悬挑式工字钢脚手架施工方案(十步高)

悬挑式工字钢脚手架施工方案（七步高）一、脚手架的构造与搭设要求：1.基本要求用扣件式钢管搭设的脚手架是施工临时结构，它要承受施工过程中各种垂直和水平荷载。要求钢管符合国际三号钢要求，外径不小于48mm，壁厚不小于3—3.5mm,扣件螺栓等金属配件符合有关标准，无锈蚀、变形、滑丝、伤裂现象。脚手架必须有足够的承载能力、刚度和稳定性。在施工过程中，在各种荷载作用下不发生失稳、倒塌，并且不超过结构容许的强度、以免出现变形、倾斜、摇晃或扭曲现象，以确保安全。2.内部受力情况采用Φ48×3.5钢管和扣件工字钢等构成的悬挑式脚手架，悬挑梁、斜杆、立杆、大横杆和小横杆以及斜拉钢丝绳是主要受力构件。剪刀撑和连墙杆是保证脚手架整体刚度和稳定性的杆件，并具有加强脚手架抵抗垂直和水平力作用的能力，其中连墙杆还承受风荷载。扣件是脚手架组成整体的连接件和传力件。3.脚手架的构造与搭设要求：（1）脚手架立杆采用对接扣件连接，相邻两立杆接头应错开不小于50cm，且不在同一步距内。纵向水平杆接长用对接扣件连接。上下相邻两根纵向水平杆接头不小于50cm，同一步内外两根纵向水平杆接头也应错开，并不在同一跨内。（2）小横杆伸出外立杆连接点外15—20cm，离外墙面10cm。（3）脚手架纵向两端和转角处起，在脚手架外侧每隔9m（水平距离）左右用斜杆搭成剪刀撑，自上而下循序连续设置。斜杆用长钢管与脚手架底部成45度至60度夹角。斜杆用旋转扣件与立杆和横向水平杆扣牢。（4）外立杆里侧设60cm高和120cm高的防护栏杆和18cm高的竹胶板挡脚板，每块踢脚板上打六个小孔，用16#铁丝绑扎牢固。踢脚板色标采用黑黄，一黑一黄间距30cm为一道。外侧全部设置密目安全网，并同第一步架底捆牢。（5）脚手架每隔4步，应在里立杆与墙面之间设统长安全竹片笆，支承在两根钢管上，用18#铁丝同钢管捆牢，每块竹片笆绑点不小于4点。（6）扣件同杆件连接时紧固力在45—55N·M范围内，不得低于45N·M或高于60N·M。（7）挑架底悬挑工字钢与楼板上预埋件2φ16钢筋用木楔塞紧（详见附图）。（8）预埋钢筋锚固长度35d，并安放在楼板筋下面，同楼板筋用铁丝绑牢。（9）连墙件采用12的圆钢与外架的小横杆相连，与墙连接处用螺帽拧紧（详见附图）。4.搭设参数立杆纵距L=1.5m，横距b=1.05m，步距高H=1.8m，内立杆离墙b1=0.3m,每步均铺设竹笆脚手板，施工荷载QK=3KN/m2，二层同时施工，脚手与主体结构连接为二步三跨。本工程A座共19层，层高为3.6m，1-5层采用落地架，由第5层开始采用悬挑架，4层一组，共四组挑架，每组高度为3.6×4=14.4m，则共需7步，最上面一步采用高扶手。B座共28层，层高为2.9m，1-5层采用落地架，由第5层开始采用悬挑架，5层一组，共五组挑架，每组高度为2.9×5=14.5m，也需要7步，最上面一步采用高扶手。二.荷载计算1.脚手架结构自重（包括立杆、纵、横向水平杆，横向斜撑和扣件）：查（JGJ130-2001）规范表A-1得gk=0.1248N/m则NG1K=14.4×0.1248=1.797KN2.构配件自重（1）外立杆1）竹笆片，每步均设，共7步，单位荷重按0.1kN/m2计。NG2K-1=（7×1.05×1.5×0.1）/2=0.5513kN2）栏杆、挡脚板（挡板按三层计）查表4.2.1-2NG2K-2=（3×0.14×1.5=0.63kN3）安全网NG2K-3=14.4×1.5×0.02=0.432kN4）合计NG2K=0.5513+0.63+0.432=1.6133kN（2）内立杆1）竹笆片NG2K-1=（7×1.05×1.5×0.1）/2=0.5513kN2）纵向横杆（对脚手架进行全封闭隔离，按三层计）NG2K-2=3×2×1.5×0.0384+3×2×0.0132=0.4248kN3）合计NG2K=0.5513+0.4248=0.9761kN3.施工荷载外立杆NQK=（3×1.5×1.05×3）/2=4.725KN内立杆NQK=（3×1.5×1.05×3）/2+0.3×1.5×3×2=7.425KN4.垂直荷载组合（1）外立杆N1=1.2×（1.6133+1.797）+1.4×4.725=10.707KN（2）内立杆N2=1.2×（0.9761+1.797）+1.4×7.425=13.7227KN三.水平梁挑梁设计1.水平挑梁受力情况如下：20014003001050100N1N1选用16#工字钢：WX=140.9cm3，I=1127cm4，自重q=0.205KN/m，E=2.06×105N/mm2。Mmax=10.707×1.35+13.7227×0.3+1.2×0.205×1.452/2=18.8299kNmσ=Mmax/WX=18.8299×106/140.9×103=133.64N/mm2f=205N/mm2所以强度满足要求挠度验算：Δ=N1L13/3EI+N2L23/3EI=（10.707×1.353×109+13.7227×0.33×109）/（3×2.06×105×1127×104）=0.004mm[v]=L/400=1450/400=3.625mm则v[v]所以挠度符合要求。3.16#工字钢后部锚固筋设计N3=18.8299/1.4=13.4499KN锚固筋选用ф16圆钢，吊环拉力为σ=N/A=13.4499×103/（2×0.785×162）=33.464N/mm2吊环的控制应力[σ]=50N/mm2，安全。四、纵向水平杆计算纵向水平所受的荷载：1.自重：0.0384kN/m2.竹笆片：（1.5×1.05×0.1/4）/1.05=0.026kN/m3.施工荷载：（3/4）/1.05=0.714kN/m4.荷载组合：q=1.2×（0.0384+0.026）+1.4×0.714=1.077kN/m按三跨连续梁计算，纵向水平杆的受力图如下：q=1.077kN/m150015001500则纵向水平杆的弯矩图如下：M=0.303kNmM=0.303kNm由图可知，纵向水平杆的最大弯矩Mmax=0.303kNmσ=M/W=0.303×106/5.08×103=59.6N/mm2205N/mm2强度符合要求将最大弯矩换算成等效的均布荷载值得q’=0.303×106/1.5×1.05×106=0.192N/mmv=0.99q’L4/100EI=0.99×0.192×15004/100×2.06×105×12.19×104=0.38mm[v]=L/150=10mm挠度符合要求五.横向水平杆计算：横向水平杆所受的荷载：1.自重：1.20×0.384=0.0456kN/m2.大横杆传来的重量：1.5×1.077=1.6155kN按简支梁计算，小横杆的受力图如下：q=0.0456kN/m350350350N=1.6155kNN=1.6155kN则横向水平杆的弯矩图如下：M=0.5715kNm由图可知，横向水平杆的最大弯矩Mmax=0.5715kNmσ=M/W=0.5715×106/5.08×103=112.5N/mm2205N/mm2强度符合要求将荷载全部换算成均布荷载得q=3.1227kN/mv=QL4/384EI=3.1227×10504/384×2.06×105×12.19×104=0.39mm[v]=L/150=7mm挠度符合要求六、立杆强度及稳定性计算1.无风载时，立杆最大垂直力N=13.7227kN立杆步距1.8m，立杆计算长度L0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.1185m，则细长比λ=312/1.58=197.5立杆轴向压应力f=13.7227/（0.185×489）=151.691N/mm2205N/mm2，安全。2.在风荷载作用下，外立杆稳定性计算，建筑物最大高度按81.2米计，最后一组挑架从81.2-7×1.8=68.6m开始搭设。此情况立杆垂直力最大，相应风载也大。作用于脚手架上的水平风荷载标准值ωK=μZ·μS·ω0风压高度变化系数μZ=1.964，风荷载体系系数μS=1.3ψ，ψ为挡风系数。敞开式脚手架的挡风面积为1.8×1.5×0.089=0.2403m2密目网的挡风系数为0.5，则在脚手架外立杆内侧满挂密目网后，脚手架综合挡风面积为：（1.8×1.5-0.2403）×0.5+0.2403=1.47015m2其综合挡风系数为ψ=1.47015/（1.8×1.5）=0.5445μS=1.3ψ=1.3×0.5445=0.7078基本风压ω0=0.55kN/m2则ωK=0.7×1.964×0.7078×0.55=0.5352kN/m由风荷载设计值产生的外立杆弯矩MW=0.85×1.4×0.5352×1.5×1.82/10=0.3095kN·m组合风荷载后立杆段的轴向力设计值N=1.2（1.9575+2.2464）+0.85×1.4×4.725=10.6674kN则外立杆的压弯应力为f=10667.4/（0.185×489）+0.3095×106/5.08×103=178.842N/mm2205N/mm2，安全。七、连墙件设计连墙件:A座采用在结构内预埋φ48的短钢管，然后用两只扣件与外架上的小横杆相连；B座采用在墙体上预埋钢板，然后用电焊在钢板上焊上短钢管，再用扣件与外架上的小横杆相连（详见附图）。连墙件采取二步三跨进行设置。由于一只直角扣件或旋转扣件的抗滑承载力设计值8KN，通过两只扣件与连墙件连接，这样，连墙件所能传递的轴向力设计值可达2×8=16KN。脚手架高度在50m以下，采用两只扣件连接时，连墙件按2步3跨设置，连墙件的轴向力设计值为：W50=1.4×0.7×0.55×（1.3×0.5445）×1.67×（5.4×3）+5=15.32KN16KN，符合要求。八.脚手架的拆除1.拆脚手架，应设置警戒区，并有专人负责警戒。2.拆除脚手架前，应将脚手架上的留存材料、杂物等清除干净。3.脚手架拆除顺序一般为竹笆片→栏杆→剪刀撑→牵杆→横杆→立杆，按自上而下先装者后拆，逐步拆除，一步一清，不得采用踏步式拆法，不准上下同时作业，剪刀撑应先拆中间扣，再拆除两头扣，由中间操作人向下递杆子。4.拆下的杆件与零配件，应按类分堆（零配件装入容器），用吊车吊下，严禁高空抛掷。5.拆下的杆件和零配件运到地面时，应随时按品种，分规格堆放整齐，妥善保管，有损坏者给予维修和保养。九、脚手架管理制度1.为加强脚手架的安全管理，保障职工的人身安全，根据国家有关脚手架的技术规定，结合本工地实际情况，制定如下制度，各施工人员必须执行本制度。2.脚手架在搭设前，必须编制施工组织设计，由公司技术负责人审批，批准后方可实施。3.架子施工操作人员必须经培训合格后方可施工作业。4.搭设前，对施工人员进行教育及技术交底。5.脚手架由架子工严格按规范、设计要求搭设，不得违章作业。并按规定要求使用。6.各种杆结、拉结、安全防护不随意拆除。7.现场安全员、维护人员要及时对脚手架进行检查维修，如有隐患及时整改。8.外脚手架荷载每平方米不得超过300Kg。9.在外脚手架上不得放置模板、钢管、钢筋及零星杂物。十、安全措施1.搭设脚手架必须由经安全教育持岗位证的架子工承担，凡患有高血压、心脏病者不得上脚手架操作。2.搭设脚手架时，工人必须戴好安全帽，佩好安全带，工具及零配件要放在工具袋内，穿防滑鞋工作，袖口、裤口要扎紧。3.在靠近架空输电线路搭设脚手架时，应按供电局规定确保一定的安全距离，必要时切断电源或迁移电线。4.施工现场带电线路如无可靠的安全措施，一律不准通过脚手架，非电工不准擅自拉接电线的电器装置。5.严禁在脚手架上堆放钢模板、木材等施工多余的材料等，以确保脚手架畅通及防止超载。6.吊运脚手架、脚手管等必须用专用保险吊钩，严禁起吊，要堆放平稳，并严格控制脚手架上的施工荷载。7.脚手架四角应有接电保护及避雷装置。十一.脚手架检查制度1.脚手架检查每月两次，时间定为每月的5日与20日。2.检查人员包括技术负责、安全员、架子