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工字钢悬挑外脚手架施工方案(有计算书)工字钢悬挑外脚手架施工方案（含计算书）
第三章外脚手架构造 2
厨卫间吊模施工工艺.docx第四章脚手架的搭设 5
第五章脚手架的拆除 7
第六章安全措施及要求 8
第七章脚手架的设计计算 10
本工程位，由14、16、17、19、20、21、22#号楼及1#车库组成。其中14、17#楼地上十八层，地下二层，建筑高度56m；16、19、21、22#楼地下二层，地上九层，建筑高度35m；20#楼为三层，建筑高度12m。
本工程14、16、17、19、21、22#采用全悬挑架体，均从结构二层梁板开始挑设；其中19、21、22#楼一次挑至屋顶，14、17#楼分两次挑设（第一次挑设：二层至十层，第二次挑设十一层至屋顶）
钢管采用外径为48mm，壁厚3.5mm，其材质应采用国家现行标准的要求。弯曲变形，锈蚀钢管不得使用，脚手架钢管每根最大质量不应大于25kg，钢管上严禁打孔。
扣件包括直角扣件、旋转扣件、对接扣件及其附件、T型螺栓、螺母、垫圈等，扣件在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时不得发生破坏。
钢丝绳选用6×19φ16.0光面钢丝绳，抗拉强度极限1400Mpa，断股、锈蚀严重的钢丝绳不得使用。
脚手板采用竹笆片脚手板，其规格大小为1.2m×0.75m。
外架所用安全网采用密目式安全网，安全网必须通过检验合格。
悬挑架体采用14#工字钢，工字钢必须符合国家标准。
立杆纵向间距1500mm，横向间距750mm，内排立杆距离建筑物外墙外皮的距离为300mm，离外墙飘窗及空调板外边线100mm。立杆与大横杆必须采用直角扣件扣紧，不得隔步设置和遗漏，且立杆的接头应相互错开不小于500mm长，其接头距离纵向水平杆的距离不大于步距的1/3。
纵向水平杆步距1800mm，上下横杆的接长位置错开布置，错开距离不小于纵距的1/3，扶手杆水平设置于每步架0.9m高处。剪刀撑要求满设，并沿高连续布置，斜杆与立杆接触部位均用旋转扣件扣紧，其与水平杆的夹角为45～60°，剪刀撑的节点应在同一水平和垂直线上，其接长必须采用搭接，搭接长度不小于1000mm，用三个旋转扣件，除在两头与立杆和大横杆连接外，中间还增加2～4个节点，立杆和大横杆交点处一定设小横杆。
纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不小于3跨。
纵向水平杆采用对接扣件连接，纵向水平杆的对接扣件应交错布置，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。
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150mm。
作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的750mm。
⑴.底层立杆与悬挑钢管采用扣件连接，为防止立杆向下滑移，采用附加立杆。立杆必须用连墙杆与建筑物可靠连接。
⑵.脚手架必须设置纵横向扫地杆，纵向扫地杆采用直角扣件固定在悬挑杆件处的立杆上，横向扫地杆亦采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆上方的立杆上。
⑶.立杆除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。对接应符合下列规定：
①．立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步矩的1/3。
②．搭接长度不应小于1m，应采用不少于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
为了增强脚手架的侧向刚度及稳定性，在外脚手架于建筑物之间设置连接杆。
⑴．连墙杆用短钢管制成，长度约500～800mm，一端用扣件固定于脚手架的立杆上，另一端与预埋在建筑物中的钢管相连。连接杆水平间距4.5m，宜设置在立杆于大小横杆交叉点处，按二步三跨设置，上下错开，成菱形布置，其突出外架端头刷红油漆标识，并挂上小标牌注明拉结点。
⑵．连接杆尽可能设置在立杆与大、小横杆的连接处，与脚手架架体垂直，如在规定的位置上设置有困难，应在邻近点补足。
悬挑工字钢间距与立杆间距相同，用两根φ16钢丝绳分别在架体的内外排卸荷，钢丝绳一端牢固拉结于立
杆与悬挑杆连结处上，另一端与上层预埋钢筋相连接。钢丝绳两端绕环的搭接长度不小于50cm，不少于3只钢丝绳绳卡固定。
技术人员应熟悉上部图纸，熟悉各个部位及高度的结构变化，项目部应组织必要的物料进场，其中包括φ48×3.5mm钢管、对接卡口、直角扣件、旋转扣件和安全网等，以备外脚手架搭设使用；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，应当组织有关技术人员和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．外脚手架的搭设顺序
外脚手架的搭设应严格遵循以下顺序：
铺悬挑工字钢→加纵向水平扫地杆→逐根树立立杆并与扫地杆扣紧→装扫地小横杆并与立杆和扫地杆扣紧→装第一步大横杆并与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第三、四步大横杆和小横杆→安连墙杆→接立杆。
4、脚手架的搭设注意事项：
①按照规定的构造方案和尺寸进行搭设；
②及时与结构拉结或临时支顶，以确保搭设过程的安全；
③拧紧扣件（拧紧程度要适当）；
④有变形的杆件和不合格的扣件（有长度、扣接不紧等）不能使用；
⑤搭设工人必须佩挂安全带；
⑥随时校正杆件的垂直和偏差避免偏差过大；
⑦没有完成的脚手架，在每日收工时，一定要确保架子稳定，以免发生意外；
1）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和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，同时在洞口边及其上设置剪刀撑。
出入口脚手架的上方要有安全可靠的隔离防护设施，一般为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。
脚手架的外侧要满挂安全立网，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，上下两网之间的拼接要严密。立网平网与施工作业面边沿的最大间缝不得10cm。
上人斜道采用之字形斜道，坡度为1：3，宽度为1.10m，斜道脚手板应铺严，转弯处搭设休息平台，宽度不小于1.2m，护栏高度1.2m。斜道设置在便于人员通行的脚手架外侧。用安全网封闭，外设挡脚板，通道两侧设置剪刀撑，进出口搭设防护棚。
脚手板采用竹巴片，尺寸为1.2×0.75米，要求作业层封闭，以下每三步封闭，竹巴片铺放后要求用细铁线与大横杆绑扎固定，脚手架底层铺夹板全封闭。
挡脚板采用竹胶板制作，宽180外侧面刷红白相间（500）油漆，每搭设一次悬挑架布置一道。
外架剪刀撑要求连续布置，以每5根立管、4个步距横杆连续布置，刷黄色油漆。
1）、保证纵向水平杆的对接扣件交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不能设置在同步和同跨内，相邻两接头在水平方向错开的距离应大小50cm，接头位置离主节点的距离不能大于60cm。
2）、保证各钢管的搭接长度大于1m。
3）、立杆顶部可采用搭接外，保证各立杆在中间均为对接。
4）、保证脚手架的搭设配合施工进度，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。
5）、开始搭设立杆时，应隔6m设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后方可拆除。
6）、本工程纵向水平管应四周交圈，用直角扣件与内外角部立杆固定。
7）、搭设完一步脚手架后，校正脚手架步距、纵距、横距及立杆的垂直度，整架的垂直度不能超过50mm。
脚手架使用完毕后立即拆除，在脚手架拆除前应作好以下工作：
1、对脚手架进行安全检查，确认不存在严重隐患。如存在影响拆除脚手架安全的隐患，应先对脚手架进行修整和加固，以保证脚手架在拆除过程中不发生危险；
3、脚手架在拆除前，应先明确拆除范围、数量、时间和拆除顺序、方法、物件垂直运输设备的数量，脚手架上的水平运输、人员组织，指挥联络的方法和用语，拆除的安全措施和警戒区域；
4、严格遵循拆除顺序，由上而下、后搭者先拆、先搭者后拆，同一部位拆除顺序是：栏杆→脚手板→剪刀撑→大横杆→小横杆→立杆。
5、外脚手架的拆除一般严禁在垂直方向上同时作业，因此要事先做好其他垂直方向工作的安排；
6、拆除脚手架时，下部的出入口必须停止使用，对此除监护人员要特别注意外，还应在出入口处设置明显的停用标志和围栏，此装置必须内外双面都加以设置；
7、在拆除的脚手架周围，于坠落范围明显“禁止入内”字样的标志，并有专人监护，以保证拆脚手架时无其他人员入内；
8、对于拆除脚手架用的垂直运输设备要用滑轮和绳索运送或塔吊配合，严禁乱扔乱抛，并对操作人员和使用人员进行交底，规定联络用语和方法，明确职责，以保证脚手架拆除时其垂直运输设备能安全运转；
9、拆下的脚手架钢管、扣件及其他材料运至地面后，应及时清理，将合格的，需要整修后重复使用的和应报废的加以区分，按规格堆放。对合格件应及时进行保养，保养后送仓库保管以备今后使用；
10、本工程脚手架拆除时遇大风、大雨、大雾天应停止作业；
11、拆除时操作人员要系好安全带，穿软底防滑鞋、扎裹腿。
1、所有操作人员应持证上岗，操作人员进入现场后，应做好进场三级教育，并做好会议记录，进行详细的安全技术交底。
2、每一楼层外架搭设完毕后，必须验收合格后方可使用。
3、防雷击接地措施，采用4×30镀锌扁铁与本建筑结构的四角避雷接地网焊接，其电阻不得大于要求的10Ω。
4、高空作业要正确使用“三保”遇六级以上大风时，应停止高空作业。雨后作业应待脚手架上雨水吹干后进行，防止滑落。
5、及时收集气象资料，并通知全体施工人员，便于安排工作和进一步采取措施。
6、焊接作业时，要注意防火，遇风时，应设置挡风板，避免火花飞溅。
7、外架上不得堆放钢筋，模板等材料。
8、脚手架拆除程序与安装程序相反，拆除时，先将脚手架板逐一传递至楼层或转料平台上，再按步骤拆除，拆除步骤为横杆→立杆→剪刀撑，拆除时，严禁乱丢及高空坠物。
9、架子工作业时，必须佩带好安全帽、系好安全带，严禁穿高跟鞋、拖鞋或硬底带钉易滑鞋作业，工具及零件应放在工具包内，服从指挥，集中思想、相互配合，拆除下来的材料不乱抛、乱扔。脚手架作业下方不准站人，架子工不准在脚手架上打闹、嬉笑。
10、在靠近电源处拆除脚手架时，必须将电源先切断或严密防护，必要时变更位置后方可进行作业，不允许将电源线拉在脚手架上，以防止漏电伤人。
11、不在脚手架上附装机械设备，悬挑平台拉缆风绳及搭（接）卸料槽（斗）等。
12、施工货载（作业层上人员、器具、材料的重量）的标准值，结构脚手架采取3KN/㎡,装修脚手架取2KN/㎡。
第七章脚手架的设计计算
计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为26.0米，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.90米，立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为48×3.5，
连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。
施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设4层。
悬挑水平钢梁采用14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1.70米。
悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.20m。拉杆采用钢管100.0×10.0mm。
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，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=0.150×1.500/3=0.075kN/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+1.2×0.075+1.4×1.500=2.236kN/m
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩
M=2.236×0.9002/8=0.226kN.m
226×106/5080.0=44.488N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度
荷载标准值q=0.038+0.075+1.500=1.613kN/m
简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.0×1.613×800.04/(384×2.06×105×121900.0)=0.343mm
小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，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=0.038×0.800=0.031kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×0.800×1.500/3=0.060kN
活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.500/3=1.200kN
荷载的计算值P=(1.2×0.031+1.2×0.060+1.4×1.200)/2=0.894kN
最大弯矩考虑为大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=0.08×(1.2×0.038)×1.5002+0.267×0.894×1.500=0.367kN.m
=0.367×106/5080.0=72.149N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
最大挠度考虑为大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:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=0.677×0.038×1500.004/(100×2.060×105×121900.000)=0.05mm
集中荷载标准值P=0.031+0.060+1.200=1.291kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.883×1290.720×1500.003/(100×2.060×105×121900.000)=3.27mm
V=V1+V2=3.319mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150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):
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；
横杆的自重标准值P1=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×0.800×1.500/2=0.090kN
活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.500/2=1.800kN
荷载的计算值R=1.2×0.058+1.2×0.090+1.4×1.800=2.697kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
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0.1248
NG1=0.125×25.000=3.120kN
(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=0.150×4×1.500×(0.800+0.300)/2=0.495kN
(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=0.150×1.500×4/2=0.450kN
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005
NG4=0.005×1.500×25.000=0.187kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.253kN。
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=3.000×2×1.500×0.800/2=3.600kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
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
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:
卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。
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=10.14kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19；
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=3.12m；
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=111.65
[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=9.39kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19；
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=3.12m；
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=0.273kN.m；
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到=157.12
[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!
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：
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=1.4×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=3.60×4.50=16.200m2；
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=10.716kN，连墙件轴向力计算值Nl=15.716kN
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=15.716kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不满足要求!
七、悬挑梁的受力计算:
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。
本工程中，脚手架排距为900mm，内侧脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体=1200mm，
水平支撑梁的截面惯性矩I=712.00cm4，截面抵抗矩W=102.00cm3，截面积A=21.50cm2。
受脚手架集中荷载P=10.14kN
水平钢梁自重荷载q=1.2×21.50×0.0001×7.85×10=0.20kN/m
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为
最大弯矩Mmax=1.743kN.m
抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=1.743×106/(1.05×102000.0)+4.426×1000/2150.0=18.338N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!
八、悬挑梁的整体稳定性计算:
水平钢梁采用14号工字钢,计算公式如下
经过计算得到强度=1.74×106/(0.929×102000.00)=18.40N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算<[f],满足要求!
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力RCi=RUisini
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=11.918kN
拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=11.918kN
上面拉杆以钢管100.0×10.0mm计算，斜拉杆的容许压力按照下式计算：
其中N——斜拉杆的轴心压力设计值，N=11.92kN；
A——斜拉杆净截面面积，A=29.85cm2；
——斜拉杆受拉强度计算值，经计算得到结果是3.99N/mm2；
[f]——斜拉杆抗拉强度设计值TBT3210.2-2009标准下载，f=215N/mm2；
受拉斜杆的稳定性计算<[f],满足要求!
斜撑杆采用焊接方式与墙体预埋件连接，对接焊缝强度计算公式如下
其中N为斜撑杆的轴向力，N=11.918kN；
lwt为焊接面积，取2984.52mm2；
ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度某广场门厅工程钢结构施工方案，取185.0N/mm2；
经过计算得到焊缝抗拉强度=11918.15/2984.52=3.99N/mm2。
对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!