地上脚手架方案样本.doc

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青岛崂山创新园一期A、 B楼项目
(一标段A楼)工程
地上脚手架施工方案

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审批

中建八局第四建设有限公司
10月15日

目 录
一、 工程概况 1
二、 编制依据 1
三、 外脚手架总体部署 1
3.1 材料及要求 1
3.2 劳动力计划 2
3.3 脚手架形式选择 2
3.4 落地架各杆件设置要求及技术措施 2
3.5 悬挑架设置要求及技术措施 5
3.6 外挑安全平网 6
3.7 入口保护棚 7
3.8 上人马道 7
四、 脚手架搭设施工工艺 8
4.1落地架搭设工艺 8
4.2悬挑架搭设工艺 8
五、 脚手架拆除 8
5.1脚手架撤除的准备工作 8
5.2脚手架撤除的施工要求 9
六、 安全保证措施 9
6.1 安全技术措施 9
6.2 管理措施 10
七、 质量保证措施 11
7.1 脚手架检查与验收 11
7.2 安全网检查与验收 13
八、 脚手架计算书 13
8.1 双排落地脚手架计算书 13
8.2 悬挑式脚手架计算书 23

一、 工程概况
本工程位于青岛市崂山科技城内国家通信产业园区, 用地南侧为规划科技城环路( 现为长沙路) , 向西可与规划中枣山东路、 长沙路相连, 向东连接滨海大道; 北侧为现状L-6号线, 西侧为现状L-2号线, 向北与株洲路相连; 用地东侧为现状软件大厦( 规划为城市道路) 。
本工程总建筑面积77800㎡,其中地上建筑面积63456㎡,地下建筑面积14344㎡。设计内容包括两栋高层厂房、 一层配套服务设施和管理用房及地下室。其中地下室地下二层为人防地下室, 设有物资储备库和人员掩蔽所。
建筑层数及高度: 地下2层, 地下二层为人防地下室, 地下一层为车库; 地上23层, 建筑高度98.55m。
二、 编制依据
◆ 本工程的建筑、 结构施工图
◆ 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》( JGJ130- )
◆ 青岛市建筑工程脚手架的相关规定
三、 外脚手架总体部署
3.1 材料及要求
1、 钢管: 采用Ф48×3.5无缝钢管, 其质量应符合现行国家标准《碳素结构纲》( GB/T700) 中Q235-A级钢的规定, 钢管尺寸及表面质量应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130- 的规定要求。钢管上严禁打孔, 不得使用严重锈蚀、 变形或有裂缝的钢管, 钢管使用前必须进行除锈并涂防锈漆。
2、 扣件: 采用可锻铸铁制作的标准扣件, 其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》( GB15831) 的规定, 在螺栓拧紧力矩达65N·M时, 不得发生破坏。旧扣件使用前必须进行质量检查, 有裂缝、 变形的严禁使用, 出现滑丝的螺栓必须更换。
3、 脚手板: 采用竹笆片。
4、 连墙件: 由Ф48×3.5钢管、 标准扣件组成。
5、 安全网: 采用密目式安全网。
3.2 劳动力计划
根据施工进度计划、 外架主要工程量和劳动力计划, 合理组织人员进场。合理调配连续作业保证按计划及时给其它工种提供工作面。配备人员如下表

人员
人数( 人)
专业工长
1
组长
1
安全员
1
架子工
20

3.3 脚手架形式选择
本工程一层结构施工阶段南侧及西侧采用落地式双排脚手架, 在地下一层顶板搭设, 因B标段与A标段交接处地下室施工较慢, 为不影响B标段后续施工, 东侧暂不搭设脚手架, 北侧部分地下室落地架继续搭设一层。
二层往上结构施工阶段, 二至五层采用落地式双排脚手架, 因B标段地下室施工较慢, 因此二至五层施工阶段, 东侧采用悬挑式双排脚手架, 从六层开始采用悬挑式双排脚手架, 每道悬挑架搭设高度不超过20m, 即分别在六层、 十层、 十四层、 十八层、 二十二层搭设挑架。
3.4 落地架各杆件设置要求及技术措施
1、 立杆:
立杆采用单立管, 立杆横距1.05m, 纵距1.5m, 内立杆离墙300mm。内、 外立杆应冲齐, 立杆垂直度应控制在1/400, 全高垂直偏差不大于100mm。立杆接高除顶步可采用搭接外其余各层各步接头必须采用对接。立杆上的对接接头不能设置在同步内, 同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开距离不小于500mm, 名接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3。
每根立杆底部设置底座( 铁鞋) 和垫板。垫板宽度≥200mm, 厚度≥50mm, 延脚手架纵向方向通长设置。底座采用10mm厚钢板制作, 尺寸为150mm×150mm, 上面满焊一根长100mm二级Φ25钢筋, 螺纹钢与钢板满焊。

图3.4.1 立杆底座
2、 横杆:
横杆与立杆单扣件连接, 大横杆设置在立杆内侧, 大小横杆步距均为1.8m, 大横杆搭接在小横杆上, 搭接在横杆上的大横杆根数为2根( 不包括两侧大横杆)
在操作层上, 脚手架外侧大横杆与脚手板之间设置两道防护栏杆和挡脚板, 上栏杆高度为1.2m, 下栏杆高度为0.6m, 挡脚板高度为18cm。
纵向水平杆接长采用对接扣件连接, 对接扣件交错布置: 两根相邻纵向水平杆的接头不宜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不应小于500mm; 各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。
3、 扫地杆:
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座下皮20cm处的立柱上, 横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方立柱上。
4、 连墙件:
连墙杆采用刚性连接, 连墙杆采用φ48×3.5的钢管, 与脚手架、 建筑物的连接采用直角扣件连接, 底部第一道大横杆开始布置连墙件。连墙件按二步三跨设置, 采用双扣件连接方式, 靠近主节点设置, 偏离主节点距离控制在300mm以内, 连墙件伸出扣件的距离应大于10cm。拉接点外侧悬挂拉接标志牌。

图3.4.2 连墙件设置详图
1.预埋钢管 2.直角扣件 3.拉结钢管 4.钢筋混凝土梁
5、 脚手架支撑:
在脚手架外侧沿高度和长度方向连续设置剪刀撑, 以增强脚手架的整体刚度。剪刀撑斜杆与地面的夹角控制在45度至60度之间( 根据实际情况统一角度) ; 剪刀撑钢管的搭接长度不小于1米, 用3只旋转扣件等间距固定搭接钢管; 剪刀撑与横向水平杆的伸出端或立杆相交处应用旋转扣件固定。在内、 外立杆之间, 每隔12跨设一道”之”字形横向斜撑, 由底至顶连续布置。
6、 安全网:
脚手架使用密目安全网全封闭。密目网设置在外排立杆的内侧, 用尼龙绳将密目网之间绑扎, 每隔25cm与脚手架环扣系牢。
7、 脚手板:
各层脚手板设置: 各层满铺成品竹笆片, 用16#铁丝固定在小横杆上, 不得出现探头板。
8、 其它:
● 脚手架搭设应高于操作层1.5m以上, 外侧应按规定设置密目安全网。
● 脚手架操作层下方三步架内, 按照操作层的要求, 层层加设防护栏杆、 挡脚板, 满铺脚手板, 脚手板内侧与墙体距离应满足规范要求。
● 在脚手架四个角点共设置4根避雷针, 避雷针用φ12镀锌圆钢制作, 长度为1000mm, 设置在主楼外架四角脚手架立杆上, 并将所有大横杆全部连通, 形成避雷网络。引下线采用φ8圆钢, 将立杆与整栋建筑物楼层内避雷系统( 框架柱主筋) 连成一体, 接触处采用可靠焊接, 焊接后再测定电阻, 要求冲击电阻不大于30Ω。
● 内侧大横杆与墙体间空隙每层及作业层挂平网封闭。
● 脚手架架体内3.2m处必须搭设首层安全平网, 施工层以下每隔不大于10m应用安全平网封闭, 脚手板板底搭设双层安全平网兜底, 安全平网内沿距建筑物水平距不得大于100mm, 安全平网网目不大于100×100mm, 网内不得存留杂物。
9、 外架设置
外脚手架按图3.4.3、 图3.4.4方式搭设。

图3.4.3地上部分落地架示意图 图3.4.4 脚手架平面示意图

3.5 悬挑架设置要求及技术措施
悬挑架采用16a号工字钢悬挑和φ14钢丝绳斜拉式钢管脚手架, 从建筑物外边缘挑出1.35m, 内置1.65m。
工字钢内端设两个用φ16钢筋加工的倒U形预埋件将工字钢固定在楼板上。工安钢外端用φ16钢筋焊一个吊环。工字钢上面按脚手架宽度用φ25钢筋焊两个150mm高的立柱, 作为立杆底座。悬挑梁安装完后, 在上一层楼板边用φ16钢筋作成U型吊环预埋在砼中, 固定拉索用。拉索采用φ14的普通钢丝绳, 每根拉索上设一个调整紧度的允许拉力不小于10KN的花篮螺丝。
悬挑架各杆件布置及构造要求均同落地脚手架。

图3.4.5悬挑架搭设示意图 图3.4.6工字钢紧固端做法示意图
3.6 外挑安全平网
在脚手架采用密目安全网全封闭的基础上, 必须在脚手架外侧四周加设外挑式安全网, 在离地高度10m处搭设第一道, 并在每间隔不大于20m处搭设一道。外挑网宽应大于3.6m, 外挑水平角度控制在20～30度之间。
每道外挑式安全网为双层, 在底层平网上再加铺一层密目式安全立网, 网片之间应采取绑扎等形式有效连接。外挑式安全网外沿应采用钢管固定双层网, 内沿可与脚手架体固定连接, 外挑式安全网设钢管斜支撑杆, 其间距应不大于3m, 支撑角度45～60度, 支撑杆件下端应支撑固定在脚手架上。

3.7 入口保护棚
入口处设安全通道并搭设保护棚, 保护棚上满铺双层脚手板, 两层脚手板相隔700mm, 并在入口处明显位置挂安全警示标识。

图3.7.1 保护棚示意图

图3.7.2 入口安全通道示意图
3.8 上人马道
在落地式脚手架搭设上人马道:
1) 上人马道搭设宽度1200mm, 之字形搭设, 立杆间距1500, 步距1800, 小横杆与外脚手架相连。
2) 马道坡度按照1: 3设置, 铺设木跳板, 休息平台宽度1200, 满铺跳板, 坡道及平台设180mm挡脚板, 坡道钉防滑条, 间距300mm。
3) 上人马道外侧满挂密目网, 坡道设1200mm高栏杆, 中间设一道斜杆。
4) 进上人马道处搭设护头棚 。
四、 脚手架搭设施工工艺
4.1落地架搭设工艺
落地式脚手架: 准备工作→垫板底座→钢管垫铁板→立杆→ 横杆 →剪刀撑 →接头锁紧→ 安装连墙件→铺设脚手板→立挂安全密目网→上层立杆→立杆连接销→横杆
4.2悬挑架搭设工艺
悬挑式脚手架: 准备工作→悬挑槽钢的架设→立杆→横杆→剪刀撑→接头锁紧→安装连墙件→铺设脚手板→立挂安全密目网→上层立杆→立杆连接销→横杆
五、 脚手架拆除
5.1脚手架撤除的准备工作
脚手架经单位工程负责人检查验证并确认不再需要时, 方可拆除。
1) 应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;
2) 应根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施, 经主管部门批准后方可实施;
3) 拆除前, 工长向拆除施工人员进行书面安全技术交底。班组要学习安全技术操作规程。
4) 拆除脚手架时, 地面设围栏和警戒标志, 并派专人看守。严禁一切非操作人员入内。
5) 清除脚手架上材料、 工具、 杂物及地面障碍物。
5.2脚手架撤除的施工要求
1) 拆除时, 先搭的后拆, 后搭的先拆。脚手架的拆除应从一端走向另一端、 自上面下逐层进行; 同一层的构配件和加固件应按先上后下, 先外后里的顺序进行, 最后拆除连墙件; 一般拆除顺序为: 栏杆→脚手板→剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆→斜挑杆→水平挑杆
2) 有连墙杆随脚手架逐层拆除, 严禁先将连墙杆整层或数层拆除后再拆脚手架。分段拆除高低差不大于2步, 如高差大于2步时增设连墙杆加固。
3) 当脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度时, 应先在适当位置搭临时抛撑加固, 后拆连墙杆件和卸荷杆件。
4) 工人必须站在临时设置的脚手板上进行拆卸作业, 并按规定使用安全防护用品; 拆除架子时, 地面要有专人指挥, 上下呼应, 动作协调, 当松开与别人有关的接结点时应先告知对方, 以防坠落。拆除工作中, 严禁使用榔头等硬物击打、 撬挖。
5) 拆除时随运随清, 脚手架上不得堆载, 禁止往下乱扔脚手架料具。材料及工具要用滑轮和绳索运送。
六、 安全保证措施
6.1 安全技术措施
1) 使用时严格控制使用荷载, 应小于3KN/m2。
2) 脚手架必须随着楼层的施工要求搭设, 搭设时避开立体交叉作业, 并严格按施工方案及相应安全规范进行施工, 控制好立杆的垂直度, 横杆水平以确保节点符合要求。
3) 随着工程施工进度, 脚手架外侧满挂密目网和安全网封严。
4) 钢管、 扣件等应有出厂合格证明, 发现有脆裂、 变形、 滑丝的禁止使用。
5) 钢管脚手有严重锈蚀、 弯曲、 压扁或裂纹的不得使用。
6) 在架子的搭设过程中, 一定要按照操作规程施工, 严禁非法操作。
7) 脚手架必须经过安全员验收合格后方可使用。
8) 操作架上严禁堆放不必要的施工材料, 只为施工人员支拆模板用。
9) 脚手架上要铺稳跳板, 不得铺单块跳板且不得留探头板, 跳板保证有三个支撑点, 并绑扎牢固。
10) 翻脚手板应两人有里外按顺序进行, 再铺第一块或翻到最外一块脚手板时, 必须挂牢安全带。
6.2 管理措施
1) 施工证件: 所有架子工必须持有效的特种工种作业操作证上岗。
2) 施工手续: 施工前必须进行安全技术交底, 架子的搭设必须由架子工来完成。
3) 作业人员应严格遵守高空作业操作规程, 所用的材料堆放平衡, 工具放入工具袋内, 上下传递物料严禁抛掷。
4) 在施工中应合理安排施工程序, 不要图快、 不要颠倒操作程序。
5) 作业人员无牢靠立足点时, 应系好安全带, 搭设作业平台。
6) 作业人员不得在没有安全防护设施、 非固定的构件上行走, 严禁在连接体或支撑件上上下攀登。
7) 凡患高血压、 心脏病、 贫血证及其它不适于高处作业的人员, 不得从事登高搭、 拆作业, 酒后人员禁止登高作业。
8) 严格避免以下违章作业:
(1)利用脚手架吊运重物; (2)作业人员攀登架子上下; (3)在架子上拉结、 支撑模板等; (4)任意拆除脚手架部件和连墙杆; (5)起吊构件和器材时碰撞和扯动脚手架。
9) 架子拆除时, 应由架子工负责拆除工作, 非专业人员不得随意拆卸。
10) 五级以上大风、 大雾、 大雨天气下停止脚手架上作业, 雨后上架操作要有防滑措施。
11) 高处作业中所用的物料, 均应堆放平稳, 不妨碍通行和装卸。工具应随手放入工具袋, 作业中的走道、 通道板和登高用具, 应随时清扫干净。
12) 收工前应清理架面, 将材料堆放整齐, 垃圾清扫运走, 必须将多余材料、 物品移至室内。在任何情况下, 严禁自架上向架下抛掷材料、 物品和倾倒垃圾。
13) 施工过程中, 应随时观察地基及脚手架的变化情况, 大风雪后对高处作业安全设施逐一加以检查, 发现有松动、 变形、 损坏或脱落等现象, 要观察有无变化, 发现问题及时处理。
14) 在脚手架进行电气焊作业时, 必须有防火措施和专人看守。
七、 质量保证措施
7.1 脚手架检查与验收
1) 脚手架完成之后, 必须由安全员、 技术员、 区域、 搭设班组等按照分段、 分层进行检查、 验收, 并填写验收单、 合格后方可进行使用。
2) 脚手架及其基础应在下列阶段进行检查与验收:
基础完工后及脚手架搭设前; 作业层上施加荷载前; 达到设计高度后; 遇有五级大风与大雨后; 停用超过一个月。
3) 进行脚手架检查、 验收时根据下列技术文件:
根据规范要求所形成的施工组织文件; 脚手架构配件的出厂合格证或质量分类合格标志; 脚手架工程的施工记录及质量检查记录; 脚手架搭设过程中出现的重要问题及处理记录; 脚手架工程的施工验收报告; 技术交底文件。
4) 脚手架工程的验收, 除查验有关文件外, 还应进行现场检查, 检查应着重以下各项, 并记入施工验收报告。
构配件和加固件是否齐全, 质量是否合格, 连接和扣件是否紧固可靠; 安全网的张挂及扶手的设置是否齐全; 地基是否积水, 底座是否松动, 立杆是否悬空; 连墙件的数量、 位置和设置是否符合要求; 垂直度及水平度是否合格; 安全防护措施是否符合要求; 是否超载。
5) 脚手架搭设的技术要求、 允许偏差与检验方法符合下表的要求:
项次
项目
技术要求
允许偏差Δ(mm)
示意图
检查方法与工具
1
地基基础
表面
坚实平整
----

观察
排水
不积水
垫板
不晃动
底座
不滑动
不沉降
-10
2
立杆垂直度
最后验收垂直度20-80m
-----
±100

用经纬仪或吊线和卷尺
下列脚手架允许水平偏差(mm)
搭设中检查偏差的高度(m)
总高度
50m
40m
20m
H=2
H=10
H=20
H=30
H=40
H=50
±7
±20
±40
±60
±80
±100
±7
±25
±50
±75
±100
±7
±50
±100
中间档次用插入法
3
间距
步距
纵距
横距
----
±20
±50
±20
------
钢卷尺
4
纵向水平杆高差
一根杆的两端
-----
±20

水平仪或水平尺
同一跨内两根纵向水平杆高差
-----
±10

5
双排脚手架横向水平杆外伸长度偏差
外伸500mm
-50
-----
钢卷尺
6
扣件安装

主节点处各扣件中心点相互距离
a≤150mm
----

钢卷尺
同步立杆上两个相隔对接扣件的高差
a≥500mm
----

钢卷尺
立杆上的对接扣件至主节点的距离
a≤h/3
纵向水平杆上的对接扣件至主节点的距离
a≤la/3
----

钢卷尺
7

扣件螺栓拧紧扭力矩
40-65N.m
-----
-----
扭力扳手
8
剪刀撑斜杆与地面的仰角
45°-60°
-----
-----
角尺
9
脚手板外伸长度
对接
a=130-150mm
l≤300mm
-----

卷尺
搭 接
a≥100mm
l≥200mm
-----

卷尺
7.2 安全网检查与验收
1) 安全网必须有产品质量检验合格证, 旧网必须有允许使用的证明或合格的检验记录。
2) 安装时, 在每个系结点上, 边绳应与支撑物靠紧, 并用一根独立的系绳连接, 系结点沿网边均匀分布, 其距离不大于75cm。系结点符合打结方便、 连接牢固且容易解开, 受力后又不会散脱的原则, 有筋绳的网在安装时, 必须把筋绳连接在支撑架上。

八、 脚手架计算书
8.1 双排落地脚手架计算书
8.1.1 荷载计算
1.活荷载参数
施工均布活荷载标准值:3.000 kN/m2; 脚手架用途:结构脚手架;
同时施工层数:1 层;
3.风荷载参数
本工程地处山东青岛市, 基本风压0.39 kN/m2;
风荷载高度变化系数μz 为0.89, 风荷载体型系数μs 为1.13;
脚手架计算中考虑风荷载作用;
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1248;
脚手板自重标准值(kN/m2):0.300; 栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.050;
安全设施与安全网(kN/m2):0.005;
脚手板类别:竹笆片脚手板; 栏杆挡板类别:栏杆、 竹笆片脚手板挡板;
每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038;
脚手板铺设总层数:13;
5.地基参数
地基土类型:风化岩; 地基承载力标准值(kPa):1200.00;
立杆基础底面面积(m2):0.20; 地基承载力调整系数:1.00。

8.1.2 大横杆的计算
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130- )第5.2.4条规定, 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算, 大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ;
脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.95/(2+1)=0.095 kN/m ;
活荷载标准值: Q=3×0.95/(2+1)=0.95 kN/m;
静荷载的设计值: q1=1.2×0.038+1.2×0.095=0.16 kN/m;
活荷载的设计值: q2=1.4×0.95=1.33 kN/m;

图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.强度验算
跨中和支座最大弯距分别按图1、 图2组合。
跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.16×1.52+0.10×1.33×1.52 =0.328 kN.m;
支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.16×1.52-0.117×1.33×1.52 = -0.386 kN.m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ = Max(0.328×106,0.386×106)/5080=75.984 N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为 σ = 75.984 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2, 满足要求!
3.挠度验算:
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。
计算公式如下:

其中: 静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.095=0.133 kN/m;
活荷载标准值: q2= Q =0.95 kN/m;
最大挠度计算值为:
ν= 0.677×0.133×15004/(100×2.06×105×121900)
+0.990×0.95×15004/(100×2.06×105×121900) = 2.078 mm;
大横杆的最大挠度 2.078 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm, 满足要求!
8.1.3 小横杆的计算
根据JGJ130- 第5.2.4条规定, 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算, 大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载, 在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
大横杆的自重标准值: p1= 0.038×1.5 = 0.058 kN;
脚手板的自重标准值: P2=0.3×0.95×1.5/(2+1)=0.142 kN;
活荷载标准值: Q=3×0.95×1.5/(2+1) =1.425 kN;
集中荷载的设计值: P=1.2×(0.058+0.142)+1.4 ×1.425 = 2.235 kN;

小横杆计算简图
2.强度验算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和;
均布荷载最大弯矩计算公式如下:

Mqmax = 1.2×0.038×0.952/8 = 0.005 kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax = 2.235×0.95/3 = 0.708 kN.m ;
最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.713 kN.m;
最大应力计算值 σ = M / W = 0.713×106/5080=140.352 N/mm2 ;
小横杆的最大弯曲应力 σ =140.352 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2, 满足要求!
3.挠度验算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和;
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

νqmax=5×0.038×9504/(384×2.06×105×121900) = 0.016 mm ;
大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.142+1.425 = 1.625 kN;
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:

νpmax = 1625.1×950×(3×9502-4×9502/9 ) /(72×2.06×105×121900) = 1.969 mm;
最大挠度和 ν = νqmax + νpmax = 0.016+1.969 = 1.986 mm;
小横杆的最大挠度为 1.986 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 950/150=6.333与10 mm,满足要求!
8.1.4 扣件抗滑力的计算
按规范表5.1.7,直角、 旋转单扣件承载力取值为8.00kN, 按照扣件抗滑承载力系数1.00, 该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。
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8.00 kN;
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
大横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.5×2/2=0.058 kN;
小横杆的自重标准值: P2 = 0.038×0.95/2=0.018 kN;
脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×0.95×1.5/2=0.214 kN;
活荷载标准值: Q = 3×0.95×1.5 /2 = 2.137 kN;
荷载的设计值: R=1.2×(0.058+0.018+0.214)+1.4×2.137=3.34 kN;
R < 8.00 kN, 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
8.1.5 脚手架立杆荷载计算
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, 为0.1248kN/m
NG1 = [0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×23.70 = 3.716kN;
(2)脚手板的自重标准值; 采用竹笆片脚手板, 标准值为0.3kN/m2
NG2= 0.3×13×1.5×(0.95+0.3)/2 = 3.656 kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值; 采用栏杆、 竹笆片脚手板挡板, 标准值为0.05kN/m
NG3 = 0.05×13×1.5/2 = 0.488 kN;
(4)吊挂的安全设施荷载, 包括安全网; 0.005 kN/m2
NG4 = 0.005×1.5×23.7 = 0.178 kN;
经计算得到, 静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.038 kN;
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和, 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= 3×0.95×1.5×1/2 = 2.137 kN;
风荷载标准值按照以下公式计算

其中 Wo -- 基本风压(kN/m2), 按照《建筑结构荷载规范》(GB50009- )的规定采用:
Wo = 0.39 kN/m2;
Uz -- 风荷载高度变化系数, 按照《建筑结构荷载规范》(GB50009- )的规定采用:
Uz= 0.888 ;
Us -- 风荷载体型系数: 取值为1.128;
经计算得到, 风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.39×0.888×1.128 = 0.273 kN/m2;
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= 1.2×8.038+ 1.4×2.137= 12.638 kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×8.038+ 0.85×1.4×2.137= 12.189 kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为
Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.273×1.5×
1.82/10 = 0.158 kN.m;
8.1.6 立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时, 立杆的稳定性计算公式为:

立杆的轴向压力设计值 : N = 12.638 kN;
计算立杆的截面回转半径 : i = 1.58 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 : k = 1.155 ; 当验算杆件长细比时, 取块1.0;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 : μ = 1.7 ;
计算长度 ,由公式 lo = k×μ×h 确定 : l0 = 3.534 m;
长细比 Lo/i = 224 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 : φ= 0.145 ;
立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩) : W = 5.08 cm3;
钢管立杆抗压强度设计值 : [f] =205 N/mm2;
σ = 12638/(0.145×489)=178.234 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 178.234 N/mm2 小于立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2, 满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值 : N = 12.189 kN;
计算立杆的截面回转半径 : i = 1.58 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 : k = 1.155 ;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 : μ = 1.7 ;
计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定: l0 = 3.534 m;
长细比: L0/i = 224 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 : φ= 0.145
立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩) : W = 5.08 cm3;
钢管立杆抗压强度设计值 : [f] =205 N/mm2;
σ = 12188.817/(0.145×489)+158149.544/5080 = 203.035 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 203.035 N/mm2 小于立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2, 满足要求!
8.1.7 最大搭设高度的计算
按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、 全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:

构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为:
NG2K = NG2+NG3+NG4 = 4.321 kN;
活荷载标准值 : NQ = 2.137 kN;
每米立杆承受的结构自重标准值 : Gk = 0.125 kN/m;
Hs =[0.145×4.89×10-4×205×103-(1.2×4.321
+1.4×2.137)]/(1.2×0.125)=42.449 m;
按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米, 按照下式调整且不超过50米:

[H] = 42.449 /(1+0.001×42.449)=40.721 m;
[H]= 40.721 和 50 比较取较小值。经计算得到, 脚手架搭设高度限值 [H] =40.721 m。
脚手架单立杆搭设高度为22m, 小于[H], 满足要求!
按《规范》5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、 全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:

构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为:
NG2K = NG2+NG3+NG4 = 4.321 kN;
活荷载标准值 : NQ = 2.137 kN;
每米立杆承受的结构自重标准值 : Gk = 0.125 kN/m;
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.4×0.85) = 0.158 /(1.4 × 0.85) = 0.133 kN.m;
Hs =( 0.145×4.89×10-4×205×103-(1.2×4.321+0.85×1.4×(2.137+0.145×4.89×100×0.133/5.08)))/(1.2×0.125)=30.707 m;
按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米, 按照下式调整且不超过50米:

[H] = 30.707 /(1+0.001×30.707)=29.792 m;
[H]= 29.792 和 50 比较取较小值。经计算得到, 脚手架搭设高度限值 [H] =29.792 m。
脚手架单立杆搭设最大高度为22m左右, 小于[H], 满足要求!

8.1.8 连墙件的稳定性计算
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:
Nl = Nlw + N0
风荷载标准值 Wk = 0.273 kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 24.3 m2;
按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN), 按照下式计算:
Nlw = 1.4×Wk×Aw = 9.303 kN;
连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 14.303 kN;
连墙件承载力设计值按下式计算:
Nf = φ·A·[f]
其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比 l/i = 300/15.8的结果查表得到 φ=0.949, l为内排架距离墙的长度;
又: A = 4.89 cm2; [f]=205 N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949×4.89×10-4×205×103 = 95.133 kN;
Nl = 14.303 < Nf = 95.133,连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到 Nl = 14.303小于双扣件的抗滑力 16 kN, 满足要求!
8.2 悬挑式脚手架计算书
8.2.1参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架