脚手架专项施工方案 - 图文

滁州市南湖茗苑小区工程

悬挑脚手架

专 项 方 案

编制:____________ 审核:____________ 批准:____________

编制单位：江苏省建筑工程集团有限公司 滁州分公司 编制日期：2012年5月23日

目录

目录 ...................................................................................................................................................................... 1 第一节 编制依据 ........................................................................................................................................... 2 第二节 工程概况 ........................................................................................................................................... 2 第三节 脚手架方案选择 ............................................................................................................................... 3 第四节 脚手架的材质要求............................................................................................................................... 3 第五节 脚手架的构造要求............................................................................................................................. 4

1、立杆 ........................................................................................................................................................ 4 2、大横杆、小横杆..................................................................................................................................... 4 3、剪刀撑与横向斜撑................................................................................................................................. 5 4、脚手板铺设要求..................................................................................................................................... 6 5、防护栏杆及防护网................................................................................................................................. 6 6、连墙件..................................................................................................................................................... 6 7、架体内封闭............................................................................................................................................. 6 8、施工楼梯及出入口................................................................................................................................. 7 9、卸荷装置................................................................................................................................................. 7 10、悬挑脚手架的型钢设置 ....................................................................................................................... 8 第六节 脚手架的搭设及拆除施工工艺 ....................................................................................................... 9

一、脚手架的搭设施工工艺 ....................................................................................................................... 9 二、脚手架的拆除施工工艺 ..................................................................................................................... 11 第七节 脚手架搭设的劳动力安排 ............................................................................................................. 12 第八节 脚手架的检查与验收 ..................................................................................................................... 12 第九节 脚手架搭设安全技术措施 ............................................................................................................. 13 第十节 脚手架拆除安全技术措施 ............................................................................................................. 14 第十一节 文明施工措施................................................................................................................................. 15 第十二节 事故应急预案................................................................................................................................. 15

一．建立应急预案组织机构： ................................................................................................................. 15 二、建立对内、对外的通信网络： ......................................................................................................... 16 三、在施工现场设置必要的药物和急救工具： ..................................................................................... 16 四、应急预案启动的条件 ......................................................................................................................... 16 五、事故发生后的处理： ......................................................................................................................... 16 第十三节 脚手架计算书 ............................................................................................................................. 18

一、参数信息............................................................................................................................................. 18 二、大横杆的计算..................................................................................................................................... 21 三、小横杆的计算..................................................................................................................................... 22 四、扣件抗滑力的计算 ............................................................................................................................. 24 五、脚手架立杆荷载的计算 ..................................................................................................................... 24 六、钢丝绳卸荷计算................................................................................................................................. 25 七、立杆的稳定性计算 ............................................................................................................................. 27 八、连墙件的计算..................................................................................................................................... 28 九、悬挑梁的受力计算 ............................................................................................................................. 29 十、悬挑梁的整体稳定性计算 ................................................................................................................. 32 十一、拉绳的受力计算 ............................................................................................................................. 32 十二、拉绳的强度计算 ............................................................................................................................. 32 十三、锚固段与楼板连接的计算 ............................................................................................................. 33

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第一节 编制依据

1. 《建筑施工计算手册》江正荣著 中国建筑工业出版社；

2. 《建筑施工手册》第四版 中国建筑工业出版社、《钢结构设计规范》GB50017-2003 中国建筑工业出版社；

3. 《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；

4. 《建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）》中国建筑工业出版社；

5. 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001 中国建筑工业出版社； 6. 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002中国建筑工业出版社； 7. 《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社；

8. 安徽国华建设工程项目管理有限公司设计的南湖茗苑小区工程图纸。

第二节 工程概况

南湖茗苑小区工程为两座32层、一座16层的住宅楼及两层商业楼，位于滁州市中心明光路北侧，属于剪力墙结构。由滁州市国家安居工程开发建设中心投资兴建，安徽国华建设工程项目管理有限公司设计，江苏科信岩土工程勘察有限公司地质勘察，滁州市诚信建设监理有限公司监理，江苏省建筑工程集团有限公司组织施工。

本工程平面L形布置，地上两座32层（2#、3#楼）、一座16层（1#楼）的住宅楼及两层商业楼，地下1层车库连通，1#楼工程以高程20.6为±0.000，建筑总高度为53.1m，建筑面积为6405.85㎡。2#、3#、商业楼以高程18.30为±0.00，建筑总高度2#、3#楼为103.2m、商业楼为12.4m，建筑面积为33456.13㎡（商业楼为9601.91㎡）。外脚手架的搭设高度最高为1#楼53.1+1.5=54.6m、2#、3#楼103.2+1.5=104.7m、商业楼12.4+1.5=13.9m。

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第三节 脚手架方案选择

本工程考虑到施工工期、质量和安全要求，故在选择方案时，应充分考虑以下几点： 1、架体的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。

2、在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。 3、选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。

4、结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方便，便于检查验收； 5、同时，还必须要符合安徽省建筑工程文明施工的有关标准。

6、综合以上脚手架设计原则，结合本工程的实际情况，根据以往的施工经验，决定采用以下的外脚手架搭设方案：

1#、2#、3#楼采用型钢悬挑双排扣件式单钢管脚手架，悬挑型钢设于二层结构（2#、3#楼从商业楼顶算起），首层以下部分的外脚手架独立搭设，便于相邻的地下室施工时拆除；其余位置采用落地双排扣件式单钢管脚手架（此方案主要为悬挑部分）。

钢管选用φ4833.5，立杆纵向间距采用1.5m；横向间距均为0.9 m，大横杆间距：考虑到二层以上的标准层高为2.9 m，取首步为2.0 m，其余均为1.75 m，外排在中间增加一根横杆作为栏杆，小横杆与立杆扣结，间距与立杆相同。

连接建筑物采用刚性拉结杆，按二步二跨设置。

第四节 脚手架的材质要求

l、立杆、大横杆、小横杆均选用外径48mm，壁厚 3.50mm的钢管，钢材强度等级Q235-A，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，新用的钢管要有出厂合格证。

2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件，应符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应干整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧力矩达在45~65N.m之间。

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3、脚手板采用符合有关要求的竹排。

4、安全网采用密目式安全网，网目应满足2000目／100cm2，做耐贯穿试验不穿透，1.836.0m的单张网重量在4kg以上，颜色应满足环境效果要求，选用绿色。要求阻燃，使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证，以及送有资质的安全监督管理部门检验，获得合格证。

6、连墙件的钢管，其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》（GB/T 700）中Q235A钢的要求。

7、所有材料在使用前必须严格检查，不合格的材料严禁使用。

第五节 脚手架的构造要求

1、立杆

(1)脚手架立杆纵向间距取1.5m；横向间距均取0.9m；步距首步为2.0m，其余均为1.75m；连墙杆间距竖直3.5m，水平：十层以下4.5m（即二步三跨)，十层以上3.0m（即二步二跨)。 (2)脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布置，钢管立杆的对接接头交错布置，高度方向相互错开500mm以上，且要求相邻接头不应在同步同跨内，以保证脚手架的整体性。

(3)立杆的垂直偏差按JGJ130-2001规范的表8.2.4要求来控制，全高最大偏差小于100mm。

(4)立杆接长除顶层步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接连接。对接、搭接应符合下列规定：

A．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距的1/3；

B．搭接长度不应小于1m，应采用不少于2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。

(5)立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。 2、大横杆、小横杆

(1)大横杆在脚手架高度方向的间距1.8m，以便立网挂设，大横杆置于立杆里面，其长

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度不宜小于3跨。

(2)大横杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。对接、搭接应符合下列规定： A．对接扣件应交错布置：两根相邻大横杆的接头不宜在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻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；

B．搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至搭接大横杆杆端距离不应小于100mm。

C．两侧大横杆用扣件固定在立杆上，中间的大横杆固定在小横杆上。

D．小横杆设置于立杆与大横杆交点处（主节点），用直角扣件固定在立杆，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不应大于0.4L，且不应大于500mm。 3、剪刀撑与横向斜撑

(1)塔楼部分的外脚手架应设置剪刀撑与横向斜撑，裙楼部分因搭设高度在24m以下，只设置剪刀撑。

(2)裙楼部分的脚手架在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，并由底至顶连续设置；中间各道剪刀撑之间的净距在15m内。

(3)塔楼脚手架外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。

(4)剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不小于1m，应采用不少于2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。

(5)剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm。

(6)每道剪刀撑跨越立杆的根数为5根，与地面的倾角宜在45°～60°之间。 (7)横向斜撑在同节间，由底至顶层呈之字型在内、外排立杆之间上下连续设置，斜杆应采用旋转扣件固定在与之相交的立杆或横向水平杆的伸出端上。除拐角处设置横向斜撑外，中间应每隔6跨设置一道。

(8)剪刀撑必须随架子的搭设高度同步搭设,并且要连续设置到顶,不留间隙,斜杆底部要落在垫板上.

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4、脚手板铺设要求

(1)脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设竹排或定型钢网：宽为300mm，里外立杆应满铺脚手板，无探头板。

(2)平层脚手板采用1000*600规格的钢筋网构件，必须垂直墙面横向铺设，满铺到位，不留空位，不能满铺处必须采取有效的防护措施。

(3)脚手板须用18#铅丝双股并联绑扎，交接处平整，并于各杆件绑扎牢固，每块构件不少于4点，铺设时要选用完好无损的脚手板，发现有破损的要及时更换。 5、防护栏杆及防护网

(1)脚手架外侧使用经送检试验合格的绿色密目式安全网封闭，且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。

(2)选用18铅丝张挂安全网，要求严密、平整。

(3)脚手架外侧在上下两条大横杆之间（即0.9m高处）设置一条大横杆钢管，利于安全网的挂设，并在平层处设置18cm高的红白相间的踢脚板，顶层防护栏杆不少于2道，高度分别为0.9m和1.3m。

(4)脚手架内侧形成临边的(如遇大开间门窗洞等)，在脚手架内侧设1.2m的防护栏杆和30cm高踢脚杆。 6、连墙件

(1) 连墙件在每一结构层（层高3.5m），按三跨（即水平方向塔楼@4.5；群楼@5.4m、@6.0m）设置一道，采用刚性连接方式，在建筑物边梁上预埋钢管，用钢管与立杆扣接牢固。靠主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm。

(2)拉结点在转角范围内和顶部处加密，即在转角l米以内范围按垂直方向每3.0米设一拉结点。

(3)拉结点应保证牢固，防止其移动变形，且尽量设置在外架大小横杆接点处。 (4)外墙装饰阶段拉结点，也须满足上述要求，确因施工需要除去原拉结点时，必须重新补设可靠，有效的临时拉结，以确保外架安全可靠。 7、架体内封闭

(1)脚手架的架体里立杆距墙体净距为300mm，如因结构设计的限制大于300mm的必须铺设站人板，站人板设置平整牢固。

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(2)脚手架施工层里立杆与建筑物之间应采用脚手板或木板进行封闭。 (3)施工层以下外架每隔5步以及底部用密目网或其他措施进行封闭。

8、施工楼梯及出入口

(1)在南面的外侧设置一把人行楼梯通道，坡比约为1：3，楼梯通道口外围挂设安全网。 (2)楼梯通道由独立钢管立杆支承，宽度约为1.1m。通道纵向用三根φ48钢管作结构受力体，面满铺钢筋网与钢管用铁线扎牢，然后用100*80的木枋条作为踏步材料，横向绑扎在钢筋网面上，水平间距不超过300mm。

(3)转角平台设置：长为2.2m，宽为1.2m。在长度方向加设一条钢管立杆，垂直高度设置1.2m高的栏杆，并挂设安全网防护。

(4)建筑物出入口处脚手架的构造，要根据出入口的宽度和高度进行设计，宜采用平行弦桁架结构形式，一般在开口处的两边要采用双立柱，悬空立柱下端要增设安全扣件，此处的连接要加密，每步都设置。

(5)出入口处脚手架的上方要有安全可靠的隔离防护设施，以防止高处物体坠落伤人。一般在出入口处的外侧，应设置双层防护棚，以保护人员出入。

9、卸荷装置

(1)外脚手架搭设高度最高为104.7m（以2#、3#楼为例），按立杆、地基及楼板的设计承载力考虑，设置卸荷装置。各立面的外排山顶大致相同，均设置5次卸荷装置，分别为在第3、9、15、21、27层处（即标高为+15.3m、+32.7m、+50.1m、+67.5m、+84.9m处），两排卸荷装置之间垂直距离最大为14.0m。每排沿立杆纵距方向每隔1根立杆（即3.0m）设置一处卸荷点，两排的卸荷点上下错开布置（见附图大样）。

(2) 吊环采用Φ18 钢筋弯曲成 U 型，两开口端预埋在楼层梁内，与梁钢筋搭接，锚固长度为540mm（30d），与建筑物刚性连接。

(3) 吊点设在立杆与小横杆、大横杆交点处，钢丝绳必须由大横杆底部兜紧。钢丝绳兜回后扣三个可调环卡，环卡口扣在兜起的非主线边。为使斜拉绳2个吊点同步受力，避免脚手架受力后变形不一，搭设时用手拉葫芦拉紧。

(4) 吊点处设双根小横杆，一根与立杆卡牢，一根与大横杆卡牢，两根小横杆端头与建筑物顶紧；当卸荷点不在建筑物平层处时，在其对应位置的下方加设小横杆与立杆扣牢，端头与建筑物顶紧，承受斜拉引起的水平力。

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(5) 卸荷装置用钢丝绳选用6319，Φ15.5的钢丝绳，选用相应的OO型索具螺旋扣（花篮）收紧，收头至少用三个绳夹，弯折处用套环保护。见下图：

10、悬挑脚手架的型钢设置

因本工程的2#、3#楼在商业楼盒子上，故该位置在二层结构为+12.4m，为减小型钢的受力，从三层结构（+15.3m）以上采用上述的钢丝绳卸荷，具体参数见计算书，其安装大样见下图：

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第六节 脚手架的搭设及拆除施工工艺

一、脚手架的搭设施工工艺

本工程的外脚手架采用敞开式双排钢管扣件式脚手架形式架设，并按施工进度分阶段

架设。脚手架搭设的工艺流程为：场地平整、夯实→材料配备→定位设置通长脚手板、底座→纵向扫地杆→立杆 →横向扫地杆→小横杆→大横杆（搁栅）→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。

定距定位：根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离，并做好标记；用钢卷尺拉直，分出立杆位置，并做好立杆标记；垫板、底座应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平整，不得悬空。

在脚手架搭设前，应清除搭设场地杂物，平整搭设场地，并使排水畅顺。

当脚手架基础下有设备基础、管沟时，在脚手架使用过程中不应开挖，否则必须采取加固措施。

在搭设首层脚手架过程中，沿四周每框架格内设一道斜支撑，拐角除双向增设，待该

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第十一节 文明施工措施

1、控制噪音，控制人的行为，使用对讲机或旗语，把噪声污染降至最低程度； 2、施工现场严禁大声喧哗、嬉戏和打闹 3、严禁高空抛物现象； 4、及时清理架体上的杂物；

5、及时清理沟渠杂物，保持排水畅顺，减少现场积水。 6、上架子作业人员上下均应走人行便梯，禁止攀爬架子。

7、脚手架堆放场地做到整洁，摆放合理，专人保管；运至地面的材料应按指定地点摆放，及时整理、检查；按品种、规格堆放整齐，妥善保管。

第十二节 事故应急预案

外脚手架工程涉及的事故包括：高空坠落、物体打击、坍塌、火灾等不可预见性的突发事件，为降低安全事故的伤害，防止事故扩大，制定以下应急预案与措施：

一．建立应急预案组织机构：

1、公司安全生产领导小组人员组成：由公司法定代表人、主管安全生产的副总经理及公司相关部门人员组成，质安科是公司安全生产领导小组常设办公机构。

2、项目部安全领导小组机构组成：由项目经理、项目副经理、技术负责人、安全员、作业队长、栋号工长等相关人员组成，项目部经理任组长、并明确各应急专业组长。

(1)事故现场抢险组人员组成：由项目部安全负责人任组长，作业队负责人、专业工长等相关人员组成。

(2)事故现场救护组人员组成：由项目部领导任组长，相关人员组成。 (3)事故现场保护组人员组成：由项目部骨干任组长，现场保安人员组成。

(4)事故现场后勤组人员组成：由项目部行政负责人任组长、成员由现场后勤人员组成。 3、应急救援组织的分工和人数根据事故现场需要灵活调配。

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4、公司应急救援组织机构网络图：

二、建立对内、对外的通信网络：

项目部应在现场办公室和施工现场明显位置公布项目部的应急领导小组的人员名单及其联系电话，应急报警电话：火警“119”、急救中心“120”及急救医院的联系电话。

三、在施工现场设置必要的药物和急救工具：

项目部应在现场办公室的明显位置设置急救药箱和急救担架，配备适度应急物资，适当的药品和救护品。药箱内至少应配备：药棉、纱布、绷带、药用胶布、消毒酒精、止痛药，以备现场临时急救。

四、应急预案启动的条件

施工期间，出现以下情况之一，应立即启动应急预案：

在施工过程中造成伤害事故的；火灾；脚手架变形或位移明显超过报警值；坍塌；7级以上大风；事故应急领导小组成员提出需要启动。

五、事故发生后的处理： 一般事故的预案

（1） 发生火灾时，在火势不是很大时，项目部应启动本项目的应急救援队伍，进行

灭火自救，采用的灭火器材有灭火器，水，细砂等。同时遥根据火灾对的等级大小决定是否报119。

项目部安全领导小组 公司安全领导小组 现场抢险组现场保护组现场救护组现场后勤组

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（2） 脚手架作业时当有人自高处坠落摔伤或受到物件打击时，应注意摔伤及骨折部

位的保护，避免因不正确的抬运，使骨折错位造成二次伤害。将伤者救出现场后，若轻伤则在项目部包扎好送附近医院救治；若伤重的现场有车辆即送医院；现场无条件的，即打“120”急救电话，准确说出出事地点，何种受伤，情况如何，救伤车到达派人跟进及处理好医院的事情。

（3） 在脚手架使用过程，若发现立杆出现弯曲变形或地基出现下陷时，应立即停止

脚手架的使用，分析原因，在确认棚架不会发生倒塌后，组织人员对整个脚手架进行加固，加固地基、加设立柱或连墙件等措施，在确认安全后方可继续使用。

（4） 在脚手架使用过程，若发生7级以上大风，脚手架出现局部倒塌，应停止使用，

在确认棚架其他部位不会发生倒塌后，并派人进行清理，组织人员对其进行加固修整，重新验收合格后，方可投入使用。

（5） 项目部人员在发生事故后应积极做好疏散及维持现场秩序工作，且组织现场目

击人员，做好笔录取证工作。

重大事故现场应急救援预案 重大事故主要是： A：火势严重，无法控制； B：脚手架整体沉陷；

C：脚手架大面积塌陷。其相应的应急救援措施为：

（1） 项目经理第一时间向公司领导汇报，根据现场情况拨打救援点话。 （2） 由技术负责人指挥所有人员撤离事故现场。

（3） 派技术负责员清点施工现场进行险情观察，制定可行性方案。 （4） 专职安全员清点施工人员，组织人员撤离，上报伤亡人员情况。 （5） 安排施工员封闭现场，保证救援道路畅通，并负责协调对外关系。 （6） 组织准备好各种救援抢险物资。

（7） 组织抢险救援队伍，由项目经理向救援人员交底，确定紧撤离信号，在确定不

发生二次灾害的情况下，由专职安全员带领救援人员进行救援，并随时汇报救援情况。

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（8） 派测量员对危险源进行监测，隔3分钟汇报一次险情。 （9） 向到达施工现场的领导汇报事故的有关情况。 具体人员安排详见《重特大事故应急预案》。

第十三节 脚手架计算书

型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《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》(JGJ59-99)、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91) 以及本工程的施工图纸。

一、参数信息

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一、基本参数 立杆横向间距或排距lb(m) 立杆纵向间距或跨距la(m) 双立杆计算方法 钢丝绳上下吊点的竖向距离Ls 钢丝绳安全系数K 第1次卸荷高度(m) 钢丝绳上下吊点的竖向距离Ls 钢丝绳安全系数K 第1次卸荷高度(m) 搭接在小横杆上的大横杆根数 钢管类型 横杆与立杆连接方式 一般楼层高度(m) 连墙件连接方式 二、荷载参数 施工均布荷载(kN/m2) 省份 连墙件风荷载高度变化系数μz 基本风压Wo(kN/m2) 风荷载体型系数μs 栏杆挡脚板自重(kN/m) 安全设施与安全网自重(kN/m2) 栏杆挡板类别 同时施工层数 三、水平支撑梁 支撑梁连接方式 建筑物外悬挑长度m(m) 楼板混凝土强度等级 直径(mm) 截面惯性矩I(cm4) 截面模量(抵抗矩)W(cm3) 四、支杆与拉绳 第一道支撑与墙的距离(m) 支撑数量 布置方式 计算方式 钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2) 钢丝绳安全系数K 内排架距离墙长度a(m) 0.3 2 共点 支点法 1700 6 0.3 支撑间距(m) 上部钢绳布置方式 与墙支点距离(m) 钢丝绳型号 钢丝绳直径(mm) 19 0.9 1.5 不设置双立杆 3 10 14 3 10 14 2 Φ48 3 3.5 单扣件 3 扣件连接 2 安徽 0.92 0.35 0.214 0.15 0.005 竹笆片脚手板挡板 2 型钢平铺在楼面上 1.4 C35 18 712 102 立杆步距h(m) 脚手架计算高度H(m) 钢丝绳卸荷设置 钢丝绳不均匀系数α 脚手架卸荷次数 钢丝绳卸荷设置 钢丝绳不均匀系数α 脚手架卸荷次数 大小横杆布置方式 计算脚手架配件用量 脚手架排数 扣件抗滑承载力系数 连墙件布置方式 1.75 15 是 0.82 1 是 0.82 1 大横杆在上 否 双排脚手架 0.75 二步二跨 脚手架用途 地区 架底部风荷载高度变化系数μz 风压周期 脚手板自重(kN/m2) 结构脚手架 滁县 0.74 50年一遇 0.3 每米立杆承受的结构自重(kN/m) 0.1272 脚手板类别 脚手板铺设总层数 立杆稳定考虑风荷载 建筑物内锚固长度t(m) 钢梁型号 锚固压点方式 截面积(cm2) 钢材强度设计值(N/mm2) 弹性模量E(N/mm2) 竹笆片脚手板 9 是 2.1 14号工字钢 压环钢筋 21.5 215 206000 0.9 布置钢绳 2.9 6319 14 不布置支杆 下部支杆布置方式

二、拉绳与支杆图示

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钢丝绳安全系数为:6.000； 钢丝绳与墙距离为(m):2.900；

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 0.3 m。

二、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:P1=0.038 kN/m ；

脚手板的自重标准值:P2=0.330.9/(2+1)=0.09 kN/m ； 活荷载标准值: Q=230.9/(2+1)=0.6 kN/m；

静荷载的设计值: q1=1.230.038+1.230.09=0.154 kN/m； 活荷载的设计值: q2=1.430.6=0.84 kN/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: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2

跨中最大弯距为 M1max=0.0830.15431.52+0.1030.8431.52 =0.217 kN2m；

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支座最大弯距计算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2

支座最大弯距为 M2max= -0.1030.15431.52-0.11730.8431.52 =-0.256 kN2m； 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： σ =Max(0.217×106,0.256×106)/5080=50.394 N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为 σ = 50.394 N/mm2 小于 大横杆的抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2，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：

νmax = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI

其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.09=0.128 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.6 kN/m； 最大挠度计算值为：ν =

0.677×0.128×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.6×15004/(100×2.06×105×121900) = 1.373 mm；

大横杆的最大挠度 1.373 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= 0.03831.5 = 0.058 kN； 脚手板的自重标准值：P2=0.330.931.5/(2+1)=0.135 kN； 活荷载标准值：Q=230.931.5/(2+1) =0.900 kN；

集中荷载的设计值: P=1.23(0.058+0.135)+1.4 30.9 = 1.491 kN；

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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 = ql2/8

Mqmax = 1.230.03830.92/8 = 0.005 kN2m； 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = Pl/3

Mpmax = 1.49130.9/3 = 0.447 kN2m ； 最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.452 kN2m；

最大应力计算值 σ = M / W = 0.452×106/5080=88.977 N/mm2 ；

小横杆的最大弯曲应力 σ =88.977 N/mm2 小于 小横杆的抗弯强度设计值 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: νqmax = 5ql4/384EI

νqmax=5×0.038×9004/(384×2.06×105×121900) = 0.013 mm ；

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大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.135+0.9 = 1.093 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: νpmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EI

νpmax = 1092.6×900×(3×9002-4×9002/9 ) /(72×2.06×105×121900) = 1.126 mm； 最大挠度和 ν = νqmax + νpmax = 0.013+1.126 = 1.139 mm；

小横杆的最大挠度为 1.139 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 900/150=6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 ≤ 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: P1 = 0.03831.532/2=0.058 kN； 小横杆的自重标准值: P2 = 0.03830.9/2=0.017 kN； 脚手板的自重标准值: P3 = 0.330.931.5/2=0.202 kN； 活荷载标准值: Q = 230.931.5 /2 = 1.35 kN；

荷载的设计值: R=1.23(0.058+0.017+0.202)+1.431.35=2.223 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0.1272kN/m

NG1 = [0.1272+(1.5032/2)30.038/1.75]315.00 = 2.402kN； (2)脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2 NG2= 0.33931.53(0.9+0.3)/2 = 2.43 kN；

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(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 = 0.153931.5/2 = 1.012 kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.00531.5315 = 0.112 kN； 经计算得到，静荷载标准值

NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.957 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

NQ = 230.931.532/2 = 2.7 kN； 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N = 1.2 NG+0.8531.4NQ = 1.235.957+ 0.8531.432.7= 10.361 kN； 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.235.957+1.432.7=10.928kN；

六、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1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。

卸荷净高度为1m;

经过计算得到

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a1=arctg[3.000/(0.900+0.300)]=68.199度 a2=arctg[3.000/0.300]=84.289度 卸荷处立杆轴向力为：

P1 = P2 = 1.5310.36131/15 =1.036 kN； 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 = 1.036/0.928 = 1.116 kN T2 = P2/sina2 = 1.036/0.995 = 1.041 kN G1 = P1/tana1 = 1.036/2.500 = 0.414 kN G2 = P2/tana2 = 1.036/10.000 = 0.104 kN 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 =1.116 kN。 钢丝绳的容许拉力按照下式计算： [Fg]=aFg/K

其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN)；

Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)，

计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)； α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，取0.82； K -- 钢丝绳使用安全系数。

计算中[Fg]取 1.116kN，α=0.82，K=10，得到：

选择卸荷钢丝绳的最小直径为：d =(231.116310.000/0.820)0.5 = 5.2 mm。 吊环强度计算公式为：σ = N / A ≤ [f]

其中 [f] -- 吊环钢筋抗拉强度，《混凝土结构设计规范》规定[f] = 50 N/mm2； N -- 吊环上承受的荷载等于[Fg]；

A -- 吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算,A=0.5πd2；

选择吊环的最小直径要为：d =(23[Fg]/[f]/π)0.5 =（231.1163103/50/3.142）0.5 = 3.8 mm。

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钢丝绳最小直径为 5.2 mm，必须拉紧至 1.116 kN，吊环直径为 6.0 mm。

七、立杆的稳定性计算

风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7μz·μs·ω0

其中 ω0 -- 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：ω0 = 0.35 kN/m2；

μz -- 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：μz= 0.74；

μs -- 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 30.3530.7430.214 = 0.039 kN/m2； 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为:

Mw = 0.85 31.4WkLah2/10 = 0.85 31.430.03931.531.752/10 = 0.021 kN2m； 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 σ = N/(φA) + MW/W ≤ [f]

立杆的轴心压力设计值 ：N = 10.361314/15 =9.670 kN； 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 σ = N/(φA)≤ [f]

立杆的轴心压力设计值 ：N = 10.928314/15 =10.2kN； 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 ：μ = 1.5 ；

计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.032 m； 长细比: L0/i = 192 ；

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= 0.195

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立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2； 立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2； 考虑风荷载时

σ = 9670.32/(0.195×489)+21209.279/5080 = 105.589 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 105.589 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

不考虑风荷载时

σ = 10199.52/(0.195×489)=106.964 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 106.964 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

八、连墙件的计算

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算： Nl = Nlw + N0

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.35， Wk = 0.7μz·μs·ω0=0.7 ×0.92×0.214×0.35 = 0.048 kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.5 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), N0= 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： Nlw = 1.43Wk3Aw = 0.709 kN；

连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 5.709 kN； 连墙件承载力设计值按下式计算： Nf = φ·A·[f]

其中 φ -- 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 φ=0.949，l为内排架距离墙的长度； A = 4.89 cm2；[f]=205 N/mm2；

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连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.94934.89310-432053103 = 95.133 kN； Nl = 5.709 < Nf = 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 Nl = 5.709小于双扣件的抗滑力 12 kN，满足要求！

连墙件扣件连接示意图

九、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900mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体为 300mm，

水平支撑梁的截面惯性矩I = 712 cm4，截面抵抗矩W = 102 cm3，截面积A = 21.5 cm2。 受脚手架集中荷载 P=(1.235.957 +1.432.7)314/15= 10.2 kN； 水平钢梁自重荷载 q=1.2321.530.0001378.5 = 0.203 kN/m；

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悬挑脚手架示意图

悬挑脚手架计算简图

经过连续梁的计算得到

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

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悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN2m)

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： R[1] = 10.334 kN； R[2] = 10 kN； R[3] = 0.61 kN； R[4] = 0.166 kN。

最大弯矩 Mmax= 0.098 kN2m；

最大应力 σ =M/1.05W+N/A= 0.098×106 /( 1.05 ×102000 )+ 11.621×103 / 2150 = 6.321 N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值 6.321 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求！

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十、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 σ = M/φbWx ≤ [f]

其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数： 查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得，φb=2

由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B，得到 φb值为0.93。 经过计算得到最大应力 σ = 0.098×106 /( 0.93×102000 )= 1.035 N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 σ = 1.035 小于 [f] = 215 N/mm2 ,满足要求!

十一、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 RAH = ΣRUicosθi

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=10.389 kN； RU2=10.823 kN；

十二、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 RU=10.823 kN

选择6319钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径14mm。 [Fg] = aFg/K

其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN)；

Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)，查表得Fg＝123KN；

α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6319、6337、6361钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8。α＝0.85；

K -- 钢丝绳使用安全系数。K＝6。

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得到：[Fg]=17.425KN>Ru＝10.823KN。 经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。 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=10.823kN

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为 σ = N/A ≤ [f]

其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》10.9.8 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；

所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(1082334/(3.14235032)) 1/2 =11.7mm；

实际拉环选用直径D=12mm 的HPB235的钢筋制作即可。

十三、锚固段与楼板连接的计算

水平钢梁与楼板压点如果采用压环，拉环强度计算如下

水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=0.012 kN； 压环钢筋的设计直径D=18mm；

水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为: σ = N/2A ≤ [f]

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 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；

A=πD2/4=3.142×182/4=254.469mm2 σ=N/2A=11.821/254.469×2=0.023N/mm2；

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。

拉环所受应力小于50N/mm2，满足要求！

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/u8k3.html