高层住宅外脚手架施工方案悬挑式脚手架钢管落地式脚手架.doc

目 录
一、编制依据………………………………………………………………………………1
二、工程概况………………………………………………………………………………1
三、外架搭设方案…………………………………………………………………………1
1、总体部署………………………………………………………………………………2
2、施工前准备……………………………………………………………………………2
3、落地外脚手架…………………………………………………………………………2
四、悬挑式扣件钢管脚手架………………………………………………………………3
1、脚手架参数……………………………………………………………………………3
2、悬挑脚手架搭设要求…………………………………………………………………4
3、建筑物出入口处脚手架的搭设………………………………………………………5
4、脚手架拆除……………………………………………………………………………6
5、脚手架的防雷…………………………………………………………………………6
6、脚手架的维护与保养…………………………………………………………………7
7、安全管理………………………………………………………………………………8
五、悬挑式扣件钢管脚手架计算书……………………………………………………10
附件一：外墙扣件式钢管悬挑外架计算书……………………………………………10
附件二：阳台扣件式钢管悬挑外架计算书……………………………………………20
附件三：悬挑卸料平台计算书…………………………………………………………30
一、编制依据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2001)(2002年版)
2、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ 80-91）；
3、《建筑施工安全检查标准》（JGJ 59-99）；
4、《钢结构设计规范》（GB50017—2003）；
5、《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)(2006年版)；
6、《混凝土结构设计规范》(G1350010-2002)
7、施工图纸。
二、工程概况
工程名称：启东润江.爱登堡（伊顿公馆）住宅小区项目
建设单位：南通润江置业
设计单位：上海东方建筑设计研究院
监理单位：苏州工业园区富莱工程项目
施工单位：上海仁信建筑安装工程
勘察单位：启东市建筑设计院
工程地点：启东市建设路以西，长龙路街以南。
本项目由四栋二十二层，二栋二十层，二栋十八层建筑，七栋六层建筑以与一座地下停车库组成。工程建设用地面积51778.0平方米，总建筑面积 150991.05平方米，其中地下建筑面积 47436.05平方米，地上总建筑面积103555.00平方米（计入容积率面积），容积率 1.99。
本次施工为一期项目。一期由三栋二十二层，一栋二十层，以与一座地下停车库组成。总建筑面积94310.28平方米，其中地下建筑面积47436.05平方米，地上总建筑面积46874.23平方米（计入容积率面积）。
三、外架搭设方案
1、建筑概况
标高
(1) ±0.000相当于绝对标高4.800，场地平整完成平均相对标高-2.25。基础底板面标高-5.800，筏板厚1000，垫层100。
(2) 12号房基坑一般位置开挖深度为4.65m，局部深坑位置开挖深度为1.70m、3.20m。
(3) 11号房基坑一般位置开挖深度为4.65m，局部深坑位置开挖深度为1.70m、3.20m。
(4) 10号房基坑一般位置开挖深度为4.65m，局部深坑位置开挖深度为1.30m。
(5) 9号房基坑一般位置开挖深度为4.65m，局部深坑位置开挖深度为1.30m。
2、施工前准备
熟悉结构图纸，熟悉各个部位与高度的结构变化，项目部组织必要的材料进场，其中包括φ48×3.5mm钢管、16号工字钢、竹笆网、对接卡扣、直角扣件、旋转扣件与密目阻燃式安全网等，以备外脚手架搭设时使用；有关作业班组应组织足够的作业人员，准备外脚手架的搭设；同时在施工前，必须组织有关技术人员与安质人员对作业班组进行作业前技术、安全交底。架子工必须具备国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》的条件，经过培训、考核，取得安全操作证并经体检合格后方可从事脚手架安装、拆除作业。
3、落地外脚手架搭设要求
落地外架采用双排扣件式钢管脚手架，外架沿建筑外边全长搭设。
1、脚手架的搭设应按下列程序进行：设置纵向扫地杆→立杆→横杆→各扫地杆→第一步纵向水平杆→第一步横向水平杆→连墙件（或加抛撑）→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆。
2、立杆：纵向间距1.5m，横向间距0.9m，里排离墙0.20m。相邻立杆接头要错开，对接用一字扣连接。
3、大横杆：步距1.8m，架子外侧每步架搭设间距600mm两根护栏，钢管接头要错开，用一字扣连接。大横杆与立杆用十字扣连接。每一面架内的纵向水平高低，两端不得大于±20mm。
4、小横杆：间距1.5m，位于大横杆下，至少伸出100mm，端头离墙50mm左右，小横杆应用直角扣件固定在立杆上，与大横杆用十字扣连接。
5、脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
6、剪刀撑：双排脚手架必须搭设剪刀撑。每把剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在450～600之间；根据相关规范要求，脚手架外侧立面应由底到顶必须设置连续的剪刀撑。中部不隔断。外挂安全防护网，剪刀撑斜杆必须用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm，在其中间还必须增加三个扣结点。
6、连墙杆：每隔二步三跨设置一道连墙杆。
7、每段架只限两个操作面作业，且施工荷载控制在3kN/m2。
8、架体必须高出工作面1.8m以上，当架体高出周围建筑时，用φ8钢筋作接地线形成避雷系统。
9、架子四周临边要设可靠的安全防护。
10、进出口搭设防护棚，并悬挂安全标志牌。
四、悬挑式扣件钢管脚手架工程
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0.90米，立杆的步距为1.80米；
脚手架为双排脚手架,搭设高度第一次悬挑标高18M，第二次悬挑标高36.06米，第三次悬挑标高54.06米；
内排架距离墙长度为0.20米；
大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为3（两侧各一根，中间加1根填芯杆）；
采用的钢管类型为Ф48×3.5；
横杆与立杆连接方式采用单扣件；扣件抗滑承载力系数为0.85；
连墙件采用两步三跨，竖向间距3.60米，水平间距4.5米，采用双扣件必须与内外排立杆有效连接；
1）、室外部位水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.30米，建筑物内锚固段长度1.95米，悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，钢丝绳(6×61＋1)直径不小于16.0mm，吊环直径不小于16.00mm。水平钢梁与楼板连接采用钢筋拉环3道，直径不小于16.0mm。拉环必须压到楼板下层钢筋的下面,两侧钢筋搭接长度不得小于30cm。
2）、阳台部位水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用18号工字钢，建筑物阳台外悬挑长度按2.0米计算，建筑物内锚固段长度3.0米。悬挑水平钢梁上面采用钢丝绳与建筑物拉结，钢丝绳(6×61＋1)直径不小于16.0mm。吊环直径不小于16.0mm。水平钢梁与楼板连接采用钢筋拉环3道，直径不小于18.0mm。拉环必须压到楼板下层钢筋的下面,两侧钢筋搭接长度不得小于30cm。
3）、阳角悬挑支撑梁
脚手架排距0.90m，内侧脚手架距墙体0.20m，采用18号工字钢，工字钢支点距建筑物角点2.38m，水平阳角工字钢采用与建筑物预埋件对接焊接，拉绳采用(6×19＋1)双钢丝绳，钢丝绳直径不小于16.0mm，吊环直径不小于16mm。
4）、悬挑卸料平台
卸料平台水平钢梁(主梁)悬挑长度3.00m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)3.50m，主梁采用16号工字钢，次梁采用14a号槽钢，次梁间距0.60m。
容许承载力均布荷载2.00KN/m²,最大堆放材料荷载10.00KN，采用(6×19＋1)钢丝绳，直径20mm，吊环直径20mm，Φ33花篮螺栓。
2、悬挑脚手架搭设要求
1）、楼层板面钢筋绑扎时，埋设悬挑外架用钢筋锚环，其包括楼板面、板边固定工字钢用钢筋、外架转角处支撑钢筋等，钢筋采用≥φ16。
2）、须待悬挑层砼达到设计强度时，方可穿插工字钢搭设上部外架。
3）、悬挑架立杆间距分别为：纵向间距1500mm，横向间距900mm，横杆步距1800mm。
4）、工字钢上每根立杆下焊接100～150mm长的φ25钢筋头，立杆套在与工字钢焊接的钢筋支座上。底部设置的卸载钢丝绳拉在工字钢端头。
5）、在外脚手架与建筑物之间设置连墙杆，连墙杆均采用钢管。连墙杆按二步三跨设置，上下错开成菱形布置。
6）、连墙杆尽可能设置在立杆与大、小横杆的连接处，连墙杆宜呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接，不应采用上斜连接方式。
7）、主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。在双排脚手架中，靠墙一端的外伸长度为300mm。作业层上非主节点的横向水平杆，宜根据支撑脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2。
8）、剪刀撑沿架外侧立面整个长度与高连续布置，斜杆与地面夹角为450～600，剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与外架相连外，在其中间应增设不少于3个扣结点。
9）、悬挑脚手架底部必须用木枋、模板拼缝铺设，保证整个底部成密封状态，以确保细小碎石不得掉下。钢笆网脚手板每步架均铺设一层。脚手架与建筑物之间用脚手板或安全平网进行三层一封闭，以防止较大物件掉落架底，每层脚手板均外设踢脚板一周，踢脚板外侧油成黑黄相间警示色。
10）、搭设脚手架必须严格按照规范要求选用材料，对于压扁、弯曲、锈蚀、裂纹与有孔洞的钢管与不合格的构件，严禁使用。扣件螺栓应满足正常状态下的扭力矩要求（40N.m～65N.m）。
11）、卸载钢丝绳要求保证通顺，不得因被其它钢管等部件阻挡，而形成折线形态。花篮螺栓调节要松紧适度，受力明确。
12）、脚手架的外侧要满挂阻燃密目安全立网，立网的下口与立杆或建筑物要牢固的扎结，固定点的间距应不大于50cm，下边沿设挡脚板，上下网与侧面之间的拼接要严密。立网、平网与建筑物边沿的最大间隙不得大于2cm。
13）、检查验收：悬挑架安装完毕后，要进行全面综合的检查验收，对所有节点还要进行复拧收紧，扣件螺栓扭力矩不得小于40N.m，并不得大于65N.m，与时用彩色粉笔做出标记，确保一个不漏。
14）、立杆横杆的接头的要求
（1）相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内，两相邻立杆接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心与相邻大横杆之节点距离，不应大于纵距的1/3，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
（2）立杆与横杆用直角扣件扣紧，立杆的垂直偏差不得超过架高的1/200。
（3）外侧中栏杆距中设置，同一根大横杆两端的水平高差不大于±20mm。
（4）小横杆应贴近立杆位置，搭于大横杆之下，并有直角扣件扣紧，也可紧固于立杆，由于使用钢筋网片脚手板，所以应在相应小横杆上等距加设二根纵向水平杆。
3、建筑物出入口处脚手架的搭设
建筑物出入口处的脚手架，应根据出入口的高度与宽度，采用平行弦桁梁结构形式在开口处的两边要采用双立杆，悬空立杆下要设安全扣件，此处的连接要加密，每步设置，同时在洞口边与其上设置剪刀撑。
出入口脚手架的上方设置安全可靠的隔离防护设施，在出入口处的外侧设置双层防护棚，防止物体堕落伤人，保护出入人员。
4、脚手架拆除
1）、拆除前必须完成以下准备工作
（1）全面检查脚手架的扣件连接、连墙体、支撑体系是否符合安全要求；
（2）根据检查结果，补充完善施工组织设计中的拆除顺序，经主管部门批准方可实施。
（3）拆除安全技术措施，应由单位工程负责人逐级进行技术交底。
（4）消除脚手架上杂物与地面障碍物。
2）、拆除应符合以下要求
（1）拆除顺序应逐层由上而下进行，严禁上下同时作业。
（2）所有连墙件应随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆除脚手架；分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙件加固；
（3）当脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度（约6.5m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固，后拆连墙件。
（4）当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端（一字型、开口型脚手架）必须设置连墙件、其垂直间距不应大于建筑物的层高，并不超过4m，同时（一字型、开品型双排脚手架）必须设置横向支撑，中间宜每隔跨设置一道。
3）、卸料应符合以下要求。
（1）各构配件与时分段集中运至地面，严禁抛扔；
（2）运至地面的构配件应按其质量检验要求与时检查整修与保养，并按品种、规格随时码堆放，置于干燥通风处，防止锈蚀。
4）、脚手架拆除前必须做好主楼结构层临边护栏。在拆除悬挑工字钢上的立杆前，为了确保施工安全，在工字钢前端临时安装护栏。先拆立杆，后拆脚手板，再后拆除工字钢。拆下材料全部由垂直运输机械运输到达地面。
5、脚手架的防电、防雷
1）、防电
(1) 钢管脚手架不应搭设在距离外电架空线路的安全距离以内，安全距离见下表：
脚手架的外侧边缘与外电架空线路的边线间的最小安全操作距离：
外电线路电压
1KV以下
1-10KV
35-110KV
154-220KV
330-500KV
最小安全操作距离(m)
4
6
8
10
15
(2) 对于达不到上述规定最小距离时，必须采取防护措施，增设屏障、遮栏、围杆或保护网，并悬挂醒目的警告标志牌。
(3) 脚手架搭设与使用期间，要严防与带电体接触，当需要穿过靠近380V以内的电力线路，距离线路在2m以内时，搭设与使用期间应断电或拆除电源，如不能拆除，应采取下列措施：
① 对电线与脚手架分别采取有效的绝缘措施；
② 对脚手架要采取可靠的安全接地处理；
③ 夜间施工时，应使用不超过12V电压的低压电源。
2）、避雷
搭设脚手架时，应安装避雷针、避雷器、避雷线。
脚手架防雷接地，将建筑物上的避雷针引出与各段脚手架承载装置的四角焊接，接地电阻不大于4Ω。
6、脚手架维护与保养
脚手架在验收合格投入使用后，必须对其进行日常的保养与定期的全面检查与整修，才能保证其安全使用。脚手架日常的保养与维修必须每天进行一次，定期的维护保养一般每月进行一次。所以要求作业队对外脚手架进行日常的与定期的保养与维修，尤其是每次强风、暴雨过后都要认真检查整修后方可使用。
脚手架保养整修的主要内容有：
1）、检查脚手架基础有无不均匀下沉，脚手架底部有无堆放杂物；
2）、检查脚手架的整体与局部的垂直偏差，特别要注意脚手架的转角处与断口处的垂直度。如发现垂直度有异常现象，应与时加固与消除隐患。
3）、各类扣件的涂油与紧固。检查扣件时先检查扣件的外观，而后将扣件上的螺栓逆时针方向松几牙螺纹，再涂油紧固螺栓至规定的力矩范围内。
4）、检查脚手板有否松动、悬挑，还要检查四周是否用铁丝扎牢，如发现问题应与时纠正。
5)、连墙件的检查，检查连墙件是否齐全与完好，有无松动、移动。
6)、要对外包安全网、外挑安全网、安全隔离设施、外侧挡板、栏杆与接地防雷等安全设施进行检查，保证这些安全设施完整、牢固，能正常发挥安全作用。如果有损坏要与时调换，如有松动应与时紧固，如发现松动与开口要与时连通。
7)、如脚手架有开口、断口与出入口，应对该部位进行重点检查，使这些部位始终符合安全规定。
8)、检查脚手架的荷载情况，使其不超过设计荷载，如有超载应与时卸荷至设计荷载。还要检查脚手架上堆物是否处于安全位置与稳定状态，如发现有处于不安全位置与不稳定状态应与时纠正。此外还要逐日清理脚手板上的垃圾。
9)、脚手架使用中必须经常检查，清除架子上的杂物，严禁在架子上堆积过多的施工材料，或多人挤在一起，以免架子发生超载，造成事故。
10)、脚手架上施工材料应随用随运，施工荷载不得大于3000N/m²，使用机具、材料等尽量放在脚手架里侧，以减小倾覆力矩。
7、安全管理
1)、人员要求
（1）脚手架搭设人员必须是经过国家现行标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》考核合格的专业架子工，上岗人员应定期体检，体检合格者方可发上岗证。
（2）搭设脚手架人员必须戴安全帽、安全带，穿防滑鞋。
2)、搭设阶段
（1）脚手架的构配件质量必须按规定要求进行检验，合格后方可使用。
（2）脚手架搭设应按下列阶段进行检查，发现问题应与时校正。
a、基础完工后与脚手架搭设前；
b、操作层上施加荷载前；
c、每搭设完10m高度后；
d、达到设计高度后。
（3）脚手架的搭设质量必须符合条件后方能投入使用。
3)、使用阶段
（1）操作层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。不得将模板支架、缆风绳、泵送砼与砂浆的输送管等固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备。
（2）六级与六级以上大风与雾、雨天气时应停止脚手架搭设与拆除作业，雨后上架操作应有防滑措施。
（3）应设专人负责对脚手架进行经常检查与保养。
a、在在六级大风后与大雨后或停用超过一个月复工前，必须对脚手架进行检查。
b、检查保养项目：
各主节点诸杆件的安装，连墙件、支撑等的构造是否符合施工组织设计要求；地基是否积水，底座是否松动、立柱是否悬空；扣件螺栓是否松动、立柱的沉降与垂直允许偏差是否符合规定；安全防护措施是否符合要求。
（4）在脚手架使用期间，严禁任意拆除下列杆件：
a、主节点处的纵横向水平杆、纵、横向扫地杆；
b、连墙杆；
c、支撑；
d、栏杆、挡脚板。
（5）严禁任意在脚手架基础与其邻近处进行挖掘作业。
（6）脚手架外侧应有防护措施，以防坠物伤人。
（7）在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施与专人看守。
（8）脚手架接地、避雷措施等应按国家现行标准《施工现场临时用电安全技术规范》有关规定执行，接地电阻不大于4Ω。
（9）搭拆脚手架时，地面应设围栏与警戒标志，并派专人看守。
五、悬挑式扣件钢管脚手架计算书
附件一：外墙扣件式钢管悬挑外架计算书
本计算书参考书籍：
(1)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2001)(2002年版)
(2)《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ 80-91）；
(3)《建筑施工安全检查标准》（JGJ 59-99）；
(4)《钢结构设计规范》（GB50017—2003）；
(5)《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)(2006年版)；
(6)《混凝土结构设计规范》(G1350010-2002)
(7) 施工图纸。
1.计算参数设定
(1)基本参数
脚手架采用Φ48×3.5钢管,内立杆离墙0.20m,立杆底高度+7.95m；立杆步距h=1.80m, 立杆纵距La=1.50m, 立杆横距0.90m,架体高度24.00m；横向水平杆上有1条纵向水平杆,连墙件按2步3跨布置,冲压钢脚手板铺2层。
(2)钢管截面特征
壁厚t=3.5mm，截面积A=489mm2，惯性矩I=121900mm4；截面模量W=5080mm3，回转半径i=15.8mm，每米长质量0.0384kN/m；Q235钢抗拉、抗压与抗弯强度设计值f=205N/mm2，弹性模量E=206000N/mm2。
(3)荷载标准值
1)永久荷载标准值
每米立杆承受的结构自重标准值0.1248kN/m；
脚手板采用冲压钢脚手板,自重标准值为0.3000kN/m2；
栏杆与挡板采用0.11,自重标准值为0.1100kN/m；
脚手架上吊挂的安全设施（安全网）自重标准值0.0020kN/m2。
2)施工均布活荷载标准值
装修脚手架2.00kN/m2，结构脚手架3.00kN/m2。
3)作用于脚手架上的水平风荷载标准值ωk
脚手架高度为24.00m 地面粗糙度按B类；
风压高度变化系数μz=1.00 (标高+10m)；
挡风系数=0.800,背靠建筑物按敞开，框架与开洞墙计算，则脚手架风荷载体型系数
μs=1.3=1.3×0.800=1.040,工程位于江苏省南通市，基本风压ω0=0.44kN/m2
水平风荷截标准值ωk=0.7μzμsω0=0.7×1.00×1.040×0.44=0.32kN/m2
2.纵横向水平杆验算
（1）纵向水平杆验算
1）荷载计算
钢管自重GK1=0.0376kN/m；脚手板自重GK2=0.30×0.450=0.1350kN/m；
施工活荷载QK=3.00×0.450=1.35kN/m；
作用于纵向水平杆线荷载标准值：
永久荷载q1=1.2GK=1.2×(0.0376+0.1350)=0.20kN/m
施工活荷载q2=1.4QK=1.4×1.35=1.89kN/m
2）纵向水平杆受力计算
每根钢管长约6.00m，按四跨连续梁计算，L=1.50m。
a.抗弯强度验算
弯矩系数KM1=-0.107
M1=KM1q1L2=-0.107×0.20×1.502=-0.05kN.m
弯矩系数KM2=-0.121
M2=KM2q2L2=-0.121×1.89×1.502=-0.51kN.m
Mmax=M1+M2=0.05+0.51=0.56kN.m
纵向杆的抗弯强度σ=Mmax/W=0.56×106/5080=110.24N/mm2＜f=205N/mm2,满足要求。
b.挠度验算
挠度系数Kυ1=0.632
υ1= Kυ1q1L4/(100EI)=0.632×0.170×(1.50×103)4/(100EI)=0.22mm
挠度系数Kυ2=0.967
υ2= Kυ2q2L4/(100EI)=0.967×1.350×(1.50×103)4/(100EI)=2.63mm
纵向杆的最大挠度υmax=υ1+υ2=0.22+2.63=2.85mm＜L/150=1500/150=10.00mm与10.00mm,满足要求。
c.最大支座反力
Rq1=1.143×0.20×1.50=0.34kN
Rq2=1.223×1.89×1.50=3.47kN
Rmax= Rq1+ Rq2=0.34+3.47=3.81kN
（2）横向水平杆验算
1）荷载计算
钢管自重gk1=0.0376kN/m
中间纵向水平杆传递支座反力R中=Rmax=3.81kN
旁边纵向水平杆传递支座反力R边=Rmax/2=1.91kN
2）横向水平杆受力计算
按单跨简支梁计算，跨度为：L=0.90m
a.抗弯强度验算
Mmax=qL2/8＋R中L/4=0.0376×0.90×0.90/8+3.81×0.23=0.86kN.mm=860000kN.m
横向杆的抗弯强度σ=Mmax/W=860000/5080=169.55N/mm2＜f=205N/mm2,满足要求。
b.挠度验算
集中荷载产生的挠度为:
υ1=R中L3/48EI=3810.00×9003/(48×206000×121900)=2.30mm
均布荷载产生的挠度为：υ2=5qL4/384EI=5×0.0376×9004/(384×206000×121900)=0.01mm
υmax=υ1+υ2=2.30+0.01=2.32mm
横向杆的最大挠度υmax=2.32mm＜L/150=900/150=6.0mm与10mm,满足要求。
(3)横向水平杆与立杆的连接扣件抗滑移验算
R=0.5R中+R边+Gk1L/2
=3.81+0.0376×0.90/2=3.83kN
横向水平杆与立杆连接扣件R=Rmax=3.83kN＜Rc=8.00kN(Rc为单扣件抗滑承载力设计值),满足要求。
3.立杆容许计算
(1)立杆容许长细比验算
计算长度附加系数k=1.0
考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数μ=1.50
立杆步距h=1.80m
立杆计算长度Lo=kμh=1.00×1.50×1.80=2.70m=2700mm
长细比λ=Lo/i=2700/15.80=170.89
立杆长细比λ=170.89＜[210],满足要求。
(2)立杆稳定性验算
1)荷载计算
立杆所受荷载包括：脚手架结构自重、构配件自重与活荷。其中：
a.脚手架结构自重包括：立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑与扣件等的自重:gk=0.1248kN/m,脚手架结构自重：NGlk=gkH=0.1248×24.00=3.00kN
b.构配件自重包括：脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等到防护设施的自重
脚手板重量：2×1.50×0.90/2×0.30=0.41kN
栏杆、挡脚板重量：2×1.50×0.1100=0.33 kN
安全网重量：24.00×1.50×0.0020=0.07 kN
构配件自重NG2k=0.41+0.33+0.07=0.81kN
c.活荷载包括：
①施工荷载按2层作业计算（其中1层为结构施工，1层装修施工）得：
NGk=1.50×0.90/2×(3.00+2.00)=3.38kN
②风荷载标准值计算
风荷载标准值ωk=0.32kN/m2
由风荷载设计值产生的立杆段弯矩
MW=0.85×1.4Mωk
=0.85×1.4ωkLah2/10
=0.85×1.4×0.32×1.50×1.802/10=0.19kN.m=190000N.mm
2)轴心受压稳定性系数
Lo=kμh=1.155×1.5×1.80=3.12m
λ=Lo/i=3119/15.8=197.37 =0.186
3)立杆稳定性验算
a.不组合风荷载时
N=1.2(NGlk+NG2k）＋1.4ΣNQk
=1.2×(3.00+0.81)+1.4×3.38=9.30kN=9300N
N/（A）=9300/(0.186×489)=102.25N/mm2
b.组合风荷载时
N=1.2（NGlk+ NG2k）＋0.85×1.4ΣNQk
=1.2×(3.00+0.81)+0.85×1.4×3.38=8.59kN=8590N
N/（A）＋MW/W=8590/(0.186×489)+190000/5080=131.84N/mm2
组合风荷载立杆稳定性131.84N/mm2＜205N/mm2,满足要求。
4.连墙件计算
连墙件采用Φ48×3.5钢管,截面积A连墙件=489.00mm2；fy=210N/mm2
按每个结构层花排设置,纵向间距取 3跨, 架体高度24.00m
连墙件轴向力设计值NL= NLW＋N0 , 其中:
风压高度变化系数μz=1.56 (标高+40m)，基本风压ωo=0.44kN/m2
挡风系数=0.800,背靠建筑物按敞开、框架与开洞墙计算, 则脚手架风荷载体型系数
μs=1.3=1.3×0.800=1.040,风荷载标准值ωk，=0.7×1.56×1.040×0.44=0.50kN/m2
NLW=1.4ωkAω=1.4×0.50×3.00×2×1.50=6.30kN
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力,按双排脚手架,取No=5.00kN
NL= NLW＋N0 =6.30+5.00=11.30kN(N1＜8kN采用单扣件，8kN≤N1＜16kN采用双扣件)
连墙件采用Φ48×3.5钢管,双扣件连接满足要求。
L0=0.20+0.10=0.30m=300mm,i=15.8mm,λ=L0/i=300/15.8=19.0,1=0.949
σ=N1/1A连墙件=11300/(0.949×489)=24.35N/mm2
连墙件强度σ=24.35N/mm2＜f=210N/mm2,满足要求。
5.悬挑型钢梁计算
悬挑材料选采用16号工字钢；H=160mm,b=88mm,tw=6.0mm,t=9.9mm,q=0.21kN/m,w=140900mm3,IX=mm4,S=80800mm3,E=206000N/mm2,f=215.00 N/mm2,fv=120.00N/mm2,fy=235N/mm2。
未加钢丝绳前的验算，脚手架搭设高度是四个步距。N=9.304×(4/(24.00/1.80))=2.79kN=2790N
（1）抗弯强度验算
L=0.90m,a=0.20m,N1=N2=2.79kN=2790N,γx=1.05；
Mx=N[a+(L+a)]+q(L+a)2/2
=2.79×[0.20+(0.90+0.20)]+0.21×(0.90+0.20)2/2=3.75kN.m=3752585N.mm；
σ=Mx/γxWx=3752585/(1.05×140900)=25.36N/mm2；
悬挑型钢梁抗弯强度σ=25.36N/mm2＜215.00N/mm2,满足要求。
（2）抗剪强度验算
V=2N+q(L+a)=2.79×2+0.21×(0.90+0.20)=5.81kN
τ=VS/Ixtw=5808×80800/(11270000×6)=6.94N/mm2
悬挑型钢梁抗剪强度τ=6.94N/mm2＜120.00N/mm2,满足要求。
（3）整体稳定验算
L1=1100mm=1.10m,t=10mm
b = (570×88×10)/(1100×160)=2.82
b' = 1.07 - 0.282/b=1.07 - 0.282/2.82=0.97
Mx/b'Wx=3752585/(0.97×140900)=27.46N/mm2
悬挑型钢梁整体稳定性=27.46N/mm2＜215.00N/mm2,满足要求。
（4）挠度验算
υ1=N1(L+a)3/3EI=2790×(900+200)3/(3×11270000×206000)=0.53mm
υ2=N2La2(3-a/L)/6EI
=2790×900×200.002×(3-200/900)/(6×11270000×206000)=0.02mm
υ3=q(L+a)4/8EI=0×1100/(8×11270000×206000)=0.02mm
υmax=υ1+υ2+υ3=0.53+0.02+0.02=0.57mm
悬挑型钢梁挠度υmax=0.57mm＜[υ]=(L+a)/400=2.75mm,满足要求。
（5）验算悬挑梁锚固钢筋
L1=1.95mm,HPB235钢筋,fy=215N/mm2；
锚固点拉力Rmax=N(L+2a)/L1+q(L+a)=2791×1300/1950+0.21×(900+200)=2086N；
预埋锚固钢筋按两个截面同时受力计算:取φ16钢筋；
As=2×200.96=401.92mm2，
Asfy/Rmax=401.92×215/2086=41.42
锚固钢筋Asfy/Rmax=41.42＞2,满足要求。
加钢丝绳的验算
经计算得：
Mmax=1.07kN.m,Vmax=8.25kN,Rmax=10.58kN,υmax=0.13mm
(6)抗弯强度验算
L=0.90m,a=0.20m,γx=1.05,N=(0.90+0.20)×10580/3.00=3879N
σ=Mmax/γxWx+N/A=1.07×106/1.05/140900+3879/2611=8.72
悬挑型钢梁抗弯强度σ=8.72N/mm2＜215.00N/mm2,满足要求。
(7)抗剪强度验算
Vmax=8.25kN
τ=VmaxS/Ixtw=8247×80800/11270000/6.0=13.64N/mm2<fv=120.00N/mm2
悬挑型钢梁抗剪强度τ=13.64N/mm2＜120.00N/mm2,满足要求。
(8)整体稳定验算
L1=1100mm=1.10m
b=2.00(查表得)b=2.00>0.6
b'=1.07-0.282/b=1.07-0.282/2.00=0.93
Mmax/(b＇Wx)=1.07×106/0.93/140900=8.17N/mm2<f=215.00N/mm2
悬挑型钢梁整体稳定性8.17N/mm2＜215.00N/mm2,满足要求。
(9) 挠度验算
υmax=0.13mm
悬挑型钢梁挠度υmax=0.13mm＜[υ]=(L+a)/250=4.40mm,满足要求。
6.验算悬挑梁锚固钢筋
L1=1.95mm,HPB235钢筋,fy=210N/mm2
锚固点拉力Rmax=N(L+2a)/L1+q(L+a)=9300×1300/1950+0.21×(900+200)=6431N
预埋锚固钢筋按两个截面同时受力计算:取φ16
As=2×200.96=401.92mm2
Asfy/Rmax=401.92×210/6431=13.12
锚固钢筋Asfy/Rmax=13.12＞2,满足要求。
7.钢丝绳验算
h=3.00m,L=0.90m,N=9.30kN
钢丝绳采用φ16mm,α=0.85,K=7.00
破断拉力总与F破=K＇D2Ro/1000=0.356×162×1570.00/1000=143.08kN
钢丝绳允许拉力[P]=F破α/K=143.08×0.85/7.00=17.37kN
Toa=9.30×3.20/3.00=9.92kN
钢丝绳承受拉力9.92kN＜[P]=17.37kN,满足要求。
8.吊环验算
吊环采用φ16mm HPB235级钢筋制作,As=201mm2,f=50N/mm2
每个吊环承受的拉力为：N拉=Toa =9.92kN
吊环可承受的拉力:f×As=50×2×201/1000=20.10kN
吊环强度20.10kN＞N拉=9.92kN,满足要求。
9.计算结果
脚手架采用Φ48×3.5钢管,内立杆离墙0.20m,立杆底高度+7.95m,立杆步距1.80m,立杆纵距1.50m,立杆横距0.90m,连墙件按2步3跨布置,冲压钢脚手板铺2层。，锚固段1.95m，采用φ16锚固钢筋。
附件二：前后阳台扣件式钢管悬挑外架计算书
本计算书参考书籍：
(1)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2001)(2002年版)
(2)《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ 80-91）；
(3)《建筑施工安全检查标准》（JGJ 59-99）；
(4)《钢结构设计规范》（GB50017—2003）；
(5)《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)(2006年版)；
(6)《混凝土结构设计规范》(G1350010-2002)
(7) 施工图纸。
1.计算参数设定
(1)基本参数
脚手架采用Φ48×3.5钢管,内立杆离墙0.90m,立杆底高度+7.95m；立杆步距h=1.80m, 立杆纵距La=1.50m, 立杆横距0.90m,架体高度24.00m；横向水平杆上有1条纵向水平杆,连墙件按2步3跨布置,冲压钢脚手板铺2层。
(2)钢管截面特征
壁厚t=3.5mm，截面积A=489mm2，惯性矩I=121900mm4；截面模量W=5080mm3，回转半径i=15.8mm，每米长质量0.0384kN/m；Q235钢抗拉、抗压与抗弯强度设计值f=205N/mm2，弹性模量E=206000N/mm2。
(3)荷载标准值
1)永久荷载标