某高层住宅外脚手架施工方案.doc

一、方案说明(一) 工程概况本工程位于*区*南路*桥头段以南，*大厦以东，*以西。 一期工程占地面积4389.06 m2 ，总建筑面积54851 m2，1#6#楼有地下室，地下室建筑面积9270 m2，地下室层高为4.6米。1#4#楼建筑层数共18层,底层店面层高3.9米，标准层层高3米，总高度57.3米。5#6#建筑层数共12层，底层架空层层高2.19米，标准层层高3米，总高度39.6米。(二) 方案选择本工程1#4#楼外架高度约为60m，采用扣件式双排钢管（483.5）脚手架进行搭设，其钢管立杆间距1.5m，排距1.05m，钢管大横杆步距1.8 m，剪刀撑按4560进行搭设。在脚手架外侧面的大横杆按60cm一道进行搭设。为保证架体的整体承载力和稳定性，在各层结构处按规定设置连墙杆，以保证架体的稳定性。1#6#楼主楼外架分段搭设,第一段1-6层为落地式,按照1-4#楼高度计算21m,以上每六层为一搭设段，采用普通型钢悬挑脚手架。 脚手架外立杆侧满挂密目安全网进行封闭，施工层脚手架内立杆与建筑之间拟采用兜网进行封闭。 考虑材料运送，拟在每层楼层侧设置卸料平台，卸料平台必须与建筑物拉结，不得与脚手架连结。必须按规定设置连墙拉结点，竖向每3步，水平每3步必须设置一道牢固的连结点。拟在每层边梁进行预埋钢管，脚手架的水平杆与预埋钢管扣件连接,水平杆与外架进行连接。(三) 技术参数双排外架立杆纵向间距1.5m，排距1.05m，大横杆步距1.8m；剪刀撑搭设角度4560，立杆靠墙的一端离墙面20cm。剪刀撑斜杆两端扣件与立杆节点的距离不应大于15cm，最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不宜大于50cm，脚手架各杆件相交伸出的端头均应大于10cm，以防杆件滑落。外侧立杆顶端高出施工墙上皮1m进行搭设。 工字钢一端悬挑，另一端固定在楼面结构上（用16钢筋）悬挑端用钢丝绳悬挂在上一层的楼面结构边梁上。上一层的楼面结构边梁上予埋钢筋拉环120。钢丝绳和钢梁应基本在同一垂直平面内。工字钢用16钢筋固定在楼面结构；，其中一点固定在梁上。当固定在板上时，固定点板的上部增加配筋410（板的跨度内通长）。工字钢采用16号。钢丝绳采用114。悬挑长度大于1.5米的工字钢采用214钢丝绳(四) 钢管脚手架搭设的基本要求1.扣件式落地钢管脚手架的搭设顺序为摆放扫地杆逐根树立立杆并随即与扫地杆扣紧装扫地小横杆并与立杆或扫地杆扣紧安第一步大横杆与各立杆扣紧安第一步小横杆安第二步大横杆安第二步小横杆安第三、四步大横杆和小横杆连墙杆接立杆加设剪刀撑铺脚手板。2.悬挑脚手架搭设的工艺流程为：水平悬挑纵向扫地杆（连梁）立杆横向扫地杆小横杆大横杆（搁栅）剪刀撑连墙件铺脚手板扎防护栏杆扎安全网。(五) 技术要点1.底皮：外脚手架内外立杆坐落于10cm素混凝土上。地下室顶板回填土夯实，回填土上采用素混凝土厚度不小于10cm进行施工。2.施工要求必须使用合格材料，对于有变形和不合格的扣件均不得使用。在外脚架搭设过程中，必须严格按规定的构造方案和尺寸进行搭设，并及时与结构拉结或采用临时支顶，确保搭设过程的安全。必须按规范规定设置连墙杆。应随架体搭设进度，及时跟进做好安全网等安全防护措施的张挂。脚手架外侧采用安全网全封闭；围网设于靠外侧立杆的内侧，与立杆、横杆绑扎牢固，绑点间距30cm。 在外脚手架搭设过程中脚手架里、外两排立杆均要竖直，尤其不得向外倾斜，搭设过程中应随时校正杆件垂直度和水平偏差；避免累积偏差过大。搭设时必须在垂直方向，水平方向按50%错开接头，所有立杆必须落地，不得在水平杆上加悬空立杆。搭设第一节立杆时应选用长短不一的钢管，确保错开立杆接头位置；小横杆的搭设应与大横杆垂直，小横杆两端应伸出大横杆外10cm以上。连接大横杆的对接扣件，开口应朝架子内侧，螺栓向上，十字形扣件不得使开口朝下，螺栓拧紧扭力矩达65Nm，不得发生破坏。21钢管立拄施工要求 立柱上的对接扣件应交错布置，两个相邻立柱接头不能在同一步距内，且相邻立柱接头在高度方向错开的距离不小于一个步距，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。立柱顶端应高出女儿墙上皮1.0m，高出建筑物檐口上皮1.5m。 脚手架底座上必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座下皮不大于20cm处的立杆上。横向扫地杆应采用直角扣件固定在靠纵向扫地杆下方的立杆上。22钢管水平杆施工要求 （1）横向水平杆设于纵向杆之下，纵向水平杆固定在立杆的内侧，并采用直角扣件与立杆扣紧。 （2）纵向水平杆接长一般采用对接扣件连接，也可采用搭接。相邻纵向水平杆对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm，并应等距设置不小于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端的距离不应小于100mm。 （3）纵向水平的长度一般不宜小于3跨，并不小于6m。 每一主节点处必须设置一根横向水平杆，并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150mm。 （4）连接大横杆的对接扣件，开口应朝架子内侧，螺栓向上，避免开口朝上，以防雨水进入。23连墙体施工要求 施工时按竖向间距不大于二步距，水平间距不大于三步距，必须设置一道牢固的连结点。拟在每层边梁进行预埋钢管，并通过水平杆与外架进行连接，将架体附着到主体框架梁上。24剪刀撑的设置要求 （1）每道剪刀撑跨越立拄的根数宜在57根之间，每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角应在4560之间。 （2）双排脚手架应在外侧立面整个长度和高度在连续设置剪支撑。 （3）剪立撑斜杆的接头采用搭接方式接长时不应小于三个扣件连接固定搭接长度不应小于1m，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应大于150mm。25架体上开洞的施工要求 （1）洞口处增设的斜杆应采用旋转扣件优先固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线距中心节点距离不应大于150mm。（2）洞口两侧增设的横向支撑应伸出增设的斜杆端部，增设的短斜杆端部应用双扣件扣死。（3）开洞施工完毕，须马上还原支撑。26脚手板设置要求 （1）脚手板应与横杆绑扎牢固； （2）在作业层外侧立杆内安装踢脚板； （3）施工作业层，拆模层均必须满铺脚手板，非操作层应间隔一层设置一层满铺脚手板； （4）雨天后上架施工必须采取防滑措施。27架上卸料平台的搭设 为便于模板，木枋等周转料具吊运到上面的施工层作周转使用，拟每层搭设2个卸料平台。卸料平台必须挂设限定荷载标牌。 卸料平台平面尺寸30004000，严格控制最大载重量不大于1t，并做好安全防护，使用完后应及时拆除并恢复架体的安全防护。28安全通道 为保证施工人员进出施工现场时安全，防止高空坠物伤人，特在建筑物首层入口及井架出入口设置安全通道。安全通道采用钢管架支撑，上部满铺竹杆及防护网以防止坠物。 其余临时进作业面通道必须搭设防护棚。防护棚搭出约2m，其支撑是靠支在外架上的钢管，在钢管上铺设七夹板和安全网。29张拉平台 张拉平台不得利用外架作为支撑，必须独立设置。对于妨碍张拉作业的局部架体，在架体上作开洞处理。必须做好张拉平台的临边防护工作，并保证张拉作业影响外脚手架的安全与稳定。3.施工安全问题31安全保证措施 各级管理人员要对职工生命负责的态度去严格要求，严格管理，认真抓好安全工作，搞好安全设施。311人员要求 （1）严格参照外架搭设要求进行施工。 （2）特殊工种必须持证上岗。具备一切高空作业的能力，40岁以下，无疾病。 （3）必须服从管理人员的安排。遵守项目各项安全管理规定和制度。进入施工现场的人员必须戴安全帽，系好安全带，作好防护设施。不得穿拖鞋等，必须穿防滑鞋上班。严禁向下抛扔杂物，不得酒后作业，严禁嬉闹。 （4）积极配合外架搭设完毕后的工作。 （5）必须负责搭设前和搭设后的日常检查和修养。 （6）听从管理人员安排积极配合项目安全员日常检查，发现问题及时整改。312搭设要点 （1）钢管脚手架立杆应稳放在混凝土垫层上，基础夯实，浇捣不小于100mm的混凝土垫层； （2）立杆间距、大横杆间距、小横杆间距符合方案要求； （3）钢管立杆大横杆接头应错开，要用扣件连接拧紧螺栓，不准用铁丝绑扎； （4）脚手架负荷量每平方米不能超过150kg； （5）脚手架两端、转角处连续设剪刀撑和力杆，剪刀撑和支杆与地面角度不应大于60度； （6）架子的铺设宽度不得小于1.0 m，脚手板必须满铺； （7）首层设置安全通道、防护棚，必须用双层木板铺钉； （8）安全网挂设：安全网必须内挂，并用专用尼龙绳或符合要求的其他材料绑扎严密、牢固； （9）每隔四层，架体与建筑物间必须搭设安全防护、并满铺木板、并挂安全网加双栏杆； （10）搭设完毕后，必须经专职安全员及相关部门验收合格后，方可投入使用。313、使用阶段 （1）操作层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载，不得将模板支撑，缆钢丝、混凝土的输送管道等固定在脚手架上，严禁任意悬挂起重设备。外墙装饰施工时应严格控制施工荷载不得超过150kg/m2，同时施工不得超过2层； （2）结构施工时严禁将外架做支模架，不得在外架上堆放钢筋、木枋、电缆等材料； （3）六级及六级以上大风和雨天应停止脚手架作业，雨后上架操作应有防滑措施； （4）应设专人负责对脚手架进行经常检查和保修，在六级大风与大雨后停用超过一个月后复工前必须经检查后方可上架操作； （5）主节点处杆件的安装，连墙体，支撑，门洞等的构造是否符合施工组织设计要求，扣件螺栓是否松动，脚手架立拄的沉降与垂直度允许偏差是否符合规定要求； （6）在脚手架使用期间，严禁任意拆除，其余杆件拆除时应争得安全员同意，施工完后应立即恢复。314拆除阶段 （1）拆除脚手架，周围应设围栏或警戒标志，并设专人看管，严禁入内，拆除应按顺序由上而下，一步一清，不准上下同时作业； （2）拆除脚手架大横杆，剪刀撑，应先拆中间扣，再拆两头扣，由中间操作人往下顺杆子； （3）拆除的脚手杆，脚手板，钢管，扣件，钢丝绳等材料，应向下传递或用绳吊下，禁止往下抛、扔。32安全防护措施 （1）严格按照施工组织设计和技术交底要求组织施工。 （2）重点加强料台使用标准； （3）重点加强满堂架与外架间隔的封闭； （4）重点加强施工作业人员安全劳动意识； （5）安全网必须用符合安全部门规定的防火安全网； （6）外架上必须配备足够的符合安全的灭火器材，成立义务消防队。33防雷雨台内措施 （1）外架用的预埋件必须用一根12钢筋与墙体中的主钢筋搭焊，以便于架体避雷。 （2）雷雨天气和六级以上大风应停止架上作业。 （3）大风过后要对架上的脚手板、安全网等认真检查一次。二、 方案计算书钢管落地架计算书 (高21m) 扣件式钢管落地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)、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等编制。一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 21 米，立杆采用单立管；搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.5米，立杆的横距为1.05米，大小横杆的步距为1.8 米；内排架距离墙长度为0.20米；小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根；采用的钢管类型为 483.5； 横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为 0.80；连墙件采用三步三跨，竖向间距 5.4 米，水平间距4.5 米，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活荷载标准值:2.000 kN/m2；脚手架用途:装修脚手架；同时施工层数:2 层；3.风荷载参数本工程地处福建省厦门市，基本风压为0.39 kN/m2；风荷载高度变化系数z 为1.25，风荷载体型系数s 为0.12；脚手架计算中考虑风荷载作用4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):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):0.110；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:10；脚手板类别:冲压钢脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、冲压钢脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.038；5.地基参数地基土类型:素填土；地基承载力标准值(kpa):135.00；立杆基础底面面积(m2):0.25；地基承载力调整系数:1.00。 二、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= 0.038 kN/m ；脚手板的荷载标准值: P2= 0.31.5/3=0.15 kN/m ；活荷载标准值: Q=21.5/3=1 kN/m；荷载的计算值: q=1.20.038+1.20.15+1.41 = 1.626 kN/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 =1.6261.052/8 = 0.224 kN.m；最大应力计算值 = Mqmax/W =44.113 N/mm2；小横杆的最大弯曲应力 =44.113 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 f=205 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=0.038+0.15+1 = 1.188 kN/m ； 最大挠度 V = 5.01.18810504/(3842.06105121900)=0.749 mm；小横杆的最大挠度 0.749 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050 / 150=7 与10 mm，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，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= 0.0381.05=0.04 kN；脚手板的荷载标准值: P2= 0.31.051.5/3=0.158 kN；活荷载标准值: Q= 21.051.5/3=1.05 kN；荷载的设计值: P=(1.20.04+1.20.158+1.41.05)/2=0.854 kN； 大横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。 均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.080.0381.51.5=0.007 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=0.2670.8541.5= 0.342 kN.m；M = M1max + M2max = 0.007+0.342=0.349 kN.m最大应力计算值 = 0.349106/5080=68.664 N/mm2；大横杆的最大应力计算值 = 68.664 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计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= 0.6770.03815004 /(1002.06105121900) = 0.052 mm；集中荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：小横杆传递荷载 P=（0.04+0.158+1.05）/2=0.624kN V= 1.8830.62415003/ ( 100 2.06105121900) = 1.579 mm；最大挠度和：V= Vmax + Vpmax = 0.052+1.579=1.631 mm；大横杆的最大挠度 1.631 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500 / 150=10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，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。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6.40 kN；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 = 0.0381.052/2=0.04 kN；大横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.5=0.058 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN；活荷载标准值: Q = 21.051.5 /2 = 1.575 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.04+0.058+0.236)+1.41.575=2.606 kN；R 6.40 kN，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(kN)，为0.1248 NG1 = 0.1248+(1.052/2)0.038/1.8021.00 = 3.091；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用冲压钢脚手板，标准值为0.3 NG2= 0.3101.5(1.05+0.2)/2 = 2.812 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11 NG3 = 0.11101.5/2 = 0.825 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.521 = 0.158 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.886 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。经计算得到，活荷载标准值 NQ= 21.051.52/2 = 3.15 kN；风荷载标准值按照以下公式计算 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 = 0.39 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= 1.25 ； Us - 风荷载体型系数：取值为0.116；经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.7 0.391.250.116 = 0.04 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= 1.26.886+ 1.43.15= 12.673 kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.26.886+ 0.851.43.15= 12.012 kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.041.5 1.82/10 = 0.023 kN.m；六、立杆的稳定性计算: 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为： 立杆的轴向压力设计值 ：N = 12.673 kN；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扣件式规范表5.3.3得 ：k = 1.155 ；当验算杆件长细比时，取块1.0；计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ： = 1.7 ；计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 ：l0 = 3.534 m；长细比 Lo/i = 224 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 ：= 0.145 ；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 =205 N/mm2； = 12673/(0.145489)=178.738 N/mm2；立杆稳定性计算 = 178.738 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 立杆的轴心压力设计值 ：N = 12.012 kN；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扣件式规范表5.3.3得 ： k = 1.155 ；计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ： = 1.7 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.534 m；长细比: L0/i = 224 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.145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 =205 N/mm2； = 12011.94/(0.145489)+22893.589/5080 = 173.916 N/mm2；立杆稳定性计算 = 173.916 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！七、最大搭设高度的计算: 按规范5.3.6条不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算： 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为：NG2K = NG2+NG3+NG4 = 3.795 kN；活荷载标准值 ：NQ = 3.15 kN；每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.125 kN/m；Hs =0.1454.8910-4205103-(1.23.795+1.43.15)/(1.20.125)=37.203 m；按规范5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米： H = 37.203 /(1+0.00137.203)=35.869 m；H= 35.869 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 H =35.869 m。脚手架单立杆搭设高度为21m，小于H，满足要求！按规范5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算： 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为：NG2K = NG2+NG3+NG4 = 3.795 kN；活荷载标准值 ：NQ = 3.15 kN；每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.125 kN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩： Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.023 /(1.4 0.85) = 0.019 kN.m；Hs =( 0.1454.8910-4205103-(1.23.795+0.851.4(3.15+0.1454.891000.019/5.08)/(1.20.125)=39.486 m；按规范5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米： H = 39.486 /(1+0.00139.486)=37.986 m；H= 37.986 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 H =37.986 m。脚手架单立杆搭设高度为21m，小于H，满足要求！八、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风荷载标准值 Wk = 0.04 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 24.3 m2；按规范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= 5.000 kN；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 = 1.347 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 6.347 kN；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 l0/i = 200/15.8的结果查表得到 =0.966，l为内排架距离墙的长度；又： A = 4.89 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9664.8910-4205103 = 96.837 kN；Nl = 6.347 Nf = 96.837,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用单扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl =6.347小于单扣件的抗滑力 6.4 kN，满足要求！ 连墙件扣件连接示意图九、立杆的地基承载力计算: 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 地基承载力设计值:fg = fgkkc = 135 kpa； 其中，地基承载力标准值：fgk= 135 kpa ； 脚手架地基承载力调整系数：kc = 1 ； 立杆基础底面的平均压力：p = N/A =48.048 kpa ；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 12.012 kN；基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。p=48.048 fg=135 kpa 。地基承载力满足要求！普通型钢悬挑架计算书 (高20m)悬挑1.5m脚手架 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)等规范编制。 一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 20 米，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.5米，立杆的横距为1.05米，立杆的步距为1.8 米；内排架距离墙长度为0.20米；小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根；脚手架沿墙纵向长度为 150 米；采用的钢管类型为 483.5； 横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数 0.80；连墙件布置取三步三跨，竖向间距 5.4 米，水平间距4.5 米，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件连接；2.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):2.000；脚手架用途:装修脚手架；同时施工层数:2 层；3.风荷载参数本工程地处福建省厦门市，查荷载规范基本风压为0.390，风荷载高度变化系数z为1.250，风荷载体型系数s为0.116；计算中考虑风荷载作用；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):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):0.110；安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:10 层；脚手板类别:冲压钢脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、冲压钢脚手板挡板；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1.5米，建筑物内锚固段长度 3 米。与楼板连接的螺栓直径(mm):16.00；楼板混凝土标号:C30；6.拉绳与支杆参数支撑数量为:1； 钢丝绳安全系数为:6.000；钢丝绳与墙距离为(m):3.200；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 1.25 m。 二、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= 0.038 kN/m ；脚手板的荷载标准值: P2= 0.31.5/3=0.15 kN/m ；活荷载标准值: Q=21.5/3=1 kN/m；荷载的计算值: q=1.20.038+1.20.15+1.41 = 1.626 kN/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 =1.6261.052/8 = 0.224 kN.m；最大应力计算值 = Mqmax/W =44.113 N/mm2；小横杆的最大弯曲应力 =44.113 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 f=205 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=0.038+0.15+1 = 1.188 kN/m ； 最大挠度 V = 5.01.18810504/(3842.06105121900)=0.749 mm；小横杆的最大挠度 0.749 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050 / 150=7 与10 mm，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，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= 0.0381.05=0.04 kN；脚手板的荷载标准值: P2= 0.31.051.5/3=0.158 kN；活荷载标准值: Q= 21.051.5/3=1.05 kN；荷载的设计值: P=(1.20.04+1.20.158+1.41.05)/2=0.854 kN； 大横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。 均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.080.0381.51.5=0.007 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=0.2670.8541.5= 0.342 kN.m；M = M1max + M2max = 0.007+0.342=0.349 kN.m最大应力计算值 = 0.349106/5080=68.664 N/mm2；大横杆的最大应力计算值 = 68.664 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计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= 0.6770.03815004 /(1002.06105121900) = 0.052 mm；集中荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：小横杆传递荷载 P=（0.04+0.158+1.05）/2=0.624kN V= 1.8830.62415003/ ( 100 2.06105121900) = 1.579 mm；最大挠度和：V= Vmax + Vpmax = 0.052+1.579=1.631 mm；大横杆的最大挠度 1.631 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500 / 150=10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，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。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6.40 kN；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 = 0.0381.052/2=0.04 kN；大横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.5=0.058 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN；活荷载标准值: Q = 21.051.5 /2 = 1.575 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.04+0.058+0.236)+1.41.575=2.606 kN；R 6.40 kN，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(kN)，为0.1248 NG1 = 0.1248+(1.052/2)0.038/1.8020.00 = 2.944；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用冲压钢脚手板，标准值为0.3 NG2= 0.3101.5(1.05+0.2)/2 = 2.812 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11 NG3 = 0.11101.5/2 = 0.825 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.520 = 0.15 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.732 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。经计算得到，活荷载标准值 NQ= 21.051.52/2 = 3.15 kN；风荷载标准值按照以下公式计算 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 = 0.39 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= 1.25 ； Us - 风荷载体型系数：取值为0.116；经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.7 0.391.250.116 = 0.04 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= 1.26.732+ 1.43.15= 12.488 kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.26.732+ 0.851.43.15= 11.826 kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.041.5 1.82/10 = 0.023 kN.m； 六、立杆的稳定性计算: 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为： 立杆的轴向压力设计值 ：N = 12.488 kN；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扣件式规范表5.3.3得 ：k = 1.155 ；当验算杆件长细比时，取块1.0；计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ： = 1.7 ；计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 ：l0 = 3.534 m；长细比 Lo/i = 224 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 ：= 0.145 ；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 =205 N/mm2； = 12488/(0.145489)=176.12 N/mm2；立杆稳定性计算 = 176.12 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 立杆的轴心压力设计值 ：N = 11.826 kN；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扣件式规范表5.3.3得 ： k = 1.155 ；计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ： = 1.7 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.534 m；长细比: L0/i = 224 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.145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 =205 N/mm2； = 11826.3/(0.145489)+22893.589/5080 = 171.297 N/mm2；立杆稳定性计算 = 171.297 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/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风荷载标准值 Wk = 0.04 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 24.3 m2；按规范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= 5.000 kN；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 = 1.347 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 6.347 kN；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 l0/i = 200/15.8的结果查表得到 =0.966，l为内排架距离墙的长度；又： A = 4.89 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9664.8910-4205103 = 96.837 kN；Nl = 6.347 Nf = 96.837,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。由以上计算得到 Nl = 6.347小于双扣件的抗滑力 12.8 kN，满足要求！ 连墙件扣件连接示意图 八、悬挑梁的受力计算:悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。 本方案中，脚手架排距为1050mm，内排脚手架距离墙体200mm，支拉斜杆的支点距离墙体为 1250mm，水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130 cm4，截面抵抗矩W = 141