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高层住宅楼工程脚手架施工方案（型钢悬挑扣件式钢管脚手架）

6.1脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步。

6.2每搭完一步脚手架后，应校正步距、纵距、横杆及立杆的垂直度。

6.3不同钢管严禁使用。

6.4立杆的对接扣应交错布置，两相邻立杆接头不应设在同步同跨，两个相邻立杆接头在高度方向上错开距离不应小于500mmSY／T 6821-2011 电缆输送射孔带压作业技术规范标准，各接头中心距离主节点的距离不应大于步距的1/3。

6.5搭设立杆时，应每隔6跨设置一根抛杆。直至连墙杆安装稳定后方可根据情况拆除。

6.6搭至连墙件的构造点时，立杆、水平杆完后，立即搭设连墙件

6.7立杆顶端高出檐口上皮1.5m

6.8搭设水平杆对接接头交错布置，两个相邻不应设在同步同跨内，两个相邻立杆接头在水平方向上错开距离不应小于500mm，并避免设在纵向水平杆的跨中。

6.9搭接接头长度不应小于1000mm，等距3个旋转扣固定，端部扣件距杆端不小于100mm。

6.10同一纵向水平杆必须四周交圈，用直角扣与外角立杆固定。

6.11横向水平杆靠墙一端到装饰墙面距离不大于100mm，剪刀撑同步搭设各底层斜杆下端均必须支撑在垫块上。

6.12扣件与钢管规格一致，对接扣件的开口向上或向内。

6.13作业层，斜道的栏杆和挡脚板搭设应符合要求。

7.1杆件的设置和连接、连墙件、支撑、门洞架等腰三角形的构造是否符合要求。

7.2扣件螺丝是否松动。

7.3高度在24m上的脚手架，其立杆的沉降与垂直度偏差是否符合规定。

7.4安全防护是否符合要求。

7.6使用期间，除非严禁拆除任何杆件。

7.7不得将模板支架、揽风绳、砼输送管等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备。

7.8雨雪后上脚手架应有防滑措施，并应扫除积雪。

7.9不得在脚手架基础及邻近处进行挖掘作业。

7.10脚手架上进行电气焊作业，必须有防火措施和专人看护。

8.1脚手架搭设由专人负责，统一指挥，设置作业区，严禁非操作人员逗留、穿行。严格按程序作业。

8.2脚手架搭设过程要及时设置连墙杆、剪刀撑以及必要的拉绳、吊索，避免搭设过程中发生变形、倾倒。严禁随意改变、拆除脚手架杆件。

8.3搭设作业时，作业人员铺好脚手板，戴好安全帽，系好安全带。

8.4脚手板要铺满、铺平、铺稳，不得有探头板。

8.5施工过程要严格规范要求对脚手架进行定期、不定期检查，发现隐患。立即整改。

8.6脚手架要对防电、防雷作好防护措施。与1～20kV的架空输电线路距离不小于2m，同时要有隔离防护措施，水平距离50m设置一处避雷，施工照明通过脚手架应选用36伏安全电源。

8.7施工中严禁乱放、乱搭杆件，以及嬉戏、打闹等不正当操作。严格控制上架人数和材料堆放数量。

8.8进场工人进行安全教育，增强自我保护意识，增强安全意识，

8.9严禁在五级风以上进行脚手架上的施工作业。

8.10严格按操作规程进行施工做业，健全安全管理制度，严禁违章操作。

双排脚手架搭设高度为18米，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：立杆的纵距为1.5米，立杆的横距为1.05米，立杆的步距为0.75米；

内排架距离墙长度为0.30米；

小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为2根；

脚手架沿墙纵向长度为150.00米；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数1.00；

连墙件布置取两步两跨，竖向间距1.5米，水平间距3米，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

9.1.2.活荷载参数

施工均布荷载(kN/m2):2.000；脚手架用途:装修脚手架；

9.1.3.风荷载参数

本工程地处黑龙江省哈尔滨市，查荷载规范基本风压为0.550，风荷载高度变化系数μz为1.000，风荷载体型系数μs为1.130；

计算中考虑风荷载作用；

9.1.4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):0.1611；

脚手板自重标准值(kN/m2):0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.110；

安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:2层；

脚手板类别:冲压钢脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、冲压钢脚手板挡板；

9.1.5.水平悬挑支撑梁

悬挑水平钢梁采用20号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度1.5米，建筑物内锚固段长度3米。

与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00；

楼板混凝土标号:C30；

9.1.6.拉绳与支杆参数

钢丝绳安全系数为:8.000；

钢丝绳与墙距离为(m):3.000；

悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物1.2m。

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。

9.2.1均布荷载值计算

小横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m；

脚手板的荷载标准值:P2=0.3×1.5/3=0.15kN/m；

活荷载标准值:Q=2×1.5/3=1kN/m；

荷载的计算值:q=1.2×0.038+1.2×0.15+1.4×1=1.626kN/m；

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，

最大弯矩Mqmax=1.626×1.052/8=0.224kN.m；

最大应力计算值σ=Mqmax/W=44.113N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=44.113N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

9.2.3.挠度计算:

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+0.15+1=1.188kN/m；

最大挠度V=5.0×1.188×10504/(384×2.06×105×121900)=0.749mm；

小横杆的最大挠度0.749mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7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。

小横杆的自重标准值:P1=0.038×1.05=0.04kN；

脚手板的荷载标准值:P2=0.3×1.05×1.5/3=0.157kN；

活荷载标准值:Q=2×1.05×1.5/3=1.05kN；

荷载的设计值:P=(1.2×0.04+1.2×0.157+1.4×1.05)/2=0.854kN；

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。

均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.038×1.5×1.5=0.007kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×0.854×1.5=0.342kN.m；

M=M1max+M2max=0.007+0.342=0.349kN.m

最大应力计算值σ=0.349×106/5080=68.664N/mm2；

大横杆的最大应力计算值σ=68.664N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm；

均布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：

Vmax=0.677×0.038×15004/(100×2.06×105×121900)=0.052mm；

集中荷载最大挠度计算公式如下:

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

小横杆传递荷载P=（0.04+0.157+1.05）/2=0.624kN

V=1.883×0.624×15003/(100×2.06×105×121900)=1.579mm；

最大挠度和：V=Vmax+Vpmax=0.052+1.579=1.631mm；

大横杆的最大挠度1.631mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150=10与10mm，满足要求！

9.4扣件抗滑力的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。

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):

小横杆的自重标准值:P1=0.038×1.05×2/2=0.04kN；

大横杆的自重标准值:P2=0.038×1.5=0.058kN；

脚手板的自重标准值:P3=0.3×1.05×1.5/2=0.236kN；

活荷载标准值:Q=2×1.05×1.5/2=1.575kN；

荷载的设计值:R=1.2×(0.04+0.058+0.236)+1.4×1.575=2.606kN；

R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

9.5脚手架立杆荷载的计算:

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)，为0.1611

NG1=[0.1611+(1.05×2/2)×0.038/0.75]×18.00=3.867；

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用冲压钢脚手板，标准值为0.3

NG2=0.3×2×1.5×(1.05+0.3)/2=0.608kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11

NG3=0.11×2×1.5/2=0.165kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005

NG4=0.005×1.5×18=0.135kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.775kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=2×1.05×1.5×2/2=3.15kN；

风荷载标准值按照以下公式计算

Wo=0.55kN/m2；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.55×1×1.13=0.435kN/m2；

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=1.2×4.775+1.4×3.15=10.14kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.775+0.85×1.4×3.15=9.478kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.435×1.5×

0.752/10=0.044kN.m；

9.6钢丝绳卸荷计算:

钢丝绳卸荷按照完全卸荷计算方法。

在脚手架全高范围内卸荷2次；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以卸荷吊点分段计算。

第1次卸荷净高度为6m;

第2次卸荷净高度为1m;

a1=arctg[3.000/(1.050+0.300)]=65.772度

a2=arctg[3.000/0.300]=84.289度

第1次卸荷处立杆轴向力为：

P1=P2=1.5×10.14×6/18=5.07kN；

kx为不均匀系数，取1.5

各吊点位置处内力计算为(kN)：

T1=P1/sina1=5.070/0.912=5.560kN

T2=P2/sina2=5.070/0.995=5.095kN

G1=P1/tana1=5.070/2.222=2.281kN

G2=P2/tana2=5.070/10.000=0.507kN

其中T钢丝绳轴向拉力，G钢丝绳水平分力。

卸荷钢丝绳的最大轴向拉力为[Fg]=T1=5.560kN。

钢丝绳的容许拉力按照下式计算：

计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)；

计算中[Fg]取5.56kN，α=0.82，K=6，得到：

选择卸荷钢丝绳的最小直径为：d=(2×5.560×6.000/0.820)0.5=9.0mm。

吊环强度计算公式为：σ=N/A≤[f]

选择吊环的最小直径要为：d=（2×[Fg]/[f]/π）0.5=（2×5.560×103/50/3.142）0.5=9mm。

第1次卸荷钢丝绳最小直径为9.0mm，必须拉紧至5.560kN，吊环直径为9mm。

第2次卸荷钢丝绳最小直径为3.7mm，必须拉紧至0.927kN，吊环直径为4mm。

9.7立杆的稳定性计算:

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值：N=10.14×11/18=6.197kN；

计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：k=1.155；当验算杆件长细比时，取块1.0；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：μ=1.5；

计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：l0=1.299m；

长细比Lo/i=82；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：φ=0.71；

立杆净截面面积：A=4.89cm2；

立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；

σ=6197/(0.71×489)=17.848N/mm2；

立杆稳定性计算σ=17.848N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值：N=9.478×11/18=5.792kN；

计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：k=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：μ=1.5；

计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=1.299m；

长细比:L0/i=82；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.71

立杆净截面面积：A=4.89cm2；

立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；

σ=5792.402/(0.71×489)+43681.739/5080=25.282N/mm2；

立杆稳定性计算σ=25.282N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

风荷载标准值Wk=0.435kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=4.5m2；

按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw=2.741kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=7.741kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

由长细比l0/i=300/15.8的结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；

又：A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；

Nl=7.741

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=7.741小于双扣件的抗滑力16kN，满足要求！

9.9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。

本方案中，脚手架排距为1050mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1200mm，

水平支撑梁的截面惯性矩I=1913.7cm4，截面抵抗矩W=191.4cm3，截面积A=32.83cm2。

受脚手架集中荷载P=(1.2×4.775+1.4×3.15)×11/18=6.197kN；

水平钢梁自重荷载q=1.2×32.83×0.0001×78.5=0.309kN/m；

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为

R[1]=8.412kN；

R[2]=5.069kN；

R[3]=0.304kN。

最大弯矩Mmax=0.943kN.m；

最大应力σ=M/1.05W+N/A=0.943×106/(1.05×191400)+

0×103/3283=4.694N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值4.694N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！

9.10悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用20号槽钢,计算公式如下

φb=570×11×75×235/(1200×200×235)=1.96

经过计算得到最大应力σ=0.943×106/(0.926×191400)=5.322N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算σ=5.322小于[f]=215N/mm2,满足要求!

9.11拉绳的受力计算:

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力RCi=RUisinθi

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：

RU1=9.06kN；

9.12拉绳的强度计算:

钢丝拉绳(支杆)的内力计算：

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算，为

如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：

计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)；

计算中[Fg]取9.06kN，α=0.82，K=8，得到：

经计算，钢丝绳最小直径必须大于14mm才能满足要求！

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为

N=RU=9.06kN

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为

其中[f]为拉环受力的单肢抗剪强度，取[f]=125N/mm2；

施工组织设计编制规范所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(905.981×4/3.142×125)1/2=10mm；

9.13锚固段与楼板连接的计算:

9.13.1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=0.304kN；

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，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f]=50N/mm2；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[304.486×4/(3.142×50×2)]1/2=1.969mm；

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高速公路隧道及跨线桥施工组织设计（一)，并要保证两侧30cm以上搭接长度。

9.13.2水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：