外脚手架施工方案培训资料doc 42页.docx
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外脚手架施工方案培训资料doc42页
外脚手架施工方案培训资料（doc42页）
第一章编制依据
1、湖州吴兴织里碧桂园项目施工图
2、建设工程项目管理规范（GB/T50326-2006）
3、建筑施工安全检查评分标准（JGJ59-2011）
4、建筑施工手册
5、建筑施工计算手册
6、湖州吴兴织里碧桂园项目工程施工组织设计
7、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）2011年版
8、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）
9、《密目式安全立网》（GB-16909）；
10、《安全网》（GB5725-2009）；
11、《安全帽》（GB2811-2007）；
12、《安全带》（GB6095-1990）；
13、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）
第二章工程概况
1、湖州吴兴织里碧桂园项目住宅小高层1#、2#、3#、5#、6#、7#、8#、2-21#、9#、10#、11#、12#、13#、15#、16#、17#及地下车库,其中1#、2#、局部有商铺工程位于湖州吴兴织里镇康泰西路,结构型式：
筏板基础，独立基础、,框架结构、剪力墙结构；高层地下1层，地上11层、15层、16层；最高建筑高度：
47.2m；商铺地上1层局部2层。
建筑总面积约12万平米。
本工程由湖州碧海耀光房地产开发有限责任公司投资建设，广东博意建筑设计院有限公司上海分公司设计，核工业湖州工程勘察院地质勘察，杭州市城市建设监理有限公司,江苏南通二建集团有限公司组织施工。
2.流水段划分情况
各楼平行施工流水作业，主要包含主楼和周边地库。
（5）作为脚手架杆件使用的钢管必须进行防锈处理：
先对钢管除锈，再将内壁擦涂防锈漆两道，然后在外壁涂一道防锈漆和两道面漆。
（6）钢管的允许偏差：
序号
项目
允许偏差△
（mm）
示意图
检查
工具
1
焊接钢管尺寸（mm）
外径48
壁厚3.5
-0.5
-0.5
游
标
卡
尺
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
≤0.50
游
标
卡
尺
4
钢管弯曲
a.各种杆件钢管的端
部弯曲
l1.5m
≤5
钢
板
尺
b.立杆钢管弯曲
3ml4m
4ml6.5m
≤12
≤20
c.水平杆斜杆的钢管弯曲
l6.5m
≤30
2、扣件
（1）扣件是钢管与钢管的连接，工字钢悬挑架使用的扣件分为三种：
a、两钢管90°交叉连接采用直角扣件；
b、两钢管呈任意角度交叉连接采用旋转扣件；
c、钢管与钢管接长采用对接扣件。
（2）扣件应采用可锻铸铁和钢板压制制作，必须具有产品质量合格证、生产许可证和专业检测单位测试报告。
可锻铸铁扣件的材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831-2006），钢板压制扣件使用较少，目前尚无国家产品标准，可参照现行建设部标准《钢管脚手架扣件》（JC22）的规定进行测试，其材质符合标准要求时才准许使用。
（3）脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。
扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm，当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。
（4）扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、气孔、砂眼、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换，扣件使用前应进行防锈处理：
先除锈然后采用油浸防锈。
3、脚手板
脚手架作业层上铺放的脚手板采用钢板网。
4、挡脚板
1）挡脚板采用多层胶合板高度不应小于180mm。
2）挡脚板层层设置。
5、密目式安全网
（1）应选用有国家认可的质量监督检验部门的检验合格报告、有生产单位质量检验合格证和安鉴证的密目网（采用湖州市安全主管部门指定产品密目式安全网）。
密目式安全网规格1.8×6m，网目密度不低于2000目/100cm2，各边缘部位的开眼环扣必须牢固可靠，环扣孔径不低于8mm，环扣间距不大于0.45m。
不得有断纱、破洞、变形及有碍使用的编织缺陷，续燃时间和阴燃时间均小于4s。
（2）旧密目式安全网再次使用时必须经过耐冲击性能检验和耐贯穿性检验，合格后方可使用。
（3）密目式安全网的安装平面垂直于水平面，严禁作为安全平网使用。
（4）密目式安全网技术要求应符合GB16909-97的规定。
（5）密目式安全网使用时应采用有足够强度、耐候性好的绳索绑扎，不得使用铁丝捆绑。
6、拉接件及其预埋件
（1）拉接件及其预埋件均使用与架体同种规格钢管制作，采用直角扣件连接。
（2）预埋件长450mm。
7、避雷装置
本工程2栋15层6栋11层7栋16层结构配设了8台塔吊，参照《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2000）。
9、工字钢：
16#工字钢作悬挑钢梁。
10、预埋件在结构楼板中预埋下图预埋件，每根钢梁不少于3个
（二）、材料堆放
1、经检查合格的构配件应按品种、规格分类，堆放整齐平稳，堆放场地不得有积水。
2、定期对各种材料进行检查，防止发生锈蚀及破坏。
第五章工艺原理
（一）、脚手架的受力特点
工字钢悬挑架搭设在沿建筑物外边缘布设的悬挑工字钢上，将脚手架荷载全部或部分传递给建筑结构，架体通过拉结件与建筑物牢固拉结，保持局部及整体稳定，确保施工效率和作业安全。
（二）脚手架的设计计算
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为18m，立杆采用单立杆；
搭设尺寸为：
立杆的纵距为1.2-1.5m，立杆的横距为0.75m，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。
采用的钢管类型为Φ48×3.5；
横杆与立杆连接方式为单扣件；
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）:
3.000；脚手架用途:
结构脚手架；
同时施工层数:
2层；
3.风荷载参数
本工程地处天水市，基本风压0.55kN/m2；
风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.214；
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）:
0.350；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:
0.140；
安全设施与安全网自重标准值（kN/m2）:
0.005；脚手板铺设层数:
4层；
脚手板类别:
钢板网；栏杆挡板类别:
双层板挡板；
5.水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.25m，建筑物内锚固段长度1.75m。
锚固压点压环钢筋直径（mm）:
18；
楼板混凝土标号:
C30；
6.拉绳与支杆参数
钢丝绳安全系数为:
6.000；
钢丝绳与墙距离为（m）:
3.300；
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。
二、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=0.35×1.5/1=0.525kN/m；
活荷载标准值:
Q=3×1.5/1=4.5kN/m；
荷载的计算值:
q=1.2×0.038+1.2×0.525+1.4×4.5=6.976kN/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:
Mqmax=ql2/8
最大弯矩Mqmax=6.976×0.752/8=0.491kN·m；
最大应力计算值σ=Mqmax/W=96.556N/mm2；
小横杆的最大弯曲应力σ=96.556N/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+0.525+4.5=5.063kN/m；
νqmax=5ql4/384EI
最大挠度ν=5.0×5.063×7504/（384×2.06×105×121900）=0.831mm；
小横杆的最大挠度0.831mm小于小横杆的最大容许挠度750/150=5与10mm，满足要求！
三、大横杆的计算:
因为此时大横杆没有受到上部结构传来的力的作用，所以，大横杆不需要进行验算。
四、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，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（《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》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=0.038×0.75/2=0.014kN；
脚手板的自重标准值:
P3=0.35×0.75×1.5/2=0.197kN；
活荷载标准值:
Q=3×0.75×1.5/2=1.688kN；
荷载的设计值:
R=1.2×（0.014+0.197）+1.4×1.688=2.616kN；
R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、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+（0.75×0/2）×0.038/1.80]×18.00=2.246kN；
（2）脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2
NG2=0.35×4×1.5×（0.75+0.4）/2=1.208kN；
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹夹板挡板，标准值为0.14kN/m
NG3=0.14×4×1.5/2=0.42kN；
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:
0.005kN/m2
NG4=0.005×1.5×18=0.135kN；
经计算得到，静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.009kN；
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=3×0.75×1.5×2/2=3.375kN；
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.009+0.85×1.4×3.375=8.827kN；
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×4.009+1.4×3.375=9.536kN；
六、立杆的稳定性计算:
风荷载标准值按照以下公式计算
Wk=0.7μz·μs·ω0
其中ω0--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：
ω0=0.55kN/m2；
μz--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：
μz=0.74；
μs--风荷载体型系数：
取值为0.214；
经计算得到，风荷载标准值为:
Wk=0.7×0.55×0.74×0.214=0.061kN/m2；
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.061×1.5×1.82/10=0.035kN·m；
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/（φA）+MW/W≤[f]
立杆的轴心压力设计值：
N=8.827kN；
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/（φA）≤[f]
立杆的轴心压力设计值：
N=N'=9.536kN；
计算立杆的截面回转半径：
i=1.58cm；
计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：
k=1.155；
计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）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；
考虑风荷载时
σ=8826.93/（0.186×489）+35260.58/5080=103.989N/mm2；
立杆稳定性计算σ=103.989N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
不考虑风荷载时
σ=9535.68/（0.186×489）=104.841N/mm2；
立杆稳定性计算σ=104.841N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
七、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
连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.55，
Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.55=0.076kN/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《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）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=1.146kN；
连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=6.146kN；
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=400/15.8的结果查表得到φ=0.933，l为内排架距离墙的长度；
A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；
连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.933×4.89×10-4×205×103=93.529kN；
Nl=6.146连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到Nl=6.146小于双扣件的抗滑力12kN，满足要求！
连墙件扣件连接示意图
八、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750mm，内排脚手架距离墙体400mm，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=1130cm4，截面抵抗矩W=141cm3，截面积A=26.1cm2。
受脚手架集中荷载N=1.2×4.009+1.4×3.375=9.536kN；
水平钢梁自重荷载q=1.2×26.1×0.0001×78.5=0.246kN/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]=11.599kN；
R[2]=8.605kN；
R[3]=-0.406kN。
最大弯矩Mmax=2.043kN·m；
最大应力σ=M/1.05W+N/A=2.043×106/（1.05×141000）+6.327×103/2610=16.224N/mm2；
水平支撑梁的最大应力计算值16.224N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！
九、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
σ=M/φbWx≤[f]
其中φb--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）得，φb=2
由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附表B，得到φb值为0.93。
经过计算得到最大应力σ=2.043×106/（0.93×141000）=15.598N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算σ=15.598小于[f]=215N/mm2,满足要求!
十、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
RAH=ΣRUicosθi
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=12.342kN；
十一、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=12.342kN
选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径14mm。
[Fg]=aFg/K
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＝12.342KN。
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=12.342kN
钢丝拉绳（斜拉杆）的拉环的强度计算公式为
σ=N/A≤[f]
其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》10.9.8每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；
所需要的钢丝拉绳（斜拉杆）的拉环最小直径D=（12342×4/（3.142×50×2））1/2=12.5mm；
实际拉环选用直径D=14mm的HPB235的钢筋制作即可。
十二、锚固段与楼板连接的计算:
水平钢梁与楼板压点如果采用压环，拉环强度计算如下：
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=0.406kN；
压环钢筋的设计直径D=20mm；
水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:
σ=N/2A≤[f]
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每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；
A=πD2/4=3.142×202/4=314.159mm2
σ=N/2A=406.327/314.159×2=0.647N/mm2；
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。
拉环所受应力小于50N/mm2，满足要求！
（三）扣件式落地脚手架计算书
计算依据：
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、脚手架参数
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Φ48.3×3.6
脚手架搭设高度H（m）
15
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
100
立杆步距h（m）
1.8
立杆纵距或跨距la（m）
1.6
立杆横距lb（m）
0.75
横向水平杆计算外伸长度a1（m）
0.15
内立杆离建筑物距离a（m）
0.3
双立杆计算方法
按构造要求设计
双立杆计算高度H1（m）
1
二、荷载设计
脚手板类型
钢板网
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.35
脚手板铺设方式
2步1设
密目式安全立网自重标准值Gkmw（kN/m2）
0.01
挡脚板类型
木挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）
0.17
挡脚板铺设方式
2步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.129
横向斜撑布置方式
5跨1设
结构脚手架作业层数njj
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
地区
甘肃天水市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.4
风荷载体型系数μs
1.25
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
1.2，0.9
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.6，0.45
计算简图：
立面图
侧面图
三、横向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
横向水平杆在上
纵向水平杆上横向水平杆根数n
2
横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
横杆截面惯性矩I（mm4）
127100
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
5260
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×（0.04+Gkjb×la/（n+1））+1.4×Gk×la/（n+1）=1.2×（0.04+0.35×1.6/（2+1））+1.4×3×1.6/（2+1）=2.51kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.04+Gkjb×la/（n+1））+Gk×la/（n+1）=（0.04+0.35×1.6/（2+1））+3×1.6/（2+1）=1.83kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[2.51×0.752/8，2.51×0.152/2]=0.18kN·m
σ=Mmax/W=0.18×106/5260=33.57N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×1.83×7504/（384×206000×127100），1.83×1504/（8×206000×127100）]=0.287mm
νmax＝0.287mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[750/150，10]＝5mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=q（lb+a1）2/（2lb
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