万景悬挑方案.docx
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万景悬挑方案
1编制依据
编制依据
序号
名称
编号
1
眉山万景国际中心项目施工图纸
2
《建筑施工脚手架实用手册》
3
《建筑结构荷载规范》
GB50009-2000
4
《简明施工计算手册》
5
《建筑安全法规及文件汇编》
6
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
JGJ130-2001
7
《建筑施工高处作业安全技术规范》
JGJ80-91
8
建设工程施工现场安全、防护、场容卫生、环境保护及保卫消防标准
DBJ01-83-2003
2工程概况
万景国际中心项目位于眉山市东坡区二环路与红星路的交叉口东南面，北临红星路东沿段，西临二环东段，南临市政规划道路，。
本工程共有一栋公寓楼及多层裙房组成。
三标段公寓楼为地下一层，地上21层，建筑檐高为公寓80.1m;商业多层20.6m；±0.000=410.700m米。
结构抗震设防烈度为7度。
公寓楼及商业楼地下层高为5.550m，首层5.4m，二层～四层5m，四层～二十一层为3.5m，屋面层为5m。
3脚手架选型
3.1脚手架类型
公寓楼南侧从首层开始搭设落地式双排脚手架，东侧从二层开始搭设落地式双排脚手架，西侧由于肥槽尚未进行回填土，不能搭设落地式脚手架，所以考虑在西侧采取工字钢悬挑的办法搭设双排架。
一至五层采用落地式架手架，悬挑脚手架从六层开始，，在六层梁、板上预埋Ф16钢筋锚固圈，呈倒U型，共两道，套住悬挑梁，挑上搭设双排脚手架，共分三段搭设，6-12层为第一段，高度为3.5*6=21米;13-18层为第二段,高度为3.5*6=21米;19-屋面层为第三段,3.5*3+5=15.5米,脚手架高度均未超过50米,根据行业标准构造及规范进行搭设.
在悬挑部分采用单立杆；落地部分采用双排单立杆为主的落地式脚手架，在落地式脚手架第一步立杆采用双立杆，往上每步采用单立杆，双立杆6米，单立杆15米。
3.2脚手架构造参数
序号
种类
尺寸要求
1
立杆排距
1.50m
2
立杆纵距
1.2m
3
大横杆步距
1.5m（内侧、外侧）
4
小横杆间距
≤1.5m
5
连墙点间距
竖直方向h1=3.0m，
水平方向l1=3.6m
6
内侧立杆距结构面
100㎜
7
脚手架搭设最大高度
悬挑部分
非悬挑部分
27.9m
31m
3.3悬挑架计算
外脚手架设计依据：
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130—2001）》
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》（JGJ130-2001）。
计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为27.9米，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：
立杆的纵距1.20米，立杆的横距1.50米，立杆的步距1.50米。
采用的钢管类型为
48×3.0，
连墙件采用2步3跨，竖向间距3.00米，水平间距3.60米。
施工均布荷载为4.5kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设2层。
悬挑水平钢梁采用20号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.45米，建筑物内锚固段长度1.50米。
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最外面钢丝绳距离建筑物1.45m。
3.3.1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。
3.3.1.1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=0.350×1.200/3=0.140kN/m
活荷载标准值Q=4.500×1.200/3=1.800kN/m
荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.140+1.4×1.800=2.734kN/m
小横杆计算简图
3.3.1.2抗弯强度计算
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:
M=2.734×1.5002/8=0.769kN.m
=0.769×106/4491.0=171.222N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.3.1.3挠度计算
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
荷载标准值q=0.038+0.140+1.800=1.978kN/m
简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.0×1.978×1500.04/（384×2.06×105×107780.0）=5.874mm
小横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
3.3.2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。
用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。
3.3.2.1荷载值计算
小横杆的自重标准值P1=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.500×1.200/3=0.210kN
活荷载标准值Q=4.500×1.500×1.200/3=2.700kN
荷载的计算值P=（1.2×0.058+1.2×0.210+1.4×2.700）/2=2.051kN
大横杆计算简图
3.3.2.2抗弯强度计算
最大弯矩考虑为大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=0.08×（1.2×0.038）×1.2002+0.267×2.051×1.200=0.662kN.m
=0.662×106/4491.0=147.474N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.3.2.3挠度计算
最大挠度考虑为大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:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=0.677×0.038×1200.004/（100×2.060×105×107780.000）=0.02mm
集中荷载标准值P=0.058+0.210+2.700=2.968kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.883×2967.600×1200.003/（100×2.060×105×107780.000）=4.35mm
最大挠度和
V=V1+V2=4.373mm
大横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!
3.3.3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；
3.3.3.1荷载值计算
横杆的自重标准值P1=0.038×1.200=0.046kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.500×1.200/2=0.315kN
活荷载标准值Q=4.500×1.500×1.200/2=4.050kN
荷载的计算值R=1.2×0.046+1.2×0.315+1.4×4.050=6.103kN
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；
3.3.4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0.1291
NG1=0.129×27.900=3.602kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用木脚手板，标准值为0.35
NG2=0.350×2×1.200×（1.500+0.100）/2=0.672kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.14
NG3=0.140×1.200×2/2=0.168kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.200×27.900=0.167kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.609kN。
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=4.500×2×1.200×1.500/2=8.100kN
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）的规定采用：
W0=0.450
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=1.670
Us——风荷载体型系数：
Us=1.000
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.450×1.670×1.000=0.526kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.85×1.4NQ
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=0.85×1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载基本风压标准值（kN/m2）；
la——立杆的纵距（m）；
h——立杆的步距（m）。
3.3.5立杆的稳定性计算:
卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。
3.3.5.1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=16.87kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.24；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=2.77m；
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=1.60；
A——立杆净截面面积，A=4.24cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.49cm3；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=167.46
[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!
3.3.5.2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=15.17kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.24；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=2.77m；
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=1.60
A——立杆净截面面积，A=4.24cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩），W=4.49cm3；
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.169kN.m；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=188.21
[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!
3.3.6连墙件的计算:
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×Aw
wk——风荷载基本风压标准值，wk=0.526kN/m2；
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.00×3.60=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=5.000
经计算得到Nlw=7.954kN，连墙件轴向力计算值Nl=12.954kN
连墙件轴向力设计值Nf=
A[f]
其中
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=10.00/1.60的结果查表得到
=0.98；
A=4.24cm2；[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=85.509kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到Nl=12.954kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不满足要求!
连墙件扣件连接示意图
3.3.7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1500mm，内侧脚手架距离墙体100mm，支拉斜杆的支点距离墙体=1600mm，
水平支撑梁的截面惯性矩I=2370.00cm4，截面抵抗矩W=237.00cm3，截面积A=35.50cm2。
受脚手架集中荷载P=1.2×4.61+1.4×8.10=16.87kN
水平钢梁自重荷载q=1.2×35.50×0.0001×7.85×10=0.33kN/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=17.700kN,R2=17.367kN,R3=0.230kN
最大弯矩Mmax=0.842kN.m
抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=0.842×106/（1.05×237000.0）+5.664×1000/3550.0=4.980N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.3.8悬挑梁的整体稳定性计算:
水平钢梁采用20a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其值用
b'查表得到其值为0.918
经过计算得到强度
=0.84×106/（0.918×237000.00）=3.87N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算
<[f],满足要求!
3.3.9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RUicos
i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力RCi=RUisin
i
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=18.585kN
3.3.10锚固段与楼板连接的计算:
1.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=17.367kN
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；
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[17367×4/（3.1416×50×2）]1/2=15mm
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。
2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：
锚固深度计算公式
其中N——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=17.37kN；
d——楼板螺栓的直径，d=20mm；
[fb]——楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/mm2；
h——楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到h要大于17367.06/（3.1416×20×1.5）=184.3mm。
3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：
混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式
其中N——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=17.37kN；
d——楼板螺栓的直径，d=20mm；
b——楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm；
fcc——混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2；
经过计算得到公式右边等于131.6kN
楼板混凝土局部承压计算满足要求!
4．安全措施
4.1脚手架搭设人员必须是经过国家现行标准考核合格的专业架子工，搭设人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋等。
4.2所有脚手架用的杆配件的质量和外观必须经过仔细检查验收，不符合要求的钢管、扣件不准使用。
4.3确保脚手架的搭设质量，在搭设中注意架子基础，地基应平整夯实。
4.4严格按设计尺寸搭设，控制好立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差，并确保节点连接达到牢固安全的要求（绑好、拧紧）。
4.5设在顶板上的双排外脚手架应尽量少放材料或不放材料，以减轻架子重量，避免损坏结构和脚手架本身的稳定。
4.6搭设过程中要及时设置连墙杆、剪刀撑、支撑等，避免脚手架在搭设过程中发生偏斜或倾倒。
脚手板要铺满、铺平、铺稳，并用铁丝绑牢，不得有探头板、飞跳板。
4.7每层搭设完毕后应由技术、生产、安全及有关负责人进行检查验收，合格后方可投入使用。
4.8严格控制使用荷载，确保脚手架有较大的安全储备。
4.9确保可靠的安全防护措施，作业层外面设置绿色密目安全网，随升随挂，不能拆除。
在无防护措施的情况下严禁边缘作业。
4.10严禁避免以下违章作业：
4.10.1直接利用脚手架吊运重物。
4.10.2作业人员攀架子上下。
4.10.3任意拆除脚手架部件和连墙杆件。
4.10.4在脚手架底部或近旁开挖沟槽等影响脚手架地基稳定的施工作业。
4.10.5当出现立杆沉陷或悬空、连接松动、架子倾斜、杆件变形、脚手架上结冰等安全隐患时，在问题解决之前应暂停使用脚手架，当问题解决后，应检查合格后方能使用。
4.10.6随意拆除立杆下的垫木。
4.11搭设及拆除过程必须由专业持上岗证的架子工操作，禁止无证作业；系好安全带，扳手系在腰间，严禁抛掷物料，以防坠物伤人；严格按高空作业要求进行施工。
4.12五级以上大风及大雪、大雾、大雨天气暂停在脚手架上作业，雨、雪后清扫干净方能上人作业。
4.13随着脚手架的增高，注意观察地下结构支撑及后浇带板的变化，发现有移位、弯曲、裂缝等现象时，在进行加固处理后才可上架作业。
4.14设专人指挥，时刻指导施工，只要有一人施工，必须有班长及以上的管理人员在现场进行指挥。
4.15每班工人上架作业时，由架子班长检查有无影响安全作业的问题存在，在排除和解决后方徐开始作业。
在作业中发现有不安全的情况和迹象时，应立即停止作业进行检查，解决以后方能恢复正常作业；如发现异常和危险情况时，应立即通知所有架上人员撤离。
4.16工人在架上作业中，应注意自我安全保护和他人的安全，避免发生碰撞、闪失和落物。
严禁在架上嬉闹和座在栏杆上等不安全处休息。
4.17严禁上架人员在架面上奔跑，退行、打闹。
4.18在作业中，禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连接禁固件。
4.19上下递料、手头工具时应传递，禁止抛扔。
4.20在搭设和拆除过程中严格按照本方案施工，不得随意改变。
5．脚手架成品保护
5.1钢管进场卸料时,应逐根搬运。
5.2脚手架搭设过程中，应注意对柱、梁等混凝土构件的棱角及表面加以保护。
5.3脚手架拆除时，应注意对装修外墙面的保护。
5.4施工过程中不得随意拆除安全网。
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