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8＃楼悬挑脚手架搭设施工方案

扣件抗滑力的计算 11

脚手架荷载标准值 11

立杆的稳定性计算 12

农机库房及其附属工程施工组织设计悬挑梁的受力计算 14

悬挑梁的整体稳定性计算 15

锚固段与楼板连接的计算 15

8＃楼悬挑脚手架搭设施工方案

本工程为XX时代花园工程，由XX经济技术开发区房地产投资兴建，开发区监理公司监理，总建筑面积为193648.61m2，其中架空层总建筑面积为48137m2，地上总建筑面积为145511.61m2，共分为12栋小高层住宅楼。

8＃楼建筑高度为40.9m（以自然地坪起算），局部37.9m（以自然地坪起算），脚手架的搭设为双排落地式脚手架及局部悬挑脚手架。本方案为悬挑脚手架搭设方案，搭设部位为8＃楼8－15轴至8－29轴南北两侧，搭设高度为12.40（四层楼面）～42m（以自然地坪起算）。分两段搭设，第一段4~9层，15米高，第二段为9层以上。钢管颜色：大横杆为红色，立杆为桔黄色，剪刀撑为红白相间，每道长度500，小横杆原色，刷防锈漆。

本工程采用钢管Φ４８×３.0，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，对于新钢管，应当符合下列规定：

应有产品质量合格证、质量检验报告；

钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道；

钢管外径、壁厚、端面等的偏差，应符合规范规定；

旧钢管应符合下列规定：

表面锈蚀深度应符合规范规定≤０.５mm;

钢管弯曲变形符合规范规定；

扣件：新扣件应有生产许可证，法定检测单位的测试报告和产品质量合格证；旧扣件使用前进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换；新旧扣件均应进行防锈处理；在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。

木脚手板的宽度不宜小于２００mm，厚度不应小于５０mm，腐朽的脚手板不得使用，木脚手板采用松木制作，两端各设直径为４mm的镀锌钢丝箍两道。

安全密目网、平网应有出厂合格证、检测报告等证件。

悬挑水平钢梁采用20号工字钢，总长4.5米，其中建筑物外悬挑段长度1.45米，建筑物内锚固段长度3.05米。

脚手架施工工艺：固定悬挑钢梁（20号工字钢）—→在钢梁上固定立杆底座—→搭设扫地杆、立杆—→搭设大小横杆及剪刀撑—→挂密目网及平目网

1、预埋吊环：在混凝土板浇注混凝土之前预埋吊环。吊环下部的平直段必须保证锚固长度，并且应在板下筋下面。如右图所示：

2、安装钢梁：钢梁采用4500mm长的20号工字钢，安装时伸出楼板1450mm，楼板上3050mm，按照脚手架的纵距1500mm一道布置，遇到墙柱可以适当调整间距。每根钢梁用三道吊环固定，第一道距离楼板边缘100mm处，第二道在楼板内钢梁端部100mm处，第三道距离第二道500mm处。如下图所示：

3、焊接立杆底座：立杆底座采用Φ25的钢筋与钢梁焊接制作而成。每根钢梁上离端部150mm和1200处分别焊接一个。如下图所示：

4、安装钢丝绳拉结：每根钢梁均采用钢丝绳与上一层框架梁上的预埋件拉结。

脚手架必须在距离钢梁上200mm处分别设置一道大横杆和小横杆，均采取直角扣件固定在立杆上。第一层小横杆应在大横杆下面，第二层以上小横杆均在大横杆上面。小横杆应沿立杆左右交错放置。

立杆必须用钢管与建筑物做可靠连接，脚手架连墙件布置间距为两步三跨；

立杆上的对接扣件应交错布置：两根相邻的立杆接头位置不应设置在同一步内，同步内隔一根立杆的两个相同接头在高度方向错开的距离不小于500mm，各接头中心至主接头的距离不宜大于步距的1/3。

搭接长度不应小于1m,且采用不少于2个扣件固定，在本工程中，剪力撑搭接采用中间一个两端各一个共三个扣件。

扣件规格应与钢管外径Φ48相同；螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m，且不应大于65N·m；主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用得直角扣件、旋转扣件得中心点的相互距离不应大于150mm；各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。

5、安装大小横杆与立杆：大横杆应该在立杆的内侧，按照步距1500mm布置；小横杆则应该沿立杆两侧交错安装，按照纵距1500mm布置；主节点处各扣件中心点距离不得大于150mm。立杆除最上的一步可以搭接外其余必须采用对接接头。

纵向水平杆的构造应符合以下规定：

纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不宜小于三跨。

纵向水平杆对接扣件应错位布置：两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同一卡或同一步距内，不同步或不同跨两个相邻接头的水平方向错开距离不应小于500mm，各接头中心至最近主接点的距离不宜大于纵距的1/3。其他步距大横杆，小横杆与此同，小横杆端头与墙体相隔100mm，探出立杆约为150mm。

连墙件的搭设严格按照两步三跨进行连接脚手架。在本工程中，由于柱为短肢柱，与柱体连接困难，故采用每层3m设置连墙杆件，可采用在梁上预埋钢管，作为连墙杆件的锚固端，均采用刚性连接。

在直角，斜道平台口处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接，防止滑动，自顶层作业层的脚手板往下计，宜每隔12m满铺一层脚手板。

9、作业层横杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧，上栏杆上皮高度应为1.2m，挡脚板高度不应小于180mm，中栏杆应居中设置。

脚手架外侧必须挂设密目网，网与网之间设置严密，并将密目网绑扎牢固。

平网从二层开始挂设，然后每隔三层挂设一道，要求安全平网与密目网应有出厂合格证，准用证，同时做试荷，确保平网强度要求，施工层脚手架内立杆与建筑物之间进行封闭施工，确保安全。

杆件的设置和连接，连墙件、支撑、门洞桁架等的构造必须符合要求。

底座不得松动，立杆不得悬空，扣件螺栓不得松动。

钢管脚手架的垂直度应小于1／300，且小于75mm。

纵向水平杆的水平偏差应小于1／250，且小于50mm。

1、脚手架搭设人员必须经过培训，考核合格后方可持证上岗；

2、脚手架搭设人员必须戴安全帽，及安全带，穿防滑鞋；

3、检查脚手架的构配件的质量与搭设质量，合格后方准使用；脚手架连续使用6个月后、遭受大风、大雨、大雪地震等强力因素作用后、使用过程中发现有显著变形、沉降、拆除杆件和拉结点及安全隐患存在时应重新检查验收；

当有六级或六级以上大风和雾，雨，雪天气时停止脚手架的搭设与拆除作业，雨雪后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪；

脚手架搭设完毕后，立即派专人负责架件的接地，避雷，确保架体的安全；

在脚手架使用期间，严禁拆除以下杆件：

主接点处纵，横向水平杆；

作业层上的施工荷载应符合本设计要求，不的超载，不的将模板支架，缆风绳，泵送砼和砂浆的输送管等固定在脚手架上，严禁悬挂超重设备；

搭设脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内；

禁止随意拆除密目网或平网；

在搭设架体时，应牢牢抓住钢管，防止高空坠落，发生伤亡事故，在拆除架体时，禁止将钢管高空抛下；严禁在脚手架上搁置活动脚手架；

冬季搭设时，严禁防滑，并有可靠保护与保温措施，防止手脚因温度变低造成作业不灵活，而导致钢管或人员的高空坠落事故；

施工人员在搭设脚手架时禁止聊天打闹，防止高空坠落；

1、脚手架拆除前，应全面检查脚手架的扣件连接，连墙杆件，支撑体系等是否符合构造要求，如果缺少连墙杆件或扣件连接不牢等应采取加强措施；

2、拆除前应将脚手架上的杂物及地面障碍物等清理干净；

3、拆除脚手架时应严格做到：由上而下逐层进行，严禁上下同时进行作业；

4、连墙件必须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，应增设的连墙件加固；

采取分段，分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端设置连墙件和横向斜撑加固；

6、拆除脚手架时，严禁粗心大意，将拆除的钢管，扣件等及时传送到相应的楼层内，严禁随意往下抛；

7、拆下的钢管随时归堆码放整齐。

本脚手架采用双排脚手架，取脚手架的纵距la＝１.50米，横距lb＝１.05米，步距h＝１.50米。立杆采用单立管,高度为15.0米，与主体结构连接的布置为两步三跨，竖向间距Ｈ＝３.00米水平间距Ｌ=4.50米，施工荷载为3.0KN/m2,搭设高度为15.0米，铺设二层脚手板.

小横杆按照简支梁进行强度和扰度计算，小横杆在大横杆的上面。

按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

小横杆的自重标准值P1=0.038KN/m

脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.500/3＝0.175KN/m

活荷载标准值Q=3.000×1.500/3=1.500KN/m

荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1.500=2.365KN/m

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩

M=2.356×1.052/8=0.325KN.m

σ=0.325×106/5080.0=63.976N/㎜2

小横杆受荷载作用所产生的应力小于205.0N/㎜2，满足要求！

最大扰度考虑为简支梁均布荷载作用下的扰度

Vqmax=5ql4/384EI

荷载标准值q=0.038＋0.175＋1.500=1.713KN/m

简支梁均布荷载作用下的最大扰度

V=5.0×1.713×10504/（384×2.06×105×121900.0）=1.080㎜

小横杆的最大扰度小于1050/150＝7㎜，满足要求！

大横杆按照三跨连续梁进行强度和扰度计算，小横杆在大横杆的上面。用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。

小横杆的自重标准值P1=0.038×1.05=0.0399KN

脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.05×1.500/3=0.184KN

活荷载标准值Q=3.000×1.05×1.500/3=1.575KN

荷载的计算值P=1.2×0.040+1.2×0.184+1.4×1.575=2.474KN

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载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：

Mmax=0.08ql2

集中荷载最大弯矩计算公式如下：

Mpmax=0.267PL

M=0.08×(1.2×0.038)×1.5002＋0.267×2.474×1.500=0.999KN.m

σ=0.999×106/5080.0=196.654N/mm2

大横杆受荷载作用所产生的应力小于205.0N/mm2，满足要求！

最大扰度考虑为大横杆自重均布荷载荷载的计算值最不利分配的扰度和均布荷载最大扰度计算公式如下：

Vmax=0.677ql4/100EI

集中荷载最大扰度计算公式如下：

Vpmax=1.883×Pl3/100EI

大横杆自重均布荷载引起的最大扰度

V1=0.677×0.038×1500.003/（100×2.060×105×121900.000）=0.05㎜

集中荷载标准值P=0.040＋0.184+1.575=1.799KN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大扰度

V2=1.883×1799.000×1500.003/（100×2.060×105×121900.00）=4.55㎜

V=V1+V2=4.6㎜

大横杆的最大扰度小于1500.00/150等于10㎜，满足要求！

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设计值；

横杆的自重标准值P1=0.038×1.500=0.035KN

脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.05×1.500/2=0.276KN

活荷载标准值Q=3.000×1.05×1.500/2=2.363KN

荷载的计算值R=1.2×0.035+1.2×0.276+1.4×2.363=3.681KN

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，起抗滑承载力可取12.0KN

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（KNm）；本例为0.1394

NG1=0.139×15.000=2.091KN

（2）脚手架的自重标准值（KN/㎡）；本例采用木脚手板，标准值为0.35

NG2=0.350×2×1.500×（1.05+0.300）/2=0.803KN

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（KN/m）；本例采用木脚手板切，挡板标准值为0.14

NG3=0.140×1.500×2/2=0.210KN

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（KN/㎡）0.010

NG4=0.010×1.500×1.05/2=0.008KN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.112KN

活荷载为施工荷载标准值产生的轴力总和，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=3.000×2×1.500×1.05/2=4.725KN

风荷载标准值应按照以下公式计算

WK=0.7UZ*US*W0

其中W0——基本风压（KN/㎡），按照《建筑结构荷载规范》（GBJ9）的规定采用：W0=0.400

UZ——风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GBJ9）的规定采用：UZ=2.030

US——风荷载体型系数；US=1.200

经计算得到，风荷载标准值WK=0.7×0.400×2.030×1.200=0.682KN/㎡

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

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——风荷载基本风压值（KN/㎡）

la——立杆的纵距（m）

h——立杆的步距（m）

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=9.36KN；

φ——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比10/i的结果表得到0.26

i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58㎝

10——计算长度（m），由公式10=kuh确定，10=2.06m

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=4.89㎝2.

w———立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08㎝3

σ——钢管立杆受压强度计算值（N/㎜2）；经计算得到σ＝73.62

［f］——钢管立杆抗压强度设计值，［f］=205.00N/㎜2;

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ<［f］，满足要求！

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算式

σ=N/φA+MW/W≤［f］

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=9.36KN；

φ——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比10/i的结果表得到0.26

i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58㎝

10——计算长度（m），由公式10=kuh确定，10=2.06m

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=4.89㎝2.

w———立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08㎝3

σ——钢管立杆受压强度计算值，（N/㎜2）；经计算得到σ＝127.52

MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.274KN.m

［f］——钢管立杆抗压强度设计值，［f］=205.00N/㎜2;

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ<［f］，满足要求!

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：

wk——风荷载基本风压值，wk=0.682KN/㎡

AW———每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，AW=3.00×4.50=13.500㎡

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N1w=12.891KN，连墙件轴向力计算值N1=17.891KN。

连墙件轴向力设计值Nf=φA［f］

其中φ——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比10/i=30.00/1.58的结果表得到φ=0.95：

A=4.89㎝2；［f］=205.00N/㎜2。

经计算得到Nf=95.411KN

Nf＞N1，连墙件的设计计算满足要求！

连墙件采用扣件与墙体连接。

经计算得到N1=17.891KN大于扣件的抗滑力8.0KN，不满足要求！采用双扣件与墙体连接，双扣件抗滑力为20KN，满足要求！

悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算

悬出端C受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。

RA=N（2+K+K1）+ql（1+K）2/2

RB=－N（K+K1）+ql（1－K2）/2

VMAX=N㎡l/3EI（1+K）+N㎡1l/3EI（1+K1）+ml/3EI*ql2/8（－1＋4K2＋3K3）

其中K=m/L,K1=ml/L.

本工程算例中，m=1300㎜，L=2950㎜，M1=250㎜；

水平支撑梁的截面惯性矩I=2503.00㎝4，截面模量（抵抗矩）W=250.00㎝3

受脚手架作用集中强度计算荷载N=1.2×3.11＋1.4×4.725=9.36KN

水平钢梁自重强度计算荷载q=1.2×0.31=0.37KN/

K=1.30/2.95=0.44

K1=0.25/2.95=0.085

代入公式，经过计算得到

支座反力RA=25.90KN

最大弯矩MA=15.13KN.m

截面应力σ=15.13×106/（1.05×250000.0）＝57.63N/㎜2

水平支撑梁受脚手架荷载产生的应力小于205.N/㎜2，满足要求！

受脚手架作用集中计算荷载N=3.11＋4.725=7.825KN

水平钢梁自重计算荷载q=0.31KN/m

最大扰度VMAX=4.36㎜

水平支撑梁的最大扰度小于2600.0/400＝6.50mm，满足要求！

悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用20号工字钢，计算公式如下

Σ=M/φbWX≤［f］

GB／T 14048.4-2020 低压开关设备和控制设备 第4-1部分：接触器和电动机起动器 机电式接触器和电动机起动器（含电动机保护器）.pdf经过计算得到强度σ=15.13×106/(0.892×250000.00)=67.85N/mm2

水平钢梁的稳定性计算σ＜［f］,满足要求!

锚固段与楼板连接的计算

1）。水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=4.34KN

水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

其中［f］为拉环钢筋抗拉强度，取［f］=205Nmm2；

GB／T 38892-2020 车载视频行驶记录系统所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=〔4340×4/（3.1416×205×2）〕1/2=4mm

按照《混凝土结构设计规范》取4倍的安全系数D=16mm，现场施工按照直径20mm的一级钢。水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证压在板底筋下面的吊环两侧水平段为35d。