某高层住宅楼工程外脚手架施工方案落地式悬挑式

目录一、工程概况…………2二、脚手架工程设计及搭设参数……2三、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计…………3四、立杆稳定性计算…………………9五、连墙件计算………11六、注意事项…………12七、安全防护…………12八、脚手架验收………13九、安全技术措施……………………15十、脚手架施工断面图、平面图、搭设侧立面图…17一、工程概况本工程位于**住宅区内，**基建处背后，是一栋兼有商用及住宅功能的综合性建筑，由乌鲁木齐**勘察设计院设计。本工程建筑面积17600平方米，地面以上二十层为住宅层，顶部两层为水箱间及设备间局部二十二层，地下两层，建筑物总高度65.75米，附属地下车库一层，本工程设计耐火等级为一级，屋面防水按二级设防，按三类防雷建筑设计；设整体综合防雷保护，宽带、监控、综合布线、火灾报警、防雷等系统接与保护接地共用一组联合接地装置。本工程2005年5月2日开工至2005年12月20日竣工。二、脚手架工程设计及搭设参数本工程一至七层为落地式脚手架，搭设方案见《落地式脚手架搭设方案》,八层以上采用全封闭悬挑双排外脚手架，采用两段搭设，七至十三层为第一搭设段，十四至二十层为第二搭设段。计划在七层底板面和十四层底板面设工字钢悬挑结构。脚手架钢管选用φ48×3.5；外挑工字钢采用I16，长度约为3米；固定工字钢在楼面上用2φ16的圆钢，距外墙边1.3米设置1φ16的钢筋套环，距外墙边1.6米设置1φ16的钢筋套环。立杆纵向间距为1.5米，内立杆距外墙0.3米，外立杆距外墙面为1.150米，大横杆间距为1.5米，小横杆长度为1.5米。脚手架与建筑物的连墙拉结在两步三跨内采用拉撑结合的方式（拉筋用1φ10的钢筋，顶撑用φ48×3.5钢管），或者采用φ48×3.5在内立杆上。悬挑架高7×2.95米=20.65米,加上突出部分0.35米，总计：20.65+0.35＝21米,故按21米对悬挑架高度计算荷载及对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算。三、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计3.1悬挑架荷载的取值与组合3.1.1计算基数：计算高度H=21m，步距h=1.5m，立杆纵距la=1.5m，立杆横距lb=0.85m，外立杆至墙距ld=1.15m，内立杆至墙距l=0.3m。钢管自重G1=0.0377KN/m，栏杆、挡脚板自重G2=0.14KN/m，安全立网自重G3=0.0034KN/m2，安全平网自重G4=0.00487KN/m2，装饰施工活荷载qk=2KN/m2，竹串片脚手板自重G5=0.35kN/m2。3.1.2脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件）：查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）附表A-1得：架体每米高度一个立杆纵距的自重gk1=0.1495KN/m。NG1K=H×gk1=21×0.1495=3.14KN3.1.3构配件自重⑴外立杆①竹串片脚手板（按三层考虑）NG2K-1=3×la×lb×0.35×103／2=3×0.85×1.5×0.35×103／2=669.375N②防护栏杆、挡脚板（按三层考虑）NG2K-2=3×la×G2×103=3×1.5×0.14×103=630N③安全网（平网按三层考虑）NG2K-3=H×la×G3×103+3×la×lb×G4×103/2=21×1.5×0.0034×103+3×1.5×0.85×0.00487×103/2=116.414N④纵向横杆（搁置脚手板用，按三层考虑）NG2K-4=3×lb×G1×103/2=3×0.85×0.0377×103/2=48.068N⑤合计NG2K=699.375+630+116.414+48.068=1463.857N⑵内立杆①竹串片脚手板（按三层考虑）NG2K-1=3×la×lb×0.35×103/2+3×la×lc×0.35×103=（3×0.85×1.5×0.35÷2+3×0.4×1.5×0.35）×103=1299.375N②纵向横杆（搁置脚手板用，按三层考虑）NG2K-2=（3×lb×G1/2+3×lc×G1×）×103=（3×0.85×0.0377/2+3×0.3×0.0377）×103=81.997N③合计NG2K=1299.375+81.997=1381.372N3.1.4施工均布活荷载（按装饰阶段两层同时施工考虑）外立杆NQK外=2×la×lb×qk/2=2×1.5×0.85×2/2=2.55kN内立杆NQK内=2×la×lb×qk/2+2×la×lc×qk=2.55+2×1.5×0.3×2=4.35kN3.1.5垂直荷载组合(不考虑风荷载)⑴外立杆：N1=1.2×(NG1K+NG2K)+1.4×NQK外=1.2×(3.14+1.78422)+1.4×2.55=9.479kN⑵内立杆：N2=1.2×(NG1K+NG2K)+1.4×NQK内=1.2×(3.14+1.753)+1.4×4.35=11.962kN3.2水平悬挑梁设计本工程水平悬挑型钢梁采用I16，长3m，在二层底板面和十二层底板面上预埋2φ16的圆钢对工字钢进行背焊固定。根据《钢结构设计规范》（GB50017-2002）规定进行下列计算与验算，计算模型：按照悬挑梁进行计算，验算悬挑梁时。⑴I16截面特性Wx=141×103mm3,I=1130×104mm4,自重q=0.2051kN/m，弹性模量E=206×103N/mm2，翼缘宽度b=88mm，翼缘平均厚度δ=10.7mm，高度h=160mm。⑵最大弯矩Mmax=N1×1.2+N2×0.3+q×1.52/2=11.375×1.2+11.926×0.3+0.2051×1.52/2=15.107kN·m⑶强度验算σ=Mmax/（γx×Wx）γx----截面发展系数，对I形截面，查表得：γx=1.05；Wx----对x轴的净截面抵抗矩，查表得：Wx=141×103mm3；f----型钢的抗弯强度设计值，Q235钢，取f=215N/mm2。σ=15.183×106/（1.05×141×103）=102.56N/mm2＜f=215N/mm2，＝安全。⑷整体稳定验算根据刚结构设计的规范（GBJ17-88）的规定，轧制普通槽钢受弯要考虑整体稳定问题。按附录一之（二），本悬臂梁跨长1.35米折算成简支梁，其跨度为2×1.35=2.7米，按下列公式计算整体稳定系数ψ：ψ=（570bδ/l1h）·235/σs=[570×88×10.7/（2700×160）]×235/215=1.3580则悬挑梁弯曲应力为：σ=Mmax/（Ψ×Wx）=15.183×106/（1.3580×141×103）=79.294N/mm2＜f=215N/mm2，安全。⑸刚度验算ω=N1（lb+lc）3/3EI+N2lc2(lb+lc+100)×[3-lc/(lb+lc+100)]/6EI+q(lb+lc+100)4/8EIN1、N2----作用于水平悬挑梁上的内、外立杆荷载（KN）；E----弹性模量，E=206×103N/mm2；I----钢材的抗弯强度设计值，Q235钢，取f=215N/mm2。ω=N1（lb+lc）3/3EI+N2lc2(lb+lc+100)×[3-lc/(lb+lc+100)]/6EI+q(lb+lc+100)4/8EI=(9.479×103×12003)÷(3×2.06×105×1130×104)+（11.926×103×3002×1300×2.14）÷（6×2.06×105×1130×104）+0.2051×14004÷（8×2.06×105×1130×104）=2.398+0.218+0.042=2.658mm<L/250=4.8mm，满足要求。⑹I16后部锚固钢筋设计①锚固钢筋的承载力验算锚固选用2φ16圆钢预埋在平板上，吊环承受的拉力为：N3=Mmax/1.3=24.29/1.3=18.68KN吊环承受的拉应力为：σ=N/A=18.68×103/3.14×82=92.95N/mm2＜[σ]=215N/mm2，满足要求。⑺综上所述，当挑梁采用I16时，其强度、挠度、稳定性均符合要求。3.3建筑结构阳台处挑梁验算P由建筑结构施工图知，支承工字钢梁的悬挑构件为外挑1.3米的钢筋混凝土挑梁、现浇平板和边梁，其最不利截面参数：挑梁：200×430mm；配筋：（三级钢）2Ф18；2Ф14，Ф8@100；

现浇平板厚：100mm；配筋：（三级钢）Ф8@100；Ф10@150

边梁：200×430mm；配筋：（三级钢）2Ф14；2Ф14，Ф8@200；挑梁间距为4500mmA混凝土设计强度为C35，按达到70%强度验算>gg(7[

(1)荷载计算<V]g-\

A边梁混凝土重：0.20×0.43×2.25×25=4.84KN:/M3M

B平板混凝土重：0.10×2.25×25=5.63KN/mo)T}i

C挑梁混凝土重：0.20×0.43×25=2.15KN/m=r%AM

D施工荷载：3.00KN/m2×4.5=13.5KN/m$Lk-R

E外架作用在悬挑构件上的作用力.nJ7eC

Nmax＝－82KNt;设计计算荷载`kzDDgk＝1.2×（5.63+2.15）+1.4×4.8=16.06KN/m<NG=9.675+82=91.675KN.?2$2

(2)外架及挑梁自重共同作用下的弯矩n^JZWRM=1/2gkl2+NGl=1/2×16.06×1.3+91.675×1.3=129.62KN·m(3)混凝土构件挑梁设计弯矩值选挑梁根部截面验算u.#<X©fyAs≤fcbx+fy'As'x=(fyAs-fy'As')/fcmb=（310×1741-310×615）/10.5×250＝133mm，h0＝430Mk＝fcbx（h0-x/2）+fy'As(h0-as)=395.2KN·m>143.90KN·m，满足要求。3.4建筑结构局部承压能力验算计算一根挑梁对砼支承面进行验算，取100mm为计算单元，则计算面积为：100mm×88mm根据立杆上所受力，可以算出所受压力，按悬挑梁计算则Fl=(F外立杆×L1+F内立杆×L2)/L3=[(2.55+9.48+1.49)×2.2+(1.38+4.35+11.96)×1.35]/1.0=53.63kN局部承压计算：1.35βcβlfcAln=1.35×1.0×1.35×350×88×100=5613300N=5613.3kN>53.63Kn=Fl局部承压能力满足要求。四、立杆稳定性计算4.1无风荷载时，立杆稳定性计算：N/（∮A）≤fN—计算立杆最大垂直力设计值，取N=N2=14.69kN；∮—轴心受压构件的稳定系数，根据长细比λ查（JGJ130—2001）附录C表C取值，根据第条规定：立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×150=260cm，长细比λ=l0/i（钢管回转半径）=260/1.58=164.556，查附录C，∮=0.260，A—立杆的截面面积，查本规范附录B表B采用：A=489mm2。立杆稳定性计算：N/（∮A）=14690/（0.26×489）=115.54N/mm2<f=215N/mm2,安全。4.2在风荷载作用下，立杆稳定性计算：N/（∮A）+MW/W≤fMW——由风荷载设计值产生的弯矩，按本规范（）式计算；W——钢管立杆的截面模量，查附录B表B：W=5.08cm3；⑴由风荷载产生的弯矩计算①水平风荷载标准值ωk=0.7μz·μs·ω0μz——风压高度变化系数，查《建筑结构荷载规范》（GBJ9）：B类地区，脚手架最高处65.75m，查表得：μz=1.648；μs——脚手架风荷载体型系数，按本规范规定采用，查表得：敞开式脚手架的挡风面积为1.5×1.8×0.089=0.2403m2，密目网的挡风系数取0.5，则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后，脚手架综合挡风面积为：（1.5×1.5-0.2403）×0.5+0.2403=1.25m2其综合挡风系数为∮=1.47/（1.5×1.5）=0.6533根据规范查表，背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数为1.3∮，即：μs=1.3×0.6533=0.84933；ω0——基本风压。根据《建筑结构荷载规范》（GBJ9）规定：ω0=0.6。ωk=0.7×0.6×1.648×0.84933=0.5879KN/m2②由风荷载产生的弯矩计算MW=0.85×1.4×ωklah2/10=0.85×1.4×0.5879×1.5×1.52/10=0.2361KN.m⑵立杆稳定性计算N/（∮A）+MW/W=128.44+0.2361×106/(5.08×103)=74.9N/mm2<f=215N/mm2,安全。五、连墙件计算连墙构造对外脚手架的安全至关重要，必须引起高度重视，确保架体稳固。连墙拉筋用1φ16钢筋拉到剪力墙上,顶撑用φ48×3.5钢管，水平距离5.4m，竖向距离为3米。由风荷载产生的连墙件轴向力设计值：N1w=1.4ωkkAw=11.4×0..5879×33×5.4==13.3333KN连墙件约束脚手架架平面外变形形所产生的轴轴向力N0，对双排脚脚手架取5.0KN，连墙件轴轴向力设计值值Nl=N1w+N0=13.3333+5=118.333KN1φ16拉筋的承载力：N=[fy]s==210×33.14×882=42.2002KN＞N1w=13..334KNN，所以连墙墙件拉筋用1φ16筋满足要求求。根据《建筑施工扣扣件式钢管脚脚手架安全技技术规范》可可知，一个直直角或旋转扣扣件的抗滑设设计值为8..00KN。由此可见见，在两步三三跨内采用φ48×3..5钢管固定在在内立杆上，同同时每个结点点需要两个直直角或旋转扣扣件同时工作作（也就是每每个结点的抗抗滑力满足16.000KN）。六、注意事项（1）型钢悬挑扣件式钢钢管脚手架涉涉及的所有材材料必须合格格；（2）型钢悬挑扣件式式钢管脚手架架施工前，必必须编制详细细的施工方案案，并进行安安全技术交底底；（3）型钢悬挑扣件式式钢管脚手架架扎设过程中中，要进行跟跟踪检查，扎扎设完毕后，要要进行综合验验收；（4）型钢不允许随意意的打眼、钻钻孔；（5）加强对型钢悬挑挑扣件式钢管管脚手架的维维护工作，在在脚手架上挂挂设标语时要要经设计人员员验算确定。七、安全防护1、栏杆`_脚手架架外侧设置双双栏杆，两道道栏杆的高度度分别为1..2m和0.6m。,XEV..c2、安全网H[脚手架外围围必须用密目目安全网全屏屏蔽，安全网网之间的接缝缝必须用尼龙龙绳捆扎牢固固，不得有间间隙。安全网网采用合格密密目安全网，设设置在脚手架架外立杆的内内侧，且须与与脚手架纵向向水平管扎牢牢。T8￥k\3、脚手架离墙墙间距为200～300mmm，由于建建筑物结构与与脚手架本身身结构的特殊殊需要，局部部不能满足该该要求。故脚脚手架局部立立杆离墙距离离会超过3000mm，故故必须采用其其它措施使脚脚手架的离墙墙间距控制在在300mmm以内。如悬挑挑距离不超过过500mmm，则直接采采用钢管从脚脚手架内伸出出并铺设搁栅栅的方法。如如悬挑距离超超过500mmm，除采用用伸出钢管加加设搁栅的方方法，还要对对悬挑部分进进行补强，补补强方法有两两种，一种是是采用增加斜斜拉杆，用于于悬挑位置超超过10m以上的的部分。一种种是增加立杆杆，用于悬挑挑位置在100m以下的部部分。搁栅管管上如有铺设设脚手板，间间距为3000mm一道，如如未铺设脚手手板而采取捆捆扎木方，间间距为2500mm一道，如如未铺设脚手手板则间距为为200mmm一道。P八、脚手架验收1、脚手架的搭设11.1、脚手架每每搭设至100m高度进行行过程验收。A1.2、过程验收包含钢管、扣件的检查，脚手架搭设是否符合规范，安全设施承挂情况。<1.3、脚手架经过阶段验收后，已验收部分可以投入使用。1.4、脚手架的荷载控制$w'、结构施工用时脚手架的荷载控制G`"r{u结构施工用时脚手架施工荷载必须严格控制，同时作业的施工步数不得超过二层，每层作业荷载不得大于3KN/m2。.21.4.2、装饰施工用时脚手架的荷载控制f~:r3装饰施工用时脚手架施工荷载必须严格控制，同时作业的施工步数不得超过三层，每层作业荷载不得大于2KN/m2。rb-卸料平台的荷载控制,OR.卸料平台的施工荷载必须严格控制，每个卸料平台的施工荷载不得超过8KN/m2，堆放高度不得超过1.2m。2、脚手架的拆除XX0(2.1、拆除前的的准备工作&&[i~xPP、全面检查脚手架扣扣件连接、连连墙件、支撑撑体系是否符合安全要求。l/、编写拆除脚手架安安全技术措施施、方案并对对作业人员进行技术交底。\清除脚手架上的杂物。Rdi2.2、悬挑脚手手架的拆除GG、必须采用气气割的手段拆拆除悬挑梁，气气割作业人员员进行拆除悬挑梁时时不得破坏悬悬挑梁自身结结构。5jYYj)f、除最后一道道悬挑梁时，应应设置可靠安安全保护措施施防止人员坠落与物物体掉落。;;)、悬挑脚手架架的拆除必须须编写专项施施工方案并对对作业人员进行技术交交底。{9``w;3、架料退场q3.1、各构配件件必须及时分分段集中运送送至地面，严严禁抛扔。CC3.2、架料应及及时保养，防防止钢管、扣扣件锈蚀。HH九、安全技术措施施g1

1、技术保障措措施CIA.

1.1、架子搭设完完毕，用合格格密目安全网网铺于架子的的外围及底部。1E1.22、本脚手架属属于装饰用脚脚手架，其活活载不得大于于2KN/mm2，外墙装修时同时工工作的作业层层不得超过三三步。:1.3、钢管与扣件件进场前应经经过检查挑选选（选择标准准见本设计表3），所用扣件在使使用前应清理理加油一次，扣扣件一定要上上紧，不得松动。每个螺螺栓的预紧力力在40N·m～65N··m之间。b:RR81.4、架子搭设到到10m高度时时由架子搭设设单位进行自自检；架子搭设完毕后由搭搭设会同使用用单位对整个个脚手架进行行验收检查，验收合格后方可投投入使用。**xV1..5、该脚手架作作为建筑物装装饰作业时安安全防护屏障障及装修时作业平台，严禁禁将模板支架架、揽风绳、泵泵送混凝土和和砂浆的输送管道等固定在脚脚手架上；脚脚手架严禁悬悬挂起重设备备。!1.6、脚手架的安安全性是由架架子的整体性性和架子结构构完整性来保证的，未经允允许严禁他人人破坏架子结结构或在架子子上擅自拆除除与搭设脚手架各构构件。其中在在脚手架使用用期间，下列列杆件严禁拆