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1、学 海 无 涯 1 脚手架专项施工方案脚手架专项施工方案 金色港湾小区 2#楼工程，建筑面积为 11772.47 ，框架结构， 主体十八层，地下一层，该工程采用直接用型钢悬挑式钢管脚手架进 行防护，采用斜拉钢丝绳进行卸荷。悬挑的阶段是，二至六层，七至 十二层、十三至十八层。 一、悬挑脚手架相关参数 1.脚手架参数 悬挑脚手架因为是分段搭设， 按搭设的最高高度进行验算， 悬挑 脚手架搭设最高的高度为 21米，立杆采用单立杆； 搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.50米，立杆的横距为0.90米，立 杆的步距为1.80 米； 内排架距离墙长度为0.20米； 大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根
2、； 采用的钢管类型为 483.5； 横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数 0.80； 连墙件布置取两步三跨， 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连接。35W*716mm光面钢 丝绳。梁上固定钢丝绳的吊环采用直径25的圆钢拉环，水平钢梁与楼 板压点采用直径18圆钢拉环。 2.活荷载参数 施工均布荷载标准值(kN/m 2):3.000；脚手架用途:防护脚手架。 3.风荷载参数 学 海 无 涯 2 本工程地处乌鲁木齐市，查荷载规范基本风压为0.450，风荷载 高度变化系数z为0.740，风荷载体型系数s为0.653； 计算中考虑风荷载作
3、用。 4.静荷载参数 每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m 2):0.1248； 脚手板自重标准值(kN/m 2):0.300；栏杆挡脚板自重标准值 (kN/m 2):0.150； 安全设施与安全网自重标准值(kN/m 2):0.010；脚手板铺设层 数:2 层； 脚手板类别:木板脚手板。 5.水平悬挑支撑梁 悬挑水平钢梁采用16a号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.20 米，建筑物内锚固段长度 1.80 米。 预埋钢筋大样图 预埋直径25钢筋 1050 钢丝绳 悬挑脚手架侧面图 悬挑梁悬挑长度悬挑梁锚固长度 立杆的横距 内排架距离墙的长度 学 海 无 涯 3 二、大横杆的计算: 按照
4、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=0.3000.900/(2+1)=0.090 kN/m ； 活荷载标准值: Q=3.0000.900/(2+1)=0.900 kN/m； 静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.090=0.154 kN/m； 活荷载的设计值: q2=1.40.900=1.260 k
5、N/m； 学 海 无 涯 4 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: 跨中最大弯距为M1max=0.080.1541.500 2+0.101.260 1.500 2 =0.311 kN.m； 支座最大弯距计算公式如下: 支座最大弯距为 M2max= -0.100.1541.500 2-0.1171.260 1.500 2 =-0.366 kN.m； 学 海 无 涯 5 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =Max(0.311106,0.
6、366106)/5080.0=72.047 N/mm2； 大横杆的最大弯曲应力为 = 72.047 N/mm2 小于 大横杆的抗 压强度设计值 f=205.0 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： 其中： 静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.090=0.128 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.900 kN/m； 最大挠度计算值为： V= 0.6770.1281500.0 4/(1002.06105 121900.0)+0.9900.9001500.0 4/(1002.06105121900.0) =
7、 1.972 mm； 大横杆的最大挠度 1.972 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500.0/150 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 学 海 无 涯 6 变形。 1.荷载值计算 大横杆的自重标准值：p1= 0.0381.500 = 0.058 kN； 脚手板的自重标准值：P2=0.3000.9001.500/(2+1)=0.135 kN； 活荷载标准值：Q=3.0000.
8、9001.500/(2+1) =1.350 kN； 集中荷载的设计值: P=1.2(0.058+0.135)+1.4 1.350 = 2.121 kN； 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 = 1.20.0380.900 2/8 = 0.005 kN.m； 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 2.1210.900/3 = 0.636 kN.m ； 学 海 无 涯 7 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.641 kN.m； 最大应力计算值 = M / W
9、 = 0.641106/5080.000=126.181 N/mm2 ； 小横杆的最大应力计算值 =126.181 N/mm2 小于 小横杆的抗 压强度设计值 205.000 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: Vqmax=50.038900.0 4/(3842.060105 121900.000) = 0.013 mm ； 大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.135+1.350 = 1.543 kN； 集中荷载标准值最不利分配引起的最
10、大挠度计算公式如下: Vpmax = 1542.600900.0(3900.0 2-4 900.0 2/9 ) /(722.060105121900.0) = 1.590 mm； 最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.013+1.590 = 1.603 mm； 小横杆的最大挠度和 1.603 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 900.000/150=6.000与10 mm,满足要求！ 四、扣件抗滑力的计算: 学 海 无 涯 8 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。
11、 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6.40 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 = 0.0381.5002/2=0.058 kN； 小横杆的自重标准值: P2 = 0.0380.900=0.035 kN； 脚手板的自重标准值: P3 = 0.3000.9001.500/2=0.203 kN； 活荷载标准值: Q = 3.0000.9001.500 /2 = 2.025 kN； 荷载的设计值: R=1.2(0.035+0.203)+1.42.
12、025=3.119 kN； R 6.40 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(kN)，为0.1248 NG1 = 0.1248+(1.502/2+1.502)0.038/1.8014.40 = 3.180； (2)脚手板的自重标准值(kN/m 2)；采用竹笆片脚手板，标准值为 0.30 学 海 无 涯 9 NG2= 0.30051.500(0.900+0.2)/2 = 1.238 kN； (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、竹
13、笆片脚手 板挡板，标准值为0.15 NG3 = 0.15051.500/2 = 0.563 kN； (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m 2)；0.005 NG4 = 0.0101.50014.400 = 0.216 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.196 kN； 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。 经计算得到，活荷载标准值 NQ= 3.0000.9001.5002/2 = 4.050 kN； 风荷载标准值按照以下公式计算 其中 Wo - 基本风压(kN/m 2)，按照建筑结构
14、荷载规范 (GB50009-2001)的规定采用： Wo = 0.450 kN/m 2； 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= 0.740 ； Us - 风荷载体型系数：取值为0.653； 经计算得到，风荷载标准值 学 海 无 涯 10 Wk = 0.7 0.4500.7400.653 = 0.152 kN/m 2； 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= 1.25.196+ 1.44.050= 11.905 kN； 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4
15、NQ = 1.25.196+ 0.851.44.050= 11.054 kN； 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw = 0.85 1.4WkLah 2/10 =0.850 1.40.1521.500 1.800 2/10 = 0.088 kN.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 =11.905 kN； 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 ： = 1.500 ； 计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 ：l0 = 3.119 m； 长细比 Lo/i = 197.000 ； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的计算结果查表得 到 ：= 0.186 ； 学 海 无 涯 11 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 =205.00
