竹韵花园工程脚手架施工方案.doc

竹韵花园工程 脚手架施工方案脚手架施工方案 文件号：ZYHY/SGFA/026 版 本：第一版 建设单位：深圳市坪山新区建设管理服务中心 设计单位：深圳市广泰建筑设计有限公司 监理单位：深圳市合创建设工程顾问有限公司 施工单位：中国建筑第八工程局有限公司 编 制： 审 核： 批 准： 中国建筑第八工程局有限公司 二零一二年七月 梁明光 李 海 万利民 目录 第一章 工程概况 .1 第二章 编制说明与依据 .1 2.1 编制说明.1 2.2 编制依据.1 第三章 脚手架设计 .2 3.1 脚手架材料要求.2 3.2 脚手架构架设计.2 3.2.1 立杆、横杆设置 .8 3.2.2 连墙构造的设置 .9 3.2.3 剪刀撑及横向斜撑的构造要求 .9 3.2.4 悬挑底座及高层卸荷装置设置 .10 3.2.5 安全网、脚手板 .13 3.2.6 护栏和挡脚板设置 .13 3.2.7 人梯设置 .14 3.2.8 杆件连接构造要求 .15 3.2.9 安全通道的设置 .16 3.2.10 转角部位构造 .16 3.2.11 悬挑式卸料平台的设计 .17 第四章 设计计算 .18 4.1 悬挑脚手架的计算.18 4.1.1 大横杆的计算 .19 4.1.2 小横杆的计算 .20 4.1.3 扣件抗滑力的计算: .22 4.1.4 脚手架荷载标准值: .22 4.1.5 立杆的稳定性计算 .24 4.1.6 连墙件的计算 .25 4.1.7 悬挑梁的受力计算: .26 4.1.8 悬挑梁的整体稳定性计算: .27 4.1.9 拉杆的强度计算 .28 4.1.10 锚固段与楼板连接的计算 .28 4.2 悬挑式卸料平台的计算及安全要求.29 4.2.1 次梁的计算 .30 4.2.2 主梁的计算 .31 4.2.3 钢丝拉绳的内力计算 .33 4.2.4 钢丝拉绳的强度计算 .33 4.2.5 钢丝拉绳吊环的强度计算 .33 4.2.6 操作平台安全要求 .34 4.2.7 材料一次性堆放的重量及数量要求 .34 第五章 脚手架搭设质量要求和管理 .34 5.1 材料准备.34 5.1.1 钢管杆件 .35 5.1.2 扣件和底座 .35 5.1.3 脚手板 .35 5.1.4 安全网 .35 5.2 搭设作业.35 5.2.1 搭设方法 .36 5.2.2 搭设作业注意事项 .36 5.3 搭设质量检查及验收.36 第六章 安全注意事项 .37 第七章 防台风等恶劣天气措施 .38 第八章 扣件式钢管脚手架的拆除 .38 第九章 脚手架施工应急救援预案 .40 9.1 应急求援领导小组.40 9.2 发生高处坠落事故应急预案.41 9.3 发生坍塌事故应急预案.42 第第一章一章 工程概况工程概况 竹韵花园项目位于竹坑地区，西邻创景路，东邻大外环高速，北邻规划竹岭一路， 南邻规划竹岭三路。本工程共分成四个地块，总用地面积为 55197.56（其中地块一 23733.79，地块二 6430.09，地块三 15434.88，地块四 9598.80） 。项目共 5 栋 27-33 层住宅楼、9 栋 18-33 层公寓楼、1 栋 3 层幼儿园组成，总建筑面积为 271215.54m2，建筑物高度不超过 100m。地块一、地块三地下室连成一体，为 1#地下 室，层数为二层，地块二、地块四地下室连成一体，为 2#地下室，层数为一层。本工 程0.000 的绝对标高为 37.500m，地下水设防水位绝对标高为 34.800m，塔楼外墙采 用涂料装饰，裙楼采用瓷砖、大理石、玻璃幕墙装饰。本工程结构的使用年限为 50 年， 结构安全等级为二级。本工程抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为 6 度。为框支剪 力墙结构体系，框架的抗震等级为四级。 外脚手架，普遍采用悬挑式钢管脚手架，在标准层悬挑工字钢（详见 3.2 悬挑层 分段及分层卸荷详表） ，在上一层楼面上预埋钢筋吊环，采用工字钢作为底座（外架立 杆座在工字钢上）伸出楼面结构外进行悬挑。地下室外墙、塔楼标准层以下、裙楼部 分、幼儿园、垃圾站将搭设落地式脚手架，满足施工要求。 第二章第二章 编制说明与依据编制说明与依据 2.12.1 编制说明编制说明 为了顺利完成本工程的主体及粗装修工程，确保在安全的环境下施工，在充分理 解设计意图的基础上，结合本工程的特点，本着信守合同，确保工期，合理控制工程 造价，确保施工优质高效、安全 、文明施工的指导原则，编制本施工方案。 2.22.2 编制依据编制依据 1、 建筑施工扣件式脚手架安全技术规范JGJ130-2011； 2、 建筑施工安全检查标准JGJ59-2011； 3、 建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91； 4、中国建筑工业出版社出版的建筑施工手册 （第三版） ； 5、甲方提供的本工程有关设计图纸； 6、本企业同类工程施工经验和技术资料等； 第三章第三章 脚手架设计脚手架设计 3.13.1 脚手架材料要求脚手架材料要求 1、钢管选用外径 48mm，壁厚 3.6mm 的焊接钢管。钢管采用力学性能适中的 Q235A(3 号)钢，其力学性能应符合国家现行标准炭素结构钢(GB700-89)中 Q235-A 级钢的规定。每批钢管进场时，应有材质检验合格证 2、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 （GB 15831）的规定；采用其它材料制作的扣件，应经试验证明其 质量符合该标准的规定后方可使用。脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达 65Nm 时，不得发生破坏 3、脚手板采用 6.5 钢笆片，每块质量不宜大于 30kg 4、连墙杆的材质应符合现行国家标准碳素结构钢 （GB/T 700）中 Q235A 级 钢的规定 5、工字钢采用 16 号热扎普通工字钢 3.23.2 脚手架构架设计脚手架构架设计 1、本工程外脚手架根据建筑楼层的高低、外立面构造的不同，对其分别做不同的 设计。 1）地下室外墙、塔楼标准层以下、裙楼部分、幼儿园、垃圾站将搭设落地式脚手 架将搭设落地式脚手架。地下室顶板防水、回填插入施工时外架先行拆除，待施工完 成后，由外架单位按要求恢复外架搭设已满足外墙装饰施工。 2）塔楼在标准层以上搭设悬挑式钢管脚手架。 2、落地式脚手架立杆纵距 1.5 米，立杆排距 0.9 米。小横杆间距 0.75 米，外侧 大横杆步距 0.9 米，内侧大横杆步距 1.21.8 米，内排立杆距墙 0.25 米，小横杆里 端距墙 0.15 米，脚手架每步架必须设置挡脚板，挡脚板应采用厚度不小于 10mm 木板 制作，高度不小于 180mm。应用直径 1.2mm 的镀锌钢丝固定在水平杆、立杆上，挡脚板 外侧刷黄黑相间油漆标识。 3、悬挑式脚手架立杆纵距 1.5 米，每根立杆下放置 3 米长的 16 号普通热轧工字 钢，外伸 1.25 米，并在工字钢上立杆位置焊接一根长 0.15 米的 25 钢筋头，立杆排 距 0.9m，跨距 1.5 米，小横杆间距 0.75 米，外侧大横杆步距为 0.9m，内侧大横杆步 距 1.2-1.8 米，内排立杆距墙 0.25 米，小横杆距墙 0.15m。在立杆下部的工字钢下用 16 的钢丝绳斜拉，钢丝绳上端挂住结构板中预埋的 20 的吊环，阳台、卫生间、露 台 16 号普通热轧工字钢 6 米长。 4、塔楼悬挑外脚手架根据建筑高度分段悬挑，悬挑层分段及分层卸荷详见下表： 1、2#楼悬挑情况明细表 悬挑分段起始楼层起始高程（m）悬挑高度（m）分段卸荷 第一段 25.5525.2 7 层卸荷 第二段 1130.7525.2 16 层卸荷 第三段 2055.9522.4 24 层卸荷 第四段 2878.3521.85 31 层卸荷 3、4#楼悬挑情况明细表 悬挑分段起始楼层起始高程（m）悬挑高度（m）分段卸荷 第一段 310.225.2 8 层卸荷 第二段 1235.425.2 17 层卸荷 第三段 2160.624.45 26 层卸荷 5#楼悬挑情况明细表 悬挑分段起始楼层起始高程（m）悬挑高度（m）分段卸荷 第一段 25.0525.2 7 层卸荷 第二段 1130.2522.4 16 层卸荷 第三段 2052.6522.4 24 层卸荷 第四段 2875.0521.65 31 层卸荷 6、7#楼悬挑情况明细表 悬挑分段起始楼层起始高程（m）悬挑高度（m）分段卸荷 第一段 516.1528 10 层卸荷 第二段 1544.1528 20 层卸荷 第三段 2572.1524.85 30 层卸荷 8、9#楼悬挑情况明细表 悬挑分段起始楼层起始高程（m）悬挑高度（m）分段卸荷 第一段 25.5525.2 7 层卸荷 第二段 1130.7525.2 16 层卸荷 第三段 2055.9522.4 24 层卸荷 第四段 2878.3522 32 层卸荷 10#楼悬挑情况明细表 悬挑分段起始楼层起始高程（m）悬挑高度（m）分段卸荷 第一段 25.5525.2 7 层卸荷 第二段 1130.7525.2 16 层卸荷 第三段 2055.9524.45 25 层卸荷 11#楼悬挑情况明细表 悬挑分段起始楼层起始高程（m）悬挑高度（m）分段卸荷 第一段 25.5522.4 7 层卸荷 第二段 1027.9522.4 15 层卸荷 第三段 1850.3518.85 12#楼悬挑情况明细表 悬挑分段起始楼层起始高程（m）悬挑高度（m）分段卸荷 第一段 25.5528 7 层卸荷 第二段 1233.5524.45 17 层卸荷 13、14#楼悬挑情况明细表 悬挑分段起始楼层起始高程（m）悬挑高度（m）分段卸荷 第一段 25.128.65 7 层卸荷 第二段 1233.7524.45 17 层卸荷 3.2.13.2.1 立杆、横杆设置立杆、横杆设置 1、脚手架全部采用 483.6mm 钢管搭设，脚手架立杆纵距 1.5m，排距横距 0.9m。横杆步距为 1.8m。内排立杆距墙体最外边的线条或阳台、窗台挑板为 0.25m。 2、立杆采用对接扣件（一字扣、筒扣）对接连接，相邻立杆的接头位置应错开布 置在不同的步距内，且错开距离应不小于 500mm，接头与相近大横杆的距离不宜大于步 距的三分之一。 3、外立面线条凸出墙面的距离不一致时，会造成局部地方的内排立杆距墙体比较 远处，采用小横杆伸出内排立杆，小横杆端头距外墙边的距离不大于 0.2m。并且在伸 出的小横杆上面另外满铺钢笆网片，保证距墙体临边的防护安全。 4、小横杆伸出立杆的长度统一为 100mm，既可以防止杆件滑脱,又能达到整齐划一 的效果。 500mmaa/3 休休休休 休休 休休 h/3 500mm 图 3.2-1 立杆大横杆接头位置示意图 3.2.23.2.2 连墙构造的设置连墙构造的设置 1、连墙件的数量的设置要满足要求，悬挑外架架体应采用刚性连墙件与建筑物牢 靠连接，连墙件应设置在与悬挑梁相对应的建筑物结构上。脚手架架体立面投影面积 每 27 平米以内应设置一道刚性连墙件。15 层以下时为每层 3 跨，15 层-30 层为每层 2 跨,顶层及 30 层以上为每层一跨，均用钢管双扣件连接。严禁采用钢筋铁丝等柔性连 墙件。 2、沿高度方向连墙点间距不应超过 2.8m。 3、连墙杆用 600 长 483.6 钢管预埋入梁及墙内不小于 300mm，然后用横杆或 小横杆与架体拉结，采用双扣件扣紧以形成刚性连墙点。在卸料平台处，外架需断开， 而对开口处的架体则设置成每步连续连墙件。 4、连墙件采用菱形布置，从底层第一步纵向水平杆处开始设置，并要靠近主节点， 偏移主节点的距离不要大于 300mm。 5、连墙杆呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端要下斜设置。 6、连墙件大样如图 3.2-2。 图 3.2-2 连墙杆构造简图 3.3.2.32.3 剪刀撑及横向斜撑的构造要求剪刀撑及横向斜撑的构造要求 1、剪刀撑 1）剪刀撑在外立面整个长度和高度上连续设置，每道剪刀撑跨越立杆根数为 5-7 根，斜杆与水平面的夹角在 4560 之间，从底至顶连续设置。 2）剪刀撑斜杆的接长采用搭接，搭接长度不小于 1.0m，用三个旋转扣件固定在与 之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线与主节点的距离不得大于 150mm。 2、横向斜撑 横向斜撑设置在架体转角处，并在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置，中 间每隔 6 跨设置一道。斜腹杆采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上， 旋转扣件中心线至主节点的距离不大于 150mm。当斜腹杆在一个跨度内跨越两个步距时， 在相交的纵向水平杆处增设一根横向水平杆，将斜腹杆固定在其伸出端上。 图 3.2-3 剪刀撑外立面 图 3.2-4 横向斜撑示意图 3.2.43.2.4 悬挑底座及高层卸荷装置设置悬挑底座及高层卸荷装置设置 1、悬挑脚手架从楼栋标准层开始悬挑，悬挑架底座采用 16 号热扎普通工字钢， 水平间距 1500mm（即每排立杆下都需有工字钢进行悬挑） 。 2、在结构砼浇筑时悬挑型钢梁锚固端预埋 320 钢筋锚卡，吊环预埋位置需准确。 工字钢与吊环之间固定牢靠。预埋锚卡处砼楼板应加强，采用双层双向配筋，配筋量 为双向 B12150。锚卡与型钢之间的间隙选用合适厚度的木方楔塞牢固，钢筋锚卡在 结构中的锚固长度不小于 300mm。底座的工字钢端部全部采用钢丝绳进行斜拉，以保证 悬挑架底座的平衡与安全。悬挑构造详见下图： 图 3.2-5 悬挑梁穿墙构造图 图 3.2-6 悬挑梁楼面构造图 图 3.2-7 工字钢跳梁固定大样做法 图 3.2-8 钢丝绳固定大样做法 图 3.2-9 悬挑示意图 3、高层卸荷装置设置 （1）根据建筑施工扣件式脚手架安全技术规范的要求，立杆采用单管的落地 脚手架一般在 50m 以下。当需要的搭设高度大于 50m 时，一般都比较慎重地采用了加 强措施，如采用双管立杆、分段卸荷、分段搭设等方法。 （2）高层卸荷装置主要是为了脚手架荷载而设计的一种构件，分层卸载详见“第 三章 3.2各塔楼悬挑情况明细表 ” 。脚手架除在工字钢端部采用钢丝绳斜拉外，必须 再按下述要求进行分段卸荷，选择 1550Mpa(619+1)直径15.5 的光面钢丝绳。 （3）在楼面上外侧梁中预埋 20 钢筋套环，第一、二道水平间距为每隔 1.5m 设 置一个（即每个立杆均设置） ，第三道卸荷钢丝绳的水平间距为每隔 3.0m 设置一个 （即每二根立杆设置） 。在建筑平面转角处必须设置一个卸荷钢丝绳，一端与立杆连接， 另一端与套环连接，套环预埋在上层结构梁中，与梁主筋焊接，方法如后面附图所示。 卸荷层要设置水平廊道斜杆，以增强水平框架刚度，另外，应用钢管同建筑物顶紧， 以平衡水平力，并且上下两层增设连墙撑。 图 3.2-10 外架分层卸荷示意图 注意：预埋的工字钢锚固环及卸载吊点不得使用螺纹钢，只能使用未经冷拉过的 HPB235, 锚环直径取 20 钢筋、卸载吊环直径 20 的光圆钢筋。 4、特殊部位的处理 （1）阳台部位、转角部位： 1）工字钢底座长度必须大于 4.8m，同时底座钢筋锚卡预埋在结构梁上。 2）外墙转角外悬挑长度 1.8m，外墙大阳角、阴角处的型钢上必须保证每根立杆均 有斜拉钢丝绳。型钢悬挑长度如有超过 3m 时应另行考虑增加支撑等措施。 3）工字钢底座悬挑梁部位在混凝土强度达到 100后模板方可拆除。模板拆除后 须从地面对悬挑梁进行回顶。 4）卸荷钢丝绳卡环处梁须进行回顶，且连成一体。同时，阳台处悬挑架卸荷层应 分两层卸荷。 5）卸荷部位梁应适当增加抗扭钢筋。 （1）结构边线凹进部位：工字钢埋入两侧剪力墙或柱内，然后再在其上搭设架体。 3.2.53.2.5 安全网、脚手板安全网、脚手板 1、脚手架外侧挂草绿色密目阻燃型安全网，采用专用的结扎编织带或铁丝绑扎， 使用前应取得项目部质量安全部的批准。 2、脚手架作业层满铺脚手板（钢笆网片） ，铺放平稳，必须加以固定。 3.2.63.2.6 护栏和挡脚板设置护栏和挡脚板设置 1、在铺脚手板的操作层上必须设两道护栏和挡脚板。上栏杆高度不小于 1.1m，挡 脚板高 20cm，刷红白相间油漆。 2、拟在 1#、2#、1014#楼六层，39#楼五层搭设安全挡板。上部安全挡板为每十 层搭设一道。防护棚、安全栏板沿脚手架四周搭设一道，以防施工楼层的杂物坠落伤 人，采用钢管与外排脚手架拉接，安全栏板采用竹笆满铺,兜底再铺设一层安全网。安 全挡板飘出外架宽度 3000mm，具体构造如下图所示。 图 3.2-11 安全挡板示意图 3.2.73.2.7 人梯设置人梯设置 在双排脚手架中搭设人梯供操作人员上下，梯宽 900，用短钢管搭设，在一个楼层 高度内折线布置，踏步板采用预制好的定型钢踏步（由外架班组负责施工） ，在幼儿园、 垃圾站、裙楼商铺各搭设一道，位置现场确定，搭设方法如下图所示。 模板 休休休 休休休 休休 休休休 休休 休休休休 休休 图 3.2-12 踏步梯构造示意图 3.2.83.2.8 杆件连接构造要求杆件连接构造要求 1、上下左右相邻立杆的接头应相互错开并置于不同的构架框格内。 2、同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的 1/250，且不大于 50mm。 相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧，以减小立杆偏心受力。 3、钢管之间应采用对接扣，如采用搭接，其搭接长度不小于 1000mm。并用三个扣 件紧扣。端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于 100mm。 3.2.93.2.9 安全通道的设置安全通道的设置 安全通道及层间封闭设置。在通道口、人员经常走动、人货电梯及物料提升机入 口处搭设双层安全防护棚。宽度两边各宽于通道口不少于 0.5 米，长度不少于 4 米， 高度 34 米。棚顶设置两层满铺的竹笆，再在面上铺一层安全网。在顶棚顶的四周边 搭设 1.0 米高的防护栏（防护栏侧立面满挂安全网）以防物料掉到顶棚后再弹下地面 伤人。 图 3.2-13 全防护棚搭设立面示意图 3.2.103.2.10 转角部位构造转角部位构造 转角处必须保证有四根立杆，每根立杆都必须由工字钢受力,如下图（转角处工字 钢及立杆布置图）中所示，在斜角位置使用一条由正45方向挑出的工字钢为挑梁，选 择合适的长度的工字钢，一端焊接固定于斜工字钢梁上，一端焊接固定于相邻水平工 字钢梁上，内外各水平布置一条，其宽度同架体宽。其余水平钢梁1.5m一道，同架体 立杆间距；如下图3.2-14所示。 此点仍需钢丝绳拉结 转角四根立杆必须 落于工字钢上 图 3.2-14 转角处工字钢布置示意图 3.2.13.2.11 1 悬挑式卸料平台的设计悬挑式卸料平台的设计 1、根据现场要求，所有卸料平台必须采用悬挑式卸料平台，其立杆间距和水平杆 间距均与脚手架构架相同方式搭设。平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度 4m，悬挑水平钢 梁间距(平台宽度)3 m。主梁采用 16 号槽钢，次梁采用 16 号槽钢，容许承载力均布荷 载 2kN/m2，最大堆放材料荷载 10kN。采用 619 钢丝绳（钢丝绳直径 20mm）进行斜拉， 选用 20 钢筋吊环。 2、次梁垂直于主梁并与主梁水平焊接成整体框架，跨度 3.0m,间距 1.5m；次梁面 铺设 48*3.6 钢管横杆，横杆间距 1.0m；在钢管横杆面密铺篙竹脚手板； 3、卸料平台向外三个方向的周边设置 1.2 米高防护栏，防护栏设置二道水平通长 钢管，防护栏立杆采用钢管间距 1.50 米一道。防护栏外立面满挂密目式安全网，底部 设置 180mm 高挡脚板。防护栏立杆采用活动式设置，在平台的周边（主次梁面上）根 据立杆的布置布位置焊接一根 32 短钢管，外露长度约 200mm，平台底板在楼层上安 装完毕后，将平台护栏的立杆套在底板预留焊接的短钢管上。而在移动卸料平台时， 先将平台护栏从平台底板上拆卸后，才移动平台底板，从而方便了平台安装施工，也 使护拦不易因平台吊运时碰损。 4.卸料平台与建筑的锚固端预留 20 钢筋作锚固件。螺栓一端埋入楼面，另一端 与主平台主梁塞紧。每根平台主梁设置两道锚固点。卸料平台搭设构造如下图所示： 图 3.2-11 卸料平台搭设平面示意图 由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。 其设计计算及安全要求见-4.3 悬挑式卸料平台的计算及安全要求。 3.2.123.2.12 电梯井内和门位置脚手架搭设电梯井内和门位置脚手架搭设 根据图纸可知，电梯井道的最大高度为 111.5m，为了现场施工方便，特做如下设 计： （1）井道支架立杆采用 48.33.6 的钢管，钢管外皮离电梯井内壁的距离控制 在 300mm350mm 之间，便于井壁的钢筋、模板安装； （2）立杆间距控制在 1400mm 左右，具体尺寸现场稍稍调节。 （3）电梯井道支架水平纵横向连系杆的步距为 1500mm。 （4）在支架立杆上离支撑基础面 200 处设置纵横向扫地杆，并在立杆底设置底座。 （5）在支架上每步满铺 18 厚的九夹板，九夹板下设置间距 400 的 50100 的方 木，方木短边靠在水平杆上。 （6）在安装水平杆时，在水平杆两端放置可调顶托，待井道模板拆除后，拧紧顶 托顶紧两侧的墙体。 （7）在支架内设置水平和竖向剪刀撑，竖向剪刀撑在立面全高设置，每节剪刀撑 的高度为 2 步；水平剪刀撑每隔 1 步设置。 (8)电梯井架子采用分段卸荷，在卸荷层上层剪力墙或框架梁处预埋 20 钢筋吊 环，采用 619 钢丝绳进行斜拉（架体四周均匀拉设） ，每 7 层卸荷一次。 第四章第四章 设计计算设计计算 4.14.1 悬挑脚手架的计悬挑脚手架的计算算 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- 2011） ，选取架体最高一段架体（28.65m）进行复核计算。 计算的脚手架为双排脚手架，搭设最高高度为 28.65 米，立杆采用单立管。搭设 尺寸为：立杆的纵距 1.50 米，立杆的横距 0.90 米，立杆的步距 1.80 米。采用的钢管 类型为483.6，连墙件采用 2 步 3 跨，竖向间距 2.80 米，水平间距 4.50 米。施工 均布荷载为 2.0kN/m2，同时施工 2 层，脚手板共铺设 10 层。卸荷钢丝绳的换算系数为 0.82，安全系数 K=8.0，上吊点与下吊点距离 2.8m。 悬挑水平钢梁采用 16 号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度 1.25 米，建筑物内锚 固段长度 1.56 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 1.20m。拉杆采用钢丝绳。 4.1.14.1.1 大横杆的计算大横杆的计算 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=0.1500.900/3=0.045kN/m 活荷载标准值 Q=2.0000.900/3=0.600kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.045=0.100kN/m 活荷载的计算值 q2=1.40.600=0.840kN/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 跨中最大弯矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为 M1=(0.080.100+0.100.840)1.5002=0.207kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.100.100+0.1170.840)1.5002=-0.244kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =M/W=0.244106/4618.54=52.83N/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+0.045=0.083kN/m 活荷载标准值 q2=0.600kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.083+0.9900.600)1500.04/(1002.0610594680)=1.688mm 大横杆的最大挠度小于 1500.0/150 与 10mm,满足要求! 4.1.24.1.2 小横杆的计算小横杆的计算 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=0.0381.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.1500.9001.500/3=0.068kN 活荷载标准值 Q=2.0000.9001.500/3=0.900kN 荷载的计算值 P=1.20.058+1.20.068+1.40.900=1.410kN 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: M=(1.20.038)0.9002/8+1.4100.900/3=0.428kN.m =0.428106/4618.54=92.67N/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=5.00.038900.004/(3842.060105107780)=0.026mm 集中荷载标准值 P=0.058+0.068+0.900=1.026kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1025.100900.0(3900.02- 4900.02/9)/(722.06105107780.0)=1.36mm 最大挠度和 V=V1+V2=1.386mm 小横杆的最大挠度小于 900.0/150 与 10mm,满足要求! 4.1.34.1.3 扣件抗滑力的计算扣件抗滑力的计算: : 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=0.0380.900=0.035kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.1500.9001.500/2=0.101kN 活荷载标准值 Q=2.0000.9001.500/2=1.350kN 荷载的计算值 R=1.20.035+1.20.101+1.41.350=2.053kN 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； 4.1.44.1.4 脚手架荷载标准值脚手架荷载标准值: : 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)；本工程为 0.1248 NG1 = 0.12528.65=3.5kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用钢笆网片，标准值为 0.15 NG2 = 0.15041.500(0.900+0.300)/2=0.540kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、钢笆网片挡板，标准值为 0.15 NG3 = 0.1501.5004/2=0.450kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.50028.65=0.21kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 =4.7KN。 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 = 2.00021.5000.900/2=2.700kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2)，本工程 W0 = 0.75 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 = 2.030 Us 风荷载体型系数：Us = 1.200 经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.70.7502.0301.200 = 1.28kN/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 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 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 风荷载基本风压标准值(kN/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)。 4.1.54.1.5 立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算 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=8.09kN； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到 0.19； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.12m； 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=1.50； A 立杆净截面面积，A=4.89cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 87.07 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 f,满足要求! 2.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=7.52kN； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到 0.19； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.12m； 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 = 1.50 A 立杆净截面面积，A=4.89cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=4.49cm3； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.412kN.m； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 172.9 f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 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! 连墙件扣件连接示意图 4.1.74.1.7 悬挑梁的受力计算悬挑梁的受力计算: : 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 900mm，内侧脚手架距离墙体 250mm，支拉斜杆的支点距 离墙体 = 1200mm，水平支撑梁的截面惯性矩 I = 1130cm4，截面抵抗矩 W = 141cm3， 截面积 A = 26.1cm2。 受脚手架集中荷载 P=1.24.7+1.42.70=9.42kN 水平钢梁自重荷载 q=1.226.10.00017.8510=0.24kN/m 1 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=1.559kN,R2=8.830kN,R3=0.03kN 最大弯矩 Mmax=1.28kN.m 抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=1.280106/(1.05141000.0) +8.1061000/2610.0=11.75N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.00N/mm2,满足要求! 4.1.84.1.8 悬挑梁的整体稳定性计算悬挑梁的整体稳定性计算: : 水平钢梁采用 16 号工字钢,计算公式如下 其中b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表钢结构设计规范 (GB50017-2003)附录 B 得到：b=2.00 由于b 大于 0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录 B 其值用b查 表得到其值为 0.929 经过计算得到强度 =1.28106/(0.929141000)=9.7N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求! 4.1.94.1.9 拉杆的强度计算拉杆的强度计算 拉绳或拉杆的轴力 RU 我们均取最大值进行计算，为 RU=8.83kN 拉绳的强度计算： 如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算： 其中Fg 钢丝绳的容许拉力(kN)； Fg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)； 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对 619、637、661 钢丝绳分 别取 0.85、0.82 和 0.8； K 钢丝绳使用安全系数，取 8.0。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于 8.0008.83/0.820=86.15kN。 选择 637+1 钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度 1700MPa，直径 15.0mm。 钢丝拉绳的吊环强度计算： 钢丝拉绳的轴力 RU 我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力 N，为 N=RU=8.83kN 钢丝拉绳的吊环强度计算公式为 其中 f 为吊环抗拉强度，取f = 50N/mm2，每个吊环按照两个截面计算； 所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=88304/(3.1416502) 1/2=11mm，选 用 20mm 圆钢，满足要求。 4.1.104.1.10 锚固段与楼板连接的计算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的拉环受力 R=8.83kN 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，每个拉环按照两个截面计算，按照混凝土结构设 计规范10.9.8f = 50N/mm2； 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=88304/(3.1416502) 1 /2=11mm。选用 20mm 圆钢，满足要求。 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。 4.4.2 2 悬挑式卸料平台的计算及安全要求悬挑式卸料平台的计算及安全要求 计算依据建筑施工安全检查标准(JGJ59-2011)和钢结构设计规范 (GB50017-2003)。 悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。由于卸料平台的悬挑长度和所受 荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。 平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度 4m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)3m。 主梁采用 16a 号槽钢，次梁采用 16a 号槽钢。 容许承载力均布荷载 2kN/m2，最大堆放材料荷载 10kN。 花篮螺栓 钢管栏杆用扣件固定 钢丝绳索镶拼成环状 槽钢伸入楼层 内2000mm 钢丝绳61920 16号槽钢 16号槽钢(次梁) 卸料平台示意图 16号槽钢(主梁) 20吊环 20吊环 外脚手架立杆 4.4.2 2.1.1 次梁的计算次梁的计算 次梁选择 16a 号槽钢，间距 1m，其截面特性为： 面积 A=21.962cm2,截面抵抗距 W108cm3 ,回转半径 ix=6.28cm。 1、荷载计算 (1)脚手板自重标准值：标准值为 0.3501kN/m2； Q1 = 0.350120.700kN/m (2) 材料最大堆放荷载为 10kN，转换为线荷载： Q2 = 10/(43)2=1.66kN/m (3)型钢自重荷载 Q3=0.205N/m 经计算得：静荷载计算