南方地区高层脚手架施工组织设计

'脚手架专项施工方案第一节编制依据《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；《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；《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；《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中国建筑工业出版社；《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002中国建筑工业出版社；《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社。第二节工程概况5#楼：建筑高度54.15m，建筑占地1342.85m，建筑总面积23375.74m，建筑层数为18层。其中：负一、负二层为地下车库，一-十八层为住宅；为二类高层住宅楼，建筑结构形式为框架-剪力墙结构6#楼：建筑高度54.45m，建筑占地920.16m，建筑总面积16874.22m，建筑层数为18层。其中：负一、负二层为地下车库，一-十八层为住宅。为二类高层住宅楼，建筑结构形式为框架-剪力墙结构。16#楼：建筑高度75.45m，建筑占地942.4m，建筑总面积22791.8m，建筑层数为25层。其中：负一为地下车库,一-二十五层为住宅。为一类高层住宅楼，建筑结构形式为框架-剪力墙结构。 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，已充分考虑以下几点：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、综合以上几点，脚手架的搭设，还必须符合JCJ59-99检查标准要求，要符合文明标化工地的有关标准。6、结合以上脚手架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，决定采用以下3种脚手架方案：1、落地架：综合考虑，本工程5、6、16栋三栋外架十层以下均为单管双排落地架，搭设尺寸为：立杆的纵距为1.50米，立杆的横距为1.05米，大小横杆的步距为1.80米；内排架距离墙长度为0.30米；其地下室顶板标高为▽-1.82m，十层顶标高为30.1m，其落地架搭设高度设计为32m。连墙件采用两步三跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件。5、6、16栋均有地下室，除16栋南向外其余所有外架均直接落于地下室内顶板上，16栋南向脚手架地基础部位应在原粉质粘土平整后，采用强度等级不低于C15的混凝土进行硬化，混凝土硬化厚度不小于10cm。2、普通悬挑架：本工程5、6、16栋三栋外架十层以下均悬挑架，采用单管双排脚手架，搭设高度为24.0米，搭设尺寸为：立杆的纵距为1.50米，立杆的横距为1.05米，大小横杆的步距为1.80米；内排架距离墙长度为0.30米；悬挑水平钢梁采用18a号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度3.00米。压点采用φ16HPB235钢筋拉环保证水平钢梁与楼板的联接，每根设置一道φ14钢丝绳斜拉于上层梁侧配置，拉环选用直径φ16mm的HPB235的钢筋制作。其中：5、6栋为18层，仅于十一层底设置一道悬挑架即可满足外架施工要求。 16栋为25层，应于十一底和十九层底各设置一道悬挑架方可满足外架施工要求，其中第一道8层高24m，每二道7层高21m，验算时以24m架作为验算标准，但搭设均按同一标准进行搭设。连墙件采用两步三跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件。3、悬挑卸料平台：本工程三个栋号从二层开始所有的卸料平台均采用悬挑卸料平台，主梁采用16a号槽钢槽口水平，次梁采用10号槽钢槽口水平；次梁槽钢间距0.40m，最里端次梁与墙的最大允许距离0.20m。水平钢梁(主梁)的悬挑长度4.00m，平台计算宽度3.00m。第四节脚手架的材质要求落地架l、钢管架，选用外径48mm，壁厚3.50mm，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。脚手架施工前必须将入场钢管取样，送有相关国家资质的试验单位，进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。2、本工程钢管脚手架的搭设使用锻铸造扣件，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70N.m时不得破坏。如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。3、搭设架子前应进行保养，除锈并统一涂色，颜色力求环境美观。脚手架立杆统一漆黄色,防护栏杆、踢脚杆、剪力撑统一漆红白相间色。4、脚手板、脚手片采用符合有关要求。5、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，1.6×1.8m的单张网重量在3kg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。6、连墙件采用钢管，其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》（GB/T700）中Q235A钢的要求。普通悬挑架l、钢管架，选用外径48mm，壁厚3.50mm，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。脚手架施工前必须将入场钢管取样，送有相关国家资质的试验单位，进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。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70N.m时不得破坏。如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。3、搭设架子前应进行保养，除锈并统一涂色，颜色力求环境美观。脚手架立杆统一漆黄色,防护栏杆、踢脚杆、剪力撑统一漆红白相间色。4、脚手板、脚手片采用符合有关要求。5、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，1.6×1.8m的单张网重量在3kg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。6、连墙件采用钢管，其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》（GB/T700）中Q235A钢的要求。7、型钢水平悬挑杆采用18a号槽钢，每根设置一道φ14钢丝绳斜拉于上层梁侧。8、预埋螺栓的直径为20.0mm。悬挑卸料平台 1、主梁槽钢采用16a号槽钢槽口水平，次梁采用10号槽钢槽口水平。钢材强度等级不低于Q235，其质量应符合现行国家标准《碳素钢结构》（GB/T700）和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。2、脚手板、脚手片采用符合有关要求。3、斜拉钢丝绳采用钢丝绳。4、预埋螺栓的直径为20.0mm。第五节脚手架的搭设流程及要求落地架落地脚手架搭设的工艺流程为：场地平整、夯实→基础承载力实验、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，并用小竹片点出立杆标记；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，待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时，宜先立外排，后立内排。其余按一下构造要求搭设。1、主杆基础本工程脚手架地基础部位应在回填土完后夯实，采用强度等级不低于C15的混凝土进行硬化，混凝土硬化厚度不小于10cm。地基承载能力能够满足外脚手架的搭设要求（具体计算数据参阅脚手架计算书）。2、立杆间距(1)脚手架立杆纵距1.5m，横距1.05m，步距1.8m；连墙杆间距竖直3.6m，水平4.5m(即二步三跨)：里立杆距建筑物0.3m。(2) 脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布置，使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)立杆应设置垫木，并设置纵横方向扫地杆，连接于立脚点杆上，离底座20cm左右。(4)立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1／400。3、大横杆、小横杆设置(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，每侧外伸长度为150mm。(2)外架子按立杆与大横杆交点处设置小横杆，两端固定在立杆，以形成空间结构整体受力。4、剪刀撑脚手架外测立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；中间各道剪刀撑之间的净距离不应大于15m。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。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。5、脚手板、脚手片的铺设要求(1)脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木板：板宽为200mm，里外立杆应满铺脚手板，无探头板。(2)满铺层脚手片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)脚手片须用18铅丝双股并联绑扎，不少于4点，要求绑扎牢固，交接处平整，铺设时要选用完好无损的脚手片，发现有破损的要及时更换。6、防护栏杆(1)脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格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)脚手架外侧必须设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆，顶排防护栏杆不少于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。7、连墙件(1)脚手架与建筑物按水平方向4.5m，垂直方向3.6m，设一拉结点。楼层高度超过4m，则在水平方向加密，如楼层高度超过6m时，则按水平方向每6m设置一道斜拉钢丝绳。(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3.6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。8、架体内封闭(1)脚手架的架体里立杆距墙体净距为200mm，如因结构设计的限制大于200mm的必须铺设站人片，站人片设置平整牢固。(2)脚手架施工层里立杆与建筑物之间应采用脚手片或木板进行封闭。(3)施工层以下外架每隔3步以及底部用密目网或其他措施进行封闭。普通悬挑架悬挑脚手架搭设的工艺流程为：水平悬挑→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。根据已预埋好的连接螺栓位置进行悬挑槽钢的定位，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，待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时，宜先立外排，后立内排。其余按一下构造要求搭设。1、水平悬挑梁 水平悬挑梁必须保证有足够的锚固强度和截面抗屈曲能力，水平悬挑梁的纵向间距与上部脚手架立杆的纵向间距相同，立杆直接支承在悬挑梁上。上部脚手架立杆与挑梁支承结构应有可靠的定位连接措施，以确保上部架体的稳定。通常采用在挑梁或纵向钢粱上焊接50mm、Ф25钢筋，立杆套座其外，并同时在立杆下部设置扫地杆。见下图2、立杆间距(1)脚手架立杆纵距1.5m，横距1.05m，步距1.8m；连墙杆间距竖直3.6m，水平4.5m(即二步三跨)：里立杆距建筑物0.3m。(2)脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布置，使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)立杆应设置垫木，并设置纵横方向扫地杆，连接于立脚点杆上，离底座20cm左右。(4)立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1／400。3、大横杆、小横杆设置(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，每侧外伸长度为150mm。(2) 外架子按立杆与大横杆交点处设置小横杆，两端固定在立杆，以形成空间结构整体受力。4、剪刀撑脚手架外测立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；中间各道剪刀撑之间的净距离不应大于15m。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。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。5、脚手板、脚手片的铺设要求(1)脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木板：板宽为200mm，里外立杆应满铺脚手板，无探头板。(2)满铺层脚手片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)脚手片须用18铅丝双股并联绑扎，不少于4点，要求绑扎牢固，交接处平整，铺设时要选用完好无损的脚手片，发现有破损的要及时更换。6、防护栏杆(1)脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格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)脚手架外侧必须设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆，顶排防护栏杆不少于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。7、连墙件(1)脚手架与建筑物按水平方向4.5m，垂直方向3.6m，设一拉结点。楼层高度超过4m，则在水平方向加密，如楼层高度超过6m时，则按水平方向每6m设置一道斜拉钢丝绳。(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3.6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。8、架体内封闭(1)脚手架的架体里立杆距墙体净距为200mm，如因结构设计的限制大于200mm的必须铺设站人片，站人片设置平整牢固。(2)脚手架施工层里立杆与建筑物之间应采用脚手片或木板进行封闭。(3)施工层以下外架每隔3步以及底部用密目网或其他措施进行封闭。支承结构型钢的纵向间距与上部脚手架立杆的纵向间距相同，立杆直接支承在悬挑的支承结构上。上部脚手架立杆与支承结构应有可靠的定位连接措施，以确保上部架体的稳定。通常采用在挑梁或纵向钢粱上焊接150-200mm、外径φ40mm的钢管，立杆套座其外，并同时在立杆下部设置扫地杆。悬挑卸料平台卸料平台加工支座完毕经过验收合格后方可吊装。吊装时，先挂好四角的吊钩，传发初次信号，但只能稍稍提升平台，放松斜拉钢丝绳，方可正式吊装，吊钩的四条引绳应等长，保证平台在起吊过程中的平稳。吊装至预定位置后，先将平台工字钢与预埋件固定后，再将钢丝绳固定，紧固螺母及钢丝绳卡子，完毕后方可松塔吊吊钩，卸料平台安装完毕后经验收合格后方可使用。要求提升一次验收一次。具体构造要求如下：1、悬挑式卸料平台应按现行的相应规范进行设计，其结构构造应能防止左右晃动。2、悬挑式卸料平台的搁支点与上部拉结点，必须位于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上。3、斜拉杆或钢丝绳，构造上宜两边各设前后两道，两道中的靠近建筑一侧的一道为安全储备，另外一道应作受力计算。4、应设置四个经过验算的吊环，吊运平台时使用卡环，不得使吊钩直接钩挂吊环，吊环应用甲类3号沸腾钢制作。 5、悬挑式卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，采取其他方式时卡头的卡于不得少于三个，建筑物锐角利口围系钢丝绳处应加衬软垫物，悬挑式卸料平台外口应略高于内口。6、台面应面铺脚手板。7、悬挑式卸料平台左右两侧必须装固定的防护栏杆。8、悬挑式卸料平台吊装，需待横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，调整完毕，经过检查验收，方可松卸起重吊钩，上下操作。9、悬挑式卸料平台使用时，应有专人进行检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复。10、卸料平台上应显著地标明容许荷载值。操作平台上人员和物料的总重量严禁超过设计的容许荷载，应配备专人加以监督。防雷避电采用避雷针与大横杆连通、接地线与整幢建筑物楼层内避雷系统连成一体的措施。避雷针共设置4根，避雷针采用φ12镀锌钢筋制作，高度1m，设置在脚手架四角立杆上，并将所有最上层的大横杆全部连通，形成避雷网络。接地线采用40×4的镀锌扁钢，将立杆与整幢建筑物楼层内避雷系统连成一体。接地线与立杆连接应用2道螺栓卡箍连接，螺丝加弹簧垫圈并保证接触面达到10mm2，并将表面油漆及氧化层清除，露出金属光泽并涂以中性凡士林。接地线与建筑物楼层内避雷系统的设置按脚手架的长度50m设置1个，位置避开人们经常走到的地方。两者的连接采用焊接，焊接长度为2倍的扁钢宽度。第六节脚手架计算书落地架一、参数信息:1.脚手架参数 双排脚手架搭设高度为32.0米，立杆采用单立管；搭设尺寸为：立杆的纵距为1.50米，立杆的横距为1.05米，大小横杆的步距为1.80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；采用的钢管类型为Φ48×3.5；弹性模量E为2.06×105N/mm2，截面面积A为489mm2，截面模量W为5.08×103mm3，惯性矩I为mm4，回转半径i为15.8mm，抗压、抗弯设计值f为205N/mm2，横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为0.80；连墙件采用两步三跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2.活荷载参数脚手架用途:结构及装饰脚手架；施工均布活荷载标准值:结构：3.000kN/m2；装饰：2.000kN/m2；同时施工层数:结构时1层；装饰时2层；3.风荷载参数本工程地处湖南省株洲市，基本风压为0.35kN/m2；风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.84，风荷载体型系数μs为0.649；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):0.1248；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.140；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:4；脚手板类别:竹串片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、木脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.0384； 5.地基参数地基土类型:粉质粘土；地基承载力标准值(kN/m2):280；立杆基础底面面积(m2):0.09；地面承截力调整系数:0.6。 二、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。根据JGJ130-2001第6.2.2条之规定，小横杆最大间距不大于纵距的1/2，则小横杆最大受荷宽度为0.75m。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=0.350×0.75=0.2625kN/m；活荷载标准值:Q=3.000×0.75=2.25kN/m；荷载的计算值:q=1.2×0.038+1.2×0.2625+1.4×2.25=3.511kN/m；小横杆计算简图序次计算简图跨内最大弯矩支座弯矩跨度中点挠度M1MAw11 2.强度计算最大弯矩通过比较为简支梁均布荷载作用下跨中的弯矩，计算公式如下:最大弯矩Mqmax=3.511×1.052/8=0.484kN.m；最大应力计算值σ=Mqmax/W=0.484×106/5080=95.28N/mm2；小横杆的最大应力计算值σ=95.280N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/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荷载标准值q=0.038+0.2625+2.25=2.551kN/m；最大挠度V=5.0×2.551×1050.04/(384×2.060×105×.0)=1.458mm；小横杆的最大挠度1.458mm小于小横杆的最大容许挠度1050.0/150=7.000与10mm，满足要求！三、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。 1.荷载值计算小横杆的自重标准值:P1=0.038×1.350=0.0513kN；脚手板的荷载标准值:P2=0.350×1.350×0.75=0.354kN；活荷载标准值:Q=3.000×1.35×0.75=3.0375kN；根据小横杆受力简单可以看出，A支座所受竖向力大于B支座，即脚手架内排大横杆所承受的集中荷载大于外排大横杆所承受的集中荷载，其PA=0.643ql,故：集中荷载的设计值:Pmax=(1.2×0.0513+1.2×0.354+1.4×3.0375)×0.643=3.05kN；2.强度验算最不利荷载按下图进行组合: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。Mqmax=0.08ql2均布荷载最大弯矩计算:Mqmax=0.08×0.038×1.600×1.6002=0.0078kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax=0.213pl=0.213×3.05×1.5=0.9745kN.m；M=Mqmax+Mpmax=0.0078+0.9745=0.9823kN.m最大应力计算值σ=0.9823×106/5080.0=193.36N/mm2；大横杆的最大应力计算值σ=193.36N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2，满足要求！3.挠度验算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：Vqmax=0.677×0.038×1500.04/(100×2.060×105×.0)=0.052mm；集中荷载最大挠度计算公式如下:Vpmax=1.883×3.05×1500.03/(100×2.060×105×.0)=7.72mm； 最大挠度和：V=Vqmax+Vpmax=0.052+7.72=7.772mm；大横杆的最大挠度7.772mm小于大横杆的最大容许挠度1600.0/150=10.7与10mm，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，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。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≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN；R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；小横杆的自重标准值:P1=0.038×1.35×2=0.1026kN；大横杆的自重标准值:P2=0.038×1.5=0.057kN；脚手板的自重标准值:P3=0.350×1.35×1.5=0.7088kN；活荷载标准值:Q=3.000×1.35×1.5=6.075kN；因脚手架内排大横杆所承受的集中荷载大于外排大横杆所承受的集中荷载，所以其内排大横杆上所承受的竖向作用力为最大，其PA=0.643ql,故：荷载的设计值:Rmax=[1.2×(0.1026+0.7088)+1.4×6.075]×0.643+0.057×1.2=6.163kN；Rmax<6.40kN，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0.1248NG1=[0.1248+(1.35×2/2)×0.038/1.80]×32.00=4.9056kN；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹窜片脚手板，标准值为0.35NG2=0.350×4×1.500×1.35/2=1.4175kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.14NG3=0.140×4×1.500/2=0.42kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.500×32.000=0.24kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.9831kN；活荷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，因同时施工层数:结构时1层；装饰时2层，取其中最大值为装饰时2层进行验算。经计算得到，活荷载标准值NQ=2.000×2×1.35×1.500/2=4.05kN；风荷载标准值按照以下公式计算 其中Wo--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：Wo=0.350kN/m2；Uz--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：Uz=0.840；Us--风荷载体型系数：取值为0.649；经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.350×0.840×0.649=0.134kN/m2；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为Nd=1.2NG+1.4NQ=1.2×6.9831+1.4×4.05=14.05kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×6.9831+0.85×1.4×4.05=13.2kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.134×1.500×1.8002/10=0.0775kN.m；六、立杆的稳定性计算:不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：立杆的轴向压力设计值：N=14.05kN；计算立杆的截面回转半径：i=15.8mm；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=1.500；计算长度,由公式lo=kμh确定：l0=1.155×1.5×1.8=3.1185m；长细比λ=Lo/i=197.4；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比λ的计算结果查表得到：φ=0.186；立杆净截面面积：A=489mm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08×103mm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205.000N/mm2；σ=14050.000/(0.186×489.000)=154.47N/mm2；立杆稳定性计算σ=154.47N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！组合风荷载时，立杆的稳定性按下列公式计算：σ=13200/(0.186×489)+77500/5080=160.38N/mm2；立杆稳定性计算σ=160.38N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！七、最大搭设高度的计算:按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,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计算：构配件自重标准值产生的轴向力NG2K(kN)计算公式为： NG2K=NG2+NG3+NG4=2.0775kN；活荷载标准值：NQ=4.05kN；每米立杆承受的结构自重标准值：Gk=0.1248kN/m；Hs=[0.186×4.890×10-4×205.000×103-(1.2×2.0775+1.4×4.05)]/(1.2×0.1248)=70m；按《规范》5.3.7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]=70/(1+0.001×70)=65.42m；[H]=65.42和50比较取较小值。得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m，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=0.048kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.8m2；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=5.000kN；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=0.729kN；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=5.729kN；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=4.89cm2；[f]=205N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.133kN；Nl=5.729T＝14.84kN。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T作为拉环的拉力N，为N=T=14.84kN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=(14842×4/(3.142×50×2))1/2=13.75mm；实际拉环选用直径D=16mm的HPB235的钢筋制作即可。 悬挑卸料平台由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。一、参数信息:1.荷载参数脚手板类别：竹窜片脚手板，脚手板自重标准值(kN/m2)：0.35；栏杆、挡板类别：栏杆冲压钢，栏杆、挡板脚手板自重标准值(kN/m2)：0.11；施工人员等活荷载(kN/m2):2.00，最大堆放材料荷载(kN):10.00。2.悬挑参数内侧钢绳与墙的距离(m)：3.00，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：0.30；上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：4.20；钢丝绳安全系数K：10.00，悬挑梁与墙的接点按铰支计算；预埋件的直径(mm)：20.00。3.水平支撑梁主梁槽钢型号：16a号槽钢槽口水平；次梁槽钢型号：10号槽钢槽口水平；次梁槽钢间距(m)：0.40，最里端次梁与墙的最大允许距离(m)：0.20。4.卸料平台参数水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：4.00，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：0.10；平台计算宽度(m)：3.00。 二、次梁的验算:次梁选择10号槽钢槽口水平，间距0.40m，其截面特性为：面积A=12.74cm2；惯性距Ix=198.30cm4；转动惯量Wx=39.70cm3；回转半径ix=3.95cm；截面尺寸：b=48.0mm,h=100.0mm,t=8.5mm。1.荷载计算(1)脚手板的自重标准值：本例采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2；Q1=0.35×0.40=0.14kN/m；(2)最大的材料器具堆放荷载为10.00kN，转化为线荷载：Q2=10.00/4.00/3.00×0.40=0.33kN/m；(3)槽钢自重荷载Q3=0.10kN/m；经计算得到静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.14+0.33+0.10)=0.69kN；经计算得到活荷载设计值P=1.4×2.00×0.40×3.00=3.36kN。2.内力验算内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，计算简图如下： 最大弯矩M的计算公式为：经计算得到，最大弯矩M=0.69×3.002/8+3.36×3.00/4=3.29kN.m。3.抗弯强度验算次梁应力：其中γx--截面塑性发展系数，取1.05；[f]--钢材的抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；次梁槽钢的最大应力计算值σ=3.29×103/(1.05×39.70)=78.96N/mm2；次梁槽钢的最大应力计算值σ=78.956N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2,满足要求!4.整体稳定性验算 其中，φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：经过计算得到φb=570×8.50×48.00×235/(3.00×100.00×235.0)=0.78；由于φb大于0.6，按照下面公式调整：得到φb=0.706；次梁槽钢的稳定性验算σ=3.29×103/(0.706×39.700)=117.39N/mm2；次梁槽钢的稳定性验算σ=117.391N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2,满足要求!三、主梁的验算:根据现场实际情况和一般做法，卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。主梁选择16a号槽钢槽口水平，其截面特性为：面积A=21.95cm2；惯性距Ix=866.20cm4；转动惯量Wx=108.30cm3；回转半径ix=6.28cm；截面尺寸，b=63.00mm,h=160.00mm,t=10.0mm；1.荷载验算(1)栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用栏杆冲压钢，标准值为0.11kN/m； Q1=0.11kN/m；(2)槽钢自重荷载Q2=0.17kN/m静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.11+0.17)=0.33kN/m；次梁传递的集中荷载取次梁支座力P=(0.69×3.00+3.36)/2=2.71kN；2.内力验算悬挑卸料平台水平钢梁计算简图悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN) 悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算，由矩阵位移法，得到：R[1]=18.867kN；R[2]=12.263kN；最大支座反力为Rmax=18.867kN.m；最大弯矩Mmax=8.360kN.m；最大挠度V=4.679mm。3.抗弯强度验算 其中x--截面塑性发展系数，取1.05；[f]--钢材抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；主梁槽钢的最大应力计算值σ=8.36×106/1.05/.0+1.48×104/2195.000=80.271N/mm2；主梁槽钢的最大应力计算值80.271N/mm2小于主梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2，满足要求!4.整体稳定性验算其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：φb=570×10.0×63.0×235/(4000.0×160.0×235.0)=0.561；可得φb=0.561；主梁槽钢的稳定性验算σ=8.36×106/(0.561×.00)=137.58N/mm2；主梁槽钢的稳定性验算σ=137.58N/mm2小于[f]=205.00,满足要求!四、钢丝拉绳的内力验算:水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算，RCi=RUisinθi 其中RCi--水平钢梁的垂直支坐反力(kN)；RUi--拉钢绳的轴力(kN)；θi--拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角；sinθi=Sin(90-ArcTan((Lio+li)/Lw))=0.786；根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RUi=RCi/sinθi；RU1=18.867/0.786=23.99kN；五、钢丝拉绳的强度验算:钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU取最大值进行验算，为23.99kN；如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力计算公式：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)；计算中近似取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，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8；K--钢丝绳使用安全系数。计算中[Fg]取23.994kN，α=0.820,K=10.000，得到：d=24.2mm。钢丝绳最小直径必须大于25.000mm才能满足要求！六、钢丝拉绳拉环的强度验算:取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为： N=RU=23994.378N。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所述在物件的自重标准值作用下，每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2，故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2；所需要的拉环最小直径D=[23994.4×4/(3.142×50.00×2)]1/2=24.7mm。七、操作平台安全要求:1.卸料平台的上部拉结点，必须设于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上；2.卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，建筑物锐角口围系钢丝绳处应加补软垫物，平台外口应略高于内口；3.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏；4.卸料平台吊装，需要横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，经过检验后才能松卸起重吊钩；5.卸料平台使用时，应有专人负责检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复；6.操作平台上应显著标明容许荷载，人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载，配专人监督。 第七节脚手架搭设的劳动力安排1、为确保工程进度的需要，同时根据本工程的结构特征和外脚手架的工程量，确定本工程外脚手架搭设人员需要15～20人，均有上岗作业证书。2、建立由项目经理、施工员、安全员、搭设技术员组成的管理机构，搭设负责人负有指挥、调配、检查的直接责任。3、外脚手架的搭设和拆除，均应有项目技术负责人的认可，方可进行施工作业，并必须配备有足够的辅助人员和必要的工具。第八节脚手架的检查与验收落地架、普通悬挑架、悬挑卸料平台1、脚手架必须由持有效上岗证的专业技术人员搭设；2、进行分段验收和检查，发现有不符合要求的应迅速整改，并追究责任；3、外脚手架分段验收严格按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001第八节及JGJ59-99中"外脚手架检查评分表"，所列项目和施工方案要求的内容进行检查。填写验收记录单，并由搭设人员、安全员、施工员、项目经理签证，方能交付使用。4、架体内必须做到每层封闭(即进行隔离)，且不能大于4步。第九节脚手架搭设安全技术措施落地式脚手架、普通悬挑脚手架1、钢管架应设置避雷针，分置于主楼外架四角立杆之上，并联通大横杆，形成避雷网络，并检测接地电阻不大于30Ω。2 、外脚手架不得搭设在距离外电架空线路的安全距离内，并做好可靠的安全接地处理。3、定期检查脚手架，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。4、外脚手架严禁钢竹、钢木混搭，禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料篾混用。5、外脚手架搭设人员必须持证上岗，并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。6、严禁脚手板存在探头板，铺设脚手板以及多层作业时，应尽量使施工荷载内、外传递平衡。7、保证脚手架体的整体性，不得与井架、升降机一并拉结，不得截断架体。8、结构外脚手架每支搭一层，支搭完毕后，经项目部安全员验收合格后方可使用。任何班组长和个人，未经同意不得任意拆除脚手架部件。9、严格控制施工荷载，脚手板不得集中堆料施荷，施工荷载不得大于3kN/m2，确保较大安全储备。10、结构施工时不允许多层同时作业，装修施工时同时作业层数不超过两层，临时性用的悬挑架的同时作业层数不超过重层。11、当作业层高出其下连墙件3.6m以上、且其上尚无连墙件时，应采取适当的临时撑拉措施。12、各作业层之间设置可靠的防护栅栏，防止坠落物体伤人。13、脚手架立杆基础外侧应挖排水沟，以防雨水浸泡地基。悬挑卸料平台1、搭设时用起重机械吊装到相应位置后，将平台与建筑物连接牢固不得滑动，将钢丝绳与平台连接平稳后方可撤出其中机械。2、平台每天使用前必须对平台的钢丝绳，吊环辅设的脚手板等进行全面的检查，发现问题必须及时处理。2、平台上装料不得超过荷载并限载1吨，不得超长超过平台50cm，超高堆放材料不得超过防护栏杆。3、平台上的防护栏杆不得任意拆除。4、起吊时必须设专人指挥，扶平稳不能碰撞平台，其他人员不得在平台上逗留。 5、放物料时必须按规格品种堆放整齐，长短分开，不得混吊，并且不得在平台上组装和清理模板。6、不得从上一层向下一层平台上乱抛物料。7、夜间施工平台上必须保持足够的照明。第十节脚手架拆除安全技术措施落地式脚手架、普通悬挑脚手架1、拆架前，全面检查拟拆脚手架，根据检查结果，拟订出作业计划，报请批准，进行技术交底后才准工作。作业计划一般包括：拆架的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。2、拆架时应划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。3、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。4、拆架程序应遵守由上而下，先搭后拆的原则，即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑，而后拆小横杆、大横杆、立杆等，并按一步一清原则依次进行。严禁上下同时进行拆架作业。5、拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。6、连墙杆(拉结点)应随拆除进度逐层拆除，拆抛撑时，应用临时撑支住，然后才能拆除。7、拆除时要统一指挥，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。8、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线，以防触电事故。9、在拆架时，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。10 、拆下的材料要徐徐下运，严禁抛掷。运至地面的材料应按指定地点随拆随运，分类堆放，当天拆当天清，拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。11、高层建筑脚手架拆除，应配备各良好的通讯装置。12、输送至地面的杆件，应及时按类堆放，整理保养。13、当天离岗时，应及时加固尚未拆除部分，防止存留隐患造成复岗后的人为事故。14、如遇强风、雨、雪等特殊气候，不应进行脚手架的拆除，严禁夜间拆除。15、翻掀垫铺竹笆应注意站立位置，并应自外向里翻起竖立，防止外翻将竹笆内未清除的残留物从高处坠落伤人。悬挑卸料平台拆除时先用起重机械吊住平台必须牢固平稳，然后撤出钢丝绳，拆卸平台与建筑物固定装置，由起重机械吊装离开建筑物。=========2011年9月1日'