脚手架专项施工方案(20220216000326).pdf

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1、中物院成都科技创新基地工作性周转住房工程外脚手架专项施工方案编 制 人：审 核 人：审 批 人：编制单位：四川海天建设工程有限公司四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案1 中物院成都基地周转性住房（三标段）编制时间：2013 年 9 月 11 日目录1.工程概况2 2.编制依据2 3.脚架选型与布置2 4.脚手架用途3 5.脚手架设材料与要求4 6.第一种外架方式：双排钢管落地脚手架4 7.第二种外架方式：普通型钢悬挑脚手架10 8.悬挑脚手架搭设注意事项24 9.脚手架安全管理26 四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案2 中物院成都基地周转性住房（三标段）1.工程概况1.1 工程位

2、于成都市双流县银河路596#。1.2 本工程为住宅楼，结构设计为框架剪力墙结构,我项目部承建的高层区及其附楼地下一层。高层区地下负 1 层 5.2m，地上 18 层，1F 层高为 4.2 m，2F18F 层高为 3 m,建筑高度 55.35m。施工脚手架搭设高度为57.95m。其余部分均为地下室层高3.9m。2.编制依据2.1 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)2.2 建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)2.3 钢管脚手架扣件标准（GB15831）2.4 建筑结构静力计算手册2.5 钢结构设计规范(GB 50017-2003)2.6 碳素结构钢（GB/T7

3、00）2.7 中物院成都基地周转性住房工程施工图3.脚手架选形与布置本工程脚手架根据建筑物设计特征、结构布置、高度及外墙施工要求，分别选择双排落地脚手架、普通型钢悬挑脚手架两种种形式，分三段搭设，以满足建筑物施工过程中模板支撑、操作和安全防护的需要，其布置形式如下：3.1 地下室区：地下室层区标高-5.2-1.3m，采用双排钢管落地脚手架，搭设高度5.4m。3.2 高层区:9#、10#楼标高-5.2+19.2m（1F6F），采用双排钢管落地脚手架，搭设高 24.4m。有地下室部分直接在地下室面板上（即地下室结构板上，标高-1.3m）搭设外架至+19.2m，搭设高度 20.5m；第一步悬挑架：标

4、高+19.2m+37.2 m(7F12F)，搭设高度 18m，第二步悬挑架：标高+37.2m+57.95m(13F18F)，搭设高度 20.75m，3.3 A 栋电梯井和管道井在标高+19.2m以下采用落地脚手架，由底至顶连续搭设；四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案3 中物院成都基地周转性住房（三标段）在标高+19.2 m 和+37.2 m 分别采用 16 号工字钢支撑在井（管）道墙上分段搭设操作脚手架。3.4 脚手架立面布置如下示意图5-1、示意图 5-1、4.脚手架用途四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案4 中物院成都基地周转性住房（三标段）本工程外脚手架主要用于主体施工阶段

5、的安全防护和结构边缘施工部位操作，按结构脚手架的搭设标准执行。5.脚手架搭设材料与要求5.1 搭设脚手架的主要材料采用：483.25 钢管、连墙杆的质量应符合国标碳素结构钢（GB/T700）中 Q235-A级钢规定、扣件的材质应符合国标钢管脚手架扣件（GB15831）中的规定、钢笆脚手板、绿色密目安全网、型钢（工字钢、槽钢、钢筋）、钢丝绳以及配套构配件应符合建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）中的规定。5.2 所有脚手架外侧立杆设置防护栏杆，并满挂密目式安全绿网，剪刀撑应涂刷蓝色油漆(或者黄白相间颜色)，以保证脚手架外观颜色一致。5.3 人行斜道应选择外墙比较规则的部位

6、设置，采用落地脚手架搭设的建筑物人行斜道由地（楼）面至操作层连续设置，人行斜道为“之”字型形式，人行斜道搭设高度不得超过 25m，并与建筑物或外架连接牢固；人行斜道停止搭设后，在建筑物内部设置安全通道，利用建筑物内部楼梯解决施工人员上下楼层，待结构施工至十层时，开始安装人货两用施工电梯，开始进入十层以下墙体砌筑。6.第一种外架方式：双排钢管落地脚手架6.1 搭设参数6.1.1 本工程地下室区均采用落地式外架从地下室外地面-5.2m 开始搭设，搭设高度5.4m；（个别栋部分外架采用悬挑脚手架，不在本次方案之例）。高层区各栋采用落地式外架从地下室顶板-1.5m 开始搭设，搭设最大高度20.5 m。

7、6.1.2 落地脚手架搭设构造尺寸如下：立杆纵距 La=1.50 1.60m，立杆横距 Lb=0.85m，步距 h=1.80m脚手架内立杆离墙最大距离1250mm，连墙杆件水平间距L1=3.0m，竖向间距 H1=4 m，连墙杆件使用 483.25 钢管，一端用直角扣件与脚手架内外立杆连接，另一端与建筑物预埋的钢管用扣件连接（见下图）；脚手架外侧满挂绿色密目安全立网，允许搭设高度H 50m。四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案5 中物院成都基地周转性住房（三标段）脚手板扣件脚手架连墙杆结构连墙杆设置示意图6.2 楼板支撑面承载力验算由于落地脚手架座落在地下室顶板上，故应对其楼板支撑面承载力

8、进行以下验算：6.2.1 地下室顶板承载力验算经计算 20.5 m 高落地脚手架立杆传来的集中荷载为9.67KN，取架宽 1.5m 作为计算单元折算成楼面等效荷载为7.58KN/m2小于楼板设计允许承载力30 KN/m2，满足要求。6.2.2对座落在 2F悬挑雨棚部位的落地脚手架，均应在雨棚下脚手架立杆对应位置用顶托反撑搭设传力脚手架，将上部落地脚手架荷载传递到地下室顶板；传力脚手架步距为 1.5m，其纵距和排距同上部架体。6.3 搭设要求6.3.1搭设顺序弹脚手架安装线安放垫木安装纵向扫地杆竖立杆设抛撑安装横向扫地杆安装第一步小横杆安装第一步纵向水平杆铺钢笆脚手板设置连墙杆安装第二步小横杆安

9、装第二步纵向水平杆6.3.2立杆搭设注意事项6.3.2.1立杆上的对接扣件应交错布置，两个相邻立杆接头不应设在同步同跨内，在高度方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心距主节点的距离不得大于步距的1/3。6.3.2.2开始搭设立杆时，应每隔6 跨设置一根抛撑，待连墙杆件安装牢固后，方可根据情况拆除。6.3.2.3 当搭至有连墙杆件的部位时，搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。6.3.2.4立杆顶端应高出建筑物檐口上皮高度1.5m。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。四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案6 中物院成都基地周转性

10、住房（三标段）6.3.2.5脚手架必须设置纵横向扫地杆，纵向扫地杆应使用直角扣件固定在距垫板不大于 200mm处的立杆上，横向扫地杆应固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上；当立杆基面不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，靠边坡的立杆到边坡的距离不应小于500mm.6.3.3搭设纵横向水平杆注意事项6.3.3.1脚手架纵向水平杆设置在横向水平杆之上，其间距不得大于 400mm，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500 mm，并避免设在纵向水平杆的跨中；搭接接头长度不得小于1m，并应设置 3 个旋转扣件固定。6.3.3.2 每个主节点处必须设置一

11、根横向水平杆，并采用直角扣件固定在立杆上，脚手架平面外伸长度为200mm，靠墙一侧的外伸长度为250mm。6.3.3.3封闭型脚手架的同一步纵向水平杆必须四周交圈，并用直角扣件与内外角立杆固定。6.3.4 设置连墙杆件、剪刀撑、横向支撑注意事项6.3.4.1脚手架连墙件应严格按搭设尺寸设计中要求的间距均匀设置，形式宜采用菱形布置，连墙件宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm。6.3.4.2连墙件必须从底部第一根纵向水平杆开始设置，一字型、开口型脚手架两端连墙件的垂直距离必须按建筑物层高连续设置；在施工电梯位置需断开的脚手架部位，应在开口两端第一纵距的两根立杆同时按层高设置连墙杆件

12、，连墙杆件设置应呈水平并垂直于墙面，与脚手架连接的一端可稍微下斜，绝对不允许向上翘起。6.3.4.3每道剪刀撑跨越立杆的根数宜在57 根之间，其宽度不应小于 6m，斜杆与地面的倾角宜在 4560 度之间。6.3.4.4高度在 24m以下的脚手架，必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底到顶连续设置，中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m。高度在 24m以上的脚手架应在外侧立面整个长度和宽度上应连续设置剪刀撑；剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于1m，应使用不少于 2 个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。6.3.4.5剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交

13、的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。6.3.4.6一字形、开口型脚手架的两端必须设置横向斜杆，中间宜每隔6 跨设置一道，横向斜撑应设置在同一节间，由底至顶层呈之字形连续布置，斜腹杆应采用旋四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案7 中物院成都基地周转性住房（三标段）转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上。6.3.4.7脚手架连续搭设高度在24米以下的封闭型脚手架可不设横向斜杆；高度在24 米以上的封闭脚手架，除拐角应设置横向斜撑外，中间应每隔6跨设置一道。6.3.5 人行斜道搭设6.3.5.1人行斜道宜附着外脚手架或建筑物上，但斜道杆件要独立设置

14、，并采用之字型斜道，斜道宽度不宜小于1 米，坡度为 1：3，拐弯处应设置平台，其宽度不应小于斜道宽度。6.3.5.2斜道两侧及平台外围均应设置栏杆及挡脚板，栏杆高度应为1.2 米，挡脚板高度不应小于 180mm，并按脚手架的搭设要求设置连墙件、剪刀撑及横向斜撑。6.3.6 扣件安装注意事项6.3.6.1 扣件螺栓拧紧力矩不应小于40Nm，并不大于 65Nm，对接扣件的开口应朝上或朝内，各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。6.3.6.2主节点处固定横向水平杆（或纵向水平杆）、剪刀撑、横向支撑的扣件中心线距主节点的距离不宜超过150mm。6.3.7钢笆脚手板铺设及栏杆、挡脚板设置6

15、.3.7.1钢笆脚手板应按其主筋垂直于纵向水平杆满铺，采用对接平铺，四个角应用直径 1.2mm的镀锌铁丝固定在纵向水平杆上。6.3.7.2栏杆和挡脚板应搭设在外排立杆内侧，栏杆居中设置，挡脚板高度不应小于150mm，如下示意图。挡脚板制作示意图与脚手架立杆固定18厚层板刷黄黑间隔油漆6.3.7.3脚手架每 六个步距靠墙一侧与内立杆之间使用18mm 厚胶合板对接平铺，背面钉 50100 mm 木枋加强，接头两边必须设二根横向水平杆，胶合板外伸长度宜控制在 100mm，作为脚手架竖向隔离措施，即六步一隔离，如下图所示。四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案8 中物院成都基地周转性住房（三标段）

16、外架隔离、挡脚板做法示意图栏杆挡脚板建筑物密目安全网钢笆脚手板九层板隔离外架6.3.8 当需要在脚手架上开设门洞时，宜采用上升斜杆、平行弦杆桁架结构，斜杆与水平方向的倾角为4560 度，并按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范的要求选用“B型”形式，见下图。NNNNNNN45601500150015001800180018001050AC11ACA C 11B 型6.4 落地脚手架的拆除6.4.1 拆除脚手架前应全面检查其扣件连接、连墙杆件、支撑体系等是否符合搭设时的要求，清除脚手架上的所有杂物及地面障碍物，并由单位工程施工负责人进行脚手架拆除的安全技术交底。6.4.2拆除作业必须由上而下逐层

17、进行，严禁上下同时作业。6.4.3连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件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，应事先增设连墙件进行固定。6.4.4当脚手架采取分段或分立面拆除时（如施工电梯部位），对不拆除的脚手架两端应事先按每个楼层增设连墙杆件和横向斜撑进行加固。6.4.5 当脚手架拆至底部最后一根立杆的高度时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙杆件。四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案9 中物院成都基地周转性住房（三标段）7.第二种外架方式：六层、十二层普通型钢悬挑脚手架7.1 型钢悬挑架材料选择悬挑型钢水平梁选用16 号热轧工字钢，

18、纵向联梁选用14 号热轧工字钢，斜拉杆采用钢丝绳（规格由计算确定），搭设脚手架用料同双排落地脚手架。7.2 型钢悬挑架搭设尺寸立杆纵距 La=1.50m1.7m，立杆横距 Lb=0.85m，步距 h=1.80m，脚手架内立杆中心离建筑物结构边缘最大距离1250mm，连墙杆件水平间距 L1=3.03.40m，竖向间距H1=4m，连墙杆件使用 483.25 钢管，一端用直角扣件与脚手架内外立杆连接，另一端与建筑物预埋钢管使用双扣件连接；脚手架外侧满挂绿色密目安全立网。7.3 型钢悬挑架搭设顺序型钢挑梁制作 预埋铁件及锚环 挑梁所在楼层混凝土浇捣 安装型钢挑支构件（按平面图）型钢挑梁固定（按图）安装

19、并焊接型钢纵向联梁（按图）按脚手架纵横距及内排架距墙尺寸焊接立杆限位短柱（纵向应拉通线）竖立杆 设置架体临时支撑 安装横向扫地杆 安装纵向扫地杆 安装第一步小横杆 安装第一步纵向水平杆 铺钢笆脚手板 设置连墙杆件 安装第二步小横杆 安装第二步纵向水平杆 预埋吊环浇捣上层混凝土 安装斜拉钢丝绳 脚手架搭至卸荷位置安装卸荷钢绳继续搭设脚手架至设计高度7.4 六层、十二层悬挑型钢水平梁布置本工程型钢悬挑架布置在结构楼面，采用上拉式挑支构造。7.5 悬挑型钢水平梁节点大样图及受力验算书本工程建筑物边梁向外凸出最大距离为1100mm，为了确保外脚手架四周闭合及型钢水平梁锚固段能支承在结构受力部位；根据悬

20、挑脚手架和型钢水平梁的实际工况及平面布置，选择承受荷载最不利的悬挑钢梁且具有代表性的节点构件作为验算对象，分别进行以下计算。7.5.1 详图一型钢 A悬挑梁安装如图 7-2、图 7-3。四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案10 中物院成都基地周转性住房（三标段）C20上拉钢绳(F)I60挑梁20立杆限位钢筋框架梁层板隔离至建筑物边图7-2 详图一型钢 A挑梁安装示意图1A20园钢吊环绳卡3个 12U 形钢绳限位钢筋钢笆脚手板脚手架20园钢压环用木楔塞紧A注：压环锚脚应压在现浇板下层钢筋下，当预埋有困难时，按图示加 2根12L=1000mm附加筋压环与型钢间用木楔塞紧20园钢压环I60 型

21、钢挑梁12附加筋1120吊环与 160对位预埋 图7-3 型钢A初始安装示意图12U 形钢筋 限位钢绳20园钢压点20立杆限位 钢筋长150框架边梁16号工钢安装型钢时梁边应事先垫 20厚木板使型钢外伸端略高于里端四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案11 中物院成都基地周转性住房（三标段）7.5.2详图一型钢受力计算书7.5.2.1脚手架搭设参数普通型刚上拉式悬挑双排脚手架搭设高度为38.6 米，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：立杆最大纵距为 1.65 米，立杆横距为 0.85米，立杆的步距为 1.8 米；内排架距墙1.25米；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 1 根；采用 483.

22、25钢管；横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数1.0；连墙件竖向间距 4.0 米，水平间距 3.3 米，采用双扣件连接；7.5.2.2荷载参数按装修脚手架选择，同时施工层数:2 层；施工均布荷载：2.0 kN/m2；风荷载参数按四川省成都市采用，基本风压为 0.75，风荷载高度变化系数 z为1.0，风荷载体型系数 s为1.126；计算中考虑风荷载作用；静荷载按每米立杆承受的结构自重荷载标准值:0.1292 kN/m；脚手板自重标准值:0.30 kN/m2；栏杆挡脚板自重标准值:0.15kN/m；安全设施与安全网自重标准值:0.005 kN/m2；脚手板铺设层数:3 层；脚手板类别:

23、竹笆脚手板；栏杆挡板类别:钢杆，层板挡板。7.5.2.3 水平挑支构件选择悬挑水平钢梁按带悬臂的单跨梁计算选择16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度2.10m，建筑物内锚固段长度 1.90m；与楼板连接压环直径:20mm；楼板混凝土标号:C30；上拉钢绳数量 1根，钢绳安全系数取 8，钢绳上下拉结点垂直距离为3.20 m；钢绳水平方向距离建筑物取2.15m。7.5.2.4脚手架立杆荷载计算作用于脚手架上的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载，经计算 20米高脚手架产生的立杆轴向力为：不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值：N1=10.561 kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值：N2=9.972 k

24、N；风荷载设计值产生的立杆段弯矩值：Mw=0.316 kN.m；7.5.2.5 脚手架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=10.561 kN；四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案12 中物院成都基地周转性住房（三标段）计算立杆的截面回转半径：i=1.59 cm；计算长度附加系数按 扣件式规范表5.3.3 得：k=1.155，计算长度系数 =1.5；计算长度 ,由公式 lo=k h 确定：l0=3.118 m；长细比 Lo/i=196；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：=0.188；立杆净截面面积：A=4.57 c

25、m2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=4.79 cm3；钢管立杆抗压强度设计值：f=205 N/mm2；=10561/(0.188457)=122.922 N/mm2；立杆稳定性计算=122.922 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=9.972 kN；Mw=0.316 kN.m；=9972/(0.188457)+316000/4790=182.038 N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205 N/mm2，满足要求！7.5.2.6 连墙件计算连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：Nl=Nlw+N0

26、风荷载标准值 Wk=0.497 kN/m2；每个连墙件覆盖最大脚手架外侧迎风面积Aw=13.60 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：N0=5.0 kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值，按照下式计算：Nlw=1.4 WkAw=9.463 kN；连墙件的轴向力设计值：Nl=Nlw+N0=14.463 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=1250/15.9的结果查表得到=0.728，l0为内排架距离墙的长度；A=4.57 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf=0.728 4.5

27、7 10-4205103=68.203 kN；Nl=14.463 kN Nf=68.203 kN，连墙件的设计计算满足要求！四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案13 中物院成都基地周转性住房（三标段）连墙件两端采用双扣件连接，如图7-4 由以上计算得到 Nl=14.463 kN 小于双扣件的抗滑力 16 kN，满足要求！脚手板双扣件脚手架连墙杆结构图7-4 连墙件扣件连接示意图7.5.2.7悬挑水平梁受力计算悬挑脚手架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P作用，里端C为与楼板的锚固点，B为墙支点，A为钢绳拉结点。脚手架排距为 850mm，内排脚手架距离墙体 1250mm，

28、支拉钢绳的支点距离墙体为 2150mm，水平钢梁计算简图如图7-5。16号工字钢水平支撑梁截面惯性矩I=1130 cm4，截面抵抗矩 W=141 cm3，截面积A=26.1 cm2。受脚手架集中荷载：P=(1.2 6.552+1.4 2.805)=10.561 kN；水平钢梁自重荷载：q=1.2 26.1 0.000178.5=0.246 kN/m；qppABCRbRcT图7-5 计算简图安装上拉钢绳后经连续梁计算得到最大内力：Tmax =18.874 kN；四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案14 中物院成都基地周转性住房（三标段）Rb=7.491 kN；未安装上拉钢绳时，考虑5.4

29、米架高，悬臂水平梁计算得到最大内力：弯矩 Mmax=-10.761 kN.m；Rc=-6.966 KN；水平钢梁最大应力：=Mmax/1.05W=10.761106/(1.05 141000)=72.68 N/mm2；水平梁的最大应力计算值 72.68 N/mm2小于抗压强度设计值 215 N/mm2。满足要求！水平钢梁整体稳定性计算:根据公式如下其中：b-均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：b=570 9.988 235 /(4300160235)=0.72 由于b大于0.6，查钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B，得到 b值为0.658。经计算水平钢梁最大应力=10.

30、761 106/(0.658141000)=116 N/mm2；水平钢梁的稳定性计算=116 小于 f=215 N/mm2，满足要求!7.5.2.8 上拉钢绳、吊环强度计算上拉钢绳强度计算：钢丝拉绳的内力：T=Tmax =18.874 kN；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)，计算中可以近似计算 Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)；四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案15 中物院成都基地周转性住房（三标段）-钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对619、637、661钢丝绳分别取0.85、0.82 和0.8；K-钢丝绳

31、使用安全系数。计算中 Fg 取 T=18.874 kN，=0.82，K=8，经计算，钢丝绳最小直径必须大于19.19 mm才能满足要求！钢丝拉绳吊环强度计算：取钢丝拉绳轴力 T=18.874 kN 作为吊环的拉力 N：则 N=T=18.874 kN；钢丝拉绳吊环强度计算公式为其中：f 为吊环受力的单肢抗剪强度，取f=125N/mm2；所需钢丝拉绳吊环最小直径 D=(188744/3.142 125)1/2=13.86mm；7.5.2.9 锚固段与楼板连接计算水平钢梁与楼板采用钢筋压环，压环强度计算如下：水平钢梁与楼板压点的压环受力 R=Rc=-6.966 kN；水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算

32、公式为:其中：f 为拉环钢筋抗拉强度，按照混凝土结构设计规范10.9.8 条f=50N/mm2；水平钢梁所需压环最小直径 D=69664/(3.142 502)1/2=10 mm；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。经上述计算可知，“详图一”悬挑受力构件中，型钢上拉钢绳直径必须大于等于19.19mm、吊环最小直径必须大于12mm、压环最小直径必须大于 10 mm，但在实际施工中，因施工进度需要，经常出现脚手架卸荷钢绳滞后安装，卸荷钢绳与安全防护棚拉绳同时固定在同一个吊环上等现象，因此，要求本工程在选择挑支受力构件时，其上拉钢绳直径不得小于20

33、 mm，吊环、压环选用直径为 20 mm圆钢。四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案16 中物院成都基地周转性住房（三标段）7.5.3 详图二悬挑梁型钢B安装如图 7-6、图 7-7 BBBD1122I16 挑梁图7-6 详图二型钢 B安装I14 联梁中间设一道卸荷钢绳，上端在穿墙孔中固定14钢笆脚手板I14联梁框架梁11(22)绳卡3个20立杆限位钢筋I60挑梁焊12U 形钢筋防止钢绳滑移20园钢压环用木楔塞紧脚手架20上拉钢绳20吊环与下方I60对位预埋与主梁焊接四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案17 中物院成都基地周转性住房（三标段）20园钢压点20立杆限位 钢筋长 1501

34、2U 形钢筋 限位钢绳框架边梁16号工字钢14号工字钢 联 梁安装型钢时梁边应事先垫20厚木板使型钢外伸端略高于里端7.5.4 详图二型钢 B受力计算书7.5.4.1脚手架搭设参数搭设普通型钢悬挑脚手架，最大高度为20.75米，脚手架立杆采用单立杆；搭设尺寸为：立杆纵距为 1.65 米，立杆横距为 0.85 米，立杆的步距为 1.8 米；内排架离墙最大距离为 0.65 米；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 1 根；采用483.25 钢管；横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数 1.0；连墙件竖向间距 4.0 米，水平间距 3.30 米，采用双扣件连接。7.5.4.2 脚手架荷

35、载参数同详图一中的7.5.2.2。7.5.4.3 水平挑支构件选择悬挑水平钢梁选择 16号工字钢，按带悬臂单跨梁计算,其中建筑物外悬挑段最长为1.70m，建筑物内锚固段长度 2.0m；与楼板连接压环直径:20mm；楼板混凝土标号:C30；上拉钢绳数量 1根，钢绳安全系数取 8，钢绳上下拉结点垂直距离为3.20 m；钢绳水平方向距离建筑物最大距离为1.55m，搁置在悬挑梁上的联梁选用14号工字钢。7.5.4.4 脚手架立杆荷载计算作用于脚手架上的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载，经计算34米高脚手架产生的立杆轴向力为：不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值：N1=15.129 kN；考虑风荷载时,立

36、杆的轴向压力设计值：N2=14.540 kN；四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案18 中物院成都基地周转性住房（三标段）风荷载设计值产生的立杆段弯矩值：Mw=0.426 kN.m；7.5.4.5立杆的稳定性计算不考虑风荷载时，立杆稳定性按下式计算：立杆轴向压力设计值：N=15.129 23/34=10.234 kN；立杆截面回转半径：i=1.59 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：=1.5；计算长度 lo=k h 确定：l0=3.118 m；长细比 Lo/i=196；轴心受压立杆稳定系数,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到：=0.18

37、8；立杆净截面面积：A=4.57 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=4.79 cm3；钢管立杆抗压强度设计值：f=205 N/mm2；=53 05/(0.188457)=61.750 N/mm2；立杆稳定性计算=61.750 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,立杆稳定性按下式计算：立杆的轴心压力设计值：N=14.54 23/34=9.836 kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩值：Mw=0.426 kN.m；=9836/(0.188457)+426000/4790=203.369 N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205 N/mm2，满

38、足要求！7.5.4.6 钢丝绳卸荷计算每根立杆钢丝绳卸荷按照完全卸荷计算方法，在脚手架全高范围内卸荷1次，吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置，以卸荷吊点分段计算，卸荷净高度为11.0m；卸荷钢绳计算简图如图7-8 四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案19 中物院成都基地周转性住房（三标段）上吊点（吊环）下吊点钢管顶撑建筑物边图7-8 计算简图经计算卸荷处立杆轴向力为：P1=P2=1.5 15.12911/34=7.342 kN；（kx为不均匀系数，取 1.5）各吊点位置处内力计算为(kN)：T1=P1/sina1=7.342/0.888=8.266 kN T2=P2/sina2=7

39、.342/0.976=7.524 kN 卸荷钢丝绳的最大轴向拉力为Fg=T1=8.266 kN。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)，计算中可以近似计算 Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)；-钢丝绳之间的荷载不均匀系数，取0.82；K-钢丝绳使用安全系数。计算中 Fg 取 8.266kN，=0.82，K=8，得到：选择卸荷钢丝绳的最小直径为：d=(2 8.2668/0.82)0.5=12.7 mm。吊环强度计算公式为：=N/A f 其中 f-吊环钢筋抗拉强度，混凝土结构设计规范规定f=50 N/mm2；四川省海天建设工

40、程有限公司外脚手架施工方案20 中物院成都基地周转性住房（三标段）N-吊环上承受的荷载等于 Fg；A-吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算,A=0.5 d2；吊环的最小直径 d=（2Fg/f/）0.5=（28.266103/50/3.142）0.5=11 mm。钢丝绳最小直径为 12.7 mm，必须拉紧至 8.266 kN，吊环直径为 11 mm。7.5.4.7 连墙件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=0.59 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw=13.20 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

41、力(kN),N0=5.0 kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw=1.4 WkAw=10.90 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl=Nlw+N0=15.90 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=650/15.9的结果查表得到=0.882，l 为内排架距离墙的长度；又：A=4.57 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf=0.882 4.57 10-4205103=82.63 kN；Nl=15.90 Nf=82.63,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

42、Nl=15.90小于双扣件的抗滑力 16 kN，满足要求！脚手板双扣件脚手架连墙杆结构四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案21 中物院成都基地周转性住房（三标段）图7-9 连墙件扣件连接示意图7.5.4.8 悬挑水平梁受力计算详图二中 1-1（2-2）断面悬挑水平钢梁将承受联梁传递来荷载，其联梁计算简图如图7-10：图中:P=10.234 KN q=0.203 KN/m 图7-10 计算简图按简支梁计算得：RA=RB=15.686 KN,Mmax=8.719 KNm 联梁验算：抗弯强度计算，联梁选用14号工字钢，其截面抵抗矩 Wx=102 cm3，联梁在弯距作用下产生截面应力：=Mmax

43、/rx Wx=8.719106/（1.05102000）=81.41 N/mm2f=215N/mm2，满足要求。式中：rx截面塑性系数，计算中rx取 1.05 f 钢材抗弯强度设计值215N/mm2整体稳定计算，梁的整体稳定性系数=0.81=Mmax/Wx=8.719106/（0.81102000）=105.53 N/mm2f=215N/mm2满足要求。悬挑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P作用，里端 C为与楼板的锚固点，B为墙支点，A为钢绳拉结点。脚手架排距为 850mm，内排脚手架距离墙体 650mm，支拉钢绳的支点距离墙体为 1550mm，水平钢梁计算简图如图 7-1

44、1。16号工字钢水平支撑梁截面惯性矩I=1130 cm4，截面抵抗矩 W=141 cm3，截面积 A=26.1 cm2。受联梁传递来集中荷载 P=RA=15.686 kN；四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案22 中物院成都基地周转性住房（三标段）水平钢梁自重荷载 q=0.246 kN/m；qppABCRbRc图7-11 计算简图安装上拉钢绳后经连续梁计算得到最大内力：T =26.383 kN；Rb=9.193 kN；Mmax=5.796 kN.m；AB 杆最大轴力：NAB=13.588 kN；水平钢梁最大应力：=Mmax/1.05W+NAB/A=5.796 106/(1.05 1410

45、00)+13.588 103/2610 =44.35 N/mm2；水平支撑梁的最大应力计算值 44.35 N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215 N/mm2,满足要求！水平钢梁整体稳定性计算: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，按照下式计算：b=570 9.988 235/(1550160235)=2由于b大于0.6，查钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B，得到 b值为0.929。经过计算得到最大应力=5.796106/(0.929141000)=44.248 N/mm2；水平钢梁的稳定性计算=44.248 N/mm2小于 f=21

46、5 N/mm2,满足要求!未安装上拉钢绳时，考虑5.4 米架高，悬臂水平梁计算得到最大内力：四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案23 中物院成都基地周转性住房（三标段）弯矩Mmax=-13.607 kN.m；Rc=-6.762 KN；水平钢梁最大应力：=Mmax/1.05W=13.607 106/(1.05 141000)=91.91 N/mm2；水平梁的最大应力计算值 91.91 N/mm2小于抗压强度设计值 215 N/mm2。满足要求！水平钢梁整体稳定性计算:根据公式如下其中：b-均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：b=570 9.9 88 235 /(310016023

47、5)=1 由于b大于0.6，查钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B，得到 b值为0.762。经计算水平钢梁最大应力=13.607106/(0.762141000)=126.65 N/mm2；水平钢梁的稳定性计算=126.65 N/mm2小于 f=215 N/mm2，满足要求!7.5.4.9 上拉钢绳、吊环强度计算上拉钢绳强度计算：钢丝拉绳的内力 T=Tmax=26.383 kN；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)，计算中可以近似计算 Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)；-钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对61

48、9、637、661钢丝绳分别取0.85、0.82 和0.8；K-钢丝绳使用安全系数。计算中 Fg 取 T=26.383 kN，=0.82，K=8，四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案24 中物院成都基地周转性住房（三标段）经计算，钢丝绳最小直径必须大于22.7 mm 才能满足要求！因此在实际施工时，要求在联梁中部脚手架内外立杆对应位置增设一道20卸荷钢绳，钢绳上端固定在现浇混凝土墙的穿墙螺栓孔中。钢丝拉绳吊环强度计算：取钢丝拉绳轴力 T=26.383 kN 作为吊环的拉力 N，则 N=T=26.383 kN。钢丝拉绳吊环强度计算公式为其中：f 为吊环受力的单肢抗剪强度，取f=125N/m

49、m2；所需钢丝拉绳吊环最小直径 D=263834/(3.142 125)1/2=16.40 mm；7.5.4.10 锚固段与楼板连接计算水平钢梁未安装上拉钢绳时处在悬臂状态，采用钢筋压环固定，压环强度计算如下：水平钢梁与楼板压点的压环受力 R=Rc=-6.762 KN kN；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，按照混凝土结构设计规范f=50N/mm2；水平钢梁所需压环最小直径 D=67624/(3.142 502)1/2=10 mm；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。经上述计算可知，“详图二”悬挑受力构件中

50、，脚手架在架高23m 处卸荷钢绳最小直径必须大于 12.7mm、型钢上拉钢绳直径必须大于等于20mm、吊环最小直径必须大于12mm、压环最小直径必须大于 10mm，但在实际施工中，因施工进度需要，经常出现脚手架卸荷钢绳滞后安装，卸荷钢绳与安全防护棚拉绳同时固定在同一个吊环上等现象，因此，要求本工程在选择挑支受力构件时，其上拉钢绳及卸荷钢绳直径不得小于20 mm，吊环、压环直径为 20 mm，特别注意在联梁中部脚手架内外立杆对应位置应增设一道 20卸荷钢绳，钢绳上端固定在现浇混凝土墙的穿墙螺栓孔中。四川省海天建设工程有限公司外脚手架施工方案25 中物院成都基地周转性住房（三标段）8悬挑脚手架搭拆