9#楼落地脚手架施工方案.docx

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9#楼落地脚手架施工方案

中联创·橄榄城一期项目9#楼

脚

手

架

施

工

方

案

编制：

审核：

批准：

河南省第一建筑工程集团有限责任公司

中联创·橄榄城一期项目9#楼脚手架施工方案

一、工程概况

佛岗橄榄城工程，位于郑州市二七区，南三环以北，冯庄路以东，由河南中联创房地产有限公司投资兴建，机械第六设计院设计。

工程包括1-1#、1-2#、2-1#、2-2#、3#、5#、6#、7#、8#、9#楼十栋楼，为群体单元式小高层住宅建筑，总建筑面积为91653.18平方米。

其中9#楼为地下一层，地上16层小高层住宅楼，层高为2.95m，总高为51.75m，基础采用筏板基础。

二、脚手架工程设计及搭设参数

具体脚手架搭设方案如下:

步距按h=1.8米,立杆纵距la=1.5米，立杆横距lb=0.9米，内立杆距外墙0.3m，外立杆距外墙面为1.3米，大横杆长度不小于4.5m，每跨大横杆上设置两根小横杆，小横杆长度为1.0m，连墙件为2步3跨设置，脚手板为竹串片脚手板，栏杆挡板采用栏杆竹串片，同时满铺设4步，作业层数n1=2，防护栏杆设在每步1.0m处，采用φ48×3.5钢管。

悬挑架体的搭设为从二层顶板、梁浇筑时开始沿周边设置预埋件（1φ16闭合箍），悬挑梁选用14a槽钢，外挑1.5，尾段锚入楼层长度为1.5m，尾端穿入与闭合钢筋箍中。

脚手架搭设高度按45米，其中卸荷一次，采用钢丝绳卸荷，卸荷高度为35m处。

对脚手架进行荷载计算和对槽钢悬挑梁进行计算，并对架体大小横杆、立杆进行强度、刚度、稳定性等验算。

脚手架钢管选用φ48×3.5钢管，截面面积A=489mm2，截面模量W=5.08×103mm3，回转半径i=15.8mm，抗压、抗弯强度设计值f=205N/mm2，郑州市基本风压值ω0=0.45kN/m2，计算时忽略雪荷载等。

三、参数信息

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为45m，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.5m，立杆的横距为0.9m，立杆的步距为1.8m；

内排架距离墙长度为0.30m；

小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为1根；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数1.00；

连墙件布置取两步两跨，竖向间距3.6m，水平间距3m，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

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

本工程地处河南郑州市，查荷载规范基本风压为0.450kN/m2，风荷载高度变化系数μz为1.190，风荷载体型系数μs为1.128；

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/m）:

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）:

0.150；

安全设施与安全网自重标准值（kN/m2）:

0.005；脚手板铺设层数:

8层；

脚手板类别:

竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:

栏杆、竹笆片脚手板挡板；

5.水平悬挑支撑梁

悬挑水平钢梁采用14a号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度1.5m，建筑物内锚固段长度1.5m。

楼板混凝土标号:

C35；

6.拉绳与支杆参数

钢丝绳安全系数为:

6.000；

钢丝绳与梁夹角为（度）:

60；

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1.2m。

四、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=0.038kN/m；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.3×1.5/2=0.225kN/m；

活荷载标准值:

Q=2×1.5/2=1.5kN/m；

荷载的计算值:

q=1.2×0.038+1.2×0.225+1.4×1.5=2.416kN/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=2.416×0.92/8=0.245kN.m；

最大应力计算值σ=Mqmax/W=48.155N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=48.155N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205N/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+0.225+1.5=1.763kN/m；

最大挠度ν=5.0×1.763×9004/（384×2.06×105×121900）=0.6mm；

小横杆的最大挠度0.6mm小于小横杆的最大容许挠度900/150=6与10mm，满足要求！

五、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=0.038×0.9=0.035kN；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.3×0.9×1.5/2=0.202kN；

活荷载标准值:

Q=2×0.9×1.5/2=1.35kN；

荷载的设计值:

P=（1.2×0.035+1.2×0.202+1.4×1.35）/2=1.087kN；

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=0.08×0.038×1.5×1.5=0.007kN.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=0.213×1.087×1.5=0.347kN.m；

M=M1max+M2max=0.007+0.347=0.354kN.m

最大应力计算值σ=0.354×106/5080=69.741N/mm2；

大横杆的最大应力计算值σ=69.741N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/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：

νmax=0.677×0.038×15004/（100×2.06×105×121900）=0.052mm；

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=（0.035+0.202+1.35）/2=0.794kN

ν=1.615×0.794×15003/（100×2.06×105×121900）=1.722mm；

最大挠度和：

ν=νmax+νpmax=0.052+1.722=1.775mm；

大横杆的最大挠度1.775mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150=10与10mm，满足要求！

六、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1.00，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。

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8.00kN；

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=0.038×0.9×1/2=0.017kN；

大横杆的自重标准值:

P2=0.038×1.5=0.058kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.3×0.9×1.5/2=0.202kN；

活荷载标准值:

Q=2×0.9×1.5/2=1.35kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.017+0.058+0.202）+1.4×1.35=2.223kN；

R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

七、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，为0.1248kN/m

NG1=[0.1248+（0.90×1/2）×0.038/1.80]×45.00=6.048kN；

（2）脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2

NG2=0.3×8×1.5×（0.9+0.3）/2=2.16kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m

NG3=0.15×8×1.5/2=0.9kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网；0.005kN/m2

NG4=0.005×1.5×45=0.337kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=9.446kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=2×0.9×1.5×2/2=2.7kN；

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=0.45kN/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=1.19；

Us--风荷载体型系数：

取值为1.128；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.45×1.19×1.128=0.423kN/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=1.2×9.446+1.4×2.7=15.115kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×9.446+0.85×1.4×2.7=14.548kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.423×1.5×

1.82/10=0.245kN.m；

八、钢丝绳卸荷计算:

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10m;

经过计算得到

a1=arctg[3.000/（0.900+0.300）]=68.199度

a2=arctg[3.000/0.300]=84.289度

卸荷处立杆轴向力为：

P1=P2=1.5×15.115×10/45=5.038kN；

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=5.038/0.928=5.426kN

T2=P2/sina2=5.038/0.995=5.063kN

G1=P1/tana1=5.038/2.500=2.015kN

G2=P2/tana2=5.038/10.000=0.504kN

其中T钢丝绳轴向拉力，G钢丝绳水平分力。

卸荷钢丝绳的最大轴向拉力为[Fg]=T1=5.426kN。

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）；

α--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5.426kN，α=0.82，K=6，得到：

选择卸荷钢丝绳的最小直径为：

d=（2×5.426×6.000/0.820）0.5=8.9mm。

吊环强度计算公式为：

σ=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]=50N/mm2；

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=0.5πd2；

选择吊环的最小直径要为：

d=（2×[Fg]/[f]/π）0.5=（2×5.426×103/50/3.142）0.5=9mm。

钢丝绳最小直径为8.9mm，必须拉紧至5.426kN，吊环直径为9mm。

九、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=15.115×35/45=11.756kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

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：

μ=1.5；

计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：

l0=3.118m；

长细比Lo/i=197；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：

φ=0.186；

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

σ=11756/（0.186×489）=129.25N/mm2；

立杆稳定性计算σ=129.25N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=14.548×35/45=11.315kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

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：

μ=1.5；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=3.118m；

长细比:

L0/i=197；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：

φ=0.186

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

σ=11314.8/（0.186×489）+244539.965/5080=172.539N/mm2；

立杆稳定性计算σ=172.539N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

十、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=0.423kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.8m2；

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=5.000kN；

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×Wk×Aw=6.393kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=11.393kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

Nf=φ·A·[f]

其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比l/i=300/15.8的结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；

又：

A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.133kN；

Nl=11.393

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=11.393小于双扣件的抗滑力16kN，满足要求！

连墙件扣件连接示意图

十一、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900mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1200mm，

水平支撑梁的截面惯性矩I=563.7cm4，截面抵抗矩W=80.5cm3，截面积A=18.51cm2。

受脚手架集中荷载P=（1.2×9.446+1.4×2.7）×35/45=11.756kN；

水平钢梁自重荷载q=1.2×18.51×0.0001×78.5=0.174kN/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：

R[1]=13.968kN；

R[2]=10.648kN；

R[3]=-0.582kN。

最大弯矩Mmax=1.866kN.m；

最大应力σ=M/1.05W+N/A=1.866×106/（1.05×80500）+

11.756×103/1851=28.423N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值28.423N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！

十二、悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用14a号槽钢,计算公式如下

其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：

φb=570×9.5×58×235/（1200×140×235）=1.87

由于φb大于0.6，查《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附表B，得到φb值为0.919。

经过计算得到最大应力σ=1.866×106/（0.919×80500）=25.214N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算σ=25.214小于[f]=215N/mm2,满足要求!

十三、拉绳的受力计算:

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力RCi=RUisinθi

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：

RU1=16.129kN；

十四、拉绳的强度计算:

钢丝拉绳（支杆）的内力计算：

钢丝拉绳（斜拉杆）的轴力RU均取最大值进行计算，为

RU=16.129kN

选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径14mm。

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），查表得Fg＝123KN；

α--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。

α＝0.85；

K--钢丝绳使用安全系数。

K＝6。

得到：

[Fg]=17.425KN>Ru＝16.129KN。

经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。

钢丝拉绳（斜拉杆）的拉环强度计算

钢丝拉绳（斜拉杆）的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为

N=RU=16.129kN

钢丝拉绳（斜拉杆）的拉环的强度计算公式为

其中[f]为拉环受力的单肢抗剪强度，取[f]=50N/mm2；

所需要的钢丝拉绳（斜拉杆）的拉环最小直径D=（16129×4/3.142×50）1/2=21mm；取22mm。

十三、锚固段与楼板连接的计算:

1.水平钢梁与楼板压点采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=0.582kN；

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》10.9.8条[f]=50N/mm2；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[581.529×4/（3.142×50×2）]1/2=2.721mm；取Ф16.

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以上锚固长度。

十四、材料要求

14.1钢管

14.1.1、新钢管的检查应符合下列规定：

⑴钢管应有产品质量合格证；

⑵应有质量检验报告，钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验方法（GB/T288）的有关规定；

⑶钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道；

⑷钢管、钢脚手板外径、壁厚、端面等的偏差应分别符合下列规定：

序号

项目

允许偏差

Δ（mm）

检查工具

1

焊接钢管尺寸

外径

-0.5

游标卡尺

壁厚

-0.5

2

钢管两端面切斜偏差

1.70

塞尺、拐角尺

3

钢管外表面锈蚀深度

≤0.5

游标卡尺

4

钢管

弯曲

各种杆件钢管端部弯曲

l≤1.5m

≤5

立杆

钢管弯曲

3m＜l≤4m

≤12

4m＜l≤6.5m

≤20

水平杆，斜杆的钢管弯曲

l≤6.5m

≤30

钢板尺

5

冲压脚手板板挠曲

l≤4m

≤12

板面扭曲

（任一角翘起）

≤5

⑸钢管必须涂防锈漆。

14.1.2、旧钢管的检查应符合下列要求

⑴表面锈蚀深度应符合上表3的规定。

用于本工程的旧钢管应在进入工地时进行检查，在使用过程中每年检查不少于一次。

检查时应在锈蚀严重的钢管中抽取三根，在每根锈蚀严重的部位横向截断，取样检查，锈蚀深度超过规定值时，不得使用；

⑵钢管弯曲变形应符合上表4的规定。

9.1.3、钢管采用外径48mm，壁厚3-3.5mm的高频焊接钢管，其材料应符合GB700—88QZ35的材料条件。

严重锈蚀、弯曲、压扁、有裂缝的钢管严禁使用。

9.1.4、为了方便操作用于架子的单根钢管的最大质量不应大于25kg。

14.2扣件

14.2.1、扣件应采用可锻铸铁制作的保件，其质量符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定；

14.2.2、新扣件应有生产许可证、法定检测单位的检测报告和产品质量合格证。

当对扣件质量有怀疑时，应按现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）规定抽样检测；

14.2.2、旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换；

14.2.3、新旧扣件均应进行防锈处理。

14.3脚手板

14.3.1、木脚手板采用50mm厚，宽200—300mm的松木板，距板两端80mm处应用镀锌铅丝箍绕2—3圈或用铁皮包牢，凡腐松、扭曲、斜纹、破裂和大模透节不得使用。

14.3.2、钢脚手板采用2—3mm的一级钢材，长度为3m，宽度为250mm，肋度为50mm，板面应钻有防滑孔。

14.4安全网

安全网分平网和立网两种