脚手架(1).doc

双排脚手架搭设方案

一、本工程为宁夏万胜生物自备热电站工程，建筑面积5101.5m2，框架结构，本方案编制依据为JGJ130-2001。
二、材料选用标准脚手架钢管，采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定；扣件采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定。
三、双排脚手架的构造要点如下：
1、立杆设置。每根立杆底部设置通垫板，脚手架必须设置纵、横扫地杆，纵向扫地杆采用直角扣件，固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上，脚手架底层步距小于2m，立杆必须用连接件与建筑物可靠连接，立杆上的扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不设置在同步内，立杆横距1.05m，纵距为1.2m，双排离墙1.5m，里立杆离墙0.4～0.5m。
2、水平杆设置，纵向水平杆设置在立杆内侧采用对接扣件连接，纵向水平的对接扣件应交错布置，横杆间距为1.4m；两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。
3、横向水平杆设置，主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件拉接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距离不应大于150mm。
4、剪刀撑在外侧面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置。每隔6跨位置的剪刀撑与地面成45度至60度。
5、连墙杆，从底层另一步设置连墙杆，垂直距离为3h，水平间距为3La，且用4个扣件连接。
四、搭设要点
1、地基处理为保证脚手架安全使用，搭设脚手架时必须设地基土夯实，并做通垫板底座，以便土弱分布自立杆传来的荷载。
2、杆件的搭设顺序：绑好扫地杆，贴近地面的大横杆→逐根树立杆，随即与扫地杆扣紧→安装第一步大横杆与各立杆扣紧→安装第一步横杆→第二步大横杆→第二步小横杆→加设临时斜撑杆→第三、四步大横杆和小横杆→连墙杆→按小横杆→加设剪刀撑→铺脚手板
3、拧紧扣件，设置连墙杆，搭设时扣件层按要求拧紧，不得过松过紧，随着砌墙应随即设置，连墙杆与墙锚拉牢固，并应随时校正杆件的垂直与水平偏差，使之符合规定要求。
4、脚手架的防护，为确保脚手架的安全，脚手架应具有足够的强度、刚度和稳定性，立加立挂式安全防护栏，踢脚板。
五、安全防（围）护规定
脚手架必须按以下规定设置安全防护措施，以确保架上作业和作业影响区域内的安全。
1、作业层距地（楼）面高度≥2.5m时，在其外侧边缘必须设置挡护高度≥1.1m的栏杆和挡脚板，且栏杆间的净空高度应在≤0.5m。
2、架高9～25m的外脚手架，除执行（1）规定外，可视需要加设安全网维护。
3、挑脚手架的外侧面应按防护需要采用立网维护。
4、遇有下列情况时，应按下列要求加设安全网。
架高≥9m，未作外侧面封闭，半封闭或立网封护的脚手架，应按下列规定设置首层安全（平）网和层间（平网）。
a.首层网应距地面设置，悬出宽应≥3.0m。
b.层间风自首层网每隔3层设一道，悬出高度应≥3.0m。
5、上下脚手架的梯道，坡道等均应设置扶手，栏杆或其它安全防（围）护措施并清除通道中的障碍，确保人员上下的安全。
6、结构脚手架施工荷载的标准值取3KN/m2，允许不超过2层同时作业。
7、装饰脚手架施工荷载的标准值取2KN/m2，允许不超过3层同时作业。
六、脚手架的搭设注意事项
1、脚手架搭设前，首先平整场地原土夯实，并在立杆底部铺设通长垫板或角铁。
2、脚手架四角立有接地保护或避雷装置，严禁钢木混搭。
3、架了负荷量：每平方米不得超过270kg，码砖量的允许偏差不超过，三步两跨设连墙杆。
4、脚手架搭设完后，应有专检人员负责验收，合格后方可使用。
5、脚手架的连接采用十字扣件进行连接。
七、拆除脚手架及注意事项
1、划出工作区标志，禁止行人进入。
2、严格遵守拆除顺序，由上而下，逐层向下的顺序进行，严禁上下同时作业，所用固定件应随脚手架逐层拆除，严禁将固定件整层或数层拆除后，再拆脚手架，应分段拆除，高度不大于2步。
3、材料应集中，严禁抛物，架子工必须戴安全帽、系安全带、持证上岗，进行操作。
4、统一指挥，上下呼应，动作协调，安拆时有固定人员安拆，有固定人员在安拆范围内指挥。
八、脚手架计算
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）。
计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为18.6米，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：立杆的纵距1.20米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.20米。
采用的钢管类型为48×3.5，连墙件采用2步2跨，竖向间距2.40米，水平间距2.40米。
施工均布荷载为2.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设4层。
（一）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=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.050/3=0.052kN/m
活荷载标准值 Q=2.000×1.050/3=0.700kN/m
静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.052=0.109kN/m
活荷载的计算值 q2=1.4×0.700=0.980kN/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.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
跨中最大弯矩计算公式如下:

跨中最大弯矩为
M1=(0.08×0.109+0.10×0.980)×1.2002=0.154kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:

支座最大弯矩为
M2=-(0.10×0.109+0.117×0.980)×1.2002=-0.181kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
=0.181×106/5080.0=35.594N/mm2
大横杆的计算强度小于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:

静荷载标准值q1=0.038+0.052=0.091kN/m
活荷载标准值q2=0.700kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.091+0.990×0.700)×1200.04/(100×2.06×105×121900.0)=0.623mm
大横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!
（二）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=0.038×1.200=0.046kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.0501.200/3=0.063kN
活荷载标准值 Q=2.000×1.050×1.200/3=0.840kN
荷载的计算值 P=1.2×0.046+1.2×0.063+1.4×0.840=1.307kN

小横杆计算简图
2.抗弯强度计算
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:

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

M=(1.2×0.038)×1.0502/8+1.307×1.050/3=0.464kN.m
=0.464×106/5080.0=91.292N/mm2
小横杆的计算强度小于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
均布荷载最大挠度计算公式如下:

集中荷载最大挠度计算公式如下:

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=5.0×0.038×1050.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.02mm
集中荷载标准值P=0.046+0.063+0.840=0.949kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=949.080×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9)/(72×2.06×105×121900.0)=1.553mm
最大挠度和 V=V1+V2=1.577mm
小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!
（三）扣件抗滑力的计算:
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；
1.荷载值计算
横杆的自重标准值 P1=0.038×1.050=0.040kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.050×1.200/2=0.095kN
活荷载标准值 Q=2.000×1.050×1.200/2=1.260kN
荷载的计算值 R=1.2×0.040+1.2×0.095+1.4×1.260=1.926kN
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。
（四）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0.1489
NG1 = 0.149×18.600=2.770kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15
NG2 = 0.150×4×1.200×(1.050+0.300)/2=0.486kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15
NG3 = 0.150×1.200×4/2=0.360kN
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005
NG4 = 0.005×1.200×18.600=0.112kN
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.727kN。
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 = 2.000×2×1.200×1.050/2=2.520kN
风荷载标准值应按照以下公式计算

其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：W0 = 0.450
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 = 1.250
Us —— 风荷载体型系数：Us = 1.200
经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7×0.450×1.250×1.200 = 0.472kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ
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
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
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)。
（五）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=8.00kN；
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.39；
　i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
　l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=2.08m；
　k —— 计算长度附加系数，取1.155；
　u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.50；
　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；
　 —— 钢管立杆受压强度计算值 N/mm2)；经计算得到 = 41.82
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < [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=7.47kN；
　 —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.39；
　i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
　l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定l0=2.08m；
　k —— 计算长度附加系数，取1.155；
　u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定；u = 1.50
　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；
　MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.097kN.m；
　 —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 58.18
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!
（六）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：

其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 0.958kN；
NQ —— 活荷载标准值，NQ = 2.520kN；
gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.149kN/m；
经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 193.312米。
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：

经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。
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：

其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 0.958kN；
　NQ —— 活荷载标准值，NQ = 2.520kN；
　gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.149kN/m；
　Mwk —— 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩Mwk = 0.082kN.m；
经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 175.796米。
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：

经计算得到，考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。
（七）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
其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：
Nlw = 14 × wk × Aw
wk —— 风荷载基本风压标准值，wk = 0.472kN/m2；
Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 2.40×2.40 = 5.760m2；
No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 5.000
经计算得到 Nlw = 3.810kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 8.810kN
连墙件轴向力设计值 Nf = A[f]
其中 —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=30.00/1.58的结果查表得到=0.95；
A = 4.89cm2；[f] = 205.00N/mm2。
经过计算得到 Nf = 95.411kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到 Nl = 8.810kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不满足要求!

连墙件扣件连接示意图
（八）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
其中 p —— 立杆基础底面的平均压力 N/mm2)，p = N/A；p = 32.00
N —— 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N = 8.00
A —— 基础底面面积 (m2)；A = 0.25
fg —— 地基承载力设计值 (N/mm2)；fg = 68.00
地基承载力设计值应按下式计算
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 = 170.00
地基承载力的计算满足要求!
九、砌筑墙体小横杆的端与大横杆（或立杆）相连，另一端搁在墙上，砖墙上留置架眼，搭设小横杆在墙上的搁置长度不应小于24cm，并且脚手架眼不得留于半砖墙180墙，或宽度小于74cm窗间墙中，因为这些部位留架眼会影响砌体强度和质量，当脚的架遇到门洞时，可挑1-2根立杆，并将悬空的立杆用斜杆逐杆连接，使荷载分配到两侧立杆上，当遇窗洞时，可增设立杆或吊设一短大横杆将荷载转布到两侧的小横杆上，脚手板铺满、铺稳，离开墙在12-15cm，这样便于用靠尺检查墙面。
十、脚手架和安全网必须按规定搭设，并经检查验收的后方可使用，要特别注意上料平台的安全可靠，严禁在架反上料平台和和楼板处超重堆放和上料冲击。
十一、进入现场必须带安全帽，高空作业系安全带，登高要走马道，不得乘吊栏，爬脚手架。
十二、做好“四口”（楼梯口、井架口、预留洞口、通道口）的防护。

宁夏万胜生物自备热电站工程
脚手架施工方案

编 制：

审 核：

批 准：

宁五建万胜生物自备电站项目部

二OO五年三月

- 14 -