下撑式槽钢悬挑脚手架设计方案55.doc

悬挑式工字钢外脚手架（七步高）设计方案

一、脚手架的构造与搭设要求：
1、基本要求
用扣件式钢管搭设的脚手架是施工临时结构，它要承受施工过程中各种垂直和水平荷载。要求钢管符合国际三号钢要求，外径不小于48mm，壁厚不小于3—3.5mm,扣件螺栓等金属配件符合有关标准，无锈蚀、变形、滑丝、伤裂现象。脚手架必须有足够的承载能力、刚度和稳定性。在施工过程中，在各种荷载作用下不发生失稳、倒塌，并且不超过结构容许的强度、以免出现变形、倾斜、摇晃或扭曲现象，以确保安全。
2、内部受力情况
采用Φ48×3.5钢管和扣件工字钢等构成的悬挑式脚手架，悬挑梁、斜杆、立杆、大横杆和小横杆以及斜拉钢丝绳是主要受力构件。剪刀撑和连墙杆是保证脚手架整体刚度和稳定性的杆件，并具有加强脚手架抵抗垂直和水平力作用的能力，其中连墙杆还承受风荷载。扣件是脚手架组成整体的连接件和传力件。
3、脚手架的构造与搭设要求：
1） 脚手架立杆采用对接扣件连接，相邻两立杆接头应错
开不小于50cm，且不在同一步距内。纵向水平杆接长用对接扣件连接。上下相邻两根纵向水平杆接头不小于50cm，同一步内外两根纵向水平杆接头也应错开，并不在同一跨内。
2） 小横杆伸出外立杆连接点外15—20cm，离外墙面10cm。
3） 脚手架纵向两端和转角处起，在脚手架外侧每隔9m（水
平距离）左右用斜杆搭成剪刀撑，自上而下循序连续设置。斜杆用长钢管与脚手架底部成45度至60度夹角。斜杆用旋转扣件与立杆和横向水平杆扣牢。
4） 外立杆里侧设1M高防护栏杆和25cm高的竹胶板挡脚板，每块踢脚板上打六个小孔，用16#铁丝绑扎牢固。踢脚板色标采用黑黄，一黑一黄间距30cm为一道。外侧全部设置密目安全网，并同第一步架底捆牢。
5） 脚手架每隔4步，应在里立杆与墙面之间设统长安全
竹片笆，支承在两根钢管上，用18#铁丝同钢管捆牢，每块
竹片笆绑点不小于4点。
6） 扣件同杆件连接时紧固力在45—55NM范围内，不得
低于45NM或高于60NM。
7） 挑架底悬挑工字钢与楼板上预埋件2φ16钢筋用16的钢板加螺帽扣紧（详见附图）。
8） 预埋钢筋锚固长度35d，并安放在楼板筋下面，同楼板筋用铁丝绑牢。
4、 搭设参数
立杆纵距L=1.5m，横距b=1.05m，步距高H=1.8m，内立杆离墙b1=0.3m, 铺设竹笆脚手板4层，施工荷载QK=2KN/m
，并三层同时施工，脚手与主体结构连接点竖向间距H1=3.9m，水平间距L1=4.5m，挑架高度H=7步=12.6m。
二、荷载计算
(a) 立杆 1.8×7×3.85×2=97.02Kg
(b) 小横杆 1.4×7×3.85=37.73Kg
(c)大横杆 1.5×4×7×3.85=161.7Kg
(d)栏杆 1.5×2×7×3.85=80.85Kg
(e)16#工字钢 1.4×20.48×2=57.344Kg
(f)剪刀撑 1.5×1.414×2×3.85=16.332Kg
(g)扣件 120×1.35=162Kg
(h)操作层竹笆片一层 1.5×1×3×7=31.5Kg
(i)栏杆竹胶板 0.25×1×3×7=5.25Kg
(j)安全网 1.5×1.8×7×2=37.8Kg
（k）施工荷载 每层QK=200 Kg/m

三层同时施工，则施工荷载QK=200×1.5×1.05×3=945Kg
ΣQ=1632.526Kg
P1=P2= ΣQ /2=1632.526/2=816.263Kg

三、 小横杆的强度及挠度验算：
小横杆所受的荷载：
1） 自重： 3.85kg/m
2） 施工荷载：200÷1.5=133.33kg/m
3） 大横杆传来的重量：1.5×3.85=5.775kg
则小横杆的受力图如下：
P=5.77kg P=5.77kg q=137.18kg/m

0.35 0.35 0.35

根据计算得Mmax=20.925kg.m
钢管的截面抵抗矩
W=π/32×[（d4-d14）/d]= π/32×[（484-424）/48]=4493mm3
则σ=M/W=209250N·mm/4493mm3=46.57N/mm2
所以：强度符合要求。
钢管的惯性矩I=π/64×（d4-d14）=π/64×（484-424）=107831mm4
将荷载全部换算为均布荷载得q=148.17kg/m
[w]=l/150=1050/150=7mm E=2.1×104kg/mm2
w=ql4/384EI=5×0.14817×10504/（384×2.1×104×107831）=1.035mm<[w]=7mm
所以挠度符合要求。

四、大横杆的强度及挠度验算
大横杆所受的荷载：
1） 自重：3.85kg/m
2） 脚手片：1.5×1×3/1.05=4.5kg/1.05=4.29kg/m
3） 施工荷载：200/1.05=190.48kg/m
按三跨连续梁计算。
受力图如下：
q=198.62kg/m

。。 。 。 。
1.5m 1.5m 1.5m

根据计算得Mmax=55.605 Kg·m=556050N·mm
则σ=M/w=556050/4493=123.76N/mm2
所以：强度符合要求。
将最大弯矩值换算成等效的均布荷载值得
q/=55.6050/（1.5×1.05）=35.305kg/m=0.35305N/mm
w=0.99×q/L4/100EI=0.99×0.35305×15004/（100×2.1×105×107831=0.78mm<[w]=l/150=10mm
所以挠度符合要求。

五、脚手架立杆稳定性计算
1、 脚手架立杆整体稳定性
N=1.2（n1NGk1+ NGk2）+1.4 NQK=1.2×（1.8×0.442+3.540）+1.4×4.2=11.083Kn
ΨAf=48.491Kn，A=848.23mm2，f=205h/mm2
则Ψ=48.491×103/（848.23×205）=0.279
N/ΨA=11083/（0.279×848.23）=46.83
KAKHf=0.85×0.8×205=139.4
则N/ΨA< KAKHf
所以脚手架立杆整体稳定性符合要求。
2、 脚手架单杆稳定性按下式计算
N1/（Ψ1A1）+σm=5.542/（0.558×424.115）+35=35.023
KAKHf=139.4
N1/（Ψ1A1）+σm< KAKHf
所以，脚手架单杆 稳定性符合要求。

六、16#工字钢核算强度
Ix=1127cm

[σ]=1939Kg/cm
Y=5.52cm E=2.1C10
Kg/cm

Ma=Mmax=30P1+135P2=30×816.263+135×816.263
=14683.40Kg·cm
σ=Ma/Wx=134683.40÷140.9
=955.88kg/cm
〈[σ]=1939kg/cm

故16#工字钢强度符合要求。

七、16#工字钢核算挠度
允许挠度 [f]= L/400=1350÷400=3.375mm
E=2.1×106 kg/cm2
I=1127cm4
P1产生挠度:f1=P1.L13/3EI
=816263×303/(3×2.1×106×1127)=0.003cm
P2产生挠度:f1=P1.L13/3EI
=816.263×1353/(3×2.1×106×1127)=0.283cm
总挠度f=f1+f2=0.03+2.2.83=2.86mm <[f]=3.375mm
故16#工字钢挠度符合要求。

八、悬挑工字钢外脚手架施工图
见本方案后附图-1、附图-2。

九、脚手架的拆除
1、 拆脚手架，应设置警戒区，并有专人负责警戒。
2、 拆除脚手架前，应将脚手架上的留存材料、杂物等清除干净。
3、 脚手架拆除顺序一般为竹笆片→栏杆→剪刀撑→牵杆→横杆→立杆，按自上而下先装者后拆，逐步拆除，一步一清，不得采用踏步式拆法，不准上下同时作业，剪刀撑应先拆中间扣，再拆除两头扣，由中间操作人向下递杆子。
4、 拆下的杆件与零配件，应按类分堆（零配件装入容器），用吊车吊下，严禁高空抛掷。
5、 拆下的杆件和零配件运到地面时，应随时按品种，分规格堆放整齐，妥善保管，有损坏者给予维修和保养。

十、脚手架管理制度
1、 为加强脚手架的安全管理，保障职工的人身安全，根据国家有关脚手架的技术规定，结合本工地实际情况，制定如下制度，各施工人员必须执行本制度。
2、 脚手架在搭设前，必须编制施工组织设计，由公司技术负责人审批，批准后方可实施。
3、 架子施工操作人员必须经培训合格后方可施工作业。
4、 搭设前，对施工人员进行教育及技术交底。
5、 脚手架由架子工严格按规范、设计要求搭设，不得违章作业。并按规定要求使用。
6、 各种杆结、拉结、安全防护不随意拆除。
7、 现场安全员、维护人员要及时对脚手架进行检查维修，如有隐患及时整改。
8、 外脚手架荷载每平方米不得超过270Kg。
9、 在外脚手架上不得放置模板、钢管、钢筋及零星杂物。

十一、安全措施
1、 搭设脚手架必须由经安全教育持岗位证的架子工承担，凡患有高血压、心脏病者不得上脚手架操作。
2、 搭设脚手架时，工人必须戴好安全帽，佩好安全带，工具及零配件要放在工具袋内穿防滑鞋工作，袖口、裤口要扎紧。
3、 在靠近架空输电线路搭设脚手架时，应按供电局规定确保一定的安全距离，必要时切断电源或迁移电线。
4、 施工现场带电线路如无可靠的安全措施，一律不准通过脚手架，非电工不准擅自拉接电线的电器装置。
5、 严禁在脚手架上堆放钢模板、木材等施工多余的材料等，以确保脚手架畅通及防止超载。
6、 吊运脚手架、脚手管等必须用专用保险吊钩，严禁起吊，要堆放平稳，并严格控制脚手架上的施工荷载。
7、 脚手架四角应有接电保护及避雷装置。

十二、脚手架检查制度
1、 脚手架检查每月两次，时间定为每月的5日与20日。
2、 检查人员包括技术负责、安全员、架子班长及其有关人员。
3、 检查要有针对性，要仔细、认真检查。
4、 检查出问题要及时整改，定时、定措施，并落实到人。整改后，要有专人进行复查，并填写复查意见。
5、 安全员、维护人员要天天察看，发现问题要及时通知架子班。

秦骊大厦
悬挑式工字钢外脚手架

施
工
组
织
方
案

浙江中天建设工程集团有限公司西安公司
2000年6月