扣件式钢管脚手架搭设方案.doc
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扣件式钢管脚手架搭设方案
一．特点及适用范围
特点：
承载力大，装拆方便，搭设灵活。
可适用各种平面.立面的建筑物。
方便施工操做，安全性能好，有利于现场文明施工。
适用范围：
所有工业与民用建筑的施工用脚手架。
编写依据：
国家行业标准《扣件式钢管脚手架技术规程》，《建筑结构荷载规范》，《冷弯簿壁型钢结构技术规范》《钢管脚手架扣件》等。
二．脚手架组成的基本要求和构配件质量标准
（一）脚手架组成的基本要求
1．脚手架是由立柱，纵向和横向水平杆共同组成的空间架构。
在脚手架的中心节点处必须同时设置立柱，纵向与横向水平杆。
2．扣件螺栓拧紧扭力矩应在40NM-----60NM之间。
以保证脚手架的节点具有足够刚度和传递荷载的能力。
3．在脚手架和建筑物之间，必须设置足够数量，分布均匀的连墙件。
以便在脚手架的侧向（垂直于建筑物墙面方向）提供约束。
防止脚手架横向失稳或倾覆。
并可以传递风荷载。
4．脚手架均应设置纵向支撑（剪刀撑）和横向支撑以使脚手架具有足够的纵向和横向整体刚度。
5．脚手架立柱的地基与基础必须坚实，应具有足够的承载力，并防止不均匀沉降或过大的沉降。
（二）构配件质量标准
1．钢管：
采用力学性能适中的Q235（3号）钢，截面尺寸采用外径D＝48mm，壁厚3.5mm的焊接钢管。
必须具备产品合格证，钢管材质检验报告。
表面不应有裂纹，分层，压痕和硬弯等缺陷，两端面平齐，做防锈处理。
表面腐蚀深度小于0.5mm，严禁在钢管上打孔。
2．扣件：
采用可锻铸造扣件，机械性能不低于KTH300--08。
铸件不得有裂纹、气孔。
扣件号钢管的贴合面必须严格整形，保证与钢管扣紧时接触良好活动部位能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm，扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。
扣件必须具备：
产品质量合格证，生产许可证，专业检测单位测试报告，螺栓不得滑丝。
1．底座：
采用焊接底座，Q235A钢。
焊条采用E43型。
（见下图）
2．脚手板：
采用松木板，厚度不小于50mm。
三、脚手架的构造要求：
在目前施工中一般均采用封闭式双排脚手架。
根据使用要求确定脚手架的排距，步距。
应满足和便于工人操作及施工材料的存放供应等。
常用几何尺寸：
排距：
0.9--1.05m
步距：
1.5m
柱距：
1.2--1.5m
连墙件:
二步三跨即：
垂直间距3m
水平间距3.6--4.5m
1．立柱：
（1）立柱接头除在项层可采用搭接外，其余各接头必须采用对接扣件对接，对接扣件应交错布置两个相邻立柱接头不应设在同步同跨内，两相邻立柱接头在高度为向错开的距离不应小于500mm；接头中心距立柱节点的距离不应大于步距的1/3。
（2）立柱搭接时，搭接长度不应小于1m，用不少于两个旋转扣件固定，端部扣件盖板的内边缘至杆端距离不应小于100mm。
（3）双管立柱的副立柱高度不应低于3步，且钢管长度不应小于6m。
双管立柱与单管立柱连接方法如图：
主立柱与副立柱采用旋转扣件连接，扣件数量不少于两个。
（4）立柱顶端应高出建筑物檐口上皮高度1.5m。
（5）每根立柱均设置底座，下辅通长50mm，厚木板（或100厚强度不小于C10的素混凝土垫层，宽度不小于200mm）。
（6）脚手架必须设置纵横向扫地杆。
纵向扫地杆固定在距底座下皮不大于200mm的立柱上。
横向扫地杆固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上。
当立柱基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两柱距与立柱固定。
靠边坡的立柱轴线到边坡的距离不应小于500mm。
2．纵向水平杆：
纵向水平杆在立柱的内侧，采用直角扣件与立柱扣紧。
一般采用对接连接。
接头应交错布置，不应设在同步同跨内，相邻接头水平距离不小于500mm，且避免设在纵向水平杆的跨中。
纵向水平杆的长度一般不宜小于3跨，并不小于6m。
3．横向水平杆：
横向水平杆设于纵向水平杆之上。
采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上。
每个主节点处必须设一根横向水平杆。
该杆轴线偏离主节点的距离不大于150mm。
操作层上非主节点处的横向水平杆，根据支承脚手板的需要进行设置，但最大间距不应大于柱距的1/2。
4．脚手板
脚手板应设置在三根横向水平杆上，当脚手板长度小于2m时，可采用两根横向水平杆，并将脚手板两端与其可靠固定（铅丝绑扎）以防倾翻。
外侧立一道不低于180mm的挡脚板。
5．连墙件
（1）连墙件分为刚性连墙件和柔性连墙件两种。
由于柔性连墙件只能承受拉力，刚度差，在高层建筑的脚手架上严禁使用，只能用于高度<24m的脚手架上。
（2）刚性连墙件：
由连墙件、扣件或预埋件等组成。
即能承受压力也能承受拉力，且有较大的刚度。
在荷载作用下变形很小，常见的几种形式：
（见下图）。
（3）连墙件梅花型布置，一字型，开口型脚手架的两端必须设置连墙件，连墙件的垂直间距不应大于层高，并不应超过4m。
水平间距不应大于三跨，尽量靠近主节点与脚手架连接，距节点中心不大于300mm。
（4）脚手架下部无法设连墙件时采用抛撑，抛撑采用通长杆与脚手架可靠连接，与地面的倾角在450--600之间，连接点中心距主节点的距离不大于300mm，抛撑在连墙件搭设后方可拆除。
6．支撑：
（1）双排脚手架应设剪刀撑跨越立柱的根数在5--7根之间，每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的夹角在450--600之间。
（2）24m以下的脚手架，均须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，由底至顶连续设置，中间每道剪刀撑的净距不应大于15m。
（3）24m以上的双排脚手架应在外侧整个长度和高度上连续设置剪刀撑，剪刀撑斜杆的接头除顶层可以采用搭接外，其余各接头均必须采用对接扣件连接。
（4）剪刀撑斜杆用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立柱上，放置扣件中心线距主节点的距离不大于150mm。
（5）横向支撑：
横向支撑的斜杆应在1--2步内，由底至顶层里之字型连续布置，斜杆用旋转扣件与立柱或横向水平杆的伸出固定。
一字型，开口型双排架的两端必须设置横向支撑。
中间每隔6跨设置一道，24m以下封闭型双排脚手架可不设横向支撑，24m以上者除两端各设置一道外，中间每隔6跨设置一道。
7．脚手架卸载
脚手架高度超过30m时，宜采用局部卸载装置，将其上的部分荷传给工程结构。
以确保脚手架使用的安全，一般在建筑物脚手架30米高度以上开始设置，卸载点的间距不大于6m，且一面不少于3点。
每隔四层设一道常用方法：
（1）在外墙上预埋F16的钢筋环，（或利用墙上的螺栓孔）作为卸载点，采用不小于F12.5的钢丝绳，花篮螺栓与主节点拉接，钢丝绳要兜在纵向水平杆的下面，用花篮螺栓拧紧。
（2）用“工”字钢挑梁，在结构板上预埋F16钢筋环，将“工”字纲穿在里面用木楔挤紧固定，纵向水平杆紧靠钢梁的上方设置。
（见下图）。
8．门洞构造
门洞构造处增设斜杆，斜杆优先固定与之相交的横向水平杆的伸出端上。
旋转扣件中心，线距中心节点的距离不大于150mm。
斜杆端部增设一个安全扣件。
洞上部满铺5cm厚脚手板。
（见下图）。
9．防雷：
为防止雨季雷击，在脚手架四角的立杆上安装避雷针，高出立杆2m，最上一道纵向水平杆连通形成避雷网。
针体可采用F25镀锌钢管，避雷下引线可采用不小于16mm2铝导线，也可用直径不小于8mm的钢筋，接地体可采用Ｌ50×50×5的角钢，三根为一组，接地电阻小于10Ω。
10．斜道：
人行斜道宜采用之字型斜道。
斜道宽度不小于1m，坡度1：
3（高：
长），拐弯处应设置平台，宽度不小于斜道宽度。
斜道两侧和平台外围设置栏杆和挡脚板，栏杆高度1.2m，挡脚板高度不小于180mm。
四、搭设与拆除
1．地基处理：
一般工程脚手架搭设在回填地的之上。
回填土分层夯实，严格控制回填土的质量，表面平整坚实。
50mm厚200mm宽素混凝土上面铺通长专用槽钢，或铺通长50mm厚的木板。
脚手架外测挖排水沟，保证脚手架下不积水。
2．搭设：
柱距排距要进行放线定位，垫板平稳。
双管立柱采用双管底座。
开始搭设时每隔6m跨设置一根抛撑。
连墙件随脚手架不断升高及时安装到位。
双排脚手架的横向水平靠墙一端至墙装饰面距离不大于100mm。
3．拆除：
拆除前全面检查脚手架的扣件连接，连墙件支撑体系等是否符合安全要求。
清除脚手架上杂物及地面障碍物。
拆除顺序逐层由上面下进行，严禁上下同时作业，连墙件随脚手架降低逐层拆除，严禁先将连墙件拆除，再拆脚手架。
分段拆除高差大于2步时，增设连墙件加固。
在拆除脚手架的危险区域设明显标志，并有专人值班看护，在拆除过程中凡已松开的杆配件应及时拆除运走，避免误扶和误靠已经松脱连接的杆件，拆下杆配件应及时安全方式运出吊下严禁向下抛掷，在拆除过程中应做好配合，禁止单人拆除重杆等危险性作业。
五、设计与计算
根据实际工程的需要首先确定脚手架的几何尺寸，包括：
排距、步距、柱距、连墙件间距、支撑搭设、高度、长度等。
其它计算参数见下表：
钢管
截面面积
惯性矩
抵抗矩
回转半径
钢材抗压强度
外径mm
壁厚mm
A
mm2
I
cm4
W
cm4
i（mm）
设计值（N/mm2）
48
3.5
489
12.193
5.08
15.8
205
51
3.0
452
13.083
5.133
17.0
（一）、荷载
1．永久荷载——指脚手架的结构自重：
包括了立柱纵向、横向水平杆、支撑杆及连接它们的扣件。
一个柱柱距范围内每米高的单、双排脚手架的结构自重接下列公式计算：
（1）单排架立柱，纵向，横向水杆及扣件重GS
GS=[（l+h+2.2）g+2g1+（l+h）g2/6.5]/h（1-1）
（2）双排架的立柱、纵、横向水平杆及扣件重GD
GD={[2（ｈ＋ｌ）＋2.2]g+2[2g1+（l+h）g2/6.5]／ｈ（1-2）
（3）剪刀撑杆件及扣件重GB
GB=（2gHb/cosa+2Hbg2/cosa×6.5+6g3）/HbLb（1-3）
式（1-1）（1-2）（1-3）中
l——脚手架柱距（M）
h——脚手架步中（M）
g——单位长度钢管自重（KN/）
g1——一个直角扣件的自重（KN）
g2——一个对接扣件的自重（KN）
g3——一个旋转扣件的自重（KN）
Hb——剪刀撑的竖向尺寸（M）
LB——剪刀撑的横向尺寸（M）
A——剪刀撑斜杆与水平面的夹角。
钢管和扣件自重
钢管（KN/M）
直角扣件
对接扣件
旋转扣件
Ф48×3.5
Ф51×3.0
g1（KN）
g2（KN）
g2（KN）
0.0384
0.0355
0.0135
0.0185
0.0145
一个柱距范围的每米高脚手架结构自重也查表直接得到：
柱距（m）
步距（m）
1.2
1.35
1.50
1.80
2.00
1.2
单
.0.193
0.179
0.167
0.149
0.140
双
0.298
0.276
0.258
0.232
0.218
1.5
单
0.207
0.192
0.179
0.159
0.150
双
0.323
0.299
0.279
0.249
0.236
1.8
单
0.221
0.205
0.191
0.171
0.160
双
0.347
0.320
0.299
0.268
0.252
2.0
单
0.232
0.214
0.200
0.178
0.168
双
0.364
0.334
0.312
0.280
0.262
2.1
单
0.235
0.218
0.204
0.181
0.176
双
0.372
0.342
0.319
0.286
0.267
1．可变荷载：
包括脚手架附件、施工荷载、风载。
脚手架附件指脚手板及防护用品（安全网,栏杆,挡脚板等）的自重。
（1）木脚手板自重标准值0.40KN/m2
栏杆、木档脚板线荷载标准值：
0.18KN/m2,栏杆为F4833.5钢管两道，挡脚板为50mm厚松木板，不低于180mm高。
施工的均布活荷载标准值
类别
活荷载标准值KN/m2
结构脚手架
3.0
装修脚手架
2.0
脚手架吊挂的安全网根据实际情况进行计算。
（2）风载--垂直于脚手架表面的风荷载标准值按下式计算：
WK=0.7mzmsv0
式中：
mz——风压高度变化系数
ms——脚手架风荷载体型系数ms=1.0w（封闭式脚手架）
w——挡风面积/迎风面积
v0——基本风压（北京0.35KN/m2）
风压高度变化系数mz
离地面距离
（m）
地面相粗糙度类别
A
B
C
5
1.17
0.80
0.54
10
1.38
1.00
0.71
15
1.62
1.14
0.84
20
1.63
1.25
0.94
30
1.80
1.42
1.11
40
1.92
1.56
1.24
50
2.03
1.67
1.36
60
2.12
1.77
1.46
说明：
A类——指海岸，平原乡村等。
B类——中小城镇，大城市的郊区。
C类——大城市的市区。
（二）荷载组合
计算项目
荷载效应组合
纵、横向水平杆强度变形，扣件滑移
附件+施工荷载
脚手架稳定
敞开式单、双排
恒载+施工荷载+附件
封闭式单、双排
恒载+施工荷载+附件+风载
连墙件及其连接
风载+3.0KN
（三）、计算：
1.纵、横向水平杆
（1）抗弯强度计算
s=M/Ws——纵、横水平杆抗弯强度
M——纵、横水平杆最大弯矩M横=qlb2[1-（a1/lb）2]/8M纵=0.175F×l
W——截面抵抗矩
F——钢材抗弯强度设计值
构件类别
容许挠度
脚手板纵、横水平板
L/150及[10mm
竖向分段悬挑结构的受弯构件
L/400
Q——作用在横向水平杆的线荷载设计值。
q=1.4（QP+QK）S1
QP——脚手板自重
QK——施工荷载标准值
S1——施工层上横向水平杆间距。
F——横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值。
F＝0.5qlb（1+a1/lb）
（2）抗弯刚度计算
y＜[y]
y——纵、横向水平杆的挠度
[y]——纵、横向水平杆的允许挠度
y横=5qKlb4/348EI
y纵=1.146FKl3/100EI
式中：
qk——横向水平杆线荷载标准值
E——钢材的弹性模量206×103N/mm
I——截面惯性矩
l——柱距
Fk——横向水平杆传给纵向水平杆的集中荷载标准值
（3）扣件抗滑移：
R=2.15F≤RC
RC——扣件抗滑移承力设计值8.5KN
2.脚手架整体稳定（立柱稳定）计算
（1）立柱稳定:
N/φA+MW/W≤fC
或:
N≤φA（fC-σW）
式中：
N——所计算立柱段范围内的轴心压力设计值
N=1.2NGK/k1+1.4NQiK
R1--高度调整数系数（查下表）
H（m）
26
30
33
37
40
43
46
49
52
k1
0.870
0.850
0.833
0.816
0.800
0.784
0.769
0.755
0.741
NGK——脚手架结构自重产生的轴心压力标准值。
H——搭设高度
GK——一个柱距范围内每米高脚手架结构自重
Σ——可变荷载在一个柱距范围内产生轴心压力标准值的总和（包括：
脚手板、防护材料、施工荷载）
φ——轴心压杆的稳定系数，由λ=μh/I查表
λ——立柱长细比不大于210
μ——计算长度系数
I——立柱截面回转半径
H——所计算立柱段的脚手架步距
A——立柱截面面积
fC——钢材抗压强度设计值fC＝205N/mm2
MW——所计算立柱段风荷载产生的弯矩
MW=1.4qWK×h2/10
qWK——风线荷载标准值
qWK=WK×l
WK——垂直于脚手架表面的风荷载标准值
W——立柱截面的抵抗矩
σw——风荷载对所计算立柱的弯曲应力
σw——风荷载对所计算立柱产生的弯曲应力σw＝MW/W
脚手架立柱计算长度系数μ
立柱排距
（m）
连墙件布置
2步3跨
3步3跨
双排
1.05
1.50
1.70
1.30
1.55
1.75
1.50
1.60
1.80
单排
1.85
Q235（3号）钢轴心受压构件的稳定系数
λ
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1.000
0.997
0.995
0.992
0.989
0.987
0.984
0.981
0.979
0.976
10
0.974
0.971
0.968
0.966
0.963
0.960
0.958
0.955
0.952
0.949
20
0.947
0.944
0.941
0.938
0.936
0.933
0.930
0.927
0.924
0.921
30
0.918
0.915
0.912
0.909
0.906
0.903
0.899
0.896
0.893
0.889
40
0.886
0.882
0.879
0.875
0.872
0.868
0.864
0.861
0.858
0.855
50
0.852
0.849
0.846
0.843
0.839
0.836
0.832
0.829
0.825
0.822
60
0.818
0.814
0.810
0.806
0.802
0.797
0.793
0.789
0.784
0.779
70
0.775
0.770
0.765
0.760
0.755
0.750
0.744
0.739
0.733
0.728
80
0.722
0.716
0.710
0.704
0.698
0.692
0.686
0.680
0.673
0.667
90
0.661
0.654
0.648
0.641
0.634
0.626
0.618
0.611
0.603
0.595
100
0.588
0.580
0.573
0.566
0.558
0.551
0.544
0.537
0.530
0.523
110
0.516
0.509
0.502
0.496
0.489
0.483
0.476
0.470
0.464
0.458
120
0.452
0.446
0.440
0.434
0.428
0.423
0.417
0.412
0.406
0.401
130
0.369
0.391
0.386
0.381
0.376
0.371
0.367
0.362
0.357
0.353
140
0.349
0.344
0.340
0.336
0.332
0.328
0.324
0.320
0.316
0.312
150
0.303
0.305
0.301
0.298
0.294
0.291
0.287
0.284
0.281
0.277
160
0.274
0.271
0.268
0.265
0.262
0.259
0.256
0.253
0.251
0.248
170
0.245
0.243
0.240
0.237
0.235
0.232
0.230
0.227
0.225
0.223
180
0.220
0.218
0.216
0.214
0.211
0.209
0.207
0.205
0.203
0.201
190
0.199
0.197
0.195
0.193
0.191
0.189
0.188
0.186
0.184
0.182
200
0.180
0.179
0.177
0.175
0.174
0.172
0.171
0.169
0.167
0.166
210
0.164
0.163
0.161
0.160
0.159
0.157
0.156
0.154
0.153
0.152
3.搭设高度计算
Hdw=k（φAfcw-1.4ΣNQiK）/1.2gk
Hdw——封闭，半封闭脚手架的设计高度
K——高度折减系数
fcw——考虑风荷载后的钢材抗压强度设计值
fcw=fc-MW/W
高度折减系数
（φAfcw-1.4ΣNQiK）/1.2gk值
k
30
0.870
40
0.833
50
0.800
60
0.769
70
0.741
80
0.714
90
0.690
100
0.667
110
0.645
4.连墙件计算
（1）脚手架与筑物的连接件的计算（按轴心受压计算）
NH≤φAfc
NH——连墙件所受水平力设计值
NH=HW+3.0KN
HW——风荷载产生的水平力设计值
HW=1.4WK×AW
WK——垂直于脚手架表面风荷载标准值
AW——迎风面积。
等于连墙件竖直和水平间距的乘积
A——连墙件的截面面积
（2）连墙件与脚手架，连墙件与建筑物的连接承载力计算
NH≤NV
NV——连接的抗剪承载力设计值
采用扣件连接时NV=8.5KN（一个扣件）；17．0KN（2个扣件）
采用焊缝连接时，按下表计算NV
每10mm长角焊缝承载力设计值（KN）
焊角尺寸hf（mm）
3
4
5
6
8
10
Q235E43焊条
2．5
3．5
4．5
5．0
7．0
8．5
5.立柱地基承载力计算
P=N/Ab≤f
式中：
P——立柱地基底面处平均压力设计值。
N——上部结构至基础顶面的轴心力设计值。
Ab——基础底面积。
F——地基承载力设计值f=kb×fk
kb-——地基承载力调整系数
土质
碎石，砂土，回填土
粘土
岩石，混凝土
kb
0.4
0.5
1.0
fk——地基承载力标准值
N10
10
20
30
40
fk（KPa）
85
115
135
160
N10——钎探每打入土层300mm的锤击数。
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