外脚手架专项施工方案

外脚手架专项施工方案目录一､工程概况二､材料准备三､外架基础处理四､构造形式及搭设方法五､质量要求六､外脚手架拆除方法七､安全管理八､钢管落地脚手架计算书九､主体部位型钢悬挑脚手架计算书转角处悬挑梁的受力计算阳台处悬挑梁的受力计算､附件一､工程概况皖都徽韵办公楼工程,由安徽华力建设集团有限公司承建;建设单位为安徽友盛房地产有限公司;监理单位为中外天利(北京)工程管理咨询有限公司;外脚手架工程由合肥市王氏脚手架有限公司劳务施工｡皖都徽韵办公楼工程为地上24+1层地下一层框架剪力墙结构,负一层层高为5.4米,一层层高为5.2米,二至四层层高均为4.2米,五至顶层层高均为3.6米;建筑最高点相对标高为101.1米;地上总建筑面积为25777.10㎡,地下总建筑面积为2410.72㎡｡外脚手架采用φ48×3.0mm钢管双排搭设｡皖都徽韵办公楼工程分六段进行搭设:第一段为落地式脚手架地下室至二层顶(标高:9.4m),搭设高度为14.8m(9.4+5.4);第二段为悬挑脚手架三层面至七层顶(标高:28.6m),悬挑高度为19.2m(28.6-9.4);第三段为悬挑脚手架八层面至十二层顶(标高:46.6m),悬挑高度为18m(46.6-28.6);第四段为悬挑脚手架十三层面至十七层顶(标高:64.6m),悬挑高度为18m(64.6-28.6);第五段为悬挑脚手架十八层面至二十二层顶(标高:82.6m),悬挑高度为18m(82.6-64.6);第六段为悬挑脚手架二十三层面至顶层(标高:101.1m),悬挑高度为19.5m(101.1-82.6+1)｡本工程采用分项系数设计表达式进行设计,落地式脚手架根据规范要求,落地式脚手架取14.8米进行设计计算;悬挑脚手架按最不利因素取悬挑高度较高的19.5米进行设计计算｡二､材料准备1.钢管脚手架钢管选用现行国家标准《直缝电焊钢管》GB/T13793或《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091中规定的Q235普通钢管,钢管的钢材质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700中Q235级钢要求｡钢管尺寸选用φ48.3×3.6mm,每根钢管的最大质量不应大于25.8kg,根据市场上现有钢管的型号,钢管采用φ48×3.0mm,长度小于1.5m的各种杆件钢管端部弯曲偏差Δ≤5mm,当4m<L<6.5m时弯曲偏差Δ≤20mm,≤6.5m的水平杆､斜杆的钢管弯曲偏差Δ≤30mm｡钢管应做防锈处理,钢管上严禁打孔｡2.扣件扣件采用可锻铸铁或铸钢制作,其质量和性能应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB15831的规定,使用前进行质量检查,有裂缝､变形的严禁使用,并应做防锈处理,且螺栓扭紧力矩达40—65N·M,连墙件的材质应符合现行标准《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235—A级钢的规定｡3.脚手板竹脚手板宜采用由毛竹或楠竹制作的竹串片板､竹笆板;竹串片脚手板应符合现行行业标准《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ164的相关规定｡4.连墙件､密目网连墙件的材质应符合现行标准《碳素结构钢》(GB/700)中Q235-A级钢的规定｡外架采用草绿色密目网全封闭围护,密目网规格ML-1.8×6,网目密度为2000目/100cm2｡(密目网要有合格证､冲击报告,符合标准才能使用)｡5.型钢悬挑脚手架用型钢的材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700或《低合金高强度结构多钢》GB/T1591的规定｡本工程悬挑型钢选用16#工字钢｡用于固定型钢悬挑梁的U形钢筋拉环或锚固螺栓材质应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》GB1499.1中HPB235级钢筋的规定｡本工程U型环先用的钢筋加工制作;吊环采用φ20的HPB235级钢筋制作｡钢丝绳的卡扣不得少于3个｡6､钢管､扣件､密目网必须送有资质检验部门,检验合格后方可使用｡三､外架基础处理落地式脚手架立杆底端用12#槽钢仰铺,将立杆置于槽钢上｡底部向外有不小于1:0.05的排水坡度,四周设15×15宽排水沟,在四角有60×60×100的积水坑,备好排水机械做到有组织排水｡四､构造形式及搭设方法1､设计立杆横距0.80m,纵距1.5m(局部转角处≤1.5m),大横杆步距1.8m,墙体的连墙件:1､四层以下连墙件逐层两跨布置,单扣件连接;2､四层以上十五层以下连墙件逐层三跨布置,双扣件连接;3､十五层以下连墙件逐层两跨布置,双扣件连接｡1､纵向水平杆:纵向水平杆应设在立杆内侧,其长度不小于3跨｡接长采用对接扣件连接,两根相邻纵向水平杆接头不应设置在同步､同跨内,不同步､不同跨两个相邻接头在水平方向应错开500mm,各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1/3｡搭接长度不应小于1m,应等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆端的距离不应小于100mm｡使用竹笆脚手板,纵向水平杆固定在横向水平杆上,并应等间距设置,间距不应大于400mm｡2､横向水平杆:作业层上非主节点处的横向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2｡双排脚手架的横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在立杆上｡主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除｡主节点处两个直角扣件的中心距离不应大于150mm｡3､竹笆铺设:作业层脚手板的设置应铺满､铺稳､铺实｡竹笆脚手板铺设的应沿主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设,且采用对接平铺,四个角用直径不小于1.2mm的镀锌铁丝固定在纵向水平杆上,作业层端部脚手板探头长度应取150mm,其板的两端均应固定于支承杆件上｡顶层满铺,其它隔层满铺竹笆｡4､立杆:每根立杆底部宜设置底座事垫板｡脚手架必须设置纵横向扫地杆,纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上｡立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接,接头交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆两个相邻接头在高度方向错开的距离应大于500mm,各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3｡架体离墙不大于200mm,立杆顶端应高出女儿墙上皮1m,高出檐口1.5m｡开口架处要连续设置横向斜撑至架体顶部｡脚手架的立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m｡靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm｡5､连墙件布置:eq\o\ac(○,1)连墙件应靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300mm,1､四层以下连墙件逐层两跨布置,单扣件连接;2､四层以上十五层以下连墙件逐层三跨布置,双扣件连接;3､十五层以下连墙件逐层两跨布置,双扣件连接｡采用刚性连墙件与建筑物可靠连接｡脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步,每搭完一步脚手架后,应按规范要求校正步距､纵距､横距及立杆的垂直度｡eq\o\ac(○,2)连墙件预埋:四层以下在水平方向每隔3米在封口梁上预埋短钢管,四层以上十五层以下在水平方向每隔4.5m在封口梁上口预埋短钢管,十五层以上在水平方向每隔3米在封口梁上预埋短钢管,短钢管高出地面20cm,锚固埋深10cm,作为水平拉结外挑钢管架的连墙件｡6､门洞:双排脚手架宜采用上升斜杆､平行弦杆桁架结构型式,斜杆与地面的倾角a应在45~60度之间｡门洞桁架的型式宜采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm｡当斜腹杆在1跨内跨越2个步距时,宜在相交的纵向水平杆处,增设一根横向水平杆,将斜腹杆固定在其伸出端上｡桁架下的两侧立杆应为双管立杆,副立杆高度应高于门洞口1~2步｡伸出上下弦杆的杆件端头,均应增设一个防滑扣件,该扣件宜紧靠主节点处的扣件｡7.剪刀撑､横向斜撑:双排脚手架应设置剪刀撑与横向斜撑｡剪刀撑应采取连续式设置｡剪刀撑角度在45度-60度之间,每道剪刀撑跨越立杆的根数当为450时最多7根,60°时最多5根;剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不应小于100cm,应采用3个扣件固定｡端部扣件盖板的边缘至杆端的边缘距离不应小于150mm,并应随立杆､纵向和横向水平杆等同步搭设｡横向斜撑应在同一节点间,由底至顶层呈之字形连续布置,高度在24m以下的封闭型脚手架不设横向斜撑,高度在24m以上的封闭型脚手架,除拐角应设置横向斜撑处,中间应每隔6跨距设置一道｡开口型双排脚手架的两端均必须设置横向斜撑｡8.脚手架搭设从第一步架开始,即应绑设栏杆､斜撑和剪刀撑｡防护栏杆设一道栏杆,栏杆高0.9m,脚手架应在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑与横向斜撑｡9.安全网:脚手架外侧每一步距张设一道1.8m×6m的密目式安全网作立面防护,用18#铅丝将网眼全部扣牢固定于大横杆上,结点网在一条线上,安全网应随施工楼层架设｡根据市站[2009]34号文要求本工程安全平网在三层顶､七层面､十二层面､十七层面､二十二层面各设一道,安全平网选用尺寸为3m×6m,网绳的断裂强力不得小于1500N｡边绳的直径为网绳直径的两倍,平网边绳的断裂强力不小于7500N,立网边绳的断裂强力不小于3000N｡支撑物应有足够的强度和刚度,同时系网处无尖锐边缘｡架设平网应外高里低与平面成150度角,或外口高于里口50cm—80cm｡网片不要绷紧(便于能量吸收),网片之间应将系绳连接牢固不留空隙｡支杆及支杆支承点必须与立杆可靠连接,支杆间距为两跨,平网里口与建筑物之间空隙不得大于100mm｡网伸出建筑物的宽度Cmin=3m｡网边绳应与支撑物(架)靠紧,并用一根独立的系绳连接,系结点沿网边均匀分布,间距不得大于70cm｡转角处等必须保持网的整体连接,不得中断,不允许出现漏洞｡10､开口架处理:在料台和悬挑架相交位置,必须断开搭设,成为开口架,为了保证脚手架整体的牢固和稳定采取以下加固措施:A､脚手架开口处的两端必须连续设置连墙件,相互垂直距离应小于建筑物层高｡B､双排脚手架开口端,必须按节间,在每悬挑段由底至顶,连续设置“之”字横向斜撑予以加固｡C､架子开口处,架子和料台相互之间的间隙不得大于250mm,如大于250mm,应对其增加填芯杆和栏杆,并用竹笆或安全平网封闭,以确保安全｡11､楼梯口和梯段边防护:楼梯口必须安装临时防护栏杆｡防护栏杆:应由上下两道横杆及栏杆柱组成,上杆离地高度为1.2m,下杆离地高度为0.6m｡横杆长度〉2m时必须加设栏杆柱,并且整体构造能经受任何方向的1kn外力,防护栏杆必须自上而下用安全立网封闭｡楼梯边必须顺楼梯坡度设置双道防护栏杆,栏杆构件间距与平栏杆相同,栏杆柱应固定牢靠,不得晃动｡12.安全通道口:按跌落高度102.1m时考虑,在施工人员出入工程内部的过往通道处搭设防护棚,具体要求如下:(1)､防护棚长度不小于6m的采用钢管扣件落地式防护棚｡(2)､棚内通道高度不低于2m,两侧立杆跨度1.5m,下设扫地杆,中有栏杆｡(3)､棚的两端应有剪刀撑,迎面有横向八字斜撑｡(4)､棚顶部分上下两层,层间间隔≥600mm,上层满铺多层木工板,下层满铺竹笆脚手板,并需固定扎牢｡(5)､棚顶四侧面栏杆垂直面全部安装防护竹笆｡(6)､防护棚要求坚固适用,同时在坠落半径范围内的所有固定作业区和经常过往人员的道路,均应设置安全防护棚｡13.电梯井口､预留洞口:根据市站[2008]36号文要求(1)水平方向电梯井口､预留洞口预埋钢筋网片进行防护,钢筋网格的间距不能大于20㎝｡(2)垂直方向的电梯井口与洞口,必须设防护栏杆,防护栏杆应做到定型化､工具化,其高度在1.6-1.8m范围内｡(3)､在电梯井口处要设置符合国家标准的安全警示标志;安全警示标志要醒目､明显,夜间应设置红灯示警｡(4)､电梯井口的防护栏杆和门栅应以黄黑相间的条纹标示,并按照《建筑施工高处作业安全技术规范》有关标准进行制作｡(5)､电梯井口防护设施需要临时拆除或变动的,需经项目负责人和项目专职安全员签字认可,并做好拆除或变动后的安全应对措施,同时要告知现场所有作业人员;安全设施恢复后必须经项目负责人､专职安全员等有关现场管理人员检查,验收合格后方可继续使用｡14.采光井处脚手架处理:此处的脚手架由16#工字钢支承底座,如悬挑架一样分段悬挑,立杆立于工字钢上,工字钢上焊接φ20mm短肢用以固定立杆,且搭设成满堂架,在大横杆上按间距250mm安装填芯杆,立杆间离200mm,并按楼层铺满竹笆脚手板,脚手板与架管间用18#铅丝扎牢｡15､防电避雷措施:避雷针用φ12的镀锌圆钢制作,设置于建筑四角的立杆上,埋深长度不小于1m,并将所有最上层的大横杆全部接能形成避雷网络,接地线应与建筑结构避雷系统连接,防雷接地装置完成后,要用电阻表测定,要求防雷装置的冲击电阻不得大于30Ω｡在施工期间遇有雷雨时,脚手架上的操作人员必须离开脚手架｡16､对于施工现场连墙件可能遇到剪力墙的情况,采取在将要预埋连墙件的剪力墙部位用木盒或PVC管包住钢管穿过剪力墙预留洞口(钢管两端采用扣件固定),将连墙件与建筑物进行连接｡17､施工现场高层消防措施分以下几点｡1)､加强对员工的消防安全知识教育,提高消防安全意识和防火救灾技能｡2)､施工现场必须按上级要求建立义务消防队,成员应进行消防专业知识培训和教育,做到有备无患｡3)､建立明火作业报告制度,凡需明火作业的部位,项目需提前向项目部提出申请,经批准方可进行明火作业,危险性较大的明火作业应有派专人监护｡40､配备足量的消防器材､用具和水源,并保证其常备有效,做到防患于未燃｡5)､严格对易燃易爆物品的管理,禁止将燃油､油漆､乙炔等物品混存于一般材料库房,应有单独保管｡6)､对易燃物品仓库选址要远离员工宿舍及火源存在区域,同时要增加防护设施｡7)､临时用房､仓库必须留出足量的消防通道,以备应急之用｡8)､对于临时线路要加强管理和检查,防止因产生电火花造成火灾｡9)､冬季取暖炉应规范管理,符合防火中毒要求｡10)､定期对着火源､水源､消防器材等要害部位和设施进行安全检查,发现问题及时处理,将事故隐患消灭于萌芽状态｡18.悬挑式脚手架搭设方法及要求:(1).悬挑架的搭设步骤:熟悉方案和图纸→放线以便确定悬挑杆件U型环定位→杆件与U型环的固定(每个U型环用木楔三方稳牢,严禁焊接)→转角处摆横向型钢→立杆定位→摆入纵向扫地杆→逐根竖立杆(随即与纵向扫地杆扣紧)→安放横向扫地杆(与立杆或纵向扫地杆扣紧)→安装第一步纵向水平杆和横向水平杆→安装第二步纵向水平杆和横向水平杆→加设临时抛撑(上端与第二步纵向水平杆扣紧,在设置二道连墙杆后可拆除)→安装第三､四步纵向和横向水平杆;设置连墙杆→安装横向斜撑､增设卸荷钢丝绳→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手板→安装护身栏杆挂设安全网｡外架四周从一步架起等距设置双道栏杆至顶层｡(2).主体部位悬挑梁设计:悬挑主梁采用16#工字钢,每根长4500mm,外挑1600mm,内置2900mm,锚固端长2900mm;悬挑主梁间距1500mm,在型钢悬挑端置立杆位置,用直径20的钢筋进行焊接,钢筋长度在100mm作为立杆的承插座｡(3).转角处悬挑型钢悬挑梁设计:悬挑主梁采用16#工字钢,每根长6000mm,外挑2300mm,内置3700,锚固端长3700mm;悬挑主梁间距1500mm,联系梁采用16a#槽钢;外挑端采用一根φ14钢丝绳卸荷(吊环为φ20)｡悬挑层架体与建筑结构之间间隙应使用木板封闭严实,防止物体坠落｡在转角处悬挑梁集中锚固,为确保安全,施工单位在施工时需在转角锚固处加密放射筋｡(4)阳台处悬挑型钢悬挑梁设计:1.7米阳台处悬挑主梁采用16#工字钢,每根长6000mm,外挑2900mm,内置3100mm,锚固端长3100mm;悬挑主梁间距1500mm,联系梁采用16a#槽钢,外挑端采用两根φ14钢丝绳卸荷(吊环为φ20)｡(悬挑层架体与建筑结构之间间隙应使用木板封闭严实,防止物体坠落｡(5).根据市站相关文件要求,为了避免在现浇板处如空调板､凸窗､阳台等部位受力,确保施工安全在悬挑梁前端垫上5cmX10cm的方木｡(6).U型环制作与设置:U型环采用φ16的钢筋加工制作,U型环的内径宽度为100mm,高度为320mm｡U型环必须在底板钢筋下,U型环的两角加横向直筋,增加抗拉力,安装工字钢与U型锚卡间隙处用木楔塞紧,再用铁钉固定｡每个悬挑梁部位分别设置三道U型环,第一道U型环预埋在结构梁边,并用木楔加固在工字钢的两侧,防止工字钢侧偏;第三道U型环设置在工字钢的末端20cm,第二道U型环在第三道环的前20cm｡第二､第三道环U型环用木楔加固在工字钢的上侧与预埋卡的间隙处,主要增加工字钢的抗压力,预埋时三环要设置在一直线上,便于悬挑型钢穿行｡(7).作为安全储备的钢丝绳拉吊于上层楼面梁内进行斜拉卸荷,对于转角处悬挑端分别用一根φ14的钢丝绳拉吊于上层楼面梁内进行斜拉卸荷｡楼面梁内预埋φ20的吊环,每个钢丝绳的绳头不少于3个卡扣卡紧,每个卡扣间隔15cm,尾部卡扣离绳头预留15cm,卡盖朝主绳安装,并用葫芦收紧｡(8).悬挑梁上的钢管固定方法:在型钢悬挑端置立杆位置,用直径25的钢筋进行焊接,钢筋长度在100mm作为立杆的承插座｡立杆套上钢筋柱,搭设脚手架｡(9).悬挑层与建筑间的内封闭措施:悬挑层架体与建筑结构之间间隙应使用木板封闭严实,防止物体坠落｡不允许有一点漏洞,且用钉子加以固定,并且经常检查｡五､质量要求脚手架要保证纵成线,横成方,立杆杆身垂直｡搭接交替错开,纵向水平杆平直,横向水平杆平齐,立杆间距､步距､纵距､横距等均符合规范要求,架子剪刀撑连续设置绑牢,架子与建筑物连接牢固,保持架子整体牢固､稳定､安全､适用､美观｡六､外脚手架拆除方法工程施工完毕经全面检查,确认不再需要脚手架时,由工程负责人签证后,方可进行拆除｡1.拆除前全面检查脚手架的扣件连接､拉结杆､支撑体系是否符合安全要求｡2.由技术､安全部门逐级进行外架拆除的技术交底工作｡3.拆除脚手架,地面设围栏和醒目警戒标志(围栏宽10米左右),并有专人看守,严禁非操作人员入内｡4.拆除脚手架前应将存留在脚手架上的材料､杂物等清除干净｡5.拆除顺序自上而下,按后装构件先拆,先装后拆,一步一清原则,依次进行,不得上下同时拆除作业｡拆除时需分段､分立面进行,对暂不拆除的脚手架,其两端应设置拉结杆,栏杆扶手和挡笆｡6.所有拉结杆应随脚手架逐层拆除,严禁先将拉结杆整层或数层拆除后再拆脚手架,分段拆除高差不应大于2步,如高差大于2步,应增设拉结杆加固,端头封堵｡7.当脚手架拆至下部最后一根长钢管时,应先在适当位置搭临时抛撑加固,后拆拉结杆｡8.拆下的杆件､竹笆､安全网等应用垂直运输设备运送地面,严禁从高处向下抛掷｡运到地面的杆件､物品等应及时按品种､分规格堆放整齐,妥善保管｡七､安全管理1.验收,脚手架搭设完毕,必须履行验收手续,经安全部门验收合格后,方可使用｡否则不得使用,使用中定人､定期检查,发现问题及时整改加固｡分段脚手架应分段进行验收,严禁边搭边投入使用,对于分段搭设的脚手架,不允许下部在使用的同时在上部进行搭设,使用与搭设应交叉进行｡2.保养和检查,应设置专职人员进行保养和检查,在特殊气候条件下搭设脚手架必须要有可靠的安全保证措施｡雨､雪及有六级风以上的天气不得进行搭设作业｡大雨､大风后要作全面检查,发现隐患,及时消除｡定期检查各杆件的设置和连接､连墙件､支撑､门洞桁架的构造是否符合要求,底座是否松动,立杆是否悬空;扣件是否松动;安全措施是否符合要求｡3.荷载,外架作业层上的施工荷载应符合设计要求,严禁超载,不得堆放建筑装饰材料､垃圾等杂物,架体应经常检查､清理｡4.对施工人员的管理,脚手架搭设人员必须是经过《特种作业人员安全技术考核管理规则》考试合格的专业架子工｡上岗人员应定期体检,合格者方可上岗｡搭设脚手架人员必须戴安全帽,系安全带,穿防滑鞋｡5.临街搭设脚手架时,外侧应有防止坠物伤人的防护措施,悬挂安全警示标牌｡6.在脚手架使用期间,严禁拆除下列杆件,主节点处的纵､横向水平杆､连墙件,不得在脚手架基础及邻近处进行挖掘作业｡7､防火措施,外架采用草绿色阻燃密目网全封闭围护,密目网规格ML-1.8×6,网目密度为2000目/100cm2｡每层设置一些消防灭火工具,如沙袋､水桶､灭火器等,成立施工现场防火临时领导小组,一旦发生火情,立即组织扑救｡为了进一步强化员工消防安全意识,增强突发事件的应变能力,学会正确使用灭火器材以及掌握逃生自救的方法和程序,在火灾发生时能迅速组织､引导人员安全疏散,保证安全｡通过演练使现场管理人员和员工了解安全防火的重要性,正确掌握火灾的报告方式,正确使用身边的消防设施和物品,增强在紧急火灾中的自救､逃生和疏散能力｡八､钢管落地脚手架计算书(根据规范要求,24米以下的扣件式落地脚手架可以不进行计算,方案对该部分计算书省略｡)九､主体部位型钢悬挑脚手架计算书(取悬挑高度较高的20米进行计算)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》(JGJ130-2011)｡计算参数:双排脚手架,搭设高度19.5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0.60米,立杆的步距1.80米｡采用的钢管类型为48×3.0,施工活荷载为2.0kN/m2,同时考虑2层施工｡脚手板采用竹笆片,荷载为0.10kN/m2,按照铺设5层计算｡栏杆采用竹笆片,荷载为0.17kN/m,安全网荷载取0.0100kN/m2｡脚手板下大横杆在小横杆上面,且主结点间增加两根大横杆｡基本风压0.25kN/m2,高度变化系数2.0300,体型系数1.1300｡悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.60米,建筑物内锚固段长度2.90米｡悬挑水平钢梁采用悬臂式结构,没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结｡(一)､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,大横杆在小横杆的上面｡按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形｡1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值P2=0.100×0.800/3=0.027kN/m活荷载标准值Q=2.000×0.800/3=0.533kN/m静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.027=0.078kN/m活荷载的计算值q2=1.4×0.533=0.747kN/m大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下:跨中最大弯矩为M1=(0.08×0.078+0.10×0.747)×1.5002=0.182kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M2=-(0.10×0.078+0.117×0.747)×1.5002=-0.214kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:=0.214×106/4491.0=47.679N/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三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:静荷载标准值q1=0.038+0.027=0.065kN/m活荷载标准值q2=0.533kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677×0.065+0.990×0.533)×1500.04/(100×2.06×105×107780.0)=1.304mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!(二)､小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面｡用大横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形｡1.荷载值计算大横杆的自重标准值P1=0.038×1.500=0.058kN脚手板的荷载标准值P2=0.100×0.800×1.500/3=0.040kN活荷载标准值Q=2.000×0.800×1.500/3=0.800kN荷载的计算值P=1.2×0.058+1.2×0.040+1.4×0.800=1.237kN小横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为小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=(1.2×0.038)×0.8002/8+1.237×0.800/3=0.334kN.m=0.334×106/4491.0=74.279N/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小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:小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=5.0×0.038×800.004/(384×2.060×105×107780.000)=0.01mm集中荷载标准值P=0.058+0.040+0.800=0.898kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=897.600×800.0×(3×800.02-4×800.02/9)/(72×2.06×105×107780.0)=0.735mm最大挠度和V=V1+V2=0.744mm小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,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;1.荷载值计算横杆的自重标准值P1=0.038×0.800=0.031kN脚手板的荷载标准值P2=0.100×0.800×1.500/2=0.060kN活荷载标准值Q=2.000×0.800×1.500/2=1.200kN荷载的计算值R=1.2×0.031+1.2×0.060+1.4×1.200=1.789kN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;(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0.1072NG1=0.107×19.500=2.091kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板,标准值为0.10NG2=0.100×5×1.500×(0.800+0.600)/2=0.525kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆､竹笆片脚手板挡板,标准值为0.17NG3=0.170×1.500×5/2=0.638kN(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010NG4=0.010×1.500×19.500=0.292kN经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.546kN｡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=2.000×2×1.500×0.800/2=2.400kN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)附录表D.4的规定采用:W0=0.250Uz——风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用:Uz=2.030Us——风荷载体型系数:Us=1.130经计算得到,风荷载标准值Wk=0.250×2.030×1.130=0.573kN/m2｡考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+0.9×1.4NQ经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.546+0.9×1.4×2.400=7.280kN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经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.546+1.4×2.400=7.616kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式MW=0.9×1.4Wklah2/10其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);la——立杆的纵距(m);h——立杆的步距(m)｡经过计算得到风荷载产生的弯矩Mw=0.9×1.4×0.573×1.500×1.800×1.800/10=0.351kN.m(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=7.616kN;i——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;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=1.500;l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=1.155×1.500×1.800=3.118m;A——立杆净截面面积,A=4.239cm2;W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3;——由长细比,为3118/16=196;——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.190;——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到=7616/(0.19×424)=94.777N/mm2;[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=7.280kN;i——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;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=1.500;l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=1.155×1.500×1.800=3.118m;A——立杆净截面面积,A=4.239cm2;W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3;——由长细比,为3118/16=196;——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.190;MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.351kN.m;——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到=7280/(0.19×424)+351000/4491=168.790N/mm2;[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!(六)､连墙件的计算:1､四层以下连墙件的计算(逐层两跨,单扣件连接)连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:Nl=Nlw+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×Awwk——风荷载标准值,wk=0.237kN/m2;Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw=4.20×3.00=12.600m2;No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No=3.000经计算得到Nlw=4.181kN,连墙件轴向力计算值Nl=7.181kN根据连墙件杆件强度要求,轴向力设计值Nf1=0.85Ac[f]根据连墙件杆件稳定性要求,轴向力设计值Nf2=0.85A[f]其中——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=20.00/1.60的结果查表得到=0.97;净截面面积Ac=4.24cm2;毛截面面积A=18.10cm2;[f]=205.00N/mm2｡经过计算得到Nf1=73.865kNNf1>Nl,连墙件的设计计算满足强度设计要求!经过计算得到Nf2=305.365kNNf2>Nl,连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!连墙件采用扣件与墙体连接｡经过计算得到Nl=7.181kN小于扣件的抗滑力8.0kN,满足要求!2､四层以上十五层以下连墙件受力计算(逐层三跨,双扣件连接)连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:Nl=Nlw+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×Awwk——风荷载标准值,wk=0.381kN/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=3.000经计算得到Nlw=8.650kN,连墙件轴向力计算值Nl=11.650kN根据连墙件杆件强度要求,轴向力设计值Nf1=0.85Ac[f]根据连墙件杆件稳定性要求,轴向力设计值Nf2=0.85A[f]其中——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=60.00/1.60的结果查表得到=0.90;净截面面积Ac=4.24cm2;毛截面面积A=26.10cm2;[f]=205.00N/mm2｡经过计算得到Nf1=73.865kNNf1>Nl,连墙件的设计计算满足强度设计要求!经过计算得到Nf2=407.241kNNf>Nl,连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!由以上计算得到Nl=11.650小于双扣件的抗滑力12.0kN,满足要求!3､十五层以上墙件的受力计算(逐层两跨,单扣件连接)连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:Nl=Nlw+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×Awwk——风荷载标准值,wk=0.573kN/m2;Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw=3.60×3.00=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=3.000经计算得到Nlw=8.671kN,连墙件轴向力计算值Nl=11.671kN根据连墙件杆件强度要求,轴向力设计值Nf1=0.85Ac[f]根据连墙件杆件稳定性要求,轴向力设计值Nf2=0.85A[f]其中——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=60.00/1.60的结果查表得到=0.90;净截面面积Ac=4.24cm2;毛截面面积A=26.10cm2;[f]=205.00N/mm2｡经过计算得到Nf1=73.865kNNf1>Nl,连墙件的设计计算满足强度设计要求!经过计算得到Nf2=407.241kNNf>Nl,连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!由以上计算得到Nl=11.671小于双扣件的抗滑力12.0kN,满足要求!(七)､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=1600mm,l=2900mm,ml=600mm,m2=1400mm;水平支撑梁的截面惯性矩I=1130.00cm4,截面模量(抵抗矩)W=141.00cm3｡受脚手架作用集中强度计算荷载N=7.62kN水平钢梁自重强度计算荷载q=1.2×26.10×0.0001×7.85×10=0.25kN/mk=1.60/2.90=0.55kl=0.60/2.90=0.21k2=1.40/2.90=0.48代入公式,经过计算得到支座反力RA=21.342kN支座反力RB=-5.004kN最大弯矩MA=15.546kN.m抗弯计算强度f=15.546×106/(1.05×141000.0)=105.004N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!受脚手架作用集中计算荷载N=3.55+2.40=5.95kN水平钢梁自重计算荷载q=26.10×0.0001×7.85×10=0.21kN/m最大挠度Vmax=11.486mm按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)表5.1.8规定:水平支撑梁的最大挠度小于3200.0/250,满足要求!(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b'=1.07-0.282/b=0.929经过计算得到强度=15.55×106/(0.929×141000.00)=118.68N/mm2;水平钢梁的稳定性计算<[f],满足要求!(九)､锚固段与楼板连接的计算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=5.004kN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》10.9.8[f]=50N/mm2;压点处采用1个U形钢筋拉环连接;所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[5004×4/(3.1416×50.00×2)]1/2=8mm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｡十､转角处悬挑梁的受力计算转角处悬挑水平钢梁采用16#工字钢,联系梁采用16a#槽钢,其中建筑物外悬挑段长度2.3米,建筑物内锚固段长度3.7米,悬挑水平钢梁采用一根钢丝绳与建筑物拉结(1根参与计算);钢丝绳安全系数为:6.000;最外面支点距离建筑物2.1m,采用钢管类型为Φ48×3.0进行计算;由于本工程小横杆､大横杆､扣件抗滑力､立杆荷载计算同主体部位脚手架计算,此处仅对转角处悬挑梁杆件各性能计算｡(一)､联梁的计算按照集中荷载作用下的简支梁计算集中荷载P传递力,P=5.87kN计算简图如下支撑按照简支梁的计算公式其中n=1.50/0.75=2经过简支梁的计算得到支座反力(考虑到支撑的自重)RA=RB=(2-1)/2×5.87+5.87+1.50×0.17/2=8.93kN通过传递到支座的最大力为(考虑到支撑的自重)2×2.93+5.87+1.50×0.17=11.99kN最大弯矩(考虑到支撑的自重)Mmax=2/8×5.87×1.50+0.17×1.50×1.50/8=2.25kN.m抗弯计算强度f=2.25×106/108300.0=20.76N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!(二)､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1200mm,内侧脚手架距离墙体850mm,支拉斜杆的支点距离墙体=2100mm,水平支撑梁的截面惯性矩I=1130.00cm4,截面抵抗矩W=141.00cm3,截面积A=26.10cm2｡受脚手架作用的联梁传递集中力N=9.84kN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=13.022kN,R2=8.179kN,R3=-0.043kN最大弯矩Mmax=4.210kN.m抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=4.210×106/(1.05×141000.0)+3.798×1000/2610.0=29.889N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!(三)､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=1.93由于b大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值b'=1.07-0.282/b=0.924经过计算得到强度=4.21×106/(0.924×141000.00)=32.32N/mm2;水平钢梁的稳定性计算<[f],满足要求!(四)､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=13.565kN(五)､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=13.565kN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｡选择拉钢丝绳的破断拉力要大于6.000×13.565/0.850=95.753kN｡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=13.565kN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=[13565×4/(3.1416×50×2)]1/2=14mm(六)､锚固段与楼板连接的计算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=8.179kN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》10.9.8[f]=50N/mm2;压点处采用1个U形钢筋拉环连接;所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[8179×4/(3.1416×50.00×2)]1/2=11mm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｡考虑到施工的安全性,本方案采用直径20的拉环可以满足施工要求十一､阳台部位悬挑梁的受力计算阳台处悬挑水平钢梁采用16#工字钢,其中建筑物外悬挑段长度2.9米,建筑物内锚固段长度3.1米,悬挑水平钢梁采用一根钢丝绳与建筑物拉结(1根参与计算);钢丝绳安全系数为:6.000;最外面支点距离建筑物2.70m,采用钢管类型为Φ48×3.0进行计算;由于本工程小横杆､大横杆､扣件抗滑力､立杆荷载计算同主体部位脚手架计算,此处仅对悬挑梁杆件各性能计算｡(一)､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