广州某运动员公寓外脚手架施工方案(悬挑式 落地式 卸料平台)

一、自然环境概述

广州市位于东经112度57分～114度03分及北纬22度35分～23度35分之间，属南亚热带季风气候区，广州地处低纬，地表接受太阳辐射量较多，同时受季风的影响，夏季海洋暖气流形成高温、高湿、多雨的气候；冬季北方冷风形成低温、干燥、少雨的气候。

广州**位于广州市南部，番禺区中东部，广州新城东部莲花山麓，莲花水道之畔。广州****位于广州**西北地块，在地铁4号线以东、清河东路以南。广州****（南区）房屋建筑工程场地位于**规划的支路一（和谐路）以南、次干道一（莲弯路）以北、次干道二以东、主干道二（亚运西路）以西，场地西侧位置有一水泥路与清河东路相连。

二、工程总体简介

广州****（南区）房屋建筑工程总建筑面积：283606m2；地上建筑面积：213921m2;地下建筑面积：68107m2；室外工程为：85000m2；地下一层，地上结构为S1～S17等17栋小高层住宅楼（15F、18F、22F）、垃圾处理中心（1F）及会所（2F）共19单体。

表1 工程概况表

广州****（南区）房屋建筑工程具体包括如下工程内容：

1．地基基础工程：包括基坑支护、土石方、地基处理、基础、地下室防水等工程。

2．主体结构工程：包括混凝土结构、钢结构、砌体结构、人防等工程，其中涉及机电、弱电及其他所有预埋工作。

3．部分建筑装饰装修工程：地下室、架空层、设备用房、管道井、疏散楼梯（含栏杆等）、各层电梯厅、走廊、阳台（含阳台地面、墙面、天花、栏杆等）、门窗（包括各单元房入户门、阳台门、管井门、楼梯间门等，不包括首层大堂入口大门及单元套房内的门）、幕墙及建筑外墙等装饰装修工程。首层大堂及单元内套房均做至结构层止（即不含找平层及以上）。

4．建筑屋面工程（不含屋面绿化种植工程及喷淋喷灌系统）。

5．室内排水工程：包括雨水系统、废水系统、冷凝水系统、污水系统（单元内套房仅完成至入户三通止）。

6．室外工程：包括土石方工程、排水工程、路基路面工程（不含2.5米以下园路）、硬质铺地、建（构）筑物等工程，其中园林、园建图纸中除绿化种植工程及喷淋喷灌系统、2.5米以下园路、景石外其他工程均在本次招标范围。

7．广州**市政道路项目—**施工期间海傍村便道。

8．红线范围内上叙范围外各专业工程总承包及配合服务。各专业工程包括但不限于：机电安装工程；单元套房内、首层大堂装饰装修工程；路灯工程；景观照明工程；绿化种植工程及其喷淋喷灌系统工程；真空垃圾收集系统工程；新能源-太阳能及水源热泵综合利用工程；雨水收集综合利用系统工程；三维虚拟仿真系统工程。

9．**声像资料的拍摄、归档整理工作。

四、建筑设计概况

本工程设计标高±0.00相当于广州市城建系统高程+8.100/+8.300米。

工程建筑设计概况见下表表2。

表2 建筑设计概况表

1．本工程为钢筋混凝土框架剪力墙、框架结构。

2．本工程结构安全等级为二级；结构设计基准期为50年。

3．本工程基础设计等级为乙级，基础采用锤击高强预应力管桩。

4．本工程抗震设计设防烈度为七度，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅲ类;抗震等级：框架三级,一般剪力墙三级,短肢剪力墙二级。

工程建筑设计参数见下表。

表3 结构设计参数表

外脚手架施工方案

六、外脚手架工程施工概况

****地下室1层，基坑底标高标高-6.75m，地上结构共19栋单体，层数分别为15层、18层、22层，建筑高度分别为46.45m、55.45m、68.05m，地上结构首层均为架空层，建筑物外墙有伸出的阳台、窗台板，住宅首层搂面外有花池。

考虑到后期车库顶板回填土及配合业主进行景观工程施工，地上结构外脚手架搭设采用悬挑式双排钢管脚手架，脚手架由二层开始卸荷，首层不搭设脚手架。 

地下室墙体外侧落地脚手架搭设高度8m，搭设尺寸为：纵向立杆间距1.5m，横向立杆间距0.8m，横杆步距1.8m，内排架距墙体0.4m；地上部分悬挑外脚手架搭设高搭设尺寸为：纵向立杆间距1.5m，横向立杆间距1.05m，内排架距墙体0.35m；钢管类型为Ø48×3.5，外挂密目阻燃安全网，连墙件与框架柱（剪力墙）、梁相连接。

七、地下室墙体外侧脚手架搭设图

图1 地下室墙体外侧脚手架平面图

图2 脚手架A-A剖面

八、地上结构悬挑脚手架构造

1．

脚手架构架设计

(1) 脚手架全部采用Ø48×3.5mm钢管搭设，铺冲压钢脚手板，外侧挂密目安全网。

(2) 立杆采用对接扣件（一字扣、筒扣）对接连接，相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内，且错开距离应不小于500mm，与相近大横杆的距离不宜大于步距的三分之一。

(3) 脚手架步距为1.8m，横杆接长采用对接，上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距内中，错开距离不小于500mm，与相近立杆的距离不大于立杆纵距的三分之一。

(4) 小横杆间距0.75m，贴近立杆或立杆纵距跨中布置，搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧，小横杆距墙0.15m。

图3 立杆、大横杆接头位置示意图

2．连墙构造的设置

(1) 为确保脚手架的稳定承载能力和使用安全，在框架梁或楼板附近等具有较好抗水平拉力作用的结构部位应设置连墙件，连墙点上下左右对齐设置。

(2) 沿水平方向4.5m(每隔3根立杆)，在楼面上外侧梁中预埋Φ48钢筋伸出板面200mm,再用一根短钢管与脚手架内立杆连接形成刚性连接。

(3) 沿高度方向连墙点间距不应超过6m(楼层每一层拉一次)。

(4) 连墙构造设置的注意事项：

A．确保杆件间的连接可靠，扣件必须拧紧；

B．装设连墙件时，应保持立杆的垂直度要求，避免拉固时产生变形；

C．

连墙杆应垂直于墙面设置，呈水平位置或稍可向脚手架一端倾斜，不允许向上翘起。

3．整体性拉结杆件的设置

(1) 沿脚手架两端和转角处起，每7～9根立杆搭设一道剪刀撑，且每片架子不少于三道。剪刀撑沿架高连续布置，在相邻两排剪刀撑之间，每隔10-15m高加设一组长剪刀撑，如下图所示。剪刀撑的斜杆与水平面的交角必须控制在40-60度之间，剪刀撑的斜杆两端与脚手架的立杆或大横杆扣紧外，在其中间应增加2-4个扣结点；

(2) 在脚手架的底端之上200mm，设纵横扫地杆。

图4 高层脚手架剪刀撑布置

图5 脚手架剪刀撑外立面图     图6 剪刀撑斜杆连接节点详图

4．高层卸荷装置设置

高层卸荷装置主要是为了脚手架荷载而设计的一种构件，每标准层6层（约18m）卸荷一次，即在标高6层、12层、18层处分别卸荷。在楼面上外侧梁中预埋20钢筋套环，平面上每隔3米（4根立杆）设置一个，但在建筑平面转角处必须设置一个，脚手架采用钢丝绳卸荷，一端与立杆连接，另一端与套环连接；卸荷层要设置水平廊道斜杆，以增强水平框架刚度，另外，应用钢管同建筑物顶紧，以平衡水平力，并且上下两层增设连墙撑，详细构造如右图所示。

5．悬挑架设置

悬挑架立杆座在2层板预埋的16号工字钢上，工字钢长2.5m～3.5m其中1.4m外挑，剪力墙处直接预埋。工字钢刚度较大，增强外架的整体稳定性，另在工字钢外侧每间隔一跨采用钢丝绳卸荷拉紧。见右图。对于外立面凹进部位，结构外边净空5m，此处加设一条5m长工字钢梁作支座，埋在两侧剪力墙（梁）上，以解决悬挑过长的难题。见下图。

图7 悬挑工字梁搭设示意图

6．安全网、脚手板设置

(1) 脚手架外侧挂草绿色密目阻燃型安全网，采用专用的结扎编织带绑扎，使用前应取得项目部质量安全部的批准。

(2) 脚手架作业层满铺冲压钢脚手板，铺放平稳，必须加以固定，端部悬空部分应保持10cm～15cm。

(3) 在脚手架外侧每两层楼高度设置一道安全警示环带。警示带采用旧模板加工，高度为18cm，刷300宽红白相间油漆。

(4) 脚手架底部设置水平安全网，使用钢管斜挑固定在脚手架上，构造如下图所示。

图8 挑架立面示意图

图9 挑架平面示意图  

图10 外挑架及安全警示标志环带        图11 脚手架外观图

7．护栏和挡脚板设置

在铺脚手板的操作层上必须设两道护栏和挡脚板。上栏杆高度不小于1.1m，挡脚板亦可用加设一道低栏杆（距脚手板面0.2～0.3m）代替。

8．人梯设置

在双排脚手架中经常搭设人梯供操作人员上下，梯宽500，用短钢管搭设，在一个框架高度内折线布置，每个组团至少一组，位置现场确定，搭设方法如下图所示：

图12 踏步梯构造示意图

图13 踏步梯效果图               图14 踏步梯详图

9．卸料平台设置

标准层拆除模板及支撑架时需搭设卸料平台作转运材料用，二至五层卸料平台随搭随用，从二层开始往上搭设，随搭随用，卸料平台随搭随用，不与外脚手架相连，每层楼层设连墙杆与架体连接；采用搭设尺寸为：长3m，宽3m，平台

木龙骨间距300mm，上铺18mm厚胶合板，铺放平稳并加以固定，立杆纵横间距1m，见下图所示：

图15 卸料平台搭设立面图

图16 卸料平台A-A剖面图

五层以上采用悬挑式卸荷卸料平台，在楼面上外侧梁中预埋20钢筋套环，卸料平台四个角用14钢丝绳拉紧卸荷，下部用挑柱钢管支撑，卸料平台随搭随用，搭设尺寸为：长2m，宽3m，平台木龙骨间距300mm，上铺18mm厚胶合板，铺放平稳并加以固定，见下图所示：

图17 悬挑卸荷卸料平台做法大样图

10．杆件连接构造要求

(1) 上下左右相邻立杆的接头应相互错开并置于不同的构架框格内。

(2) 同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/250，且不大于50mm。相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧，以减小立杆偏心受力。

(3) 钢管之间应采用对接扣，如采用搭接，其搭接长度不小于800mm。并用三个扣件紧扣。

(4) 杆件连接构造要求：

A．上下左右相邻立杆的接头应相互错开并置于不同的构架框格内。

B．同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/250，且不大于50mm。相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧，以减小立杆偏心受力。

C．钢管之间应采用对接扣，如采用搭接，其搭接长度不小于800mm。并用三个扣件紧扣。

11．安全通道及水平安全挡板设置

结构施工到首层后，凡人员进出的通道口，均应搭设安全防护棚。 

图18 安全防护棚

九、搭设质量要求

1．材料准备 

(1) 钢管杆件

A．钢管采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管，也可采用同样规格的无缝钢管，钢管材质宜使用力学性能适中的Q235钢，其材性应符合《碳素结构钢》（GB700－88）的相应规定。用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的钢管长度为4～6.5m（这样的长度一般重25kg以内，适合人工操作）。用于小横杆的钢管长度应适应脚手架宽度的需要。

B．作为脚手架杆件使用的钢管必须进行防锈处理：即对进场的钢管先行除锈，然后内壁察涂两道防锈漆，外壁涂防锈漆一道和面漆两道。在脚手架使用一段时间以后，由于防锈层会受到一定的损伤，因此需重新进行防锈处理。

(2) 扣件和底座

扣件为杆件的连接件。有直角扣件（十字扣）、旋转扣件（回转扣）、对接扣件（筒扣、一字扣）三种，其技术要求如下：

A．扣件应采用GB978－67《可锻铸铁分类及技术条件》的规定，机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁制造。扣件的附件采用的材料应符合GB700-88《碳

素结构钢》中Q235钢的规定；螺纹均应符合GB196-81《普通螺纹》的规定；垫圈应符合GB96-76《垫圈》的规定；

B．铸铁不得有裂纹、气孔；不宜有疏松、砂眼或其他影响使用性能的铸造缺陷；并应将外观质量的粘砂、浇冒口残余、披缝、毛刺、氧化皮等清除干净；

C．扣件与钢管的贴合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好；

D．扣件活动部分应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm；

E．当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm；

F．扣件表面应进行防锈处理。

(3) 脚手板

扣件式脚手架的作业层面满铺冲压钢脚手板，脚手板头尾交错，净距不得大于5cm。

(4) 安全网

沿脚手架外侧应满挂封闭式安全网，其设置应符合国家标准《安全网》（GB5725-87）及国家标准《建筑施工安全网搭设安全技术规范》的要求。安全网采用草绿色密目阻燃型安全网，材料进场应有产品合格证。

2．搭设作业

(1) 地基处理与底座安装

回填土采用土夹石或灰土回填夯实、平整，确保立杆有稳固可靠的基地。然后按构架设计的立杆间距进行放线定位，铺设垫板（块）和安放立杆底座，并确保位置准确、铺放平稳，不得悬空。垫块面积不小于0.1m2，厚度不小于200mm（混凝土垫块）或50mm（垫木）。

图19 脚手架地基处理与底座安装图

(2) 搭设方法

放置纵向扫地杆→自角部起依次向两边竖立底立杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后，装设横向扫地杆并也与立杆固定（固定立杆底端前应吊线确保立杆垂直），每边立杆竖起3-4根立杆后，随即装设第一步纵向水平杆和横向水平杆，校正立杆的垂直度和水平横杆的水平度，使其符合要求后，拧紧扣件螺栓，形成构架的起始段→按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架交圈完成，再全面检查一遍构架质量和地基情况→设置连墙件（或加抛撑）→依次类推，按上述作业程序和要求搭设第二步、第三步→随搭设进度及时装设连墙件和剪刀撑→装设作业层间横杆、铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板→挂安全网。

(3) 搭设作业注意事项

A．底立杆应按立杆接长要求选择不同长度的钢管交错设置，至少应有两种适合的不同长度的钢管作立杆；

B．在设置第一排连墙件前，应约每隔6跨设一抛撑，以确保架子稳定；

C．连墙件和剪刀撑应及时设置，不得滞后超过2步架；

D．杆件端部伸出扣件之外长度不得小于100mm；

E．在顶排连墙件之上的架高（以大横杆计）不得多余两步，否则应每隔6跨加设一道撑拉措施；

F．剪刀撑的斜杆与基本构架结构杆件之间至少有三道连接，其中，斜杆的对接或搭接接头部位至少有一道连接；

G．作业层的栏杆和挡脚板一般应设在立杆内侧，栏杆接长亦应符合对接或搭接的相应规定；

H．脚手架必须随施工楼层的增加同步搭设，搭设高度应超过施工作业面不少于1200mm。

3．搭设质量检查及验收

(1) 脚手架的验收及日常检查按以下规定进行，检查合格后，方允许投入使用或继续使用。

A．搭设完毕后；

B．连续使用达到6个月；

C．施工中途停止使用超过15天，在重新使用之前；

D．在遭受暴风、大雨、地震等强力因素作用之后；

E．在使用过程中，发现有显著的变形、沉降、拆除杆件和拉结以及安全隐患存在的情况时。

(2) 脚手架验收的技术要求有以下几点：

A．基础表面坚实平整，不积水，垫板不晃动，底座不滑动、沉降小于10mm；

B．立杆总垂直度偏差不大于100mm，步距偏差不大于20mm，柱距偏差不大于50mm，排距偏差不大于20mm；

C．同一根大横杆两端的高差不大于20mm，同跨内外两根大横杆高差不大于10mm

D．小横杆外伸长度为500±50mm；

E．扣件紧固质量用扭力扳手检查，抽样按随机均布原则确定，检查数量与质量判定标准见下表，不合格者必须重新拧紧并达到紧固要求。

(1) 

所有架子工必须具备有效的特殊工种操作证；

(2) 施工前必须进行安全技术交底；

(3) 上架操作时，必须戴好安全帽，系好安全带，严禁穿带钉易滑鞋上岗作业；

(4) 严禁酒后及六级以上大风、雷雨天上架作业；

(5) 作业时，必须具备工具袋，严禁向下乱丢杂物；

(6) 注意随时检查架体及卸荷节点情况，发现问题及时上报处理；

(7) 注意清理架上杂物清理，减轻架上的荷载；

(8) 不得将模板支架、揽风绳、混凝土输送管等固定在脚手架上；

(9) 脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看护。

一十一、防雷避雷措施

在首层预埋一道吊环Ø20圆钢与楼面钢筋焊接并与主楼的地极接通，形成防雷系统，竖向地极钢筋电阻应小于10欧。

一十二、脚手架的结构计算

落地式扣件钢管脚手架计算书

钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。

计算的脚手架为双排脚手架，先按9层以下全落地式，搭设高度为32.20米，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.80米。

采用的钢管类型为48×3.5，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。

施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设4层。

一、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，大横杆在小横杆的上面。

    按照大横杆上面的脚手板和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=0.038kN/m

    脚手板的荷载标准值  P2=0.350×1.050/3 = 0.123 kN/m

          活荷载标准值  Q=3.000×1.050/3 = 1.050 kN/m

        静荷载的计算值  q1=1.2×0.038+1.2×0.123 = 0.193 kN/m

        活荷载的计算值  q2=1.4×1.050 = 1.470 kN/m

大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)            

大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)

2.强度计算

    最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩

    跨中最大弯矩计算公式如下:

    跨中最大弯矩为

    M1=(0.08×0.193+0.10×1.470)×1.5002 = 0.365 kN.m

    支座最大弯矩计算公式如下:

    支座最大弯矩为

    M2=-(0.10×0.193+0.117×1.470)×1.5002 = -0.430 kN.m

    我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

    =0.430×106/5080.0 =84.6 N/mm2

    大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

  3.挠度计算

    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:

    静荷载标准值q1=0.038+0.123 = 0.161 kN/m

    活荷载标准值q2=1.050kN/m

    三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

    V=(0.677×0.161+0.990×1.050)×1500.04/(100×2.06×105×121900.0) = 2.315 mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!

二、小横杆的计算:

    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，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=0.038×1.500 = 0.057 kN

    脚手板的荷载标准值  P2=0.350×1.050×1.500/3 = 0.184 kN

          活荷载标准值  Q=3.000×1.050×1.500/3 = 1.575 kN

          荷载的计算值  P=1.2×0.057+1.2×0.184+1.4×1.575 = 2.494 kN

小横杆计算简图

  2.强度计算

    最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和

    均布荷载最大弯矩计算公式如下:

    集中荷载最大弯矩计算公式如下:

    M=(1.2×0.038)×1.0502/8+2.494×1.050/3 = 0.923 kN.m

   =0.923×106/5080.0 = 181.693 N/mm2

    小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

  3.挠度计算

   最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和

    均布荷载最大挠度计算公式如下:

    集中荷载最大挠度计算公式如下:

    小横杆自重均布荷载引起的最大挠度

    V1=5.0×0.038×1050.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.02mm

    集中荷载标准值P=0.057+0.184+1.575 = 1.816 kN

    集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

    V2=1816×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9)/(72×2.06×105×121900.0) = 2.971 mm

    最大挠度和

    V=V1+V2 = 2.991 mm

    小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!

三、扣件抗滑力的计算:

    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8.0kN；

         R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

  1.荷载值计算

      横杆的自重标准值  P1=0.038×1.050 = 0.046 kN

    脚手板的荷载标准值  P2=0.350×1.050×1.500/2 = 0.276 kN

          活荷载标准值  Q=3.000×1.050×1.500/2 = 2.363 kN

          荷载的计算值  R=1.2×0.046+1.2×0.276+1.4×2.363 = 3.695 kN

    单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。

四、脚手架荷载标准值:

    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/m)；查附录A，得0.1248

        NG1 = 0.1248×32.200 = 4.019 kN

    (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用钢筋焊接网脚手板，标准值为0.35

        NG2 = 0.350×4×1.500×(1.050+0.400)/2 = 1.523 kN

    (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0.14

        NG3 = 0.140×1.500×4/2 = 0.42 kN

    (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005

        NG4 = 0.005×1.500×32.200 = 0.242 kN

    经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.024 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 = 3.000×2×1.500×1.050/2 = 4.725 kN

    风荷载标准值应按照以下公式计算

    其中  W0 —— 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：W0 = 0.500

          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 = 1.130

          Us —— 风荷载体型系数：保守取Us = 0.4

    经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7×0.500×1.130×0.5 = 0.198 kN/m2。

    考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

         N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ = 13.068 kN

    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 = 14.060 kN

    风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式

        MW = 0.85×1.4Wklah2/10 =0.85×1.4×0.198×1.5×1.82/10 = 0.115 kN.m

    其中  Wk ——  风荷载基本风压值(kN/m2)；

          la —— 立杆的纵距 (m)；

          h —— 立杆的步距 (m)。

五、立杆的稳定性计算:

    不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

    其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=14.060kN；

         —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.186；

    　　 i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；

    　　 l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.12m；

    　　 k —— 计算长度附加系数，取1.155；

    　　 u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.50；

    　　 A —— 立杆净截面面积，A=4.cm2；

    　　 W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3；

   　　  —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到  = 154.58N/mm2；

   　　[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；

    = 14.060×103/0.186×4.×102 = 154.58N/mm2；

    不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算  < [f],满足要求!

    考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

    其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=14.060kN；

  　　  —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.186；

    　　 i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；

   　　 l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.12m；

    　　 k —— 计算长度附加系数，取1.155；

    　　 u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定；u = 1.50

    　　 A —— 立杆净截面面积，A=4.cm2； 

    　　 W —— 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3； 

    　　 MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.115kN.m；

   　　  —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到  = 177.23N/mm2；

   　　[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；

 N/mm2；

    考虑风荷载时，立杆的稳定性计算  < [f],满足要求!

六、最大搭设高度的计算:

    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：

    其中  NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 1.523+0.42+0.242 = 2.185 kN；

      　　 NQ —— 活荷载标准值，NQ = 4.725 kN；

      　　 gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.1248 kN/m；

    经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 62.85 米。

    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：

    经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。

    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：

    其中  NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 2.185 kN；

      　　 NQ —— 活荷载标准值，NQ = 4.725 kN；

      　　 gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.1248 kN/m；

      　　 Mwk —— 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk = 0.115 kN.m；

    经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 36.91 米。

    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：

经计算得到，考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值 [H] = 35.6 米。

七、连墙件的计算:

    连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：

                         Nl = Nlw + No

    其中  Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：

                        Nlw = 1.4 × wk × Aw

          wk —— 风荷载基本风压值，wk = 0.198 kN/m2；

          Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 3.60×4.50 = 16.20 m2；

          No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 5.000

    经计算得到 Nlw = 3.58 kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 8.58 kN

    连墙件轴向力设计值 Nf = A[f]

    其中  —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=100/1.58的结果查表得到=0.806；

         A = 4.cm2；[f] = 205.00N/mm2。

    经过计算得到 Nf = 0.806×4.×102×205=80.8 kN

    Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!

    连墙件采用扣件与墙体连接。经过计算得到 Nl = 8.58 kN大于扣件的抗滑力8.0kN，可采用双扣件，或加密边墙件处理以满足要求!

八、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 ≤ fg

    其中  p —— 立杆基础底面的平均压力 (N/mm2)，p = N/A；p = 56.24

          N —— 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N = 14.06

          A —— 基础底面面积 (m2)；A = 0.25

         fg —— 地基承载力设计值 (N/mm2)；fg = 68.00

    地基承载力设计值应按下式计算

                           fg = kc × fgk

    其中  kc —— 脚手架地基承载力调整系数；kc = 0.40

         fgk —— 地基承载力标准值；fgk = 170.00

地基承载力的计算满足要求!

对于东侧及南侧立杆直接立在混凝土顶板上，不须验算。

扣件式钢管脚手架卸载计算

计算的脚手架为双排脚手架，卸载高度以15.0米计算，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.80米。

采用的钢管类型为48×3.5，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。

钢丝绳采用6×19钢丝绳20。

施工均布荷载为3.0kN/m2，按1层作业，脚手板共铺设2层计算。

一、脚手架荷载标准值:

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/m)；查附录A，得0.1248

        NG1 = 0.1248×15.00 = 1.872 kN

    (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹手板，标准值为0.35

        NG2 = 0.3500×2×1.500×(1.050+0.400)/2 = 0.762 kN

    (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0.14

        NG3 = 0.140×1.500×2/2 = 0.21 kN

    (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005

        NG4 = 0.005×1.500×15.00 = 0.113 kN

    经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 2.957 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 = 3.000×1×1.500×1.050/2 = 2.363 kN

    考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

         N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ = 6.360 kN

    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 = 6.857 kN

二、斜拉钢丝绳卸荷计算:

考虑架子全部荷载由卸荷点承受，这样即使架子下塌，钢丝绳也能把它吊起来。实际上架上处于被吊挂状态，这是很安全的。架子每隔2个纵距布置2个斜拉点，则每个吊点承受荷载P按下式计算：

其中  Kx —— 荷载不均匀系数，由于钢丝绳拉紧程度不相同，以及内、外立杆荷载也不等，这些不均匀因素，综合考虑不均匀系数为Kx=1.5

P=4×6.857×1.5/2 = 20.57 kN

计算简图见下图：

三、钢丝拉绳的强度计算:

    钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力T我们均取最大值进行计算，为T= 21.60 kN   

    如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：

    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)；

           —— 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21.60kN，=0.85，K=8.0,得到：

         Fg = [Fg]×8/0.85 = 203.30 kN 

钢丝绳最小直径必须大于或等于20mm才能满足要求!

选择与钢丝绳配套使用的卡环，选用20mm钢丝绳、查表得，适用的卡环为2.7号，

安全荷重27kN > 21.60kN。

另外，由于TBC较大，应对C点采取回顶措施，以保证C点为固定点。

四、钢丝拉绳吊环的强度计算:

    钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力T我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为

        N=T= 21.60 kN   

    吊环埋入深度不应小于30d并应焊接或绑扎钩住结构主筋，每个吊环可按两个截面计算，吊环拉应力不应大于50N/mm2。

    钢板处吊环强度计算公式为

其中 A=N/[F] = 21.60×103/2×50 = 216.0 mm2

可选用20钢筋，A=314.2 mm2

       =21.60×103 / 314.2×2 = 34.37 N/mm2

吊环强度计算  < [f]=50N/mm2,满足要求!

悬挑扣件式钢管脚手架工字钢计算书

计算的悬挑式脚手架为双排脚手架，高度以15.0米计算，立杆采用单立管。

悬挑架支座采用预埋16号工字钢固定，每隔一跨采用16号钢丝绳拉紧，作为二重安全保障。

施工均布荷载为3.0kN/m2，按2层作业，脚手板共铺设4层计算。

一、脚手架荷载标准值:

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/m)；查附录A，得0.1248

        NG1 = 0.1248×15.00 = 1.872 kN

    (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；标准值为0.35

        NG2 = 0.3500×4×1.500×(1.050+0.400)/2 = 1.524 kN

    (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0.14

        NG3 = 0.140×1.500×4/2 = 0.42 kN

    (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005

        NG4 = 0.005×1.500×15.00 = 0.113 kN

    经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.929 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 = 3.000×2×1.500×1.050/2 = 4.726 kN

    考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

         N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ = 10.339 kN

    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 = 11.331 kN

二、悬挑工字钢计算:

已知：15m高外架立杆集中力P = 11.331 KN ,16号工字钢Wx = 141 cm3，工字钢重量G = 201N/m。

1、计算简图如下：

2、工字钢强度计算如下：

Mo = P× 1.4 + P× 0.4 + Q × 1.42 / 2

   = 11.331 ×1.4 + 11.331 ×0.4 + 0.201 ×1.42 /2 

   = 20.593 KN.M

= Mo / Wx = 20.593×106 / 141×103 = 146.05 N/mm2

工字钢强度计算  < [f]=205N/mm2,满足要求!

三、工字钢横梁计算:

已知：外架立杆集中力Q = 3P/2 =16.997 KN ,16号工字钢Wx = 141 cm3，工字钢重量G = 201  N/m，ix = 6.58cm，A =26.131 cm2。

计算简图（1）如下：

1、Mo = 0

3P/2 = 17.00 KN

17.00× 1.4 + 17.00× 0.4 = N ×1.2

   R = 25.50 KN 

2、 Q = 17.00 ×2 + 25.50

       = 59.50 KN 

计算简图（2）如下：

1、先把集中力Q分成M 和N ，取一半作计算单元，则

  N = Q × 1.84 / 1.3 = 84.22 KN 

2、斜撑工字钢按稳定性计算公式计算

    其中 N —— 工字钢的轴心压力值，N=84.22 kN；

         —— 轴心受压构件的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.836；

    　　 i —— 计算工字钢的x向截面回转半径，i=6.58cm；

    　　 l0 —— 计算长度 (m),保守取值为两倍实际长度，l0=3.6m；

    　　 A —— 工字钢净截面面积，A=26.131cm2；

    　　 W —— 工字钢x向净截面模量(抵抗矩),W=141 cm3；

   　　  —— 工字钢受压强度计算值 (N/mm2)； 

   　　[f] —— 工字钢抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；

    = 84.22×103/0.836×26.131×102 = 38.55 N/mm2；

    工字钢的稳定性计算  < [f],满足要求!

悬挑式卸料平台计算书

        计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。

        悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。

        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。

        平台横向水平钢管悬挑长度3.8m，间距1.5m，纵向水平钢管长3.0m，间距0.6m，设6排。

        施工人员等活荷载2.00kN/m2，最大堆放材料荷载10.00kN。

采用的钢管类型为48×3.5。另外大料台两侧加16号钢丝绳拉于上层梁上作二重保障，不参与料台计算。

一、纵向支撑钢管的计算

        纵向钢管按照均布荷载下简支梁计算，截面力学参数为

        截面抵抗矩 W = 5.08cm3；

        截面惯性矩 I = 12.19cm4；

                                  纵向钢管计算简图

        1.荷载的计算：

        (1)脚手板与栏杆自重(kN/m)：

            q1 = 0.350×2.50 / 6 = 0.146 kN/m

        (2)铜管的自重线荷载(kN/m)：

            q2 = 0.038 kN/m

        (3)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：

            q3 = 5 / 5 / 1.5 = 0.667 kN/m

        (4)活荷载为施工荷载标准值(kN)：

        经计算得到，活荷载标准值 P1 = 1.00×2.50×1.50 / 6 =0.625 kN

        2.强度计算

        最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

        均布荷载 q = 1.2×（0.146 + 0.038 + 0.667）= 1.021kN/m

        集中荷载 P = 1.4×0.625 = 0.875kN

        最大弯矩 M = 0.875×1.50/4+1.021×1.50×1.50/8 = 0.615 kN.m

        最大支座力 N = 0.875/2 + 1.021×1.50/2 = 1.204 kN

        截面应力 =0.615×106/5080.0 = 121.06N/mm2

        纵向钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

    二、横向支撑钢管计算

        支撑钢管按照集中荷载作用下的取单跨梁计算

        集中荷载P取纵向钢管传递力，P=1.204kN

        经过简支梁的计算得到

        最大弯矩 Mmax= Pl/4 1.204×1.25 / 4 = 0.376 kN.m

        最大支座力 Qmax=5P / 3 = 5 × 1.204 / 3 = 2.007kN

        截面应力 =0.376×106/5080.0 = 74.016N/mm2

        支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

三、立杆的稳定性计算

        作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

        取最外侧斜撑杆作计算。

已知 P = 2.007 KN ，侧N = P / Sin 45° =  2.838 KN 

        立杆的稳定性计算公式

    其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=2.838kN；

         —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.186；

    　　 i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；

    　　 l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.12m；

    　　 k —— 计算长度附加系数，取1.155；

    　　 u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.50；

    　　 A —— 立杆净截面面积，A=4.cm2；

    　　 W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3；

   　　  —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)； 

   　　[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；

    = 2.838×103/0.186×4.×102 = 31.202 N/mm2；

    立杆的稳定性计算  < [f],满足要求!