高层商务大厦悬挑式钢管脚手架施工设计方案计算书.doc

高层商务大厦悬挑式钢管脚手架施工方案（计算书）高层商务大厦悬挑式钢管脚手架施工方案（计算书）普通型钢悬挑钢管脚手架搭拆施工方案目 录一、工程概况.1二、编制依据1 三、脚手架搭设施工部署1四、搭设规范 . 2五、搭拆管理网络2六、悬挑架脚手架计算3七、安全防护措施 .20八、脚手架拆除施工工艺20九、质量保证体系 .21十、安全施工技术措施24十一、文明施工要求26附：脚手架平面布置图外脚手架立面示意图脚手架搭设节点图悬挑架结构布置图*大厦工程普通型钢悬挑脚手架搭拆专项施工方案一、工程概况建设单位：某建设管理有限公司工程名称：*大厦建设地点：某市南雷南路西侧、万年桥路北侧交叉口设计单位：某研究院建筑面积：59473m 2*大厦工程，建筑物为框架结构，地下室一层，由2幢23层及四层裙房组成，建筑物最高为88.7m，裙房高17.8m，总建筑面积59473m2，根据规范及项目部组织，安排主楼六层以下及裙房选用落地式钢管脚手架施工，主楼六层开始搭设普通型钢悬挑钢管脚手架。二、编制依据型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)、建筑施工安全检查评分标准(JGJ59-99)、建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-91) 以及本工程的施工图纸。三、脚手架搭设施工部署主楼共分为A、B办公大楼二个单体。具体搭设方式如下：A、B办公大楼总高度为88.7米框架结构，采用落地式脚手架及悬挑脚手架相结合搭设方式，落地式钢管脚手架方案已编入裙房四层，六层楼面开始采用普通型钢双排单立杆脚手架搭设，每五层为一标段，分别为6-10层、11-15层、16-20层、21-屋顶层共四个标段。采用18圆钢预埋在楼面梁部位作工字钢楼面支点，间距为1.5米，转角部位适当减小距离，工字钢不埋入角柱内部；采用14号钢丝绳，钢丝绳支点用相应保护钢丝绳扣。楼面18圆钢预埋必须与楼面梁主筋进行可靠焊接，确保在混凝土搅捣过程中不移位不变形，混凝土浇筑后净空距离不小于17mm，工字钢安装完毕后用钢筋焊接压顶。四、搭拆规范当楼面混凝土浇筑完毕初凝后，用塔吊吊装工字钢插入18圆钢预埋环内，准确定位后对工字钢水平及垂直方向进行固定；其它搭拆方法同落地式钢管脚手架。当悬挑脚手架搭设二层后必须先对工字钢用钢丝绳斜拉至第二层楼面梁的18圆钢预埋环内，并用紧线器拉紧确保钢丝绳紧绷受力均匀。拉好钢丝绳后才能继续搭设二层以上脚手架。悬挑脚手架的搭设顺序为：水平工字钢纵向扫地杆立杆横向扫地杆其后的搭设顺序与落地架相同。五、搭拆管理网络项目经理： 项目副经理： 项目安全负责： 项目施工负责： 架子带班长： 外架负责人： 架子班组成员六、悬挑脚手架计算书（一）参数信息1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 18.2 m，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1.05m，立杆的步距为1.8 m；内排架距离墙长度为0.25 m；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 30.00 m；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；连墙件连接方式为单扣件；2.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；3.风荷载参数本工程地处浙江宁波市，基本风压0.5kN/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；4.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；5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.5m，建筑物内锚固段长度 1.5 m。锚固压点螺栓直径(mm):18.00；楼板混凝土标号:C35；6.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，最里面面钢丝绳距离建筑物 1.3 m。 （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.均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m ；脚手板的自重标准值:P2=0.31.05/(2+1)=0.105kN/m ；活荷载标准值: Q=31.05/(2+1)=1.05kN/m；静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.105=0.172kN/m；活荷载的设计值: q2=1.41.05=1.47kN/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=0.080.1721.52+0.101.471.52 =0.362kNm；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= -0.100.1721.52-0.1171.471.52 =-0.426kNm；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =Max(0.362106,0.426106)/5080=83.858N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 =83.858N/mm2 小于 大横杆的抗弯强度设计值 f=205N/mm2，满足要求！3.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+0.105=0.143kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =1.05kN/m； 最大挠度计算值为：=0.6770.14315004/(1002.06105121900)+0.9901.0515004/(1002.06105121900)=2.291 mm；大横杆的最大挠度 2.291 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求！（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.荷载值计算大横杆的自重标准值：p1= 0.0381.5=0.058kN；脚手板的自重标准值：P2=0.31.051.5/(2+1)=0.158kN；活荷载标准值：Q=31.051.5/(2+1) =1.575kN；集中荷载的设计值: P=1.2(0.058+0.158)+1.4 1.575=2.463kN； 小横杆计算简图2.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=1.20.0381.052/8=0.006kNm；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=Pl/3Mpmax=2.4631.05/3=0.862kNm ；最大弯矩 M=Mqmax + Mpmax=0.868kNm；最大应力计算值 =M / W=0.868106/5080=170.953N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =170.953N/mm2 小于 小横杆的抗弯强度设计值 205N/mm2，满足要求！3.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=50.03810504/(3842.06105121900)=0.024 mm ；大横杆传递荷载 P=p1 + p2 + Q=0.058+0.158+1.575=1.79kN；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=1790.11050(310502-410502/9 ) /(722.06105121900)=2.929 mm；最大挠度和 =qmax + pmax=0.024+2.929=2.953 mm；小横杆的最大挠度为 2.953 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8.00kN；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=0.058kN；小横杆的自重标准值: P2=0.0381.05/2=0.02kN；脚手板的自重标准值: P3=0.31.051.5/2=0.236kN；活荷载标准值: Q=31.051.5 /2=2.362kN；荷载的设计值: R=1.2(0.058+0.02+0.236)+1.42.362=3.684kN；R 8.00kN，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)0.038/1.8018.25=2.862kN；(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= 0.341.5(1.05+0.2)/2=1.17kN；(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=0.1541.5/2=0.45kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2 NG4=0.0051.518.25=0.137kN；经计算得到，静荷载标准值 NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.618kN；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=31.051.52/2=4.725kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2 NG+0.851.4NQ=1.24.618+ 0.851.44.725= 11.165kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.24.618+1.44.725=12.157kN；（六）、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=0.5kN/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 0.50.740.214=0.055kN/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 1.40.0551.51.82/10=0.032kNm；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=11.165kN；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= 12.157kN；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(JGJ130-2001)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(JGJ130-2001)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 =205N/mm2；考虑风荷载时=11164.92/(0.186489)+32055.073/5080=129.064N/mm2；立杆稳定性计算 =129.064N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f=205N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时=12157.17/(0.186489)=133.663N/mm2；立杆稳定性计算 =133.663N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f=205N/mm2，满足要求！（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连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算z0.92，s0.214，00.5，Wk=0.7zs0=0.7 0.920.2140.5=0.069kN/m2；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；按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)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= 5.000kN；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=1.042kN；连墙件的轴向力设计值 Nl=Nlw + N0= 6.042kN；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=250/15.8的结果查表得到 =0.958，l为内排架距离墙的长度； A=4.89 cm2；f=205N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf=0.9584.8910-4205103=96.035kN；Nl=6.042 Ru14.903kN。经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为N=RU=14.903kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为 =N/A f其中 f 为拉环钢筋抗拉强度，按混凝土结构设计规范10.9.8 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(149034/(3.142502) 1/2 =13.8mm；实际拉环选用直径D=14mm 的HPB235的钢筋制作即可。（十二）、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螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下锚固深度计算公式: h N/dfb其中 N - 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=0.542kN； d - 楼板螺栓的直径，d=18mm； fb - 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.57N/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 542/(3.142181.57)=6.105mm。螺栓所能承受的最大拉力 F=1/43.1418221510-3=54.68kN螺栓的轴向拉力N=0.542kN 小于螺栓所能承受的最大拉力F=54.683kN，满足要求！2.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:N (b2-d2/4)fcc其中 N - 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向压力，N=11.727kN； d - 楼板螺栓的直径，d=18mm； b - 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=90mm； fcc - 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=16.7N/mm2；(b2-d2/4)fcc=(902-3.142182/4)16.7/1000=131.02kNN=11.727kN经过计算得到公式右边等于131.02kN，大于锚固力N=11.73kN，楼板混凝土局部承压计算满足要求！七、 安全防护措施7.1电梯井口防护措施电梯井口设置不低于1.2m高的开启式防护门，用3*3的方管水平间距30cm，竖向间距40cm焊制而成，并在防护门上刷漆、上锁、挂牌。电梯井道每层用钢管和木板组合搭设平台，电梯井内不准做垂直运输通道或垃圾通道。7.2结构临边防护措施在结构柱四周内侧设置全封闭式护身栏，使用材料均采用483.5钢管。其高度不低于1.2m、立杆间距不大于2.5m、水平三道防护栏杆。沿钢管长度方向刷红白间隔的油漆、挂醒目标志牌；护身栏杆四周满挂密目安全网。7.3楼梯间防护措施楼梯的侧边利用脚手架做安全防护，架子立管从梯井内搭设，侧边沿楼梯坡度方向做一道1.2m高的护身栏。八、 脚手架拆除施工工艺8.1脚手架的拆除施工工艺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（一般的拆除顺序为：安全网栏杆脚手板剪刀撑小横杆大横杆立杆）。不准分立面拆架或在上下两步同时进行拆架。做到一步一清、一杆一清。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。所有连墙杆等必须随脚手架拆除同步下降，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架，分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙件加固。8.4交底与验收8.4.1悬挑架交底与验收8.4.1.1挑架必须按照专项施工方案设计要求搭设。实际搭设与方案不同的，必须经原方案审批部门同意并及时做好方案的变更工作。8.4.1.2挑架搭设前必须进行针对性强的安全技术交底，每搭一段挑架均需交底一次，交底双方履行签字手续。8.4.1.3每段挑架搭设后，由公司组织验收，内容良化，合格后挂牌方可投入使用。验收人员须在验收单上签字，资料存档。8.5.脚手架施工须注意要点；8.5.1搭设质量的检查及验收严格按照国家有关标准执行；其允许误差控制在标准范围内；8.5.2拆卸作业按搭设作业的相反程序进行，并应注意以下几点：8.5.2.1连墙件待上部杆件拆除完毕（伸上来的立杆出外）后方能松开拆去；8.5.2.2松开扣件的杆件应随时撤下，不得松挂在架上；8.5.2.3拆除长杆件时应两人协同作业，不得单人作业。8.5.2.4拆下的杆配件应吊运至地面，不得向下抛掷；8.5.2.5地下室施工时，沿基坑四周绑扎高度1.2m护手栏杆，并做分颜色油漆，挂警示牌，地下室施工完毕后拆除。九、质量保证体系9.1构配件允许偏差7.29.3扣件拧紧抽样检查数目及质量判定标准项次检查项目安装扣件数量（个）抽检数量允许的不合格数1连接立杆与纵（横）向水平杆或剪刀撑的扣件120132005052连接横向水平杆与纵向水平杆的扣件（非主节点）120132005010十、安全施工技术措施10.1材质及其使用的安全技术措施10.1.1扣件的紧固程度应在45-65N.m，并不大于65N.m，对接扣件的抗拉承载力为3kN。扣件上螺栓保持适当的拧紧程度。对接扣件安装时其开口应向内，以防进雨水，直角扣件安装时开口不得向下，以保证安全。10.1.2各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于10mm。10.1.3钢管有严重锈蚀、压扁或裂纹的不得使用。禁止使用有脆裂、变形、滑丝等现象的扣件。10.1.4外脚手架严禁钢竹、钢木混搭，禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料混用。10.1.5严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用。10.2脚手架搭设的安全技术措施10.2.1脚手架的基础必须经过硬化处理满足承载力要求，做到不积水、不沉陷，顶板基础的砼必须达到设计强度的75以上才能施工。10.2.2搭设过程中划出工作标志区，禁止行人进入、统一指挥、上下呼应、动作协调，严禁在无人指挥下作业。当解开与另一人有关的扣件时必先告诉对方，并得到允许，以防坠落伤人。10.2.3开始搭设立杆时，应每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可根据情况拆除。10.2.4脚手架及时与结构拉结或采用临时支顶，以保证搭设过程安全，未完成脚手架在每日收工前，一定要确保架子稳定。10.2.5脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不得超过相邻连墙件以上两步。10.2.6在搭设过程中应由安全员、架子班长等进行检查、验收和签证。每两步验收一次，达到设计施工要求后挂合格牌一块。10.2.7外脚手架的卸荷严格采用15.5的钢丝绳通过梁上对拉螺栓孔与脚手架连接，严禁私自拆改。10.3脚手架上施工作业的安全技术措施10.3.1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。10.3.2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。10.3.3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1层。10.3.4当作业层高出其下连墙件3.6m以上、且其上无连墙件时，应采取适当的临时撑拉措施。10.3.5各作业层之间设置可靠的防护栅栏，防止坠落物体伤人。10.3.6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，以达到紧固稳定，确保施工安全。10.4脚手架拆除的安全技术措施10.4.1拆架前，全面检查待拆脚手架，根据检查结果，拟定出作业计划，报请批准，进行技术交底后才准工作。10.4.2架体拆除前，必须查看施工现场环境，包括架空线路、外脚手架、地面的设施等各类障碍物、地锚、缆风绳、连墙杆及被拆架体各吊点、附件、电气装置情况，凡能提前拆除的尽量拆除掉。10.4.3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。10.4.4拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一个人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落、10.4.5在拆架时，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。10.4.6每天拆架下班时，不应留下隐患部位。10.4.7拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线，以防触电事故。10.4.8所有杆件和扣件在拆除时应分离，不准在杆件上附着扣件或两杆连着送到地面。10.4.9所有的脚手板，应自外向里竖立搬运，以防脚手板和垃圾物，从高处坠落伤人。10.4.10拆下的零配件要装入容器内，用吊篮吊下；拆下的钢管要绑扎牢固，双点起吊，严禁从高空抛掷。十一、文明施工要求根据脚手架施工的特殊性，结合公司职业健康安全管理手册、程序文件，要求施工时做到如下：11.1进入施工现场的人员必须戴好安全帽，高空作