垂直防护架施工方案

悬挑垂直防护架施工方案

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一、工程概况

1、B1#为地面30层，建筑面积：11229㎡，标准层高2.9M; B2#为地面30层，建筑面积：11558㎡，标准层高2.9M; B7#为地面32层，建筑面积：11834㎡，标准层高2.9M; B20#为地面30层，建筑面积：19144㎡，标准层高2.9M;

2、本项目结构形式：住宅为剪力墙结构，抗震等级三级；商铺为框架结构，抗震等级三级，结构设计使用年限为50年，抗震设防烈度为6度。

二、编制依据

《建筑施工计算手册》 中国建筑工业出版社 《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 《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

《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 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002) 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

鹏润•国际公寓B区一期二标段工程施工图纸。

三 材料准备

1.钢管选用国标《直缝电焊钢管》（GB/T13793），质量符合国标碳素结构钢（GB/T700）Q235-A级钢要求。钢管上打孔的严禁使用，有严重锈蚀，弯曲，压扁或裂纹钢管不得采用。

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2.扣件采用可锻铸性材料制作，其材质符合国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定，使用前进行质量检查，有裂缝，变形的严禁使用，扣件应做防锈处理，螺栓拧紧，扭力矩达65N.M时不得发生破坏。

扣件主要有三种形式，直角扣件用于连接扣紧两根垂直相交杆件；回转扣件用于连接两根呈任意角度相交的杆件；对接扣件，用于连接两根杆件的对接接长。

3.脚手板采用竹串片脚手板。 四、工艺流程

挑梁的安装→ 挑梁的检验 →立杆 →绑横杆 →绑剪力撑 →挂安全网→铺脚手板。 五、搭设方法

(一)分段卸荷悬挑架子搭设：从二层开始搭设双排悬挑脚手架，每6层为一段（搭设高度为18.9m），分段搭设，四周密目安全网封闭。

(二)工字钢挑梁布设

1.每隔6层高位置，沿建筑物周边每隔3.0m 的距离与楼面水平位置伸出一根型钢挑梁，型钢挑梁使用I16工字钢，预埋两道φ16钢筋(一级钢筋)“U”字型扣环固定钢管，两道扣环间距0.3-0.5米，末端扣环距工字钢末端200-300mm；两端锚入混凝土内的长度均为400mm，在锚筋的脚板处每边压3根ΦR9（长度为600mm）。

2.工字钢挑梁上设置水平十字支撑。 3.工字钢的长度： 4000-6000mm。

4.工字钢挑梁挑出一端的端部用300高φ48*3.0的钢管与工字钢挑梁焊接（周边一圈满焊）；

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5.在有悬挑板的地方，用10厚的钢板垫在KL上，使工字钢挑梁与悬挑板之间有一定间隙；

(三)纵向水平杆

1.纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨； 2.纵向水平杆接长采用对接扣件连接，对接扣件交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头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能大于500mm；

3.使用竹串片脚手板，纵向水平杆应作为横向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上；

(四)横向水平杆

1.主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm，内排脚手架的外伸长度 500mm；

2.作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距1/2；

3.使用竹串片脚手板，横向水平杆一端应用直角扣件固定在纵向水平杆上，另一端插入墙内，插入长度不应小于180mm；

(五)脚手板及兜网

1.作业层脚手板应铺满，铺稳；

2.竹串片脚手板，应设置在三根横向水平杆上。当脚手板长度小于2m时，可采用两根横向水平杆支承，但应将脚手板两端与其可靠固定，严防倾翻。脚手板采用搭接铺设，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于200mm，其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm，

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脚手板两端采用铁丝与钢管或工字钢绑扎牢固；侧面栏板采用九夹板，高度900mm；每2层搭设一道水平兜网。

3.作业层端部脚手板探头长度应取150mm,其板长两端均应与支承杆可靠地固定；

(六)立杆

1.用Φ48*3.0的钢管做立杆,间距1.5m-1.8m,每隔一根支撑在工字钢挑梁上,用直接扣件使之与工字钢挑梁上焊接的钢管直接；工字钢挑梁之间的立杆钢管与挑出的水平钢管用直角扣件固定连接；

立杆的垂直偏差应不大于架高的1/2000。 每根立杆底部设置底座或垫板；

2.脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不小于500mm；

3.脚手架底层步距1.8m；

4.立杆必须用水平拉结杆与建筑物可靠连接，水平拉结杆布置方式为2步2跨；

5.立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。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；各接头中心在主节点的距离不宜大于步距的1/3；

b.搭接长度不小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部

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扣件盖板的边缘距离不小于100mm。

6.立杆顶端高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m； (七) 水平拉结杆布设-与楼板连接

1.水平拉结杆应设置在楼板附近具有较好抗水平力作用的结构部位；

2.沿水平工字钢、水平外挑钢管上部每一层，预埋铁件Φ12钢筋(一级钢筋)“U”字型，露出混凝土板，两端锚入混凝土内的长度均为400，扣环距钢管末端300mm；在锚筋的脚板处每边压3根ΦR9（长度为600mm）；采用Φ48*3.0的钢管做水平拉结杆件，与立杆和预埋钢筋（三扣件固定）相连。

3.搭设的脚手架与楼板拉结，水平每两个纵距设拉结点，竖直每层都设一个拉结点；

4.宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不大于300mm； 5.应从底层第一步纵向水平杆处开始设置，当该处设置有困难时，应采用其它可靠措施固定；

6.优先采用菱形布置，也可采用方形，矩形布置；

7.一字型、开口型脚手架两端必须设置水平拉结杆，水平拉结杆的垂直间距不应大于建筑物的层高，并不大于4m。

8.采用刚性水平拉结杆与建筑物楼板可靠连接。严禁使用仅有拉筋的柔性水平拉结杆。

9.水平拉结杆的构造要求:水平拉结杆宜呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接，不应采用斜连接；

(八)门洞处构造

1.门洞采用上升斜杆，平行弦杆桁架结构型式，斜杆与地面的倾

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角在45度～60之间。

2.单排脚手架门洞处，应在平面桁架的每一节间设置一根斜腹杆；斜腹杆宜采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。当斜腹杆在1跨内跨越2个步距时，宜在相交的纵向水平杆处增设一根横向水平杆，将斜腹杆固定在其伸出端上；斜腹杆宜采用通长杆件，当必须接长使用时，宜采用对接扣件连接，也可采用搭接；

3.门洞桁架下的两侧立杆应为双管立杆，副立杆高度应高于门洞口1～2步；

4.门洞桁架中伸出上下弦杆的杆件端头，均应增设一个防滑扣件，该扣件宜紧靠主节点处的扣件。

5.脚手架过窗洞时应增设立杆或增设一根纵向水平杆,如下图: (九)剪刀撑与横向斜撑

1.每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45度～60度之间；

2.高度在24m以下脚手架，均必须在外侧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不应大于15m；

3.剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，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距离不应小于100mm；

4.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，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm；

5.横向斜撑的设置应在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布

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置，斜撑采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。当斜撑在1跨内跨越2个步距时，宜在相交的纵向水平杆处增设一根横向水平杆，将斜撑固定在其伸出端上；斜撑采用通长杆件，接长使用时采用对接扣件连接或搭接；

(十)斜道

1.脚手架采用之字型斜道；

2.斜道宜附着外脚手架或建筑物设置；运料斜道宽度不宜小于1.5m，坡度宜采用1:6；人行斜道宽度不宜小于1m，坡度宜采用1：3；

3.拐弯处应设置平台，其宽度不应小于斜道宽度；

4.斜道两侧及平台外围均应设置栏杆及挡脚板。栏杆高度应为1.2m，挡脚板高度不应小于180mm；

5.运料斜道两侧，平台外围和端部均设置水平拉结杆；每两步应加设水平斜杆，设置剪刀撑和横向斜撑；

6.斜道脚手板横铺时，应在横向水平杆下增设纵向支托杆，纵向支托杆间距不应大于500mm；接头采用搭接；下面的板头应压住上面的板头，板头的凸棱处宜采用三角木填顺；

7.3人行斜道和运料斜道的脚手板上应每隔250～300mm设置一根防滑木条，木条厚度宜为20～30mm；

六、脚手架拆除

1.拆除脚手架前的准确备工作应符合下列规定：

1）应全面检查脚手架的扣件连接、水平拉结杆、支撑体系等是否符合构造要求；

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2）应根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施，经主管部门批准后方可实施；外脚手架拆除程序与安装程序相反，拆除时，先将脚手架、板逐一传递至楼层或转料平台上，再按步骤拆除，拆除步骤为横杆立杆 剪刀撑。拆除时严禁乱丢及高空坠物。

3）应清除脚手架上杂物及地面障碍物。 2.拆除脚手架时，应符合下列规定：

1）拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业； 2）水平拉结杆必须随脚手架逐层拆除，严禁先将水平拉结杆整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差不应大于2步，如高差大于步，应增设水平拉结杆加固；

3）当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除水平连接杆；

4）当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端，应先加设水平拉结杆及横向斜杆加固。

3.卸料时应符合下列规定： 1）各构配件严禁抛至地面；

2）运至地面的构配件应及时检查、整修与保养，并按品种、规格随时码堆存放。

七、使用的安全措施

1.悬挑脚手架在使用阶段有专人检查和测量脚手架的下沉度和安全使用，使用阶段最下一层满铺脚手板。 一切工具材料不得放在脚手架上。在施工人员进行操作之前对脚手架检查确定安全时再进行施工。脚手架使用的扣件、铁丝等小配件易丢失，在支搭时应将多余的及时回收，在拆除时亦应及时检修，不能乱扔乱放。在搭设阶段操

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作人员要系安全带、穿防滑鞋， 所使用的扳手用绳子系于安全带上，以免发生事故。拆除脚手架时，设警戒区， 设置明显标志，并派专人警戒，拆下的扣件配件及时运回地面，不准高空抛掷。

2.安全管理

A.脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB 5036）等考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格方可持证上岗。

B.搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。 C.脚手架的构配件质量与搭设质量，应按规定验收合格后方准使用。

D.作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土等到固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备。

E.当有六级及六级以上大风和雾、雨雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。

F.脚手架使用中，应定期检查杆件的设置的连接，水平拉结杆、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求；地基是否有积水，底座是否有松动，立杆是否悬空；扣件是否松动；脚手架的垂直度偏差；安全防护措施是否符合要求；是否超载。

G.在脚手架的使用期间严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆、扫地杆及水平拉结杆。

3.脚手架防电、避雷及安全防护装置 1)防电

A.钢管脚手架不应搭设在距离外电架空线路的安全距离以内，安全距离如下：脚手架的外侧边缘与外电架空线路的边线间的最小安全操作距离为不小于2.5m。

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B.对于达不到上术规定最小距离时，必须采取防护措施，增设屏障、遮栏、围杆或保护网，并悬挂醒目的警告牌。

C.脚手架搭设和使用期间，要严防与带电体接触，当需要穿过靠边近380V 以内的电力线路，距离线路在4m 以内时，搭设和使用期间应断开或拆除电源，如不能断开或拆除时，应采取下列措施：

C1. 对电线和脚手架分别采取有效的绝缘隔离措施。 C2. 对脚手架要采取可靠的安全接地处理。 C3. 夜间施工时，应使用不超过12V 的低压电源。 2)避雷针

A.搭设脚手架时，应安装避雷针、避雷带、避雷线。

B.脚手架防雷接地，将建筑物上的避雷针伸出与各段脚手架承载装置的四角焊接，接地电阻不大于4欧姆。

3).安全防护装置

A.脚手架要施工楼面四周的脚手架回跑道上必须满铺竹脚手 板，脚手板用铁丝同大横杆绑扎牢固，脚手架内排立杆与墙面之间铺 设通长安全隔壁九夹板或安全网。

B.脚手架外侧满铺密目式防火安全网，并在外立面杆里侧设 置高的防护栏杆。

C.脚手架在搭设平架时，平架应外高内低，与水平面成角，与水平面成角，伸出外立杆，斜杆与横杆均用钢管搭设，上铺密目式安全网，用铁丝与横杆绑扎上错开协调。

八、搭设注意事项

脚手管中有严重锈蚀、弯曲、压扁、损伤和裂纹者应剔除，只用

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φ48×3.0一种规格的钢管。脚手板采用宽度300×50 的厚竹跳板，两端使用10～14 号镀锌钢丝捆紧。

脚手架应用-40×4 扁钢作接地，接地电阻不宜大于4Ω。 脚手架搭设允许误差：主杆的垂直偏差不大于架高的1/300，并同时控制其绝对偏差不大于75 ㎜。

九、 脚手架的验收与保护

1.脚手架在投入使用前必须进行验收，合格后方准使用。因为在本工程的脚手架是随着结构施工进度而往上搭设的，所以是分段搭设、分段投入使用，这就要求脚手架也必须分段进行验收，验收合格后方可投入使用。检查验收的内容，应按施工组织设计或验收标准的有关规定进行，外脚手架的验收主要有以下项目：

（1）脚手架的步高。 （2）杆的纵横间距。

（3）立杆的纵横杆标高、水平度。 （4）脚手板的固定。 （5）安全栏杆的高度与道数。

（6）剪刀撑的位置、距离、角度和搭接。 （7）隔离设施、外挑安全网和外包安全网。 （8）扣件的紧固程度。

（9）连墙杆的位置、数量和牢固程度。 （10）脚手架出入处加固。 （11）脚手架开口处加固。

（12）脚手架所用的钢管、扣件、型钢及其它材料的材质证明和

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抽检记录。

（13）脚手架的接地防雷。 （14）焊缝的质量。

外架必须验收检查合格后办妥脚手架验收手续，在脚手架醒目处挂上脚手架验收合格牌后，方可投入使用。

在检查验收过程中，要特别注意扣件的紧固程度，扣件并不是拧得越紧越好，对开拧力矩大于70N*M 的扣件，要认真检查有无裂缝、变形，如果发现有上述弊病应立即调换，调上的扣件的螺栓应紧固在40～70N*M 之间。脚手架保养整修的主要内容有：

（1）脚手架底部有无堆放杂物等。

（2）脚手架的整体和局部的垂直偏差，特别在注意脚手架的转角处和断口处垂直度。如发现垂直度异常现象，应及时加固和消除隐患。

（3）各类扣件的涂油和紧固。检查扣件时先检查扣件外观，而后将扣件上的螺栓逆时针方向松几牙螺纹，再涂油紧固螺栓至规定的力矩范围内。

（4）检查脚手板有否松动、悬挑，还要检查四角是否用铁丝扎牢，如发现问题应及时纠正。

（5）与建筑物连接的检查，检查连接件是否齐全和完好，有无松动、移动。

（6）要对外包安全网、外抄件安全网、采取隔离设施、外侧挡板、栏杆和接地防雷等安全设施进行检查，保证这些安全设施完整、牢固，能正常发挥安全作用。如果有损坏者要及时调换，如果有松动者应及时加固，如发现松动及开口要及时连通。

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（7）如脚手架的开口、断开和出入口处，应对该部位进行着点检查，使这些部位始终符合安全规定。

（8）检查脚手架的荷载情况，使其不超过设计荷载，如有超载应及时卸载至设计荷载。还要检查脚手架上物体是否处于安全位置和稳定状态，如发现有处于不安全位置和稳定状态的应及时纠正。此处还要逐日清理脚手板上的垃圾。

（9）脚手架的日常保养和定期检查，都应记录在案。 （10）脚手架使用中必须经常检查，清除架子上的杂物严禁在架子上暹积过多的施工材料或多人挤在一起，以免架子发生超载，造成事故。

（11）脚手架上施工材料应随用随运，施工荷载不得大于设计值，使用机具、材料等尽量放要脚手架里侧。以减少倾覆力矩。

2.搭设质量的检查验收 1)搭设结构符合搭设方案。 2)节点的连接安全可靠。

3)立杆垂直度应≤1/300，且最大垂直偏差为≤50mm。 4)纵杆水平偏差≤1/250，且全架长的水平偏差≤50mm。

十、脚手架施工图

1、垂直防护架平面布置示意图详附图一。 2、悬挂式垂直防护脚手架侧面示意图二。

十一、型钢悬挑脚手架计算

(一)技术参数

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）。

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计算的脚手架为双排脚手架，六层搭设一道，搭设高度为2.9×6+1.5=18.9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0.90米，立杆的步距1.45米。 采用的钢管类型为48×3.0，

水平连接杆采用2步2跨，竖向间距2.90米，水平间距3.00米。 施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工1层，脚手板共铺设2层。

悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.30米，建筑物内锚固段长度2.00米。

悬挑水平钢梁采用支杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.20m，支杆采用钢管100.0×10.0mm。

(二)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=0.350×0.900/3=0.105kN/m 活荷载标准值 Q=3.000×0.900/3=0.900kN/m

静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172kN/m 活荷载的计算值 q2=1.4×0.900=1.260kN/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.抗弯强度计算

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=(0.08×0.172+0.10×1.260)×1.5002=0.314kN.m 支座最大弯矩计算公式如下:

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支座最大弯矩为

M2=-(0.10×0.172+0.117×1.260)×1.5002=-0.370kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

=0.370×106/5080.0=72.916N/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+0.105=0.143kN/m 活荷载标准值q2=0.900kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=(0.677×0.143+0.990×0.900)×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=1.992mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求! (三)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=0.058kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.900×1.500/3=0.157kN 活荷载标准值 Q=3.000×0.900×1.500/3=1.350kN

荷载的计算值 P=1.2×0.058+1.2×0.157+1.4×1.350=2.148kN

小横杆计算简图

2.抗弯强度计算

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:

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集中荷载最大弯矩计算公式如下:

M=(1.2×0.038)×0.9002/8+2.148×0.900/3=0.649kN.m

=0.649×106/5080.0=127.776N/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=5.0×0.038×900.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.01mm 集中荷载标准值P=0.058+0.157+1.350=1.565kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V2=1565.100×900.0×(3×900.02-4×900.02/9)/(72×2.06×105×121900.0)=1.613mm 最大挠度和 V=V1+V2=1.626mm

小横杆的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求! (四)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=0.038×0.900=0.035kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.900×1.500/2=0.236kN 活荷载标准值 Q=3.000×0.900×1.500/2=2.025kN

荷载的计算值 R=1.2×0.035+1.2×0.236+1.4×2.025=3.160kN

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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； (五)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)；本例为0.1394 NG1 = 0.139×18.900=2.635kN

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹串片脚手板，标准值为0.35 NG2 = 0.350×2×1.500×(0.900+0.300)/2=0.630kN

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15

NG3 = 0.150×1.500×2/2=0.225kN

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.005×1.500×18.900=0.142kN

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.631kN。

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 = 3.000×1×1.500×0.900/2=2.025kN 风荷载标准值应按照以下公式计算

D.4的规定采用：W0 = 0.400

Uz —— 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用：Uz = 2.090

Us —— 风荷载体型系数：Us = 1.130

经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7×0.400×2.090×1.130 = 0.661kN/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

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.631+0.85×1.4×2.025=6.767kN

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

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.631+1.4×2.025=7.193kN 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 其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)； la —— 立杆的纵距 (m)； h —— 立杆的步距 (m)。

其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表

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经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.85×1.4×0.661×1.500×1.450×1.450/10=0.248kN.m

(六)立杆的稳定性计算 1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=7.193kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； 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=1.500；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.450=2.512m； A —— 立杆净截面面积，A=4.890cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3；

—— 由长细比，为2512/16=159；

—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.280；

—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到

=7193/(0.28×

489)=52.449N/mm2；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

< [f],满足要求!

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=6.767kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； 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=1.500；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.450=2.512m； A —— 立杆净截面面积，A=4.890cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3；

—— 由长细比，为2512/16=159；

—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.280； MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.248kN.m；

—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到

=6767/(0.28×

489)+248000/5080=98.201N/mm2；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

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< [f],满足要求!

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 (七)水平连接杆的计算

水平连接杆的轴向力计算值应按照下式计算：

Nl = Nlw + No

其中 Nlw —— 风荷载产生的水平连接杆轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：

Nlw = 1.4 × wk × Aw

wk —— 风荷载标准值，wk = 0.661kN/m2；

Aw —— 每个水平连接杆的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 2.90×3.00 = 8.700m2；

No —— 水平连接杆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 = 8.054kN，水平连接杆轴向力计算值 Nl = 13.054kN 水平连接杆轴向力设计值 Nf = A[f]

其中 —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=30.00/1.58的结果查表得到=0.95；

A = 4.89cm2；[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf = 95.411kN

Nf>Nl，水平连接杆的设计计算满足要求! 水平连接杆采用扣件与楼板或KL连接。

经过计算得到 Nl = 13.054kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不满足要求! 采用双扣件连接Nl = 13.054kN大于双扣件的抗滑力12.0kN，不满足要求!

采用三扣件连接Nl = 13.054kN小于三扣件的抗滑力16.0kN，满足要求!

(八)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。

本工程中，脚手架排距为900mm，内侧脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体 = 1200mm，

水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4，截面抵抗矩W = 141.00cm3，截面积A = 26.10cm2。

经过前面计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.631+1.4×2.025=7.193kN，现

采用型钢间距3000与钢管3000交叉布置，水平挑出钢管不考虑受力，所以每根型钢上手脚手架集中荷载为底部立杆的最大轴向压力N的两倍： 受脚手架集中荷载 P=7.193×2=14.40kN

水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.10×0.0001×7.85×10=0.25kN/m(水平悬挑自重荷载已考虑在施工荷载3.0kN/m2中)。

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鹏润·国际公寓B区一期工程 1 悬挑垂直防护架施工方案 悬挑脚手架示意图

14.40kN14.40kN 0.25kN/mA 10012002000B

悬挑脚手架计算简图

经过连续梁的计算得到

2.790.000.022.560.820.3311.8411.91

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

1.1572.406

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)

0.1060.113

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 R1=17.214kN,R2=12.737kN,R3=-0.332kN 最大弯矩 Mmax=2.406kN.m

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抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=2.406×106/(1.05×141000.0)+17.214×1000/2610.0=22.848N/mm2

水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! (九)悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下

其中

b —— 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)附录B得到：

b=2.00

由于b大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值

b'=1.07-0.282/b=0.929

经过计算得到强度 =2.41×106/(0.929×141000.00)=18.37N/mm2；

< [f],满足要求!

水平钢梁的稳定性计算 (十)支杆的受力计算

水平钢梁的轴力RAH和支杆的轴力RDi按照下面计算

其中RDicos

i为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。

i

各支点的支撑力 RCi=RDisin RD1=12.224kN

(十一)支杆的强度计算 斜压支杆的强度计算：

按照以上公式计算得到由左至右各支杆力分别为

斜压支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算，为RD=12.224kN 下面压杆以钢管100.0×10.0mm计算，斜压杆的容许压力按照下式计算：

其中 N —— 受压斜杆的轴心压力设计值，N = 12.22kN；

—— 轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i=107.73，查表得到= 0.532；

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i —— 计算受压斜杆的截面回转半径，i = 1.578cm； l —— 受最大压力斜杆计算长度，l = 1.70m； A —— 受压斜杆净截面面积，A =4.893cm2；

—— 受压斜杆受压强度计算值，经计算得到结果是 4.694 N/mm2；

< [f],满足要求!

[f] —— 受压斜杆抗压强度设计值，f = 215N/mm2； 受压斜杆的稳定性计算

斜撑杆的焊缝计算(当斜撑杆支撑在梁板上可不进行焊接，但须与梁板上钢筋锚环锁扣件铰接连接，参照水平连接杆锚环计算)：

斜撑杆采用焊接方式与墙体预埋件连接，对接焊缝强度计算公式如下

其中 N为斜撑杆的轴向力，N=12.224kN； lwt为焊接面积，取2827.44mm2；

ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2； 经过计算得到焊缝抗拉强度

= 12224.19/2827.44 = 4.32N/mm2。

对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求! (十二)锚固段与楼板连接的计算

1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下： 水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=6.619kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

范》10.9.8[f] = 50N/mm2；

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[6619×4/(3.1416×50×2)]1/2=10mm 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。

2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下： 锚固深度计算公式

其中 N —— 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 6.62kN； d —— 楼板螺栓的直径，d = 16mm；

[fb] —— 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/mm2； h —— 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到 h 要大于6619.17/(3.1416×16×1.5)=87.8mm。

3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下： 混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式

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其中 N —— 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 6.62kN； d —— 楼板螺栓的直径，d = 16mm； b —— 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=80mm；

fcc —— 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2； 经过计算得到公式右边等于84.2kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!

(十三)脚手架配件数量匡算(以B2#楼搭设18.9米高一次为例)

扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量，以适应构架时变化需要，因此按匡算方式来计算；

根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算：

L --长杆总长度(m)； N1 --小横杆数(根)； N2 --直角扣件数(个)； N3 --对接扣件数(个)； N4 --旋转扣件数(个)； S --脚手板面积(m2)； n --立杆总数(根) n=182； H --搭设高度(m) H=18.9； h --步距(m) h=1.45； la--立杆纵距(m) la=1.5； lb --立杆横距(m) lb=.9；

长杆总长度(m) L =1.1×18.9×(182+1.5×182/1.45-2×1.5/1.45)=7655.02 小横杆数(根) N1=1.1×(18.9/2.9+1.5)×182=1605 直角扣件数(个) N2=2.2×(18.9/1.45+ 1.5)×182=5820 对接扣件数(个) N3=7655.02/4.5=1702 旋转扣件数(个) N4=0.3×7655.02/4.5=511

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脚手板面积(m2) S=1.6×(182-2)×1.5×.9=388.80

根据以上公式计算得长杆总长7655.02；小横杆1605根；直角扣件5820个；对接扣件1702个；

旋转扣件1702个；脚手板388.80m 附图一 附图二 附图三 附图四 附图五

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