2.4.8外脚手架方案9页

1、1.1.1 外脚手架工程施工方案与技术措施1.1.1.1 外脚手架工程概况本工程A1综合楼共分A、B、C三个区域，脚手架搭设情况如下：序号部位外围尺寸外加搭设标高搭设高度备注1A区地下室长151.05米，宽51.9米 搭设底标高-6.3米；搭设顶标高+0.44米6.74米落地式脚手架2A区一至二层顶长151.05米，宽43米 搭设底标高-1.06米；搭设顶标高+12.5米13.56米落地式脚手架3A区三层至六层顶长109.2米，宽27.5米搭设底标高+10.2米；搭设顶标高+29米18.8米悬挑式脚手架4A区七层以上长109.2米，宽27.5米搭设底标高+27.6米；搭设顶标高+44.3米16

2、.7米悬挑式脚手架5B区长43.8米，宽25.9米搭设底标高-0.8米搭设顶标高12.5米13.3米落地式脚手架6C区长51.9米，宽44.4米搭设底标高-0.8米搭设顶标高12.5米13.3米落地式脚手架1.1.1.2 脚手架工程施工组织与流程本工程外脚手架主要用于主体结构施工。根据本工程的实际情况和结构形式、场地布置，地下室及首层采用双排单立杆落地脚手架；二层以上主体结构采用悬挑双排脚手架。外脚手架搭设应考虑幕墙施工要求。本工程工程安排计划安排20名架子工，随主体结构施工进度组织脚手架搭设，直至外墙装饰工程施工完毕方可拆除、退场。1.1.1.3 脚手架工程施工方法1 脚手架设计1）落地式脚

3、手架地下室及首层、二层采用落地式脚手架。架体采用48×3.5mm钢管,50mm×250mm×4000mm脚手板，12mm厚180mm高挡脚板，1.8m×6m密目式安全网，1m×6m水平安全网。脚手架立杆纵向间距为1500mm，横距为1000mm，步距为1800mm，扫地杆起步为200mm，内排架距离结构面250mm，立杆底部地基夯实、并由内向外垫铺2%坡度，立杆底部铺设通长跳板，架体与结构柱沿高度每步设置拉结。图2.4.8-2 落地式脚手架搭设参数2）悬挑式脚手架为了不影响基坑回填，计划从三层开始搭设悬挑脚手架。挑梁为16号工字钢，用钢丝绳斜拉

4、。脚手架步距为1.8m，立杆间距最大取1.5m，实际搭设中根据总长度来选定立杆搭设间距，立杆纵距为1.5m，立杆横向间距为1.0m。外侧按有关规定设置剪刀撑，连墙点采用短钢管刚性连接，连墙件数量按两步三跨设置。满铺脚手板，外面满挂密目安全网。分两次悬挑，第一次搭设高度18.8米，第二次搭设高度16.7米。图2.3.8-2 悬挑脚手架搭设立面图2 脚手架施工工艺（1）钢管脚手架的搭设顺序脚手架的搭设顺序为：预埋拉环布设工字钢安放首层立杆纵向水平杆横向水平杆剪刀撑铺脚手板搭防护栏杆绑扎安全网设连墙件（2）脚手架的拆除施工工艺拆除作业应按确定的程序进行拆除：安全网挡脚板及脚手板防护栏杆剪刀撑斜撑杆纵

5、向水平杆横向水平杆立杆工字钢。3 计算书本工程主楼三层以上采用悬挑式脚手架，计算书见表2.4.8-1。表2.4.8-1 计算书序号悬挑式扣件钢管脚手架计算书1 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18.8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1.00米，立杆的步距1.80米。 采用的钢管类型为48×3.5， 连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。 施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工1层，脚手板共铺设4层。 悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑

6、物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度2.00米。 悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最外面钢丝绳距离建筑物1.40m。2一、小横杆的计算: 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=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.500/3=0.175kN/m 活荷载标准值 Q=3.000×1.500/3=1.500kN/m 荷载的计算值 q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4

7、5;1.500=2.356kN/m 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 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: M=2.356×1.0002/8=0.295kN.m =0.295×106/5080.0=57.974N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下: 荷载标准值q=0.038+0.175+1.500=1.713kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度 V=5.0×1.713×1000.04/(384×2.06×105&#

8、215;121900.0)=0.888mm 小横杆的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求!3二、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。 用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。 1.荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.038×1.000=0.038kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.000×1.500/3=0.175kN 活荷载标准值 Q=3.000×1.000×1.500/3=1.500kN 荷载的计算值 P=(1.2×0.

9、038+1.2×0.175+1.4×1.500)/2=1.178kN 大横杆计算简图 2.抗弯强度计算 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公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=0.08×(1.2×0.038)×1.5002+0.267×1.178×1.500=0.480kN.m =0.480×106/5080.0=94.508N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不

10、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: 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=0.677×0.038×1500.004/(100×2.060×105×121900.000)=0.05mm 集中荷载标准值P=0.038+0.175+1.500=1.713kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V1=1.883×1713.400×1500.003/(100×2.060×105×121900.000)=4.34mm 最大挠度和 V=V1+V2=4.389

11、mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!4三、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=0.038×1.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.000×1.500/2=0.262kN 活荷载标准值 Q=3.000×1.000×1.500/2=2.250kN 荷载的计算值 R=1.2

12、15;0.058+1.2×0.262+1.4×2.250=3.534kN 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；5四、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0.1248 NG1 = 0.125×18.800=2.346kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，

13、标准值为0.35 NG2 = 0.350×4×1.500×(1.000+0.400)/2=1.470kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.14 NG3 = 0.140×1.500×4/2=0.420kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.005×1.500×18.800=0.141kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.377kN。 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

14、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 = 3.000×1×1.500×1.000/2=2.250kN 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)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)的规定采用：Uz = 1.250 Us 风荷载体型系数：Us = 1.200 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7×0.450×1.250×1.200 = 0.472kN/m2。 考

15、虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ 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 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)。6五、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=8.40kN； 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=1.58cm； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.

16、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 = 92.49 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=7.93kN； 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=1.58cm； l0 计

17、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； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.273kN.m； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 141.09 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 < f,满足要求!7六、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 +

18、No 其中 Nlw 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 × wk × Aw wk 风荷载基本风压标准值，wk = 0.472kN/m2； Aw 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 3.60×4.50 = 16.200m2； No 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 5.000 经计算得到 Nlw = 10.716kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 15.716kN 连墙件轴向力设计值 Nf = Af 其中 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=40.00/1.58的结果查表得到

19、=0.93； A = 4.89cm2；f = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf = 93.484kN Nf>Nl，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 = 15.716kN小于扣件的抗滑力16.0kN，满足要求!8七、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1000mm，内侧脚手架距离墙体400mm，支拉斜杆的支点距离墙体 = 1400mm， 水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4，截面抵抗矩W = 141.00

20、cm3，截面积A = 26.10cm2。 受脚手架集中荷载 P=1.2×4.38+1.4×2.25=8.40kN 水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.10×0.0001×7.85×10=0.25kN/m 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) 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=10.327kN,R2=7.566kN,R3=-0.226kN 最大弯矩 Mmax=1.775kN.m 抗弯计算强度 f=M/1.

21、05W+N/A=1.775×106/(1.05×141000.0)+2.891×1000/2610.0=13.098N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!9 八、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0.918 经过计算得到强度 =1.78×106/(0.918×141

22、000.00)=13.72N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 < f,满足要求!10九、拉杆的受力计算: 水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算 其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisini 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=10.724kN11 十、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=10.724kN 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

23、系数，对6×19、6×37、6×61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8.000×10.724/0.850=100.930kN。 选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径14.0mm。 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=10.724kN 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=1072

24、4×4/(3.1416×50×2)1/2=12mm12十一、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=7.566kN 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=7566×4/(3.1416×50×2)1/2=10mm 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。 2

25、.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 = 7.57kN； d 楼板螺栓的直径，d = 16mm； fb 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/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7565.53/(3.1416×16×1.5)=100.3mm。 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，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 7.57kN； d 楼板螺栓的直径，d =

26、 16mm； b 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=80mm； fcc 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=15.87N/mm2； 经过计算得到公式右边等于98.3kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!1.1.1.4 脚手架搭设要求及技术措施1 预埋拉筋 水平钢梁与楼板压点的预埋拉筋采用HPB23516钢筋，下部压在楼板下层钢筋下面（具体见下图）；每根钢梁设置两道预埋拉筋，钢梁锚固长度不小于3000mm，其伸过预埋拉筋长度为100mm。图2.3.8-3 预埋钢筋拉环示意图2 钢梁钢梁采用16 号工字钢（其截面尺寸为160×88mm），长度为4500mm，悬挑长度为1500

27、mm，在每根立杆的相应位置焊200mm高钢筋，直径不小于20mm，放置立杆时，将立杆套在钢筋上，以防止立杆的偏位。具体见下图：图2.3.8-4 悬挑示意图3 立杆立杆接头除顶层顶步外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接，立杆与纵向水平杆采用直角扣件连接。接头交错布置，两个相邻立杆接头避免出现在同步同跨内，并且在高度方向至少错开500mm；各接头中心距主节点的距离不大于步距的1/3（本工程取500mm）。立杆在顶部搭接时，搭接长度不小于1m，必须等间距3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于100mm。4 大横杆大横杆采用6m钢管，置于横向水平杆之下，立杆的内侧，用直

28、角扣件与立杆扣紧。大横杆采用扣件连接，其接头交错布置，不在同步同跨内；相邻接头水平距离不小于500mm，各接头距立杆距离不大于纵距的1/3（本工程不大于500mm），大横杆在同一步架内纵向水平高差不超过全长的1/300（本工程不超过20mm），同跨内两根大横杆高差不超过10mm。5 小横杆每一立杆与大横杆相交处（主节点）都必须设置一根小横杆，并采用直角扣件扣紧在立杆上，该杆轴线偏离主节点不大于150mm。在两立杆之间等距离设置1根小横杆，采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上。横向水平杆伸出外排纵向水平杆边缘距离不小于10cm，伸出里排纵向水平杆距离结构外边缘15cm。上下层横向水平杆在立杆处错开布置，同层的相邻横向水平杆在立杆处相向布置。6 扫地杆纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离底座上皮200mm的立杆上，横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。7 剪刀撑悬挑脚手架剪刀撑随立杆、纵横向水平杆同步搭设，用通长剪刀撑沿架高连续布置，全部采用单杆通长剪刀撑。剪刀撑每3步3跨设置一