双排落地脚手架方案.docx

上海交大农业与生物学院实训楼工程

脚
手
架
搭
拆
施
工
方
案

浙江省一建建设集团有限公司
2011年2月20日
目 录

第一节 编制依据 2
第二节 工程概况 2
第三节 脚手架方案选择 3
第四节 脚手架材料选择 3
第五节 脚手架搭设流程及要求 4
第六节 脚手架的劳动力安排 9
第七节 脚手架的检查与验收 9
第八节 脚手架搭设安全技术措施 10
第九节 脚手架拆除安全技术措施 12
第十节 脚手架计算书 13

上海交大农业与生物学院实训楼工程位于上海市东川路800号，农林院内，总建筑面积3700.12m2。
工程为两层框架结构，（局部三层），建筑高度为10.05米，最高处13.05米。其中底层层高为4.2米，二层层高为3.9米，三层层高为3.9米。建筑物东西长74米，南北宽31.7米；建筑内共设两个楼梯。本工程±0.000相当于南侧现状道路加450mm，室内外高差为0.45米。

，48mm3.5mm上海
(1)脚手架立杆纵距1.5m，横距1.05m，步距1.8m；连墙杆间距竖直3.6m，水平3m(即两步两跨)；里立杆距建筑物0.3m。
1.8m

1、技术保障措施
(1)架子搭设完毕，用合格密目安全网铺围护于架子的外围及底部。
(2)钢管与扣件进场前应经过检查挑选(选择标准应符合规范JGJ 130-200 第3条)，所用扣件在使用前应清理加油一次，扣件一定要上紧，不得松动。每个螺栓的预紧力在40N·m～65 N·m之间。
(3)架子搭设到10m高度时由架子搭设人员进行自检；架子搭设完毕后由搭设会同施工单位、监理单位和质检单位对整个脚手架进行验收检查，验收合格后方可投入使用。
(4)该脚手架作为建筑物装饰作业时，安全防护屏障及装修时作业平台，严禁将模板支架、揽风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管道等固定在脚手架上；脚手架严禁悬挂起重设备。
(5)脚手架的安全性是由架子的整体性和架子结构完整性来保证的，未经允许严禁他人破坏架子结构或在架子上擅自拆除与搭设脚手架各构件。其中在脚手架使用期间，下列杆件严禁拆除：主节点处横、纵向水平杆，连墙件。
2、质量保障措施
(1)操作人员作业前必须进行岗位技术培训与安全教育。
(2)技术人员在脚手架搭设、拆除前必须给作业人员下达安全技术交底，并传达至所有操作人员。
(3)脚手架必须严格依据本《施工方案》进行搭设；搭设时，技术人员必须在现场监督搭设情况，保证搭设质量达到设计要求。
(4)脚手架搭设完备，依据施工组织设计与单项作业验收表对脚手架进行验收，发现不符合要求处，必须限时或立即整改。
3、安全保障措施
(1)操作人员必须持有登高作业操作证，方可上岗。
(2)架子在搭设(拆卸)过程要做到文明作业，不得从架子上掉落工具、物品；同时必须保证自身安全，高空作业需穿防滑鞋，佩戴安全帽、安全带，未佩戴安全防护用品不得上架子。
(3)在架子上施工的各工种作业人员,应注意自身安全；不得随意向下、向外抛、掉物品，不得随意拆除安全防护装置。
(4)雨、雪、雾及六级以上大风等天气，严禁进行脚手架搭设、拆除工作。
(5)应设安全员负责对脚手架进行经常检查和保修。
A 在下列情况下，必须对脚手架进行检查
a 在六级以上大风和大雨后
b 停用超过一个月，复工前。
B 检查保修项目
a 各主节点处各杆件的安装、连墙件等构造是否符合《施工方案》的要求；
b 扣件螺丝是否松动；
c 安全防护措施是否符合要求。
(6)在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看护,安全员巡视检查。
(7)脚手架临街面必须有防止坠物伤人的防护措施。
(8)搭拆脚手架期间，地面应设置围栏和警戒标志，严禁非操作人员入内。

拆立杆时，要

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)、
《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、
《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范。
一、参数信息:

1.脚手架参数
搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.50米，立杆的横距为1.05米，立杆的步距为1.80 米；
计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为 14.0 米，立杆采用单立管；
内排架距离墙长度为0.70米；
大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2；
采用的钢管类型为 Φ48×3.0；
横杆与立杆连接方式为单扣件；扣件抗滑承载力系数为 0.80；
连墙件采用两步三跨，竖向间距 3.60 米，水平间距4.50 米，采用扣件连接；
连墙件连接方式为双扣件；

2.活荷载参数
施工荷载均布参数(kN/m2):3.000；脚手架用途:结构脚手架；
同时施工层数:2；

3.风荷载参数
上海省上海地区，基本风压为0.55，风荷载高度变化系数μz为0.84，风荷载体型系数μs为0.65；
考虑风荷载

4.静荷载参数
每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):0.1248；
脚手板自重标准值(kN/m2 ):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.110；
安全设施与安全网(kN/m2 ):0.005；脚手板铺设层数:4；
脚手板类别:竹串片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆冲压钢；

5.地基参数
地基土类型:碎石土；地基承载力标准值(kN/m2):500.00；
基础底面扩展面积(m2):0.09；基础降低系数:0.40。

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，大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和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=0.033 kN/m ；
脚手板的荷载标准值:P2=0.350×1.050/(2+1)=0.123 kN/m ；
活荷载标准值: Q=3.000×1.050/(2+1)=1.050 kN/m；
静荷载的计算值: q1=1.2×0.033+1.2×0.123=0.187 kN/m；
活荷载的计算值: q2=1.4×1.050=1.470 kN/m；

大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)

2.强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.187×1.5002+0.10×1.470×1.5002 =0.364 kN.m；

支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.187×1.5002-0.117×1.470×1.5002 =-0.429 kN.m；

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
σ=Max(0.364×106,0.429×106)/4490.0=95.546 N/mm2；

大横杆的抗弯强度:σ= 95.546 N/mm2 小于 [f]=205.0 N/mm2。满足要求！

3.挠度计算:
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：

静荷载标准值: q1= P1+P2=0.033+0.123=0.156 kN/m；
活荷载标准值: q2= Q =1.050 kN/m；

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V= 0.677×0.156×1500.04/(100×2.06×105×107800.0)+0.990×1.050
×1500.04/(100×2.06×105×107800.0) = 2.610 mm；

脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为 l/150与10 mm 请参考规范表5.1.8。

大横杆的最大挠度小于 1500.0/150 mm 或者 10 mm,满足要求!

三、小横杆的计算:

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，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= 0.033×1.500 = 0.050 kN；
脚手板的荷载标准值：P2=0.350×1.050×1.500/(2+1)=0.184 kN；
活荷载标准值：Q=3.000×1.050×1.500/(2+1) =1.575 kN；
荷载的计算值: P=1.2×(0.050+0.184)+1.4 ×1.575 = 2.485 kN；

小横杆计算简图
2.强度计算
最大弯矩考虑为小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:

Mqmax = 1.2×0.033×1.0502/8 = 0.006 kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax = 2.485×1.050/3 = 0.870 kN.m ；

最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.875 kN.m；

σ = M / W = 0.875×106/4490.000=194.969 N/mm2 ；

小横杆的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求！

3.挠度计算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算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:

Vqmax=5×0.033×1050.04/(384×2.060×105×107800.000) = 0.024 mm ；

P2 = p1 + p2 + Q = 0.050+0.184+1.575 = 1.809 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:

Vpmax = 1808.700×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9 ) /(72×2.060×105
×107800.0) = 3.347 mm；

最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+3.347 = 3.370 mm；

小横杆的最大挠度小于 (1050.000/150)=7.000 与 10 mm,满足要求!；

四、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0.80，
该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

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6.40 kN；
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 = 0.033×1.050=0.035 kN；

脚手板的荷载标准值: P2 = 0.350×1.050×1.500/2=0.276 kN；

活荷载标准值: Q = 3.000×1.050×1.500 /2 = 2.363 kN；

荷载的计算值: R=1.2×(0.035+0.276)+1.4×2.363=3.680 kN；

R < 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、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0.1248
NG1 = 0.125×14.000 = 1.747 kN；

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹串片脚手板，标准值为0.35
NG2= 0.350×4×1.500×(1.050+0.3)/2 = 1.418 kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆冲压钢，标准值为0.11
NG3 = 0.110×4×1.500/2 = 0.330 kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005
NG4 = 0.005×1.500×14.000 = 0.105 kN；

经计算得到，静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.600 kN；

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= 3.000×1.050×1.500×2/2 = 4.725 kN；

风荷载标准值应按照以下公式计算

其中 Wo -- 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：
Wo = 0.550 kN/m2；
Uz -- 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：
Uz= 0.840 ；
Us -- 风荷载体型系数：Us =0.649 ；

经计算得到，风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.550×0.840×0.649 = 0.210 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= 1.2×3.600+ 1.4×4.725= 10.935 kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×3.600+ 0.85×1.4×4.725= 9.942 kN；

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 =0.850 ×1.4×0.210×1.500×
1.8002/10 = 0.121 kN.m；

六、立杆的稳定性计算:

不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴心压力设计值 ：N =10.935 kN；
计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.59 cm；
计算长度附加系数 ：K = 1.155 ；
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：U = 1.500
计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定 ：lo = 3.119 m；
Lo/i = 196.000 ；
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= 0.188 ；
立杆净截面面积 ： A = 4.24 cm2；
立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 4.49 cm3；
钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205.000 N/mm2；

σ = 10935.000/(0.188×424.000)=137.177 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 137.177 小于 [f] = 205.000 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 =9.942 kN；
计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.59 cm；
计算长度附加系数 ： K = 1.155 ；
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：U = 1.500
计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定：lo = 3.119 m；
Lo/i = 196.000 ；
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= 0.188
立杆净截面面积 ： A = 4.24 cm2；
立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 4.49 cm3；
钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205.000 N/mm2；

σ = 9942.390/(0.188×424.000)+121385.816/4490.000 = 151.764 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 151.764 小于 [f] = 205.000 N/mm2 满足要求！

七、最大搭设高度的计算:

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 = 1.853 kN；

活荷载标准值 ：NQ = 4.725 kN；
每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.125 kN/m；

Hs =[0.188×4.240×10-4×205.000×103-(1.2×1.853
+1.4×4.725)]/(1.2×0.125)=50.100 m；

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] = 50.100 /(1+0.001×50.100)=47.710 m；

[H]= 47.710 和 50 比较取较小值。得到，脚手架搭设高度限值 [H] =47.710 m。

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 = 1.853 kN；

活荷载标准值 ：NQ = 4.725 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) = 0.121 /(1.4 × 0.85) = 0.102 kN.m；

Hs =( 0.188×4.240×10-4×205.000×10-3-(1.2×1.853+0.85×1.4×(4.725+
0.188×4.240×0.102/4.490)))/(1.2×0.125)=42.336 m；

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] = 42.336 /(1+0.001×42.336)=40.616 m；

[H]= 40.616 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 [H] =40.616 m。

八、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
风荷载基本风压值 Wk = 0.210 kN/m2；
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.200 m2；
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), No= 5.000 kN；

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 = 4.760 kN；

连墙件的轴向力计算值 NL= NLw + No= 9.760 kN；

其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数,l为内排架距离墙的长度,
由长细比 l/i=700.000/15.900的结果查表得到0.872；
A = 4.24 cm2；[f]=205.00 N/mm2；

连墙件轴向力设计值 Nf=φ×A×[f]=0.872×4.240×10-4×205.000×103 = 75.794 kN；

Nl=9.760<Nf=75.794,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。

经过计算得到 Nl=9.760小于双扣件的抗滑力 16.0 kN，满足要求!

连墙件扣件连接示意图
九、立杆的地基承载力计算:

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p ≤ fg

地基承载力设计值:
fg = fgk×Kc = 200.000 kN/m2；

其中，地基承载力标准值：fgk= 500.000 kN/m2 ；
脚手架地基承载力调整系数：kc = 0.400 ；

立杆基础底面的平均压力 ，p = N/A =110.471 kN/m2 ；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 9.942 kN；
基础底面面积 (m2)：A = 0.090 m2 。

p=110.471 ≤ fg=200.000 kN/m2 。地基承载力的计算满足要求！