住宅楼脚手架专项方案.doc

1、恒安新区 AZ-3 住宅楼外架施工方案审批人：审核人：编制人：山西建筑工程（集团）总公司吉州新城项目部2011年 3 月目录一、工程概况二、脚手架形式三、脚手架构配件要求四、脚手的验算五、脚手架施工六、脚手架安全管理2一、工程概况本工程位于临汾市吉县城东，东面是AZ-4 住宅楼，北面是AZ-2住宅楼，南、西面为城区道路。地上全为住宅楼，共十六层，地下一层为架空层。建筑面积为11622.36m2。建筑设计使用年限：3 类，50年建筑防火分类：二类建筑耐火等级：地上二级、地下一级抗震设防烈度：7 度屋面防水等级：级地下工程防水等级：二级（配电室、弱电室为一级）二、脚手架形式总体思路：基础（垫层底标

2、高）至五层结构全部采用双排落地脚手架，主楼从五层地面开始搭设槽钢脚手架。三、脚手架构配件要求悬挑脚手架：悬挑脚手架分四段搭设，分别在5 层、9 层、13 层、15 层预埋 18U 形环，挑架底座为16 号槽钢，搭设尺寸为：立杆纵距 1.50 米，立杆横距 0.80 米，立杆步距 1.50 米。采用的钢管类型为 48350.，连墙件采用两步三跨 ，竖向间距 2.80米，水平间距4.50 米。悬挑脚手架仅考虑结构使用，脚手板共铺设3 层，其中3挑架底部为全封闭的封闭方式：首先在底层铺设双层密目网，再用架板封闭，底座与楼层空隙处用竹胶板背衬方木进行封闭，挑架每隔两层平铺一层安全网，每隔三层进行一次硬

3、防护（根据实际情况采用架板或竹笆） ，结构施工期间随层铺设一层木架板做为施工操作面。架体外侧封闭为密目网加铺一层20 号铅丝网，每隔三层设 200 高挡脚板，挡脚板采用竹胶板背衬方木，面层刷黄黑警戒色。挑架底座悬挑段长度1.20 米，建筑物内锚固段长度1.80米。悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，设钢丝绳或支杆与建筑物拉结。剪刀撑刷黄黑警戒色，沿架体竖向满面连续布置，与立杆呈 60。挑架最上部大面以高出结构女儿墙上皮2m 为准，外墙局6部突出或电梯机房部位根据实际情况再向上搭设，原则上以高出操作面 2m 为准。7拉结点可根据实际情况在楼层结构板处埋设钢筋环或在剪力墙洞口处增设钢管抱杆用双扣件进行拉结

4、。4悬挑脚手架正立面图双排落地脚手架：落地双排脚手架的构造要求双排落地脚手架设扫地杆，距地面 300mm，首层步距为1.70m。立杆横距0.9m ，纵距 1.5m，小横杆间距0.8m,内排立杆距结构边缘 0.3m，小横杆距结构边缘 0.1m。 脚手架落地处为主楼部位内排位筏板基础，外排为基础褥垫层或基坑底部，裙楼大部分为基坑底部，筏板基础底板或独基大放脚，承载力可以满足要求，但在混凝土底板以外部位，脚手架下应垫 200mm50mm 的通常木板。 外架最上部以高出 3 层结构女儿墙上皮 2m 为准，外墙局部突出或电梯机房部位根据实际情况再向上搭设，原则上以高出操作面 2m 为准。 架体内部防护措

5、施、依附斜道设置、上料平台设置、剪刀撑布置、挡脚板布置与悬挑脚手架相同。四、脚手的计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（JGJ130-2001）。该脚手架为双排脚手架，搭设高度为18.0 米，5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0.80米，立杆的步距1.50 米。采用的钢管类型为483.00，连墙件采用两步三跨，竖向间距2.80 米，水平间距4.50 米。施工均布荷载为3.0 kN/m2 ，同时施工1 层，脚手板共铺设3 层。悬挑水平钢梁采用 18 号工字钢 ，其中建筑物外悬挑段长度 1.20 米，建筑物内锚固段长度 1.80 米。一、小横杆

6、的计算 :小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。 按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算小横杆的自重标准值 : P1= 0.033 kN/m ；脚手板的荷载标准值 : P2= 0.3501.500/3=0.175 kN/m ；活荷载标准值 : Q=3.0001.500/3=1.500 kN/m；荷载的计算值 : q=1.20.033+1.20.175+1.41.500 = 2.350kN/m；小横杆计算简图2.强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，计算公式如下 :最大弯矩Mqmax =2.3500.9002/8

7、= 0.238 kN.m；6 = Mqmax/W =52.992 N/mm2；小横杆的计算强度小于 205.0 N/mm2,满足要求！3.挠度计算 :最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度荷载标准值 q=0.033+0.175+1.500 = 1.708 kN/m ；最 大 挠 度V=5.0 1.708 900.04/(384 2.060 105 107800.0)=0.657 mm；小横杆的最大挠度小于900.0 / 150=6.000 与 10 mm,满足要求！二、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，小横杆在大横杆的上面。1.荷载值计算小横杆的自重标准值 : P1=

8、0.0330.900=0.030 kN；脚手板的荷载标准值 : P2= 0.3500.9001.500/3=0.158 kN；活荷载标准值 : Q= 3.0000.9001.500/3=1.350 kN；荷载的计算值: P=(1.20.030+1.20.158+1.41.350)/2=1.057kN；大横杆计算简图72.强度计算最大弯矩考虑为大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 :M1max=0.08 0.033 1.500 1.5002=0.009 kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267 1.

9、057 1.500= 0.424kN.m；M = M1max + M2max = 0.009+0.424=0.433 kN.m抗弯强度 : = 0.433 106/4490.0=96.328 N/mm2；大横杆的抗弯强度= 96.328 小于 f=205.0N/mm2 ；3.挠度计算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 ,单位 :mm均布荷载最大挠度计算公式如下:大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：Vmax= 0.6770.0331500.04 /(1002.060105107800.0) =0.051 mm；集中荷载最大挠度计算公式如下:8集中荷载标准值最不利分配引

10、起的最大挠度：P=（0.030+0.158+1.350）/2=0.769kNV= 1.8830.7691500.03/ ( 100 2.060 105 107800.0) =2.200 mm；最大挠度和： V= Vmax + Vpmax = 0.051+2.200=2.251 mm；大横杆的最大挠度小于1500.0 / 150=10.0 或者 10 mm,满足要求！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；横杆的自重标准

11、值 : P1 = 0.0331.500=0.050 kN；脚手板的荷载标准值 : P2 = 0.3500.9001.500/2=0.236 kN；活荷载标准值 : Q = 3.0000.9001.500 /2 = 2.025 kN；荷载的计算值 : R=1.2(0.050+0.236)+1.42.025=3.178 kN；R 8 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!双扣件承载力设计值取16kN。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9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 0.1459NG1 = 0.1461

12、8.000 = 2.626 kN；(2)脚手板的自重标准值为0.35 (kN/m2)。NG2= 0.35031.500(0.900+0.3)/2 = 0.945 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值为0.11 (kN/m)。NG3 = 0.14031.500/2 = 0.315 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2) ；0.005NG4 = 0.0051.50018.000 = 0.135 kN；经计算得到，静荷载标准值NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.021 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

13、计算得到，活荷载标准值NQ= 3.0000.9001.5001/2 = 2.025 kN；风荷载标准值应按照以下公式计算其中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 = 0.550 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= 0.840 ；10Us - 风荷载体型系数： Us =1.200 ；经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7 0.5500.8401.200 = 0.388 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

14、= 1.24.021+ 1.42.025= 7.660 kN；考虑风荷载时 ,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.24.021+ 0.851.42.025= 7.235kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW 计算公式Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.3881.5001.4002/10= 0.136 kN.m；五、立杆的稳定性计算:不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：立杆的轴心压力设计值：N =7.660 kN；计算立杆的截面回转半径：i = 1.59 cm；计算长度附加系数：K = 1.155 ；计算长度系数参照

15、扣件式规范表5.3.3 得 ：U = 1.500计算长度,由公式 lo = kuh 确定 ：lo = 2.425 m；Lo/i = 153.000 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i 的结果查表得到：=0.298 ；11立杆净截面面积： A = 4.24 cm2；立杆净截面模量 (抵抗矩 ) ：W = 4.49 cm3；钢管立杆抗压强度设计值：f =205.000 N/mm2 ； = 7660.000/(0.298 424.000)=60.628；N/mm2立杆稳定性计算 = 60.628 小于 f = 205.000 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

16、压力设计值：N =7.235 kN；计算立杆的截面回转半径：i = 1.59 cm；计算长度附加系数： K=1.155 ；计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3 得 ：U = 1.500计算长度,由公式 lo = kuh 确定： lo = 2.425 m；Lo/i = 153.000 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i 的结果查表得到：=0.298立杆净截面面积： A = 4.24 cm2；立杆净截面模量 (抵抗矩 ) ：W = 4.49 cm3；钢管立杆抗压强度设计值：f =205.000 N/mm2 ； = 7235.190/(0.298 000)+135773424.669/44

17、90.000 = 87.501 N/mm2；立杆稳定性计算 = 87.501 小于 f = 205.000 N/mm2满足要12求！六、连墙件的计算 :连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：Nl = Nlw + No风荷载基本风压值Wk = 0.388 kN/m2 ；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw = 12.600m2；连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), No= 5.000kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN) ，应按照下式计算：NLw = 1.4 WkAw = 6.846 kN；连墙件的轴向力计算值NL= NLw + No= 11.846 kN ；其中 -

18、 轴心受压立杆的稳定系数 ,l 为内排架距离墙的长度 , 由长细比 l/i=300.000/15.900 的结果查表得到 0.949； A = 4.24 cm2；f=205.00 N/mm2 ；连墙件轴向力设计值Nf= A f=0.949 4.2-4020510.000 103 = 82.487 kN；Nl=11.846Nf=82.487,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。经过计算得到Nl=11.846 小于双扣件的抗滑力16.0 kN，满足要求!七、悬挑梁的受力计算 :13悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算悬出端 C 受脚手架荷载 N 的作用，里端 B 为与楼板的锚固点，A

19、 为墙支点。悬臂单跨梁计算简图支座反力计算公式支座弯矩计算公式C 点最大挠度计算公式其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l 。本工程中， m =1.200 m，l = 1.800 m，m1 = 0.300 m，m2 = 1.200m；水平支撑梁的截面惯性矩I = 712.000 cm4，截面模量 (抵抗矩 ) W= 102.000 cm3。受脚手架作用集中强度计算荷载 P=1.24.021+1.4 2.025=7.660kN14水平钢梁自重强度计算荷载q=1.221.5000.00078500.000 0.001 =0.203 kN/mk=1.200/1.800=0.66

20、7k1=0.300 / 1.800 = 0.167k2=1.200 / 1.800 = 0.667代入公式，经过计算得到支座反力RA = 21.968 kN支座反力RB = -6.282 kN最大弯矩MA = 11.636 kN.m截面应力= 11636481.600 /( 1.05 102000.000 )= 108.651N/mm2水平支撑梁的计算强度108.651 小于215.000 N/mm2,满足要求!受脚手架作用集中计算荷载N= 4.021 +2.025 = 6.046 kN水平钢梁自重计算荷载q= 0.002 78.500 = 0.169 kN/m最大挠度Vmax= 5.201

21、mm按照钢结构设计规范 (GB50017-2003)附录 A 结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍，即2400.000 mm水平支撑梁的最大挠度小于2400.000 / 400 ,满足要求 !八、悬挑梁的整体稳定性计算:水平钢梁采用 18 号工字钢 ,计算公式如下15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 强 度b =5709.1 80.0 235/( 2400.0 140.0 235.0) = 1.24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 0.842。经过计算得到 强度 = 11.

22、636 106/(0.842 102000.00)=135.545 N/mm2；水平钢梁的稳定性计算 = 135.545小于 f = 215.000 N/mm2 ,满足要求 !九、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=6.282kN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10.9.8f = 50N/mm2 ；所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=6282.4354/(3.142502)1/2 =8.944mm16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

23、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：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 = 6.282kN； d - 楼板螺栓的直径， d = 18.000mmfb-楼板 螺 栓 与 混 凝土的 容 许 粘接 强 度， 计算 中 取1.270N/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 6282.435/(3.14218.0001.270)=87.479mm。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：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

24、于楼板螺栓的轴向拉力， N = 6.282kN； d - 楼板螺栓的直径， d = 18.000mm；b - 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=90.000mm；fcc - 混 凝 土 的 局 部 挤 压 强 度 设 计 值 ， 计 算 中 取0.950fc=11.900N/mm2；17经过计算得到公式右边等于93.362kN楼板混凝土局部承压计算满足要求!五、脚手架施工 脚手架材质要求钢管：采用外径为48mm，壁厚 3.5mm，的焊接钢管。材质符合 ,普通碳素结构钢技术条件GB700-88 中的技术条件，管材符合直径5-152mm 电焊钢管 YB242-63 中的甲类软钢管。低压流体输送用焊接

25、钢管GB3092-82 中普通钢管的规定。对购进的钢管先除锈，内壁擦涂两道防锈漆，外壁涂桔黄色防锈漆。有严重锈蚀、弯曲、压偏损伤、及裂纹者挑出。扣件：符合GJ22-85钢管脚手架规定，材质应符合GB078-67 可锻铸铁分类及技术条件中的技术条件。脚手板：采用宽厚300mm50mm 厚木板，材质不低于国家的等杉木和松木板，两端使用14 号镀锌铁丝捆紧。安全网采用绿色2000 目密目安全网，其性能要符合国家规定和冲韧试验规定。5. 预埋环： 18 预埋 U 形环，每边伸入砼内长度不少于35d，外露 180mm，每组间距1500mm，由施工员检点，架工组专人负责埋设，钢筋组负责下料加工。钢管与预埋

26、环间空隙用木楔反向楔紧。18脚手架搭设要求立杆：相邻立杆的接头应错开布置在不同的步距内，与相邻大横杆的距离不宜大于三分之一。立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧，不得隔步设置或遗漏。立杆的垂直偏差不大于架高的1/300，并同时控制其绝对偏差值不大于75mm。立杆用单杆。立杆与大横杆的两个连接接头加直角扣件，不得减少或隔步设置,以免立杆长度超过计算长度而失稳。 大横杆：上下大横杆的接长位置错开布置在不同的纵距内与相邻立杆的距离不大于纵距的三分之一。同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架的1/250，并不大于 50mm。 小横杆：贴近立杆布置，搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧，在相邻立杆之间根据需要加设1

27、 2 根。在任何情况下，均不得拆除作为基本构架的小横杆。 剪刀撑：沿脚手架外侧面的两端拐角处起，满面设置连续剪刀撑 , 斜杆与地面的夹角在 60之间，剪刀撑由下向上连续设置，一根斜杆扣在立柱上，另一根斜杆扣在小横杆伸出的端头上，两端分别用旋转扣件固定，在其中间增加24 个扣结点。所有固定点距主节点距离不大于150mm。最下部的斜杆与立杆的连接点距大横杆的高度控制在300mm 内。剪刀撑的杆件连接采用搭接，其搭接长度不小于 1000mm，并用不少于 3 个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端的距离不小于 100mm。19连墙杆：连墙杆采用刚性连接，垂直间距为3.6m，水平间距 4.5m，采用“

28、菱形 ”布置，连墙杆用 483.5 的钢管。连墙杆横竖向顺序排列、均匀布置，与架体和结构立面垂直，并尽量靠近主节点（距主节点的距离不大于300mm）。连墙杆伸出扣件的距离应大于100 mm 。脚手架搭设的要求横平竖直，整体清晰，图形一致，连接牢固，受荷安全，有安全操作空间，不变形，不摇晃。脚手架的小横杆、上下步距要交叉设置于立柱的不同侧面，使立柱在受荷时偏心减小。立杆接长用对接扣件，大小横杆与立杆连接采用直角扣件。剪刀撑与立杆或大横杆连接采用旋转扣件。剪刀撑的纵向接长采用旋转扣件，不采用对接扣件，接头处长度大于800mm；所有扣件要紧固，可用力矩扳手实测，要求达到4065N m。过小则扣件容易

29、滑移，过大则会引起扣件的铸铁断裂。在安装扣件时，所有扣件的开口必须向外，这样可以防止闭口缝的螺栓钩挂操作者的衣裤，影响操作和造成危险。脚手板采用搭设铺放时，应铺平铺稳。其搭接长度不得小于 200mm，且在搭接段的中部设有支撑横杆，铺板严禁出现端头超过支撑横杆 250 以上未做固定的探头板。 在搭设脚手架时 .每完成一步都要及时校正立杆的垂直度和大、小横杆的标高和水平度 ,使脚手架的步距、横距、纵距始终20保持一致。脚手架搭设的程序按施工设计放线铺垫板设置底座或标定立杆位置周边脚手架从一个角部开始并向两边延伸交圈搭设；应按定位依次竖起立杆，将立杆与纵杆连接固定，然后搭设第一步纵向与横向平杆，随校正立杆垂直之后予以固定，并按此要求继续向上接长。在设置第一排连墙件前，脚手架设置必要数量的抛撑，以确保构架稳定和架上操作人员的安全。剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件和连墙件应搭升的架子一起及时设置。安全网、铅丝网满挂，挂于脚手架外立杆的内侧。脚手架拆除拆架程序应遵守“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