悬挑式脚手架工程施工方案.doc

悬挑式脚手架工程施工方案.doc

《悬挑式脚手架工程施工方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《悬挑式脚手架工程施工方案.doc（24页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

脚手架工程施工方案

悬挑式脚手架工程施工方案

工程名称：

编制人：

日期：

22

目录

一、 脚手架计算书的编制依据 1

二、 工程参数 1

三、 横向水平杆（小横杆）计算 2

四、 纵向水平杆（大横杆）计算 3

五、 扣件的抗滑承载力计算 4

六、 计算立杆段轴向力设计值N 4

七、 卸载钢丝绳计算 4

八、 立杆的稳定性验算 6

九、 连墙件计算 8

十、 悬挑梁计算 9

十一、 悬挑梁的整体稳定性计算 11

十二、 悬挑梁钢丝绳计算 11

十三、 悬挑梁锚固段与楼板连接计算 13

十四、 转角处钢丝绳计算 15

十五、脚手架搭设、拆除流程

1、悬挑式脚手架搭设流程

2、悬挑式脚手架拆除流程

十六、脚手架防雷措施

十七、脚手架质量评定与验收

十八、安全施工管理措施

1、脚手架方案管理措施

2、材质及其使用的安全技术措施

3、脚手架搭设安全技术措施

4、脚手架上施工作业的安全技术措施

5、脚手架拆除的安全技术措施

一、脚手架计算书的编制依据

1、工程施工图纸及现场概况

2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。

3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）

4、《建筑施工手册》第四版（缩印本）

5、《建筑施工现场管理标准》DBJ14-033-2005

6、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

二、工程参数

（一）脚手架搭设参数

脚手架搭设高度22m;步距1.8m;立杆纵距1.5m;横距1.05m;脚手架内排立杆离墙距离0.3m;小横杆间距1.5m;大小横杆的布置方法：

小横杆在大横杆上面;连墙件方式：

扣件连接，二步三跨。

钢管按实际壁厚φ48×3.0计算。

（二）永久荷载参数

每米立杆承受的结构自重标准值gk:

0.1248kN/m；脚手板类别:

木脚手板；脚手板自重标准值QP1:

0.35kN/m2；脚手板铺设2层；栏杆挡板类别:

木脚手板；栏杆挡脚板自重标准值QP2:

0.14kN/m2；安全设施与安全网QP3:

0.005kN/m2

（三）可变荷载与风荷载参数

施工均布活荷载标准值QK:

2kN/m2；脚手架用途:

装修脚手架；同时施工层数:

1层；本工程地处陕西省西安市，基本风压wO:

0.35kN/m2；

（四）悬挑梁与钢丝绳参数

悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.4米，建筑物内锚固段长度1.5米。

与楼板连接的圆钢预埋件直径（mm）:

16；楼板混凝土标号:

C35；

悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结。

钢丝绳与建筑物的水平距离是:

1.3m;

钢丝绳与建筑楼板的垂直距离是:

4m;

钢丝绳安全系数为:

10;

三、横向水平杆（小横杆）计算

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第6.2.2条第3款规定:

“当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时，双排脚手架的横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上。

”第6.2.1条第3款规定:

“当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时，纵向水平杆应作为横向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上。

”施工荷载的传递路线是：

脚手板→横向水平杆→纵向水平杆→纵向水平杆与立杆连接的扣件→立杆，如图：

横向水平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。

（一）抗弯强度计算

1、作用横向水平杆线荷载标准值：

qk=（QK+QP1）×S=（2+0.35）×1.5=3.53kN/m

2、作用横向水平杆线荷载设计值：

q=1.4×QK×S+1.2×QP1×S=1.4×2×1.5+1.2×0.35×1.5=4.83kN/m

3、考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置（验算弯曲正应力、挠度不计悬挑荷载，但计算支座最大支反力要计入悬挑荷载），最大弯矩：

Mmax=

qlb2

=

4.83×1.052

=

0.666kN·m

8

8

4、钢管载面模量W=4.49cm3

5、Q235钢抗弯强度设计值，查规范表5.1.6得表f=205N/mm2

6、按规范中公式（5.2.1）计算抗弯强度

σ=

Mmax

=

0.666×106

=

148.33N/mm2

〈

205N/mm2

W

4.49×103

7、结论：

满足要求

（二）变形计算

1、钢材弹性模量：

查规范表5.1.6　得E＝2.06×105N/mm2

2、钢管惯性矩I＝10.78cm4

3、容许挠度：

查规范表5.1.8，得[ν]=l/150与10mm

4、按规范中公式（5.2.3）验算挠度

ν=

5qklb4

=

5×3.53×10504

=

2.5mm

〈

1050

＝7与10mm

384EI

384×2.06×105×10.78×104

150

5、结论：

满足要求

四、纵向水平杆（大横杆）计算

双排架纵向水平杆按三跨连续梁计算，如下图：

不需要计算抗弯强度和挠度。

由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值：

F=

0.5qlb（1+

a1

）2

=0.5×4.83×1.05（1+

0.15

）2

=3.31kN

lb

1.05

由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值

Fk=0.5qklb（1+

a1

）2=0.5×3.53×1.05（1+

0.15

）2

=2.42kN

lb

1.05

五、扣件的抗滑承载力计算

直角扣件，旋转扣件抗滑承载力设计值=8kN。

横杆与立杆连接方式采用:

单扣件，Rc=8kN。

扣件抗滑承载力经折减后=8×0.85=6.8KN

纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值R=F=3.31kN〈Rc

结论：

满足要求

六、计算立杆段轴向力设计值N

立杆稳定性计算部位取脚手架底部。

1、脚手架结构自重标准值产生的轴向力

NG1K=Hsgk=22×0.1248=2.75kN

Hs——脚手架高度gk——每米立杆承受的结构自重

2、构配件自重标准值产生的轴向力

NG2K=0.5（lb+a1）la∑Qp1+Qp2la+laHQp3=0.5×（1.05+0.15）×1.5×2×0.35+0.14×1.5×2+1.5×22×0.005=1.215kN

lb——立杆横距；a1——小横杆外伸长度；la——立杆纵距；Qp1——脚手板自重标准值；

Qp2——脚手板挡板自重标准值；Qp3——密目式安全立网自重标准值；

H——脚手架高度；

3、施工荷载标准值产生的轴向力总和

∑NQk=0.5（lb+a1）laQk=0.5×（1.05+0.15）×1.5×2×1=1.80kN

Qk——施工均布荷载标准值；

4、组合风荷载时立杆轴向力设计值N

N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4∑NQk=1.2×（2.75+1.215）+0.85×1.4×1.80=6.90kN

5、不组合风荷载时立杆轴向力设计值N

N=1.2（NG1K+NG2K）+1.4∑NQk=1.2×（2.75+1.215）+1.4×1.80=7.28kN

七、卸载钢丝绳计算

本节属规范外内容，仅供参考！

（一）卸载钢丝绳计算

卸荷吊点按照完全卸荷计算方法，在脚手架全高范围内增加2吊点；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以吊点分段计算。

计算中脚手架的竖向荷载按照吊点数平均分配。

立杆底部轴向力在考虑风荷载时为

N×KX×n1

＝

6.90×1.5×1

＝3.450KN

n+1

2+1

立杆底部轴向力在不考虑风荷载时为

N×KX×n1

＝

7.28×1.5×1

＝3.640KN

n+1

2+1

KX—不均匀系数，取1.5。

n—全高脚手架的分段卸载段数;

n1—几个立杆纵距设一道卸载钢丝绳;

各吊点位置处内力计算如下:

T1=

N

=

3.640×

42+1.352

=3.842KN;

sinα1

4

T2=

N

=

3.640×

42+0.32

=3.650KN;

sinα2

4

所有卸荷钢丝绳的最大拉力为3.842kN。

钢丝绳的容许拉力按照下式计算：

[Fg]=

Fg

K

[Fg]—钢丝绳的容许拉力（kN）;Fg—钢丝绳的最小破断拉力（kN）；K—钢丝绳的安全系数

钢丝绳最小破断拉力：

Fg≥

[Fg]×K

=

3.842×10

=

38.420KN

依据规范《GB/T20118-2006一般用途钢丝绳》，钢丝绳选择6×19,公称抗拉强度1670Mpa,钢丝绳直径应不小于9mm，其破断拉力为：

44.9KN。

（二）吊环强度计算

钢丝拉绳（斜拉杆）的拉环的强度计算公式为

σ=

N

＝

N

≤

［f］

A×2

πd2×2

4

[f]——吊环钢筋抗拉强度，《混凝土结构设计规范》规定[f]=50N/mm2；

A——吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算。

所需要的吊环最小直径

d=

N×4

=

7684.000×4

=

9.891mm

π［f］×2

3.1416×50×2

八、立杆的稳定性验算

立杆稳定性的计算部位选择脚手架底部。

组合风荷载时，由规范公式5.3.1-2

N

+

Mw

≤f验算立杆稳定性

jA

W

N——计算立杆段的轴向力设计值；

j——轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比λ由《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）附表C取值；

f——钢材的抗压强度设计值；A——立杆的截面面积；W——截面模量；Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；

Mw=0.85×1.4Mwk=

0.85×1.4ωklah2

10

规范公式4.2.3，ωk=0.7µz·µs·ω0，

Mwk——风荷载标准值产生的弯矩；ωk——风荷载标准值　　la——立杆纵距；

h——步距；ω0——基本风压；µz——风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GBJ9）规定采用,地面粗糙度类别为地面粗糙度C类　有密集建筑群的城市市区。

脚手架高度10.5m,µz取0.74；µs——脚手架风荷载体型系数,根据规范4.2.4条，封闭脚手架,背靠建筑物为敞开,框架或开洞墙,风荷载体型系数µs=1.3f=1.3×0.8=1.040,f——挡风系数；

风荷载产生的弯曲压应力：

σw=

Mw

=

0.85×1.4×0.7µzµsω0lah2

W

10W

σw=

0.85×1.4×0.7×0.74×1.040×0.35×1.5×1.82×106

=24.3N/mm2

10×4.49×103

计算长细比λ：

λ=

l0

i

l0——计算长度，l0=kµh；i——截面回转半径；k——计算长度附加系数，其值取1.155；

µ——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，应按规范表5.3.3采用；立杆横距lb=1.05m，连墙件布置二步三跨，查规范表5.3.3得µ=1.5.h——步距,1.8m

λ=

kµh

=

1.155×1.5×180.0

=196

i

1.59

根据λ的值，查规范附录C表C得轴心受压构件的稳定系数j=0.188。

考虑钢丝绳的卸载作用,立杆轴向力N在组合风荷载时按下式计算:

N×KX

＝

6.90×1.5

＝3.450KN

n+1

2+1

KX—不均匀系数，取1.5。

n—全高脚手架的分段卸载段数;

组合风荷载时,立杆的稳定性计算按规范公式5.3.1-2验算：

N

+

Mw

=

3.450×103

+24.3=67.581N/mm2

jA

W

0.188×424

结论:

满足要求!

。

考虑钢丝绳的卸载作用,立杆轴向力N在不组合风荷载时按下式计算:

N×KX

＝

7.28×1.5

＝3.640KN

n+1

2+1

不组合风荷载时,立杆的稳定性计算按规范公式5.3.1-1验算:

N

=

3.640×103

=45.66N/mm2

jA

0.188×424

结论:

满足要求!

。

九、连墙件计算

（一）脚手架上水平风荷载标准值ωk

由规范公式4.2.3得ωk=0.7µz·µs·ω0

连墙件均匀布置，受风荷载最大的连墙件应在脚手架的最高部位，计算按27.5m考虑，地面粗糙度C类　有密集建筑群的城市市区。

风压高度变化系数µz=1.0

脚手架风荷载体型系数

µs=1.3j=1.3×0.8=1.040

ωk=0.7×1.0×1.040×0.35=0.25kN/m2

（二）求连墙件轴向力设计值N

每个连墙件作用面积Aw=2×1.8×3×1.5=16.20m2

N=Nlw+N0=1.4wkAw+5=1.4×0.25×16.20+5=10.67kN

Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值；

N0——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，双排脚手架N0=5kN；

（三）连墙件稳定计算

连墙杆采用钢管时，杆件两端均采用直角扣件分别连于脚手架及附加墙内外侧的短钢管上，因此连墙杆的计算长度可取脚手架的离墙距离，即lH=0.3m，因此长细比

λ=

lH

=

30.0

=19<[λ]=150

i

1.59

根据λ值，查规范附录表C，

j=0.949,

N

=

10.67×103

=26.52N/mm2<205N/mm2

jA

0.949×424

满足要求!

。

抗滑承载力计算

直角扣件抗滑承载力计值Rc=8kN，

连墙件连接方式为双扣件,2*Rc=16kN。

扣件抗滑承载力经折减后=16×0.85=13.6

Nl=10.67kN<13.6kN

满足要求!

十、悬挑梁计算

悬挑水平梁按照单跨外伸梁计算，外伸端承受上部脚手架立杆传递的集中荷载P作用，支座B为悬挑水平梁与楼板的内锚固点，支座A为建筑物梁板外边缘支承点。

进行悬挑梁强度计算时，不考虑端头钢丝绳的作用！

单跨外伸梁计算简图

上图中，m=1.4m，l=1.5m，m1=0.3m，m2=1.35m；

悬挑水平梁采用16号工字钢，截面惯性矩I=1130.0cm4，截面模量（抵抗矩）W=141.0cm3，截面积A=26.1cm2；

脚手架立杆传递的集中荷载P=3.640kN；

悬挑水平梁自重荷载q＝1.2×26.1×10-4×78.5=0.246kN/m；

支座反力计算公式

支座弯矩计算公式

C点最大挠度计算公式

其中k=m/l=1.4/1.5=0.933，kl=ml/l=0.3/1.5=0.2，k2=m2/l=1.35/1.5=0.9

经计算，支座反力RA=11.973kN，支座反力RB=-3.980kN，最大弯矩Mmax=6.247kN.m

（一）悬挑梁抗弯强度计算

σ

Mmax

=

6.247×106

=42.195<205N/mm2

1.05×W

1.05×141.0×103

结论：

抗弯强度满足要求!

（二）悬挑梁挠度计算

C点处最大挠度Vmax=3.354mm，按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录A结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍，即2800mm。

悬挑水平梁的最大容许挠度2800/400=7mm。

Vmax＝3.354mm<　7mm。

结论：

挠度计算满足要求!

十一、悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用：

16号工字钢

（一）求均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数jb

根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录表B.2，jb＝2.0

当jb>0.6的时候，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B.1－2式

jb=1.07－

0.282

=0.929

jb

最终取jb＝0.929

（二）整体稳定验算

根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）4.2.2式，整体稳定验算应按下式计算：

σ=

6.247×106

=47.691<205N/mm2

0.929×141.0×103

M－绕强轴作用的最大弯矩，W－梁截面模量

结论：

满足要求!

十二、悬挑梁钢丝绳计算

（一）钢丝绳的轴力计算

计算钢丝绳轴力时，将钢丝绳拉接处视为悬挑梁的支座，其计算简图如下：

计算简图（kN）

弯矩图（kN.m）

剪力图（kN）

经计算,从左到右各支座力分别为：

Ra=4.526kN，Rb=3.526kN，Rc=-0.058kN

钢丝绳的轴力按下式计算：

sina==4/4.21=0.950

Ru=

RA

=

4.526

=4.764KN

sina

0.950

（二）选择钢丝绳

钢丝绳破断拉力不得小于其所受轴力×安全系数，取安全系数为10，

则钢丝绳最小破断拉力=4.764×10=47.6KN

依据规范《GB/T20118-2006一般用途钢丝绳》，钢丝绳选择6×19,公称抗拉强度1670Mpa。

钢丝绳直径应不小于10mm,其破断拉力为：

51.3KN。

（三）钢丝绳的拉环强度计算

钢丝绳的轴力RU作为拉环的拉力N，为4.764KN。

钢丝绳拉环的强度计算公式为

其中[f]为拉环受力的单肢抗剪强度，取[f]=125N/mm2；

钢丝绳拉环最小直径

d=

N×4

=

4764.000×4

=

7mm

π［f］

3.1415×125

钢丝绳拉环最小直径为7mm。

十三、悬挑梁锚固段与楼板连接计算

悬挑梁与楼板连接处作法如下图：

（一）预埋件强度计算

悬挑梁与楼板连接处预埋件受力，按不设钢丝绳时计算，经计算RC=3.980kN；

按照《混凝土结构设计规范GB50010-2002》10.9.8条规定，每个吊环按两个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2，预埋圆钢直径16mm，强度计算如下：

σ=

N

＝

N

=

3980.000

=9.90<［f］=50N/mm2

A

2πd2

2×3.142×162

4

4

满足要求!

（二）预埋件在混凝土楼板内锚固长度计算

预埋件与混凝土的容许粘接强度，按照《混凝土结构设计规范GB50010-2002》表4.1.4，计算中取1.57N/mm2；

h≥

N

=

3980.000

=50.43mm

πd［ft］

3.142×16×1.57

经计算，圆钢预埋件锚固深度必须大于50.43mm。

另外必须满足构造要求，按照《混凝土结构设计规范GB50010-2002》10.9.8条规定，预埋件埋入混凝土的深度不小于30d,并应焊接或绑扎在钢筋骨架上，应伸入楼板钢筋网下。

十四、转角处钢丝绳计算

（一）钢丝绳的轴力计算

sina==4/4.43=0.903

钢丝绳的轴力按下式计算：

Ru=

RA

=

4.550

=

5.039KN

sina

0.903

（二）选择钢丝绳

钢丝绳破断拉力不得小于其所受轴力×安全系数，取安全系数为10，

则钢丝绳最小破断拉力=5.039×10=50.4KN

依据规范《GB/T20118-2006一般用途钢丝绳》，钢丝绳选择6×19,公称抗拉强度1670Mpa。

钢丝绳直径应不小于10mm,其破断拉力为：

51.3KN。

（三）钢丝绳的拉环强度计算

钢丝绳的轴力RU作为拉环的拉力N，为5.039KN。

钢丝绳拉环的强度计算公式为

其中[f]为拉环受力的单肢抗剪强度，取[f]=125N/mm2；

钢丝绳拉环最小直径

d=

N×4

=

5039.000×4

=

7mm

π［f］

3.1415×125

钢丝绳拉环最小直径为7mm。

十五、悬挑式脚手架搭设、拆除流程

1、悬挑式脚手架搭设流程

悬挑脚手架搭设的工艺流程为：

放线定位→预埋水平悬挑梁套环→预留水平悬挑梁洞口→安装水平悬挑梁→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→搭设防护栏杆→绑扎安全网。

2、悬挑式脚手架拆除流程

拆除作业时，应按确定的程序进行拆除：

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→清脚手架上杂物及障碍物→安全网→挡脚板及脚手板→防护栏杆→剪刀撑→斜撑杆→小横杆→大横杆→立杆→工字钢。

严禁分段、分立面拆除或在上下两步同时拆除（如因施工需要需分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端必须加设连墙件），做到一步一清，一杆一清。

拆立杆时，要先抱住立杆再拆扣件。

拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再拆两端扣件。

所有连墙杆必须随脚手架同步拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架，分段拆除高差不应大于两步，如高差大于两步，应增设连墙件加固。

注意拆除后架体的稳定性不被破坏，如连墙杆拆除时，应加设临时支撑防止变形，拆除各标准节时，应防止失稳。

当脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度时，应先在适当位置搭设临时连墙件加固，搭设完后根据情况拆除。

各构配件严禁抛扔至地面。

十六、脚手架防雷措施

脚手架接地、避雷措施执行《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005标准。

采用避雷针与大横杆连通、接地线与整栋建筑物楼层内避雷系统连成一体的措施。

避雷针采用φ12镀锌钢筋制作高度1.5M,设置在脚手架四角立杆上,并将所有最上层的大横杆全部连通,形成避雷网络.接地线采用－4×40的镀锌扁钢,将立杆分别与建筑物层内的避雷系统连成一体.接地线的连接要牢靠,与立杆连接采用2道螺栓卡箍连接。

螺栓加弹簧垫片以防止松动。

并保证接触面积不小于10mm2，并将表面的油漆及氧化层清除干净，露出金属光泽并涂以中性凡士林。

接地线与建筑物楼层内避雷系统的设置按脚手架的长度不超过50M设置一个，位置尽量避免人员经常走动的地方，以避免跨步电压的危害，防止接地线遭机械破坏。

两者的连接采用焊接，焊接长度大于2倍的扁钢宽度。

焊完后再用接地电阻测试仪测定电阻，要求冲击电阻不大于30Ω，同时注意检查与其他金属物或埋地电缆之间的安全距离不小于3M，以避免发生击穿事故。

十七、脚手架质量评定与验收

1、构配件允许偏差

序号

项目

允许偏差Δ（mm）

检查工具

1

焊接钢管尺寸：

外径48mm

壁厚3.5mm

-0.5

-0.5

游标卡尺

2

钢管两端面切斜偏差

1.7

塞尺、拐角尺

3

钢管外表面锈蚀深度

≤0.5

游标卡尺

4

钢管弯曲：

A.各种杆件钢管的端部弯曲ι≤1.5

≤5

钢板尺

B.立杆钢管弯曲：

3m≤ι≤4m

4m≤ι≤6m

≤12

≤20

C.水平杆、斜杆的钢管弯曲：

ι≤6.5m

≤30

2、脚手架搭设的技术