落地式外脚手架专项施工方案.pdf

晨曦(北区)外脚手架方案 1 落地式外脚手架专项施工方案 1、编制依据 1.1 主要规程、规范 1.1.1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130-2001,2002 年版 1.1.2建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91 1.1.3建筑施工安全检查标准JGJ59-99 1.1.4建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)1.1.5建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)1.1.4钢结构设计规范(GB 50017-2003)1.2 参考手册 1.2.1建筑施工手册缩印版第四版，2003.9 1.2.2简明施工计算手册1999.7 1.2.3实用建筑施工安全手册1999.7 1.3 施工图纸 1.3.1 晨曦(北区)工程施工图纸 2、工程概况 2.1 总体工程概况 建筑高度：515 层，标准层高；2.95 米，其中 26#、28#、29#住宅楼均有地 下一层车库；29#为 15 层，28#、30#为 11 层，26#、27#、39#、40#为 5 层；41#、42#为 7 层；而 28#、29#、30#住宅楼设悬挑脚手架；工程结构形式为：框架剪力墙结构。标准层高：2.95 米。3、脚手架构配件的质量要求 3.1 钢管的材质及规格要求：钢管采用外径 48mm,壁厚 3.5mm 的 Q235 钢焊接钢管，其化学成份与机械 性能符合国家标准碳素结构钢(GB/T700)的要求。有严重腐蚀、弯曲、压扁、损伤和裂纹者不得使用；立杆、纵向水平杆的钢管长度为 46m,横向 晨曦（北区）外脚手架方案 2 水平杆(小横杆)为 1.92.3m。钢管应涂防锈漆。3.2 扣件应符合钢管脚手架扣件(GB15831-1995)的规定。扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷。扣件与钢管的贴合面要接触良好，扣件夹紧 钢管时，开口处的最小距离要小于 5mm。在使用时，直角扣件和回转扣件不 允许沿轴心方向承受拉力；直角扣件不允许沿十字轴方向承受扭力；回转扣 件的两旋转面间隙要小于 1mm。3.3 木脚手板用后 50mm 的松木或杉木制成，板长为 36 米，宽不小于 150mm,材质符合国家标准二等材的要求。防护构配件、连墙件可用管材或型材。3.4 安全密网：架体外侧必须使用密目式安全网封闭，安全密网密目在 2000 目以上，网体与 操作层不应有大于 10cm 的缝隙，网间不应有大于 25mm 的缝隙。4、脚手架搭设技术措施 4.1 施工准备：在脚手架搭设之前，由工地技术负责人依脚手架搭拆方案向专业班组长逐段 的进行技术交底，并履行交底签字手续，各持一份，互相监督，由专业班组 长向操作人员进行班前技术交底，并做好交底记录入档。按对脚手架使用的 各种材料的要求，对使用的材料进行全数检查、验收，方准进行场使用，并 进入现场后分类堆放整齐，搭拆脚手架的操作人员必须持证上岗。4.2 对地基的要求：脚手架立杆必须设置在坚实的地基上，以保证脚手架不下沉和使用牢固安全。本工程可将原土地面整平夯实，在每一立杆位置上铺长不小于 1m,宽不小于 200mm,厚不小于 50mm 的垫木，垫木上加设立杆底座，并用铁钉牢固。脚手 架基础顶面应高于自然地面 100mm150m m,外沿应具有排水坡度，并挖一浅 水沟，以利排水。4.3 结构构造：搭设尺寸为：横距 Lb为 1.05m，纵距 La为 1.5m，大小横杆的步距为 1.8 m;内 排架距离墙长度为 0.30m；连墙件采用两步三跨，竖向间距 3.6 m,水平间距 4.5 晨曦（北区）外脚手架方案 3 m，采用扣件连接；施工均布活荷载标准值 3000 kN/m 2;脚手架用途：结构脚手架；4.3.1 立杆塔设要求：（1）每根立杆底部应设置底座或垫板，脚手架立杆底部必须设置纵、横向扫地 杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于 200m 处的立杆上。横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基 础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固 定。高低差不应大于 1m.（2）立杆接头除顶层顶部外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接，立杆 与大横杆采用直角扣件连接。接头交错布置，两个相临立柱接头避免出现 在同步同跨内，并且在高度方向至少错开 50cm 各接头中心距主节点的距 离不大于步距的 1/3（即 60cm；采用搭接时，搭接长度不小于 im 必须等 间距设置 3 个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆端的距离 不应小于100mm 纵向水平杆宜设置在立杆内侧，长度不应小于 3 跨。4.3.2 横向水平杆搭设 脚手架立杆主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣紧且严禁拆 除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于 150mm 本工程中，靠墙一端 的外伸长度不应大于 500mm 作业层上非主节点处，应根据支撑脚手板需要 等间距设置，其最大间距不应大于纵距的 1/2。4.3.3 脚手板的设置 作业层脚手板应采用竹笆，且满铺、铺稳，离开墙面 120150mm。采用对 角平铺，接头处必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长应取 130150mm,靠墙一侧的脚手板距离结构墙的距离不大于 150mm。拐角处两个方向的脚 手板重叠放置，避免出现探头及空挡现象。4.3.4 连墙件的设置 连墙件的布置宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于 300m m,且从 第一步纵向水平杆处设置，当设置有困难时，可用抛撑。本工程采用扣件连 接方式拉结，连墙件应与墙面垂直，当连墙件与框架柱、柱中预埋连接件连 接时，必晨曦（北区）外脚手架方案 4 须待梁、柱砼达到不低于 15Mpa 勺强度。4.3.5 剪刀撑的设置 本工程双排落地脚手架采用剪刀撑与横向斜相结合的方式，随立柱、纵横向 水平杆同步搭设，用通长剪刀撑沿架高连续布置，全部采用单杆通长剪刀撑。剪刀撑每 6 步 4 跨设置一道，斜杆与地面的夹角在 45 60 之间。斜杆相交点 处于同一条直线上，并沿架高连续布置，剪刀撑的一根斜杆扣在立杆上，另 一根扣在小横杆伸出的端头上，两端分别用旋转扣件固定，在其中间增加 24 个扣节点，所有固定点距离主节点不大于 15cm。4.3.6 防护设施 脚手架满挂全封闭密目安全网，密目网采用 1.8mx 6.0m 规格，用网绳绑扎在 大横杆外立杆内侧。作业层安全网应高于平台 1.2m,作业层脚手架立杆于 0.6 m 和1.2m 设两道防护栏杆，底部侧面设 18cm 高的挡脚板。4.3.7 防雷避电措施 本工程脚手架接地、避雷措施执行施工现场临时用电安全技术规范标准。工程采用避雷针和大横杆连通、接地线与整栋建筑物楼房内避雷系统连成一 体的措施。每栋楼各设置 4 根避雷针，避雷针用 12 镀锌钢筋制作，高度 1.5m，设置在脚手架四角立杆上，并将所有最上层的打横杆全部连通，形成避雷网 格。接地线采用 40X 4 的镀锌扁钢，将立杆分别与建筑物楼层内的避雷系统 连成一体。接地线的连接牢靠，与立杆连接采用 2 道螺栓卡箍连接，螺钉加 弹簧垫圈以防止松动，保证接触面积不小于 10mm 并将表面的油漆及氧化层 清除干净。露出金属光泽并涂以凡士林。接地线与建筑物楼层内避雷系统的 设置按脚手架的长度不超过 50 米设置，位置尽量避免人员经常走动的地方，以避免跨步电压的危险，防止接地线遭机械破坏。两者的连接采用焊接，焊 接长度大于 2 倍的扁钢宽度。焊完后再用接地电阻测试仪测定电阻，要求冲 击电阻不大于 10Q，同时注意检查与其他金属物或埋地电缆之间的安全距离 不小于 3m。4.3.8 脚手架的上下通道：晨曦（北区）外脚手架方案 5 脚手架体要设置安全马道：马道宽度不小于 1 米，坡度以 1:3（高：长）为宜。马道的立杆、横杆间距应与脚手架相适应，基础按脚手架要求处 理，立面设剪刀撑。人行斜道小横杆间距不超过 1.5 米。马道上满铺脚 手板，板上钉防滑条，防滑条不大于 300m m。设置护栏杆，上部护身栏 杆 1.2 米，下部护身栏杆距脚手板 0.6 米，同时设 180mm 宽档脚板；4.3.9 外脚手架搭设顺序 本工程脚手架搭设自下而上进行，立杆垫板铺完后由楼的一侧开始排尺，在 垫板上用粉笔画出立杆轴心线，然后在垫板上摆放标准底座及扫地杆一竖 立杆（随即立杆与扫地杆用直角扣件扣紧）一装扫地小横杆一安第一步 大横杆一安装第一步小横杆一校正立杆一设第一排拉结点一安第 二步大横杆一第二步小横杆 以此类推，搭设高度7步大横杆时安装剪 刀和横向支撑杆 5、脚手架搭设质量要求：5.1 立杆垂直偏差：搭设高度H 40m寸；纵向偏差不大于 H/400,且不大于 100mm 横向偏差不大于 H/600,且不于 50mm 5.2 纵向水平杆水平偏差不大于总长度的 1/300,且不大于 200mm 同跨内外高度 差不大于 10mm 横向水平杆水平偏差不大于 10mm 外伸尺寸的误差不应大于 50mm 5.3 脚手架的步距、立杆横距偏差不大于 20mm 立杆纵距偏差不大于 50mm 5.4 扣件紧固力矩宜在 4555N.m 范围内，不得低于 40N.m 或 65Nm 5.5 连墙点的数量、位置要正确、连接牢固，无松动现象。6、脚手架的拆除：6.1 拆除前应全面检查脚手架的牢固情况，并根据检查结果补充完善施工组织设 计中的拆除方案。6.2 应由单位工程负责人认真向操作人员进行拆除安全技术交底。6.3 清除脚手架上的杂物及地面障碍物。设经济区、设置明显标志，安排专人警 戒。晨曦（北区）外脚手架方案 6 6.4 拆除作业必须由上而下逐步进行，严禁上下同步作业。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，应增设连墙件加固。7、脚手架稳定性计算 1.脚手架参数 双排脚手架搭设高度为 24.3 m，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：横距 Lb为 1.05m，纵距 La为 1.5m,大小横杆的步距为 1.8 m;内排架距离墙长度为 0.30m；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 48 X 3.5 横杆与立杆连接方式为双扣件；取扣件抗滑承载力系数为 1.00；连墙件采用两步三跨，竖向间距 3.6 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 施工均布活荷载标准值 3000 kN/m 2;脚手架用途：结构脚手架；同时施工层数:2 层；3.风荷载参数 本工程地处江苏苏州，基本风压 0.45 kN/m 2；风荷载高度变化系数叱计算连墙件强度时取 0.92，计算立杆稳定性时取 0.74，风荷载体型系数ps为 1.3；4.静荷载参数 每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1248；脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板类别：竹笆片脚手板；栏杆挡板类别：竹笆片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038；晨曦(北区)外脚手架方案 7 脚手板铺设总层数:7；5.地基参数 地基土类型：素填土；地基承载力标准值(kPa):120.00；立杆基础底面面积(m2):0.20;地基承载力调整系数:1.00。晨曦(北区)外脚手架方案 8 落地脚手架正立面图、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 524 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。单位:mm 300 1050 1500 晨曦（北区）外脚手架方案 9 1.均布荷载值计算 大横杆的自重标准值:P 1=0.038 kN/m;脚手板的自重标准值：P2=0.3 X 1.05/(2+1)=0.105 kN/m;活荷载标准值：Q=3 X 1.05/(2+1)=1.05 kN/m;静荷载的设计值:q 1=1.2 X 0.038+1.2 X 0.105=0.172 kN/m;活荷载的设计值：q 2=1.4 X 1.05=1.47 kN/m;Qi q：q：fnii4-puq-+1J*-#图 2 大横杆设计荷载组合简图（支座最大弯矩）2.强度验算 跨中和支座最大弯距分别按图 1、图 2 组合。跨中最大弯距计算公式如下：2 2 M 1max=0.08q 1I+0.10q 2I 跨中最大弯距为 M1max=0.08 X 0.172 X 1.52+0.10 X 1.47 X 1.52=0.362 kN m；支座最大弯距计算公式如下：2 2 M 2max=-0.10q 1l-0.117q 2I 支座最大弯距为 M2max=-0.10 X 0.172 X 1.52-0.117 X 1.47 X 1.52=-0.426 kN m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：图 1 大横杆设计荷载组合简图 ze1 1 1 1 1 1 1!1 1 1!1 1 （跨中最大弯矩和跨中最大挠晨曦(北区)外脚手架方案 10 (T=Max(0.362 乂 0(426 W6)/5080=83.858 N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为(T=83.858 N/rm2小于大横杆的抗压强度设计 值f=205 N/mm 2,满足要求！3.挠度验算：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：4 4 vax=(0.677qil4+0.990q2l4)/100EI 其中：静荷载标准值：q i=P 什丹=0.038+0.105=0.143 kN/m;活荷载标准值：q 2=Q=1.05 kN/m;最大挠度计算值为：v=4 5 4 5 0.677 0143 X500/(100 2(06 沐 0 X121900)+0.990 W5 X500/(100 2(06 X0 X121 900)=2.291 mm；大横杆的最大挠度 2.291 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm 与 10 mm 满足要求！三、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：P1=0.038 X 1.5=0.058 kN;脚手板的自重标准值：P?=0.3 X 1.05 X 1.5/(2+1)=0.158 kN;活荷载标准值：Q=3X 1.05 X 1.5/(2+1)=1.575 kN;集中荷载的设计值:P=1.2 X(0.058+0.158)+1.4 X 1.575=2.463 kN;晨曦(北区)外脚手架方案 11 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：2 Mmax=ql/8 Mmax=1.2 X 0.038 X 1.05 2/8=0.006 kN m 集中荷载最大弯矩计算公式如下：MPmax=Pl/3 MPmax=2.463 X 1.05/3=0.862 kN m;最大弯矩 M=M qmax+M pmax=0.868 kN m 小横杆的最大弯曲应力 c=170.953 N/mrn小于小横杆的抗压强度设计 值 205 N/mm2,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：4 Vmax=4 5 Vmax=5X0.038 X050/(384 X06 X0 X21900)=0.024 mm;大横杆传递荷载 P=p 1+p 2+Q=0.058+0.158+1.575=1.79 kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下：2 2 Vmax=/72EI 小横杆计算简图 最大应力计算值(T=M/W=0.868 2 0=170.953 N/mm2 p P 晨曦(北区)外脚手架方案 12 vmax=1790.1 13050X3 X0502-4 W5(f/9)/(72 2.06 X05X121900)=2.929 mm；最大挠度和 v=qmVx+pmax=0.024+2.929=2.953 mm；小横杆的最大挠度为 2.953 mm 小于小横杆的最大容许挠度 1050/150=7 与 10 mm 满足要求！四、扣件抗滑力的计算：按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编，P96 页，双扣件承载力设计值取 16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数 1.00，该工程实 际的旋转双扣件承载力取值为 16.00kN。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(建筑 施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 5.2.5):R w Rc 其中 Rc-扣件抗滑承载力设计值，取 16.00 kN;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=0.038 X 1.5 X 2/2=0.058 kN;小横杆的自重标准值：P 2=0.038 X 1.05/2=0.02 kN;脚手板的自重标准值：P 3=0.3 X 1.05 X 1.5/2=0.236 kN;活荷载标准值：Q=3 X 1.05 X 1.5/2=2.362 kN;荷载的设计值：R=1.2 X(0.058+0.02+0.236)+1.4 X 2.362=3.684 kN;R 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！五、脚手架立杆荷载计算：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/m N G1=0.1248+(1.50 X 2/2)X 0.038/1.80 X 24.30=3.810kN;脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为 0.3kN/m2 N G2=0.3 X 7X 1.5 X(1.05+0.3)/2=2.126 kN;晨曦(北区)外脚手架方案 13 (3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为 0.15kN/m NG3=0.15 X 7X 1.5/2=0.788 kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m 2 N G4=0.005 X 1.5 X 24.3=0.182 kN；经计算得到，静荷载标准值 N G=N G什 N32+NG3+N34=6.906 kN;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 N Q=3 X 1.05 X 1.5 X 2/2=4.725 kN;考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值为 N=1.2 N G+0.85 X 1.4NQ=1.2 X 6.906+0.85 X 1.4 X 4.725=13.91 kN;不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值为 N=1.2N G+1.4NQ=1.2 X 6.906+1.4 X 4.725=14.902kN;六、立杆的稳定性计算：风荷载标准值按照以下公式计算 VW=0.7 pz 其中 g-基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：W0=0.45 kN/m;p-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：昨 0.74;ps-风荷载体型系数：取值为 1.3;经计算得到，风荷载标准值为：Wk=0.7 X 0.45 X0.74 X 1.3=0.303 kN/m 2;风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW为：2 2 M w=0.85 X 1.4WkLah2/10=0.85 X 1.4 X 0.303 X 1.5 X 1.82/10=0.175 kN m 晨曦(北区)外脚手架方案 14 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式(T=N/(A)W/W f 立杆的轴心压力设计值：N=13.910 kN;不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式(T=N/(立杆的轴心压力设计值：N=N=14.902kN;计算立杆的截面回转半径：i=1.58 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：卩=1.5;计算长度，由公式 I 0=kuh 确定：l 0=3.118 m;长细比：L 0/i=197;轴心受压立杆的稳定系数由长细比 I o/i 的结果查表得到：=0.186 立杆净截面面积：A=4.89 cm 2;立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08 cm 3;钢管立杆抗压强度设计值：f=205 N/mm 2;考虑风荷载时(T=13910.238/(0.186 X 489)+175254.37/5080=187.436;N/mm 立杆稳定性计算(7=187.436 N/mm小于立杆的抗压强度设计值f=205 N/mn2,满足要求！不考虑风荷载时 7=14902.488/(0.186 X 489)=163.8462N/mm 立杆稳定性计算 7=163.846 N/mm 小于立杆的抗压强度设计值f=205 N/mn2,满足要求！七、最大搭设高度的计算：按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)5.3.6条考 虑风荷载时，采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下 式晨曦(北区)外脚手架方案 15 计算：Hs=Af(1.2NG2k+0.85 X 1.4(o+Mwk A/W)/1.2Gk 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为：N32K=N G2+N33+N34=3.096 kN;活荷载标准值：NQ=4.725 kN;每米立杆承受的结构自重标准值：G=0.125 kN/m;计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：Mwk=MW/(1.4 X 0.85)=0.175/(1.4 X 0.85)=0.147 kN m-4 3 H=(0.186 X 4.89 X 104X 205X 103-(1.2 X 3.096+0.85 X 1.4 X(4.725+0.186 X 4.89 X 100X 0.147/5.08)/(1.2 X 0.125)=41.198 m;按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)5.3.6 条脚 手架搭设高度 Hs等于或大于 26 米，按照下式调整且不超过 50 米：H=H s/(1+0.001H s)H=41.198/(1+0.001 X 41.198)=39.568 m;H=39.568 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值H=39.568 m。脚手架单立杆搭设高度为 24.3m,小于H，满足要求！八、连墙件的稳定性计算：连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：N=N lw+N 0 连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算 尸0.92,由二 1.3,0.45,2 W=0.7 他 sy 松 0.7 X92 X.3 X.45=0.377 kN/m;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw=16.2 m 2;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=5.000 kN;风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：晨曦(北区)外脚手架方案 16 Nw=1.4 X WkX Aw=8.544 kN;连墙件的轴向力设计值 NI=N lw+N 0=13.544 kN;连墙件承载力设计值按下式计算：N=A-f 其中-轴心受压立杆的稳定系数；由长细比 l/i=300/15.8 的结果查表得到 =0.949 l 为内排架距离墙的 长度；2 2 A=4.89 cm;f=205 N/mm;连墙件轴向承载力设计值为 Nf=0.949 X 4.89 X 10-4 X 205X 103=95.133 kN；N=13.544 N f=95.133,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到 Ni=13.544 小于双扣件的抗滑力 16 kN，满足要求！-1/-双碎n T结/A 连墙件扣件连接示意图 九、立杆的地基承载力计算：立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p f g 晨曦（北区）外脚手架方案 17 地基承载力设计值：f g=f gkX kc=120 kPa；其中，地基承载力标准值：fgk=120 kPa;脚手架地基承载力调整系数：kc=1;立杆基础底面的平均压力：p=N/A=69.551 kPa;其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：N=13.91 kN;基础底面面积：A=0.2 m。p=69.551kPa _i#_i_i，图 2 大横杆设计荷载组合简图（支座最大弯矩）2.强度验算 跨中和支座最大弯距分别按图 1、图 2 组合。跨中最大弯距计算公式如下：2 2 M 1max=0.08q 1I 2+0.10q 2I 2 跨中最大弯距为 M1max=0.08 X 0.39 X 1.4 2+0.10 X 1.47 X 1.4 2=0.349 kN m；支座最大弯距计算公式如下：2 2 M 2max=-0.10q 1I-0.117q 2l 支座最大弯距为 M2max=-0.10 X 0.39 X 1.42-0.117 X 1.47 X 1.4 2=-0.414 kN m 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：(T=Max(0.349 丸 0(414 W6)/5080=81.496 N/mm2;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）ze!1 h 1 t 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 !il!1 a i i a i i qm 晨曦(北区)外脚手架方案 30 大横杆的最大弯曲应力为 T=81.496 N/mm 小于 大横杆的抗压强度设计 值f=205 N/mm 2,满足要求！3.挠度验算：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：4 4 vax=(0.677qil4+0.990q2l4)/100EI 其中：静荷载标准值：q 1=P 什 F2=0.038+0.287=0.325 kN/m;活荷载标准值：q 2=Q=1.05 kN/m;最大挠度计算值为：v=4 5 4 5 0.677 E.325 X4004/(100 2.06 沐 05X121900)+0.990 W5 X4004/(100 2.06 X05X121 900)=1.927 mm；大横杆的最大挠度 1.927 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1400/150 mm 与 10 mm 满足要求！三、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：P1=0.038 2 1.4=0.054 kN;脚手板的自重标准值：P?=0.82 2 1.05 2 1.4/(2+1)=0.402 kN;活荷载标准值：Q=3X 1.05 2 1.4/(2+1)=1.470 kN;集中荷载的设计值：P=1.2 2(0.054+0.402)+1.4 2 1.47=2.605 kN;晨曦(北区)外脚手架方案 31 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：2 Mmax=ql/8 Mmax=1.2 X 0.038 X 1.05 2/8=0.006 kN m 集中荷载最大弯矩计算公式如下：MPmax=Pl/3 MPmax=2.605 X 1.05/3=0.912 kN m;最大弯矩 M=M qmax+M pmax=0.918 kN m 小横杆的最大弯曲应力 c=180.706 N/mrn小于小横杆的抗压强度设计 值 205 N/mm2,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：4 Vmax=4 5 Vmax=5X0.038 X050/(384 X06 X0 X21900)=0.024 mm;大横杆传递荷载 P=p 1+p 2+Q=0.054+0.402+1.47=1.926 kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下：2 2 Vmax=/72EI 小横杆计算简图 最大应力计算值(T=M/W=0.918 2 0=180.706 N/mm2 p P 晨曦(北区)外脚手架方案 32 vmax=1925.56 1050X3 W5(f-4 W5(f/9)/(72 2.06 XO5X1219OO)=3.151 mm；最大挠度和 v=qmvx+p)max=0.024+3.151=3.175 mm；小横杆的最大挠度为 3.175 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7 与 10 mm 满足要求！四、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 w Rc 其中 Rc-扣件抗滑承载力设计值，取 8.00 kN;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=0.038 X 1.4 X 2/2=0.054 kN;小横杆的自重标准值：P 2=0.038 X 1.05/2=0.02 kN;脚手板的自重标准值：P 3=0.82 X 1.05 X 1.4/2=0.603 kN;活荷载标准值:Q=3 X 1.05 X 1.4/2=2.205 kN;荷载的设计值：R=1.2 X(0.054+0.02+0.603)+1.4 X 2.205=3.899 kN;R 8.00 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！五、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 0.1219kN/m N G1=0.1219+(1.40 X 2/2)X 0.038/1.80 X 18.00=2.732kN;脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为 0.82kN/m2 N G2=0.82 X 4X 1.4 X(1.05+0.3)/2=3.1 kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为 晨曦(北区)外脚手架方案 33 0.15kN/m N G3=0.15 X4X 1.4/2=0.42 kN;晨曦(北区)外脚手架方案 34 N G4=0.08 X 1.4 X 18=2.016 kN;经计算得到，静荷载标准值 N G=N G计 N32+N33+N34=8.267 kN;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 N Q=3 X 1.05 X 1.4 X 2/2=4.41 kN;考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值为 N=1.2 N G+0.85 X 1.4NQ=1.2 X 8.267+0.85 X 1.4 X 4.41=15.169 kN;不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值为 N=1.2N G+1.4NQ=1.2 X 8.267+1.4 X 4.41=16.095kN;六、立杆的稳定性计算 风荷载标准值按照以下公式计算 VW=0.7 pz s(i*00 其中-基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：W0=0.45 kN/m2;pz-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：pz=0.74;ps-风荷载体型系数：取值为 1.3;经计算得到，风荷载标准值为：Wk=0.7 X 0.45 X0.74 X 1.3=0.303 kN/m 2;风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW为：M w=0.85 X 1.4WkLah2/10=0.85 X 1.4 X 0.303 X 1.4 X 1.82/10=0.164 kN m 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式(T=N/(A)WMW f 立杆的轴心压力设计值：N=15.169 kN;不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.08 kN/m 晨曦(北区)外脚手架方案 35 (T=N/(sA)f 立杆的轴心压力设计值：N=N=16.095kN;计算立杆的截面回转半径：i=1.58 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 533 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：卩=1.5;计算长度,由公式 I 0=kuh 确定：l 0=3.118 m;长细比：L 0/i=197;轴心受压立杆的稳定系数由长细比 I o/i 的结果查表得到：=0.186 立杆净截面面积：A=4.89 cm 2;立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08 cm 3;钢管立杆抗压强度设计值：f=205 N/mm 2;考虑风荷载时(T=15168.78/(0.186 X 489)+163570.746/5080=198.973;N/mm 立杆稳定性计算(7=198.973 N/mm小于立杆的抗压强度设计值f=205 N/mnt 满足要求！不考虑风荷载时 7=16094.88/(0.186 X 489)=176.95$；mm 立杆稳定性计算 7=176.956 N/mm 小于立杆的抗压强度设计值f=205 N/mnt 满足要求！七、连墙件的计算：连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：N=N lw+N 0 连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算 中0.92,临二 1.3,3=0.45,2 W=0.7 电 SB 斫 0.7 X92 X.3 X.45=0.377 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw=10.08 m 2;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 晨曦(北区)外脚手架方案 36 墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N 0=5.000 kN;风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nw=1.4 X WiX A=5.317 kN;连墙件的轴向力设计值 Ni=N iw+No=10.317 kN;连墙件承载力设计值按下式计算：N=A-f 其中-轴心受压立杆的稳定系数；由长细比 l/i=300/15.8 的结果查表得到 =0.949 l 为内排架距离墙的 长度；A=4.89 cm 2;f=205 N/mm 2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf=0.949 X 4.89 X 10-4 X 205X 103=95.133 kN；N=10.317 N f=95.133,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到NI=10.317 小于双扣件的抗滑力 12 kN，满足要求！-对件n=1 V 连墙件扣件连接示意图 八、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。晨曦（北区）外脚手架方案 37 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 晨曦（北区）外脚手架方案 38 水平支撑梁的截面惯性矩 I=1130 cm 4,截面抵抗矩 W=141 cm3,截面积 2 A=26.1 cm。受脚