悬挑外脚手架搭设统一做法

悬挑式双排外脚手架支设方法1、方案设计： 1.1 本外架为双排外挑架，一次挑出不超过 5 层，高度不超过 18 米，立杆采用单立管，采用的钢管类型为 482.8（要求壁厚不应小于 2.8）。1.2 搭设尺寸为：立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.80米，步距1.80米，内立杆距墙0.3米。（为了架体的整体观感，立杆的纵距要结合所施工楼距进行详细确定：首先测量需搭设外架的总长度，然后进行均分，便于外架排杆。但是所排的立杆纵距不得大于1.50米）1.3 连墙件采用2步2跨，竖向间距3.6米，水平间距3.0米。连墙件设置采用架体与剪力墙的预埋钢管双扣件连接；或架体与框架柱用钢管双扣件进行连接。要求水平连接，若不能水平连接，脚手架连接的一端向下斜。其做法可参考下图所示：图1-1连墙件做法图1.4 本脚手架可做结构、装修及外围护脚手架，施工均布荷载取值为3.0kN/m 2，同时施工2层，脚手板共铺设4层。1.5 悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.20米，建筑物内锚固段长度1.80米。其立杆必须设置在悬挑梁上。每个悬挑梁外端宜设置钢丝绳与上一层建筑结构斜拉结。悬挑水平钢梁的锚固采用三个工具式预埋环。预埋环制作可采用如下两种方法：方法一：每个预埋环由两块240*100*10mm的Q235钢板、两根直径18的螺栓（螺栓一端套丝，丝扣长100mm，螺栓材质为HPB235或HPB300）及四个18号螺丝帽组成。制作时将钢板钻两个20的孔，孔的中心间距为160mm，将16锚固螺栓无丝扣一端焊接与钢板上,要求螺栓与钢板塞焊。方法二：每个预埋环由一块240*100*10mm的Q235钢板、一根直径18的螺栓（螺栓材质为HPB235或HPB300）及四个18号螺丝帽组成。制作时，将螺栓弯制成U型环，U型环上口套丝，丝扣长100mm，底部平直段尺寸160mm，钢板钻两个20的孔，孔的中心间距为160mm。安装方法如下： 图1-2 预埋环做法施工安装时，将预埋件底部朝上固定在楼板模板上，然后将螺栓用PVC管套上，楼板浇筑砼后开始穿工字钢，穿好后，将一块预制钢板穿入螺栓内压住工字钢，最后用两个螺帽拧紧。螺栓外缠胶带加以保护。1.6 悬挑双排外脚手架在转角处应尽量通过调整悬挑钢梁的位置和角度，支撑在悬挑钢梁上，如下图所示： 图1-3 悬挑梁布置图如果钢梁调整后，脚手架仍然不能支撑在钢梁上时，采取以下两种方式之一进行加固。1）转角处两个方向的架体节点部位分别采用一根直径16mm的钢丝绳进行向上斜拉。具体做法如下图所示。图1-4 钢丝绳斜拉加固悬 挑 工 字 钢 梁结 构 边 界 结 构 边 界外 排 架 体立 杆 钢 丝 绳 拉 结 内 排 架 体悬 挑 工 字 钢 梁结 构 边 界 结 构 边 界外 排 架 体立 杆 钢 丝 绳 拉 结 内 排 架 体2）采用 483.0钢管在架体下方进行顶撑的方式，具体做法如下图所示。图1-5 钢管顶撑加固方式1.7 木脚手板每层铺设，脚手架外立杆内侧挂密目式安全网，外侧纵向立杆之间增设一道水平横杆,作为外防护栏杆。脚手架每层外侧必须设30cm高踢脚板（踢脚板刷黄黑相间油漆）。脚手架上门洞、出入口构造示意图：图 1-6 门洞桁架构造脚手架外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；中间各道剪扣 件 固 定支 撑 杆预 埋 钢 筋刀撑之间的净距离不应大于 15m。1.8 绿网悬挂绿网必须选用公司合格分供方提供的阻燃型密目网。绿网张挂要使用绑绳进行绑扎，不得使用单根绑丝进行捆扎，更不允许不通过绑环，直接穿透绿网进行捆绑。绿网立向接缝必须在立杆背后进行，不得出现在两立杆中间，多余部分可折叠放置于立杆背后。外架阳角处可采用双立杆或在绿网内多绑扎一根钢筋，使绿网在阳角处立向顺直。2、架体结构图：180120102020801803=45图2-1 架体侧立面图注：1、凡山西四建集团省内所属各项目部(风荷载计算以大同为例,风压系数取值为 0.55,外省若风压系数 0.55 以下的地区均可采用)均可按本统一做法进行操作，不必进行方案设计及计算。2、本统一做法未涉及到的部分，项目部应依据现行规范标准，并结合工程特点进行细化。3、本统一做法试行期为半年，试行期内，做法有改进之处，可向工程监控中心和技术中心反馈。附：悬挑式双排外脚手架计算书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）。一、 计算参数:双排脚手架，搭设高度18.0米，立杆采用单立管。立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.80米，内排架距离结构0.30米，步距1.80米。采用的钢管类型为 482.8连墙件采用2步2跨，竖向间距3.60米，水平间距3.00米。施工活荷载为3.0kN/m 2，同时考虑2层施工。脚手板采用木板，荷载为0.35kN/m 2，按照铺设4层计算。栏杆采用冲压钢板，荷载为0.11kN/m，安全网荷载取0.0050kN/m 2。脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加两根小横杆。基本风压0.55kN/m 2，高度变化系数1.2500，体型系数1.13。悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.20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。二、小横杆的计算: 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算。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。考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置(验算弯曲正应力和挠度不计入悬挑荷载)。1.均布荷载值计算小横杆的自重标准值 P1=0.036kN/m脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.500/3=0.175kN/m活荷载标准值 Q=3.0001.500/3=1.500kN/m荷载的计算值 q=1.20.036+1.20.175+1.41.500=2.353kN/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=2.3530.802/8=0.188kN.m=M/W=0.188106/4248.0=44.32N/mm2小横杆的计算强度205 N/mm 2,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=0.04+1.50+0.17=1.71kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.01.71800.04/(3842.06 105101950.0)=0.43mm小横杆的最大挠度小于800.0/150与规范规定10mm,满足要求!三、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。用小横杆支座的最大反力计算值，考虑活荷载在大横杆的不利布置，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=0.0360.800=0.029kN脚手板的荷载标准值P2=0.3500.8001.500/3=0.140kN活荷载标准值 Q=3.0000.8001.500/3=1.200kN荷载的计算值 P=(1.20.029+1.20.140+1.41.200)/2=0.941kN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(1.20.036)1.5002+0.2670.9411.500=0.385kN.m=0.385106/4248.0=90.574N/mm2大横杆的计算强度205N/mm 2,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=0.6770.0361500.004/(1002.060105101950.000)=0.06mm集中荷载标准值P=(0.029+0.140+1.200)/2=0.684kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=1.883684.4001500.003/(1002.060105101950.000)=2.07mm最大挠度和V=V1+V2=2.129mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与规范规定10mm,满足要求!四、扣件抗滑力的计算: 双扣件承载力设计值取12.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.00kN 。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(规范5.2.5):R Rc(规范JGJ130-2011公式5.2.5)其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值 ,取12.00kN 。R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；小横杆的自重标准值 P1=0.0360.8003/2=0.043kN大横杆的自重标准值 P2=0.0361.500=0.054kN脚手板的荷载标准值 P3=0.3500.8001.500/2=0.210kN活荷载标准值 Q=3.0000.8001.500/2=1.800kN荷载的计算值 R=1.20.043+1.20.054+1.20.210+1.41.800=2.889kN双扣件抗滑承载力的设计计算R 12.00满足要求!五、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)脚手架自重标准值产生的轴向力每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)gk:查规范本例为0.1065NG1 = 0.106518.000=1.917kN(2)脚手板自重标准值产生的轴向力脚手板的自重标准值(kN/m 2):本例采用木脚手板，标准值为0.35NG2 = 0.35041.500(0.800+0.300)/2=1.155kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值产生的轴向力栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m):本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11NG3 = 0.1101.5004/2=0.330kN(4)吊挂的安全设施，安全网自重标准值产生的轴向力吊挂的安全设施荷载，包括安全网自重标准值(kN/m 2):0.005NG4 = 0.0051.50018.000=0.135kN经计算得到，静荷载标准值构配件自重：NG2K=NG2+NG3+NG4 = 1.620kN。NG2KL=NG2+NG3+NG4L = 1.485kN。钢管结构自重与构配件自重：NG = NG1+ NG2k = 3.537kN。(5)施工荷载标准值产生的轴向力施工均布荷载标准值(kN/m 2):3.000NQ = 3.00021.5000.800/2=3.60kN(6)风荷载标准值产生的轴向力风荷载标准值:（参考规范JGJ130-2011公式4.2.5）其中 W0 基本风压(kN/m 2)，按照建筑结构荷载规范 的规定采用：W0 = 0.550可按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附表D.4取重现期10年确定，根据本工程工况，取修正系数为0.7脚手架使用期较短，一般为25年，遇到强劲风的概率相对要小得多；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：脚手架底部 Uz = 1.250,风荷载虽然在脚手架顶部达到最大，但此处脚手架结构所产生的轴压力却最小；而在5m（底部）处风荷载虽然最小，但脚手架自重产生的轴压力接近最大，综合计算值也最大，根据以上分析，立杆稳定性验算时风压高度变化系数的取值应选脚手架底部。Us 风荷载体型系数： Us = 1.1284经计算得到，脚手架底部风荷载标准值 Wk = 0.71.2501.12840.550 = 0.543kN/m 2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值（参考规范JGJ130-2011公式5.2.7-2）N = 1.2NG + 0.91.4NQ = 8.780kN不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值（参考规范JGJ130-2011公式5.2.7-1）N = 1.2NG + 1.4NQ = 9.284kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW（参考规范JGJ130-2011公式5.2.9）MW = 0.91.4Wklah2/10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)。经计算得, 底部立杆段弯矩 Mw=0.91.40.5431.501.80 2/10 = 0.333kN/m六、立杆的稳定性计算: 卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算（参考规范JGJ130-2011公式5.2.6-1）其中 N 立杆的轴心压力设计值， N=9.284kN；i 计算立杆的截面回转半径， i=1.60cm；u 计算长度系数，由脚手架的基本参数确定，u=1.50；h 立杆步距， h=1.80； 计算长细比, 由k=1时, =kuh /i=169； = 210, 满足要求!k 计算长度附加系数，取 1.155；l0 计算长度 (m), 由公式 l0 = kuh 确定，l 0=3.12m； 轴心受压立杆的稳定系数, 由k=1.155时, =kuh/i=195的结果查表得到0.190；A 立杆净截面面积， A=3.97cm2；W 立杆净截面模量 (抵抗矩),W=4.25cm 3；f 钢管立杆抗压强度设计值， f = 205.00N/mm2； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm 2)；经计算得到 = 9284.000/(0.190397.400)=123.25N/mm 2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（参考规范JGJ130-2011公式5.2.6-2）其中 N 立杆的轴心压力设计值， N=8.780kN；i 计算立杆的截面回转半径， i=1.60cm；u 计算长度系数，由脚手架的基本参数确定，u=1.50；h 立杆步距， h=1.80； 计算长细比, 由k=1时, =kuh /i=169； = 210, 满足要求!k 计算长度附加系数，取 1.155；l0 计算长度 (m), 由公式 l0 = kuh 确定，l 0=3.12m； 轴心受压立杆的稳定系数, 由k=1.155时, =kuh/i=195的结果查表得到0.190；A 立杆净截面面积， A=3.97cm2；W 立杆净截面模量 (抵抗矩),W=4.25cm 3；f 钢管立杆抗压强度设计值， f = 205.00N/mm2；MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.333kN.m； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm 2)；经计算得到 = 8780.000/(0.190397.400)+(333000.000/4248.000)=194.94N/mm 2考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求!七、连墙件的计算: (1)连墙件的轴向力设计值计算：Nl = Nlw + No（参考规范JGJ130-2011公式5.2.12-3）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（参考规范JGJ130-2011公式5.2.13）脚手架顶部Uz = 1.250（连墙件的轴向力设计值与风压高度变化系数成正比例函数关系，随着脚手架升高，风压高度变化系数增大，连墙件的轴向力设计值也随之增大，架体顶部达到最大。所以，连墙件计算时，风压高度变化系数应取架体顶部。）脚手架顶部风荷载标准值Wk=kUzUsWo=0.71.2501.12840.550 = 0.543kN/m 2。Wk 风荷载基本风压标准值， Wk = 0.543kN/m2；Aw 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 2.001.802.001.50 = 10.800m2；No 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 3.000kN经计算得到 Nlw = 1.40.54310.800 = 8.210kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 8.210+3.000 = 11.210kN(2)连墙件的强度计算：(参考规范JGJ130-2011公式5.2.12-1)经计算=11210.00/397.40=28.21N/mm 2174.25N/mm 2，满足要求。(3)连墙件的稳定承载力计算：(参考规范JGJ130-2011公式5.2.12-2)连墙件的计算长度lo取脚手架到墙的距离长细比=lo/i=30.00/1.60=19长细比=19 =150( 查冷弯薄壁型钢结构技术规范), 满足要求! 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比查表得到 =0.949；Nl/A=11.210103/(0.9491808.64)=6.53N/mm2（参考规范JGJ130-2011公式5.2.12-2）连墙件稳定承载力0.85f=174.25，连墙件稳定承载力计算满足要求!(4)连墙件抗滑移计算：连墙件采用双扣件与墙体连接。经过计算得到 Nl = 11.210kN小于扣件的抗滑力12.00kN，满足要求!连墙件扣件连接示意图八、悬挑梁的受力计算: 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为墙支点。悬臂单跨梁计算简图N-悬挑脚手架立杆的轴向力设计值；l-型钢悬挑梁锚固点中心至建筑楼层板边支承点的距离；m-型钢悬挑梁悬挑端面至建筑结构楼层板边支承点的距离；m2-脚手架外立杆至建筑结构楼层板边支承点的距离；m1-脚手架内杆至建筑结构楼层板边支承点的距离q -型钢梁自重线荷载标准值。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。本工程算例中，m = 1200mm，l = 1800mm，m1 = 300mm；m2 = 1100mm；水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm 4，截面模量(抵抗矩) W = 141.00cm 3。受脚手架作用集中强度计算荷载 N=1.23.54+1.43.60=9.28kN水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.226.100.00017.8510=0.25kN/mk=1.20/1.80=0.67kl=0.30/1.80=0.17k2=1.10/1.80=0.61代入公式，经过计算得到支座反力 RA=26.405kN支座反力 RB=-7.098kN最大弯矩 MA=13.175kN.m抗弯计算强度 f=13.17510 6/(1.05141000.0)=88.991N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度215.0N/mm 2,满足要求!受脚手架作用集中计算荷载 N=3.54+3.60=7.14kN水平钢梁自重计算荷载 q=26.100.00017.8510=0.20kN/m最大挠度 Vmax=4.831mm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2400.0mm水平支撑梁的最大挠度小于