高层双立管脚手架方案

高层双立管脚手架方案1、基础施工阶段：在四周渗水井外侧50cm处设立不低于1.2m的防护栏杆，在基坑东南角搭设临时梯子。2、主体结构及装修施工阶段：沿结构周边距建筑物外边线330mm（1-3层为400mm）搭设双排扣件式¢48钢管脚手架，地面起36.9m高度内采用双排双立杆形式，其上采用双排单立杆形式。脚手架立杆纵距1.5m，大横杆间距1.2m，小横杆间距0.75m。剪刀撑每5根立杆设置一道，倾角为45º至60º。脚手架与柱刚性连接，采用双杆箍柱式横向拉结，逢柱必抱。在6、12层两次卸荷。所有立杆底下垫50mm厚通长脚手板，素土夯实密度达到设计要求。脚手架外立杆内侧挂密目安全网封严，脚手架顶部高出屋面最高处1.2m。在结构的南侧搭设人行马道一座，东北角设一部外用电梯。装修时亦采用此脚手。3、设计计算书3．1计算依据（1）钢管几何性质、力学性质：直径：¢d48D=48mm壁厚：t=3.5mm每米重：q0=3.8kg/m截面积：A=4.89cm²截面抵抗矩：w=5.0cm³截面回转半径：r0=1.58cm挡风系数：Ψ=Am/Aw=0.4钢号：Q235抗弯、抗拉、抗压容许应力：[σ]=1700kg/cm²（2）脚手板重量：q1=25kg/m²（松木）（3）扣件重量：q2=2kg/个（4）施工荷栽：q3=270kg/m²（5）安全网重：q4=0.5kg/m²（6）内外立杆荷载分项系数（η）：内立杆：η1=0.65外立杆：η2=0.35（7）连墙体横距：lw=4.1m（2.7m）连墙件竖距：hw=3.3m（5.8m、4.0m、3.4m、5.31m）（8）计算公式中所采用的符号：H0：立杆总高度（m）H：步高（m）n1：单立杆脚手架铺板层数W0：北京地区基本风压（wo=0.0035kg/m²）a：立杆纵距（1500mm）b2：作业面铺脚手板宽度（1.2+0.2=1.4mm或1.2+0.3=105m，计算时取大值）Pn：每一米高的脚手架杆件的重量η3：双立杆直通杆承担上部荷载分配系数，采用0.7η3：双立杆脚手架铺板层数L：由一跟外力杆承受的剪刀撑、斜杆、栏杆的平均长度P0：挡脚板的荷载P网：安全网总重n5：偏心荷载作业层数P内：内立杆偏心荷载P外：内立杆偏心荷载3．2验算部位（1）单立杆第一步架（标高36.90m处）验算；（2）双立杆第一步架（标高±0.00m处）验算；（3）基底承载力验算；（4）卸料平台验算。3．3立杆验算（1）单立杆第一步架（标高36.90m处）（2）标高36.90m至53.40mH0=16.5mPn：=qo[1+(1.5+1.5)/h+2.5q2/h=3.84×[1+(1.5+1.5)/1.65]+2.5×1.0/1.65=12.34kg/m标高53.40m61.15mHo=7.75mPa=qo[1+(a+1.5)/h]+2.5q2/h=3.84×[1+(1.5+1.5)/1.70]+2.5×1.0/1.70=12.09kg/m①轴心荷载N单=H0Pn+ab2×0.5n1q1=(16.5×12.34+7.75×12.09)+1.5×1.5×0.5×2×25=353.56kg②轴心荷载P内=η1ab2q3n5=0.65×1.5×1.5×270×1=394.88kgP外=η2ab2q3n5=0.35×1.5×1.5×270×1+13.72×3.84+0.18×1.5×25×2+0.5×1.5×(16.5+7.75)=297.00kg③风荷载风压高度变化系数：μz1.77（离地60m高）（查GB50009-2001表7.2.1）风载体型系数：μs=1.0Ψ=1.0×0.4=0.4(查《建筑施工手册》（第三版）表5-6垂直脚手架外表面的基本风压：wk=0.7×μs×μz×wo=0.7×0.4×1.77×0.0035=1.001735kg/m²风荷载标准值：Wk=la×Ψ×wk=150×0.4×0.001735=0.1041kg/cm④强度验算计算长度系数：μ=1.53（查《建筑施工手册》（第三版）表5-20）计算长度：L0=μh=1.53×165=252.45cm长细比：λ=L0/r0=252.45/1.58=159.78稳定系数：φ=0.275（查《建筑施工手册》（第三版）表5-22）风载产生矩设计值：Mw=0.12×Wk×h2=0.12×0.1041×165²=340.1kg/cm材料强度附加分项系数：ra=1.1705（查《建筑施工手册》（第三版）表5-5）强度验算：σ=0.9×[1.2×(P偏+N)/（φA）+Mw/W]×ra=0.9×[1.2(394.88+353.56)/(0.275×4.89)+340.1/5.0]×1.1705=775.23kg/cm²[σ]=1700kg/cm²单立杆强度和稳定均满足要求(2)双立杆第一步架验算(标高±0.00m处)标高±0.00m至1.80mH0=1.8mPn=q0×[2+(a+1.5)/h]+2.5×q2/h=3.84×[2+(1.5+1.5)/1.8]+2.5×1.0/1.8=18.58kg/m标高1.80m至13.80mH0=12mPn=q0×[2+(a+1.5)/h]+2.5×q2/h=3.84×[2+(1.5+1.5)/1.33]+2.5×1.0/1.33=18.22kg/m标高13.80m至36.90mH0=23.1mPn=q0×[2+(a+1.5)/h]+2.582/h=3.84×[2+(1.5+1.5)/1.65]+2.5×1.0/1.65=16.18kg/m○1轴心荷载N=η1N单+0.5×(∑H0×Pn+ab2×0.5n3q1)=0.7×353.56+0.5×(1.8×18.58+12×18.22+23.1×16.18+1.5×1.5×0.5×2×25=604.48kg○2偏心荷载P内=η1ab2q3n5=0.65×1.5×1.5×270×1=394.88kgP外=η1ab2q3n5+Lq0+P0+P网=0.35×1.5×1.5×270×1+20.87×3.84+0.18×1.5×25×2+0.5×1.5×36.9=333.94kgP偏=0.7×P外=0.7×333.94=233.76kg○3风荷载风荷载标准值：Wk=0.1041kg/cm○4强度验算计算长度系数：μ=1.53（查«建筑施工手册»（第三版）表5—20）计算长度：L0=μ×h=1.53×180=275.4cm长细比：λ=L0/r0=275.4/1.58=174.31稳定系数：φ=0.234（查«建筑施工手册»（第三版）表5—22）风载产生弯矩设计值：MW=0.12×Wk×h²=0.12×0.1041×180²=404.74kg·cm材料强度附加分项系数：ra=1.1705（查«建筑施工手册»（第三版）表5—5）强度验算：σ=0.9×[1.2×（P偏+N）/φA+MW/W]×ra=0.9×[1.2×（233.76+604.48）/0.234×4.89+404.74/5.0]×1.1705=1011.33kg/cm²[σ]=1700kg/cm²双立杆强度和稳定均满足要求。3．4斜拉钢丝绳卸荷计算脚手架立杆强度与稳定性均已满足要求，但考虑到施工现场实际情况，仍采取斜拉钢丝绳配合卡环与梁上预埋吊环拉结、纵向拉点抱柱的方式进行卸荷，梁上预埋吊环间距4.1m，每跨中两点。卸荷按1/3计算，六层卸荷一次，十二层卸荷一次。（1）脚手架一个纵距内全部荷载设计值NN=1.2×（626.50×2+312+331.13）=2275.36kg（2）求每个吊点所承受的荷载，吊索拉力及吊点位置小横杆所受压力。计算简图如右图5—13所示：荷载不均匀系数：kz=1.5每三根立杆设两处斜拉点，即脚手架每隔三个纵距共四个斜拉点，每个吊点所承受的荷载P1：P1=1/3×3N/4×kz=1/3×3×2275.36/4×1.5=853.26kgTOA=P1×(3.3²+2.68²)1/2/3.3=853.26×1.288=1099.20kgTAB=-P1×2.68/3.3=-853.26×0.812=-692.95kgTOB=P1×(3.3²+1.48²)1/2/3.3=853.26×1.096=935.14kg(3)选择钢丝绳①钢丝绳受力不均匀换算系数：a=0.85②钢丝绳使用安全系数：K=8③钢丝绳破断拉力：Pq=KTOA/a=8×1099.20/0.85=10345.41kg④选择钢丝绳选用¢14钢丝绳，Pq=12551kg10345.41kg故选¢14钢丝绳安全。（4）选择卡环要求卡环与钢丝绳要配套，查表知与¢14钢丝绳配套的卡环为2.1号，其他全荷重：P=21428.5kg10345.41kg故选2.1号卡环安全。（5）计算选择预埋吊环①吊环构造要求：根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第10.9.8条规定：A、吊环可采用Ⅰ级钢筋制作，严禁使用冷加工钢筋；B、吊环埋入深度不小于30d，并焊接或绑扎钩住结构主筋；C、每个吊环可按两个截面积计算，吊环拉应力不大于5.1lg/mm²。②选择吊环：吊环钢筋截面积:Aq=TOA/(2×5.1)=1099.20/(2×5.1)=107.76mm²可选择¢16钢筋制成，As=201mm²107.76mm²（安全）（6）验算吊点处扣件抗滑承载能力按规定每个扣件抗滑承载能力设计值为612.24kg而此结构吊点处，水平方向分力最大值为TAB=-692.95kg，只要两个扣件就满足了。每个吊点处现有两个扣件与立杆卡紧，因此水平方向抗滑移是足够的。垂直方向分力为.TOB=935.14kg，所需扣件数：N=935.14/612.24=1.53个现吊点处有两个扣件已能满足要求，但仍增设一个扣件，已保证结构安全。3．5基底验算外脚手架基底分两种情况：（1）东西北三侧基底为素土并夯实，承载力[σ]=10t/m²脚手架每根双立杆下传力：N=1.2×（333.94+604.48×2）=1851.48kg基底压力：σ=N/A=1851.48/（20×150）=0.617kg/cm²[σ]=1kg/cm²其中还未计钢丝绳的卸载作用，故基底承载能力足够。（2）南侧基底为三层顶板，承载力[σ]=0.0255kg/cm²在脚手架同排两根双立杆下垫板宽度：1.2+0.4+0.4=2m脚手架每根双立杆下传力：N=[1.2×（333.94+604.48×2）×23.1/36.9]×2=2318.11kg基底压力：σ=N/A=2318.11/200×150=0.0773kg/m²[σ]=0.0255kg/m²故需要在三层顶板下加设一些立柱支撑，以分散到二层顶板部分荷载，从而保证脚手架结构安全。