天地一号脚手架方案.docx
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天地一号脚手架方案
目录
第一章、编制依据1
第二章、工程概况1
第二章、钢管脚手架计算书2
一、大横杆的计算:
2
二、小横杆的计算2
三、扣件抗滑力的计算6
四、脚手架荷载标准值6
五、立杆的稳定性计算7
六、最大搭设高度的计算8
七、连墙件的计算9
八、立杆的地基承载力计算10
第三章、脚手架的搭设11
1、材料要求11
2、搭设要求11
3、安全技术措施13
第四章、脚手架的拆除14
第五章、附图15
第1章、编制依据
1、《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社；
2、《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社；
3、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中国建筑工业出版社；
4、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中国建筑工业出版社；
5、《建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）》中国建筑工业出版社；
6、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）中国建筑工业出版社；
7、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中国建筑工业出版社；
8、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）中国建筑工业出版社。
第二章、工程概况
工程名称：
天地一号（苏地2011-B-60地块）工程
建设单位：
苏州市卓成汉华置业有限公司
设计单位：
苏州土木文化中城建筑设计有限公司
建筑面积：
100546.89m2
建筑高度：
14.95m
工程地点：
苏州市吴中区光福镇邓尉中路与苏福路交叉口东北角
结构形式：
框架结构
层数：
6栋多层建筑（五层、地下一层），14栋独立别墅（二层、地下一层），4栋联排别墅（三层、地下一层）及整体式地下停车库（一层）
基础形式：
独立柱深基础
本工程建筑物总高度为14.95米。
脚手架搭设高度为18M。
脚手架高度不超过20米，按搭设20米高度进行计算。
第三章、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）。
计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度按照21.5米，立杆采用单立杆。
搭设尺寸为：
立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.85米，立杆的步距1.80米。
内排架距离墙长度为0.30米；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根。
连墙件采用两步三跨，竖向间距3.6米，水平间距4.5米，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件。
采用的钢管类型为
48×3.0，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距5.10米。
施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设5层。
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=0.350×0.850/3=0.099kN/m
活荷载标准值Q=3.000×0.850/3=0.850kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.099=0.165kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×0.850=1.190kN/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.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=（0.08×0.165+0.10×1.190）×1.7002=0.382kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-（0.10×0.165-0.117×1.190）×1.7002=-0.450kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
=0.450×106/5080.0=88.599N/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+0.099=0.138kN/m
活荷载标准值q2=0.850kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=（0.677×0.138+0.990×0.850）×1700.04/（100×2.06×105×121900.0）=3.109mm
大横杆的最大挠度小于1700.0/150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=0.038×1.700=0.065kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.850×1.700/3=0.169kN
活荷载标准值Q=3.000×0.850×1.700/3=1.445kN
荷载的计算值P=1.2×0.065+1.2×0.169+1.4×1.445=2.304kN
小横杆计算简图
2.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）×0.8502/8+2.304×0.850/3=0.657kN.m
=0.657×106/5080.0=129.303N/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=5.0×0.038×850.004/（384×2.060×105×121900.000）=0.01mm
集中荷载标准值q=0.065+0.169+1.445=1.679kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1678.863×850.0×（3×850.02-4×850.02/9）/（72×2.06×105×121900.0）=1.457mm
最大挠度和
V=V1+V2=1.468mm
小横杆的最大挠度小于850.0/150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=0.038×0.850=0.065kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.850×1.700/2=0.253kN
活荷载标准值Q=3.000×0.850×1.700/2=2.168kN
荷载的计算值R=1.2×0.065+1.2×0.253+1.4×12.168=3.416kN
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0.1467
NG1=0.147×24.000=3.521kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹串片脚手板，标准值为0.35
NG2=0.350×4×1.700×0.850/2=1.012kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、竹串片脚手板挡板，标准值为0.14
NG3=0.140×0.850×4/2=0.238kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.700×0.850/2=0.004kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.774kN。
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=3.000×2×1.700×0.850/2=4.335kN
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》（GBJ9）的规定采用：
W0=0.500
Uz——风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GBJ9）的规定采用：
Uz=1.000
Us——风荷载体型系数：
Us=0.624
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.500×1.000×0.624=0.218kN/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——风荷载基本风压值（kN/m2）；
la——立杆的纵距（m）；
h——立杆的步距（m）。
五、立杆的稳定性计算
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中N——立杆的轴心压力设计值（kN）；N=10.89
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19；
i——计算立杆的截面回转半径（cm）；i=1.58
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定；l0=3.12
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=1.50
A——立杆净截面面积（cm2）；A=4.89
W——立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）；W=5.08
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩（kN.m）；MW=0.143
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=148.02
[f]——钢管立杆抗压强度设计值（N/mm2）；[f]=205.00
立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
六、最大搭设高度的计算
考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：
其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力（kN）；NG2K=1.253
NQ——活荷载标准值（kN）；NQ=4.335
gk——每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）；kk=0.147
Mwk——计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩（kN.m）；Mwk=0.120
经计算得到，按照稳定性计算的搭设高度Hs=53.402米。
脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：
经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。
七、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——风荷载基本风压值，wk=0.218kN/m2；
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.60×5.10=18.360m2；
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=5.614kN，连墙件轴向力计算值Nl=10.614kN
采用二根Φ6.5钢筋与建筑物连接。
AS=33.1×2=66.2（mm2）
钢筋的抗拉强度设计值:
fy=210N/mm2
66.2×210=13902（N）=13.902KN>10.614kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!
八、立杆的地基承载力计算
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p≤fg
其中p——立杆基础底面的平均压力（N/mm2），p=N/A；p=43.55
N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值（kN）；N=10.89
A——基础底面面积（m2）；A=0.25
fg——地基承载力设计值（N/mm2）；fg=80.00
地基承载力设计值应按下式计算
fg=kc×fgk
其中kc——脚手架地基承载力调整系数；kc=1.00
fgk——地基承载力标准值；fgk=80.00
地基承载力的计算满足要求!
第四章、脚手架的搭设
一、材料要求
钢管采用ф48×3.0钢管，其质量必须符合现行国家标准Q235-A级钢的规定，钢管上严禁打孔；扣件采用铸铁制作的扣件，其材质必须符合国家标准的规定，在螺栓拧紧扭矩达65N*M时，不得发生破坏。
脚手板采用竹笆板；连墙杆采用2ф6.5钢筋,材质必须符合现行国家标准Q235-A级钢的规定。
二、搭设要求
立杆底部必须垫通长木板200mm×50mm，下部浇筑100mm厚混凝土，地基土必须平整夯实，地基土承载力不得低于80KN/M2，脚手架的底座底面标高必须高出自然地坪500mm，距地面200mm处脚手架必须设置纵\横向扫地杆，纵向扫地杆采用直角扣件固定在立杆上，横向扫地杆亦采用直角扣件固定在紧纵向地杆下方的立杆上，脚手架步距为1.8m，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，对接搭接应符合规定，立杆上的对接扣件交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3，搭接长度不应小于1m，采用不少于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。
立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m，钢管长度不应小于6m。
立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接，纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不小于3跨；纵向水平杆接长采用对接扣件连接或搭接。
纵向水平杆的对接扣件应交错布置；两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1/3。
搭接长度不小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定。
当使用竹笆脚手板时，纵向水平杆用直角扣件固定在横向水平杆上，并应等间距设置，间距不大于400mm。
主节点处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。
在双排脚手架中，靠墙一端的外伸长度不大于500mm；作业层上非主节点处的横向水平杆，根据支承脚手板的需要在跨中设置一根；因使用竹笆脚手板，双排脚手架的横向水平杆两端，应用直角扣件固定在立杆上；作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120-150mm，竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平方向铺设，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。
自顶层作业层的脚手板往下计，每隔12m满铺一层脚手板。
连墙件要靠近主节点设置，偏主节点的距离不大于300mm；从底层第一步纵向水平杆处开始设置，按照二步三跨的原则设置,当该处设置有困难时，要采用其它可靠边措施固定；优先采用菱形布置，也可采用方形布置；连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高。
采用二根ф6.5钢筋预埋在建筑物的主体结构中,把脚手架与建筑物的主体结构拉牢,同时在该处用钢管撑紧建筑物,与建筑物采用刚性连接，严禁采用小横杆兼作顶撑，严禁使用仅有拉筋的柔性连墙件。
当脚手架下部暂不能设连墙件时应临时搭设抛撑。
抛撑采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在45º～60º之间；连接点中心至主节点的距离不大于300mm。
抛撑必须在连墙件搭设后方可拆除。
脚手架必须设剪刀撑与横向斜撑，每道剪撑跨越立杆的根数为6根，每道剪撑宽度为5跨，斜杆与地面的倾角在45º～60º之间；必须在外侧立面的连续设置剪刀撑，并应由底至顶连续设置；剪刀撑斜杆的接长采用搭接，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大于150mm。
脚手架应设置斜道，采用之字形斜道，斜道宽度为1.5m，坡度1:
6,拐弯处设置平台宽度为1.5m，斜道脚手板上每隔250-300mm设置一根防滑木条，木条厚度为20-30mm。
作业层、斜道的栏杆和挡脚板搭设在外立杆的内侧，上栏杆上皮的高度为1.2m，中栏杆居中设置，挡脚板的高度不小于180mm。
脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不得超过相邻连墙件以上二步。
搭设脚手架时，同时要做好脚手架的接地，接地用的地极可采用三根∟50×5的角钢，L=1500mm，埋入地下，再用-40×4的扁钢引出与脚手架连接。
脚手架工程搭设完毕后，必须及时通知有关部门和有关人员对脚手架进行验收，验收合格后方可投入使用。
脚手架未经验收合格不得使用。
三、安全技术措施
脚手架搭设人员必须持证上岗，禁止无证上岗，
脚手架从第二步开始向上必须满挂安全网。
高空作业必须戴好安全帽、系好安全带、穿防滑鞋。
作业层上的施工荷载不得超过3.0KN/M2。
同时施工的作业层不得超过二层，不得在脚手架上装模板支架、缆风绳或将泵送混凝土的输送管等固定在脚手架上，严禁在脚手架上悬挂起重设备。
当有六级及以上大风和雾、雨、雪天气时，必须停止脚手架的搭设和拆除作业，雨、雪后上脚手架作业要有防滑措施，并扫除积雪。
在脚手架的使用期间，严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆、纵横向扫地杆、连墙杆。
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。
工地临时用电线不得架设在脚手架上。
脚手架在使用期间，必须派专人进行日常的保养和定期的全面检查和整修。
确保脚手架的安全使用。
第五章、脚手架的拆除
1、拆架前，全面检查拟拆脚手架，根据检查结果，拟订出作业计划，报请批准，进行技术交底后才准工作。
作业计划一般包括：
拆架的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。
2、拆架时应划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。
3、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。
4、拆架程序应遵守由上而下，先搭后拆的原则，即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑，而后拆小横杆、大横杆、立杆等，并按一步一清原则依次进行。
严禁上下同时进行拆架作业。
5、拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。
6、连墙杆（拉结点）应随拆除进度逐层拆除，拆抛撑时，应用临时撑支住，然后才能拆除。
7、拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。
8、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线，以防触电事故。
9、在拆架时，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。
10、拆下的材料要徐徐下运，严禁抛掷。
运至地面的材料应按指定地点随拆随运，分类堆放，当天拆当天清，拆下的扣件要集中回收处理。
11、高层建筑脚手架拆除，应配备各良好的通讯装置。
12、输送至地面的杆件，应及时按类堆放，整理保养。
13、当天离岗时，应及时加固尚未拆除部分，防止存留隐患造成复岗后的人为事故。
14、如遇强风、雨、雪等特殊气候，不应进行脚手架的拆除，严禁夜间拆除。
15、翻掀垫铺竹笆应注意站立位置，并应自外向里翻起竖立，防止外翻将竹笆内未清除的残留物从高处坠落伤人。
第5章、附图
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二〇一二年七月十二日
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