D5#楼脚手架方案.docx

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D5#楼脚手架方案

目录

一、工程概况

二、确定脚手架施工方案

三、脚手架的计算

四、脚手架的施工技术措施

五、脚手架施工的安全措施

D5#楼脚手架施工方案

一、工程慨况

清水公寓D组团5#楼工程南靠德胜路，北临胜利河，东靠假山路，西傍大运河。

D5#楼为地下室二层，主体十一层跃一层；其余为六层。

地下室为停车库。

总面积为11000m2。

结构均为框剪，标准层层高2.9m，地下车库及架空层层高5.2m。

D5#楼总高度为39.65m。

二、施工方案确定

1、根据工程特点决定采用的方案：

因D5#楼全高均为39.65m，决定采用双排钢管悬挑架共十六步分两挑（每挑八步，从二层起挑）搭设到顶，悬挑脚手架采用槽钢从楼面层挑出，搁置于楼面一端采用预埋Φ16钢筋固定，并于槽钢施于点焊，槽钢的另一端采用Φ18螺纹钢焊于端部，钢管套入钢筋，防止钢管滑动。

2、脚手架搭设参数

脚手架的各项参数为：

脚手架的形式为扣件式钢管脚手架，悬挑式脚手架搭设高度均为16m，架宽为1.05m，立杆纵距1.5m，大横杆步距为1.8m，内立杆离建筑物0.3m。

剪刀撑每五个立杆间距一道连续设置，与地面夹角为45~60°；每个拐角及每隔6跨设置一道横向斜撑；脚手架十六层满铺，作业层为二层，施工荷载Q=2KN/M2，每一操作层上设有1.3m高的防护栏杆和300mm高的踢脚杆；外围用2000目密目网全封闭。

杆件立面见附图1；材料采用￠48×3.5A3钢焊接钢管和相应扣件。

杭州地区基本风压为Wo=0.4KN/M2。

三、脚手架的计算

D5#楼搭设高度为32m。

1、计算：

（取1个内外立杆为计算单元）

（1）构架自重

A、钢管构架自重：

查表立杆纵距为1.6m，大横杆步距为1.8m的双排架，gk1=0.193kn/mm2

Gk1=1/2La×Hogk1=0.5×1.2×1.8×8×0.193=1.67kn

B、剪刀撑自重：

每五个立杆间距一道连续设置。

Gk2=0.0384×2×√1.82+1.62=0.19kn

C、密目网自重（脚手架外围全封闭）

Gk3=1.6×1.8×8×0.06/1.8×6=0.13kn

D、竹笆片自重（按八层满铺计，竹笆片取0.1kn/mm2）

Gk4外=0.5×0.1×1.5×8=0.6kn

Gk4内=0.5×0.1×1.5×8+1.5×0.15×0.35×2=0.76kn

E、架面施工荷载（按装修时两步架同时作业，查表施工荷载分面：

内立杆为0.65，外立杆为0.35。

）

QK外=0.35×2×1×1.5×2=2.1KN

QK内=0.65×2×1×1.5×2+1.5×0.15×2×2=4.8KN

（2）、脚手架轴向荷载：

可变荷载和永久荷载的分项系数分别为1.4和1.2

内立杆N1=1.2×（GK1+GK4内）+1.4QK内

=1.2×（1.67+0.76）+1.4×0.76

=4.344kn

外立杆N2=1.2×（GK1+GK2+GK3+GK4外）+1.4QK外

=1.2×（1.67+0.19+0.13+0.6）+1.4×2.1

=6.05kn

（3）、脚手架的验算：

Φ48×3.5钢管每米重3.84kg，截面积（A1）4.89cm2，截面惯性矩（I1）12.19cm4；截面抵抗矩（W1）5.08cm3；回转半径（R1）1.58；抗拉、抗压和抗弯的容许应力（δ）为16.67kn/cm2。

当脚手架按规定要求构架，一般情况下，它的工作主要受其失稳承载力的控制。

因此，脚手架整体和局部的稳定性是设计计算中的关键项目。

可以把架体的稳定性问题转化为压杆的稳定性计算。

1、验算架子的整体稳定性

架体稳定按下列二式计算：

0.9N/&A≤fc/γm

γm=1.5607×（SGK+SQK）/（SGK+1.15SQK）

式中&为稳定系数

A为钢管有效截面积

fc为钢管抗弯、抗压的设计值

γm为脚手架材料露天重复使用对于轴心受压构件的综合折减系数。

立杆验算：

立杆的计算长度L0=μ×h

查表得μ为1.58

所以L0=1.5×1.8=2.7m

长细比λ=L0/I=270/1.58=170.9

查表得&=0.243

由于γm=1.5607××（SGK+SQK）/（SGK+1.15SQK）=1.41

立杆的承载力为：

δ=R0×N/&A

=0.9×11000/0.243489

=83.3n/mm2<205/1.41=145.4n/mm2

所以立杆承载力安全；

式中R0为结构重要性系数（取0.9）

2、大横杆验算：

按此公式：

δ=M/W≤f

弯矩设计值按此式计算：

M=1.2MGK+1.4ΣMQK

MGK-脚手板自重标准值产生的弯矩，查4.2.1-1表为0.35；

MQK-施工荷载标准值产生的弯矩，查表4.2.1-2和4.2.2为2+0.14

MGK=0.35×1.05×1.5×1.05=0.58KN*M

MQK=2.14×1.05×1.5×1.05=3.54KN*M

代入M=1.2MGK+1.4ΣMQK=1.2×0.58+1.4×3.54=5.652KN*M

代入δ=M/W≤f

δ=5652/5080=1.13≤205N/mm2

满足要求。

（2）、扣件抗滑验算

按此公式：

R≤RC

式中R——纵向、横向水平杆传给立杆的竖向作用力值；

——扣件抗滑承载力值，查表5.1.7为8.00kn

由上知R=5.652≤RC=8KN

满足要求。

四、挑脚手架计算：

悬挑梁的支设：

悬挑梁[16每根长3.3m，根据本工程实际情况，悬挑部分长需1.7m，搁置于楼面部分长1.6m，于距搁置端100mm处预埋扣环，扣环采用Φ16钢筋预埋于楼板中，并与板筋绑扎牢固，扣环详见附图。

扣环位置要准确，与楼面垂直且不得松动。

在扣环与槽钢挑梁相接处用点焊连接，在楼板砼强度未达到设计强度的80%以前不得在槽钢上搭设脚手架，以防扣环松动引起安全事故，垫块埋设应略高于楼面以起到支垫作用。

为防止挑梁转动，在垫块附近加设一道扣环。

悬挑脚手架：

结构作业：

N/ΦA+MW/W=8.4732/（0.235×489）+0.2566/5.08

=0.124KN/MM2<0.146KN/MM2

装修作业：

N/ΦA+MW/W=9.5172/（0.235×489）+0.2566/5.08

=0.133KN/MM2<0.146KN/MM2

故整体稳定性均合格。

槽钢挑梁间距为3.0m，挑出部分长1.7m，搁置于楼板部分长1.6m（详附图）

R=2×9.5172=19.0344KN

由∑Y=0得RA=2R

由∑MB=0得1.5RA=0.4R+1.6R

故RA=1.33R=25.32kn

RB=25.32+2×19.0344=63.39kn

梁中最大弯矩：

MB=1.5Ra=1.5×25.32=37.98kn*m，挑梁初步选用[16，其特征为高h=160m，宽b=75mm，腹板厚d=9mm，自重g=25.77KG/M=252.546n/m截面抵抗拒Wx=191.4cm3，截面面积A=32.83cm3。

挑梁自重产生的弯矩：

Mg=0.5×252.546×1.72=364.93NM

Mmax=Mg+Mg=37.98+0.365=38.35KN*m

正应力：

σ=M/Wx=38.35×106/（191.4×103=200.3N/mm2）

1、脚手架的承载力按概率极限状态设计法的要求，采用分项系数设计表达式进行设计。

可只进行下列设计计算：

（1）、纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件的抗滑承载力计算；

（2）、立杆的稳定性计算；

（3）、连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算；

（4）、立杆的地基承载力计算。

2、横向水平杆计算（因荷载由横向水平杆传至立杆）。

⑴、抗弯强度计算

按此公式：

δ=M/W≤f

式中M——弯矩设计值；

W——载面模量5080mm3；

f——钢管的抗弯强度设计值,查表5.1.6得205N/mm2。

弯矩设计值按下列式计算：

M=1.2MGk+1.4∑MQk

MGk—脚手板自重标准值产生的弯矩,查4.2.1-1表为0.35；

MQk—施工荷载标准值产生的弯矩，查4.2.1-2表和4.2.2表为2+0.14。

MGk=0.35×1.05×1.5×1.05=0.58kn•m

MQk=2.14×1.05×1.5×1.05=3.54kn•m

代入M=1.2MGk+1.4∑MQk

M=1.2×0.58+1.4×3.54=5.652kn•m

代入δ=M/W≤f

δ=5652/5080=1.13≤f=205N/mm2。

满足要求。

（2）、扣件抗滑验算

按此公式：

R≤RC

式中R——纵向、横向水平杆传给立杆的竖向作用力值；

RC——扣件抗滑承载力值，查表5.1.7为8.00kn；

由上知R=5.652≤RC=8.00kn

满足要求。

（3）、立杆稳定性计算

按此公式：

N/&A+Mw/W≤f

式中N——计算立杆段的轴向设计值；

&——稳定系数，应根据长细比λ=Lo/i确定，Lo为计算长度，i为截

面回转半径；

f——钢管的抗弯强度设计值,查表5.1.6得205N/mm2。

A——立杆截面面积；

Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；

f——钢材抗压强度设计值；

N=1.2（NG1k+NG2k）+0.85×1.4∑NQk

查表A-1、A-2、4.2.2得：

（竹芭片0.05kn/m2，防护栏杆和挡脚杆每层3m）。

脚手架结构自重轴向力：

NG1k=44×0.1248=5.49kn

构配件自重轴向力（一半）：

NG2k=24×（0.0462+0.05）×1.05×1.5×0.5=4.12kn

+24×3×0.0384×0.5=5.5kn

施工荷载轴向力（一半）：

∑NQk=2×2×0.5=2kn

代入N=1.2（NG1k+NG2k）+0.85×1.4∑NQk

=1.2×（5.49+5.5）+1.4×2

=15.99kn=15990n

长度附加系数取1.155，查表5.3.3得：

λ=Lo/i=kuh/15.8=1.155×1.50×1800/15.8=197.4

查表C：

&=0.186

Mw=0.85×1.4×Wk×1.5×1.82/10

查表4.2.4：

及《建筑施工脚手架实用手册》1995.1表15-55。

代入Wk=0.7×Uz×Us×Wo

Wk=0.7×1.36×1.3×0.4=0.5

代入Mw=0.85×1.4×0.5×1.5×1.82/10

=0.29kn·m

把以上数据代入N/&A+Mw/W≤f

15990/（0.186×489）+290/5080=175.86≤f=205N/mm2

满足要求。

查《建筑施工脚手架实用手册》1995.1表15-91：

[H]—脚手架搭设高度限值：

48m。

（4）、连墙件验算

按此公式：

R≤RC验算

连墙件的轴向值计算

NL=NLW+No

式中NL——连墙件的轴向设计值；

NLW——风荷载产生的连墙件轴向力值；

No——连墙件约束脚手架产生的轴向力，双排取5。

NLW=1.4×Wk×AW

AW——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积。

NLW=1.4×0.224×3×3.6

=3.39kn

代入NL=NLW+No=3.39+5=8.39kn>RC=8.00kn

不能满足要求。

所以必须每二跨中有一跨连接到顶。

（5）、立杆地基承载力计算

查《建筑施工脚手架实用手册》1995.1表4-10：

满足要求。

夯实原土铺150厚道渣夯实，浇混凝土C10厚100垫层，再铺[14号通长槽钢。

四、脚手架的施工技术措施

1、脚手架基础

良好的脚手架底座和基础（或地基）对于脚手架的安全极为重要，在搭设脚手架时必须加设底座或基础，并做好对地基的处理。

夯实原土铺150厚道渣夯实，浇混凝土C10厚100垫层，再铺[14号通长槽钢。

在脚手架外侧100处做一排水沟排除雨水，防止积水浸泡地基。

脚手架外侧2米范围内严禁挖土。

2、铺放垫木（或板）和安放底座

通长槽钢必须铺放平稳，不得悬空。

安放底座时应拉线和拉尺，按规定间距尺寸摆放后加以固定。

3、杆件搭设

搭设顺序：

摆放扫地杆→逐根树立立杆，随即与扫地杆扣紧→装设扫地横杆并与立杆或扫地杆扣紧→安第一步大横杆（与各立杆扣紧）→安第一步小横杆→第二步大横杆→第二步小横杆→加设临时斜撑杆（上端与第二步大横杆扣紧，在装设两道连墙杆后可拆除）→第三、四步大横杆和小横杆→连墙杆→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手板。

靠近立杆的小横杆可紧固于立杆上。

剪刀撑的搭设是将一根斜杆扣在立杆上。

另一根斜杆扣在小横杆的伸出部分上，这样可以避免两根斜杆相交时把钢管别弯。

斜杆两端扣件与立杆节点（即立杆与横杆的交点）的距离不宜大于20cm，最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不宜大于50cm，以保证架子的稳定性；脚手架各杆件伸出的端头，均应大于10cm，以防止杆件滑脱；随主体施工随即设置连墙杆与墙锚拉。

连墙杆采用短钢管与框架梁或楼板附近等具有较好抵抗水平力作用的结构部位预埋钢筋电焊连接，节点详图见附图4；

杆件搭设中的注意事项：

1）、按照规定的构造方案和尺寸进行搭设；

2）、注意杆件的搭设顺序；

3）、及时与结构拉接，以确保搭设过程的安全；

4）、拧紧扣件（拧紧程度有适当）；

5）、有变形的杆件和不合格的扣件（有裂纹、尺寸不合适，扣接不紧等）不能使用；

6）、搭设工人必须佩带安全带；

7）、随时校正杆件垂直度和水平偏差，避免偏差过大；

8）、没有完成的脚手架，在每日收工时，一定要确保架子稳定，以免发生意外。

4、扣件的安装及注意事项

1）、开口朝向：

用于连接大横杆的对接扣件，开口应朝架子内侧；螺栓向上，避免开口朝上，以防雨水进入；

2）、拧紧程度：

装螺栓时应注意将根部放正和保持适当的拧紧程度，就对于脚手架的承载能力、稳定、和安全影响很大。

螺栓拧得过紧会使扣件和螺栓断裂，所以螺栓的松紧必须适度，要求力矩控制在39~49N.m，最大不得超过59N.m。

5、脚手架的拆除

1）、划出工作区标志，禁止行人进入；

2）、严格遵守拆除顺序，由上而下，后支的先拆，先支的后拆，一般是先拆栏杆、脚手板、剪刀撑，而后拆小横杆、大横杆、立杆等；

3）、统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的的结扣时应先告知对方，以防坠落；

4）、材料工具要用滑轮和绳索运送，不得乱扔。

五、脚手架施工的安全措施

1）、外架脚手片层层满铺；脚手片必须垂直墙面横向铺设，满铺到位，不留空位；脚手片须用18#铅丝双股并联绑扎不秒于4点，要求绑扎牢固，交接处平整，无探头板。

脚手片完好无损，破损的要及时更换。

2）、脚手架外侧必须用2000目密目式安全网进行封闭，且应将安全网固定在脚手架外立杆里侧，不宜将网围在各杆件的外侧。

安全网用18#铅丝张挂严密。

3）脚手架外侧自第二步起，必须设1.2m高同材质的防护栏杆和30cm高踢脚杆。

顶排防护栏杆不少于2道，高度分别为0.9m和1.3m。

脚手架内侧形成临边的（如遇大开间门窗洞等），在脚手架内侧设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆。

4）、脚手架高度，内立杆低于檐口50cm，平屋面外立杆高于檐口1~1.2M。

5）、钢管脚手架立杆必须采用对接，大横杆可以对接和搭接，剪刀撑和其他杆件采用搭接，搭接长度不小于40cm，且不少于二只扣件坚固。

6）、相邻杆件搭接、对接必须错开一个档距，同一平面上的接头不得超过50%。

7）、脚手架内立杆与墙体间设站人片。

8）、施工荷载均匀堆放，并不超过3KN/M2。

建筑垃圾或不用的物料必须及时清除。