1、 江苏省苏中建设集团股份有限公司 沈铁皇姑屯车辆段住宅（9#、10#、11#楼）悬挑架施工方案责 任 人：石 平工程名称：沈铁皇姑屯车辆段及机务段住宅小区 9、10、11#楼单 位：江苏省苏中建团股份有限公司沈阳分公司地 址：沈阳市沈河区奉天街 328 号 10 楼悬挑架施工专项施工方案悬挑脚手架专项施工方案319 处项目部1一、工程概况沈铁皇姑屯车辆段及机务段住宅小区 9#、10#、11#楼，位于沈阳市铁西区北一东路铁路光明佳园北侧，皇姑屯车站铁道南边。由沈阳铁道房地产开发有限责任公司开发；辽宁天维纺织研究建筑设计集团有限公司设计；江苏省苏中建设集团股份有限公司承建。高层住宅（一至五层为廉租
2、房） ；地下 1 层 5.5 米；地上 34 层 2.8 米。合理使用年限 50 年；抗震设防七度，建筑高度 95.2 米；建筑面积约 55000。筏板基础；剪力墙结构；墙体保温采用竖向燕尾槽聚苯板 80（120）厚现场与混凝土墙一次浇筑成形。二、搭设形式1、地上结构施工部位：9#、11#楼 1 至 6 层采用落地式双排架，从 5 层顶开始采用悬挑式双排脚手架，住宅层高为 2.8m，七层悬挑一次，一次悬挑架高度为 19.6m，第一道悬挑在 6 层顶，第二道悬挑在 13 层顶，20 层顶，27 层顶；控制最大悬挑高度不得大于20 米。10#楼 1 至 3 层采用落地式双排架，从 3 层顶开始采用
3、悬挑式双排脚手架，第二道在 10 层顶，17 层顶，24 层顶，31 层顶，还有 3 层采用钢管式悬挑，悬挑架采用建筑立面全防护，待工程施工完成后进行架体拆除。三、材料要求1、脚手架钢管要求脚手架钢管采用外径为 48mm，壁厚为 3.5mm 的焊接钢管，主要用于立杆、大横杆、小横杆、斜撑、剪刀撑等。表面平整光滑，无锈蚀、裂纹、分层、划道，符合现行国家碳素结构钢 （GB/T700）中 Q235-A 级钢的规定，并有产品出厂合格证。焊接钢管表面平整光滑，无锈蚀、裂纹、分层、划道。对于有裂纹、开焊、凹凸状、折痕、严重锈蚀和弯曲的严禁使用，进场钢管必须有出厂产品质量证明书及备案证明。2、扣件要求采用可
4、锻铸铁做的扣件，其材质符合现行国家标准钢管脚手架扣件（GB15831）的规定，扣件必须有生产许可证，产品必须有出厂合格证，无裂纹、气孔、砂眼等缺陷，贴面平整，活动部位灵活，夹紧钢管时，开口处最小距离不小于 5mm，在螺栓拧紧扭矩力达 65Nm 时，不得发生破坏。分直角扣件（两管交叉 90 度的连接） ，回转扣件（两管悬挑脚手架专项施工方案319 处项目部2交叉任意角度连接）和对接扣件（两管一字对接）三种，用于钢管之间的连接。3、脚手板、安全网要求脚手板采用木板，凡裂纹、凹陷变形、严重弯曲的不得使用。安全网分安全平网和安全立网（密目网） ，平网的材质应符合国标安全网 （GB5725-1997）
5、，密目式安全立网的材质应符合 GB16909 的规定，以及沈阳市建委有关规定。安全网用绿色阻燃密目安全网（沈阳市宏达安全网厂），必须满足 2000 目/100cm 2，做贯穿试验不穿透，61.5m 的单张重质量不少于 3.0kg，安全网必须有生产许可证和质量合格证以及建筑安全监督部门发放的准用证，严禁无证不合格产品。木脚手板用于操作层平台，平网用于脚手架水平铺设及外架外挑网，密目网用于脚手架外围全封闭。四、悬挑架搭设材料及相关数据选择1、脚手架参数双排脚手架搭设高度为 22 m，立杆采用单立杆；说明：标准层层高2.8米，一次最大悬挑7层，为19.6米，最顶层操作层搭设1.5m高的防护架，累计2
6、1.1米，计算按照22米进行验算。搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.5m，立杆的横距为0.80m，大横杆的步距为1.4 m；内排架距离墙宽度为0.30 m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根；采用的钢管类型为 483.0；（根据市场实际壁厚不均匀现象，选用壁厚3.0的验算）横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件布置取两步三跨，竖向间距 2.8 m，水平间距4.5 m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2、活荷载参数施工均布荷载(kN/m 2):2.000；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:2 层；3、风荷载参数本工程地处东北风力大，基本风压0.6kN/m 2；（采用高风压）风荷载
7、高度变化系数 z，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷悬挑脚手架专项施工方案319 处项目部3载体型系数 s 为0.214；4、静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248；脚手板自重标准值(kN/m 2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140；安全设施与安全网自重标准值(kN/m 2):0.005；脚手板铺设层数:4 层；（按照四层立体防护进行验算）脚手板类别:5厚木板；栏杆挡板类别:多层板挡板；5、水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用Q235B的16号工字钢3-4米，其中建筑物外悬挑段长度1.2m，建筑物内锚固段长度1.8至 2
8、.8 m。锚固压点压环钢筋直径(mm):18.00的园钢；楼板混凝土标号:C25；6、拉绳与支杆参数选择637钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径15mm。钢丝绳安全系数为:6.000；钢丝绳与墙距离为(m):2.800；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 1.2 m。五、悬挑式脚手架各组件的验算1、型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据悬挑脚手架专项施工方案319 处项目部4建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)钢结构设计规范(GB 50017-2003)建筑施工安全检查评分标准(JGJ59
9、-99)建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-91)本工程的施工图纸。2、现以第二段结构悬挑脚手架作安全性验算2.1大横杆的计算按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，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。将大横杆上面的脚手板自重和施工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:P 1=0.033kN/m ；脚手板的自重标准值:P 2=0.350.95/(2+1)=0.111kN/m ；活荷载标准值: Q=20.95/(2+1)=0.633kN/m；静荷载的设计值: q 1=1.20.0
10、33+1.20.111=0.173kN/m；活荷载的设计值: q 2=1.40.633=0.887kN/m；图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)（2）强度计算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。悬挑脚手架专项施工方案319 处项目部5跨中最大弯距计算公式如下:M1max=0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大弯距为 M 1max=0.080.1731.52+0.100.8871.52 =0.231kNm；支座最大弯距计算公式如下:M2max=-0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大弯距为 M 2max= -
11、0.100.1731.52-0.1170.8871.52 =-0.272kNm；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =Max(0.231106,0.272106)/4490=60.579N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 =60.579N/mm 2 小于 大横杆的抗弯强度设计值 f=205N/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：max=(0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值: q 1= P1+P2=0.033+0.111=0.144kN/m；活荷载标准值: q 2= Q =0.633kN/m
12、；最大挠度计算值为：=0.6770.1441500 4/(1002.06105107800)+0.9900.63315004/(1002.06105107800)=1.652 mm；大横杆的最大挠度 1.652 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求！2.2小横杆的计算根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，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作为小横杆集中荷载，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：p 1= 0.0331.5=0.05kN；脚手板的自重标
13、准值：P 2=0.350.951.5/(2+1)=0.166kN；活荷载标准值：Q=20.951.5/(2+1) =0.950kN；集中荷载的设计值: P=1.2(0.05+0.166)+1.4 0.95=1.589kN；悬挑脚手架专项施工方案319 处项目部6小横杆计算简图（2）强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax=ql2/8Mqmax=1.20.0330.952/8=0.005kNm；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=Pl/3Mpmax=1.5890.95/3=0.503kNm ；最大弯矩 M=
14、M qmax + Mpmax=0.508kNm；最大应力计算值 =M / W=0.508106/4490=113.103N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =113.103N/mm 2 小于 小横杆的抗弯强度设计值 205N/mm 2，满足要求！(3）挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:qmax=5ql4/384EIqmax=50.0339504/(3842.06105107800)=0.016 mm ；大横杆传递荷载 P=p 1 + p2 + Q=0.05+0.166+0.95=1.166kN；集中
15、荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:pmax=Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax=1166.2950(39502-49502/9 ) /(722.06105107800)=1.598 mm；最大挠度和 =qmax + pmax=0.016+1.598=1.614 mm；小横杆的最大挠度为 1.614 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 950/150=6.333与10 mm,悬挑脚手架专项施工方案319 处项目部7满足要求！2.3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，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
16、与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范5.2.5):R R c 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；大横杆的自重标准值: P 1=0.0331.52/2=0.05kN；小横杆的自重标准值: P 2=0.0330.95/2=0.016kN；脚手板的自重标准值: P 3=0.350.951.5/2=0.249kN；活荷载标准值: Q=20.951.5 /2=1.425kN；荷载的设计值: R=1.2(0.05+0.016+0.249)+1.41.425=2.373kN；R 8.00kN，
17、单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！ 2.4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，为0.1248kN/mNG1=0.1248+(1.502/2)0.033/1.8022.00=3.356kN；(2)脚手板的自重标准值；采用多层板，标准值为0.35kN/m 2NG2= 0.3541.5(0.95+0.3)/2=1.312kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用多层挡板，标准值为0.14kN/mNG3=0.1441.5/2=0.42kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m 2NG4=0
18、.0051.522=0.165kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.254kN；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，活荷载标准值悬挑脚手架专项施工方案319 处项目部8NQ=20.951.52/2=2.85kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2 NG+0.851.4NQ=1.25.254+ 0.851.42.85= 9.696kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+1.4NQ=1.25.254+1.42.85=10.294kN；2.5立杆的稳定性计算风荷载标准值按照以下公
19、式计算 Wk=0.7 z s 0其中 0 - 基本风压(kN/m 2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用 0=0.6kN/m2； z - 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： z= 0.74； s - 风荷载体型系数：取值为0.214；经计算得到，风荷载标准值为:Wk=0.7 0.60.740.214=0.067kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 M W 为:Mw=0.85 1.4WkLah2/10=0.85 1.40.0671.51.82/10=0.038kNm；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式=N/(A) + M
20、 W/W f立杆的轴心压力设计值 ：N=11.123kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式=N/(A) f立杆的轴心压力设计值 ：N=N= 12.021kN；计算立杆的截面回转半径 ：i=1.59 cm；计算长度附加系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： k=1.155 ；计算长度系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表5.3.3得 ：=1.5 ；计算长度 ,由公式 l 0=kuh 确定：l 0=3.118 m；悬挑脚手架专项施工方案319 处项目部9长细比: L 0/i=196 ；轴心受压立杆的稳定系数,由
21、长细比 l o/i 的结果查表得到 ：= 0.188立杆净截面面积 ： A=4.24 cm 2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W=4.49 cm 3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205N/mm 2；考虑风荷载时=9695.82/(0.188424)+38466.087/4490=130.203N/mm2；立杆稳定性计算 =130.203N/mm 2 小于 立杆的抗压强度设计值 f=205N/mm 2，满足要求！不考虑风荷载时=10294.32/(0.188424)=129.144N/mm2；立杆稳定性计算 =129.144N/mm 2 小于 立杆的抗压强度设计值 f=205N/mm 2，满足
22、要求！2.6连墙件的计算连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：N l=Nlw + N0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算 z0.92， s0.214， 00.6，Wk=0.7 z s 0=0.7 0.920.2140.6=0.083kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 A w=16.2 m2；按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)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), N 0= 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=1.4WkAw=1.875kN；连墙件的轴向力设计值 N l=Nlw + N0= 6.875kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf=Af其中 - 轴心受压立杆的稳定系数；由长细比 l/i=300/15.9的结果查表得到 =0.949，l为内排架距离墙的长度；A=4.24 cm2；f=205N/mm 2；连墙件轴向承载力设计值为 N f=0.9494.2410-4205103=82.487kN；Nl=6.875 Nf=82.487,连墙件的设计计算满足要求！
