悬挑脚手架搭设方案全套计算书.docx
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悬挑脚手架搭设方案全套计算书
施工组织设计/方案审批表
工程名称
******公寓
日期
2009.12.16
现报上上下表中的技术管理文件，请予以审批。
类别
编制人
册数
页数
施工方案
***
1
内容附后
******公寓悬挑脚手架工程施工方案。
申报简述：
根据施工图纸、施工规范结合本工程实际情况，编制***公寓悬挑脚手架工程施工方案。
申报部门（分包单位）***卡门国际公寓项目部 申报人：
***
审核意见：
□有 □无 □附页
总承包单位名称：
审核人：
审核日期：
年 月 日
审批意见：
审批结论：
审批部门（单位）：
审批人：
日期：
年 月 日
注：
附施工组织设计、施工方案。
悬挑脚手架搭设方案
施工单位:
***建设集团有限公司
编制人:
*********
审核人:
********
一、工程概况……………………………………………2
二、编制依据……………………………………………2
三、脚手架施工部署…………………………………..2
四、外脚手架施工要求………………………………..3
五、悬挑脚手架验算…………………………………..9
悬挑脚手架搭设方案
一、工程概况
由***建设集团股份有限公司承建的******公寓工程，由江苏**地质勘察公司勘察，南京市****设计研究院设计，南京**建设工程项目管理公司监理。
******工程总建筑面积22000m2（含地下车库）。
共25层，框架结构，底层层高4.2m，标准层层高3.0m，总高80.5m。
二、编制依据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）
2、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
3、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
4、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）
5、《建设施工高处作业安全技术规程》（JGJ80-91）
6、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
7、本工程设计图纸、图纸会审纪要
8、本工程施工组织设计
三、脚手架施工部署
本工程采用悬挑式双排扣件式钢管外脚手架，从第3层开始设置，每次悬挑层数为6层（即18m），共悬挑4次。
悬挑脚手架搭设步距1.8米，纵距1.8米，横距1.05米，阳台及楼梯间其纵距则可适当减小，不能扩大。
内排立杆离墙0.3m。
连墙件为垂直方向每层拉结，水平方向2跨一拉结，用直角扣件及短钢管与墙体拉结。
外侧用密目式安全网全封闭。
剪刀撑连续搭设，剪刀撑斜杆与底面夹角为45度。
除拐角应设置横向斜撑外，中间应每隔6跨设置一道横向斜撑，横向斜撑应在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置。
水平挑梁采用16#工字钢，悬挑长度1.5m，锚固长度1.3m（有阳台处锚固长度3.1m），以Φ16钢筋锚入楼板混凝土内。
楼梯间和电梯井及转角处采用16#工字钢加12.6#槽钢斜撑，具体做法详见附图。
在转角处、楼梯间和电梯井处采用槽钢三角架，16号型钢焊接在预埋件M3（300×300×6钢板）上，下方用12.6号槽钢支撑，槽钢与工字钢角度大于60度，槽钢下部焊接在预埋件上M2（200×300×6钢板），该预埋钢板通过4根Φ12的钢筋与结构连接；考虑到平面稳定性及施工方便，在三角架末端焊接上10号工字钢，并用钢丝绳将角部的10号工字钢与上层预埋拉环相连。
除楼梯间和电梯井及转角处外，其余平面均采用6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径18.5mm钢丝绳斜拉在型钢上，以钢丝绳为主要受力体，每道斜拉钢丝绳均固定在相应水平连墙钢管的一端，并与结构梁板拉结点固定。
本工程采用水平钢管与柱包箍相连、水平钢管与预埋短钢管相连及一定数量柔连接的方式来达到连墙壁的效果，每处连墙钢管用2个扣件与预埋短钢管相连，每个连墙件的作用面积按16㎡设置，或在连墙件采用两根水平钢管与贯通结构楼板层的竖向钢管用扣件连接。
四、外脚手架施工要求
1、材料要求
1.1脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T12793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235－A级钢的规定。
钢管为φ48×3.5，表面锈蚀程度不应大于0.5mm，钢管弯曲程度不大于3mm/m，若超出规定，不得使用。
钢管上不可打孔。
钢管和扣件应有产品合格证和检测报告。
1.2扣件式钢管脚手架应采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定，不得有裂缝、出现滑丝等缺陷。
在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。
扣件主要有三种形式，直角扣件用于连接扣紧两根垂直相交杆件；回转扣件用于连接两根呈任意角度相交的杆件；对接扣件，用于连接两根杆件的对接接长。
1.3脚手板采用竹笆脚手板，宽度为900㎜，主筋不得缺少或断裂。
1.4建筑用密目式安全网应符合有关规定，并有许可证及合格证方可使用。
1.5、工字钢及槽钢采用Q235－A级钢，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中的规定。
焊条其质量应符合现行国家标准《碳钢焊条》（GB/T5117）的规定。
本工程针对受力情况选用16#工字钢；对于三角架部位的支撑杆采用12.6#热轧槽钢；拐角处，架在16号工安钢上的为10#工字钢，钢材牌号均为Q235号。
1.6钢丝绳：
钢丝绳采用φ12.5，每根钢丝绳上的两端各用3个卸扣在同一方向固定，中间增加一个可调线夹。
2、构造要求
2.1水平杆
（1）纵向水平杆宜设置在立杆内侧，长度不宜小于3跨。
（2）水平杆应采用对接，对接接头应交错布置，即相邻两根接头不宜设置在同步同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平位置错开不小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3；若搭接，则搭接长度不小于1m，且用三个扣件固定，端部离扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm。
（3）纵向水平杆应采用直角扣件固定在横向水平杆上，并应等间距设置，间距不应大于400mm。
（4）主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。
主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm；横水平杆邻墙端挑出200mm，外端伸出100mm。
（5）脚手板按其主筋垂直于纵向水平杆方向铺设，四角用铁丝固定于纵向水平杆上。
2.2竹芭脚手板
（1）作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120～150mm。
（2）竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺，四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。
（3）作业层端部脚手板探头长度应取150mm，其板长两端均应与支承杆可靠地固定。
2.3立杆
（1）每根立杆底部应插入悬挑工字钢上焊接的短钢筋，保证立杆不会滑移。
（2）脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
（3）立杆接长除顶层顶步外，一律采用对接，对接错开要求同纵向水平杆。
（4）立杆顶端需高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m；
2.3连墙件
（1）宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不大于300mm；
（2）应从底层第一步纵向水平杆处开始设置，当该处设置有困难时，应采用其它可靠措施固定；
（3）优先采用菱形布置，也可采用方形，矩形布置；
（4）一字型、开口型脚手架两端必须设置连墙件，连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高，并不大于4m。
（5）必须采用刚性连墙件与建筑物可靠连接。
（6）连墙件的构造要求：
连墙件中的连墙杆或拉筋宜呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接，不应采用斜连接；
（7）连墙件的构造要求：
连墙件必须采用可承受拉力和压力的构造，采用拉筋必须配用顶撑，顶撑应可靠地顶在混凝土圈梁柱等结构部位。
拉筋应采用两根以上直径4mm的钢丝拧成一股，使用时不应少于2股，亦可采用直径不小于6mm的钢筋；
（8）当脚手架下部暂不能设连墙件时可搭设抛撑。
抛撑应采用通长杆与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在45度～60度之间；连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。
抛撑应在连墙件搭设后方可拆除；
图1连墙件的布图
2.4剪刀撑与横向斜撑
（1）每道剪刀撑跨越立杆的根数6，每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45度～60度之间；
（2）外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑；
（3）剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘距离不应小于100mm；
（4）剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交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；
（5）横向斜撑的设置应在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置，斜撑采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
当斜撑在1跨内跨越2个步距时，宜在相交的纵向水平杆处增设一根横向水平杆，将斜撑固定在其伸出端上；斜撑采用通长杆件，接长使用时采用对接扣件连接或搭接；
（6）脚手架的两端均必须设置横向斜撑，中间宜每隔6跨设置一道；
2.5悬挑钢梁
（1）悬挑钢梁上焊接Φ25短钢筋，长100mm。
（2）悬挑钢梁挑出位置附近及根部分别采用预埋入楼板混凝土的Φ16钢筋锚固。
（3）阳台及转角处悬挑钢梁与斜撑槽钢之间满焊。
3、外脚手架施工
3.1施工准备
3.1.1单位工程负责人应按施工组织设计中有关脚手架的要求，向架设和使用人员进行技术交底。
3.1.2应按规范JGJ130-2001第8.1.1～8.1.5条的规定和施工组织设计的要求对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收，不合格产品不得使用。
3.1.3经检验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。
3.2基座处理
悬挑钢梁上的短钢筋应满焊牢固，脚手架立杆插入短钢筋。
3.3搭设
（1）脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件的二步。
（2）每搭设完一排架子后，应及时校正步距、纵距、横距及垂直度。
（3）开始搭设立杆时，应每隔6米设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可拆除。
（4）当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处立杆、纵横水平杆后，应立即设置连墙杆。
（5）剪刀撑应随立杆、水平杆同步搭设。
各底层斜杆下端均必须支承在垫块或垫板上。
（6）栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧；上栏杆上皮高度应为1.2m；挡脚板高度不应小于180mm；中栏杆应居中设。
（7）扣件规格须与钢管外径（φ48）相同；螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m，且不应大于65N·m；在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；对接扣件开口应朝上或朝内；各杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不应小于100mm。
（8）脚手板应满铺，铺稳，离墙120～150mm，四角用铁丝绑于水平杆上。
脚手板除操作层以及操作层的上下层、底层、顶层必须满铺外，还应自顶层作业层的脚手板往下计，每隔12m满铺一层脚手板。
（9）搭设完一层架体后，即在外围用密目式安全网进行全封闭。
3.4拆除
3.4.1准备工作
（1）全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求；
（2）根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施，经主管部门批准后方可实施；
（3）由单位工程负责人进行拆除安全技术交底；
（4）清除脚手架上杂物及地面障碍物。
3.4.2拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业，拆几层先解几层安全网。
3.4.3连墙件必须随脚手架拆除而逐层拆除，分段拆除高差不应大于2步。
3.4.4当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6.5m）时，先搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件。
3.4.5各配件严禁从上往下抛掷，必须由上而下传递下来。
4、安全管理要求
4.1脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB5036）考核合格的专业架子工。
上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗。
4.2搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
4.3脚手架的构配件质量与搭设质量，须经检查验收，合格后方准使用。
4.4作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。
不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备。
4.5当有六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。
雨、雪后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪。
4.6安全网按规定搭设或拆除。
4.7在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：
（1）主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆；
（2）连墙件。
4.8不得在脚手架悬挑梁根部锚固完整可靠，不得随意破坏、拆除固定装置。
4.9在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。
4.10脚手架应采取接地、避雷措施等，接地电阻低于30欧姆。
4.11搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。
5.检查与验收
5.1脚手架及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收：
（1）基础完工后及脚手架搭设前；
（2）作业层上施加荷载前；
（3）每搭设完10~13m高度后；
（4）达到设计高度后；
（5）遇有六级大风与大雨后；
（6）停用超过一个月。
5.2脚手架使用中，应定期检查下列项目：
（1）杆件的设置和连接，连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求；
（2）悬挑钢梁、底座是否松动，立杆是否悬空；
（3）扣件螺栓是否松动；
（4）立杆的沉降与垂直度的偏差是否符合建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范表8.2.4项次1、2的规定；
（5）安全防护措施是否符合要求；
（6）是否超载。
五、悬挑脚手架验算
计算书详见附件
阳台处悬挑式扣件钢管脚手架计算书
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）。
计算参数:
双排脚手架，搭设高度18.0米，立杆采用单立管。
立杆的纵距1.80米，立杆的横距1.05米，内排架距离结构0.30米，立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为
48×3.5，
连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距5.40米。
施工活荷载为3.0kN/m2，同时考虑2层施工。
脚手板采用竹笆片，荷载为0.15kN/m2，按照铺设9层计算。
栏杆采用竹笆片，荷载为0.15kN/m，安全网荷载取0.0050kN/m2。
脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加两根大横杆。
基本风压0.40kN/m2，高度变化系数0.6200，体型系数1.1340。
悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度3.10米。
悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.35m。
拉杆采用钢丝绳。
一、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，大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050/3=0.052kN/m
活荷载标准值Q=3.000×1.050/3=1.050kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.052=0.109kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×1.050=1.470kN/m
大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）
大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
跨中最大弯矩计算公式如下:
跨中最大弯矩为
M1=（0.08×0.109+0.10×1.470）×1.8002=0.505kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-（0.10×0.109+0.117×1.470）×1.8002=-0.593kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
=0.593×106/5080.0=116.651N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
静荷载标准值q1=0.038+0.052=0.091kN/m
活荷载标准值q2=1.050kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=（0.677×0.091+0.990×1.050）×1800.04/（100×2.06×105×121900.0）=4.603mm
大横杆的最大挠度小于1800.0/150与10mm,满足要求!
二、小横杆的计算
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
大横杆的自重标准值P1=0.038×1.800=0.069kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.800/3=0.094kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.800/3=1.890kN
荷载的计算值P=1.2×0.069+1.2×0.094+1.4×1.890=2.842kN
小横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为小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=（1.2×0.038）×1.0502/8+2.842×1.050/3=1.001kN.m
=1.001×106/5080.0=197.081N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为小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:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=5.0×0.038×1050.004/（384×2.060×105×121900.000）=0.02mm
集中荷载标准值P=0.069+0.094+1.890=2.054kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=2053.620×1050.0×（3×1050.02-4×1050.02/9）/（72×2.06×105×121900.0）=3.360mm
最大挠度和
V=V1+V2=3.384mm
小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!
三、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；
1.荷载值计算
横杆的自重标准值P1=0.038×1.050=0.040kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.800/2=0.142kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.800/2=2.835kN
荷载的计算值R=1.2×0.040+1.2×0.142+1.4×2.835=4.187kN
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；
四、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0.1337
NG1=0.134×18.000=2.407kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15
NG2=0.150×9×1.800×（1.050+0.300）/2=1.640kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15
NG3=0.150×1.800×9/2=1.215kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.800×18.000=0.162kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.424kN。
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=3.000×2×1.800×1.050/2=5.670kN
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）附录表D.4的规定采用：
W0=0.400
Uz——风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）附录表7.2.1的规定采用：
Uz=0.620
Us——风荷载体型系数：
Us=1.134
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.400×0.620×1.134=0.197kN/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
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×5.424+0.85×1.4×5.670=13.256kN
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
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×5.424+1.4×5.670=14.447kN
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——风荷载标准值（kN/m2）；
la——立杆的纵距（m）；
h——立杆的步距（m）。
经过计算得到风荷载产生的弯矩Mw=0.85×1.4×0.197×1.800×1.800×1.800/10=0.137kN.m
五、立杆的稳定性计算
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=14.447kN；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
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=1.500；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m；
A——立杆净截面面积，A=4.890cm2；
W——立杆
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