防护的安全通道，在其它临时作业面通道处搭设防护棚。6.2 外脚手架的搭设搭设顺序+0.800m层楼面预埋套环（以上每4层预埋一次）安装悬挑构件（固定）逐根树立杆安装第一步大横杆与立杆扣紧安第一步小横杆（与各立杆扣紧）第二步大横杆第二步小横杆连墙杆加设临时抛撑接立杆第三、四步大横杆和小横杆加设剪刀撑铺设脚手板张挂安全网拉14钢丝绳向上继续搭设（程序同前述）脚手板的铺设1、结构施工时，作业层脚手板沿纵向满铺，做到严密、牢固、铺稳、铺实、铺平，不得有50mm以上间隙。离开外墙30cm，严禁留长15cm的探头板。搭接铺设的脚手板，要求两块脚手板端头的搭接长度应不小于200mm，接头处尽量在小横杆上。2、脚手板一般应设置在三根横向水平杆上。并应将脚手板两端与其可靠固定，以防倾翻。脚手板宜采用平铺，也可采用搭接铺设，搭接构造见下图。6.3 悬挑斜拉式外脚手架的搭设和拆除采用16#工字钢作为悬挑梁；距悬挑梁外端100mm及距边梁300mm处，焊两个钢筋插脚，立杆对准钢筋插脚放置在工字钢钢上。斜拉杆采用16#钢丝绳，一端与工字钢外端系牢，另一端埋入上一层边梁内钢筋吊环上，组成稳定的斜拉悬挑梁体系，搭设示意如下图所示悬挑架搭设示意图。外脚手架搭设及拆除要求同落地式脚手架。脚手板对接构造 脚手板搭接构造3、除操作层外，脚手架首层平面也应满铺一层脚手板。4、脚手板应铺设严密、牢固、平稳，脚手板两端用1014#铁丝固定牢靠。6.4 支撑体系悬挑构件架体剖面图(1)采用16热轧普通工字钢钢悬挑，一端由埋件固定于楼板面上、一端通过钢筋拉吊承载，其间距同立杆间距相对应，即1.5m，并用16圆钢筋将其与上部预埋钢筋焊接，为了加强将脚手架荷载传递给建筑结构，在悬挑层用钢管斜挑上至第二个步距的大横杆上用双重保险扣扣紧，使之成为下挑式脚手架搭设方法。(2)悬挑槽钢每根长3. 0m，向外挑出1.01.2m，里边1.80m。预埋在砼梁内或焊接在楼面的预埋16钢筋，形成二道抱箍抱住工字钢，并与工字钢固定。(3)起搭立杆时，应每隔不宜大于6米设置一根抛撑，直至连墙杆安装稳定后再拆除，每搭完一步脚手架后应校正步距、跨距、排距及立杆垂直度。(4)距悬挑梁外端10cm及距结构边30cm处，焊两个钢筋插脚，立杆对准钢筋插脚放置在工字钢上。钢筋插角采用20钢筋，长度300mm。 纵向支撑（立杆）(1)立杆采用单立杆，立杆纵向间距1.5m，横向间距0.8m，步高1.8m。(2)接头必须采用对接扣件对接，对接搭设应符合以下要求：对接接头扣件开口应朝上或朝内防入雨雪。立柱上的对接扣件应交错布置，相邻两个立柱接头不应设在同步同跨内，同步内隔一根立杆的两个相隔立柱接头在高度方向错开的距离不小于600mm，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3即550mm。立柱接头如下图所示。立杆接头示意图(3)立柱顶端应高出操作层或建筑物女儿墙上皮高度1.5m，且不大于相邻连墙件两步以上。(4)为了增强脚手架的纵向稳定性和整体性，在脚手架纵向传力结构的外侧隔一定距离沿高度由下而上连续设置纵向剪刀撑。脚手架在其两端和转角处设置剪刀撑宽度取3-5倍立杆纵距，斜杆与地面夹角在45-60范围内，最大面的斜杆与立杆的连接点离该层楼面不宜大于500mm。(5)脚手架除沿外墙每隔12m设置一道高度自下而上连续的剪刀撑外，在相邻两排剪刀撑之间尚需沿高度每隔10m加设一道沿纵向通长的剪刀撑。横向支撑（纵向水平杆）(1)纵向水平杆设于横向水平杆之下，在立柱的内侧，并采用直角扣件与立柱扣紧。(2)纵向水平杆一般采用对接扣件连接，也可采用搭接。对接、搭接应符合以下要求：对接接头应交错布置，不应设在同步同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm，并应避免设在纵向水平杆的跨中。搭接接头长度不应小于1m，并应等距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端的距离不应小于100mm。横向支撑（横向水平杆）(1)每一主节点处必须设置一根横向水平杆，小横杆长度1.3，采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上，该杆的轴线偏离主节点的距离不应大于150mm。(2)操作层上非主节点处的横向水平杆根据支撑脚手板的需要按750mm间距设置。(3)横向水平杆伸出纵向水平杆外的长度不宜小于150mm。联墙拉杆的设置联墙点的位置设置在与立杆和大横杆相交的节点处，离节点间距不宜大于30cm。在结构边梁上过中线位置预埋483.5钢管。短钢管两端分别用直角扣件与预埋钢管及立杆相连，示意如下图所示：联墙杆示意图结构边梁上水平方向每跨中部且4.5m设置一个，垂直方向每层设置一个，各楼层间相互交错布置。剪刀撑(1)脚手架外侧立面沿着整个长度和高度连续设置剪刀撑，每道剪刀撑跨越立杆根数为5根之间，每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不小于6m，斜杆与面的倾角在4560之间，最下面的斜杆与立杆的连接点离楼面不应大于500mm，斜杆接长采用搭接，接长不小于1米，且不少于5个扣件连接，剪刀撑钢管涂上蓝色油漆。 (2)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柱上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。脚手架的防护脚手架底部采用安全兜网和九夹板全封闭，屋面外脚手架满铺钢筋网。将在各栋楼四周设置悬挑防护蓬，间距60m。架体与建筑物的空隙采用水平兜网防护，底层和操作面外架设置踢脚板，挡脚板高度为180mm。脚手架外架立面采用密目式绿色安全网，以防止施工垃圾及粉尘对业主售楼及正常生活产生影响，水平方向作业层按结构进度满铺钢筋网片脚手板并绑扎牢固，并搭设楼梯。为保证施工人员进出施工现场时安全,防止高空坠物伤人,特设置安全通道。安全通道采用钢管架支撑,上部满铺双层脚手板及防护网以防坠物，每层之间间距500mm。安全挑棚防护设置示意图主体阶段防护使用其它杆配件进行加强的规定一般情况下，禁止不同材料和连接方式的脚手架杆和配件混用。当所用脚手架杆件的构架能力不能满足施工需要和确保安全、而必须采用其它脚手架杆配件或其它杆件予以加强时应遵守下列规定：(l)混用的加强杆件，当其规格和连接方式不同时，均不得取代原脚手架基本构架结构的杆配件。(2)混用的加强杆件，必须以可靠的连接方式与原脚手架的杆件连接。(3)大面积采取混用加强立杆时，混用立杆应与原架立杆均匀错开，先使用同种类平杆和斜杆形成整体构架井与原脚手架杆件可靠连接，确保起到分担荷载和加强原架整体稳定性的作用。6.5 脚手架搭设控制要点脚手架的搭设作业应遵守以下规定1、在搭设之前，必须对进场的脚手架杆配件进行严格的检查，禁止使用规格和质量不合格的杆配件。2、脚手架的搭设作业，必须在统一指挥下，严格按照以下规定程序进行：(1)周边脚手架应从一个角部开始并向两边延伸交圈搭设；“一”字形脚手架应从一端开始并向另一端延伸搭设。(2) 应按定位依次将纵、横向杆与立杆连接固定，然后装设第 l步的纵向和横向平杆，随校正立杆垂直之后予以固定，并按此要求继续向上搭设。3、在设置第一排连墙件前，“”字形脚手架应设置必要数量的抛撑；以确保构架稳定和架上作业人员的安全。周边脚手架，亦应适量设置抛撑。4、剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件和连墙件应随搭升的架子一起及时设置。5、脚手架处于顶层连墙点之上的自由高度不得大于4m。当作业层高出其下连墙件3步或4m以上、且其上尚无连墙件时，应采取适当的临时撑拉措施。6、脚手板或其它作业层铺板的铺设应符合以下规定：(1)脚手板或其它铺板应铺平铺稳，必要时应予绑扎固定。(2)脚手板采用对接平铺时，在对接处，与其下两侧支承横杆的距离应控制在 100200mm之间。(3)脚手板采用搭设铺放时，其搭接长度不得小于200mm，且在搭接段的中部应设有支承横杆。铺板严禁出现端头超出支承横杆250mm以上未作固定的探头板。(4)长脚手板采用纵向铺设时，其下支承横杆的间距不得大于1.0m。纵铺脚手板应按以下规定部位与其下支承横杆绑扎固定：脚手架的两端和拐角处；沿板长方向每隔1.52.0m；坡道的两端；其它可能发生滑动和翘起的部位。7、装设连墙件或其它撑拉杆件时，应注意掌握撑拉的松紧程度，避免引起杆件和整架的显著变形。8、在搭设中不得随意改变构架设计、减少杆配件设置和对立杆纵距作100mm的构架尺寸放大。确有实际困难，需要对构架作调整和改变时，应提交技术主管人员解决。脚手架搭设质量的检查验收规定脚手架应由架子工严格按规范搭设，搭设前进行安全技术交底，脚手架主要受力杆件材质应一致，严禁钢木混用。脚手架应分部、分段按施工进度验收，验收合格后方可投入使用。1、脚手架的验收标准规定(1)构架结构符合前述的规定和设计要求，个别部位的尺寸变化应在允许的调整范围之内。(2)节点的连接可靠，其中扣件的拧紧程度应控制在扭力矩达到4060N.M。(3)钢脚手架立杆垂直度应100mm。(4)纵向水平杆的水平偏差应1/250，且全架长的水平偏差值不大于50mm。(5)作业层铺板、安全防护措施等需符合上述的要求。2、脚手架的验收和日常检查按以下规定进行，检查合格后，方允许投入使用或继续使用：(1)基础完工后及脚手架搭设前；(2)作业层上施加荷载前；(3)每搭设完1013m高度后；(4)搭设完毕后;(5)施工中途停止使用超过一个月，再重新使用之前；(6)在遭受六级大风与大雨、大雪、地震等强力因素作用之后；(7)在使用过程中，发现有显著的变形、沉降、拆除杆件和拉结以及安全隐患存在的情况时。7. 落地式脚手架计算书7.1 脚手架参数双排脚手架搭设高度为 27m，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：横距Lb为 0.8m，纵距La为1.5m，大小横杆的步距为1.8 m；内排架距离墙长度为0.30m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根；采用的钢管类型为 483.5； 横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件采用按结构层高每层三跨设置，竖向间距 3.6 m，水平间距4.5 m，采用双扣件连接；7.2 活荷载参数施工均布活荷载标准值:2.000 kN/m2； 7.3 风荷载参数本工程地处重庆，基本风压0.35 kN/m2；风荷载高度变化系数z，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数s 为0.214；7.4 静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):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(kN/m2):0.005；脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:竹笆片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038；脚手板铺设总层数:13；7.5 地基参数地基土类型:素填土；地基承载力标准值(kPa):120.00；立杆基础底面面积(m2):0.20；地基承载力调整系数:1.00。7.6 大横杆的计算:按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)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。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=0.31.2/(2+1)=0.12 kN/m ；活荷载标准值: Q=21.2/(2+1)=0.8 kN/m；静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.12=0.19 kN/m；活荷载的设计值: q2=1.40.8=1.12 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).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: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大弯距为 M1max=0.080.191.52+2 =0.286 kNm；支座最大弯距计算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大弯距为 M2max= -2-0.1171.121.52 =-0.338 kNm；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =Max(0.286106,0.338106)/5080=66.535 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 66.535 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求！.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： max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.12=0.158 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.8 kN/m； 最大挠度计算值为： = 0.6770.15815004/(1002.06105121900)+0.9900.815004/(1002.06105121900) = 1.813 mm；大横杆的最大挠度 1.813 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求！7.7 、小横杆的计算:根据JGJ130-2011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。.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=/(2+1)=0.180 kN；活荷载标准值：Q=21.21.5/(2+1) =1.200 kN；集中荷载的设计值: P=1.2(0.058+0.18)+1.4 1.2 = 1.965 kN； 小横杆计算简图.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 = ql2/8Mqmax = 1.20.0381.22/8 = 0.008 kNm；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 1.9651.2/3 = 0.786 kNm ；最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.794 kNm；最大应力计算值 = M / W = 0.794106/5080=156.367 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =156.367 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！.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:qmax = 5ql4/384EIqmax=50.03812004/(3842.06105121900) = 0.041 mm ；大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.18+1.2 = 1.438 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:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax = 1437.61200(312002-412002/9 ) /(722.06105121900) = 3.511 mm；最大挠度和 = qmax + pmax = 0.041+3.511 = 3.553 mm；小横杆的最大挠度为 3.553 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1200/150=8与10 mm,满足要求！7.8 、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，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(建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 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 = 0.0381.2/2=0.023 kN；脚手板的自重标准值: P3 = /2=0.27 kN；活荷载标准值: Q = 21.21.5 /2 = 1.8 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.058+0.023+0.27)+1.41.8=2.941 kN；R 8.00 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 7.9 、脚手架立杆荷载计算: 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，为0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.502/2)0.038/1.8027.00 = 4.234kN；(2)脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2 NG2= 0.3131.5(1.2+0.2)/2 = 4.095 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m NG3 = 0.15131.5/2 = 1.462 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.527 = 0.202 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 9.994 kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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 = 21.21.52/2 = 3.6 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 = 1.29.994+ 0.851.43.6= 16.276 kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.29.994+1.43.6=17.032kN；7.10 、立杆的稳定性计算: 风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：0 = 0.35 kN/m2； z - 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：z= 0.74； s - 风荷载体型系数：取值为0.214；经计算得到，风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.350.740.214 = 0.039 kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.0391.51.82/10 = 0.022 kNm；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) + MW/W f立杆的轴心压力设计值 ：N = 16.276 kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) f立杆的轴心压力设计值 ：N = N= 17.032kN；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建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)表5.3.3得 ： k = 1.155 ；计算长度系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)表5.3.3得 ： = 1.53 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.181 m；长细比: L0/i = 201 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.179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；考虑风荷载时 = 16276.32/(0.179489)+22438.551/5080 = 190.366 N/mm2；立杆稳定性计算 = 190.366 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时 = 17032.32/(0.179489)=194.586 N/mm2；立杆稳定性计算 = 194.586 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！7.11 、最大搭设高度的计算: 按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：Hs = Af - (1.2NG2k + 0.851.4(NQk + MwkA/W)/1.2Gk构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为：NG2K = NG2+NG3+NG4 = 5.76 kN；活荷载标准值 ：NQ = 3.6 kN；每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.125 kN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩： Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.022 /(1.4 0.85) = 0.019 kNm；Hs =( 0.1794.8910-4205103-(1.25.76+0.851.4(3.6+0.1794.891000.019/5.08)/(1.20.125)=42.476 m；按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：H = Hs /(1+0.001Hs)H = 42.476 /(1+0.00142.476)=40.745 m；H= 40.745 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 H =40.745 m。脚手架单立杆搭设高度为27m，小于H，满足要求！7.12 、连墙件的稳定性计算: 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：Nl = Nlw + N0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算z0.92，s0.214，00.35，Wk = 0.7zs0=0.7 0.920.2140.35 = 0.048 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 m2；按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)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 = 1.094 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 6.094 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 l/i = 200/15.8的结果查表得到 =0.966，l为内排架距离墙的长度； A = 4.89 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9664.8910-4205103 = 96.837 kN；Nl = 6.094 Nf = 96.837,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 = 6.094小于双扣件的抗滑力 16 kN，满足要求！ 连墙件扣件连接示意图7.13 、立杆的地基承载力计算: 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 地基承载力设计值:fg = fgkkc = 120 kPa； 其中，地基承载力标准值：fgk= 120 kPa ；脚手架地基承载力调整系数：kc = 1 ； 立杆基础底面的平均压力：p = N/A =81.382 kPa ；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 16.276 kN；基础底面面积 ：A = 0.2 m2 。p=81.382kPa fg=120 kPa 。地基承载力满足要求！8. 悬挑脚手架搭设要求及受力验算8.1 基本数据本工程外脚手架采用483.5钢管搭设， 16工字钢悬挑，16#钢丝绳斜拉。扣件采用可锻铸铁扣件，重量按15N/个，脚手架最大纵距为1.5m，横向间距0.8m，大、小横杆步距为1.8m，外侧剪刀撑按45 60连续设置，走道板采用九夹板，重量按150N/，安全网采用密目式网，重量按10N/，防护棚挑架采用竹排和安全网铺设，重量按200N/，操作层荷载考虑结构二步架，每步架3KN/。8.2 荷载计算：.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 18m，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.5m，立杆的横距为0.8m，立杆的步距为1.8 m；内排架距离墙长度为0.30 m；大横杆在上，十字搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根；采用的钢管规格为 483.5； 横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件布置取两步两跨，竖向间距 3.6 m，水平间距3 m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):3.000；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:2 层；.风荷载参数本工程地处重庆，基本风压0.4 kN/m2；风荷载高度变化系数z，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数s 为0.214；.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):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:4 层；脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:竹笆片脚手板挡板；.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16号工字钢钢，其中建筑物外悬挑段长度1.2m，建筑物内锚固段长度 1.8m。锚固压点压环钢筋直径(mm):20.00；楼板混凝土标号:C30；.拉绳与支杆参数钢丝绳安全系数为:6.000；钢丝绳与墙距离为(m):3.300；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 1.2 m。8.3 大横杆的计算:按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)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。.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/(2+1)=0.1 kN/m ；活荷载标准值: Q=31/(2+1)=1 kN/m；静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.1=0.166 kN/m；活荷载的设计值: q2=1.41=1.4 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).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: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大弯距为 M1max=0.080.1661.52+2 =0.345 kNm；支座最大弯距计算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大弯距为 M2max= -0.100.1661.52-0.1171.41.52 =-0.406 kNm；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =Max(0.345106,0.406106)/5080=79.921 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 79.921 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求！.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： max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.1=0.138 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =1 kN/m； 最大挠度计算值为：