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蓬莱百美山庄18层悬挑脚手架施工方案

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。

νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI

其中：静荷载标准值:q1=P1+P2=0.033+0.111=0.144kN/m；

活荷载标准值:q2=Q=0.633kN/m；

JCT407-2008 加气混凝土用铝粉膏.pdf最大挠度计算值为：ν=0.677×0.144×15004/(100×2.06×105×107800)+0.990×0.633×15004/(100×2.06×105×107800)=1.652mm；

大横杆的最大挠度1.652mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求！

大横杆的自重标准值：p1=0.033×1.5=0.05kN；

脚手板的自重标准值：P2=0.35×0.95×1.5/(2+1)=0.166kN；

活荷载标准值：Q=2×0.95×1.5/(2+1)=0.950kN；

集中荷载的设计值:P=1.2×(0.05+0.166)+1.4×0.95=1.589kN；

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；

均布荷载最大弯矩计算公式如下:

Mqmax=ql2/8

Mqmax=1.2×0.033×0.952/8=0.005kN·m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=1.589×0.95/3=0.503kN·m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.508kN·m；

最大应力计算值σ=M/W=0.508×106/4490=113.103N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=113.103N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值205N/mm2，满足要求！

最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

νqmax=5ql4/384EI

νqmax=5×0.033×9504/(384×2.06×105×107800)=0.016mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.05+0.166+0.95=1.166kN；

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:

最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.016+1.598=1.614mm；

小横杆的最大挠度为1.614mm小于小横杆的最大容许挠度950/150=6.333与10mm,满足要求！

2.3扣件抗滑力的计算

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。

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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):

大横杆的自重标准值:P1=0.033×1.5×2/2=0.05kN；

小横杆的自重标准值:P2=0.033×0.95/2=0.016kN；

脚手板的自重标准值:P3=0.35×0.95×1.5/2=0.249kN；

活荷载标准值:Q=2×0.95×1.5/2=1.425kN；

荷载的设计值:R=1.2×(0.05+0.016+0.249)+1.4×1.425=2.373kN；

R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！

2.4脚手架立杆荷载的计算

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，为0.1248kN/m

NG1=[0.1248+(1.50×2/2)×0.033/1.80]×22.00=3.356kN；

(2)脚手板的自重标准值；采用多层板，标准值为0.35kN/m2

NG2=0.35×4×1.5×(0.95+0.3)/2=1.312kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用多层挡板，标准值为0.14kN/m

NG3=0.14×4×1.5/2=0.42kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2

NG4=0.005×1.5×22=0.165kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.254kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=2×0.95×1.5×2/2=2.85kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.254+0.85×1.4×2.85=9.696kN；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.254+1.4×2.85=10.294kN；

2.5立杆的稳定性计算

风荷载标准值按照以下公式计算

Wk=0.7μz·μs·ω0

经计算得到，风荷载标准值为:

Wk=0.7×0.6×0.74×0.214=0.067kN/m2；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.067×1.5×1.82/10=0.038kN·m；

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/(φA)+MW/W≤[f]

立杆的轴心压力设计值：N=11.123kN；

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/(φA)≤[f]

立杆的轴心压力设计值：N=N'=12.021kN；

计算立杆的截面回转半径：i=1.59cm；

计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=3.118m；

长细比:L0/i=196；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.188

立杆净截面面积：A=4.24cm2；

立杆净截面模量(抵抗矩)：W=4.49cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；

σ=9695.82/(0.188×424)+38466.087/4490=130.203N/mm2；

立杆稳定性计算σ=130.203N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

σ=10294.32/(0.188×424)=129.144N/mm2；

立杆稳定性计算σ=129.144N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：Nl=Nlw+N0

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.6，

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.6=0.083kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.2m2；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw=1.875kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=6.875kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

由长细比l/i=300/15.9的结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；

A=4.24cm2；[f]=205N/mm2；

Nl=6.875

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=6.875小于双扣件的抗滑力12kN，满足要求！

2.7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。

悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。

本方案中，脚手架排距为800mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1200mm，

水平支撑梁的截面惯性矩I=866.2cm4，截面抵抗矩W=108.3cm3，截面积A=21.95cm2。

受脚手架集中荷载N=1.2×5.254+1.4×2.85=10.294kN；

水平钢梁自重荷载q=1.2×21.95×0.0001×78.5=0.207kN/m；

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为：

R2=12.88kN；

R3=8.521kN；

R4=0.015kN。

最大弯矩Mmax=1.699kN·m；

最大应力σ=M/1.05W+N/A=1.699×106/(1.05×108300)+8.28×103/2195=18.714N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值18.714N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN·m)

悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)

2.8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

σ=M/φbWx≤[f]

φb=(570tb/lh)×(235/fy)

经过计算得到最大应力φb=(570tb/lh)×(235/fy)=570×10×63×235/(2700×160×235)=0.83

经过计算得到最大应力σ=1.699×106/(0.73×108300)=21.469N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算σ=21.469小于[f]=215N/mm2,满足要求！

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

RAH=ΣRUicosθi

其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力RCi=RUisinθi

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：

RU1=14.013kN；

2.10拉绳的强度计算

钢丝拉绳(支杆)的内力计算

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算，为

RU=14.013kN

选择6×37钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径15mm。

得到：[Fg]=19.817kN>Ru＝16.356kN。

经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为

N=RU=14.013kN

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》10.9.8每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；

所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径

D=(14013×4/(3.142×50×2))1/2=13.4mm；

实际拉环选用直径D=18mm的HPB235的钢筋制作即可。

2.11锚固段与楼板连接的计算

水平钢梁与楼板压点如果采用压环，拉环强度计算如下

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=0.015kN；

压环钢筋的设计直径D=18mm；

水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；

A=πD2/4=3.142×162/4=201.062mm2

σ=N/2A=15/201.062×2=0.04N/mm2；

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。

拉环所受应力小于50N/mm2，满足要求！

六、搭设、使用和拆除安全注意事项

（1）钢管脚手架的杆件连接必须使用合格的钢扣件，不得使用铅丝和其他材料绑扎。脚手杆件不得钢木混搭。

（2）在搭设之前，必须对进场的脚手架杆配件进行严格的检查，禁止使用规格和质量不合格的杆配件。

（3）脚手架的搭设作业，必须在统一指挥下，严格按照以下规定程序进行：

1)周边脚手架应从一个角部开始并向两边延伸交圈搭设；“一”字形脚手架应从一端开始并向另一端延伸搭设。

2)脚手架各杆件相交伸出的端头均大于10cm，以防止杆件滑脱。

（4）剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件和连墙件应随搭升的架子一起及时设置。

（5）脚手架处于顶层连墙点之上的自由高度不得大于6m。当作业层高出其下连墙件2步或4m以上、且其上尚无连墙件时，应采取适当的临时撑拉措施。

（6）脚手板或其它作业层板铺板要求

1)脚手板或其它铺板应铺平铺稳，应予绑扎固定。

2)脚手板采用对接平铺时，在对接处，与其下两侧支承横杆的距离应控制在100～200mm之间。

3)脚手板采用搭设铺放时，其搭接长度不得小于200mm，且在搭接段的中部应设有支承横杆。铺板严禁出现端头超出支承横杆150mm以上未作固定的探头板。

4)长脚手板采用纵向铺设时，其下支承横杆的间距不得大于：冲压钢脚手板为1.5m。纵铺脚手板应按以下规定部位与其下支承横杆绑扎固定：脚手架的两端和拐角处；沿板长方向每隔15～20m；坡道的两端；其它可能发生滑动和翘起的部位。

5）由于内排立杆距结构30cm，必须在此处的小横杆上满铺脚手板，并且将脚手板用14#铁丝绑扎牢固。脚手架的操作面必须满铺脚手板，不得有空隙、探头板和飞跳板。

（7）装设连墙件或其它撑拉杆件时，应注意掌握撑拉的松紧程度，避免引起杆件和整架的显著变形。

（8）工人在架上进行搭设作业时，作业面上宜铺设必要数量的脚手板并予临时固定。工人必须戴安全帽和佩挂安全带。不得单人进行装设较重杆配件和其它易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业。

（9）在搭设中不得随意改变构架设计、减少杆配件设置和对立杆纵距作≥100mm的构架尺寸放大。确有实际情况，需要对构架作调整和改变时，应提交技术主管人员解决。

（10）脚手板操作面的端头处设1.2米高防护栏杆两道，建筑物顶部脚手架要高出屋面女儿墙顶1.0m，高出部分要绑两道护身栏，并立挂安全网。

2.1脚手架的验收标准规定

（l)构架结构符合前述的规定和设计要求，个别部位的尺寸变化应在允许的调整范围之内。

（3)钢脚手架立杆垂直度应≤1/300，且应同时控制其最大垂直偏差值：当架高≤20m时为不大于50mm；当架高＞2Om时为不大于75mm。

（4)纵向钢平杆的水平偏差应≤1/250，且全架长的水平偏差值不大于50mm。

（5)作业层铺板、安全防护措施等需符合上述的要求。

2.2脚手架的验收和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：

（2)连续使用达到6个月；

（3)施工中途停止使用超过15天，在重新使用之前；

（4)在遭受暴风、大雨、大雪、地震等强力因素作用之后；

（5)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。

（1）作业层每1m2架面上实用的施工荷载(人员、材料和机具重量)不得超过以下的规定值或施工设计值：施工荷载(作业层上人员、器具、材料的重量)的标准值，结构脚手架取3kN/m2；装修脚手架取2kN/m2。

（2）施工设备单重不得大于1kN，使用人力在架上搬运和安装的构件的自重不得大于2.5kN。

（3）在架面上设置的材料应码放整齐稳固，不影响施工操作和人员通行。按通行手推车要求搭设的脚手架应确保车道畅通。严禁上架人员在架面上奔跑、退行或倒退拉车。

（4）作业人员在架上的最大作业高度应以可进行正常操作为度，禁止在架板上加垫器物或单块脚手板以增加操作高度。

（5）在作业中，禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连接紧固件和连墙件。确因操作要求需要临时拆除时，必须经主管人员同意，采取相应弥补措施，并在作业完毕后，及时予以恢复。

（6）工人在架上作业中，应注意自我安全保护和他人的安全，避免发生碰撞、闪失和落物。严禁在架上戏闹和坐在栏杆上等不安全处休息。

（7）人员上下脚手架必须走设安全防护的出入通(梯)道，严禁攀援脚手架上下。

（8）每班工人上架作业时，应先行检查有无影响安全作业的问题存在，在排除和解决后方许开始作业。在作业中发现有不安全的情况和迹象时，应立即停止作业进行检查，解决以后才能恢复正常作业；发现有异常和危险情况时，应立即通知所有架上人员撤离。

（1）脚手架的拆除作业应按确定的拆除程序进行。

（2）连墙件应在位于其上的全部可拆杆件都拆除之后才能拆除。

（3）在拆除过程中，凡已松开连接的杆配件应及时拆除运走，避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。拆下的杆配件应以安全的方式运出和吊下，严禁向下抛掷。

（4）在拆除过程中，应作好配合、协调动作。

（5）拆除脚手架前，应将脚手架上的遗留材料、杂物等清除干净。按自上而下，先装者后拆，后装者先拆的顺序进行。

（6）不准上下两步同时拆架，做到一步一清，一杆一清，剪刀撑应先拆除中间后再拆两头扣。

（1）搭设或拆除脚手架时，必须划出安全区，设警戒标志，并应有专人负责TBT3122-2010标准下载，阻止闲人靠近工作区。

（2）搭拆脚手架时，操作人员必须戴好安全帽，使用的工具要放在工具袋内，防止掉落伤人。登高要穿防滑鞋。

（3）严格控制在脚手架上的施工荷载，不准在脚手架上堆放多余的材料，以确保脚手架畅通及安全。

（1）在搭设过程中应由技术员、安全员组织有关人员及时检查。

（2）在工程施工过程中，应派有经验的架子工负责对脚手架进行检查与保修工作，扣件松动及时拧紧。特别是大风雨后，安全员要及时组织有关人员对架子进行全面检查。

（3）脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改，如需做局部拆改时，须经技术负责人及安全员确认后方可进行更改。

（1）在搭拆脚手架时，搭设各种杆件要轻拿轻放，严禁向下抛掷，在外脚手架外侧满挂密目安全网，作封闭围护。

（2）在外脚手架外侧满挂密目安全网，以减小在结构和装修施工阶段由于在一些工序施工过程中粉尘飞扬的现象NB／T 35112-2018标准下载，降低粉尘向大气中的排放。

（3）遵守烟台市相关环保规定。