脚手架方案(悬挑)含卸料平台计算学习资料.doc

悬挑式脚手架施工方案1. 编制依据1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ 130）； 2建筑施工安全检查标准（JGJ 59）； 3密目式安全立网（GB 16909）； 4安全网（GB 5725）； 5安全帽（GB 2811）； 6安全带（GB 6095）； 7建筑机械使用安全技术规程（JGJ 33）。2.工程概况本方案为远大家园二期工程G4#、G5#楼外脚手架方案。总建筑面积14235.8m2，每栋楼建筑面积7117.9m2，建筑高度55.55m，建筑层数17层，建筑结构形开为剪力墙结构，基础形式为桩基础。本工程外墙采用全封闭双排钢管脚手架。由大小横杆、竖向立杆、安全栏杆、斜杆、挡脚板、剪刀撑等组成，采用明黄色48x3.5钢管，并用扣件连接成整体。地上部分脚手架外排架内侧挂绿色密目安全网，操作层底部满挂大眼网。3.脚手架材料选择和脚手架对基础的要求结合本工程结构特点，挑选出刚度好、强度高的钢管，在选材方面需遵循以下原则。3.1钢管：采用外径48mm，壁厚3.5mm的焊接钢管，其材质应符合碳素结构钢(GB/T700)中Q235A级钢的规定。钢管尺寸偏差小于0.5mm，钢管内外面锈蚀程度小于0.5mm。用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的钢管长度为46m(这样的长度一般重25kg以内，适合人工操作)。用于小横杆的钢管长度为1.82.0m，以适应脚手架宽的需要。3.2扣件：十字扣、旋转扣、对接扣符合钢管脚手架扣件（GB15831）的规定，与钢管管径相匹配。所有扣件的机械性能不低于KT338的可锻铸铁，附件材料符合碳素结构钢(GB/T700)中Q235A级钢的规定。扣件不得有裂纹、气孔、砂眼或其它影响使用的铸造缺陷。扣件灵活旋转件间隙小于1mm。3.3安全网：安全网必须是经国家指定监督检验部分许可生产的厂家产品，水平网为大眼锦纶网，立网为密目网（2000目）。3.4脚手板：脚手板应采用杉木制作，厚度不小于50mm，宽度大于等于200mm，长度为4-6m，其材质应符合国家现行标准木结构设计规定(GBJ588)中对II级木材的规定，不得有开裂、腐朽。脚手板的两端应采用直径为4mm的镀锌钢丝各设两道箍。4. 悬挑脚手架的具体搭设技术要求（一）本工程从第三层开始采用悬挑外架，每七层做一次悬挑，悬挑外架采用槽钢、钢管、扣件、安全网、钢丝绳等材料进行搭设。（二）工序：支挑层施工预埋、预留孔安装支挑结构搭设架体加斜拉钢丝绳铺安全网。（三）搭设方式：搭设方式如图所示（见方案装后附图）。 （四）技术细节 1、在架空层板筋绑扎之前，按架空层支挑外架布置图埋设支挑外架用钢筋，其包括板面穿插钢管用钢筋、套管。2、须待支挑层砼达到设计强度时方可穿插钢管搭设上部外架。3、立杆间距分别为：纵向间距1500mm，立杆横距1050mm，横杆步距1400mm。4、为了保证外架立杆间距均匀，架身美观整齐。外架起步架子制作成简易桁架，以便调节立杆间距并确保立杆荷载传递到支挑结构上。 5、在每个阶段的悬挑脚手架设置钢丝绳进行卸荷，主体结构施工时，在悬挑层上一层必须对每根支挑结构斜撑杆用钢丝绳进行固定卸荷，在上一层暗梁或连梁上预留2530mm套管，待梁模板拆除，混凝土达到70%强度后用钢丝绳穿过套管固定在梁上，用导链拉紧钢丝绳，做到所有钢丝绳拉紧程度基本相同，避免钢丝绳受力不均匀。（注：根据工地实际情况亦可采用予埋件设置吊环进行钢丝绳的固定）6、 立杆的设置：立杆接头除在顶层采用搭接，下方均采用对接，对接、搭接必须符合以下要求：a立杆上的对接扣件应交错布置，两个相邻立柱接头不应在同步同跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离为不小于500mm，各接头中心至最近主接点的距离小于纵距的1/3；b搭接长度为1.2米，采用两个回转扣件固定，且高出建筑物檐口1.5米;7、大横杆、小横杆的设置：a大横杆距支挑结构面100mm开始搭设。相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧。b大横杆设置在立杆内侧，其长度大于3跨；均与立杆扣接；c大横杆均采用对接，且两根相邻的大横杆接头不允许设置在同步或同跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离为不小于500mm，各接头中心至最近主接点的距离小于纵距的1/3； d主接点处必须设置一根小横杆，用直角扣件扣接在大横杆上，且严禁拆除。两立杆之间应增设1根小横杆，等间距布置 8、连墙件的设置：每层设刚性连墙杆，连墙杆连接方式详见下图，连墙杆每隔两步三跨设立一道。9、剪刀撑的设置：a剪刀撑按要求选用连接6根立杆，由拐角处开始，沿架高度布置，每组剪刀撑的净间距小于15米，杆件连接采用搭接，两端各用一组扣件，距离末端100mm；b无法搭设剪刀撑的位置需设置“之”字形斜撑；10、上人斜道的设置；a 斜道宽度为1米，坡度为1：3；b 拐角处设置休息平台，斜道两侧均设置双层栏杆防护，高度1.2米，首道栏杆距离斜道垂直距离为0.6米，底部设置20cm高挡脚板；c斜道脚手板底部应设置横向水平支托杆，间距为500mm，斜道脚手板上设置防滑木条，间距为300mm；11、脚手架外侧选用2000目安全网全封闭，首层设兜网，向上间隔两层设一道，施工层满铺木跳板，外侧设双栏杆防护，刷红白相间油漆，底部设20cm高挡角板；12、在一层顶作首层硬防护，在架体与墙体之间满铺22.5cm厚木板。往上每升高10m设安全网作水平防护。四、支挑脚手架的荷载计算搭设24m双排悬挑钢管脚手架：立杆横距b=1.05m，立杆纵距l=1.5m。脚手架步距h=1.4m；脚手架与建筑物主体结构连接点的位置，其竖向间距H1=2h=21.4=2.8m，水平间距L1=3L=31.5=4.5m；（1）垂直荷载的传递路线： 施工荷载脚手板小横杆大横杆通过扣件抗剪立杆支挑结构。 （2）荷载取值： 结构施工用脚手架施工活荷载标准值取为：qk=3.0KN/m2。 作用于外架的风荷载标准值： = 0.752zstw0 其中，0基本风压值，取0.50KN/m2 2风振系数，取1.0。 z风压高度变化系数，取1.95。 stw风压体型系数，查表得1.3。 恒载 木脚手板自重250N/ m2 钢管自重3.82 kg/m 扣件自重13.5 N/个 （3）荷载分项系数的选择： 永久荷载的分项系数，采用1.20。 可变荷载的分项系数，采用1.40。1小横杆验算小横杆按简支梁计算。按实际堆方位置计算其最大弯矩，小横杆间距为750mm，其弯曲强度按下式计算：= Mx/ Wn=205N/mm2 q小横杆的弯曲应力；Mx小横杆计算的最大弯矩；1050Wn小横杆的净截面抵抗矩； 钢管的抗弯、抗压强度值=205N/mm2q =1.2（0.250.75+3.821.059.810-3）+1.43.00.75=3.43 kN/mMx=1/8ql2=3.431.052/8=920Nm=9201000/5.081000=181.2 N/mm2=205N/mm2支座反力：挠度计算：=5ql4/384EI小横杆的挠度；q小横杆上的均布荷载；l小横杆的跨度；E钢材的弹性模量2.06105 kn/mm2；I小横杆的截面惯性矩12.19104mm4； 符合要求。2、大横杆验算d大横杆按三跨连续梁计算。其弯曲强度按下式计算：= Mx/ Wn205N/mm2 大横杆的弯曲应力；Mx大横杆计算的最大弯矩；Wn大横杆的净截面抵抗矩； 钢管的抗弯、抗压强度值=205N/mm2150015001500小横杆传来荷载产生的弯矩M1=KMFL =0.213(3.057+0.0135)1.5=0.98knm=9801000/5.081000=195N/ mm2=205N/mm2挠度计算：=0.99ql4/100EI大横杆的挠度；q大横杆上的均布荷载；l大横杆的跨度；E钢材的弹性模量2.06105 kn/mm2；I小横杆的截面惯性矩12.19104mm4；3、立杆计算：立杆钢管自重G1=0.0377KN/m，栏杆、挡脚板自重G2=0.18KN/m，安全立网自重G3=0.0034KN/m2，安全平网自重G4=0.00487KN/m2，施工活荷载qk=3.0KN/m2，木脚手板自重G5=0.25kN/m2。脚手架结构自重（包括立杆、大、小横杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件）：架体每米高度一个立杆纵距的自重 gk1=0.14KN/m。NG1K=Hgk1=150.14=2.1 KN构配件自重外立杆木脚手板（按三层考虑）NG2K-1 =3bl0.251032=31.051.50.251032 = 591N防护栏杆、挡脚板（按三层考虑）NG2K-2 =3lG2103=31.50.18103 =810N安全网（平网按三层考虑）NG2K-3 =HlG3103+3lbG4103/2=25.21.50.0034103+31.51.050.00487103/2=140N小横杆（搁置脚手板用，按三层考虑）NG2K-4=3bG1103/2=31.050.03771000/2=59.38N大横杆NG2K-4=19lG1103+19G62 =191.50.03771000+1913.52=1587.45N剪刀撑自重：8.40.03771000=317 N合计NG2K=591+810+140+59.38+1587.45+317=3504.83N (3)施工均布活荷载（按两层同时施工考虑）外立杆 NQK 外 =2lbqk/2 =21.51.053/2=4.73kN垂直荷载组合(不考虑风荷载)及稳定性计算外立杆N1=1.2(NG1K + NG2K)+1.4NQK 外=1.2(3.53+3.505)+1.44.73=15.06kN4、 水平支挑设计验算abqCABlRBRAHRAVPh 本工程支挑架采用钢管拉撑结构，支挑水平杆和斜撑杆间距500mm设置，立杆与斜撑杆、水平杆连接处的大横杆为双钢管（见附图）。根据钢结构设计规范（GB50017-2002）规定进行下列计算与验算，计算模型见受力简图，验算时，不考虑钢丝绳的承载力，只作为附加安全保险。计算简图（右图）内力计算AC杆均布荷载q=3.432/3=2.29kN/m；集中荷载P=15060/3=5020N AC杆最大弯矩截面强度验算水平杆强度验算：斜杆强度验算： 钢管外径：，内径： 查表得扣件抗滑移承载力计算扣件主要承受、以及立杆的轴力N作用，其值分别为2.7208kN、7.7495kN、15.06/2=7.53kN(立杆的轴力由两个扣件向两根水平大横杆传递)，均小于RC8.5kN整体稳定验算5、立杆稳定性计算 5.1 无风荷载时，立杆稳定性计算：N/（A）fN 计算立杆最大垂直力设计值，取N1=N2=16.57 kN；轴心受压构件的稳定系数，根据长细比查表C取值，=x=208.57=171.4查附录，=0.243，A立杆的截面面积，查本规范附录B表B采用：A=489mm2。立杆稳定性计算：N/（A）=16570/（0.243489）=139N/mm2f=215N/mm2,安全。5.2 在风荷载作用下，立杆稳定性计算：N/（A）+MW/WfMW由风荷载设计值产生的弯矩，按本规范（5.3.4）式计算；W 钢管立杆的截面模量，查附录B 表B：W=5.08cm3；由风荷载产生的弯矩计算水平风荷载标准值k=0.75zs0z风压高度变化系数，查建筑结构荷载规范（GBJ9）：B类地区，查表得：z=1.95；s脚手架风荷载体型系数，按本规范4.2.4 规定采用，查表得：敞开式脚手架的挡风面积为1.51.40.089=0.1869m2，密目网的挡风系数取0.5，则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后，脚手架综合挡风面积为：（1.51.4-0.1869）0.5+0.1869 =1.14m2其综合挡风系数为=1.14/（1.51.4）=0. 543根据规范查表4.2.4，背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数为1.3，即：s =1.30.543=0.7059；0基本风压。根据建筑结构荷载规范（GBJ9）规定：0=0.5。k=0.70.51.950.7059=0.4818KN/m2由风荷载产生的弯矩计算MW = 0.851.4k l h2/10 = 0.851.40.48181.51.42/10=0. 169KN.m立杆稳定性计算N/（A）+MW/W =139+169106/(5.08103)=172 N/mm2f=215 N/mm2,安全。6、连墙件计算 连墙构造对外脚手架的安全至关重要，必须引起高度重视，确保架体稳固。连墙拉筋用110钢筋拉到剪力墙上,顶撑用483.5 钢管，水平距离4.5m，竖向距离为2.8米。由风荷载产生的连墙件轴向力设计值：N1w=1.4k Aw=1.40.48182.84.5=8.499KN连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0，对双排脚手架取5.0KN，连墙件轴向力设计值Nl=N1w+N0=8.499+5=13.499KN110连墙件的承载抗拉力：N=fys=2050.489=100.245KNN1w=13.499KN，根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范可知，一个直角或旋转扣件的抗滑设计值为8.00KN。由此可见，在两步三跨内采用483.5 钢管固定在内立杆上，同时每个结点需要两个直角或旋转扣件同时工作（也就是每个结点的抗滑力满足16.00 KN）。所以连墙件满足要求。7、斜拉钢丝绳：每道工字钢均设置17号钢丝绳进行斜拉卸荷，水平间距为1.5米8、施工中安全技术措施：1杆件接长与搭接（1）立杆首根，有长有短，错开搭设。立杆顶端外排高出建筑物檐口1.5m。（2）立杆垂直要求：应按架高的1/4001/600控制，但全高俯斜不大于10mm。（3）大横杆应布置在立杆内侧，且各接头中心距立杆轴红的距离应小于1/3跨度。（4）接地，避雷措施应由专业电工按JG14688有关规定执行。（5）搭设材料：钢管48 壁厚 3.5mm，立杆、斜杆、大横杆长度以46.5m的为宜，每根重25kg以内，小横杆长度2.12.3m为宜，不同外径不准混合使用，有严重锈蚀、弯曲、压扁或裂纹的不得使用。（6）立杆和横杆的对接头应交错布置，不应设在同步，同跨内，相邻接头水平距离500mm，应避免在纵向水平杆的跨中。（7）立杆和大小横杆联结，用直角扣件，小横杆靠墙一端距墙一般为510cm。（8）立杆和大小横杆连接用万向扣件，剪刀撑斜杆与地面的夹角为45o60o。（9）大横杆位于立杆内侧，小横杆应固定在立杆上，大横杆均固定在小横杆上。（10）脚手架搭设顺序：设置纵向扫地杆立杆横向扫地杆第一步纵向水平杆第一步横向水平杆连墙杆第二步纵向水平杆第二步横向水平杆。9、卸料平台概况主体卸料平台采用周转使用的钢丝绳斜拉式槽钢卸料平台。其尺寸详见卸料平台构造示意图。卸料平台满铺木脚手板，自重为0.35KN/m2。四周栏杆、挡脚板及密闭安全网自重标准值为0.14KN/m。一、 卸料平台构件计算本卸料平台主要供木工吊装木方，模板及钢管扣件等使用。其可操作使用的面积为2.5m2.7m=6.8m2，考虑到平台的使用安全，其荷载不宜超过1T，现按最大装载量0.8T来验算。1、 单根次梁荷载 14次梁自重：1.2（19.7kg/m3.0m）9.8=695N 脚手板自重：1.2350N/ m26.8/3=1134N 施工荷载取工人重量，一般为： 1.4150 kg9.8=2058N 装卸荷载按限载量的一半考虑：1. 4400 kg9.8=5488N 合计 ：8460.5N M=PL/4=8460.53.0/4=6345.2NMf=205 kN/mm2强度满足要求。v=l/500=3mm挠度满足要求。单根主梁荷载：14次梁自重：1.2（19.7kg/m4）9.8=926.89N 脚手板自重：1.2350N/m28.1/2=1705N 次梁自重：1.22（19.7kg/m3.0）9.8=1390N 施工荷载：1.4150kg9.8=2058N装卸荷载按总重的一半即1.49.8800/2=5488 N 合 计： 10713.39N 槽钢主梁以钢丝绳吊点作为支承点计算。为安全计，里侧第二道钢丝绳受力忽略不计，则主梁受力简图如下：SIN=3/5 F3（3/5）4=N3 F3=12522.5NMMAX= Nmf强度满足要求其中： a=3m, b=1m P=N=10018Nmmv=lb/500=8 mm挠度满足要求。钢丝绳强度验算 由（2）可知钢丝绳拉力F3=12522.5N，查表得14钢丝绳强度94.50KN，除以安全系数10.0为9.45KN F3f/10所以符合规范要求。注：本卸料平台限载0.8吨（必须挂牌明示）五.脚手架的搭设、使用和拆除安全注意事项5.1脚手架的搭设作业遵守以下规定：5.1.1钢管脚手架的杆件连接必须使用合格的玛钢扣件，不得使用铅丝和其他材料绑扎。脚手杆件不得钢木混搭。5.1.2在搭设之前，必须对进场的脚手架杆配件进行严格的检查，禁止使用规格和质量不合格的杆配件。5.1.3脚手架的搭设作业，必须在统一指挥下，严格按照以下规定程序进行：1)按施工设计放线、铺垫板、设置底座或标定立杆位置。2)周边脚手架应从一个角部开始并向两边延伸交圈搭设；“一”字形脚手架应从一端开始并向另一端延伸搭设。3)应按定位依次竖起立杆，将立杆与纵、横向扫地杆连接固定，然后装设第l步的纵向和横向钢管，随校正立杆垂直之后予以固定，并按此要求继续向上搭设。脚手架各杆件相交伸出的端头均大于10cm，以防止杆件滑脱。5.1.4剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件和连墙件应随搭升的架子一起及时设置。5.1.5脚手架处于顶层连墙点之上的自由高度不得大于6m。当作业层高出其下连墙件2步或4m以上、且其上尚无连墙件时，应采取适当的临时撑拉措施。5.1.6脚手板或其它作业层板铺板要求1)脚手板或其它铺板应铺平铺稳，应予绑扎固定。2)脚手板采用对接平铺时，在对接处，与其下两侧支承横杆的距离应控制在 100200mm之间。3)脚手板采用搭设铺放时，其搭接长度不得小于200mm，且在搭接段的中部应设有支承横杆。铺板严禁出现端头超出支承横杆150mm以上未作固定的探头板。4)长脚手板采用纵向铺设时，其下支承横杆的间距不得大于：冲压钢脚手板为1.5m。纵铺脚手板应按以下规定部位与其下支承横杆绑扎固定：脚手架的两端和拐角处；沿板长方向每隔1520m；坡道的两端；其它可能发生滑动和翘起的部位。5）由于内排立杆距结构30cm，必须在此处的小横杆上满铺脚手板，并且将脚手板用14#铁丝绑扎牢固。脚手架的操作面必须满铺脚手板，不得有空隙、探头板和飞跳板。5.1.7装设连墙件或其它撑拉杆件时，应注意掌握撑拉的松紧程度，避免引起杆件和整架的显著变形。5.1.8工人在架上进行搭设作业时，作业面上宜铺设必要数量的脚手板并予临时固定。工人必须戴安全帽和佩挂安全带。不得单人进行装设较重杆配件和其它易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业。5.1.9在搭设中不得随意改变构架设计、减少杆配件设置和对立杆纵距作100mm的构架尺寸放大。确有实际情况，需要对构架作调整和改变时，应提交技术主管人员解决。5.1.10脚手板操作面的端头处设1.2米高防护栏杆两道，建筑物顶部脚手架要高出屋面女儿墙顶1.0m，高出部分要绑两道护身栏，并立挂安全网。5.2脚手架搭设质量的检查验收规定：5.2.1脚手架的验收标准规定l)构架结构符合前述的规定和设计要求，个别部位的尺寸变化应在允许的调整范围之内。2)节点的连接可靠，其中扣件的拧紧程度应控制在扭力矩达到40-60Nm。3)钢脚手架立杆垂直度应1/300，且应同时控制其最大垂直偏差值：当架高20m时为不大于50mm；当架高2Om时为不大于75mm。4)纵向钢平杆的水平偏差应1/250，且全架长的水平偏差值不大于50mm。5)作业层铺板、安全防护措施等需符合上述的要求。5.2.2脚手架的验收和日常检查按以下规定进行，检查合格后，方允许投入使用或继续使用：1)搭设完毕后2)连续使用达到6个月；3)施工中途停止使用超过15天，在重新使用之前；4)在遭受暴风、大雨、大雪、地震等强力因素作用之后；5)在使用过程中，发现有显著的变形、沉降、拆除杆件和拉结以及安全隐患存在的情况时。5.3脚手架使用规定5.3.1作业层每1m2架面上实用的施工荷载(人员、材料和机具重量)不得超过以下的规定值或施工设计值：施工荷载(作业层上人员、器具、材料的重量)的标准值，结构脚手架取3kN/m2；装修脚手架取2kN/m2。5.3.2施工设备单重不得大于1kN，使用人力在架上搬运和安装的构件的自重不得大于2.5kN。5.3.3在架面上设置的材料应码放整齐稳固，不影响施工操作和人员通行。按通行手推车要求搭设的脚手架应确保车道畅通。严禁上架人员在架面上奔跑、退行或倒退拉车。5.3.4作业人员在架上的最大作业高度应以可进行正常操作为度，禁止在架板上加垫器物或单块脚手板以增加操作高度。5.3.5在作业中，禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连接紧固件和连墙件。确因操作要求需要临时拆除时，必须经主管人员同意，采取相应弥补措施，并在作业完毕后，及时予以恢复。5.3.6工人在架上作业中，应注意自我安全保护和他人的安全，避免发生碰撞、闪失和落物。严禁在架上戏闹和坐在栏杆上等不安全处休息。5.3.7人员上下脚手架必须走设安全防护的出入通(梯)道，严禁攀援脚手架上下。5.3.8每班工人上架作业时，应先行检查有无影响安全作业的问题存在，在排除和解决后方许开始作业。在作业中发现有不安全的情况和迹象时，应立即停止作业进行检查，解决以后才能恢复正常作业；发现有异常和危险情况时，应立即通知所有架上人员撤离。5.3.9在每步架的作业完成之后，必须将架上剩余材料物品移至室内；每日收工前应清理架面，垃圾清运出去；在作业期间，应及时清理落入安全网内的材料和物品。在任何情况下，严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。5.3.10在冬期施工期间，霜雪天后要及时对脚手架进行清扫，并要采取防滑措施。5.4脚手架的拆除规定脚手架的拆除作业应按确定的拆除程序进行。连墙件应在位于其上的全部可拆杆件都拆除之后才能拆除。在拆除过程中，凡已松开连接的杆配件应及时拆除运走，避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。拆下的杆配件应以安全的方式运出和吊下，严禁向下抛掷。在拆除过程中，应作好配合、协调动作。六.环境保护措施6.1在搭拆脚手架时，搭设各种杆件要轻拿轻放，严禁向下抛掷，在外脚手架外侧满挂密目安全网、操作层处加设隔音屏，以减小噪音。6.2在外脚手架外侧满挂密目安全网，以减小在结构和装修施工阶段由于在一些工序施工过程中粉尘飞扬的现象，降低粉尘向大气中的排放。支挑结构示意图脚手架搭设的技术要求、允许偏差与检验方法注：主节点处各扣件中心点相互距离图中：1立杆；2纵向水平杆；3横向水平杆；4剪刀撑。