脚手架工程(悬挑斜拉式)

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1、外墙脚手架施工方案范例三(悬挑斜拉式)1 工程概况1.1 工程设计概况某住宅工程，建筑面积 17200m2，地下 1 层，地上 26 层，建筑物长 74m，宽 14.5m,标准层高 2.65m,总高度 68.9m。外装饰为 ZL 保温砂浆粉刷+外墙涂料。本工程外脚手架用于结构施工时的外防护和外装饰施工时的操作脚手。1.2 外脚手架搭设方案的选定由于本工程总高度较高，为了在地下室基坑回填完成之前连续进行上部结构的施工，为节约成本，本工程外墙脚手架选用悬挑梁加斜拉筋的方式搭设不落地脚手架，即：在地下室顶板施工完成以后，从地下室基坑底先搭设落地脚手架，满足一层框架结构的施工，从二层楼面开始采用14

2、槽钢(或 I12.6 工字钢)加 16 斜拉钢筋（或61917-1400 钢丝绳）作悬挑支架，在悬挑支架上搭设脚手架。悬挑支架体系行成后，即可拆除二层楼面以下的落地脚手架，进行基坑回填施工。每 14 步高（25m 左右）设一悬挑斜拉层。两个悬挑斜拉层之间相互脱离，在满足施工要求以后可以单独将某一悬挑斜拉层提前拆除。1.3 依据标准：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（GB50009-2001），钢结构设计规范（GB50017-2003），混凝土结构设计规范（GB50010-2002）。图（1）：脚手架平面布置图 丝丝丝丝丝丝14(丝I2.6)丝丝丝

3、()丝() 丝图（2）：脚手架剖面图2 悬挑斜拉支架钢管扣件脚手架的搭设方法2.1 悬挑斜拉支架的搭设方式：在浇注悬挑支架和斜拉锚固点所在层的结构梁板时，按脚手架立管的分布位置埋设悬挑槽钢的固定锚栓和斜拉锚固吊环，其构造形式如图(3)、(4)所示；在悬挑层砼强度小于 C20 时,安装悬挑槽钢时应将悬挑端支撑在底层的落地式脚手架上或另加临时斜撑（拉杆），然后在悬挑槽钢上搭设钢管脚手架。按照设计计算，当悬挑层砼强度大于 C20 以后,可拆除槽钢悬挑端部的下支撑件，在斜拉体系没有形成之前，悬挑架上搭设的高度不超过 3 步高，可以满足架体的整体稳定安全要求。在斜拉体系形成之后，并在斜拉锚固层的混凝土强

4、度大于 C20 以后，整个悬挑层的脚手架可以满足架体的整体稳定安全要求。14(丝I2.6)丝6197-140丝16丝 丝a14(丝I2.6)丝16丝16丝M-*50丝 -6*502丝丝丝M16-*502丝b图(3)16丝丝丝16丝图(4)2.2 脚手架架体搭设要求： 采用 483.5 脚手钢管搭设双排脚手架，脚手架宽 1000mm，立管间距 1500mm，内排立管距建筑物外表面 300mm，步高 1800mm，每一悬挑层在高度方向共 14 步,总高25.2m。脚手架与建筑物之间每层每 4500mm 设一个拉结点（小于二步三跨），上下层错开，呈梅花形布置，外侧在每步的 300mm 和 1000m

5、m 高度处各设一道拦杆。内侧立管与建筑物之间的空隙隔步设置 250 宽的密眼安全网。外立面每 6 根立管（5 跨）之间设一道十字剪刀撑（注：规范 6.6.2 条）。外侧张挂立式密眼安全网。2.3 搭设步骤：预埋锚定件安装悬挑槽钢立杆底步小横杆底步大横杆铺竹笆栏杆第 24 步小横杆第 24 步大横杆铺竹笆栏杆安装拉结点剪刀撑安全网隔板（网）安装斜拉体系上部各步小横杆上部各步大横杆栏杆铺竹笆安装拉结点剪刀撑安全网隔板（网）3 脚手架的强度及稳定性验算考虑每一悬挑斜拉层脚手架高度为 14 步,计 25.2m。3.1 荷载计算:1）均布施工荷载 QK结构用脚手架两步同时使用， Q K=1.50132=

6、9KN2）恒载：（1）脚手架竹笆自重 GK1GK1=1.5010.0514=1.05KN（2）托管、大小横管、扣件自重 GK2GK2=（1.504+1.5）0.038414+0.0132614=5.14KN（3）脚手架立杆自重 GK3GK3=25.20.0384+40.0184=1.04KN（4）栏杆、踢脚管、扣件：G K4=(1.500.03842+0.01322)14=1.98 KN（5）外侧满挂密目安全网，自重 0.003KN/m2GK5=0.0031.525.2=0.113KN（6）剪刀撑重：KNGK 59.03/148.562014.3/201. 3/8584226 3）风荷载：WK

7、=0.7 Z SW0W0基本风压,按建筑结构荷载规范GB50009-2001 查得：南通地区基本风压W0=0.45 KN/m2B 类地面粗糙度 28m 高度 Z=1.39，（第二悬挑层的高度） S=1.3=1.3（ 网 + 框 ）根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001 得 框 =0.089，密目安全网挡风系数 网 =1.20.5=0.6 S =1.3（0.6+0.089）=0.896故风荷载标准值：W K=0.7 Z SW0=0.71.390.8960.45=0.392KN/m23.2 立管内力计算:1）立杆轴向力计算不组合风荷载时(外侧立管内力):N=1.4(QK/2

8、)+1.2(GK1+GK2)/2+GK3+GK4+GK5+ GK6=1.49/2+1.2(1.05+5.14)/2+1.04+1.98+0.113+0.595=14.49KN组合风荷载时(外侧立管内力):N=0.851.4(QK/2)+1.2(GK1+GK2)/2+GK3+GK4+GK5=0.851.49/2+1.2(1.05+5.14)/2+1.04+1.98+0.113+0.595=13.54KN2）由风荷载产生的立杆段弯矩设计值:MW=0.851.4MWK=0.851.4WKLah2/10=0.851.40.3921.51.82/10=0.227 KN-m3.3 立杆稳定性验算计算细长比

9、 K 取 1.155,计算长度系数 =1.5(连墙件二步三跨)计算细长比:=kh/i=1.1551.51.8/0.0158=197.4(规范 5.3.3 式)则稳定系数 =0.186不组合风荷载时：N/A=14.4910 3/(0.186489)=159.3N/mm2f=205 N/mm 2可以满足要求。组合风荷载时：单立管：N/A+ M/W =13.5410 3/(0.186489)+ 0.227106/(5.08103)=193.5N/mm2 f=205 N/mm 2可以满足要求。3.4 连墙杆验算风压高度变化系数 68m 处 Z=1.842WK=0.7 Z SW0=0.71.8420.8

10、880.45=0.515KN/m2风荷载产生的连墙杆轴力设计值:N1W=1.4WKAW=1.40.5151.821.52=7.79 KN架体平面外产生的轴向力 N0=5KN,所以连墙杆轴向力设计值:N1= N1W+N0=7.79+5=12.79 KN连墙杆采用双扣件钢管钢性连接 N1=12.79 KN2R C=16KN连墙杆应根据楼层高度按不大于二步二跨的间距梅花型布置可以满足要求,风压高度变化系数 55m 处 Z=1.72WK=0.7 Z SW0=0.71.720.8880.45=0.481KN/m2风荷载产生的连墙杆轴力设计值:N1W=1.4WKAW=1.40.4811.821.53=10

11、.91 KN架体平面外产生的轴向力 N0=5KN,所以连墙杆轴向力设计值:N1= N1W+N0=10.91+5=15.91 KN连墙杆采用双扣件钢管钢性连接 N1=15.91 KN2R C=16KN标高 55m 以下的连墙杆应根据楼层高度按不大于二步三跨的间距梅花型布置可以满足要求,连墙杆构造如图(5)所示。丝丝图(5)。3.5 悬挑支架载力计算3.5.1 搭设 3 步高，斜拉杆未安装时1）均布施工荷载 QK结构用脚手架两步同时使用， Q K=1.50132=9KN2）恒载：（1）脚手架竹笆自重 GK1GK1=1.5010.053=0.23KN（2）托管、大小横管、扣件自重 GK2GK2=（1

12、.504+1.5）0.03843+0.013263=1.10KN（3）脚手架立杆自重 GK3GK3=60.0384=0.23KN（4）栏杆、踢脚管、扣件：G K4=(1.500.03842+0.01322)3=0.43 KN（5）外侧满挂密目安全网，自重 0.003KN/m2GK5=0.0031.55.4=0.024KN（6）剪刀撑重：KNGK 13.0/8.1562014.3/201. 3/858226 3）风荷载：WK=0.7 Z SW0W0基本风压,按建筑结构荷载规范GB50009-2001 查得：南通地区基本风压W0=0.45 KN/m2B 类地面粗糙度 28m 高度 Z=1.39，（

13、第二悬挑层的高度） S=1.3=1.3（ 网 + 框 ）根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001 得 框 =0.089，密目安全网挡风系数 网 =1.20.5=0.6 S =1.3（0.6+0.089）=0.896故风荷载标准值：W K=0.7 Z SW0=0.71.390.8960.45=0.392KN/m24)立管轴力计算:不组合风荷载时:外侧立管内力：N 1=1.4(QK/2)+1.2(GK1+GK2)/2+GK3+GK4+GK5+GK6=1.49/2+1.2(0.23+1.10)/2+0.23+0.43+0.024+0.13=8.07KN内侧立管内力：N 2=1.

14、4(QK/2)+1.2(GK1+GK2)/2+GK3=1.49/2+1.2(0.23+1.10)/2+0.23=7.37KN组合风荷载时(外侧立管内力):外侧立管内力：N 1=0.851.4(QK/2)+1.2(GK1+GK2)/2+GK3+GK4+GK5+GK6=0.851.49/2+1.2(0.23+1.10)/2+0.23+0.43+0.024+0.13=7.13KN内侧立管内力：N 2=0.851.4(QK/2)+1.2(GK1+GK2)/2+GK35=0.851.49/2+1.2(0.23+1.10)/2+0.23=6.43KN5)挑梁计算:取 N1=8.07KN ，N 2=7.37

15、KN 计算挑架内力计算简图如图（6）所示。斜拉杆未装之时 F=0图（6）R2=N1（0.3+1.0）+ N 20.3/0.5=8.07（0.3+1.0）+ 7.370.3/0.5=25.40KNR1= R2 +N1 +N2=25.40+8.07+7.37=40.84 KN挑梁最大弯矩 Mmax= N1（0.3+1.0）+ N 20.3=8.07（0.3+1.00）+ 7.370.3=12.7 KN-m挑梁最大剪力 Qmax=25.40KN挑梁最大正应力（I12.6 工字钢梁）: max=Mmax/W=12.710 6/(1.0577.5103)=156.07N/mm2215N/mm 2挑梁最大正应力（12.6 槽钢梁）: max=Mmax/W=12.710 6/(1.0562.1103)=194.8N/mm2215N/mm 2满足要求。挑梁最大剪切应力（当选用 I12.6 工字钢梁作为挑梁时）: max=QmaxS/ItW=25.410345.2103/(4881045)=47.05N/mm2125N/mm 2挑梁最大剪切应力（当选用12.6 槽钢梁