永安市老年公寓井架专项施工设计方案样本.doc

永安老年公寓井架专题施工方案

第一节 编制依据
《建设工程安全生产管理条例》
《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》JGJ88-1992 中国建筑工业出版社；
《建筑施工安全检验标准》JGJ59-99 中国建筑工业出版社；
另外参考本工程施工图纸及施工组织设计编制本施工方案。

第二节 工程概况
永安市爱心老年公寓工程；工程建设地点：永安市第四医院内（黄历村平顶山）；属于框架结构；地上4层；建筑高度：15.06m；标准层层高：3.6m ；总建筑面积：7002.55平方米；总工期：240天。
本工程由永安市第四医院投资建设，泉州市市政园林古建筑设计院设计，永安市华宇建设工程有限责任企业组织施工。安装高度为21m,一次性安装安成。
井字架型号为：
第三节 安装方案
1、施工前准备工作：
登高架设作业人员等特种作业人员，必需根据国家相关要求，经过专门安全作业培训，并取得特种作业操作资格证书后，方可上岗作业。
①井架安装前应对安装人员进行安全技术培训。对质量及安全防护要求具体交底。
②安装班组人员要有明确分工，确定指挥人员，设置安全警戒区，挂设安全标志，并派监护人员排除作业障碍。
③依据设计建筑物高度查对安装高度。
④安装作业前检验内容包含：
a、钢结构成套性和完好性；
b、提升机构是否完整良好；
c、电气设备是否安全可靠；
d、基础位置和做法是否符合要求；
e、附墙架连接埋件位置是否正确和埋设牢靠；
f、必备多种安全装置是否含有和性能是否可靠。
2、井字架安装：
①安装次序：基础处理→底座安装→立杆→横杆→斜杆→标准杆、连墙件→顶部结构；
②安装井架地基要水平，按井架基础图要求施工；
③安装井架底架栓结，置于基础平面上，较正水平及方框四角90o,将底架和基础钢件焊牢；
④安装架体前，检验底架及基础牢靠。钢井架首节安装，将各条立杆连接在底座上，横杆、斜杆、道轨继而连接好，全部连接螺栓暂不拧紧，校正立杆垂直度，框架平面90o角校正，边校正边紧固连接螺栓，每个杆件螺栓应采取力矩板手扭紧牢靠、可靠，不得松动；
⑤设置作业人员上下爬梯，操作前，应先铺好木枋，不得铺设探头板；
⑥第二节按第一节方法安装；
⑦架设前应在一定高度验收一次垂直度和四角90o，并填写验收表，垂直偏差控制在全高1.5/1000以内；
⑧顶节安装要注意顶架滑轮和底架滑轮方向相同，注意上部自由限定高度；
⑨在杆件向上安装时应立即安装好缆风绳，缆风绳对地角度通常以45o为宜，不应大于60o；
⑩安装过程安全技术设施：
a、装作业下方10m范围内应设置警戒和危险标志，严禁行人经过。
b、安装作业人员和指挥人员，必需持架设登高井架安装专题作业上岗证，天天早上应量血压，身体不适高处作业人员不准登高作业。
c、作业人员必需戴安全帽，穿防滑鞋，系安全带，配工具袋。
d、五级大风及其以上或大雨雷雨，必需停止高处作业。
e、安装前应先检验杆件，配件是否符合质量要求，虚焊或脱焊、裂缝、变形等，不准使用。
3、卷扬机安装：
①卷扬机应安装在混凝土墩上，要求混凝土墩最小体积大于1.1m3,确保其重量在2600千克以上，预防被向上拔起。
②卷扬机安装好后，应搭设防护棚保护，预防雨水淋湿电机及砂石掉入绳槽内造成钢绳拖槽。
③安装卷扬机应校正水平，确保卷扬机轮两侧面垂直度误差在2mm内。
④制动器运转灵活，以确保制动可靠，制动时制动瓦应能紧贴在制动轮工作表面上；松闸时，两侧闸瓦应能同时离开制动轮表面，并确保其间隙控制在0.1-0.7mm范围内。
4、控制电箱安装：
①控制电箱应垂直安装在牢靠支柱上，并注意防水，用大于6mm2 三线电缆接上电源，用控制按纽三个接头接到箱内三个对应接线号码柱上。
②在多层同时送料时，控制按钮可移动到便于观察地方操纵，在捣制楼层砼，要用吊斗大量送砼时，控制按钮应设在正在施工楼层上操纵，上下再用电铃或闪灯、对讲机联络。高层施工提议选择电脑自动选层器。
③控制箱及卷扬机均应接地，接地电阻小于4欧。
5、钢丝绳安装和调试：
钢塔架全部安装完成，检验顶轮安装无误后，在地面安好吊篮，吊篮内暂不装门及地板，减轻吊篮重量，方便于下一步安装。
平衡块机型先在地面把平衡架套入外导轨，并装上四块平衡块。
吊斗机型先在地面把吊斗套入外导轨，吊斗上方应安装卸扣及张力调整器。
接上电源，试运行主机。
这些工作做完后，方能安装四条钢丝绳，其步骤以下：
①将四条钢丝绳中其中一条，绳头从曳引轮上方绕过曳引轮后，拉上架顶，跨两个顶滑轮后拉至地面平衡架（吊斗）上方，绳头固定在张力螺栓上。请注意：钢绳跨过两个顶轮和固定在张力螺栓时，均要放在同一侧面上，不能错槽，方便第2、3、4条绳和之平行铺设。
②开启卷扬机确定其转动方向，两人接紧钢丝绳后开启卷扬机，将平衡架（吊斗）提升到距架顶2米时，固定好人拉钢丝绳头在机架座或架身上。
③平行铺设另三条钢丝绳，努力争取三条钢丝绳拉紧程度一致，绳端分别固定在三个绳锁定好吊笼分绳器和平衡架（吊斗）张力螺丝上。
④松开第一根原固定在机架上钢丝绳，和后三根一样固定在吊篮顶上，拉紧程度必需和前三根一致。
四根钢丝绳铺好后，应相互平行，不交叉。
⑤开动卷扬机使平衡架（吊斗）下降至地面，平衡架内装上全部平衡块。
⑥反开吊篮下降至地面，装好未装门及地板等。
⑦全部装好后进行钢丝绳张力调整。在钢塔架内、外导轨涂上润滑黄油，试运行2-3次后，将平衡架（吊斗）开至离地面约0.3米处检验四根张力螺丝弹簧压缩是否一致，不一致时，调整张力螺丝螺母，确保四根钢丝绳张力平衡。
⑧钢丝绳调整完成，取下安装工艺销，断绳保护才能起作用。
塔架分数次安装时，剩下钢丝绳暂放在吊篮顶固定，方便下次升高时放长。平衡架或吊斗落地处，要自行搭高2米防护围栏，以防伤人或砂石落入坑内。
第四节 正确使用和维护
1、本工程井架物料提升机为建筑专用货物升降机，只能载物，严禁载人。
2、本机要求专员管理，专员操作，操作者必需含有上岗操作证，并按建筑施工规范进行操作。
3、钢塔架使用中，许可拆一节横杆和交叉杆做楼层进出口，但不能连续拆空二节，以确保钢塔架稳定性。
4、卷扬机减速箱在使用前应注入工业齿轮油，油液要保持清洁，第一次使用在半个月（约使用100小时）更换全部，以后每六个月更换一次。
5、本机做吊斗机型使用时，吊斗和吊篮不能同时使用。
6、要常常检验四根钢丝绳张力情况。安装时，钢丝绳张力已调整好，经一段时间使用受拉，钢丝绳钢丝之间紧凑了，形成钢丝绳增加，四根钢丝绳张力不一定平衡，要立即再一次调整，避免单根钢丝绳受力而产生应力集中磨损断绳现象。四根钢丝绳受力是否均等以四条压力弹簧压缩长度一致为准。
7、需更换新绳时，应四根同时更换。
8、卷扬机制动瓦经半个月磨合使用后，其间隙改变较大，需要一次调整，确保制动灵活、可靠。
9、卷扬机轮槽在使用一段时间后，磨损会逐步加大，当钢丝绳和槽底距离小于一毫米或提升力不足时，应立即更换镶环。
10、在使用过程中，要常常检验钢塔架、吊篮、平衡架（吊斗）各部联结螺栓是否紧固。
第五节 安全防护装置及要求
1、安全停靠装置及断绳保护装置
①安全停靠装置。吊笼运行到位时，停靠装置将吊笼定位。该装置应能可靠地负担吊笼自重，额定荷载及运料人员和装卸物料时工作荷载。
②断绳保护装置。当吊篮悬挂或运行中发生断绳时，应能可靠地将其停住并固定在架体。其滑落行程，在吊篮满载时，不得超出1m。
2、楼层口停靠处要增设护栏。各楼层通道口处，应设置常闭停靠栏杆，宜采取联锁装置（吊篮运行到位时方可打开）。停靠栏杆可采取钢管制造，其强度应能承受1kN/m水平装载。
3、吊篮安全门。吊篮上料口处应有安全门。安全门宜采取联锁开启装置，升降运行时安全门封闭吊篮上料口，预防物料从吊篮中滚落。
4、地面进料口防护棚。防护棚应设在提升机架体地面进料口上方。其宽度应该大于提升机最外部尺寸；长度：低架提升机应大于3m，高架提升机应大于5m。其材料强度应能承受10KPa均布静荷载。防护棚顶部应采取双层防护，上下层防护间距应大于600mm。
5、 防冲顶装置即上极限限位器。该装置应安装在吊篮许可提升最高工作位置。吊篮越程（指从吊篮最高位置和天梁最低处距离），应大于3M，当吊篮上升达成限定高度时，限位口器即行动作，自动切断电源。
6、紧急断电开关。紧急断电开关应设在便于司机操作位置，在紧急情况下，应能立即切断提升机总控制电源。
7、信号装置。该装置是由司机控制一个音响装置，其音量应能使各楼层使用提升机装卸物料人员清楚听到。
8、下极限限位器。该限位器安装位置，应满足在吊篮碰到缓冲器之前吊篮能够动作。
9、缓冲器。在架体底坑里应设置缓冲器，当吊篮以额定荷载和要求速度作用到缓冲器上时，应能承受对应冲击力。缓冲器采取弹簧或弹性实体。
10、超载限制器。当荷载达成额定荷载90%时，就能发出报警信号。荷载超出额定荷载时，自动切断电源。
11、通讯装置。当司机不能清楚地看到操作者和信号指挥人员时，必需加装通讯装置。通讯装置应能清楚地听到每一站连系，并能向每一站讲话。
12、吊盘两侧安全防护板（网）。该防护板（网）应用木板或用钢网制作，固定于吊盘两侧，以预防吊盘在运行过程中物料从两侧滚出。
13、 地面进料口防护门。该防护门装设于架体底部进料口，应和吊盘联动开启，当吊盘着地时，防护门自动开启，便于上卸料；当吊盘提升时，防护门自动关闭，预防吊盘上升后工人误入井架内造成危险。
14、楼层卸料口防护门或防护栏杆。该防护门应采取联锁开启装置，平时应处于常闭状态，并每层挂设“严禁探头、身、手，严禁乘吊笼上下，严禁超载”安全标志。
15、传动部分钢丝绳不准接长使用（包含驳接、卡环接）。
16、作业层至架体顶部高度不得小于6m, 小于8m。

第六节 电气及卷扬机
1、选择电气设备及电器元件，必需符合提升机工作性能、工作环境等条件要求，并有合格证书。
2、提升机总电源应设短路保护及漏电保护装置：电动机主回路上，应同时装设短路、失压、过电流保护装置。
3、电气设备绝缘电阻值（包含对地电阻值）必需大于0.5MΩ；运行中必需大于1000Ω/V。
4、提升机金属结构及全部电气设备金属外壳应接地，其接地电阻不应大于10Ω。
5、提升机避雷装置，就应按现行国家标准《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-中第5.4条要求条件安装避雷装置。
6、工作照明开关，应和主电源开关相互独立。当提升机主电源被切断时，工作照明不应断电。各自开关应有显著标志。
7、严禁使用倒顺开关作为卷扬机控制开关。
8、电动机应符合现行国家标准《电机基础技术要求》要求，并有出厂合格证书。
9、提升机电动设备卷筒支座，因为受力改变，必需加固处理。
10、卷扬机在安装和使用时应根听说明书及相关规程严格实施。
11、卷扬机安装，架体底部导向滑轮应和卷筒轴心线垂直；卷扬机顶应搭设防护棚，含有防雨和抗冲击功效。

第七节 使用前试验
1、试验条件应符合下列要求：
a、架体基础、附墙架等应符合规范要求；
b、环境温度：-15oC~30oC ；
c、地面风速：小于11m/S(六级)；
d、电压波动：±7%；
e、荷载和标准值差±3% 。
2、在空载情况下以提升机各工作速度进行上升、下降、变速、制动等动作，在全行程范围内，反复试验不少于3次。同时应对个安全装置进行灵敏度试验。
3、双吊篮提升机，应对各单吊篮升降和双吊篮同时升降，分别进行试验。
4、空载试验过程中，应检验各机构动作是否平稳、正确，不许可有振颤、冲击等现象。
5、吊篮加额定荷载试验，使其重心在吊篮几何中心，沿长度和宽度两个方向各偏移全长1/6交点处 。
6、吊篮坠落试验，将吊篮上升3-4m停住，进行模拟断绳试验。
7、超荷载试验，将定额荷载5%逐层加荷，直至加到额定荷载125%，荷载在吊篮中均匀部署，做上升、下降、变速、制动（不做坠落试验）。试验时动作正确可靠，无异常现象，金属结构不得出现永久变形、可见裂纹、油漆脱落和连接损坏、松动等现象。
8、试验应有试验统计，统计内容应有下列各条：
a、写明试验日期、场地环境、参与部门和责任人。
b、审查必备技术文件及外购合格证书。
c、记载试验情况和结果。
d、对所作试验提升机作出结论。

第八节 安全防护方法
1、应装设避雷电装置，碰到六级大风及其以上或台风大雨天气，应暂停使用。
2、井架自地面3m以上外侧三面（出料口除外），应使用安全网进行封闭，避免吊篮上材料坠落伤人。
3、应设置卷扬机作业棚，卷扬机设置应符合以下要求：
（1）、不会受到场地内作业干扰。
（2）、卷扬机司机能清楚地观察吊盘升降情况。
（3）、吊盘不能长时间悬停于井架中，应立即落到地面。
（4）、吊篮中不能装长杆材料或零乱堆放材料，以免材料坠落或长杆材料卡在井架上酿成事故。
（5）、吊篮上材料应居中放置，避免载重偏心。
（6）、卷扬机、轨道、锚杆、钢丝绳和安全装置等应常常检验保养，发觉问题立即处理，不得在有问题情况下继续使用。
4、应常常检验井架杆件是否发生变形和连接松动情况，常常观察地基牢靠情况，并立即加以处理。
5、井架上方进行安装作业时，其下方应暂停作业。
6、司机应按说明书相关要求，对提升机各润滑部位，进行注油润滑。
7、维修保养时，应将全部开关扳至零位，切断主电源，并在闸箱处挂“严禁合闸”标志，必需时应专员监护。
8、维修和保养提升机架体顶部时，应搭设上人平台，并应符合高处作业要求。

第九节 文明施工
1、安装材料进场后应分规格编码堆放，堆放要按要求场地整齐堆放，做到“一头齐”。
2、施工现场要常常保持整齐卫生，安装时应该把余下材料运回堆放场地，把杂物清净运走。
3、四面安全挂钩要整齐、美观。
4、要定时检验，清理场地，如有不符合安全文明施工要求要立即整改。

第十节 安装验收
1、第一次安装高程完成后，必需调试测定量化验收，填写验收表。
2、每接高一次安装完成后，也必需进行调试测定量化验收，填写验收表。
3、验收过程中，发觉问题，必需立即处理，不得留有隐患。
4、验收不合格，不准交付使用。

第十一节 井架拆除
（一）、井字架拆卸依据：
井字架拆卸必需遵守国家相关要求和《产品使用说明书》要求，按步骤有序地进行拆卸工作，同时，在拆卸之前，必需要做好，做足一切准备工作，以避免一切安全事故发生。
（二）、井字架拆卸安全技术方法：
1、井字架拆卸应由经过资质审查合格或经过专业培训合格，并取得资格证书熟练人员进行拆卸，并严格根据说明书要求有步骤地进行。
2、井字架拆卸前必需由企业质安科，工地项目部对拆卸人员进行安全技术交底。
3、井字架拆卸人员必需作好安全防范方法，戴好安全帽，佩带好安全带，不准穿拖鞋、硬底鞋、赤脚和酒后作业。
4、在井字架拆卸现场10m范围内设置临时安全岗和划分安全区，挂好危险标志，严禁任何人经过。
5、参与拆卸作业人员和指挥人员，天天早上应量一次血压，身体不适合高空作业人员不准登高作业。
6、碰到五级大风或大雨、雷雨天气，必需停止高空作业。
7、拆除作业应在白天天气好情况下进行，严禁在夜间、下雨天、有风时进行拆卸工作。
（三）、井字架拆卸方案：
1、井字架拆卸人员必需熟悉拆除方案，了解拆卸次序和要求。
2、井字架拆除应从顶至下次序进行拆卸：即 天梁→立柱→附墙件→基础。
3、拆卸前应在井字架上搭设好操作平台，操作平台不应大于3节高度。
4、在拆卸过程中，严禁从高处向下抛掷物件。
5、附墙件（井架和主体拉结件）不得超前拆除。
6、拆除过程安全技术方法和安装过程要求相同。

第十二节 井架落地卸料平台计算书

井架落地卸料平台
一、参数信息:
1.基础参数
立杆横距lb(m):0.90，立杆步距h(m)：1.50；
立杆纵距la(m):1.20，平台支架计算高度H(m)：20.00；
平台底钢管间距离(mm)：300.00；
钢管类型(mm):Φ48×3.5，扣件连接方法：单扣件，取扣件抗滑承载力系数:0.80；
2.荷载参数
脚手板自重(kN/m2):0.300；
栏杆、挡脚板自重(kN/m2):0.150；
施工人员及卸料荷载(kN/m2):4.000；
安全网自重(kN/m2):0.005；
3.地基参数
地基土类型:素填土；地基承载力标准值(kpa):120.00；
立杆基础底面面积(m2):0.25；地基承载力调整系数:1.00。

二、板底支撑钢管计算:
板底支撑钢管根据均布荷载下简支梁计算，截面几何参数为
截面抵御矩 W = 5.08 cm3；
截面惯性矩 I = 12.19cm4；

板底支撑钢管计算简图
1.荷载计算：
(1)脚手板自重(kN/m)：
q1 =0.3×0.3 = 0.09 kN/m；
(2)施工人员及卸料荷载标准值(kN/m)：
Q1 = 4×0.3 = 1.2 kN/m；
2.强度验算:
板底支撑钢管按简支梁计算。
最大弯矩计算公式以下:

最大支座力计算公式以下:

荷载设计值：q=1.2×q1+1.4×Q1 =1.2×0.09+1.4×1.2 =1.788kN/m；
最大弯距 Mmax = 0.125×1.788×0.92 = 0.181 kN·m ；
支座力 N = 0.5×1.788×0.9 = 0.805 kN；
最大应力 σ = Mmax / W = 0.181×106 / (5.08×103) = 35.637 N/mm2；
板底钢管抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2；
板底钢管计算应力 35.637 N/mm2 小于 板底钢管抗弯设计强度 205 N/mm2，满足要求！
3.挠度验算:
计算公式以下:

均布恒载:
q = q1 = 0.09 kN/m；
V = (5×0.09× (0.9×103)4 )/(384×2.06×100000×12.19×104)=0.031 mm；
板底支撑钢管最大挠度为 0.031 mm 小于 钢管最大许可挠度 900/150和10 mm，满足要求！
三、纵向支撑钢管计算:
纵向支撑钢管根据集中荷载作用下简支梁计算；
集中荷载P取板底支撑钢管传输力，P =0.805 kN；
支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm)

支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩 Mmax = 0.483 kN·m ；
最大变形 Vmax = 2.74 mm ；
最大支座力 Qmax = 2.011 kN ；
最大应力 σ= Mmax/w=0.483×106/5.08×103=95.04 N/mm2 ；
纵向钢管计算应力 95.04 N/mm2 小于 纵向钢管抗弯强度设计值 205 N/mm2，满足要求！
纵向支撑钢管最大挠度为 2.74 mm 小于 纵向支撑钢管最大许可挠度 1200/150和10 mm，满足要求！
四、扣件抗滑移计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，根据扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
R ≤Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 kN；
纵向或横向水平杆传给立杆竖向作用力设计值 R= 2.011 kN；
R < 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力设计计算满足要求!
五、支架立杆荷载标准值(轴力)计算:
1.静荷载标准值包含以下内容：
(1)脚手架结构自重(kN)：
NG1 = 0.129×20 = 2.582 kN；
(2)栏杆、挡脚板自重(kN)：
NG2 = 0.15×0.9×5/2 = 0.338 kN；
(3)脚手板自重(kN)：
NG3 = 0.3×0.9×1.2×5/4 = 0.405 kN；
(4)安全网自重(kN/m2):
NG4=0.005×0.9×20/2=0.045；
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4= 2.582+0.338+0.405+0.045=3.369 kN；
2.活荷载为施工人员及卸料荷载:
施工人员及卸料荷载标准值： NQ = 4×0.9×1.2/4 = 1.08 kN；
3.因不考虑风荷载,立杆轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ = 1.2×3.369+ 1.4×1.08 = 5.555 kN；
六、立杆稳定性验算:
立杆稳定性计算公式:

其中 N ---- 立杆轴心压力设计值(kN) ：N = 5.555 kN；
φ ------- 轴心受压立杆稳定系数,由长细比 λ＝lo/i值查表得到；
i ---- 计算立杆截面回转半径(cm) ：i = 1.58 cm；
A ---- 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.89 cm2；
W ---- 立杆净截面模量(抵御矩)(cm3)：W=5.08 cm3；
σ ------- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2)；
[f] ---- 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2；
l0 ---- 计算长度 (m)；
参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》，由以下公式计算：
l0 = kμh
k---- 计算长度附加系数，取值为1.155；
μ ---- 计算长度系数，参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.3.3；取最不利值μ= 1.8；
λ=μh/i =1.8×1.5×103/15.8 = 170.886 <210，长细比满足要求；
立杆计算长度 l0 = kμh = 1.155 ×1.8×1.5 = 3.118 m；
λ=l0/i =3118/15.8=197；
由长细比λ结果查表得到轴心受压立杆稳定系数φ= 0.186 ；
钢管立杆受压应力计算值 ； σ =5.555×103 /( 0.186×489 )= 61.079 N/mm2；
立杆钢管稳定性验算 σ = 61.079 N/mm2 小于 立杆钢管抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！
七、立杆地基承载力计算:
立杆基础底面平均压力应满足下式要求
p ≤ fg
地基承载力设计值:
fg = fgk×kc = 120 kpa；
其中，地基承载力标准值：fgk= 120 kpa ；
脚手架地基承载力调整系数：kc = 1 ；
立杆基础底面平均压力：p = N/A =22.22 kpa ；
其中，上部结构传至基础顶面轴向力设计值 ：N = 5.56 kN；
基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。
p=22.22 ≤ fg=120 kpa 。地基承载力满足要求！
井架防护棚
编制依据：《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-。
因为防护棚有双层防护，故只根据承载能力极限状态设计，不考虑正常使用极限状态。计算书中要求防护棚开间方向为横向，进深方向为纵向，简图以下：

一、参数信息:
1、结构参数:
立杆横距lb(m)：1.8 ；
立杆纵距la(m)：2.1 ；
防护棚高度H(m)：5 ；
上下防护层间距h1(m)：0.6 ；
立杆步距h(m)：1.5 ；
斜撑和立杆连接点和地面距离h2(m)：1.6 ；
斜撑和立杆连接点到下防护层距离h3(m): 1.5；
水平钢管搭设方法：钢管沿纵向搭设 ；
水平钢管间距a(m)：0.3 ；
钢管类型(mm)：Φ48 × 3.5 ；
扣件连接方法：双扣件 ,取扣件抗滑移承载力系数: 0.8 ；
2.荷载参数:
高空坠落物最大荷载标准值N(kN)：1 ；
脚手板自重(kN/m2)：0.35 ；
栏杆及挡脚板自重(kN/m)：0.15 ；
3.地基参数:
地基土类型:素填土；
地基承载力标准值(kpa): 170；
立杆基础底面面积(m2): 0.25；
地基承载力调整系数: 0.4。
二、纵向水平支撑钢管计算:
纵向钢管根据三跨连续梁计算，承受脚手板自重、坠落物冲击集中荷载。因为防护棚有双层防护，故只根据承载能力极限状态设计，不考虑正常使用极限状态。截面几何参数以下：
截面抵御矩 W = 5.08 cm3;
截面惯性矩 I = 12.19 cm4;

纵向钢管计算简图
1、荷载计算：
(1)脚手板自重(kN/m)：
q1 = 0.35×0.3 = 0.105 kN/m；
(2) 高空坠落物最大荷载标准值(kN)：
N= 1 kN；
2.强度验算:
纵向支撑钢管按三跨连续梁计算；
最大弯矩计算公式以下:

均布恒载：q = 1.2 ×0.105 = 0.126 kN/m；
冲击荷载：F = 1.4×1 = 1.4 kN；
最大弯距 M = 0.08×0.126×2.12 + 0.2×1.4×2.1= 0.632 kN·m；
最大应力 σ = M / W = 0.632×106 / (5.08×103) = 124.499 N/mm2；
支撑钢管抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2；
支撑钢管计算应力124.499 N/mm2小于钢管抗弯强度设计值205 N/mm2，满足要求！
三、横向支撑钢管计算:
横向水平钢管根据承载能力极限状态设计，根据集中荷载作用下简支梁计算；
冲击荷载按最不利情况作用于跨中，上部钢管传输恒载按等间距步置。
冲击荷载: F= 1.4 kN；
上部钢管传输恒载：P=1.2×0.35×0.3×2.1 = 0.265 kN；

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩 Mmax = 0.987 kN·m ；
最大应力 σ= Mmax / W = 0.987×106 / (5.08×103) = 194.265 N/mm2；
支撑钢管计算应力 194.265 N/mm2 小于 横向钢管抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！
四、扣件抗滑移计算:
水平钢管传输最大支座力N=1.4+ 1.8 / 0.3×0.265/2=2.194；
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，根据扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际旋转双扣件承载力取值为12.80kN，扣件抗滑移按下式 ：
R ≤Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.8 kN；
水平杆传给立杆竖向作用力设计值 R= 2.194 kN；
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力设计计算满足要求!
五、立杆稳定性验算:
（一）立杆荷载计算：
作用于立杆荷载包含防护棚结构自重、构配件自重、冲击荷载。
1、 防护棚结构自重NG1：
钢管自重取0.04kN/m,扣件自重取0.015kN/个 ；
钢管长度：L=[1.8/2+2.1×1.8/(2×0.3)] ×2+(5－0.6)/1.5 ×2.1+5= 25.7 m ；
扣件数量：n=2×2+(5－0.6)/1.5= 7 个 ；
NG1=0.04×25.7 + 0.015×7 = 1.133 kN；
2、 防护棚构配件自重(kN)：
栏杆、挡脚板自重：0.15×2.1= 0.315 kN；
脚手板自重：0.35×1.8×2.1/2= 0.662 kN；
NG2=0.315+0.662=0.977 kN；
经计算得到，静荷载标准值 NG = 1.133+ 0.977 = 2.11 kN；
3、冲击荷载NQ (kN)：
NQ = 1 kN ；
立杆荷载设计值 N = 1.2NG + 1.4NQ = 1.2×2.11 + 1.4×1 = 3.931 kN；
（二）立杆稳定性验算:
立杆稳定性计算公式:
其中 N ---- 立杆轴心压力设计值(kN)：N =3.931 kN；
φ ---- 轴心受压立杆稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到；
i ---- 计算立杆截面回转半径(cm) ：i = 1.58 cm；
A ---- 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.89 cm2；
W ---- 立杆净截面模量(抵御矩)(cm3)：W= 5.08 cm3；
σ ------- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2)；
[f] ---- 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2；
l0 ---- 计算长度 (m)；
参考《扣件式规范》 ： l0 = kμh ；
k ---- 计算长度附加系数，取值为1.155；
μ---- 计算长度系数，参考《扣件式规范》表5.3.3；取μ= 1.8；
h ---- 立杆自由长度；
防护棚不一样于落地脚手架，通常落地架在主节点处有横向水平杆支撑，故立杆自由长度取立杆步距；而防护棚在主节点处大多无横向水平杆支撑，立杆自由长度h取值以下；
斜撑和立杆连接点到地面距离为1.6 m，；斜撑和立杆连接点到下层防护层距离为1.5 m；
h取上述二者最大值 1.6 m。
立杆计算长度 l0 = kμh = 1.155×1.8×1.6 = 3.326 m；
λ＝l0/i =3.326×103 / (1.58×10) = 211 ；
由长细比λ查表得到轴心受压立杆稳定系数φ= 0.163 ；
钢管立杆受压应力计算值 ； σ =3.931 ×103/( 0.163×4.89×102 )= 49.323 N/mm2；
立杆稳定性验算σ = 49.323 N/mm2小于抗压强度设计值 [f] =205 N/mm2，满足要求！
六、立杆地基承载力计算:
立杆基础底面平均压力应满足下式要求：
p ≤ fg
地基承载力设计值:
fg = fgk×kc = 170×0.4 = 68 kpa ；
其中，地基承载力标准值：fgk= 170 kpa ；
脚手架地基承载力调整系数：kc = 0.4 ；
立杆基础底面平均压力：p = N/A =3.931 / 0.25 = 15.726 kpa ；
其中，上部结构传至基础顶面轴向力设计值 ：N =3.931 kN；
基础底面扩展面积 ：A = 0.25 m2 。
p= 15.726 kpa≤ fg= 68 kpa 。地基承载力满足要求！