落地式脚手架操作平台搭设方案.doc

GD2201003□□

落地式脚手架操作平台搭设方案

工程名称：广州市海珠区人民法院审判业务大楼
工程地点：广州市海珠区广州大道以西、政协教育培
训中心用地东侧
施工单位：广州市房屋开发建设有限公司

编制单位：广州市房屋开发建设有限公司海珠区人民法院
审判业务大楼项目部
编制人：
编制日期： 年 月 日
审批负责人：
审批日期： 年 月 日

12

目 录
一、工程概况： 1
二、使用材料及质量要求： 1
三、落地式脚手架操作平台基础 1
四、搭设要求 1
五、安全措施 2
六、稳定验算 2
一、落地式脚手架操作平台搭设高度为6.0米， 3
1.荷载的计算： 3
2.抗弯强度计算 4
3、横向支撑钢管计算 4
4、扣件抗滑移的计算 6
5、立杆的稳定性计算荷载标准值 6
6、立杆的稳定性计算 7
二、落地式脚手架操作平台搭设高度为8.4米， 7
1.荷载的计算： 7
2.抗弯强度计算 8
3、横向支撑钢管计算 9
4、扣件抗滑移的计算 10
5、立杆的稳定性计算荷载标准值 10
6、立杆的稳定性计算 11
七、立杆的地基承载力: 12

一、工程概况：
广州市海珠区人民法院审判业务大楼工程位于广州市海珠区广州大道以西、政协教育培训中心用地东侧，总建筑面积约40890㎡。1幢12层（部分9层、6层、地下2层）办公楼，建筑总高度47.7m；各层层高：地下室负二层4.0m，负一层4.2m；6层部分首层4.5m，标准层5.5m；9层、12层部分的首、二、三层分别为4.5m、4.2m、3.9m，标准层、十一层、顶层分别为3.6m、3.9m和6.0m。6层部分建筑高度32.0m，9层部分34.2m。
本工程共搭设落地式脚手架操作平台，大法庭(长×宽、26.48m×20.5m)天花高度分别为+7.75m 、+7.95m、+8.35m、+8.85m、+8.95m、+9.15m、+9.75m、+10.03m、+10.25m操作平台搭设高度分别为6.0m 、6.6m、7.35m、8.4m。大堂(长×宽、15m×10m)天花高度为+10.15m操作平台搭设高度为8.4m。采用落地式脚手架扣件式钢管（Φ48×3.5）进行搭设。
二、使用材料及质量要求：
1、材料：Ф48×3.5钢管、直角扣件、旋转扣件、对接扣件等。
2、质量要求；以上材料必须是符合JGJ130-2001（规范）质量要求的合格产品。
3、立杆采用单立管，纵向间距为1.5m，横向间距为1.2m；大小横杆步距为1.2m；横杆与立杆采用单扣件方式连接。平台小横杆间距500㎜。
4、剪刀撑：
每道剪刀撑斜杆与地面角度450—600之间，顺沿外侧立面整个长度和高度上连续设置，使用Ф48×3.5钢管，每道剪刀撑满宽设置。剪刀撑搭设随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。
5、平台搭设：
作业层上满铺木脚手板。
三、落地式脚手架操作平台基础
底座、垫板均应准确地放在每条立杆管内定位线上，且必须铺放平稳，不得悬空；立杆支承在地基时垫板采用2条80×80mm木枋（长900㎜）并列，下垫夹板600㎜×900㎜，不能漏设以确保满足承载力要求。
四、搭设要求
1、主立杆：立杆选用无严重锈蚀，无弯曲变形的钢管。柱驳口应交错，不得全部同一平面。主柱的接长，先在已装的立柱顶装上对接口，在将后装的立柱套上摆正，然后上紧螺栓。
2、大横杆应选用无弯曲变形钢管。用直角扣将大横杆与纵向排列的立柱连接，扣接要稳固、平直与立柱成900。
3、纵杆应选用无弯曲变形钢管。纵杆两端用直角扣分别成900。平台面满铺木脚手板。
4、剪刀撑与立柱交点连接采用回转扣，不得支撑在非受力点处。
5、为保证施工人员施工安全，防止高空坠物伤人，在平台层设置围护栏杆。采用1200㎜高Ф48×3.5钢管架满挂密目安全网。
五、安全措施
1、 向作业班组和工人进行施工技术交底。
2、 作业工人必须持证上岗。
3、 所用材料必须经检验合格，并达到安全技术规范要求。
4、 搭设时班组做好自检，质安员进行专检和记录。成型后，项目部进行自检复检。
（1） 搭设完成后，必须报经有关部门验收。经验收合格后，方可投入使用。
（2） 检查平台外包密目安全网、围护栏杆和安全隔离设施是否受损，确保这些设施完整、牢固，能正常发挥安全作用。
（3） 检查平台的荷载使用情况，限制在不超2kN/㎡使用荷载，并逐日清除平台的杂物垃圾；
六、稳定验算
落地式脚手架操作平台的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
落地式脚手架操作平台搭设高度计算按6.0米、8.4米，搭设尺寸为：立杆的纵距 b=1.20米，立杆的横距 l=1.20米，立杆的步距 h=1.20米。
钢管的强度设计值f=205N/mm2，弹性模量E=2.06X105N/㎜2，
截面模量W＝5.08X103㎜3，惯性矩I=12.19X104㎜4。

平台支撑架立面简图 平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元

6.1纵向支撑钢管的计算
纵向钢管计算简图
一、落地式脚手架操作平台搭设高度为6.0米，

1.荷载的计算：
(1)脚手板与栏杆自重(kN/m)：
q11 =0.150+0.300×1.200=0.510kN/m

(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：
q12 = 1.000×0.500=0.500kN/m

(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)：

经计算得到，活荷载标准值 q2 = 1.000×0.500=0.500kN/m

2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

最大弯矩计算公式如下:

最大支座力计算公式如下:

静荷载 q1 = 1.2×0.510+1.2×0.500=1.212kN/m
活荷载 q2 = 1.4×0.500=0.700kN/m

最大弯矩 Mmax=(0.10×1.212+0.117×0.700)×1.2002=0.292kN.m
最大支座力 N = (1.1×1.212+1.2×0.70)×1.20=2.608kN
抗弯计算强度 f=0.292×106/5080.0=57.57N/mm2

纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

3.挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度

计算公式如下:

静荷载 q1 = 0.510+0.500=1.010kN/m
活荷载 q2 = 0.500kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×1.010+0.990×0.500)×1200.04/(100×2.06×105×121900.0)=0.973mm

纵向钢管的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!

3、横向支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算
集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=2.61kN

支撑钢管计算简图

支撑钢管弯矩图(kN.m)

支撑钢管变形图(mm)

支撑钢管剪力图(kN)

经过连续梁的计算得到

最大弯矩 Mmax=0.769kN.m

最大变形 vmax=2.94mm

最大支座力 Qmax=6.918kN

抗弯计算强度 f=0.77×106/5080.0=151.32N/mm2

支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!

4、扣件抗滑移的计算

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；
计算中R取最大支座反力，R=6.92kN
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。

5、立杆的稳定性计算荷载标准值

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1).静荷载标准值包括以下内容：

(1)脚手架钢管的自重(kN)：
NG1 = 0.149×6.000=0.893kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 双排架自重标准值。

(2)栏杆的自重(kN)：
NG2 = 0.150×1.200=0.180kN

(3)脚手板自重(kN)：
NG3 = 0.300×1.200×1.200=0.432kN

(4)堆放荷载(kN)：
NG4 = 1.000×1.200×1.200=1.440kN

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 2.945kN。

2).活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值 NQ = 1.000×1.200×1.200=1.440kN

3).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

6、立杆的稳定性计算

立杆的稳定性计算公式

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N = 5.55kN；
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到；
i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.58
A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.89
W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 5.08
—— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)；
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；
l0 —— 计算长度 (m)；
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算
l0 = k1uh (1)
l0 = (h+2a) (2)
k1 —— 计算长度附加系数，按照表1取值为1.167；
u —— 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u = 1.75
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.50m；

公式(1)的计算结果： = 39.04N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!
公式(2)的计算结果： = 32.16N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!

如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算
l0 = k1k2(h+2a) (3)
k2 —— 计算长度附加系数，按照表2取值为1.007；
公式(3)的计算结果： = 42.78N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求。

二、落地式脚手架操作平台搭设高度为8.4米，

1.荷载的计算：
(1)脚手板与栏杆自重(kN/m)：
q11 =0.150+0.300×1.200=0.510kN/m

(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：
q12 = 1.000×0.500=0.500kN/m

(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)：

经计算得到，活荷载标准值 q2 = 1.000×0.500=0.500kN/m

2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

最大弯矩计算公式如下:

最大支座力计算公式如下:

静荷载 q1 = 1.2×0.510+1.2×0.500=1.212kN/m
活荷载 q2 = 1.4×0.500=0.700kN/m

最大弯矩 Mmax=(0.10×1.212+0.117×0.700)×1.2002=0.292kN.m
最大支座力 N = (1.1×1.212+1.2×0.70)×1.20=2.608kN
抗弯计算强度 f=0.292×106/5080.0=57.57N/mm2

纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

3.挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度

计算公式如下:

静荷载 q1 = 0.510+0.500=1.010kN/m
活荷载 q2 = 0.500kN/m

4、跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×1.010+0.990×0.500)×1200.04/(100×2.06×105×121900.0)=0.973mm

纵向钢管的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!

3、横向支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算
集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=2.61kN

支撑钢管计算简图

支撑钢管弯矩图(kN.m)

支撑钢管变形图(mm)

支撑钢管剪力图(kN)

经过连续梁的计算得到

最大弯矩 Mmax=0.769kN.m

最大变形 vmax=2.94mm

最大支座力 Qmax=6.918kN

抗弯计算强度 f=0.77×106/5080.0=151.32N/mm2

支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!

4、扣件抗滑移的计算

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；
计算中R取最大支座反力，R=6.92kN
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。

5、立杆的稳定性计算荷载标准值

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容：

(1)脚手架钢管的自重(kN)：
NG1 = 0.149×8.400=1.251kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 双排架自重标准值。

(2)栏杆的自重(kN)：
NG2 = 0.150×1.200=0.180kN

(3)脚手板自重(kN)：
NG3 = 0.300×1.200×1.200=0.432kN

(4)堆放荷载(kN)：
NG4 = 1.000×1.200×1.200=1.440kN

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.303kN。

2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值 NQ = 1.000×1.200×1.200=1.440kN

3.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

6、立杆的稳定性计算

立杆的稳定性计算公式

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N = 5.98kN；
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到；
i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.58
A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.89
W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 5.08
—— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)；
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；
l0 —— 计算长度 (m)；
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算
l0 = k1uh (1)
l0 = (h+2a) (2)
k1 —— 计算长度附加系数，按照表1取值为1.167；
u —— 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u = 1.75
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.50m；

公式(1)的计算结果： = 42.05N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!
公式(2)的计算结果： = 34.64N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求。

如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算
l0 = k1k2(h+2a) (3)
k2 —— 计算长度附加系数，按照表2取值为1.016；
公式(3)的计算结果： = 47.11N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求。

七、立杆的地基承载力:
楼板设计强度2kN/㎡,按2kN/㎡计算，
故立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求：
p ≤ fg
其中 p ── 立杆基础底面的平均压力 (kN/m2)，
p = N/A =5.98/0.36=16.6kN/m2；
N ── 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N =5.98 kN
A ── 基础底面面积 (m2)；A≥0.36m2 (600mm×600mm厚20mm木垫板)
fg ── 地基承载力设计值 (kN/m2)；
fg = kc × fgk =1×2＝2kN/m2
其中 kc ── 脚手架地基承载力调整系数；kc =1
fgk ── 地基承载力标准值；fgk =2kN/m2 (楼板承载力2kN/m2)
立杆基础底面的平均压力必须满足下式的要求：
p ≤ fg
经计算，P=16.6kN/m2＞2kN/m2
地基承载力的计算不满足要求。
注：（支承立杆的砼楼板支架在下层加支顶）。