专项施工方案HBPPT课件

1、第五章 专项施工方案设计 主要内容 第一节 高层建筑安全专项施工方案编制 第二节 塔式起重机基础和附着装置的设计及施工 第三节 脚手架计算 第一节 高层建筑安全专项施工方案编制 一、安全专项施工方案编制 1.1.编制范围 高层建筑施工中，应当编制安全专项施工方案的分部分项工程见 表5-15-1。 超过一定规模的危险性较大的分部分项工程 深基坑工程深基坑工程 （一）开挖深度超过（一）开挖深度超过5m5m（含（含5m5m）的基坑（槽）的土方开挖、支护和降水工程）的基坑（槽）的土方开挖、支护和降水工程 （二）开挖深度虽未超过（二）开挖深度虽未超过5m5m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗

2、邻建筑（构筑）物安全的基，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建筑（构筑）物安全的基 坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。 模板工程及支撑体系模板工程及支撑体系 （一）工具式模板工程：包括滑模、爬模、飞模等工程。（一）工具式模板工程：包括滑模、爬模、飞模等工程。 （二）混凝土模板支撑工程：（二）混凝土模板支撑工程：搭设高度搭设高度8m8m及以上；搭设跨度及以上；搭设跨度18m18m及以上；施工总荷载及以上；施工总荷载15kN/m15kN/m2 2及以上；集中线及以上；集中线 荷载荷载20kN/m20kN/m及以上；及以上； （三）承重支撑体系：用于

3、钢结构安装等满堂支撑体系，承受单点集中荷载（三）承重支撑体系：用于钢结构安装等满堂支撑体系，承受单点集中荷载700kg700kg以上。以上。 起重吊装及安装拆卸工程起重吊装及安装拆卸工程 （一）采用非常规起重设备、方法，且单件起吊重量在（一）采用非常规起重设备、方法，且单件起吊重量在100kN100kN及以上的起重吊装工程；及以上的起重吊装工程； （二）起重量（二）起重量300kN300kN及以上的起重设备安装工程；高度及以上的起重设备安装工程；高度200m200m及以上内爬起重设备的拆除工程。及以上内爬起重设备的拆除工程。 脚手架工程脚手架工程 （一）搭设高度（一）搭设高度50m50m及以上

4、的落地式钢管脚手架工程；（二）提升高度及以上的落地式钢管脚手架工程；（二）提升高度150m150m及以上附着式整体和分片提升脚手及以上附着式整体和分片提升脚手 架工程；架工程；（三）架体高度（三）架体高度20m20m及以上悬挑式脚手架工程；及以上悬挑式脚手架工程； 拆除、爆破工程拆除、爆破工程 其他其他 （一）施工高度（一）施工高度50m50m及以上的建筑幕墙安装工程；（二）钢跨度大于及以上的建筑幕墙安装工程；（二）钢跨度大于36m36m及以上的钢结构安装工程；跨度大于及以上的钢结构安装工程；跨度大于 60m60m级以上的网架和索膜结构安装工程；（三）开挖深度超过级以上的网架和索膜结构安装工程

5、；（三）开挖深度超过16m16m的人工挖孔桩工程；（四）地下暗挖、顶管的人工挖孔桩工程；（四）地下暗挖、顶管 及水下作业工程；（五）采用新技术、新工艺、新材料、新设备及尚无相关技术标准的危险性较大的分部分及水下作业工程；（五）采用新技术、新工艺、新材料、新设备及尚无相关技术标准的危险性较大的分部分 项工程。项工程。 专项方案应当包括的内容 （一）（一） 工程概括工程概括 危险性较大的分部分项工程概括、施工平面布置、施工要求和技术保证条危险性较大的分部分项工程概括、施工平面布置、施工要求和技术保证条 件。件。 （二）（二） 编制依据编制依据 相关法律、法规、规范性文件、标准、规范和图纸（国标图集

6、）、施工组相关法律、法规、规范性文件、标准、规范和图纸（国标图集）、施工组 织设计等。织设计等。 （三）（三） 施工计划施工计划 包括施工进度计划、材料与设备计划。包括施工进度计划、材料与设备计划。 （四）（四） 施工工艺技术施工工艺技术 技术参数、工艺流程、施工方法、检查验收技术参数、工艺流程、施工方法、检查验收 （五）（五） 施工安全保证措施施工安全保证措施 组织保障、技术措施、应急预案、监测监控组织保障、技术措施、应急预案、监测监控 （六）（六） 劳动力计划劳动力计划 专职安全生产管理人员、特种作业人员等专职安全生产管理人员、特种作业人员等 （七）（七） 技术书及相关图纸技术书及相关图纸

7、 安全专项施工方案编制项目 （表51） 序号序号应编制分部分项工程应编制分部分项工程组织专家论证、审查组织专家论证、审查 一一基坑支护、降水基坑支护、降水 二二土方开挖土方开挖 三三模板工程模板工程 四四起重吊装起重吊装 五五脚手架脚手架 六六其他危险性较大的工程其他危险性较大的工程 2.2.编制依据 安全专项施工方案的编制依据有: : (1) (1)国家和政府有关安全生产的法律、法规和有 关规定。 (2)(2)安全技术标准、规范，安全技术规程。 (3)(3)企业的安全管理规章制度。 3.3.编制原则 安全专项施工方案的编制，必须考虑现场的 实际情况、施工特点及周围作业环境，措施要有 针对性。

8、凡施工过程中可能发生的危险因素及建 筑物周围外部环境不利因素等，都必须从技术上 采取具体且有效的措施予以预防。 安全施工方案除应包括相应的安全技术措施 外，还应当包括监控措施、应急方案以及紧急救 护措施等内容。 4.4.编制要求 （1 1）及时性 （2 2）针对性 （3 3）具体性 5.5.编制内容 安全专项施工方案编制应根据实际情况，有针对性地编制，应包括的内容一般有: :分部分项工程概况、施工组织 与部署、施工准备、材料构件及机具设备、施工工艺流程、施工技术及操作要点、安全防护措施与安全规定、风险 防范与应对措施、检验检测及验收制度等。 二、安全专项施工方案的审批与实施 1.编制审核 专业

9、技术人员编制方案，监理工程师审核，技术负责人总监理工程师签字。 2.专家论证审查 （1）组织不少于5人的专家； （2）提出书面论证报告； 3.实施 （1）施工前； （2）施工中； （3）施工完成后。 第二节 塔式起重机基础和附着装置的设计及施工 一、塔式起重机基础 附着式塔式起重机的混凝土基础采用固定式钢筋混凝土，要求混凝土强度等级 不低于C35C35，基础表面平整度允许偏差为1/1000,1/1000,埋设件的位置、标高和垂直度以及 施工工艺符合出厂说明书要求。 塔机竖向荷载 G0=251kN G1=37.4kN G2=3.8kN G3=19.8kN G4=89.4kN 6.3m 11.8m

10、11.5m 22m Qmax=60kN Qmin=10kN 50mRQmin= RG1= RQmax=RG4= RG3= H0=40m 图 QTZ60QTZ60塔机竖向荷载简图 图3.2.7-3.2.7-（b b）平头式塔机和动臂式塔机 平头式塔吊 核心筒 动臂式塔吊 A-A AA B B 图 十字形基础平面示意图及A-AA-A剖面图 板式和十字形基础 图4.2.1-（a）塔机的板式基础 图4.2.1-（b）塔机的十字形基础（加配重） 1.1.整体式基础 整体式混凝土基础的示意图如图5-15-1所示。 2.2.分块式基础 分块式混凝土基础的示意图如图5-25-2所示。 3.3.塔式起重机基础的

11、布置 (1)(1)布置在基础边。 (2)(2)布置在基坑中央。 构造要求 1. 1. 基础高度应满足塔机预埋件的抗拔要求，且不宜小于1000mm1000mm，不宜采用坡形 或台阶形截面的基础。 2. 2. 基础的混凝土强度等级不应低于C25C25。 3. 3. 基础配筋应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010GB50010的有关构造 规定（含最小配筋率0.15%0.15%）。板式基础应在基础表层和底层配置直径不小于 12mm12mm、间距不大于200mm200mm的钢筋，且上、下层主筋应用间距不大于500mm500mm的竖向 构造钢筋连接；十字形基础主筋应按梁式配筋，主筋直径不小于1

12、2mm12mm，箍筋直 径不小于8mm8mm且间距不大于200mm200mm，侧向构造纵筋的直径不小于10mm10mm且间距不大 于200mm200mm。板式和十字形基础架立筋的截面积不宜小于受力筋截面积的一半。 4. 4. 预埋于基础中的塔机基础节锚栓或预埋节，应符合塔机使用说明书规定 的构造要求，并应有支盘式锚固措施。 5. 5. 十字形基础的节点处应采用加腋构造，有利于基础的稳定和避免应力集 中。 基础节 斜撑 锚栓 图 塔机基础节形式 图 塔机预埋节形式 预埋节 基础计算 1.1.基础的配筋应按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010GB50010的有关规定进行 受弯、受剪计算。

13、考虑一般塔机基础所受的扭矩 较小，例如QTZ63QTZ63塔机的 等于228kNm228kNm， QTZ80QTZ80塔机的 等于305kNm305kNm，ZJ6012ZJ6012塔机的 等于350kNm350kNm，ZJ7030ZJ7030塔机的等 于660kNm660kNm，远小于混凝土基础1/41/4的开裂扭矩TT；对方形基础长5m5m、宽5m5m、高 1.2m1.2m，且混凝土强度等级为C25C25时，TT为7880kNm7880kNm。故简化设计中可不考虑扭矩 的作用。 当塔机基础节设有斜撑时，可简化为无斜撑计算，但基础钢筋宜按对称式配置正负 弯矩筋。本节所列公式中的荷载不包括基础及

14、其上土的自重。净反力是指扣除基础 及其上土自重后传至基础底面的压应力。 k T k T k T k T 2.2.计算板式基础强度时，将塔机作用于基础的4 4根立柱所包围的面积作为塔身 柱截面，计算受弯、受剪的最危险截面取柱边缘处（图 ）。基底净反力采用 按式（ 2 2）求得的基底平均压力设计值P P： m ax1 2 pp p （2） m ax m in 1 11 (a)基 础 平 面(b)1-1剖 面 图 板式基础基底压力示意图 塔机的塔身是立体桁架式钢结构，力的作用机理和结构构造类同于格构式钢柱， 故规定了塔机的4 4根立柱所包围的面积作为塔身柱截面。 倾覆力矩设计值M M按基础主轴x x

15、、y y方向分别作用，计算基底压力，再计算基础 的内力、配筋。按公式（2 2）计算出塔机的塔身柱边基础截面的内力弯矩与精 确计算值相比，误差一般在5%5%内。 3.3.计算十字形基础时，倾覆力矩设计值M M和水平荷载设计值FVFV按其中任一条形 基础纵向作用计算，竖向荷载设计值F F仍由全部基础承受。 式中：P Pmax max按本规程第4.1节规定且采用荷载效应基本组合计算的基底边缘 的最大压力值； P P1 1按本规程第4.1节规定且采用荷载效应基本组合计算的塔机立柱边 的基底压力值。 3 3 桩基础 构造要求 1. 桩基构造应符合现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ94的规定。预埋件 应按

16、塔机使用说明书布置。 2. 基桩应按计算和构造要求配置钢筋。纵向钢筋的最小配筋率，分别对灌注桩、 预制桩、预应力混凝土管桩作了规定。纵向钢筋最少根数和长度及保护层厚度 作了规定，箍筋的构造要求也作了规定。 3. 承台宜采用截面高度不变的矩形板式或十字形梁式，截面高度不宜小于 1000mm，且应满足塔机使用说明书的要求。基桩宜均匀对称布置，且不 宜少于4根，以满足塔机任意方向倾覆力矩的作用。边桩中心至承台边缘的最 小距离作了规定。 4. 板式承台基础上、下面均应根据计算或构造要求配筋，钢筋直径不应小于 12mm，间距不应大于200mm，上、下层钢筋之间应设置竖向架立筋，宜沿对角 线配置桩顶暗梁，

17、塔机基础节的立柱应位于暗梁上。十字形承台应按两个方向的梁 分别配筋，承受正、负弯矩的主筋应按计算配置，箍筋不宜小于8，间距不宜大 于200mm。 5. 基桩主筋伸入承台基础的锚固长度应不小于35d35d（主筋直径），对于抗拔桩，桩 顶主筋的锚固长度应按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010GB50010确定。对预 应力混凝土管桩和钢管桩，宜采用植于桩芯混凝土中不少于6 62020的主筋锚入承台 基础，桩芯混凝土长度不应小于2 2倍桩径，且不应小于1000mm1000mm。 桩基计算 1. 1. 桩顶作用效应，应取沿矩形或方形承台对角线方向（即塔机塔身截面的对角线 方向属荷载效应最危险方向

18、）的倾覆力矩和水平荷载及竖向荷载进行计算，以角桩 的受压或受拔为最不利。当采用十字形承台时，倾覆力矩和水平荷载的作用宜取其 中任一条形承台按其纵向作用进行计算，竖向荷载按全部基桩承受进行计算。 2. 2. 基桩的桩顶作用效应应按下列公式计算： 1 1） 轴心竖向力作用下： kk k FG Q n （4.3.2-1） 2 2） 偏心竖向力作用下： kvkkk k m ax MFhFG Q nL kkvk k m in k FGMFh Q nL （4.3.2-2） （4.3.2-3） 荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，基桩的平均竖向力； 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，角桩的最大竖向力； 荷载效

19、应标准组合偏心竖向力作用下，角桩的最小竖向力； 荷载效应标准组合时，作用于桩基承台顶面的竖向力； 桩基承台及其上土的自重标准值，水下部分按浮重度计； 桩基中的桩数； 荷载效应标准组合时，沿矩形或方形承台的对角线方向、或沿 十字型承台中任一条形承台纵向作用于承台顶面的力矩； 荷载效应标准组合时，塔机作用于承台顶面的水平力； 承台的高度； 矩形承台对角线或十字型承台中任一条形承台两端基桩的轴线 距离。 桩基竖向承载力、单桩竖向承载力特征值、桩的抗拔承载力、桩身抗压或抗拔承载力等计算 公式均同现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ94，此处不作详细解析。 k Q式中： km ax Q km in Q k

20、 F k G n k M vk F h L 承台计算 受弯及受剪计算 1. 桩基承台应进行受弯、受剪承载力计算，将塔机作用于承台的4 4根塔身立 柱所包围的面积作为柱截面，承台弯矩、剪力应按本规程第6.4.26.4.2条至6.4.36.4.3 条规定计算，受弯、受剪承载力和配筋应按现行混凝土结构设计规范 GB50010GB50010的规定进行计算。 2. 多桩矩形承台弯矩的计算截面取在塔机基础节塔身柱边，弯矩可按下列公 式计算： xii MN y yii MN x （4.3.31） （4.3.32） 式中：M Mx x、M My y分别为绕x x轴、y y轴方向计算截面处的弯矩设计值； x x

21、i i、y yi i分别为垂直y y轴、x x轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离； N Ni i不计承台自重及其上土重，在荷载效应基本组合下的第i i桩 的竖向反力设计值。 图4.3.3-1 承台弯矩计算示意 3. 3. 对于十字形梁式承台和板式承台中暗梁的弯矩与剪力计算，可视基桩为不动铰支座， 按简支梁或连续梁计算（图4.3.3-24.3.3-2、4.3.3-34.3.3-3），倾覆力矩设计值M M按其中任一梁纵向作 用，竖向荷载设计值F F仍由全部基础承受。连续梁宜对称配置承受正、负弯矩的主筋；简 支梁架立筋的截面积不宜小于受力筋截面积的一半。暗梁计算截面的宽度应不小于桩径。 1 1 图4

22、.3.3-2 板式承台暗梁平面图 暗梁 塔机塔身截面对角线上两立柱对基础的集中荷载设计值F Fmax max、minmin可按下式计算。 图4.3.3-3 暗梁（1-1截面）计算简图 m axm in 1 4 FM F L 、 （4.3.3-3） 式中：F塔机荷载效应基本组合时作用于基础顶的竖向荷载； M塔机荷载效应基本组合时作用于基础顶的倾覆力矩； L1塔机塔身截面对角线上两立柱轴线间的距离。 受冲切计算 1. 1. 由于塔机基础节或预埋节有支盘式或横腹杆的特殊构造，故在承台厚度满 足本规程的构造要求和塔机使用说明书的要求下，塔机立柱对承台的冲切 可不验算。 2. 2. 塔机的倾覆力矩沿矩形

23、或方形承台的对角线方向作用时，角桩的桩顶作用 力最大，且冲切破坏锥体的侧面积最小，故本规程规定了承台受角桩冲切的承 载力计算公式。为简化计算，将塔机基础节的4 4根塔身立柱所包围的面积作为 塔身柱截面。 对位于塔机塔身柱冲切破坏锥体以外的基桩，承台受角桩冲切的承载力可按下 式计算（图4.3.3-44.3.3-4）： 45 hca1xc1 c2 a1ybc h0 图4.3.3-4 4.3.3-4 承台角桩冲切计算示意 荷载效应基本组合时，不计承台及其上土重的角桩桩顶的 竖向力设计值； 角桩冲切系数； 角桩内边缘至承台外边缘的水平距离； 从承台底角桩顶内边缘引45冲切线与承台顶面相交点至 角桩内边

24、缘的水平距离；当塔机塔身柱边位于该45线以 内时，则取由塔机塔身柱边与桩内边缘连线为冲切锥体的 锥线； 121111hpt0 (/ 2)(/ 2) lxyyx Ncacafh 1 1 0.56 0.2 x x 1 1 0.56 0.2 y y 式中： l N 11xy 、 12 cc、 11xy aa、 （4.3.34） （4.3.35） （4.3.36） 当角桩轴线位于塔机塔身柱冲切破坏锥体以内时，且承台高度符合构造要求，可不进 行承台受角桩冲切的承载力计算。 承台受冲切承载力截面高度影响系数，当h800mm时， 取1.0; h2000mm时， 取0.9；其间按线性内插法取值； 承台混凝土抗

25、拉强度设计值； 承台外边缘的有效高度； 角桩冲跨比，其值应满足0.251.0， ， 。 hp t f 0 h 11xy 、 hp hp 1 1 0 x x a h 1 1 0 y y a h 组合式基础 组合式基础由混凝土承台或型钢平台、格构式钢柱或钢管柱及灌注桩或钢管桩等组成 （图4.4.1-4.4.1-（a a）。 1-1 格 构 式 钢 柱 截 面 1 灌 注 桩 混 凝 土 承 台 塔 机 1 格 构 式 钢 柱型 钢 支 撑 图4.4.1-（a） 组合式基础立面示意图 图4.4.1-（b） 型钢平台组合式基础 图4.4.1-（c） 无平台组合式基础 图5.1-1 塔基预埋锚栓的定位架

26、 5.1-2 塔机基础节和锚栓的连接 图5.5 基坑中塔机的组合式基础 二、附着式塔式起重机的附着装置 附着式塔式起重机随施工进度向上接高到限定的自由高度后，需利用附着装置与建筑物拉结，以减小 塔身长细比，改善塔身结构受力，同时将塔身上部传来的力矩、水平力等通过附着装置传给已施工完成的建筑结 构( (图5-75-7) )。 附着装置有整个塔身抱箍式和抱柱式两种。前者整体性好， 但用钢多，构造复杂; ;后者结构简单、安装方便。附着装置由附着 框架、附着杆和附着支座组成。附着杆由型钢、无缝钢管制成，应 有调节螺母以调节长度，较长的附着杆一般用型钢焊成空间析架。 附着装置的布置方式如图5-85-8所

27、示。 1.1.附着杆计算 附着杆按两端铰支的轴心受压杆件计算。 (1)(1)附着杆内力。附着杆内力按说明书规定取用; ;如说明书无规定， 或附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时，则需进行计算。其计算 要点如下: : 1) 1)塔式起重机按说明书规定与建筑物附着时，最上一道附着装 置的负荷最大，因此，应以此道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆 截面的依据。 2)2)附着杆的内力计算应考虑两种工况: :塔式起重机满载工作、 塔式起重机非工作， 3)3)附着杆内力计算。附着杆内力按力矩平衡原理计算。 (2)(2)附着杆长细比计算。 (3)(3)稳定性计算。 2.2.附着支座连接计算 附着支座与建筑物的

28、连接，目前多采用与预埋在建筑物构件上 的螺栓相连接。预埋螺栓的规格、材料、数量和施工要求，塔式起 重机使用说明书一般都有规定。如无规定，可按下列要求确定: : (1) (1)预埋螺栓( (以下简称螺栓) )用Q235Q235镇静钢制作。 (2)(2)附着的建筑物构件的混凝土强度等级不应低于C20C20。 (3)(3)螺栓的直径不宜小于24mm24mm。 (4)(4)螺栓埋人长度和数量按公式计算。 (5)(5)附着点应设在建筑物楼面标高附近，距离不宜大于200mm200mm。附 着点处结构需验算，必要时应加强。 3.3.附着框架计算 附着框架按方形钢架计算，其计算简图如图5-15-12 2所示;

29、 ;为便于计算，可将其分解，如图5-15-13 3所示。图中作为 作用于附着框架的荷载; ;根据最大单根附着杆内力计算，作用点为顶紧螺栓( (附着框架与塔身连接用) )与附着框架 的接触点。具体计算方法可参阅建筑结构力学有关内容。 塔式起重机整体式混凝土基础的计算简图 图 塔式起重机附着装置 图 附着装置的布置方式 图 附着框架计算简图 图 附着框架计算分解图 在安装和固定附着杆时，必须用经纬仪检查塔身的垂直度，如塔 身倾斜，可调节附着杆的长度进行调直。附着杆安装应牢固，倾角不得 大于1010% %。 一般情况下附着式塔式起重机设置2 2- -3 3道附着装置即可满足施工需 要。第一道附着装置

30、设在距塔机基础表面3030- -5050m m处，自第一道附着装置 向上，每隔1414- -20m20m设一道附着装置。对超高层建筑不必设置过多的附着 装置，可将下部的附着装置拆换装到上部使用。 在降落塔身时，拆除附着装置要同步进行，严禁先拆除全部附着 装置，然后再拆除塔身。 附着装置的构造要求 第三节 脚手架计算 一、荷载 脚手架上的荷载分为永久荷载和可变荷载两类。 1.1.永久荷载( (恒荷载) ) 永久荷载( (恒荷载) )可分为: : (1)(1)脚手架结构自重，包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜 撑和扣件等的自重。每根杆承受的结构自重标准值，宜按表5-25-2采用。 (

31、2)(2)冲压钢脚手板、木脚手板与竹串片脚手板自重标准值，应按表5-35-3采用。 (3)(3)栏杆与脚手板挡板自重标准值，应按表5-45-4采用。 (4)(4)脚手架上吊挂的安全设施( (安全网、苇席、竹笆及帆布等) )的荷载应按实际 情况采用。 c.双排脚手架连墙件布置（立面图） 连墙件风荷载计算单元面积 a.双排脚手架连墙 件布置（平面图） b.双排脚手架连墙件布置（剖面图） 安全网 挡脚板 附柱杆 柱子 2.2.可变荷载( (活荷载) ) 可变荷载包括下列两种荷载: : (1) (1)施工荷载。包括作业层上的人员、材料及施工工具等，按表5-55-5取值。 (2)(2)风荷载。作用于脚手

32、架上的水平风荷载标准值，应按下列计算: : 3.3.荷载效应组合 设计脚手架的承重构件时，应根据使用过程中可能出现的荷载取其最不利组合进行计算，荷载效应组合宜按 表5-85-8采用。 0 7.0 szk W 二、脚手架基本设计规定 脚手架承载能力的设计计算项目: : (1) (1)纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件抗 滑承载力计算。 (2)(2)立杆的稳定性计算。 (3)(3)连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算。 (4)(4)立杆地基承载力计算。计算构件的强度、稳定性与 连接强度时，应采用荷载效应基本组合的设计值。 永久荷载分项系数应取1.21.2， 可变荷载分项系数应取1.41.4

33、。 三、计算方法 1.1.荷载的传递路径与计算简图 脚手架计算首先要确定计算简图，即永久荷载和可变荷载具体如何分配到各杆件上，形成计算模型。确定计算 简图的前提是搞清荷载的传递路径，而传递路径与脚手板的铺设方向相关。 （1 1）脚手板纵向铺设 （2 2）脚手板横向铺设 2.2.纵、横向水平杆及脚手板计算 (1)(1)纵、横向水平杆及脚手板按受弯构件计算。 (2)(2)纵、横向水平杆与立柱连接的扣件抗滑移承载力，应满足下式: : 3.3.立杆计算 (1)(1)立杆的稳定性计算。 (2)(2)计算立杆段的轴向力设计值N N。 (3)(3)立杆计算长度。 (4)(4)由风荷载设计值产生的立杆段弯矩。

34、 (5)(5)立杆稳定性计算部位的确定应符合规定。 C RR max 4.4.连墙件计算 (1)(1)连墙件的轴向力设计值计算。 (2)(2)由风荷载产生的连墙件的轴向力设计值计算。 5.5.立杆地基承载力计算 (1)(1)立杆基础底面的平均压力应满足要求。 (2)(2)地基承载力设计值计算。 单、双排与满堂脚手架作业层上的施工荷载标准值应根据实际情况确定， 且不应低于表4.2.24.2.2的规定。 表表4.2.2施工均布荷载标准值施工均布荷载标准值 类别类别标准值（标准值（kN/m2） 装修脚手架装修脚手架 混凝土、砌筑结构脚手架混凝土、砌筑结构脚手架 轻型钢结构及空间网格结轻型钢结构及空间

35、网格结 构脚手架构脚手架 普通钢结构脚手架普通钢结构脚手架 2.0 3.0 2.0 3.0 注：斜道上的施工均布荷载标准值不应低于2.0 kN/m2。 当在双排脚手架上同时有2个及以上操作层作业时，在同一个跨距内各操作层的施工均布荷载标准值 总和不得超过5.0kN/ /。 支模、粉刷、砌墙等各工种进行立体交叉作业时,不得在同一垂直方向上操作,下层作业的位置,必须处于上 层高度确定的可能坠落的范围之外.不符合以上条件时,应设置安全防护层. 摘自建筑施工高处作业安全技术规范JGJ8091 双管立杆脚手架由于经济性不好，很少 使用，本次修订中予以取消。 单排脚手架搭设高度不应超过24m； 双排脚手架

36、搭设高度不宜超过50m，高 度超过50m的双排脚手架，应采用分段 搭设等措施。 单 立 杆 和 双 立 杆 的 连 接 方 式 下 双 立 杆 单 杆 相 接 回 转 扣 件 双 杆 联 结 上 单 立 杆 直 角 扣 件 大 横 杆 接 长 口 规定脚手架高度不宜超过50m的依据： 1 根据国内几十年的实践经验及对国内脚手架的调查，立杆采 用单管 的落地脚手架一般在50m以下。当需要的搭设高度大于50m时，一般都 比较慎重地采用了加强措施，如采用双管立杆、分段卸荷、分段搭设等 方法。国内在脚手架的分段搭设、分段卸荷方面已经积累了许多可靠、 行之有效的方法和经验。 2 从经济方面考虑。搭设高度

37、超过50m时，钢管、扣件的周转使用率 降低，脚手架的地基基础处理费用也会增加。 3 参考国外的经验。美国、日本、德国等也限制落地脚手架的搭设高 度：如美国为50m，德国为60m日本为45m等。 与建筑结构荷载规范的内容统一。将作用于脚手架上的水平风荷载 标准值的计算公式 wkwk= =. .zszsw0w0（w0w0取n=50n=50的值） 修改为： wkwk= =zszsw w0 0 wk风荷载标准值（kN/m2）； z风压高度变化系数，应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009规定采用； s脚手架风荷载体型系数，应按本规范表4.2.6的规定采用； wo基本风压值 （kN/m2），应按国

38、家标准建筑结构荷载规范GB50009-2001附表 D.4的规定采用，取重现期n=10对应的风压值。 风压高度变化系数z，按照现行国家标准建筑结构荷载规 范规定的值进行选取。我们在设计脚手架时，要注意此值的取法， 按现行国家标准建筑结构荷载规范的要求，对于平坦或稍有起 伏的地形，风压高度变化系数应依据地面粗糙度类别进行选择确定 c.双排脚手架连墙件布置（立面图） 连墙件风荷载计算单元面积 a.双排脚手架连墙 件布置（平面图） b.双排脚手架连墙件布置（剖面图） 安全网 挡脚板 附柱杆 柱子 将连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力由单排架取3kN3kN改为2kN2kN，双排架取5kN5kN改

39、为3kN 3kN ；（约束平 面外变形） 强调连墙件的重要性，对连墙件的计算写得更明确( (计算部分) ) 根据现场施工脚手架应采用密目式安全立网全封闭的安全管理规定，此次修订弱化了开敞式脚手架，对常用 脚手架的允许搭设高度做了调整。 常用密目式安全立网全封闭式双排脚手架的设计尺寸（m） 连墙连墙 件设件设 置置 立杆立杆 横距横距 l lb b 步距步距 h h 下列荷载时的立杆纵距下列荷载时的立杆纵距l la a(m)(m) 脚手架允脚手架允 许搭设高许搭设高 度度 H H 2+0.352+0.35 (kN/m(kN/m2 2) ) 2+2+2+2+ 2 20.350.35 (kN/m(k

40、N/m2 2) ) 3+0.353+0.35 (kN/m(kN/m2 2) ) 3+2+3+2+ 2 20.350.35 (kN/m(kN/m2 2) ) 二步二步 三跨三跨 1.051.05 1.51.52.02.01.51.51.51.51.51.55050 1.801.801.81.81.51.51.51.51.51.53232 1.301.30 1.51.51.81.81.51.51.51.51.51.55050 1.801.801.81.81.21.21.51.51.21.23030 1.551.55 1.51.51.81.81.51.51.51.51.51.53838 1.801.

41、801.81.81.21.21.51.51.21.22222 三步三步 三跨三跨 1.051.05 1.51.52.02.01.51.51.51.51.51.54343 1.801.801.81.81.21.21.51.51.21.22424 1.301.30 1.51.51.81.81.51.51.51.51.21.23030 1.801.801.81.81.21.21.51.51.21.21717 注：地面粗糙度为B类，基本风压o =0.4kN/m2 。 表 荷载效应组合 计算项目计算项目荷载效应组合荷载效应组合 纵向、横向水平杆强度与变形纵向、横向水平杆强度与变形永久荷载永久荷载+ +施

42、工荷载施工荷载 脚手架立杆地基承载力脚手架立杆地基承载力 型钢悬挑梁的强度、稳定与变形型钢悬挑梁的强度、稳定与变形 永久荷载永久荷载+ +施工荷载施工荷载 永久荷载永久荷载+ +0.90.9（施工荷载（施工荷载+ +风荷载）风荷载） 立杆稳定立杆稳定 永久荷载永久荷载+ +可变荷载（不含风荷载）可变荷载（不含风荷载） 永久荷载永久荷载+ +0.90.9（可变荷载（可变荷载+ +风荷载）风荷载） 连墙件强度与稳定连墙件强度与稳定 单排架，风荷载单排架，风荷载+ +2.0kN2.0kN 双排架，风荷载双排架，风荷载+ +3.0kN3.0kN 将荷载效应组合表中的可变荷载组合系数修改为0.9。(原来

43、是0.85) 满堂支撑架用于混凝土结构施工时，荷载组合与荷载设计值应符合现行行业标准建筑施工模板安 全技术规范JGJ162的规定。 2 2、双排脚手架的设计计算公式（以不组合风荷载为例） 脚手架立杆稳定性的计算公式： ； 式中： N N脚手架立杆的轴力设计值；A A脚手架立杆的毛截面面积，f f钢材的 设计强度值。轴心受压构件的整体稳定系数，由考虑脚手架整体稳定 因素的换算长细比0 0查表或由公式： 确定； l l0 0= =k k h h， f A N 2 0 7320 i l0 0 扣件的偏心距很小，脚手架有一定高度，底部立杆接近轴心受力，计算时视 为轴心受压构件。 其中：kk计算长度附加

44、系数，考虑整体稳定因素的计算长 度系数，它们可以通过规范查得；hh立杆步距。根据以上公式， 可以验算计算部位立杆的稳定性。 钢结构设计规范中，轴心压杆的稳定承载力设计值可以由公式: : 表达， 式中：轴心受压构件的整体稳定系数，A A轴心压杆的毛截 面面积，f f钢材的设计强度值。轴心压杆的稳定承载力设计值= = 稳定承载力极限值( (R R s s ) )，式中： R R钢材的抗力分项系 数， R R =1.165 =1.165。 fAN 脚手架立杆的极限承载力值通过结构实验和结构计算分析确定。根据建筑施工脚手架结构安全度的要求，脚 手架立杆的设计承载力= =脚手架立杆的极限承载力K K，式

45、中：KK安全系数，根据工作条件取2.0-3.02.0-3.0。 由于扣件的偏心距很小，脚手架有一定高度，底部立杆接近轴心受力。此外，由于脚手架的工作条件较差，施工 误差大，其安全系数显然应该高于钢结构。按照钢结构设计规范的表示方法，同时考虑脚手架在安全系数上和钢 结构的差别，脚手架立杆的设计承载力可以表达为: : 或: : 式中：R R立杆的抗力调整系数，应由计算确定，f fy y钢材的屈服强度。 R fA RR y fA 脚手架立杆的轴力设计值根据脚手架自重和外荷载计算求得。由于脚手架属于临时性结构，安全等级为三级， 结构重要性系数取0.90.9。其轴力设计值可以表达为：0.90.9（1.2

46、1.2N NGk Gk+1.4 +1.4N NQk Qk）。式中：N NGkGk 结构自重和构配 件自重标准值产生的轴力，N NQk Qk 施工荷载等的标准值产生的轴力之和。 脚手架立杆的设计计算应满足： 0.90.9（1.21.2N NGk Gk+1.4 +1.4N NQk Qk） R fA 为符合现行规范的表达习惯，使用上将上式改写为： （1.21.2N NGk Gk+1.4 +1.4N NQk Qk） = = R R的值根据脚手架安全系数K K与现行规范的可靠度相一致的条件求得，即： （ N NGk Gk+ +N NQk Qk） 应等效于 （1.21.2N NGk Gk+1.4 +1.4

47、N NQk Qk） 可以求出：R R = = RR y fA 9.0 9.0 R fA K fA y RR y fA 9.0 165.19.0 K QkGk QkGk NN NN 4.12.1 可见，R是反映脚手架安全性与脚手架上作用的恒、活荷载比例关系的系数。扣件式脚手架的安全系 数取为：K=2.0。对于不同的NGk和NQk的比值，经统计0.9 R1.33。 脚手架立杆的整体稳定系数由考虑脚手架整体稳定因素的换算长细比0查表或公式： 确定。 ，l0脚手架大波失 稳时的半波长度或连墙件的竖向间距，由脚手架的搭设方式确定。 2 0 7320 i l0 0 以步距h表示l0，可以写为单榀架体大波失

48、稳的计算长度系数和步距的乘积：h。同时将 考虑为计 算长度附加系数来调 整结构安全度，并写入l0。立杆计算长度就写成为如下形式，即：l0=kh 。故： 经比较可见： 。 9.0 1 R 22 2 2 0 2 2 0 )()9.0( 7320 )()9.0( 7320 )(9.0 7320 9.0 h i RR RR 155.1333.19.0 R k 经以上变换，脚手架立杆设计计算公式写为：1.2NGk+1.4NQk 允许搭设高度计算： 结构自重和构配件自重标准值产生的轴力NGk=NG1k+NG2k，其中NG1k脚手架结构自重标准值产生的轴力， 其值等于脚手架立杆承受的每米结构自重标准值gk

49、和架体总高度H的乘积：NG1k=gkH；NG2k脚手架上 构配件自重标准值产生的轴力。代入脚手架立杆设计计算公式： 1.2（gkH+ NG2k）+1.4NQk fA fA 可以求出：H = 取消了当26m HS 50m时，对允许搭设高度限制的调整，原来是参照的英国标准，当代入50m时影响不 大： 密目式安全立网自重标准值不应低于0.01kN /。 双排脚手架的使用经验丰富、成熟，本次修订中改动很少。单排脚手架的使用已经很少，接近淘汰。 k QkkG g NNAf 2.1 )4.12.1( 2 悬挑脚手架挑梁结构及其锚固 规范中推荐以双轴对称截面钢梁做悬挑梁结构。悬挑脚手架的搭设高度不超过202

50、0米。悬挑梁截面高度不 应小于160mm160mm。每个型钢悬挑梁外端宜设置钢丝绳或钢拉杆与上一层建筑结构斜拉结，钢丝绳、钢拉杆作为 附加保险措施，不参与悬挑钢梁受力计算。悬挑梁尾端应在两处及以上固定于钢筋混凝土梁板结构上。锚固 型钢悬挑梁的U U型钢筋拉环或锚固螺栓直径不宜小于1616。 挑梁结构及其锚固的验算内容：悬挑梁的强度；悬挑梁的挠度；当无有效支撑体系时悬挑梁的稳定性；悬挑 梁锚固段压点处U U型钢筋拉环或螺栓的强度；压点处楼板承受锚固负弯矩时的抗弯强度；悬挑梁前端支点下 混凝土梁（板）的承载力。 1木楔楔紧 图6.10.5-3 悬挑钢梁楼面构造 图6.10.5 -2 悬挑钢梁穿墙构

51、造 型钢悬挑梁的抗弯强度计算公式： 型钢悬挑梁的整体稳定性验算公式： 锚固型钢悬挑梁的U型钢筋拉环或螺栓的强度计算公式： 式中：Nm型钢悬挑梁锚固段压点U型钢筋拉环或螺栓的拉力设计值； f W M n max f W M b max f A N l m Al U型钢筋拉环的净截面面积或螺栓的有效截面面积（mm2），一个U型钢筋拉环或一对螺栓按两个 截面计算； fl U型钢筋拉环或螺栓抗拉强度设计值，应按混凝土结构设计规范GB50010的规定，取fl =50N/mm2。 当型钢悬挑梁锚固段压点处采用2个（对）及以上U型钢筋拉环或螺栓锚固连接时，其钢筋拉环或螺栓的承载 能力应乘以0.85的折减系数

52、。 构造要求： U型钢筋拉环或螺栓应采用冷弯成型。U型钢筋拉环、锚固螺栓与型钢间隙应用钢楔或硬木楔楔紧。 型钢悬挑梁固定端应采用2个（对）及以上U型钢筋拉环或锚固螺栓与梁板固定，U型钢筋拉环或锚固螺栓应预 埋至混凝土梁、板底层钢筋位置，并应与混凝土梁、板底层钢筋焊接或绑扎牢固，其锚固长度应符合现行国家 标准混凝土结构设计规范GB50010中钢筋锚固的规定。 6.10.6 当型钢悬挑梁与建筑结构采用螺栓钢压板连接固定时，钢压板尺寸不应小于100mm10mm（宽 厚）；当采用螺栓角钢压板连接时，角钢的规格不应小于63mm63mm6mm。 6.10.7 型钢悬挑梁悬挑端应设置能使脚手架立杆与钢梁可靠

53、固定的定位点，定位点离悬挑梁端部不应小于 100mm。 6.10.8 锚固位置设置在楼板上时，楼板的厚度不宜小于120mm。如果楼板的厚度小于120mm应采取加固 措施。 悬挑钢梁前端应采用吊拉卸荷，吊拉卸荷的吊拉构件有刚性的，也有 柔性的，如果使用钢丝绳，其直径不应小于1414，使用预埋吊环其直 径不宜小于2020（或计算确定），预埋吊环应使用HPB235HPB235级钢筋制 作。钢丝绳卡不得少于3 3个。 悬挑钢梁悬挑长度一般情况下不超过2m2m能满足施工需要，但在工程结 构局部有可能满足不了使用要求，局部悬挑长度不宜超过3 3米。大悬 挑另行专门设计及论证。 在建筑结构角部，钢梁宜扇形布

54、置；如果结构角部钢筋较多不能留洞， 可采用设置预埋件焊接型钢三角架等措施。 悬挑钢梁支承点应设置在结构梁上，不得设置在外伸阳台上或悬挑板 上，否则应采取加固措施。 定位点可采用竖直焊接长0.2m0.2m、直径25mm-30mm25mm-30mm的钢筋或短管等方式。 悬挑梁间距应按悬挑架架体立杆纵距设置，每一纵距设置一根。（不允许有连梁） 悬挑架的外立面剪刀撑应自下而上连续设置。 锚固悬挑梁的主体结构混凝土实测强度等级不得低于C20。 悬挑钢梁支承点应设置在结构梁上，不得设置在外伸阳台上或悬挑板上，否则应采取加固措施。 满堂脚手架和满堂支撑架 满堂脚手架和普通型满堂支撑架 加强型满堂支撑架 1、

55、满堂脚手架和满堂支撑架结构体系 满堂脚手架定义为在纵、横方向，由不少于三排立杆并与水平杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑、扣件等构成的 脚手架。该架体顶部作业层的施工荷载通过水平杆传递给立杆，顶部立杆呈偏心受压状态。 满堂支撑架定义为在纵、横方向，由不少于三排立杆并与水平杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑、扣件等构成的 承力支架。该架体顶部的施工荷载通过可调托撑传给立杆，顶部立杆呈轴心受压状态。 满堂支撑架可分为普通型和加强型二种。 当架体沿外侧周边及内部纵、横向每隔5m8m，设置由底至顶的连续竖向剪刀撑，在竖向剪刀撑顶部交点 平面设置连续水平剪刀撑，且水平剪刀撑距架体底平面或相邻水平剪刀撑的间距不超过8m时

56、，定义为普通 型满堂支撑架； 当连续竖向剪刀撑的间距不大于5m，连续水平剪刀撑距架体底平面或相邻水平剪刀撑的间距不大于6m时， 定义为加强型满堂支撑架。 当架体高度不超过8m且施工荷载不大时，扫地杆布置层可不设水平剪 刀撑。 满堂脚手架的支撑布置同普通型满堂支撑架。 满堂脚手架的搭设高度不宜超过36m；施工层不得超过一层。满堂脚 手架的高宽比不宜大于3。当高宽比大于2时，应在架体的四周和内部， 水平间隔6m9m，竖向间隔4m6m设置连墙件与建筑结构拉结， 当无法设置连墙件时，应采取设置钢丝绳张拉固定等措施。 满堂支撑架搭设高度不宜超过30m。满堂支撑架的高宽比不应大于3。 当高宽比超过本规范附

57、录C所给限值（2或2.5）时，应在支架的四周 和内部与建筑结构刚性连接，连墙件水平间距应为6m9m,竖向间距 应为2m3m；自顶层水平杆中心线至顶撑顶面的立杆段长度a不应超 过0.5m。 2、满堂脚手架和满堂支撑架的结构性能 支撑体系设置完善的满堂脚手架或满堂支撑架，在极限荷载作用下的可能破坏形式为： 以水平剪刀撑设置层为反弯点的沿较弱方向的架体大波整体失稳。 架体较大步距间立杆段的局部弯曲失稳 通常情况下，架体的极限承载力由架体大波整体失稳时的承载力值确定。当架体的步距过大时，立杆段的稳定 承载力可能低于整体失稳时的承载力。 满堂脚手架和满堂支撑架的破坏形式和脚手架结构很相 似，都是以某一水

58、平刚度较大的支撑层做为反弯点，发 生结构的大波失稳。因此，在计算方法上可以归为同一 类。 满堂脚手架和满堂支撑架结构的破坏特点显示，剪刀撑体系及其布置决定了其对架体大波失稳的约束作用，从而 将很大程度上影响到架体的极限承载力。分析表明：影响架体承载力的主要因素有： 立杆的纵、横向间距（立杆的横截面面积所支撑架体的面积） 竖向剪刀撑和水平剪刀撑的布置方式和数量 纵、横向水平杆的步距 架体上活荷载的加载方式。 3、满堂脚手架和满堂支撑架立杆稳定性的计算部位： 当满堂脚手架采用相同的步距、立杆纵距、立杆横距时，应计算底层立杆段； 当架体的步距、立杆纵距、立杆横距有变化时，除计算底层立杆段外，还必须对

59、出现最大步距、最大立杆纵 距、立杆横距等部位的立杆段进行验算； 当架体上有集中荷载作用时，尚应计算集中荷载作用范围内受力最大的立杆段； 满堂支撑架尚应计算顶层立杆段。 4、满堂脚手架和满堂支撑架的计算方法和计算公式 满堂脚手架和满堂支撑架的设计承载力确定方法和双排脚手架完全相同。 满堂脚手架和满堂支撑架的计算方法和计算公式上也和双排脚手架完全一致。立杆 稳定性的计算公式： ；式中： 由考虑架体整体稳定因素的换算长细比0查表或由公式： 确定； ， f A N 2 0 7320 i l0 0 l0=k h 或 l0= k (h+2a)（用于满堂支撑架顶部立杆 段）。其中：h立杆步距，k计算长度附加

60、系数，满堂脚 手架和满堂支撑架考虑整体稳定因素的计算长度系数，由规范查 得，a 立杆自顶层水平杆中心线至顶撑顶面的长度，其值应不 大于0.5m，当0.2ma0.5m时，承载力按线性插入确定，并 取其较大值。 根据以上公式，可以验算计算部位立杆的稳定性。 所不同的是满堂脚手架和满堂支撑架在计算立杆轴力时考 虑的施工荷载相对复杂，应根据实际情况确定；结构体系在布置 上和脚手架结构不同，应根据不同结构布置查得相应的立杆计算 长度系数和计算长度附加系数k。 目前对高大满堂脚手架和满堂支撑架的研究尚少，对结构特性特别 是剪刀撑的数量及布置方式对结构承载力的影响认识不足，规范尚不 能很好地总结归纳出不同架