1、XXXXX 工程 XXXX 楼工程悬挑脚手架方案 一、编制依据 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011 建筑施工安全检查标准JGJ592011 建筑结构荷载规范GB500092012 XXXXX 工程施工图纸。 PKPM 施工计算软件 二、脚手架搭设工程概况 1.本工程为 XXXXXXX 楼工程，位于 XXXXXXXXXXX 内。XXX 楼为 6 层砖混普 通住宅楼，XXX 为高层框架结构，工程 XXX 采用悬挑脚手架，十层以下采用落 地式双排脚手架，搭设符合规范要求，十层以上为悬挑脚手架，其中 XX 楼悬 挑高度为 22.4m、45#楼悬挑高度为 23.4m，46#-49
2、#楼悬挑高度为 21.6m，均超 过规范规定悬挑脚手架不超过 20m 要求， 其中 44#楼、45#楼为 17 层住宅楼， 高度为 50.8m、46-49#楼为 16 层住宅楼，高度为 49.1m，层高均为 2.8m。建设 单位为 XXXXX 置业有限公司，设计单位为 XXXXX 设计有限公司，监理单位为 XXXXX 监理有限公司，由 XXXXX 承建施工。 2.本工程主体施工已结束，外墙架体拆除前仅剩外墙抹灰找平层施工，故 作为装修脚手架使用。 3.架体在十层楼板处开始悬挑至屋面，悬挑最高处为 23.4m，计算书取悬 挑高度最大值进行计算，其中工字钢，钢管等搭设材料参数均符合规范要求。 搭设
3、参数如下： 2.1 在十层楼板处使用 16 号工字钢进行悬挑，悬挑高度为 23.4m，建筑物 外悬挑段长度 1.50m，建筑物内锚固段长度 2.5m。 2.2 脚手架采用 483.5mm 钢管，立杆采用单立管，立杆的纵距 1.50m，立杆的横距 0.90m，立杆的步距 1.80m，内排架距离结构 0.3m。 2.3 锚固点预埋 16U 形圆钢进行固定，每个工字钢锚固 3 处。 2.4 连墙件采用 2 步 3 跨双扣件连接，竖向间距 3.60m，水平间距 4.50m 三、脚手架搭设施工工艺 3.1 悬挑式脚手架搭设顺序：按装工字钢挑梁安装立杆、放置纵向扫地 杆横向扫地杆第一步水平杆第一步小横杆第
4、二步水平杆-第二步小横 杆连墙杆-剪刀撑随高度搭设。 3.2 悬挑脚手架搭设方法： 3.2.1 钢梁的制作 钢梁采用 16#工字钢制成，在钢梁一侧距端部翼板上部焊接 32 短钢筋头， 上部脚手架立杆即套入锚桩内，在钢翼板下部距端部 100 处再焊接一个短钢筋 头，作为斜支撑上部水平横杆外挡杆。在工字钢搭设在立杆部位将钢梁的上下 翼板用 50 宽 10 厚钢板将其开口处焊接，以提高钢梁的自身刚度。 3.2.2 工字钢锚固 工字钢伸出端为1.5m，锚固端为2.5m，埋件规格为16U形圆钢，U型圆 钢在钢筋底板筋下，安装工字钢与U型锚卡间隙处用木楔塞紧，再用铁钉固定。 尾端间距20cm设置两处，伸出
5、楼板处设置一处，每个工字钢最少设置三处锚固。 悬挑钢梁U 型螺栓固定构造 3.2.3悬挑脚手架步距为1.8m，纵距为1.5m，横距为0.9m，立杆接头除在 顶层可采用搭接外，其余各接头必须采用对接扣件对接，开口向建筑物一面。 立杆上的对接扣件应交错布置，两个相邻立杆拉接头不能在同一步距内，两相 邻立柱拉接在高度方向上错开的距离不应小于500mm，各接头中心距主节点的 距离不大于步距的1/3。立杆采用搭接方式接长应不少于三个扣件连接固定， 立柱的搭接的长度不应小于1m，端部扣件的边缘至杆端距离不应小于100mm。 3.2.4 剪刀撑设置 本工程脚手架满设剪刀撑，沿架高连续设置，刷红白漆区分。 3
6、.2.5 拉结点设置 本工程拉结点设置架体与建筑物墙体拉结，采用二步三跨双扣件连接。 四、脚手架搭设要求 4.1 脚手架必须配合施工进度分次搭设，每次搭设高度为高出工作面 1.5m。 4.2 高度不应超过相邻连墙件以上二步。 4.3 每搭设完一步架后，按规范校正垂直度。 4.4 底座规定：底座、垫板均应准确的放在定位线上。 4.5 立杆搭设 4.5.1 严禁将外径 48mm 与 51mm 的钢管混用。 4.5.2 开始搭设立杆时，每隔 6 跨设置一根抛撑直至连墙安装稳定后，方 可拆除。 4.5.3 当搭设至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、 横向水平杆后，应立即设置连墙件。
7、4.6 扣件安装应符合下列规定： 4.6.1 扣件规格必须与钢管外径相符合。 4.7 脚手板的铺设应符合下列规定： 4.7.1 脚手板应铺满、铺稳，离开墙面 120150mm。 脚手板对接、搭接示意图： 4.7.2 在拐角应与横向水平杆可靠连结，防止滑动。 4.7.3 自顶层作业层的脚手架往下计，每隔 10m 设一道安全平网。 五、脚手架的拆除 5.1 脚手架拆除时应按顺序逐层由上而下进行，严禁上下同时作业。 5.2 拆架前，全面检查脚手架定出作业计划，进行技术交底并报公司安全 处批准后方可施工。 5.3 脚手架拆除前应在建筑物外侧设警戒线，划分警戒区，有专人负责看 护，确保拆除时的安全。 5
8、.4 拆架时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结 扣时，应先通知对方，以防坠落。 5.5 拆架时，不得中途换人，如必须换人，必须将拆除情况交代清楚后方 可离开。每天拆架下班时，不应留下隐患部位。 5.6 所有连墙杆应随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙杆整层或数层拆除后 在拆除脚手架；分段拆除高差不应大于 2 步。 5.7 所有杆件和扣件在拆除时应分离，不准在杆件上附着扣件或两杆连着 送到地面。 5.8 当脚手架拆至下步最后一根长钢管的高度时，应先在适当位置搭临时 抛撑加固，后拆连墙杆。 5.9 所有的脚手板，应自外向里竖立搬运，以防脚手板或垃圾物从高处坠 落伤人。 5.10 拆下
9、的零配件要装入容器内，用吊蓝吊下；拆下的钢管要绑扎牢固， 双点起吊，拆除后的各种杆件及扣件等必须及时分段集中用塔吊吊运至地面， 严禁从高空抛掷。 5.11 运至地面的构件应及时堆放整齐，确保现场文明施工。 六、检查与验收： 6.1 脚手架基础需进行检查与验收： 6.2 作业层上施加荷载前需进行检查与验收； 6.3 每搭设完 1013m 高度后需进行检查与验收； 6.4 达到设计高度需进行检查与验收； 6.5 遇有六级大风与大雨后和经历冬季停工来年复工前需进行检查与验收； 6.6 停用超过一个月需进行检查与验收。 七、文明施工要求 7.1 进入施工现场的人员戴好安全帽，操作作业时要正确系扣安全带
10、，穿 防滑鞋，现场禁止吸烟。 7.2 操作人员严禁酒后上架作业，操作时要精力集中，禁止嬉皮打闹。 7.3 首先由安全员对安装及拆除人员进行详细的技术交底后方可操作，并 且操作人员需持证上岗。操作人员定期进行体检。 凡患有高血压、贫血病、 心脏病及其他不适应高空作业者，一律不得上架操作。 7.4 上架子作业人员上下均应走人行梯道，不准攀爬架子。 7.5 护栏、脚手板、密目网等影响作业时，如需拆改，应由架子工完成， 任何人不得任意拆改。 7.6 脚手架验收合格后，未经许可任何人不得擅自拆改。 7.7 不准利用脚手架吊运重物，不准攀爬架子上下作业；不准推车在架子 上跑动；塔吊起吊物体时不能碰撞和拖动
11、脚手架。 7.8 不得将模板支撑、泵送砼及砂浆的输送管等固定在脚手架上，严禁任 意悬挂起重设备。 7.9 在脚手架上作业人员不得任意拆除脚手架。 7.10 脚手架要定期检查，发现问题及时解决，不留后患。 7.11 要保证脚手架的整体性，不得与井架、塔吊一并拉结，不得截断架体。 7.12 施工人员不得凌空抛掷物品，材料、工具不得乱扔。 7.13 使用的工具要放在工具包内，防止掉落伤人；登高要穿防滑鞋，袖口 及裤口要扎紧。 7.14 脚手架堆放场地要整洁、摆放合理、专人保管，并建立严格领退料手 续。 7.15 施工人员做到工完料净脚下清，确保脚手架施工材料不浪费。搭拆脚 手架时，地面应设围栏和警戒
12、标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。拆 下的材料运至指定地点，分类堆放整齐，妥善保管。 7.16 凡在三步架以上高度时作业人员必须系扣安全带。所用工具用绳挂在 身上。搭设架子时，如果有六级以上大风、大雪、大雾大雨天气停止脚手架作 业。在冬、雨季要经常检查脚手板，有无积水、积雪等物，若有随时清扫，并 要采取防滑措施。 八、悬挑脚手架计算书 悬挑式扣件钢管脚手架计算书 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（JGJ130-2011）。 计算参数: 钢管强度为 205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取 0.90。 双排脚手架，搭设高度 23.4 米，立杆采用单立管。 立杆的纵
13、距 1.50 米，立杆的横距 0.90 米，内排架距离结构 0.30 米，立杆的步距 1.80 米。 采用的钢管类型为 483.0， 连墙件采用 2 步 3 跨，竖向间距 3.60 米，水平间距 4.50 米。 施工活荷载为 2.0kN/m2，同时考虑 2 层施工。 脚手板采用木板，荷载为 0.35kN/m2，按照铺设 4 层计算。 栏杆采用木板，荷载为 0.17kN/m，安全网荷载取 0.0100kN/m2。 脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加一根小横杆。 基本风压 0.45kN/m2，高度变化系数 0.7400，体型系数 1.0750。 悬挑水平钢梁采用 16 号工字钢，建筑物外悬
14、挑段长度 1.50 米，建筑物内锚固段长度 2.50 米。 悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，本悬挑脚手架用做装修施工，不参与结构计算，故不计算钢 丝绳拉结参数。 一、小横杆的计算 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。 1.均布荷载值计算 小横杆的自重标准值 P 1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P 2=0.3501.500/2=0.262kN/m 活荷载标准值 Q=2.0001.500/2=1.500kN/m 荷载的计算值 q=1.20.038+1.20.262+1.41.500=2.461kN
15、/m 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 计算公式如下: M=2.4610.9002/8=0.249kN.m =0.24910 6/4491.0=55.485N/mm2 小横杆的计算强度小于 184.5N/mm2,满足要求! 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 计算公式如下: 荷载标准值 q=0.038+0.262+1.500=1.801kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度 V=5.01.801900.04/(3842.06105107780.0)=0.693mm 小横杆的最大挠度小于 900.0/150 与 10mm,满足要求!
16、 二、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，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。 1.荷载值计算 小横杆的自重标准值 P 1=0.0380.900=0.035kN 脚手板的荷载标准值 P 2=0.3500.9001.500/2=0.236kN 活荷载标准值 Q=2.0000.9001.500/2=1.350kN 荷载的计算值 P=(1.20.035+1.20.236+1.41.350)/2=1.107kN 大横杆计算简图 2.抗弯强度计算 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
17、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(1.20.038)1.5002+0.1751.1071.500=0.299kN.m =0.29910 6/4491.0=66.580N/mm2 大横杆的计算强度小于 184.5N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 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=0.6770.0381500.004/(1002.060105107780.000)=0.06mm 集中荷载标准值 P=0.035+0.236+1.
18、350=1.621kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V1=1.1461620.8101500.003/(1002.060105107780.000)=2.82mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.883mm 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): R R c 其中 R c 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 P 1=0.0381.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P 2
19、=0.3500.9001.500/2=0.236kN 活荷载标准值 Q=2.0000.9001.500/2=1.350kN 荷载的计算值 R=1.20.058+1.20.236+1.41.350=2.243kN 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
20、0.1072 NG1 = 0.10723.400=2.510kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m 2)；本例采用木脚手板，标准值为 0.35 NG2 = 0.35041.500(0.900+0.300)/2=1.260kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为 0.17 NG3 = 0.1701.5004/2=0.510kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m 2)；0.010 NG4 = 0.0101.50023.400=0.351kN 经计算得到，静荷载标准值 N G = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.631kN。 活荷
21、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 N Q = 2.00021.5000.900/2=2.700kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W 0 基本风压(kN/m 2)，W 0 = 0.450 Uz 风荷载高度变化系数，U z = 0.740 Us 风荷载体型系数：U s = 1.075 经计算得到，风荷载标准值 W k = 0.4500.7401.075 = 0.358kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.91.4NQ 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力 N=
22、1.24.631+0.91.42.700=8.959kN 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 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力 N=1.24.631+1.42.700=9.337kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 M W计算公式 MW = 0.91.4Wklah2/10 其中 W k 风荷载标准值(kN/m 2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩： Mw=0.91.40.3581.5001.8001.800/10=0.219kN.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
23、其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=9.337kN； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； 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=1.500； l 0 计算长度 (m),由公式 l 0 = kuh 确定，l 0=1.1551.5001.800=3.118m； A 立杆净截面面积，A=4.239cm 2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm 3； 由长细比，为 3118/16=196； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l 0/i 的结果查表得到 0.190； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm 2)； f 钢管立杆抗压强度设计
24、值，f=184.50N/mm 2； 经计算得: =9337/(0.19424)=116.196N/mm 2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 Nl，连墙件的设计计算满足稳定性设计要求! 连墙件双扣件连接示意图 七、悬挑梁的受力计算 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。 悬臂单跨梁计算简图 支座反力计算公式 支座弯矩计算公式 C 点最大挠度计算公式 其中 k = m/l,k l = ml/l,k2 = m2/l。 本工程算例中，m = 1500mm，l = 2500mm，m l = 300mm，m 2 = 1200m
25、m； 水平支撑梁的截面惯性矩 I = 1130.00cm4，截面模量(抵抗矩) W = 141.00cm 3。 受脚手架作用集中强度计算荷载 N=9.34kN 水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.226.100.00017.8510=0.25kN/m k=1.50/2.50=0.60 kl=0.30/2.50=0.12 k2=1.20/2.50=0.48 代入公式，经过计算得到 支座反力 R A=25.062kN 支座反力 R B=-5.405kN 最大弯矩 M A=14.282kN.m 抗弯计算强度 f=14.28210 6/(1.05141000.0)=96.465N/mm2 水平支撑梁的抗
26、弯计算强度小于 215.0N/mm2,满足要求! 受脚手架作用集中计算荷载 N=4.63+2.70=7.33kN 水平钢梁自重计算荷载 q=26.100.00017.8510=0.21kN/m 最大挠度 V max=8.691mm 按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 130-2011)表 5.1.8 规定： 水平支撑梁的最大挠度小于 3000.0/250,满足要求! 八、悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用 16 号工字钢,计算公式如下 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表钢结构设计规范(GB50017- 2011)附录得到： b=2.00 由于 b大于 0.6，按照钢
27、结构设计规范(GB50017-2011)附录 B 其值 b=1.07- 0.282/ b=0.929 经过计算得到强度 =14.2810 6/(0.929141000.00)=109.03N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求! 九、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=5.405kN 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，每个拉环按照两个截面计算，按照混凝土结构设计规范 9.7.6 f = 65N/mm2； 压点处采用 3 个 U 形钢筋拉环连接，承载能力乘以 0.85 的折
28、减系数；钢筋拉环抗拉强度为 165.75N/mm2； 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=54054/(3.1416165.752) 1/2=5mm 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，并要保证两侧 30cm 以上搭接长 度。 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： 锚固深度计算公式 其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 5.41kN； d 楼板螺栓的直径，d = 16mm； fb 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取 1.5N/mm2； h 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度。 经过计算得到 h 要大于 5405.32/(
29、3.1416161.5)=71.7mm。 3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下： 混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式 其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 5.41kN； d 楼板螺栓的直径，d = 16mm； b 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=80mm； fcc 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取 0.95fc=13.59N/mm2； 经过计算得到公式右边等于 84.2kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求! 4.水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下： 锚固压点处楼板负弯矩数值为 M = 5.412.50/2 = 6.76kN.m 根据混凝
30、土结构设计规范GB50010-2010 第 6.2.10 条 其中 1系数，当混凝土强度不超过 C50 时， 1取为 1.0,当混凝土强度等级为 C80 时， 1取为 0.94,期间按线性内插法确定； fc混凝土抗压强度设计值； h0截面有效高度； fy钢筋受拉强度设计值。 截面有效高度 h 0 = 120-10 = 110mm； s = 6.76106/(1.00014.3001.51000110.02)=0.0260 = 1-(1-20.0260) 1/2=0.0260 s = 1-0.0260/2=0.9870 楼板压点负弯矩配筋为 As = 6.76106 / (0.9870110.0210.0) = 296.4 mm2 悬挑脚手架计算满足要求！ 九、经过计算后，悬挑脚手架达到使用要求
