满堂脚手架施工方案(未改).doc

满堂红钢管支撑施工方案
装卸综合楼满堂脚手架搭设方案
一、工程概况：
装卸综合楼为三层框架结构，建筑面积1140㎡，建筑结构安全等级2级，抗震设防烈度6度。地基为回填夯实地基。屋面板为坡屋面+平屋面，房屋几何尺寸为32.65m×11.65m。横杆与立杆采用双扣件方式连接，搭设高度为6米，立杆采用单立管。搭设尺寸为：立杆的纵距la=1.2米，立杆的横距lb=1.2米，立杆的步距h= 1.5米。
二、编制依据：
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》（JGJ130-2011）、
《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）、
《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(2006年版)(GB 50009-2001)等编制。
三、参数信息:
1.脚手架参数
计算的脚手架为满堂脚手架，
横杆与立杆采用双扣件方式连接，搭设高度为6米，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：立杆的纵距la= 1.20米，立杆的横距lb= 1.20米，立杆的步距h= 1.50米。
采用的钢管类型为Φ48×3.5mm。
横向杆在上，搭接在纵向杆上的横向杆根数为每跨2根
2.荷载参数
施工均布荷载为4kN/m2脚手板自重标准值0.30kN/m2，混凝土自重取25KN/ m2

满堂脚手架平面示意图

四、荷载计算
计算以A轴的KL1梁为例,现取材料自重为0.15 KN/m2，钢筋混凝土为25 KN/m2，施工荷载为4 KN/m2（包含泵送混凝土冲击力）。
1、模板系统计算：（1）材料截面、性能常数
序
号
材料
名称
规格（mm）
弹性模量（E·N/mm4）
Fv(N/mm2)
Fm(N/mm2)
1
模板
2400×1200×15
6000
1.25
11
2
木方
50×80×3000
10000
1.5
13
表中数据由《设计手册》查得。
（2）梁侧模板计算
以KL1梁高为准，，梁侧板为15mm胶板，立档为300mm一道，立档外侧用双水平钢管卡紧，每侧2道双排水平钢管。每侧每排设置6道（排距每400mm）对拉螺栓。
梁侧模板的标准荷载，新浇捣混凝土时对模板产生侧压力：
查建筑施工计算手册得
Fa=0.22rc t B1B2V1/2 ,
Fa=0.22×25×200/(50+15)×1×1.2×251/2=102KN/m2，
Fb=RcH=25×0.6=16.25KN/m2，
取二者的小值，取F=16.25KN/m2为计算值。
B、梁侧模板的强度验算
取水平面施工活荷载为4KN/m2，如左图，梁侧模板的计算可按四跨连续梁计算，见计算图4，取梁底0.2m宽为最不利位置计算： 4KN/m2
q=(16.25×1.2+1.4×4)×0.2=15.855KN/m
M=1/11×15.855×0.22=0.0576 KN.m 0.6m 梁高
W=bh2/6=152×1000/6=3.75×104mm3 （16.25+4)KN/m2
σ=м/w=0.0576×106/54×104=1.06 N/mm2L/400=0.75mm，满足要求。
D、立档（梁侧板的竖枋间距为每300mm设一道，立档采用50×80的枋木
验算枋木的挠度，该荷载为三角形，以最大值作为均荷载设计，本设计立
档最大距离（对拉螺杆二支点距离）为350mm，以四跨为计算，其受力见
图5，

350mm×4
图5
根据ω= kqL4/100EI≤L/400
L=（EI/4kq）1/3
查《设计手册》，K=0.644，I=bh3/12=3.4×106mm4， E=10000N/mm2
L=(10000×3.4×106/4×0.644×19.72)1/3=874mm>500mm，满足要求。
E、梁侧水平杆（双钢管）设计验算。
考虑到荷载的实际情况，取最大值作为均匀荷载，立档所受到梁侧板的侧力（300×350mm）。
侧板传给立档的总力为：Po=16.25×0.3 ×0.35=1.706KN
所以在单位面积侧板传给立档的Po为传给双水平钢管的P1集中力，按四等跨连续梁计算，计算简图为图6，计算水平杆的抗弯强度。
200 200
P1 P1 P1 P1 P1 P1

P2 400×4
图6
以σ=м/w≤fm
P2=1.5P1，查《设计手册》f=205 N/mm2，ω=5.08×103mm3
Mmax=0.2×1.5P1-0.2P1=0.1706 KN.m
σ=1.706×105/5.08×103=33.58N/mm2为φ14mm对拉螺栓净截面面积为扣除纹高为2边2.5mm。
A=π（14-2.5）2/4=103.86mm2，fm=215 N/mm2
螺栓所能承受的轴力，103.86×215=22332N=22.33KN>1.95KN，满足要求。
（3）梁底模的计算（梁底搭设见图2）
梁底采用15mm胶板，设置三层枋木，顶层枋木垂直梁底面每250mm一道，中间层为在梁底宽度范围内每200mm一道，底层为450mm一道枋木。
由于梁底模板所承受的荷载与侧模（最不利位置）荷载相同，底模的支点比侧模多，所以梁底模板可免验算。
A、荷载计算
以300×600mm梁为计算（把荷载转化成线荷载），材料自重 ：0.15KN/m，混凝土自重：4.5KN/m，钢筋0.54KN/m，混凝土施工荷载4KN/m。总荷载：Q=1.2×(0.15+4.5+0.54)+1.4×4=11.828KN/m。
求。
（4）计算钢管支撑
以KL1为准：（计算1 m2长梁内及板的荷载）
钢筋混凝土：0.3×0.6×25=4.5KN/m2，
施工荷载：4KN/m2 ，
材料自重：0.15KN/m2，
梁范围之外的板重：（板厚120mm）取3 KN/m2，
总荷载：（4.5 +3.15）×1.2+4×1.4=14.78KN,
现场使用立杆距离为1200mm，横距为1200mm一道，不考虑风荷载。
五、纵向杆的计算:
纵向杆钢管截面力学参数为：截面抵抗矩 W = 5.08cm3； 截面惯性矩 I = 12.19cm4；
纵向杆按三跨连续梁进行强度和挠度计算，横向杆在纵向杆的上面。
用横向杆支座的最大反力计算值，考虑活荷载在纵向杆的不利布置，计算纵向杆的最大弯矩和变形。
1. 由横向杆传给纵向杆的集中力
(1)由横向杆传给纵向杆的集中力设计值
F = 1.200qlb= 1.200×1.82×1.20=2.627kN
(2)由横向杆传给纵向杆的集中力标准值
Fk = 1.200qklb = 1.200×1.32×1.20=1901kN

纵向杆计算荷载简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑荷载的计算值最不利分配的弯矩
Mmax= 0.267Fla= 0.267×2.63×1.20=0.842kN.m
σ = Mmax/W = 0.842×106/5080.00=165.66N/mm2
纵向杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度为
V=1.883Fkla3/100EI = 1.883×1.90×1000×12003/(100×2.06×105×121900.0) = 2.463mm
纵向杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!
六、扣件抗滑力的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，
P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，
按照扣件抗滑承载力系数1.00
该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。
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16.00kN 。
R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
依据《建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算》刘群主编P109:
纵向或横向水平杆通过扣件传给立杆的竖向设计值:
R=3.267F=3.267×2.63=8.6kN
双扣件抗滑承载力的设计计算R <= 16.00满足要求!
(4)风荷载标准值产生的轴向力
风荷载标准值:

其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》的规定采用：W0 = 0.300
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：
脚手架底部 Uz = 0.740,
Us —— 风荷载体型系数：Us = 0.8000
经计算得到，脚手架底部风荷载标准值
Wk = 0.740×0.8000×0.300 = 0.178kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值
N = 1.2NG + 0.9×1.4NQ =7.721kN
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值
N = 1.2NG + 1.4NQ = 8.826kN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW
MW = 0.9×1.4Wklah2/10
其中 Wk —— 风荷载基本风压标准值(kN/m2)；
la —— 立杆的纵距 (m)；
h —— 立杆的步距 (m)。
经计算得, 底部立杆段弯矩：
Mw=0.9×1.4×0.178×1.20×1.502/10 = 0.060kN.m
八、立杆的稳定性计算:
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=10.808kN；
i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
由于架体与建筑物结构进行刚性连接，故可按双排脚手架的规定进行计算（规范5.3.6）；
μ—— 考虑满堂脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，按表5.2.8；μ= 1.750
h —— 立杆步距，h=1.50；
λ —— 计算长细比, 由k=1时, λ=kμh/i=166；
λ<= [λ]= 250, 满足要求!
k —— 计算长度附加系数，由于架体与建筑物结构进行刚性连接，故k=1.155；
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kμh 确定，l0=3.03m；
Φ —— 轴心受压立杆的稳定系数, 由k=1.155时, λ=kμh/i=192的结果查表得到0.195；
A —— 立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3；
　　[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；
σ —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；
经计算得到 σ= 10808.000/(0.195×489.000)=113.34N/mm2
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=10.204kN；
i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
由于架体与建筑物结构进行刚性连接，故可按双排脚手架的规定进行计算（规范5.3.6）；
μ—— 考虑满堂脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，按表5.2.8；μ= 1.750
h —— 立杆步距，h=1.50；
λ —— 计算长细比, 由k=1时, λ=kμh/i=166；
λ<= [λ]= 250, 满足要求!
k —— 计算长度附加系数，由于架体与建筑物结构进行刚性连接，故k=1.155；
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kμh 确定，l0=3.03m；
Φ —— 轴心受压立杆的稳定系数, 由k=1.155时, λ=kμh/i=192的结果查表得到0.195；
A —— 立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3；
　　[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；
MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.060kN.m；
σ —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；
经计算得到 σ= 10204.000/(0.195×489.000)+(60000.000/5080.000)=118.82N/mm2
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
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
(1)立杆基础底面的平均压力计算p = N/A
其中 N —— 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N = 10.81
A —— 基础底面面积 (m2)；A = 0.25
p=10.81/0.25=43.23kN/m2
(2)地基承载力设计值计算fg = Kc ×fgk
其中 Kc —— 脚手架地基承载力调整系数；kc = 0.40
fgk —— 地基承载力标准值；fgk = 240.00
fg=0.40×240.00=96.00kN/m2
地基承载力的计算p角。与立杆有30°夹角
立杆受力为
Fp=tan30°F水平 ﹤F水平
其中 Fp——为坡面荷载
F水平——水平荷载
由于坡屋面为对称设计所以在满堂脚手架的受力分析时F横左=F横右，故不考虑水平抗移计算。
坡屋面脚手架搭设示意图
十一、脚手架的搭设要求:
1、满堂脚手架搭设在建筑物楼面上时，脚手架自重及施工荷载应在楼面设计荷载许可范围内，否则须经验算后制定加固方案;
2、立杆搭设应符合下列规定：
1）、当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1ｍ；
2）、立杆接长除顶层顶步外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接；
3、水平杆搭设应符合下列规定,如图所示：

(1)纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不宜小于３跨；
(2)纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接；
(3)横向水平杆放置在纵向水平杆上部，靠墙一端至墙装饰面距离不宜大于100mm；
(4)主节点处必须设置横向水平杆；
(5)杆件接头应交错布置，两根相邻杆件接头不应设置在同步或同跨内，接头位置错开距离不应小于500mm，
各接头中心至主节点的距离不宜大于纵距的1/3；
(6)搭接接头的搭接长度不小于1ｍ，采用不少于3个旋转扣件固定;
4、扫地杆设置应符合下列要求：
(1)纵向扫地杆必须连续设置，钢管中心距地面不得大于200mm；
(2)脚手架底部主节点处设置横向扫地杆，其位置在纵向扫地杆下方；
5、扣件安装应符合下列规定：
(1)螺栓拧紧力矩应控制在40～65N.m之间；
(2)主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不大于150mm；
(3)对接扣件开口应朝上或朝内；
(4)各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm；
6、搭设高度在6m以上的满堂脚手架架体四周及立杆纵、横向每10排应由底至顶连续设置竖向剪刀撑，

7、高宽比大于2的满堂脚手架架体应采用连墙件与建筑物结构可靠拉接；
8、结构用满堂脚手架局部承受不大于8KN集中荷载时，可在架体局部对荷载传递构成影响的范围内，采取适当的构造措施。将架体立杆及横杆间距按构造选用表中的间距加密一倍；
9、 对架体架高在6ｍ以下时，每组纵向立杆不得少于4排；6m以上时不得少于6排；
10、满堂脚手架上人孔洞口处应设马道或爬梯，爬梯步距不得大于300mm，
高度超过4米时应设置马道或搭设与结构楼层相连接的通道；
11、在坡屋面在梁处采用与梁成90°角的斜支撑进行加固间距同立杆间距。在板处采用楔形垫木保证板底支撑于板平行。
十二、脚手架安装流程
场地平整夯实→准备工作检查→定位、放线→纵向扫地杆（垫木方）→立杆→横向扫地杆→大横杆→小横杆→连墙杆→剪力杆→铺脚手板→垫梁板底托
十三、脚手架搭设质量要求
1、立杆垂直度允许偏差不大于架高的1/200，全高垂直度不大于100mm。
2、大横杆同一排水平偏差不大于总长的1/300且不大于50mm。
3、用于连接大横杆的扣件，开口应朝架内侧，螺栓要向上。直角扣件开口不得朝下，内外立杆连接需要对接扣件，不得采用搭接。
4、剪刀撑斜杆两端扣件与立杆节点的距离不大于200mm，中间1----2个连接点。接长采用搭接，搭接长度为1米，采用三只回转扣件锁紧。
5、连接杆应与脚手架成垂直，并尽量拉撑在立杆与大横杆的交接处。
6、脚手架各杆件相交伸出的端头，均应大于10cm以防杆件滑脱。
7、底座沉降小于2mm，步距偏差上下20mm，纵距偏差为左右50mm，横距偏差为前后20mm。
十四、脚手架拆除要求
1、拆除前应召集有关人员对工程进行全面的检查，确立不需要脚手架时，方可进行拆除。
2、拆除脚手架前，应将脚手架上的遗留材料，杂物等清理干净，按照先装者后拆，后装者先拆的顺序进行。
3、不准分立面拆架或上下两步同时进行拆除。剪刀撑应先拆除中间后，再拆除两头扣件，所有连墙杆等必须随脚手架同步拆除。所有杆件和扣件在拆除时应分离，不准在杆件上附着扣件或两杆连着送到地面。
4、拆下的杆件与另配件运到地面后，应随时整理，检查，按品种，分规格，堆放整齐，妥善保管。
5、拆下脚手架时，要加强对成品保护，每天拆架下班时，不应留下安全隐患。
十五、安全技术措施
1、搭设或拆除脚手架时，必须划出安全区，设警戒标志，并应有专人负责，阻止无关人员靠近。
2、脚手架搭设人员，必须持证上岗，并经专业培训，不适于不高空作业者，一律不得上脚手架操作。
3、搭设、拆除脚手架人员必须戴安全帽，安全带，使用的工具要放在工具袋内，防止掉落伤人；登高要穿防滑鞋。
4、拆下的零部件严禁从高空抛掷。
5、当遇六级及六级以上大风和雾、雨天气时，应停止脚手架搭设与拆除工作。雨后上架作业，应有防滑措施。
6、操作层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。（不大于2KN/m2）

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