脚手架施工方案Word格式文档下载.docx

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建设单位为鑫隆房地产开发有限公司，监理单位为山东齐鲁城市建设管理有限公司，设计单位为圣帝国际建筑工程设计有限公司，勘察单位为山东省鲁北工程地质勘察院，施工单位为商河县第三建筑公司有限公司。

本工程地下二层为储藏层及车库层高3.1米，地下一层为储藏层，层高3.1米，局部3.0米，地上一层层高3.5米，地上二层层高4.3米，一层商业网点层高3.6米，二层商业网点层高3.3米，3-10层住宅，层高2.95米，机房层层高4.8米，本工程建筑高度32.95米，建筑总面积10966.24平方米，含商业面积1824.06平方米。

本工程结构形式：

基础为预应力管桩筏板基础；

上部结构为剪力墙结构；

建筑结构安全等级：

二级；

地基基础设计等级为乙级；

建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为6度；

防火等级：

地下一级，地上二级；

屋面防水等级：

二级。

本工程±

0.000相当于黄海标高16.100米。

三、外脚手架搭设方式的选择。

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（以下简称《规范》）中要求，本工程外脚手架采用储藏层顶以上悬挑双排脚手架，基础及储藏层以下采用落地式双排脚手架。

悬挑脚手架的高度为27米：

二层顶至机房层顶

落地式脚手架高度为15米：

基础层至二层顶

四、脚手架的基本搭设方式

1、悬挑脚手架：

从二层顶板开始设悬挑梁，悬挑梁采用长度3000mm18#工字钢，外挑1400mm，横向间距1500m左右（视每个面的长度而有所变化，详见图纸）。

在楼板预留两道φ18固定环，以备固定工字钢，悬挑工字钢和楼面上的φ18圆套环相焊接。

悬挑端点上焊φ20钢吊环，用以斜拉钢丝绳。

斜拉用的钢丝绳采用6×

19，直径为16毫米，间距同立杆纵距1500mm。

2、脚手架搭设尺寸为：

立杆横距Lb=1.50m，立杆纵距1.05m，立杆步距h=1.8m，脚手架内立杆距外墙表面0.25m。

立杆纵距应以La=1.5m为基本值，结合本立杆所在平面的纵向尺寸，进行调整确定，但不得超过1.8m。

3、连墙件与建筑物的连接：

采用双扣件刚性连接，连墙件采用二步三跨，菱形布置；

连墙件竖向间距3.6米，水平间距4.5米。

连墙件的连墙杆同脚手架；

连墙杆与脚手架的连接、连墙杆与建筑物的连接（各连接点采用双扣件连接）采用双扣件连接。

4、脚手架采用Φ48.3×

3.6钢管搭设，铺三层冲压竹笆。

5、剪刀撑应取5根立杆，斜杆与地面夹角为45°

～60°

，剪力撑应沿架高连续布置，剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横相扣紧外，在其中间应增加2～5个扣结点。

图1纵向立面图

图2立杆布置局部图

图3横向立面图

图4横向立面图

图5脚手架入口图

五、悬挑脚手架的验算：

双排脚手架，搭设高度36.5米，立杆采用单立管。

立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.05米，内排架距离结构0.25米，立杆的步距1.80米。

采用的钢管类型为

48.3×

3.6，

连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。

施工活荷载为3.0kN/m2，同时考虑2层施工。

脚手板采用冲压钢板，荷载为0.30kN/m2，按照铺设2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。

脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加一根小横杆。

基本风压0.45kN/m2，高度变化系数1.0000，体型系数1.1340。

悬挑水平钢梁采用14号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.40米，建筑物内锚固段长度1.60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1.30m。

拉杆采用钢丝绳。

（一）小横杆的计算:

小横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。

按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值P1=0.038kN/m

脚手板的荷载标准值P2=0.300×

1.500/2=0.225kN/m

活荷载标准值Q=3.000×

1.500/2=2.250kN/m

荷载的计算值q=1.2×

0.038+1.2×

0.225+1.4×

2.250=3.466kN/m

小横杆计算简图

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩

计算公式如下:

M=3.466×

1.0502/8=0.478kN.m

=0.478×

106/4729.0=101.008N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

3.挠度计算

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度

荷载标准值q=0.038+0.225+2.250=2.513kN/m

简支梁均布荷载作用下的最大挠度

V=5.0×

2.513×

1050.04/（384×

2.06×

105×

113510.0）=1.701mm

小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!

（二）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，小横杆在大横杆的上面。

用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值P1=0.038×

1.050=0.040kN

1.050×

1.500/2=0.236kN

1.500/2=2.362kN

荷载的计算值P=（1.2×

0.040+1.2×

0.236+1.4×

2.362）/2=1.820kN

大横杆计算简图

最大弯矩考虑为大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=0.08×

（1.2×

0.038）×

1.5002+0.175×

1.820×

1.500=0.486kN.m

=0.486×

106/4729.0=102.762N/mm2

大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

最大挠度考虑为大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:

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度

V1=0.677×

0.038×

1500.004/（100×

2.060×

113510.000）=0.06mm

集中荷载标准值P=0.040+0.236+2.362=2.639kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V1=1.146×

2639.070×

1500.003/（100×

113510.000）=4.37mm

最大挠度和

V=V1+V2=4.422mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150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；

横杆的自重标准值P1=0.038×

1.500=0.058kN

荷载的计算值R=1.2×

0.058+1.2×

2.362=3.660kN

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0.1141

NG1=0.114×

22.400=2.556kN

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；

本例采用冲压钢脚手板，标准值为0.30

NG2=0.300×

2×

1.500×

（1.050+0.250）/2=0.585kN

（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×

2/2=0.225kN

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；

0.005

NG4=0.005×

22.400=0.168kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.534kN。

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×

1.050/2=4.725kN

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=0.450

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=1.000

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×

0.450×

1.000×

1.134=0.357kN/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×

3.534+0.85×

1.4×

4.725=9.863kN

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

3.534+1.4×

4.725=10.856kN

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×

0.357×

1.800×

1.800/10=0.207kN.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=10.856kN；

　　i——计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm；

　　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×

1.800=3.118m；

　　A——立杆净截面面积，A=4.501cm2；

　　W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.729cm3；

——由长细比，为3118/16=196；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.188；

——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；

经计算得到

=10856/（0.19×

450）=128.517N/mm2；

　　[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算

<

[f],满足要求!

2.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=9.863kN；

　　MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.207kN.m；

=9863/（0.19×

450）+207000/4729=160.456N/mm2；

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算

（六）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——风荷载标准值，wk=0.357kN/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×

4.50=16.200m2；

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=8.102kN，连墙件轴向力计算值Nl=13.102kN

连墙件轴向力设计值Nf=

A[f]

其中

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=25.00/1.59的结果查表得到

=0.96；

A=4.50cm2；

[f]=205.00N/mm2。

经过计算得到Nf=88.590kN

Nf>

Nl，连墙件的设计计算满足要求!

连墙件拉结楼板预埋钢管示意图

。

（七）悬挑梁的受力计算:

悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。

悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。

本工程中，脚手架排距为1050mm，内侧脚手架距离墙体250mm，支拉斜杆的支点距离墙体=1300mm，

水平支撑梁的截面惯性矩I=712.00cm4，截面抵抗矩W=102.00cm3，截面积A=21.50cm2。

受脚手架集中荷载P=10.86kN

水平钢梁自重荷载q=1.2×

21.50×

0.0001×

7.85×

10=0.20kN/m

悬挑脚手架示意图

悬挑脚手架计算简图

经过连续梁的计算得到

悬挑脚手架支撑梁剪力图（kN）

悬挑脚手架支撑梁弯矩图（kN.m）

悬挑脚手架支撑梁变形图（mm）

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为

R1=12.371kN,R2=10.375kN,R3=-0.427kN

最大弯矩Mmax=1.457kN.m

抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=1.457×

106/（1.05×

102000.0）+5.744×

1000/2150.0=16.274N/mm2

水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

（八）悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用18号工字钢,计算公式如下

b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B得到：

b=2.00

由于

b大于0.6，按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B其值

b'

=1.07-0.282/

b=0.929

经过计算得到强度

=1.46×

106/（0.929×

102000.00）=15.38N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算

（九）钢丝绳设计计算：

1、拉杆的受力计算

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

其中RUicos

i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力RCi=RUisin

i

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为

RU1=13.639kN

2、拉杆的强度计算

拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=13.639kN

拉绳的强度计算：

如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：

其中[Fg]——钢丝绳的容许拉力（kN）；

Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN）；

——钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×

19、6×

37、6×

61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8；

K——钢丝绳使用安全系数。

选择拉钢丝绳的破断拉力要大于9.000×

13.639/0.850=144.413kN。

选择6×

19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1850MPa，直径15.5mm。

钢丝拉绳的吊环强度计算：

钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为

N=RU=13.639kN

钢丝拉绳的吊环强度计算公式为

其中[f]为吊环抗拉强度，取[f]=50N/mm2，每个吊环按照两个截面计算；

所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径D=[13639×

4/（3.1416×

50×

2）]1/2=14mm

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

拉绳的强度计算：

选择拉钢丝绳的破断拉力要大于9.000×

12.782/0.850=135.339kN。

选择6×

钢丝拉绳的吊环强度计算：

所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径:

D=[12.782×

2）]1/2=13mm

（十）锚固段与楼板连接的计算:

1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=10.375kN

水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[10375×

2）]1/2=12mm

水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。

2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：

锚固深度计算公式

其中N——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=10.38kN；

d——楼板螺栓的直径，d=20mm；

[fb]——楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/mm2；

h——楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到h要大于10375.50/（3.1416×

20×

1.5）=110.1mm。

3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：

混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式

b——楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm；

fcc——混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2；

经过计算得到公式右边等于131.6kN

楼板混凝土局部承压计算满足要求!

六、落地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4.22米，立杆采用单立管。

钢管类型为

3.6，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。

基本风压0.45kN/m2，高度变化系数0.8400，体型系数1.1280。

地基承载力标准值220kN/m2，基础底面扩展面积0.250m2，地基承载力调整系数1.00。

一、小横杆的计算:

小横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。

2.